Düşük ısıl işlem koşullarında pişirilen akrilamid oluşumu azaltılmış bisküvilerin lezzetini iyileştirmek için çimlendirilmiş buğday unundan yeni bir proses aroması geliştirilmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2026
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: DİLARA NUR BAŞBOZKURT
Danışman: TOLGAHAN KOCADAĞLI
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Tüketicilerin özellikle son yıllarda sağlıklı besinlere yönelik eğilimlerindeki artış, gıda sektörünün odağını bu talebi karşılayacak yeni ürünlerin geliştirilmesine yönlendirmiştir. Bu eğilim, yalnızca besleyici nitelikleri yüksek ürünlere olan talebi artırmakla kalmayıp, gıda güvenliğinin iyileştirilmesi ve ısıl işlem kaynaklı risklerin azaltılmasına yönelik beklentileri de güçlendirmiştir. Yüksek fonksiyonel özellikler sunan çimlenmiş tahıllardan elde edilen unlar ise bu doğrultuda piyasada giderek artan bir ilgiyle karşılanmaktadır. Bu ilginin temel nedenlerinden biri, çimlendirme işleminin tahılların vitamin, amino asit ve fenolik bileşik gibi biyoaktif bileşen içeriklerini artırırken fitik asit gibi antinutrisyonel faktörleri azaltarak besinsel ve fonksiyonel değerlerini iyileştirmesidir. Buna ek olarak, çimlendirme işlemi sonucunda tahıllarda serbest amino asitler, peptitler ve indirgen şekerler gibi bileşenlerin miktarı önemli ölçüde artmaktadır. Bu durum, Maillard reaksiyonunun hızlanmasına ve buna bağlı olarak hem esmerleşmenin hem de aroma gelişiminin daha yoğun şekilde gerçekleşmesine katkı sağlamaktadır. Gıda ürünlerinde geleneksel gıda proseslerinin uygulanması esnasında oluşan ısıl işlem kontaminantları, sağlık açısından risk oluşturma potansiyeline sahiptir. Ürün formülasyonunun veya ısıl işlem parametrelerinin değiştirilmesi gibi ısıl işlem bulaşanlarını azaltma stratejileri ise ürünün besinsel değerini artırırken; gıdanın lezzeti gibi arzu edilen özelliklerinde istenmeyen değişimlere sebep olmaktadır. Bu tez çalışmasında, çimlendirilmiş buğday unundan yenilikçi bir proses aromasının geliştirilmesi ve geliştirilen bu proses aroması kullanılarak, düşük ısıl yükte hem gıda güvenliğinin sağlandığı hem de lezzetin iyileştirildiği bisküvilerin elde edilmesi hedeflenmiştir. Bu kapsamda, proses aroması reçetesinin ve ısıtma koşullarının belirlenmesinde pH, su miktarı, pişirme yardımcı maddeleri, sıcaklık ve süre gibi parametrelerin etkisi; küçük ve büyük ölçekli pişirme deneyleri ile ortaya konulmuştur. Elde edilen proses aroması, farklı oranlarda düşük ısıl işlem ile pişirilmiş bisküvilere eklenmiş ve bu bisküviler; yüksek ısıl işlemle ve düşük ısıl işlemle pişirilen aromasız kontrol bisküvileriyle çeşitli analizler yapılarak karşılaştırılmıştır. Proses aromasının geliştirilmesine yönelik olarak çimlendirme süresi, pH düzenlemesi ve formülasyona eklenen pişirme yardımcı maddelerinin uçucu aroma bileşenleri üzerindeki etkisi ayrıntılı olarak incelenmiştir. Proses aroması üretiminde 48 ve 72 saat çimlendirilmiş tam buğday unları karşılaştırılmış; 72 saat çimlendirme ile serbest amino asit öncüllerinin artmasına bağlı olarak Strecker aldehitleri başta olmak üzere tatlı ve karamel aroma karakteri oluşturan uçucu bileşiklerde belirgin artışlar gözlenmiştir. Buna karşılık, çimlendirme ile birlikte pişmiş/fırınlanmış