ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo

Tahıl ürünlerinde depolama esnasında karşılaşılabilecek enzimatik bozulma

•Download as PPTX, PDF•
•
Muhammed Özgölet
Muhammed Özgölet

Tam buğday unu, endosperm ile birlikte çekirdeğin kepek ve özü fraksiyonlarını içerir. Enzimatik faaliyetlerin çoğu, buğdayın kepek ve tohum fraksiyonlarında bulunur. Özellikle önemli olan, uzun yıllardır araştırma konusu olan ve tam buğday ununun bozulmasına katkıda bulunabilen kepek ve tohumdaki lipolitik enzimlerin aktivitesidir [1].

1 of 31
Download to read offline
1 Tahıl ürünlerinde depolama esnasında karşılaşılabilecek enzimatik bozulma 5 farklı makale incelemesi
İçindekiler Giriş Enzimatik bozulma Makaleler Sonuç 2
Giriş Tam buğday ununun avantajları • Sağlığa faydalı • Yüksek lif • Yüksek mineral ve mikrobesin öğeleri • Daha yükek besin değerine sahip fırıncılık ürünleri Tam buğday ununun dezavantajları • Daha yüksek pestisit ve mikotoksin kalıntısı • Daha kısa raf ömrü • Acılık riski • Daha düşük duyusal kaliteye sahip fırıncılık ürünleri 3
Enzimatik bozulma – Tam buğday unu, endosperm ile birlikte çekirdeğin kepek ve özü fraksiyonlarını içerir. Enzimatik faaliyetlerin çoğu, buğdayın kepek ve tohum fraksiyonlarında bulunur. – Özellikle önemli olan, uzun yıllardır araştırma konusu olan ve tam buğday ununun bozulmasına katkıda bulunabilen kepek ve tohumdaki lipolitik enzimlerin aktivitesidir [1]. 4
Enzimatik bozulma – Lipolitik enzimler, depolama sırasında tam buğday (Triticum aestivium L.) unundaki fonksiyonel değişikliklerde hayati bir rol oynar. Lipaz (triaçilgliserol hidrolaz, EC 3.1.1.3), triaçilgliserollerin hidrolizi yoluyla serbest yağ asitleri üreterek tam buğday ununa hidrolitik acılaşmaya sebep olur. – Daha sonra, lipaz tarafından üretilen linoleik ve linolenik asitler, hidratlanmış undaki lipoksijenaz (LOX, EC 1.13.11.12) ile oksitlenebilir [2]. 5
Enzimatik bozulma – LOX aktivitesi nedeniyle oluşan hidroperoksit türevleri, heksanal ve diğer ketonlar gibi uçucu bileşikler dahil olmak üzere ikincil oksidasyon ürünleri elde etmek için yeniden düzenleme ve ayrışmaya uğrar [3]. – Sonuçta, hidrolitik ve oksidatif degradasyon (toplu olarak lipolitik degradasyon), kabul edilemez duyusal özelliklerle sonuçlanan acılaşmanın gelişmesine neden olur [4, 5]. – Buğdayın toplam lipaz aktivitesi, endojen lipazların yanı sıra tahıl yüzeyindeki mikrobiyal lipazların bir kombinasyonundan kaynaklanabilir [6]. 6
Enzimatik bozulma – Lipaz ve LOX’un yanı sıra polifenol oksidaz (PPO) ve peroksidaz (POD, EC 1.11.1.7) aktiviteleri de acılaşma açısından önemlidir. – Peroksidaz, doymamış yağ asitlerinin peroksidatif degradasyonunu katalize ederler. Uçucu lezzet üzerine etkili karbonil bileşenlerinin oluşumuna sebep olurlar. – PPO oksidasyon sonucu serbest radikallerin oluşmasına sebep olurlar. Bu serbest radikaller doymamış yağ asitlerine saldırır, ayrıca FFA’lerin oksidasyonunu teşvik ederek oksidatif acılaşmaya sebep olurlar [7]. 7
– Buğday tanelerine yapılan buhar uygulamasının elde edilen tam buğday unlarının lipolitik bozulması üzerine etkisi depolama boyunca enzim aktivitelerinin ve yağ bozunma ürünlerinin miktarının belirlenmesi ile incelenmiştir. 8
– Buhar uygulaması 90 s’ye kadar uygulanmış, her 15 s’de 1 ölçümler gerçekleştirilmiştir. – Buhar uygulaması ile lipaz, lipoksijenaz, polifenol oksidaz ve peroksidaz aktiviteleri sırasıyla %81, %63, %22 ve %34 oranında azalmıştır. – Buhar uygulaması gluten ve nişasta özelliklerinde herhangi bir değişime sebep olmamıştır. 9
FFA, buhar uygulama süresi ile ters orantılı olarak azalmıştır. Bu lipaz aktivitesindeki düşüse bağlanmıştır. FFA aksine buhar uygulaması konjuge dienler, peroksit ve hexanal değerlerini etkilememiştir. Oksiasyon ürünleri arasında farkın oluşmaması LDPE’nin O2’yi geçirmemesi, düşük depolama süresi kaynaklı olabilir.
