Yıkama, kurutma ve kabuk soyma işlemlerinin mısır ve buğdayda bazı Fusarium toksinleri üzerine etkisi
The effects of washing, drying and dehulling on some Fusarium toxins in corn and wheat
Yazar: SİNE YENER
Danışman: PROF. DR. HAMİT KÖKSEL
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Buğday = Wheat ; Kurutma = Drying ; Mısır = Maize ; Yıkama = Washing ; Zearalenon = Zearalenone

Özet:
Mikotoksinler küfler tarafından üretilen, insanlar ve hayvanlar üzerinde önemli toksik etkileri olan ikincil metabolitlerdir. Gıda ve yemlerin mikotoksinlerle kontaminasyonu dünya genelinde görülen bir problemdir. Gıdaların mikotoksinlerle kontaminasyonu hasat öncesinde ve gıdaların depolanması sırasında meydana gelebilmektedir. Buğday, arpa, mısır ve yulaf gibi tahılların büyük bir kısmı henüz tarlada iken Fusarium türleri tarafından enfekte edilmektedir. Deoksinivalenol (DON) ve zearalenon (ZEA) hububat ve hububat ürünlerinde sık rastlanan ve ekonomik açıdan önemli Fusarium toksinlerindendir. Kontamine olmuş tahıllarda mikotoksin düzeylerinin kontrolünde ve azaltılmasında çeşitli fiziksel, kimyasal ve biyolojik dekontaminasyon yöntemleri kullanılmaktadır.Bu çalışmada yıkama, kabuk soyma ve kurutma işlemlerinin doğal olarak kontamine olmuş buğday ve mısır örneklerinde DON ve ZEA düzeyleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Uygulamalarda 11624 ppb DON ve 850 ppb ZEA içeren buğday örneği ile 752 ppb ZEA içeren mısır örneği kullanılmıştır. Kabuk soyma süresinin (15, 30, 45 ve 60 saniye) buğday örneğinde DON ve ZEA düzeylerinin azaltılmasındaki etkisi ve ZEA ile kontamine olmuş mısır örneğinde alkali ile kabuk soyma işleminin etkinliği incelenmiştir. Buğday örneğinde 60 saniyelik kabuk soyma işlemi ile tane ağırlığının %34'ü azaltılırken DON ve ZEA düzeylerinde sırasıyla %90 ve 96 azalma sağlanmıştır. Sodyum hidroksit ile kabuk soyma işlemi mısırda bulunan ZEA'nın tamamen uzaklaştırılmasını sağlamıştır. Kabuk soyma işlemi uygulanan buğday ve mısır örneklerinde toplam besinsel lif, protein ve kül içerikleri belirlenmiştir. Kabuk soyma süresinin artmasıyla kabuk soyma işlemi uygulanan mısır ve buğday örneklerindeki toplam besinsel lif ve protein içeriklerinde azalma gözlenmiştir. Buğdayların 1 dakika süreyle basınçlı su ile yıkanmalarıyla DON konsantrasyonunda en az %30 ve ZEA'da ise en az %24 olmak üzere toksin seviyelerinde azalma sağlanmıştır. Su ile yıkama sonrası uygulanan mikrodalga ve kızılötesi kurutma işlemleri ile DON ve ZEA konsantrasyonlarında en az %36.5 ve en çok %89.0 oranında azalma gözlenmiştir. Klorlu su ve 1 M sodyum karbonat çözeltileriyle yıkama ile buğdayda DON ve ZEA seviyelerinde sırasıyla %37.2-87.7 ve %31.9-89.1 arasında azalma sağlanmıştır. Mısır örneklerinin su ve 1 M sodyum karbonat çözeltileriyle yıkanması ile ZEA konsantrasyonu kaydadeğer ölçüde azaltılmıştır. Kabuk soyma ve yıkama işlemlerinin kontamine olmuş tahıllarda mikotoksin seviyelerinin azaltılmasında kullanılabilecek yararlı uygulamalar olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Mycotoxins are secondary metabolites produced by fungi and have been associated with important toxic effects to humans and animals. Contamination of foods and feeds with mycotoxins are a worldwide problem. The contamination of foods with mycotoxins can occur before harvest and during storage of foods. A wide variety of crops including wheat, barley, corn and oats are known to be infected by Fusarium species even in the field. Deoxynivalenol (DON) and zearalenone (ZEA) are prevalent and economically important Fusarium toxins found in cereals and cereal products. Several physical, chemical and biological decontamination methods are used to control and reduce mycotoxin levels in contaminated cereals.In this study, the effects of washing, dehulling and drying procedures on DON and ZEA levels of naturally contaminated wheat and corn samples were investigated. Wheat sample containing 11624 ppb DON and 850 ppb ZEA and corn sample containing 752 ppb ZEA were used for experiments. The effect of pearling time (15, 30, 45 and 60 sec) for reducing DON and ZEA levels in a wheat grain sample and the efficiency of alkali dehulling of a corn sample contaminated with ZEA were evaluated. Pearling of wheat during 60 sec resulted in 34% of grain mass removal, 90% and 96% reduction in DON and ZEA levels, respectively. Complete removal of ZEA in corn was obtained by alkaline dehulling with sodium hydroxide. Total dietary fiber (TDF), protein and ash contents were determined in pearled wheat and dehulled corn. As pearling time increased TDF and protein contents of dehulled wheat and corn samples decreased. Washing of wheat grains with pressurized water reduced mycotoxin levels with a minimum of 30% in DON and 24% in ZEA. Infrared and microwave drying of washed grains caused an increase in reduction of DON and ZEA concentrations to a minimum 36.5% and a maximum %89.0. Using chlorinated water and 1 M sodium carbonate solutions for 1 min reduced DON levels by 37.2-87.7% and ZEA levels by 31.9-89.1% in wheat. Washing of corn with water and 1 M sodium carbonate solution reduced ZEA levels considerably. It can be concluded that the dehulling and washing seem to be useful procedures for reducing mycotoxin levels in contaminated grains.