Buğday kepeğinin ultrases ve mikrobiyal proses ile modifikasyonu, modifiye kepeklerin besinsel, teknolojik ve ekmeklik kalite özelliklerinin belirlenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ESRA ŞIK
Danışman: Görkem Özülkü
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada, buğday kepeği ultrases ve mikrobiyal proses ile modifiye edilerek besinsel, fonksiyonel ve biyoaktif özellikleri geliştirilmeye çalışılmış ve ekmek yapımında kullanım potansiyelinin iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında, Türkiye'nin Trakya bölgesinde yetiştirilen 2 farklı buğday çeşidinin (Tekirdağ ve Rumeli) kepekleri kimyasal, fonksiyonel, biyoaktif özellikleri ve ekmek kalitesine etkileri açısından karşılaştırılmıştır. Rumeli buğday kepeği (RK) daha yüksek oranda çözünmez diyet lifi (IDF) içermektedir (%45,89±0,05). Tekirdağ buğday kepeği (TK), RK'ye göre daha düşük toplam su tutma kapasitesi (T-STK) göstermiş (3,82±0,08 mL/g) ve TK kullanıldığı durumda daha yüksek spesifik hacme (2,65 ± 0,02 mL/g) sahip ekmekler üretmiştir (p 0,05), kepek çeşitleri kendi aralarında TF ve antioksidan aktivite bakımından önemli farklılıklar göstermiştir (p<0,05). Toplam fenolik içerik ve antioksidan aktivitesinin daha düşük olması ile daha yüksek fitik asit içeriğine sahip olması (p<0,05) nedeniyle çalışmanın bir sonraki aşaması olan modifikasyon kısmına TK ile devam edilmiştir. Çalışmanın 2. aşamasında, mikrobiyal biyoproses (MB), ultrasonik modifikasyon (UM) ve bunların birlikte uygulandığı hibrit modifikasyon (HM) ile buğday kepeğinin fonksiyonel ve besinsel olarak iyileştirilmesi hedeflenmiş ve ekmek kalitesi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. MB, Levilactobacillus brevis ve Lactiplantibacillus plantarum ile Saccharomyces cerevisiae kullanılarak gerçekleştirilmiştir. MB32 (Levl. brevis ve S. cerevisiae kültür kombinasyonu), işlem görmemiş kepek (kontrol) ile karşılaştırıldığında çözünür diyet lifini (SDF) önemli ölçüde arttırmış (p<0,05) ve fitik asit içeriğini %25,7 oranında azaltmıştır. UM uygulaması fitik asidi %52,2 oranında azaltmış ve fenolik bileşik salınımını arttırarak antioksidan aktivitenin (DPPH) gelişmesine katkıda bulunmuştur. HM uygulaması ise her iki yöntemin avantajlarını birleştirerek fitik asidi %95 oranında azaltmış ve bağlı antioksidan aktivitede (bağlı-AA) 2,4 kat artış sağlamıştır. Ayrıca, HM uygulaması TF ve antioksidan aktivite açısından en güçlü etkiyi göstermiştir. Modifiye edilmiş kepeklerin ekmek yapımında kullanımı, spesifik hacim, tekstürel özellikler ve besinsel bileşim açısından önemli iyileşmeler sağlamıştır. Örneğin, HM uygulamasıyla üretilen ekmek, kontrolden yaklaşık %10 daha yüksek spesifik hacim sunmuş (2,92±0,02 mL/g) ve en parlak kabuk rengini (L∗ değeri = 68,08±1,20) göstermiştir (p<0,05). UM ve HM ile işlem görmüş kepekler, ekmekte TDF içeriğini artırmış (p<0,05) ve en yüksek TDF içeriği HM ile işlem görmüş kepekli ekmeklerde (%12,17±0,07) elde edilmiştir. MB32 ve UM teknikleriyle modifiye edilen buğday kepeği, fitik asit azalmasında etkili olmuştur ve ilgili kepeklerle üretilen ekmeklerin fitik asit içeriğinde de anlamlı bir azalma sağlamıştır (p<0,05). MB29 (Lacp. plantarum ve S. cerevisiae kültür kombinasyonu), MB32 ve HM uygulamaları, ekmeklerin TF kontrol ekmeğine kıyasla (4,01±0,11 mg GAE/g) sırasıyla 4,52±0,09; 4,79±0,01 ve 4,53±0,03 mg GAE/g seviyelerine yükseltmiş, böylece üretilen ekmeklerin besinsel kalitesinde belirgin bir iyileşme sağlamıştır. Bu sonuçlar, MB ve UM tekniklerinin kombinasyonundan oluşan hibrit modifikasyonun (HM), buğday kepeğinin çözünür diyet lifi içeriğini artırma, fitik asit seviyelerini düşürme ve antioksidan aktiviteyi (DPPH) yükseltme konularında etkili bir yöntem olduğunu göstermektedir. Bu iyileşmeler, HM uygulanmış buğday kepeğinden üretilen ekmekte de tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Buğday kepeği modifikasyonu, optimizasyon, ekmek özellikleri, besinsel özellikler