– Lipid hidroperoksitlerinin degradasyonu sonucu oluşan karbonil bileşenleri miktarı takip edilmiştir. İşleme tutulmayan un ile elde edilen hamurda karbonil bileşenleri miktarının daha düşük olduğu görülmüştür. – Karbonil oluşumu FFA miktarı ve LOX aktivitesi ile doğru orantılıdır. Buhar uygulaması depolama esnasında kontrole göre LOX aktivitesini düşürüp, FFA miktarını azaltmıştır. Duyusal açıdan daha kaliteli bir ürün elde edilmesine katkı sağlayabilir. 11
– Farklı oranlarda kabuğu soyulmuş (pearling) ve farklı miktarda su ile tavlama yapılmış (tempering) olan dağda yetişen arpa tanelerine uygulanan kavurma işlemi sonucu elde edilen enzim aktivitesi ve nişastanın özelliklerine olan etkisi incelenmiştir. 12
– Kabuk soyma ve tavlama ön işlemlerinin sinerjik etkisi sonucu lipaz ve peroksidaz inaktivasyonu sırasıyla %80 ve %100 olmuştur. – Optimum kabuk soyma, tavlama ve kavurma koşulları aşağıdaki gibidir: – Kabuk soyma oranı: %20 – Nem miktarı: %16 – Kavurma süresi: 16 dk. – Kavurma sıcaklığı: 180 °C 13
Kabuk soyma – %16 kabuk soyma oranına kadar lipaz ve peroksidaz aktivitelerinde düşüş görülmüştür. – Enzim aktivitesinin %12-16 arasında hızlı bir şekilde düşmesinin sebebi enzimin yoğun olarak bulunduğu aleuron tabakasının bu arada atılmasıdır. – Kavurma işlemi öncesi uygulanacak %16 oranında kabuk soyma işlemi lipaz ve peroksidazları taneden atarak bu enzimlerin aktivitelerinde düşüşe katkı sağlamış olur. 14
Tavlama – Tavlama işlemi sonucu FFA değerlerinde %24 nem oranında anlamlı değişiklikler tespit edilmiştir. FFA değeri hidrolitik ransiditeyi gösterir. Yüksek nem oranında meydana gelen bu değişim nem miktarının kontrolünün acılık açısından önemi ortaya koymaktadır. 15
Kavurma %16 kabuk soyma oranı %20 kabuk soyma oranı • Kavurma süresi ve nem miktarı arttıkça enzim aktivitesindeki düşüş artmıştır. • Sonuçlar, kabuk soyma oranındaki artışın düşük nemli dağlık arpanın lipaz inaktivasyonu arttırdığını ve ayrıca yüksek nemli numunelerin kavurma muamele süresini azalttığını gösterdi. 16
Kavurma • Kabuğu %16 oranında soyulmuş arpa için, 12, 16, 20% nem içeriğine sahip numunelerin peroksidaz inaktivasyon oranı ayrı ayrı 12, 8, 8 dakikada % 100'e ulaşmıştır. • Beklendiği gibi, % 12 nem içeriğine sahip numunelerin, kabuk soyma oranı % 20'ye çıkarken %100 inaktivasyona 8 dakikada yaklaşılmıştır. %16 kabuk soyma oranı %20 kabuk soyma oranı 17
– Mısır ununa infrared ışınlar (200 °C, 4 dk) kullanılarak mikronizasyon işlemi uygulanmıştır. Sonra bu unların hızlandırılmış (90% RH/38°C) ve normal (65% RH/27°C) depolama koşullarındaki lipaz ve peroksidaz enzim aktiviteleri ve FFA miktarları kontrol edilmiştir. 18
– Mikronizasyon işlemi sonucu peroksidaz aktivitesinde %100, lipaz aktivitesinde %84’e kadar azalma görülmüştür. – Hızlandırılmış ve normal depolama koşullarında da FFA miktarında anlamlı bir değişiklik tespit edilmezken, işlem görmemiş unlarda her iki koşulda da FFA miktarında artış görülmüştür. – İşlem görmüş mısır unları hızlandırılmış ve normal depolama koşullarında kalitede olumsuz etki görülmeksizin sırasıyla 60 ve 120 gün depolanabilirken, işlem görmemiş unlarda bu süreler 15 ve 30 gündür. 19
Mikronizasyon işlemi – Mısır tanelerinin (11-12% wb) nem miktarı, 4 saat boyunca atmosfer koşullarında (25 ± 3°C, 45–55% RH) suya daldırılarak 25 ± 0.66% olarak ayarlandı. Yüzeyde kalan su uzaklaştırıldıktan sonra işleme tabi tutuldu. – 200 °C’de, 4 dk süren infrared uygulması sonucu soğutulan örnekler pulverizör ile öğütüldü. Elekler yardımıyla 390–475 mm boyutundaki unlar depolama için kullanıldı. 1.1 THz, 0.26 kW/m2 1.5 kg, 25% nemli mısır taneleri 20
– FFA oluşumu depolama süresiyle artmaktadır. – İşlem görmemiş unlarda FFA oluşumu mikronize unlara nazaran çok daha yüksektir. – Infrared işlemi etkili şekilde lipaz inaktivasyonu sağlamıştır. Bu da oluşan FFA miktarını azaltmıştır. – %10 FFA değerinin altı lezzet açısından kabul edilebilir bir değerdir. Atmosfer ortamı Hızlandırılmış 21
