Pastırma üretiminde yenilikçi bir yaklaşım olarak siyah sarımsak ve kinoa unu bazlı çemen formülasyonlarının optimizasyonu: Pastırmanın kalite özellikleri üzerine etkileri
Optimization of black garlic and quinoa flour based cemen paste formulations as an innovative approach in pastirma production: Effects on quality characteristics of pastırma
Yazar: EMRE TURAN
Danışman: DOÇ. DR. ATİLLA ŞİMŞEK ; PROF. DR. HÜSEYİN GENÇCELEP
Ordu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada, pastırma çemeni formülasyonunda ticari çemen unu ve taze sarımsağa ikame olarak kinoa unu ve siyah sarımsak kullanımının pastırmanın uçucu bileşik profili, amino asit profili, fizikokimyasal, tekstürel, mikrobiyolojik, oksidatif ve duyusal kabul edilebilirlik özellikleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Araştırma kapsamında öncelikle olgunlaştırılmış siyah sarımsaklar üretilmiş ve beyaz, kırmızı ve siyah kinoa tohumlarından kinoa unları elde edilmiştir. Daha sonra, sarımsak ve un örneklerinin çeşitli özellikleri belirlenmiştir. Simplex Lattice Mixture (Basit Kafes Karışım) dizayn kullanılarak ticari çemen unu ve kinoa unlarının farklı oranlarını içeren 3 ayrı dizayn oluşturulmuş ve üretilen çemenlerde enstrümental renk, toplam fenolik madde (TFM), antioksidan aktivite (ABTS-ARA), tekstür (sürülebilirlik) ve duyusal analizler gerçekleştirilmiştir. Bu parametrelere bağlı yanıtlara göre optimizasyon sonucu pastırma yüzeyine uygulanabilecek en uygun üç çemen formülasyonu tespit edilmiştir. Optimizasyon sonucu elde edilen formülasyonlara göre hazırlanan çemenlerin çeşitli özellikleri belirlenmiş ve kontrol çemen grubu ile karşılaştırılmıştır. Ardından, kontrol ve optimize çemen formülasyonları kullanılarak pastırma üretimi gerçekleştirilmiş ve 120 gün depolama periyodu boyunca pastırma örneklerinin çeşitli özellikleri incelenmiştir.
Kırmızı kinoa unu ve siyah sarımsak içeren optimize pastırma çemen formülasyonları ile muamele, pastırma örneklerinin temel bileşim unsurları (nem, protein, yağ, kül), tuz, kalıntı nitrit, pH, toplam gluten miktarı, kesme kuvveti, antioksidan kapasite (TFM, DPPH-ARA, ABTS-ARA ve FRAP), amino asit profili ve duyusal özelliklerini çok önemli (P<0.01) etkilemiştir. Dış ve kesit yüzey renk (L* ve b*) değerleri, uçucu bileşik profili, laktik asit bakteri (LAB) ve maya/küf sayımları üzerine muamele ve depolama periyodunun, nem, pH, dış ve kesit yüzey kırmızılık (a*), TBARS, karbonil içeriği, nitrozomyoglobin (NOMb) konsantrasyonu, kürleme etkinliği ve Micrococcus/Staphylcoccus (M/S) sayımları üzerine muamele x depolama periyodu (MxDP) interaksiyonunun çok önemli (P<0.01) etkileri belirlenmiştir. Pastırma çemeni üretiminde kırmızı kinoa unu ve siyah sarımsak kullanımı, çemenin ve pastırmanın uçucu bileşik profilinde meyvemsi ve tatlı aromaya sahip esterler ve furanların içeriğini artırırken, kükürt içeren bileşiklerin konsantrasyonunu azaltmıştır. Bu sayede, çemen ve pastırmanın keskin aroması azaltılmış ve duyusal kabul edilebilirliği geliştirilmiştir. Diğer taraftan, glutensiz kırmızı kinoa unu içeren optimize çemenlerde ve bu çemenler ile üretilen pastırmalarda toplam gluten miktarı kontrole kıyasla önemli derece azalmıştır. Ayrıca, kırmızı kinoa unu ve siyah sarımsak kullanılarak üretilen pastırma örneklerinin biyoaktif özellikleri, oksidatif stabilitesi, renk özellikleri ve renk stabilitesi kontrole kıyasla artmıştır. Genel veriler göz önüne alındığında, en iyi sonuçlar %50 taze sarımsak + %50 siyah sarımsak, %30.6 ticari çemen unu ve %69.4 kırmızı kinoa unu içeren optimize çemen ile kaplanan P2 grubunda belirlenmiştir. Sonuç olarak, pastırma çemeni üretiminde taze sarımsak ve ticari çemen ununa ikame olarak siyah sarımsak ve kırmızı kinoa unu kullanımı, pastırmanın tüketici kabulünü artırmak, biyoaktif özelliklerini geliştirmek ve oksidatif reaksiyonları geciktirmek için umut verici bir potansiyele sahiptir.
