Fiza Nazir* and Nayik GA** *Hasat Sonrası Teknoloji Birimi, SKUAST-Kashmir, Hindistan **Gıda Mühendisliği ve Teknolojisi Bölümü, SLIET, Punjab, Hindistan

ÖZET Buğday ve arpa harmanlanarak elde edilmiş un kullanılan mayalı ekmeklerin geliştirilmesindeki temel amaç, sağlıklı bir beslenme düzenine yönelik gittikçe artan talebi karşılamaktır. Mayalı ekmekler, çeşitli oranlardaki arpa ununun buğday unu ve MSG (monosodyum glutamat) ile karıştırılmasıyla hazırlandı. Hamurun uzayabilirliğinde ciddi bir artış gözlendi; ayrıca fermantasyondan önce MSG eklenmesiyle oluşan artışta, fermantasyondan sonra bir düşüş söz konusu oldu. Renk, lezzet ve görünüş açısından en yüksek değerler T2M1’de gözlendi. Ekmeğin tadıyla ilgili en iyi sonuçlara da T2M2’de rastlandı. Sonuçlara göre, arpa unu ve MSG eklenmesiyle birlikte genel kabul edilebilirlik oranında da bir düşüş yaşandı.

GİRİŞ Arpa (Hordeum vulgare L.) dünyada kuru madde üretimi yapılan tüm bitkiler arasında beşinci sırada bulunan önemli ve eski bir tahıldır. Hem insanlar hem de evcil hayvanlar için gerekli olan değerli besin maddelerini sağlayabildiği için en sık yetiştirilen tahıllardan biri olmuştur. Arpanın farklı iklimlere ve büyüme koşullarına uyarlanabilmesi sayesinde dünya çapındaki üretimi artmıştır. Diğer pek çok tahılın aksine, yüksek enlem ve boylamlarda, hatta uzak çöllerde üretilerek en yaygın şekilde ortama adapte olabilmiş tahıl çeşidi olduğunu da söylemek mümkündür. Himalaya toprakları, Etiyopya ve Morocco gibi [1] gibi sert iklimin hüküm sürdüğü yerlerde en temel besin kaynağı yine arpadır. Tam arpa tahılında %65 - %68 arası nişasta, %10 - %17 protein,%4 - %9 ß-glukan, %2 - %3 serbest yağ ve %1.5 - %2.5 mineral bulunur [2-4]. İnsanların arpa ve arpa içeren gıda ürünlerini tüketmeleri, diğer tahıllarla kıyaslandığında ikinci planda kalmıştır; yeni süreçlerin ve gıda ürünlerinin geliştirilmesinde arpa yok sayılmış ve gıdalarda kullanımlarında kalite gerekliliklerinin belirlenmesi hususunda çok az çaba gösterilmiştir. ß-glukan ve tokolun insanların beslenmesindeki önemi iyi bilinmektedir; ancak ß-glukanın gıda ürünleri yapmaktaki işlevsel özellikleri hakkında bilinenler oldukça azdır. Belirli gıda uygulamaları için tercih edilen özellikler, arpayı buğday temelli gıda ürünlerine karıştırmakla ilgili yapılan araştırmalarla elde edilmiştir. Çekiçli değirmen veya silindirli değirmen kullanılarak öğütülmüş tahıldan elde edilen arpa unu, ekmek, kek, kurabiye, noodle ve atıştırmalık gıda ürünleri gibi buğday bazlı ürünlere dâhil edilmiştir [5]. %15 -%20 oranında arpa unu eklenmiş buğday unu, genel lezzet, görünüm ve doku özellikleri bakımından kabul edilebilir düzeydedir. Ancak arpa unu oranının arttırılması, ekmeğin hacminde azalmaya yol açar, mat kahverengi renk verir ve ekmek içindeki doku sertleşir [6,7].