– Mikronizasyon işlemi sonucu peroksidaz aktivitesinde %100, lipaz aktivitesinde %84’e kadar azalma görülmüştür. – Peroksidaz aktivitesinde depolama boyunca düşüş görülmüştür. Bu düşüş lipaz aktivitesinde görülmesine rağmen farklılık anlamlı değildir. – Mısır tanelerinin mikronizasyonu ile enzimler inaktive edilmiş ve doğal olarak yüksek yağ içeriğine sahip olan tam tahıllı mısır ununun depolama süresi 2—4 aya kadar uzatılmıştır. 22
– Buğdaya tavlama esnasında eklenen suyun buğdayın doğasında bulunan enzimlerinin aktive edilmesine sebep olması unda istenmeyen tat ve rengin oluşmasına sebep olmaktadır. – Bu çalışmada farklı oranlarda tuz konsantrasyonuna sahip tuzlu su çözeltileri kullanılarak yapılan tavlama işleminin lipaz, amilaz ve lipoksijenaz enzim aktivitelerini nasıl etkilediği incelenmiştir. 23
– Üç farklı tuz konsantrasyonunda çalışılmıştır (%0.5, %1.0 ve %1,5) – Lipaz aktivitesi artan tuz konsantrasyonuna bağlı olarak azalmıştır. – Tuz amilaz aktivitesi üzerinde önemli ölçüde negatif etki göstermiştir. – Tuzlu su ile tavlama lipoksijenaz enzim aktivitesinde artışa sebep olmuştur. 24
– Bu çalışmada 4 farklı buğday tanesi üç farklı sürede (24, 48 ve 72 saat) çimlendirilmiş ve iki farklı sıcaklıkta (40 °C ve 60 °C) kurutulmuş buğday tanelerinin öğütülmesi ile elde edilen tam buğday unlarında lipaz, esteraz ve lipoksijenaz enzim aktivitelerine bakılmıştır. 25
Çimlenme – 400 g buğday tanesi suya daldırılarak 4-5 saat bekletilmiştir. – Nemli taneler oda koşullarında çimlenmesi için 72 saate kadar bekletilmiştir. – Çimlenmeden sonra 12 saat boyunca fırında kurutulmuş, 1 mm elek yerleştirilmiş siklon değirmen yardımıyla un haline getirilmiştir. – Lipaz, esteraz ve lipoksijenaz aktivitesi çimlendirilmemiş buğday ununa göre artış göstermiştir. – Lipaz ve esteraz üzerine kurutma sıcaklığının küçük fakat anlamlı bir etkisi görülmüştür. 26
40°C’de enzim aktivitesi ilk iki lotta daha yüksektir. 24 saatlik çimlenme farklı lotlarda lipaz aktivitesini etkilemezken, 48 ve 72 saatlik çimlenme lipaz aktivitesinde önemli artışlara sebep olmuştur. 27
• LA-P değeri çimlendirme sonucu 0.8’den 2.5’a (U/g) yükselerek yaklaşık 3 kat artmıştır. • 48 ve 72 saat çimlendirilmiş buğday unlarının LA-P aktivitesi 40 °C’de 60 °C’dekinden daha yüksektir. Bu enzimlerin yüksek sıcaklıkta denatüre olmasına bağlanmıştır. • EA-B aktivitesi çimlenmeden dolayı 15’den 20 U/g’ye kadar yükselmiştir. • Enzim aktivitesinde 48 ve 72 saatlik çimlenme sonucu kontrolden anlamlı bir farklılık ortaya çıkmıştır. • EA-B aktivitesi 40 °C’de 60 °C’dekinden daha yüksektir. • Lipaz aktivitesi (LA-P) ile karşılaştırıldığında çimlenme esnasında esteraz miktarındaki artış lipaz miktarındaki artıştan daha yavaştır. • LOX aktivitesi 24 saatlik çimlenme süresi ile azalmışken, 72 saat sonuna kadar yükselerek kontrolden daha yüksek bir değere ulaşmıştır. • 40 °C ve 60 °C’de yapılan kurutma arasındaki fark anlamlı fakat düşük olmasından dolayı gösterilmemiştir. 28
Sonuç – Tam buğday unlarında depolama esnasında bozulma genellikle unda bulunan enzimlerden kaynaklanır (lipolitik enzimler). – Yüksek peroksidaz aktivitesi ve fenoliklerde enzim kaynaklı (PPO) meydana gelen değişimler istenmeyen tat ve koku oluşumuna sebep olur. – Lipaz faalyeti sonucu oluşan FFA lipoksijenaz oksidasyon reaksiyonları ile orta zincirli aldehit, keton ve alkollerin oluşumuna sebep olurlar. – Bu bozulmaları geciktirmek veya engellemek için antioksidan kullanımı, ışınlama (irradiation), farklı öğütme teknikleri, öğütme öncesi tavlama suyuna katkılar eklenmesi, sıcaklık ve buhar ile muamele, infrared uygulaması gibi değişik yöntemler tam tahıllı unların stabilitesini arttırmak için çalışılan yöntemlerdir. 29