aromanın önemli bileşenlerinden olan pirazinlerde azalma meydana gelmiştir. Bu etkiyi gidermek amacıyla proses aroması formülasyonunda pH ayarlamaları yapılmış; sodyum bikarbonat ile birlikte amonyum bikarbonat ilavesinin pH'yı yükselterek pirazin ve Strecker aldehitlerinin oluşumunu önemli ölçüde artırdığı ortaya konulmuştur. Ayrıca, 2,3-pentandion ilavesinin alkil pirazinlerin oluşumunu artırarak fırınlanmış aroma karakteriyle ilişkili uçucu profilin gelişimine katkı sağladığı belirlenmiş; bu sonuçlar doğrultusunda bisküvi uygulamaları için uygun bulunan optimize bir proses aroması formülasyonu seçilmiştir. Duyusal analiz deneyi sonuçlarına göre, düşük ısıl işlemle pişirilen kontrol bisküvisi, yüksek ısıl işlemle pişirilen bisküvi gruplarına kıyasla akrilamid miktarında %91 oranına varan azalma göstermiş, ancak bu örnekte esmerleşme ve aroma gelişimi sınırlı kalmıştır. Öte yandan, geliştirilen proses aromasının akrilamid içeriği, bisküvi örneklerine kıyasla oldukça yüksek olduğundan; aromanın bisküvilere ilavesi toplam akrilamid seviyesinin artmasına neden olmuştur. Proses aroması hamurunda akrilamid oluşumunu sınırlamak için asparajinaz enzimi kullanılmasına rağmen, hamur formülasyonundaki düşük su miktarı; enzim aktivitesini sınırlamıştır. Bu nedenle daha yüksek su içeriğine sahip hamurlar hazırlanarak akrilamid oluşumu yeniden değerlendirilmiştir. Su miktarının un bazında %40'tan %50'ye yükseltilmesi akrilamid düzeyinde %56'lık bir azalma sağlarken, su oranının %80'e çıkarılmasıyla bu azalma %75'e ulaşmıştır. Bu sonuç, asparajinazın akrilamidi azaltıcı etkinliğinin hamur formülasyonundaki su miktarıyla önemli ölçüde ilişkili olduğunu ve proses aroması hamurunda enzimin istenen etkiyi gösterebilmesi için su miktarının yüksek tutulmasının gerekli olduğunu ortaya koymuştur. Pişmiş (fırınlanmış) kokunun en yüksek algılandığı örnek, 9 dakika fırınlanan bisküvi olmuştur. Bunu, benzer seviyede değerlendirilen 8 dakika fırınlanmış ve %10 aroma eklenmiş düşük ısıl yükte hazırlanan bisküviler izlemiştir. Beğeni testlerinde, yüksek ısıl işlemle pişmiş bisküviler ile %10 aroma eklenmiş düşük ısıl yüklü bisküvilerin koku beğenisi aynı seviyede bulunmuştur. Aroma ilavesi; bisküvilerde pişmiş koku ve koku beğenisinde önemli bir artış sağlarken, lezzet ve art etki üzerinde istatistiksel olarak anlamlı bir fark oluşturmamıştır. Bununla birlikte, görünüş beğenisinin aroma ilavesiyle arttığı belirlenmiştir. Bu tez çalışması; çimlendirme işleminin etkisinden yararlanarak düşük ısıl yükte pişirilen bisküvilerde etkili aroma gelişimi sağlayabilen yenilikçi bir proses aromasının üretilebileceğini göstermiştir. Ayrıca, proses aroması hamurunda su miktarının optimize edilmesi ve asparajinaz enzimi uygulanmasıyla gıda güvenliği açısından kritik olan akrilamid oluşumunun kontrol altına alınabildiği ortaya konmuştur. Elde edilen bulgular, düşük ısıl işlem koşullarında koku beğenisindeki kaybın proses aroması ile önemli ölçüde iyileştirilebildiğini ve proses aromasıyla görünüş beğenisinin arttırılabildiğini göstermektedir. Böylece bu çalışma hem ısıl işlem kontaminantlarının azaltılması hem de duyusal kalitenin arttırılması açısından gıda endüstrisine uygulanabilir nitelikte çift yönlü bir iyileştirme stratejisi sunmaktadır.