Farklı türdeki ekmeklerin yapımındaki işleme, depolama ve taşıma koşullarını ve yöntemlerini iyileştirmek için bir dizi teknoloji geliştirilmiştir. Ekmek yapımında gereksinim duyulan tahıl ve tahıl türevleri bazı açılardan oldukça etkili olsalar da, birtakım özelliklerden de yoksundurlar. Özel üretilen ekmeklere yönelik talep ile ekmek üretiminde buğday, kepek, arpa, ticari selüloz ve diğer tahıl türevlerinin rolü gün geçtikçe artmaktadır. Bu talepleri karşılayabilmek için, farklı tahılları harmanlamak gibi çeşitli yöntemler kullanılarak özelleştirilmiş ekmekler üretilmektedir. Bu durumlara istinaden, buğday-arpa karışımıyla mayalı ekmek üretme temelli bu çalışma, buğday-arpa karışımıyla hazırlanan hamurun reolojik özelliklerini çalışmaktadır. Bileşik haldeki unlardan ekmekler hazırlamak ve arpa unu eklerken kullanılacak uygun miktarı değerlendirmek de bu çalışmanın esaslarındandır.

MATERYAL VE YÖNTEM Bu çalışma, Awantipora İslami Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’ndeki gıda teknolojileri bölümünde 2010-2011 döneminde gerçekleştirilmiştir. İşlenmemiş arpa Ladakh’tan satın alınmış ve daha sonra tam un elde etmek için bir karıştırıcıda öğütülmüştür. Öğütülen un, kullanılıncaya dek soğutulmuş bir ortamdaki hava geçirmez plastik kaplarda saklanmıştır. Rafine buğday unu, katı yağ ve pres edilmiş maya gibi malzemeler, Srinagar’daki yerel dükkanlardan temin edilmiştir. Bileşik unlar, Tablo 1’de bahsedildiği şekilde hazırlanmıştır. Arpa unu katılmış ekmeklerin formülleri Tablo 2’de verilmiştir. Ekmekler, MSG %0, %0.3 ve %0.5 düzeylerinde kullanılmıştır. Malzemeler dikkatle tartılmış ve maya sıcak suda aktive edilmiştir. Tüm malzemeler bir teknede karıştırılmış ve su miktarı göz önünde bulundurularak maya eklenmiştir. Daha sonra fermantasyon işlemi için hamur 37°C bir inkübatöre yerleştirilmiştir. 1 saat sonra çıkarılan hamur, fazla gazları ortadan kaldırmak için tersine çevrilip tekrar yoğrulmuştur. Akabinde yeniden fermantasyon için inkübatöre yerleştirilen hamur, 30 dakika sonra çıkarılmış, yoğrulmuş, yuvarlanmış, tepsilere konulmuş ve 35 dakika daha mayalanmaya bırakılmıştır. Tepsiler fırına atılmış ve 220°C’de 30-35 dakika pişirilmiştir. Çıkarılan ekmekler, soğutulup dilimlenmiştir. Ekmekler oda sıcaklığında saklanmıştır.

REOLOJİK VE DOKUSAL ANALİZ Hamurun uzayabilirliğini ve sertliğini ölçmek için bir Doku Analiz Cihazı kullanılmıştır (TA. HD. Plus, Stable Micro Systems, Godalming, Surrey, Birleşik Krallık). Uzayabilirlik ölçümü için, bir hamur şeridi numune tabağının oluklu bölgesine yerleştirildi ve yaylı sıkma kolu aşağıda tutulurken tabak alete takıldı. Kol yavaşça bırakıldı. Analiz 5 kiloluk bir yük hücresi kullanılarak 75 mm’lik bir mesafeye kadar yapıldı; test öncesi hız 2.0 mm/s iken, test hızı 3.3 mm/s, test sonrası hız ise 10.0 mm/s oldu. Sertlik analizi için, numune depolama alanından çıkarıldı ve testten önce desteklerin üzerine yerleştirildi. Doku profili analizi 5 kiloluk bir yük hücresi kullanılarak 30 mm bir mesafeye uygulandı; test öncesi hız 1.0 mm/s, test hızı 1.7 mm/s ve test sonrası hız 10.0 mm/s oldu.