Kaynakça [1] Poudel, R., Bhatta, M., Regassa, T., & Rose, D. J. (2017). Influence of foliar fungicide treatment on lipolytic enzyme activity of whole wheat. Cereal Chemistry, 94(3), 633-639. [2] Deora, N. S. (2018). Whole wheat flour stability: An insight. Acta Scientific Nutritional Health, 2(3), 8-18. [3] Doblado-Maldonado, A. F., Pike, O. A., Sweley, J. C., & Rose, D. J. (2012). Key issues and challenges in whole wheat flour milling and storage. Journal of Cereal Science, 56, 119–126. [4] Bin, Q., & Peterson, D. G. (2016). Identification of bitter compounds in whole wheat bread crumb. Food Chemistry, 203, 8–15. [5] Hansen, L., & Rose, M. S. (1996). Sensory acceptability is inversely related to development of fat rancidity in bread made from stored flour. Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics, 96, 792. [6] O'Connor, J., Perry, H. J., & Harwood, J. L. (1992). A comparison of lipase activity in various cereal grains. Journal of Cereal Science, 16(2), 153-163. 30
Kaynakça [7] Poudel, R., & Rose, D. J. (2018). Changes in enzymatic activities and functionality of whole wheat flour due to steaming of wheat kernels. Food chemistry, 263, 315-320. [8] Zhao, B., Shang, J., Liu, L., Tong, L., Zhou, X., Wang, S., ... & Zhou, S. (2020). Effect of roasting process on enzymes inactivation and starch properties of highland barley. International Journal of Biological Macromolecules, 165, 675-682. [9] Deepa, C., & Umesh Hebbar, H. (2017). Effect of micronization of maize grains on shelf‐life of flour. Journal of Food Processing and Preservation, 41(5), e13195. [10] Mousavi, B., & Kadivar, M. (2018). Effect of brine solution as a wheat conditioner, on lipase, amylase, and lipoxygenase activities in flour and its corresponding dough rheological properties. Journal of food processing and preservation, 42(6), e13631. [11] Poudel, R., Finnie, S., & Rose, D. J. (2019). Effects of wheat kernel germination time and drying temperature on compositional and end-use properties of the resulting whole wheat flour. Journal of Cereal Science, 86, 33-40. 31

More Related Content

Tahıl ürünlerinde depolama esnasında karşılaşılabilecek enzimatik bozulma

  • 1. 1 Tahıl ürünlerinde depolama esnasında karşılaşılabilecek enzimatik bozulma 5 farklı makale incelemesi
  • 3. Giriş Tam buğday ununun avantajları • Sağlığa faydalı • Yüksek lif • Yüksek mineral ve mikrobesin öğeleri • Daha yükek besin değerine sahip fırıncılık ürünleri Tam buğday ununun dezavantajları • Daha yüksek pestisit ve mikotoksin kalıntısı • Daha kısa raf ömrü • Acılık riski • Daha düşük duyusal kaliteye sahip fırıncılık ürünleri 3
  • 4. Enzimatik bozulma – Tam buğday unu, endosperm ile birlikte çekirdeğin kepek ve özü fraksiyonlarını içerir. Enzimatik faaliyetlerin çoğu, buğdayın kepek ve tohum fraksiyonlarında bulunur. – Özellikle önemli olan, uzun yıllardır araştırma konusu olan ve tam buğday ununun bozulmasına katkıda bulunabilen kepek ve tohumdaki lipolitik enzimlerin aktivitesidir [1]. 4
  • 5. Enzimatik bozulma – Lipolitik enzimler, depolama sırasında tam buğday (Triticum aestivium L.) unundaki fonksiyonel değişikliklerde hayati bir rol oynar. Lipaz (triaçilgliserol hidrolaz, EC 3.1.1.3), triaçilgliserollerin hidrolizi yoluyla serbest yağ asitleri üreterek tam buğday ununa hidrolitik acılaşmaya sebep olur. – Daha sonra, lipaz tarafından üretilen linoleik ve linolenik asitler, hidratlanmış undaki lipoksijenaz (LOX, EC 1.13.11.12) ile oksitlenebilir [2]. 5
  • 6. Enzimatik bozulma – LOX aktivitesi nedeniyle oluşan hidroperoksit türevleri, heksanal ve diğer ketonlar gibi uçucu bileşikler dahil olmak üzere ikincil oksidasyon ürünleri elde etmek için yeniden düzenleme ve ayrışmaya uğrar [3]. – Sonuçta, hidrolitik ve oksidatif degradasyon (toplu olarak lipolitik degradasyon), kabul edilemez duyusal özelliklerle sonuçlanan acılaşmanın gelişmesine neden olur [4, 5]. – Buğdayın toplam lipaz aktivitesi, endojen lipazların yanı sıra tahıl yüzeyindeki mikrobiyal lipazların bir kombinasyonundan kaynaklanabilir [6]. 6