Anahtar Kelimeler: Aroma, Çemen, Kinoa unu, Oksidatif stabilite, Pastırma, Siyah sarımsak.

Abstract:
In this study, the effects of using quinoa flour and black garlic as substitutes for commercial fenugreek flour and fresh garlic in the formulation of pastırma cemen paste on the volatile compound profile, amino acid profile, physicochemical, textural, microbiological, oxidative and sensory acceptability properties of pastırma were investigated. Within the scope of the research, primarily aged black garlic was produced and quinoa flours were obtained from white, red and black quinoa seeds. Three separate designs containing different ratios of commercial fenugreek flour and quinoa flours were formed using Simplex Lattice Mixture design and instrumental colour, total phenolic matter (TPM), antioxidant activity (ABTS-ARA), texture (spreadability) and sensory analyses were performed on the produced cemen paste samples. According to the responses depending on these parameters, three most suitable cemen paste formulations that can be applied to the pastırma surface were determined as a result of optimization. Various properties of the cemen pastes prepared according to the formulations obtained as a result of optimization were determined and compared with the control cemen paste group. Subsequently, pastırma samples were produced using the control and optimised cemen paste formulations and various properties of the samples were examined during 120 days of storage period.
Treatment with optimised cemen paste formulations containing red quinoa flour and black garlic had significant (P<0.01) effects on the proximate composition (moisture, protein, fat, ash), salt, residual nitrite, pH, total gluten content, shear force, antioxidant capacity (TPM, DPPH-ARA, ABTS-ARA and FRAP), amino acid profile and sensory properties of pastırma samples. Treatment and storage period had significant (P<0.01) effects on external and cross-sectional surface colour (L* and b*) values, volatile compound profile, LAB and yeast/mould counts of pastırma. On the other hand, significant (P<0.01) effects of treatment x storage period interaction on moisture, pH, external and cross-sectional surface redness (a*), TBARS, carbonyl content, NOMb, curing efficiency and M/S counts were determined. The use of red quinoa flour and black garlic in the production of cemen paste increased the content of esters and furans with fruity/sweet notes in the volatile compound profile of cemen paste and pastırma, while decreasing the concentration of sulphur-containing compounds. In this way, the pungent flavour of cemen paste and pastırma was reduced and sensory acceptability was improved. On the other hand, the total gluten content was significantly reduced in the optimised cemen pastes containing gluten-free red quinoa flour and in the pastırma produced with these cemen pastes compared to the control. In addition, bioactive properties, oxidative stability, colour properties and colour stability of pastırma samples produced with red quinoa flour and black garlic increased compared to the control. Considering the overall data, the best results were determined in the P2 group coated with optimised cemen paste containing 50% fresh garlic + 50% black garlic, 30.6% commercial fenugreek flour and 69.4% red quinoa flour. In conclusion, the use of black garlic and red quinoa flour as a substitute for fresh garlic and commercial fenugreek flour in the production of cemen paste has a promising potential to increase the consumer acceptance of pastırma, improve its bioactive properties and retard oxidative reactions.
Keywords: Aroma, Black garlic, Cemen, Oxidative stability, Pastırma, Quinoa flour.