Bulgur üretimi sırasında hımsıma oluşumunun incelenmesi
Investigation of hımsıma during bulgur production
Yazar: BETÜL BAY YILMAZ
Danışman: PROF. DR. NÜZHET İKBAL TÜRKER ; PROF. DR. MUSTAFA BAYRAM
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Bozulma = Degradation ; Bulgur = Bulgur ; Depolama = Storage ; Gıda güvenliği = Food safety ; Pişirme = Cooking ; Tavlama = Annealing

Özet:
Bulgur sanayisi son yıllarda hızla büyüyen gıda sektörlerinin başında gelmektedir. Üretim, küçük işletmelerden büyük sanayi tipi fabrikalara geçmiştir. Buna paralel olarak bulgur işleme makinelerinde ve süreçlerinde önemli gelişmeler olmuştur. Sanayi ve ekonomideki gelişmelere paralel olarak, üretimde süregelen bazı problemler halen devam etmektedir. Fabrikalarda üretim kapasitelerinin yükselmesi ile üretim aşamalarında üretim, kalite kayıpları ve sorunları ortaya çıkmaya başlamıştır. Bulgur üretiminde endüstriyel bazda; 1) pişirme sonrası bekleme sürecinde, 2) yüksek nemde uzun süreli tavlama sürecinde ve 3) nemli son ürünün (% 14-16 nem, sıcak ortamda) uzun süre depolanması esnasında renk kaybı (kararma), koku ve tat değişimi (hımsıma) ve diğer kalite kayıpları yaşanmaktadır. Uzun bir süredir, bulgur üretiminde pişirme, tavlama ve depolama süreçlerinde meydana gelen kalite ve ürün kayıpları önemli boyutlara ulaşmıştır. Sıcaklık, ortam şartları, nem ve süreye bağlı olarak üründe kötü koku, ekşime, renk kaybı gibi sorunlar oluşmakta bu yüzden ekonomik kayıplar artmaya başlamıştır. Tavlama süreleri bazı üretim sistemlerinde 6-12 saat arasında farklılık göstermektedir. Sanayide daha sarı renk elde edebilmek için uzun tavlama süreçlerine geçilmesi, bu sorunları daha da
artırmıştır. Genel olarak, sanayide bu sorun "hımsıma" olarak adlandırılmaktadır. Çalışma kapsamında özetle bulgur üretiminde, pişirme sonrası bekleme sürecinde, yüksek nemde uzun tavlama sürecinde ve depolama sonrası gözlenen renk, tat değişimi ve koku oluşumu (hımsıma) probleminin giderilerek kalite değişimine neden olan parametrelerin belirlenmesi, güvenli bulgur üretimi şartlarının belirlenmesi, istenmeyen değişimlerin önlenmesine yönelik optimum parametrelerin (süre, sıcaklık, nem değeri vb.) belirlenmesi, belirlenen koşullara bağlı olarak değişim kinetiklerinin incelenmesi ve modellenmesi hedeflenmiştir. Sorunun kaynağının belirlenmesine yönelik olarak tavlama işlemi farklı sıcaklık, süre, nem ve oksijenli/oksijensiz (aerobik/anaerobik) şartlarda incelenmiştir. Çalışma kapsamında belirlenen parametreler sanayide halen kullanılan parametreler baz alınarak belirlenmiştir. Pişirme prosesi sonrasında koku, tat ve renk değişimleri 25, 35 ve 45 °C'lerde takip edilmiştir. Tavlama işlemi (oksijenli ve oksijensiz ortamda olmak üzere); % 15-27 nem aralığında (% 2 nem artırılarak), 25, 35 ve 45 °C'lerde, 0-12 saat aralığında gerçekleştirilmiştir. Depolama esnasında kalite değişimi % 12-15 nem aralığında, 25, 35 ve 45 °C'lerde 15 gün süre ile gerçekleştirilmiştir. Belirli aralıklarla numuneler alınmıştır. Alınan numunelerde fiziksel ve kimyasal analizler yanı sıra hımsıma oluşumunun belirlenmesi için mikrobiyolojik analizler, hımsıma kaynaklı kokunun belirlenmesi için uçucu koku bileşen analizleri (GC-MS) ile duyusal olarak koku analizleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar değerlendirilerek optimum şartlar belirlenerek sanayide faaliyet gösteren firmalar ile paylaşılmıştır. Çalışma sonucunda elde edilen hımsıma parametreleri kullanıldığında endüstriyel ölçek üretimde hımsıma oluşumuna rastlanmamıştır.

Abstract:
Bulgur industry is one of the fastest growing food sectors in recent years. Up until now, bulgur production has been mostly carried out in small-scale companies, lately, bulgur production has passed from small companies to large industrial plants. Concordantly, significant improvements have been made in bulgur processing steps and processing machines. However, some long-established problems still continuing in bulgur production following these developments. In addition to expanding production capacities in the plants, there are also production, quality losses and problems began to appear in the production stages. In bulgur production on an industrial basis; 1) during the waiting period after cooking, 2) during the long-term tempering process at high humidity, and 3) during the long-term storage of the
moist final product (14-16% humidity, in a hot environment) color loss(darkening), odor formation, taste change and other quality losses may occur. For a long time, the quality and product losses are long standing problems in the process of cooking, tempering, and storage these problems have become extremely significant. Particularly, temperature, ambient conditions, humidity and conditioning steps process cause problems such as undesirable odour, sourness and colour loss. Thus, economic losses have started to increase with an increase in these problems. In different production systems tempering times vary between 6-12 hours. Due to the fact that long tempering process in the industry to obtain more yellow color has also uprised these problems. In general, this problem is called "hımsıma" in the industry In summary, the aim of the study is to determine the parameters that cause quality change problem which observed in the waiting period after cooking, long tempering process and storage at high humidity, by inducing the color change and odor formation (hımsıma), determine the safe bulgur production conditions and to determine the optimum parameters (time, temperature, moisture ratio etc.) for the prevention of undesired changes. In addition, it was also aimed to examine and modelling the kinetics of changing parameters depending on the determined conditions. In order to determine the main source of the problem, the tempering process was investigated under different temperature, time, humidity, with and without oxygen (aerobic/anaerobic) conditions. The parameters determined within the scope of the study were determined based on the parameters still used in the tempering process in the bulgur industry. The tempering process (with and without oxygen) was carried out within the range of 15-27% humidity, (by increasing 2% humidity), at 25, 35 and 45
°C, between 0-12 hours. Samples were taken at periodic intervals. Physical and chemical analyses, microbiological analyses were carried out in the samples taken. Microbiological analyses were carried out to determine the formation of bad odor, volatile flavor component analyses (GC-MS) and sensory odor analyses were carried out to determine the origin of undesired odor. The results obtained were evaluated and the optimum tempering conditions were determined and shared with the companies operating in the bulgur industry. When the specified limits and parameters were used in the industrial environment, there is no bad odor was encountered.