  • 7. Enzimatik bozulma – Lipaz ve LOX’un yanı sıra polifenol oksidaz (PPO) ve peroksidaz (POD, EC 1.11.1.7) aktiviteleri de acılaşma açısından önemlidir. – Peroksidaz, doymamış yağ asitlerinin peroksidatif degradasyonunu katalize ederler. Uçucu lezzet üzerine etkili karbonil bileşenlerinin oluşumuna sebep olurlar. – PPO oksidasyon sonucu serbest radikallerin oluşmasına sebep olurlar. Bu serbest radikaller doymamış yağ asitlerine saldırır, ayrıca FFA’lerin oksidasyonunu teşvik ederek oksidatif acılaşmaya sebep olurlar [7]. 7
  • 8. – Buğday tanelerine yapılan buhar uygulamasının elde edilen tam buğday unlarının lipolitik bozulması üzerine etkisi depolama boyunca enzim aktivitelerinin ve yağ bozunma ürünlerinin miktarının belirlenmesi ile incelenmiştir. 8
  • 9. – Buhar uygulaması 90 s’ye kadar uygulanmış, her 15 s’de 1 ölçümler gerçekleştirilmiştir. – Buhar uygulaması ile lipaz, lipoksijenaz, polifenol oksidaz ve peroksidaz aktiviteleri sırasıyla %81, %63, %22 ve %34 oranında azalmıştır. – Buhar uygulaması gluten ve nişasta özelliklerinde herhangi bir değişime sebep olmamıştır. 9
  • 10. FFA, buhar uygulama süresi ile ters orantılı olarak azalmıştır. Bu lipaz aktivitesindeki düşüse bağlanmıştır. FFA aksine buhar uygulaması konjuge dienler, peroksit ve hexanal değerlerini etkilememiştir. Oksiasyon ürünleri arasında farkın oluşmaması LDPE’nin O2’yi geçirmemesi, düşük depolama süresi kaynaklı olabilir.
  • 11. – Lipid hidroperoksitlerinin degradasyonu sonucu oluşan karbonil bileşenleri miktarı takip edilmiştir. İşleme tutulmayan un ile elde edilen hamurda karbonil bileşenleri miktarının daha düşük olduğu görülmüştür. – Karbonil oluşumu FFA miktarı ve LOX aktivitesi ile doğru orantılıdır. Buhar uygulaması depolama esnasında kontrole göre LOX aktivitesini düşürüp, FFA miktarını azaltmıştır. Duyusal açıdan daha kaliteli bir ürün elde edilmesine katkı sağlayabilir. 11
  • 12. – Farklı oranlarda kabuğu soyulmuş (pearling) ve farklı miktarda su ile tavlama yapılmış (tempering) olan dağda yetişen arpa tanelerine uygulanan kavurma işlemi sonucu elde edilen enzim aktivitesi ve nişastanın özelliklerine olan etkisi incelenmiştir. 12
  • 13. – Kabuk soyma ve tavlama ön işlemlerinin sinerjik etkisi sonucu lipaz ve peroksidaz inaktivasyonu sırasıyla %80 ve %100 olmuştur. – Optimum kabuk soyma, tavlama ve kavurma koşulları aşağıdaki gibidir: – Kabuk soyma oranı: %20 – Nem miktarı: %16 – Kavurma süresi: 16 dk. – Kavurma sıcaklığı: 180 °C 13
  • 14. Kabuk soyma – %16 kabuk soyma oranına kadar lipaz ve peroksidaz aktivitelerinde düşüş görülmüştür. – Enzim aktivitesinin %12-16 arasında hızlı bir şekilde düşmesinin sebebi enzimin yoğun olarak bulunduğu aleuron tabakasının bu arada atılmasıdır. – Kavurma işlemi öncesi uygulanacak %16 oranında kabuk soyma işlemi lipaz ve peroksidazları taneden atarak bu enzimlerin aktivitelerinde düşüşe katkı sağlamış olur. 14
  • 15. Tavlama – Tavlama işlemi sonucu FFA değerlerinde %24 nem oranında anlamlı değişiklikler tespit edilmiştir. FFA değeri hidrolitik ransiditeyi gösterir. Yüksek nem oranında meydana gelen bu değişim nem miktarının kontrolünün acılık açısından önemi ortaya koymaktadır. 15
  • 16. Kavurma %16 kabuk soyma oranı %20 kabuk soyma oranı • Kavurma süresi ve nem miktarı arttıkça enzim aktivitesindeki düşüş artmıştır. • Sonuçlar, kabuk soyma oranındaki artışın düşük nemli dağlık arpanın lipaz inaktivasyonu arttırdığını ve ayrıca yüksek nemli numunelerin kavurma muamele süresini azalttığını gösterdi. 16
  • 17. Kavurma • Kabuğu %16 oranında soyulmuş arpa için, 12, 16, 20% nem içeriğine sahip numunelerin peroksidaz inaktivasyon oranı ayrı ayrı 12, 8, 8 dakikada % 100'e ulaşmıştır. • Beklendiği gibi, % 12 nem içeriğine sahip numunelerin, kabuk soyma oranı % 20'ye çıkarken %100 inaktivasyona 8 dakikada yaklaşılmıştır. %16 kabuk soyma oranı %20 kabuk soyma oranı 17
  • 18. – Mısır ununa infrared ışınlar (200 °C, 4 dk) kullanılarak mikronizasyon işlemi uygulanmıştır. Sonra bu unların hızlandırılmış (90% RH/38°C) ve normal (65% RH/27°C) depolama koşullarındaki lipaz ve peroksidaz enzim aktiviteleri ve FFA miktarları kontrol edilmiştir. 18
