Mayalama sırasında UV-C ışık uygulamasının ekmek hamurunda D vitamini sentezine ve fiziksel kalite parametrelerine etkisinin araştırılması
The impact of UV-C light exposure during fermentation: Investigating the synthesis of vitamin D and physical quality parameters in bread dough
Yazar: ECE ERCAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH BOZKURT
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, mayalama sırasında UV-C ışık uygulamasının, D2 vitamini öncüsü olarak bilinen ekmek mayası (Saccharomyces cerevisiae) içeren ekmek hamurlarında D2 vitamini sentezine etkisi ile hamurun fiziksel kalite parametreleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Ankastre bir fırın içerisine yerleştirilen UV-C lambalar yardımı ile mayalama işlemi sırasında ekmek hamurlarına dört farklı UV-C dozu (0,30, 0,60, 2,05 ve 4,10 kJ/m2) ve iki farklı sıcaklık koşulu (25°C ve 40°C) uygulanmıştır. UV-C uygulama dozunu ve sıcaklık koşullarını optimize etmek amacıyla Genel Lineer Model yöntemi kullanılmıştır (R2= 0.9711). UV-C ışık uygulanan ekmek hamuru örneklerindeki D2 vitamini içeriğinin UV-C dozuna ve mayalama sıcaklığına bağlı olarak istatiksel olarak anlamlı bir şekilde değiştiği gözlemlenmiştir (p<0.05). Mayalama sırasında UV-C uygulanmayan kontrol örneklerinde D2 vitamini içeriği tespit edilemeyecek kadar az bulunurken, UV-C uygulanan ekmek hamuru örneklerinde uygulanan doza ve mayalama sıcaklığına bağlı olarak D2 vitamini içeriği elde edilmiştir. Mayalama sırasında UV-C uygulaması için en iyi koşul 25°C sıcaklıkta 2,05 kJ/m2 UV-C dozu olarak belirlenmiştir. Bu koşullar altında mayalandırılan ekmek hamurlarında D2 vitamini vitamini içeriği 5 kat artmıştır. 
Fiziksel analizler, belirlenen en iyi iki uygulama koşulu olan 25 °C ve 40 °C sıcaklıkta, 2,05 kJ/m2 UV-C dozunda mayalandırılan ekmek hamurlarında ve kontrol örneklerinde gerçekleştirilmiştir. Bu analizler, UV-C uygulamasının ekmek hamurunun nem, renk (L*, a*, b*) ve tekstür özelliklerini etkileyip etkilemediğini değerlendirmeyi amaçlamıştır.  Analizler sonucunda, UV-C uygulamasının ekmek hamurunun fiziksel özelliklerinde herhangi bir değişikliğe yol açmadığı belirlenmiştir (p>0,05). 
Elde edilen D2 vitamini miktarının pişirme işleminden etkilenip etkilenmediğini analiz etmek amacıyla iki ayrı sıcaklıkta (170 °C ve 200 °C) pişirme işlemi gerçekleştirilmiş, sonuçta daha düşük sıcaklıkta pişirilen ekmeklerde D2 vitamini miktarının daha iyi korunduğu görülmüştür. Pişirilen ekmeklerde nem, renk ve tekstür analizleri gerçekleştirilmiş, UV-C uygulamasına bağlı olarak fiziksel özelliklerinde değişim olmadığı görülmüştür (p>0,05). Gerçekleştirilen duyusal analiz sonucunda UV-C uygulamasının ekmek örneklerinde tüketici tarafından gözlemlenen değişikliklere sebep olmadığı tespit edilmiştir (p>0,05).

Anahtar Kelimeler: UV-C ışık, D2 vitamini, maya, ekmek hamuru, mayalama

Abstract:
In this thesis study, the impact of UV-C light exposure during fermentation on the synthesis of vitamin D2 in bread dough containing yeast (Saccharomyces cerevisiae), known as a precursor of vitamin D2, and its effect on the physical quality parameters of the dough were investigated. Four different UV-C exposure doses (0.30, 0.60, 2.05, and 4.10 kJ/m2) and two different temperature conditions (25°C and 40°C) were applied to bread doughs during fermentation using UV-C lamps placed in a built-in oven. The General Linear Model method was utilized to optimize the UV-C exposure dose and temperature conditions (R2= 0.9711). It was observed that the D2 vitamin content in bread dough samples treated with UV-C exposure varied significantly depending on the UV-C dose and fermentation temperature (p<0.05). While the D2 vitamin content in control samples without UV-C exposure was found to be negligible, D2 vitamin content was obtained in bread dough samples exposed to UV-C depending on the applied dose and fermentation temperature. The optimal condition for UV-C exposure during fermentation was determined to be 2.05 kJ/m2 UV-C dose at 25°C temperature. Under these conditions, the D2 vitamin content in the fermented bread dough increased five times.
Physical analyses were conducted on bread doughs fermented at the two identified optimal conditions of 25°C and 40°C temperature, with a UV-C dose of 2.05 kJ/m2, as well as on control samples. These analyses aimed to evaluate whether UV-C exposure affected the moisture, color (L*, a*, b*), and texture properties of the bread dough. The analyses revealed that UV-C exposure did not lead to any changes in the physical properties of the bread dough (p>0.05).
To assess whether the amount of D2 vitamin obtained was affected by the cooking process, cooking was carried out at two different temperatures (170°C and 200°C). It was observed that D2 vitamin content was better preserved in breads cooked at lower temperatures. Moisture, color, and texture analyses were performed on the cooked breads, and no changes in their physical properties were observed depending on UV-C exposure (p>0.05). The sensory analysis conducted indicated that UV-C exposure did not lead to any changes observed by consumers in the bread samples (p>0.05).

Keywords: UV-C light, vitamin D2, yeast, bread dough, fermentation