Mikrokalorimetrinin Hububat Teknolojisinde Kullanım İmkanları II. Differential Scanning Calorimetry (DSC)’nin Hububat Teknolojisinde Kullanımı
Possibilities for Using Microcalorimeter in Cereal Technology II.  Use of Differential Scanning Calorimetry (DSC) in Cereal Technology (in Turkish)
Yazar: Certel, Muharrem; Ertugay, Zeki
Dergi: Gıda, Vol. 17 No. 2, 2015

DSC, farklı faz değişim ve reaksiyon ısılarının ölçümünde değişik şekillerde rahatlıkla kullanılabilmektedir (Çizelge 1, Höhne, 1984; Hemminger ve Höhne, 1979; Anon, 1986). Belli şartlar altında belli sıcaklıklarda, faz değişiminin termodinamik oluşumu sonucu ortaya çıkan ısı değişimi spesifiktir. Bunun sonucu olarak da böyle bir faz değişimini sağlayan veya bunun için gerekli ısı kalitatif (sıcaklık) ya da kantitatif (entalpi) olarak belirlenebilir (Elbertstein ve ark., 1980). Faz değişimi sonucu ortaya çıkan ısı değişim reaksiyonları termodinamikte 1. tip termodinamik reaksiyon olarak tanımlanmaktadır (Münzing ve Bolling, 1989). Tahıl ve tahılı meydana getiren bileşenlerde de bu reaksiyonlar DSC ile belli şartlar ve sıcaklık artışı yada azalışı altında belirlenebilir. DSC araştırmaları ile genellikle gıda teknolojisi alanında, karbonhidrat, aminoasit, protein ve yağların termik özellikleri ile bitkisel hücrelerin su bağlama nispetleri ve kompleks biyopolimerlerin tanımlanması gibi biyokimyasal ve fizikokimyasal kriterler belirlenebilmektedir. DSC’nin gıda teknolojisinin hububat ve patates ürünlerinde kalite kontrollerinde kullanılabileceği yerler şöyle özetlenebilir; 1. Biyopolimerlerin bileşim ve yapılarının belirlenmesi, 2. Un yada nişastadaki donabilir suyun, serbest suyun ergime entalpisi aracılığı ile belirlenmesi, 3. Nişasta ve un için önemli bir kalite kriteri olan çirişlenme özellikleri ve durumunun belirlenmesi, 4. Çirişlenmiş nişastanın yeniden organizasyonu yani retrogradasyonunun belirlenmesi, 5. Lipit veya emülgatör ilavesiyle amilaz-lipit komplekslerinin değişiminin tespiti, 6. Mekanik veya termik muamelelerde çirişlenme özellikleri ve su bağlama kapasitesindeki değişimlerin takibi, 7. Yaş gluten tayinin kontrol ve optimizasyonunda yaş glutenin safiyetinin belirlenmesinde, 8. Kimyasal veya termik muamele sonucu protein denatürasyonu ve değişimi, 9. Hububat ve patatesin uygun olmayan şartlarda depolanması ile, biyopolimerlerin yapı ve bileşenlerinde meydana gelin değişimlerin tespit ve takibinde DSC oldukça isabetli bir şekilde kullanılabilmektedir (Minzing ve Gaida, 1986).

DSC, farklı faz değişim ve reaksiyon ısılarının ölçümünde değişik şekillerde rahatlıkla kullanılabilmektedir (Çizelge 1, Höhne, 1984; Hemminger ve Höhne, 1979; Anon, 1986). Belli şartlar altında belli sıcaklıklarda, faz değişiminin termodinamik oluşumu sonucu ortaya çıkan ısı değişimi spesifiktir. Bunun sonucu olarak da böyle bir faz değişimini sağlayan veya bunun için gerekli ısı kalitatif (sıcaklık) ya da kantitatif (entalpi) olarak belirlenebilir (Elbertstein ve ark., 1980). Faz değişimi sonucu ortaya çıkan ısı değişim reaksiyonları termodinamikte 1. tip termodinamik reaksiyon olarak tanımlanmaktadır (Münzing ve Bolling, 1989). Tahıl ve tahılı meydana getiren bileşenlerde de bu reaksiyonlar DSC ile belli şartlar ve sıcaklık artışı yada azalışı altında belirlenebilir. DSC araştırmaları ile genellikle gıda teknolojisi alanında, karbonhidrat, aminoasit, protein ve yağların termik özellikleri ile bitkisel hücrelerin su bağlama nispetleri ve kompleks biyopolimerlerin tanımlanması gibi biyokimyasal ve fizikokimyasal kriterler belirlenebilmektedir. DSC’nin gıda teknolojisinin hububat ve patates ürünlerinde kalite kontrollerinde kullanılabileceği yerler şöyle özetlenebilir; 1. Biyopolimerlerin bileşim ve yapılarının belirlenmesi, 2. Un yada nişastadaki donabilir suyun, serbest suyun ergime entalpisi aracılığı ile belirlenmesi, 3. Nişasta ve un için önemli bir kalite kriteri olan çirişlenme özellikleri ve durumunun belirlenmesi, 4. Çirişlenmiş nişastanın yeniden organizasyonu yani retrogradasyonunun belirlenmesi, 5. Lipit veya emülgatör ilavesiyle amilaz-lipit komplekslerinin değişiminin tespiti, 6. Mekanik veya termik muamelelerde çirişlenme özellikleri ve su bağlama kapasitesindeki değişimlerin takibi, 7. Yaş gluten tayinin kontrol ve optimizasyonunda yaş glutenin safiyetinin belirlenmesinde, 8. Kimyasal veya termik muamele sonucu protein denatürasyonu ve değişimi, 9. Hububat ve patatesin uygun olmayan şartlarda depolanması ile, biyopolimerlerin yapı ve bileşenlerinde meydana gelin değişimlerin tespit ve takibinde DSC oldukça isabetli bir şekilde kullanılabilmektedir (Minzing ve Gaida, 1986).