  • 19. – Mikronizasyon işlemi sonucu peroksidaz aktivitesinde %100, lipaz aktivitesinde %84’e kadar azalma görülmüştür. – Hızlandırılmış ve normal depolama koşullarında da FFA miktarında anlamlı bir değişiklik tespit edilmezken, işlem görmemiş unlarda her iki koşulda da FFA miktarında artış görülmüştür. – İşlem görmüş mısır unları hızlandırılmış ve normal depolama koşullarında kalitede olumsuz etki görülmeksizin sırasıyla 60 ve 120 gün depolanabilirken, işlem görmemiş unlarda bu süreler 15 ve 30 gündür. 19
  • 20. Mikronizasyon işlemi – Mısır tanelerinin (11-12% wb) nem miktarı, 4 saat boyunca atmosfer koşullarında (25 ± 3°C, 45–55% RH) suya daldırılarak 25 ± 0.66% olarak ayarlandı. Yüzeyde kalan su uzaklaştırıldıktan sonra işleme tabi tutuldu. – 200 °C’de, 4 dk süren infrared uygulması sonucu soğutulan örnekler pulverizör ile öğütüldü. Elekler yardımıyla 390–475 mm boyutundaki unlar depolama için kullanıldı. 1.1 THz, 0.26 kW/m2 1.5 kg, 25% nemli mısır taneleri 20
  • 21. – FFA oluşumu depolama süresiyle artmaktadır. – İşlem görmemiş unlarda FFA oluşumu mikronize unlara nazaran çok daha yüksektir. – Infrared işlemi etkili şekilde lipaz inaktivasyonu sağlamıştır. Bu da oluşan FFA miktarını azaltmıştır. – %10 FFA değerinin altı lezzet açısından kabul edilebilir bir değerdir. Atmosfer ortamı Hızlandırılmış 21
  • 22. – Mikronizasyon işlemi sonucu peroksidaz aktivitesinde %100, lipaz aktivitesinde %84’e kadar azalma görülmüştür. – Peroksidaz aktivitesinde depolama boyunca düşüş görülmüştür. Bu düşüş lipaz aktivitesinde görülmesine rağmen farklılık anlamlı değildir. – Mısır tanelerinin mikronizasyonu ile enzimler inaktive edilmiş ve doğal olarak yüksek yağ içeriğine sahip olan tam tahıllı mısır ununun depolama süresi 2—4 aya kadar uzatılmıştır. 22
  • 23. – Buğdaya tavlama esnasında eklenen suyun buğdayın doğasında bulunan enzimlerinin aktive edilmesine sebep olması unda istenmeyen tat ve rengin oluşmasına sebep olmaktadır. – Bu çalışmada farklı oranlarda tuz konsantrasyonuna sahip tuzlu su çözeltileri kullanılarak yapılan tavlama işleminin lipaz, amilaz ve lipoksijenaz enzim aktivitelerini nasıl etkilediği incelenmiştir. 23
  • 24. – Üç farklı tuz konsantrasyonunda çalışılmıştır (%0.5, %1.0 ve %1,5) – Lipaz aktivitesi artan tuz konsantrasyonuna bağlı olarak azalmıştır. – Tuz amilaz aktivitesi üzerinde önemli ölçüde negatif etki göstermiştir. – Tuzlu su ile tavlama lipoksijenaz enzim aktivitesinde artışa sebep olmuştur. 24
  • 25. – Bu çalışmada 4 farklı buğday tanesi üç farklı sürede (24, 48 ve 72 saat) çimlendirilmiş ve iki farklı sıcaklıkta (40 °C ve 60 °C) kurutulmuş buğday tanelerinin öğütülmesi ile elde edilen tam buğday unlarında lipaz, esteraz ve lipoksijenaz enzim aktivitelerine bakılmıştır. 25
  • 26. Çimlenme – 400 g buğday tanesi suya daldırılarak 4-5 saat bekletilmiştir. – Nemli taneler oda koşullarında çimlenmesi için 72 saate kadar bekletilmiştir. – Çimlenmeden sonra 12 saat boyunca fırında kurutulmuş, 1 mm elek yerleştirilmiş siklon değirmen yardımıyla un haline getirilmiştir. – Lipaz, esteraz ve lipoksijenaz aktivitesi çimlendirilmemiş buğday ununa göre artış göstermiştir. – Lipaz ve esteraz üzerine kurutma sıcaklığının küçük fakat anlamlı bir etkisi görülmüştür. 26
  • 27. 40°C’de enzim aktivitesi ilk iki lotta daha yüksektir. 24 saatlik çimlenme farklı lotlarda lipaz aktivitesini etkilemezken, 48 ve 72 saatlik çimlenme lipaz aktivitesinde önemli artışlara sebep olmuştur. 27
