Patates lifinin karakterizasyonu ve glutensiz ekmeğin tekstürel ve teknolojik özelliklerine etkisi
Characterisation of potato fiber and it's effect on textural and technological properties of gluten free bread
Yazar: UMAY SEVGİ VARDAR
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA TAHSİN YILMAZ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Çölyak hastalığı, genetik olarak duyarlı bireylerin gluten tüketmesi ile tetiklenen otoimmün bir entropidir. Günümüzde tek güvenli ve etkili tedavi, glutensiz bir diyetin ömür boyu sürdürebilmesidir.
Glutensiz pişmiş ürünlerde kolayca ufalanan tekstür, zayıf renk ve diğer kalite kusurları görülmektedir.  Bu çalışmanın amacı; patates lifi ile ksantan gamın glutensiz ekmek formülasyonunda kullanılarak, son üründe istenen fizikokimyasal, tekstürel ve moleküler özelliklerin sağlanmasıdır.
Bu çalışmada farklı konsantrasyonlardaki patates lifi solüsyonlarının fizikokimyasal, moleküler ve reolojik özellikleri belirlenerek farklı hidrokolloidler (guar gam (GG), karboksimetil selüloz (CMC) ve ksantan gam (KG)) ile karşılaştırılmıştır. Ardından patates lifi ve ksantan gam farklı oranlarda glutensiz ekmek formülasyonlarında kullanılmıştır. Glutensiz ekmek örneklerinin fizikokimyasal, moleküler ve tekstürel özellikleri belirlenmiştir.
Solüsyonlarda ki hidrokolloid konsantrasyonu arttıkça nem miktarı azalmıştır. Reolojik analizler gerçekleştirmek amacıyla örneklere steady ve frekans tarama testleri uygulanmıştır. Steady analizi sonuçlarının belirlenmesinde Herschel Bulckley, frekans tarama analiz sonuçlarının belirlenmesinde ise Power-Law Model kullanılmıştır. Patates lifi solüsyonları her konsantrasyon için en düşük viskozite ve akma gerilimine sahip olarak bulunmuştur. Viskoelastik özelliklerine göre ise patates lifi solüsyonları her konsantrasyon için elastik özellik göstermiştir. Bütün örnekler için artan konsantrasyonla beraber D değerinde istatistiksel olarak önemli derecede düşüş gözlenmiştir. %3 konsantrasyonlu PL en yüksek D değerine sahipken onu GG, KG ve CMC takip etmiştir.
Patates lifi ilaveli glutensiz ekmek örnekleri ksantan gam ilaveli olanlara göre daha düşük nem içeriğine sahip olarak bulunmuştur. Ekmek içi su aktivitesi değerleri arasında istatistiksel olarak fark gözlenmemiştir. Formülasyonlardaki hidrokolloid oranı arttıkça donmuş su (FW) ve L değeri artmıştır. Ayrıca hacimde; ksantan gam ilavesiyle azalma olurken patates lifi ilavesi ile hacim değerleri üzerinde istatistiksel olarak fark oluşmamıştır. Patates lifi ve ksantan gam ilavesi glutensiz ekmek örneklerinin ekmek içi sertliğini arttırmıştır. Yapışkanlık; kontrol örneğine kıyasla azalma göstermiştir. Ayrıca lif ve gam ilavesiyle elastikiyette azalma olmuştur. Moleküler hareketlilik karakterizasyonu ise 1H FID NMR deneyleri ve 1H T2 gevşeme zaman dağılımına göre yapılmıştır.

Abstract:
Celiac disease is an autoimmune enteropathy triggered by the ingestion of gluten. Safe and effective treatment for  celiac disease patients is a lifelong adherence to a gluten-free diet .
Easily crumbly textured, poor color and other quality defects are seen in gluten-free baked food. The aim of the present work is to provide the desired physicochemical, textural and molecular properties of  gluten-free bread with the help of potato fibre (PL) and xanthan gum (KG).
In this study, physicochemical, rheological and molecular properties of the potato fiber at different concentration were determined and compared with other hydrocolloids (guar gum (GG), carboxymethyl cellulose (CMC), xanthan gum). Afterwards, potato fibre and xanthan gum at different concentration were used in gluten-free bread formulations. Physicochemical, molecular and textural properties of gluten-free bread samples were determined.
With increasing concentration of hydrocolloids in the solutions, MC decreased. 
On the purpose of carrying out the rheological analysis, steady and frequency  sweep test were applied. Herschel Bulckley and Power-law model were applied to determine steady, and frequency test, respectively.
Potato fiber solutions were found to have least viscosity and yield stress value than the others at all concentrations. When analyzed viscoelastic properties of potato fiber, all of the concentrations dominated their elastic-like behaviour. 
According to 1H NMR analysis results, a statistically significant decrease in D value was observed with increasing concentration for all samples. PF (3%) has highest D value, followed by GG, XG and CMC.
Gluten-free bread samples with potato fiber were found to have statistically lower moisture content than gluten-free bread with xanthan gums. There was no statistical difference between the water activity of the breads. As the hydrocolloid ratio in the formulations increases, frozen water (FW, frozen water) and L value increase.
There was no statistical difference in volume with potato fiber addition. However addition of xhantan gum decreased the bread volume.  All gluten-free bread samples with hydrocolloids were found to have harder structure than the control sample.
The cohesiveness is reduced compared to the control example. In addition, the addition of fiber and gum reduced elasticity.
The molecular mobility characterization was based on 1H FID NMR experiments and 1H T2 relaxation time distribution.