İncir pekmezi üretim atıklarını kullanarak ekstrüde glütensiz atıştırmalık bir ürün geliştirilmesi
Development of an extruded gluten-free snack product using fig molasses production wastes
Yazar: İSMAİL BÖLÜK
Danışman: PROF. DR. ŞEBNEM TAVMAN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Ekstrüzyon teknolojisi ile genleştirilmiş atıştırmalıklar, gıda endüstrisine besleyici ve eğlenceli gıdaları tüketicilere ulaştırmak için harika bir fırsat sunmaktadır. Piyasada yer alan geleneksel ürünler yüksek oranda karbonhidrat içerirken, protein, lif gibi diğer önemli gıda bileşenlerini ise daha düşük seviyelerde içermektedirler. Tüketicilerin sağlık ve zindeliğe verdiği önemin artmasıyla birlikte, atıştırmalık yiyecek pazarında talepte değişim gerçekleşmekte ve bu durum azaltılmış yağ ve şeker, artırılmış protein ve lif içeren yeni atıştırmalık yiyecekler üzerine yapılan çalışmaların sayısını her geçen gün daha da artırmaktadır. 
Bu çalışmada, incir pekmezi üretimi sonucu açığa çıkan ve hali hazırda gıda olarak kullanım alanı olmayan, hatta çevresel sorunlara neden olabilen incir pekmezi üretimi sonucu açığa çıkan yan ürünlerin kullanımıyla glütensiz sağlıklı ekstrüde ürünlerin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışmada eş yönlü dönen çift vidalı bir ekstrüderin ekstrüzyon proses parametrelerinin tüketime hazır atıştırmalıkların fizikokimyasal, hamurlaşma ve teknolojik özellikleri üzerindeki etkisi değerlendirilmiştir. Besleme nem içeriği, son bölge kovan ve kalıp sıcaklığı, incir pekmez posası oranı gibi işlem değişkenleri ile örneklerin fiziksel özellikleri arasındaki bağıntıyı kurmak için yanıt yüzey metodu kullanılmıştır. 325 d/d sabit vida hızında besleme nemi %14-17-20, kalıp sıcaklığı 140-160-180°C ve incir pekmez posası oranı %0-7-14 olarak değiştirilmiştir. Elde edilen atıştırmalıklar 45°C de %5-7 nem içeriğine döner tepsili kurutucuda (Eksis Endüstriyel Kurutma Sistemleri, Isparta, Türkiye) kurutulmuştur. Üretimi gerçekleştirilen ekstrüde atıştırmalıkların enine genleşme oranı (ER), su absorpsiyon indeksi (SAİ), suda çözünürlük indeksi (SÇİ), renk değerleri, sertliği, duyusal özellikleri, toplam diyet lifi oranları, yığın yoğunluğu ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntüleri, üretimde kullanılan ham madde karışımlarında ısıtma-soğutma sırasındaki viskozite değişimleri RVA (Rapid Visco Analyzer) ile incelenmiştir.
Çalışma, ekstrüde edilmiş ürünlere incir pekmez posası eklenmesinin renk özellikleri, suda çözünürlük ve su absorblama indeksi özellikleri üzerine önemli bir etkisinin olduğunu göstermiştir (p<0.05). Ayrıca artan posa oranının, pik viskozite (PV), nihai viskozite (FV) ve gerileme viskozitesi (SB) gibi ekstrüde edilmemiş karışımların viskozite değişim değerleri  üzerinde önemli bir azaltıcı etkisinin olduğu belirlenmiştir. Atıştırmalık eldesi için optimum koşullar %7 incir pekmez posası içeriği, 155.44° C kalıp sıcaklığı ve %14.69 nem olarak bulunmuştur. Bulguları doğrulamak için optimum koşullarda üretim gerçekleştirilmiştir. İdeal extrüzyon koşulları altında üretilen ürünler için su absorblama indeksi (SAİ) ve suda çözünürlük indeksi (SÇİ)'nın tahmin edilen değerleri ile gerçek değerlerin birlerine yakın olduğu ve diğer yanıt değişkenlerinin tahmin edilen değerleri ile gerçek değerleri arasında ise anlamlı bir farkın olmadığı belirlenmiştir (p> 0.05). İncir pekmez posası miktarı artırıldığında ürünlerin diyet lifi içerikleri artmıştır. İdeal şartlarda üretilen ürünlerin toplam diyet lifi içeriği %2.04 olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak, incir pekmezi üretimi yan ürününden elde edilen toz ve mısır irmiğinin birlikte kullanıldığı, glütensiz sağlıklı atıştırmalık bir ürün başarıyla elde edilmiştir. Beslenme özellikleri açısından sade mısır çerezlerine kıyasla daha yüksek diyet lifi içeren bu ürün tüketicilerce de kabul görmüştür.

Abstract:
Extruded expanded products offer the food industry a great opportunity to bring nutritious and enjoyable foods to consumers. While traditional products on the market contain high levels of carbohydrates, they contain limited other important food components such as protein and fiber. With the increasing importance given by consumers to health and wellness, the demand for snack food market is changing and this situation is increasing the number of studies on new snack foods containing reduced fat and sugar, increased protein and fiber day by day. 
In this study, it is aimed to develop healthy extruded products with the use of by-products produced as a result of the production of fig molasses, which are not currently used as food and may even cause environmental problems. The effects of extrusion process parameters of a co-rotating twin screw extruder on the physicochemical, pasting and technological properties of ready-to-eat snacks were evaluated. Response surface method was used to establish the correlation between the process variables such as feed moisture content, final heating zone sleeve and mold temperature, fig molasses pulp ratio and the physical properties of the samples. The feed humidity was changed to 14-17-20%, the mold temperature was 140-160-180°C and the ratio of fig molasses pulp was 0-7-14% at a fixed screw speed of 325 d/d. The resulting snacks were dried in a rotary forced-air tray dryer (Eksis Industrial Drying Systems, Isparta, Türkiye)  at 45°C to a moisture content of 5-7%. The crossectional expansion ratio, water absorption index, water solubility index, color values, hardness, sensory properties, total dietary fiber ratios, bulk density and SEM images of the produced extruded snacks, and pulping properties of the mixtures used in the production were investigated. The study showed that adding fig molasses pulp to extruded products had a significant effect on color properties, water solubility and water absorption index properties (p<0.05). In addition, it was determined that increasing pulp ratio had a significant reducing effect on dough properties of non-extruded mixtures such as peak viscosity (PV), final viscosity (FV) and setback viscosity (SB). The optimum conditions for the production of snacks were found to be 7% fig molasses pulp content, 155.44° C mold temperature and 14.69% humidity. Production was carried out under optimum conditions to confirm the findings. It was determined that the predicted values of water absorbtion index (WAI) and water solubulitiy index (WSI) for the products produced under ideal extrusion conditions were close to the real values, and there was no significant difference between the predicted values of the other response variables and the actual values (p>0.05). When the amount of fig molasses pulp was increased, the dietary fiber content of the products increased. The total dietary fiber content of the products produced under ideal conditions was determined as 2.04%.
As a consequence, the powder made from the manufacturing of fig molasses and maize semolina was effectively combined to create a gluten-free, healthful snack product. This developed product, which has a higher dietary fiber content compared to plain corn cookies, was also accepted by consumers.