  • 28. • LA-P değeri çimlendirme sonucu 0.8’den 2.5’a (U/g) yükselerek yaklaşık 3 kat artmıştır. • 48 ve 72 saat çimlendirilmiş buğday unlarının LA-P aktivitesi 40 °C’de 60 °C’dekinden daha yüksektir. Bu enzimlerin yüksek sıcaklıkta denatüre olmasına bağlanmıştır. • EA-B aktivitesi çimlenmeden dolayı 15’den 20 U/g’ye kadar yükselmiştir. • Enzim aktivitesinde 48 ve 72 saatlik çimlenme sonucu kontrolden anlamlı bir farklılık ortaya çıkmıştır. • EA-B aktivitesi 40 °C’de 60 °C’dekinden daha yüksektir. • Lipaz aktivitesi (LA-P) ile karşılaştırıldığında çimlenme esnasında esteraz miktarındaki artış lipaz miktarındaki artıştan daha yavaştır. • LOX aktivitesi 24 saatlik çimlenme süresi ile azalmışken, 72 saat sonuna kadar yükselerek kontrolden daha yüksek bir değere ulaşmıştır. • 40 °C ve 60 °C’de yapılan kurutma arasındaki fark anlamlı fakat düşük olmasından dolayı gösterilmemiştir. 28
  • 29. Sonuç – Tam buğday unlarında depolama esnasında bozulma genellikle unda bulunan enzimlerden kaynaklanır (lipolitik enzimler). – Yüksek peroksidaz aktivitesi ve fenoliklerde enzim kaynaklı (PPO) meydana gelen değişimler istenmeyen tat ve koku oluşumuna sebep olur. – Lipaz faalyeti sonucu oluşan FFA lipoksijenaz oksidasyon reaksiyonları ile orta zincirli aldehit, keton ve alkollerin oluşumuna sebep olurlar. – Bu bozulmaları geciktirmek veya engellemek için antioksidan kullanımı, ışınlama (irradiation), farklı öğütme teknikleri, öğütme öncesi tavlama suyuna katkılar eklenmesi, sıcaklık ve buhar ile muamele, infrared uygulaması gibi değişik yöntemler tam tahıllı unların stabilitesini arttırmak için çalışılan yöntemlerdir. 29
  • 30. Kaynakça [1] Poudel, R., Bhatta, M., Regassa, T., & Rose, D. J. (2017). Influence of foliar fungicide treatment on lipolytic enzyme activity of whole wheat. Cereal Chemistry, 94(3), 633-639. [2] Deora, N. S. (2018). Whole wheat flour stability: An insight. Acta Scientific Nutritional Health, 2(3), 8-18. [3] Doblado-Maldonado, A. F., Pike, O. A., Sweley, J. C., & Rose, D. J. (2012). Key issues and challenges in whole wheat flour milling and storage. Journal of Cereal Science, 56, 119–126. [4] Bin, Q., & Peterson, D. G. (2016). Identification of bitter compounds in whole wheat bread crumb. Food Chemistry, 203, 8–15. [5] Hansen, L., & Rose, M. S. (1996). Sensory acceptability is inversely related to development of fat rancidity in bread made from stored flour. Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics, 96, 792. [6] O'Connor, J., Perry, H. J., & Harwood, J. L. (1992). A comparison of lipase activity in various cereal grains. Journal of Cereal Science, 16(2), 153-163. 30
  • 31. Kaynakça [7] Poudel, R., & Rose, D. J. (2018). Changes in enzymatic activities and functionality of whole wheat flour due to steaming of wheat kernels. Food chemistry, 263, 315-320. [8] Zhao, B., Shang, J., Liu, L., Tong, L., Zhou, X., Wang, S., ... & Zhou, S. (2020). Effect of roasting process on enzymes inactivation and starch properties of highland barley. International Journal of Biological Macromolecules, 165, 675-682. [9] Deepa, C., & Umesh Hebbar, H. (2017). Effect of micronization of maize grains on shelf‐life of flour. Journal of Food Processing and Preservation, 41(5), e13195. [10] Mousavi, B., & Kadivar, M. (2018). Effect of brine solution as a wheat conditioner, on lipase, amylase, and lipoxygenase activities in flour and its corresponding dough rheological properties. Journal of food processing and preservation, 42(6), e13631. [11] Poudel, R., Finnie, S., & Rose, D. J. (2019). Effects of wheat kernel germination time and drying temperature on compositional and end-use properties of the resulting whole wheat flour. Journal of Cereal Science, 86, 33-40. 31

Editor's Notes

  1. 64 ülkede buğday ununun vitamin ve mineraller ile zenginleştirilmesi yasal olarak zorunlu (Deora, 2018). Understanding whole‐wheat flour and its effect in breads: A review Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, Volume: 19, Issue: 6, Pages: 3241-3265, First published: 01 September 2020, DOI: (10.1111/1541-4337.12625)
  2. Poudel, R., Bhatta, M., Regassa, T., & Rose, D. J. (2017). Influence of foliar fungicide treatment on lipolytic enzyme activity of whole wheat. Cereal Chemistry, 94(3), 633-639.
  3. Enzim aktivitelerindeki azalışa rağmen unda depolama sırasında oksidasyon ürünlerinin oluşmaması sonucu, oksidasyon ürünlerinin hamur yapımı esnasında oluşacağı hipotezi ortaya atılmıştır.
  4. Enzyme was mainly distributed in the aleurone layer and germ of grain. Pearling could remove the outer layer of barley including pericarp, seed coat, and aleurone layer, but has no significant effect on the germ.
  5. Makalede FFA değerinin yüksek olması açıklaması bana yeterli gelmedi. Makaleye göre yüksek nem hidroliz reaksiyonlarının indirekt veya direk lipaz enzim aktivitesini arttırarak etkilemiştir. Fakat lipaz aktivitesinde artan nem miktarına göre önemli bir artış yok.
  6. The lipase and peroxidase enzyme were the main target in roasting inactivation of highland barley. Lipase hydrolyzed lipids during storage with a release of FFA, and then converted to hydroxy acids by peroxidase Thatwater activity improved the sensitivity of enzymes to heat, and water could be used as a good transfer medium of heat.
  7. The enzyme inactivation rate in lipase and peroxidase was 80% and 100% with the pre-treatment and roasting condition of P20M16T16, under which, the property of starches was similar to that of control. Roasting treatment did not change the “Maltese cross” and crystalline structure, increased the gelatinization temperature, decreased the swelling power, solubility, gelatinization enthalpy and pasting viscosity of starches fromhighland barley
  8. Maize is fairly rich in fat content among all the cereals, and most of it is located in its germ fraction. It has larger germ than all other cereals accounting for 10% of the total grain weight proportionally. The degradation of lipids due to hydrolysis may produce FFA, which can act as a substrate for further oxidation and impart off flavours during subsequent storage. FFAs concentration is used as an indicator of stability. An FFA content 10% is considered to be safe level as the higher content is believed to impart a bitter taste and strong flavor development (Ding et al., 2015; Meera et al., 2011).
  9. When the conditioning in wheat crust occurs, its outer layers become firm and elastic while their adherence to endosperm is loosen, so that separation of grain shell will be faster and easier
  10. ∼400 g of cleaned wheat was soaked in water in duplicate for 4–5 h. After draining the water, the grains were spread on a paper plate lined with two damp, water absorbent paper towels. The wheat was then covered with a single layer of wet absorbent paper and an inverted paper plate and kept at 22 °C (room temperature) for 24, 48, or 72 h for germination. The standards to consider sprouted flour as whole grain flour were i) all fractions of a kernel need to be retained and ii) sprout length should not exceed the kernel length (AACC International, 2018a). Therefore, wheat grains were germinated up to 72 h in our study as preliminary trials showed grains germinated beyond 72 h had sprout length > kernel length (0.8 cm). Following the prescribed germination time, the grains were dried in a forced air draft oven at 40 °C or 60 °C for 12 h and then milled using a cyclone mill equipped with a 1mm screen (UDY Corp., Fort Collins, CO, USA). The flour thus produced was milled from germinated wheat and was referred to as germinated whole wheat flour. The samples were stored in a low-density polythene (LDPE) plastic bags at −20 °C until further analysis (∼10 days).
  11. The biochemical reaction pathways during germination bring many desirable and undesirable changes. The decrease in phytic acid and increase in lysine and GABA improved the nutritive value of the flour, whereas an increase in lipolytic activities (lipase, esterase, and lipoxygenase) may lower the shelf life of the flour.
  12. Peroxidase catalyzes peroxidative degradation of unsaturated fatty acids yielding volatile and flavourful carbonyl compounds that may contribute to oxidized flavour