DUYUSAL ÖZELLİKLERİN BELİRLENMESİ 10 kişiden oluşan bir jüri, hazırlanan ekmeklerin duyusal özelliklerini değerlendirdi. Ekmeğin dış rengini, görünüşünü, lezzetini, dokusunu, kokusunu ve genel kabul edilebilirliğini, 9 puanlık bir beğeni cetveli kullanarak puanladılar. (9-Aşırı derecede beğenme, 8-Çok beğenme, 7-Orta düzeyde beğenme, 6-Biraz beğenme, 5-Ne beğenme ne beğenmeme, 4-Biraz beğenmeme, 3-Orta düzeyde beğenmeme, 2-Hiç beğenmeme, 1-Aşırı derecede beğenmeme). Katılımcılara değerlendirmelerin arasında ağızlarındaki tadı değiştirmek için su verildi.

İSTATİSTİKSEL ANALİZ Veriler bilgisayar ortamında Snedecor and Cochran [8] tarafından hazırlanan Tamamen Rastgele Tasarım (Completely Randomized Design - CRD) kullanılarak istatistiksel olarak incelenmiştir.

SONUÇLAR VE TARTIŞMA Tablo 3’e göre, uzayabilirlik hususundaki ortalama değerler MSG’nin eklenmesiyle birlikte 24.76’dan 27.98’e doğru bir yükseliş göstermiştir. En yüksek uzayabilirlik ortalaması T1’de (33.51) ve en düşük uzayabilirlik ortalaması T4’te (18.46) gözlemlenmiştir. Bu sonuçlar, MSG’nin indirgeyici hareketine bağlı olarak hamurun uzayabilirliğinde artış tespit eden Sternberg vd. [9] tarafından elde edilmiş bulgularla da uyumludur. MSG beklenmedik şekilde kısa bir süreliğine (fermantasyondan önce) glüten yapısının zayıflamasına neden olmuştur. Uzayabilirlik öncelikle buğdayda bulunan glütenin proteinlerinin elastikliğine bağlı olarak oluşur. Buğday olmayan unların eklenmesiyle seyrelen bu karışım, uzayabilirlikte azalmaya yol açar [10]. Ortalama uzayabilirlik değerleri, MSG’nin eklenmesiyle 22.39’dan 19.18’e doğru bir azalma göstermiştir (Tablo 4). En yüksek ortalama uzayabilirlik T1 işleminde (28.19) ve en düşük ortalama uzayabilirlik T4 işleminde (14.42) gözlemlenmiştir. Sternberg vd. [9] tarafından ortaya konulan bulgulara göre, MSG oksidatif faaliyeti nedeniyle fermantasyondan sonra glüten ağının güçlenmesine neden olmaktadır. Arpa ununun eklenmesiyle uzayabilirlikte yaşanan azalış da glutenin seyrelmesine bağlıdır.

Tablo 5, sertlik için ortalama değerlerin 26.60’dan 44.73’e doğru belirgin bir yükseliş gösterdiğini ortaya koymuştur. Gill vd. [12] tarafından öne sürülen bulgulara göre, ekmek yapımı esnasında buğday ununa arpa unu eklendiğinde, arpa ununda bulunan ß-glukan maddesi hamurdaki kayda değer su miktarına sıkıca bağlanmaktadır. Bu durum glüten ağının gelişmesi için suyun uygunluğunu baskılar. Gelişmemiş bir glüten ağı da ekmek sertliğinin artmasına sebep olur.

Tablo 6, MSG’nin eklenmesiyle birlikte ortalama sertlik değerlerinin istatistiksel olarak 25.15’ten 45.07’ye doğru belirgin bir yükselme yaşadığını gösterir. En yüksek ortalama sertlik T4 işleminde (48.91) ve en düşük ortalama sertlik T1 işleminde (23.63) gözlenmiştir. Bu sonuçlar, arpa ununun eklenmesi sonucunda glüten seyrelmesi yaşandığını ve ekmeğin sertliğinde bir artış olduğunu öne süren Gill vd. [12] bulgularıyla da uyumludur.

DUYUSAL ÖZELLİKLER Ekmeğin dış rengi: En yüksek renk değeri T2M1 (7.5) işleminde ve en düşük renk değeri T4M2 (5.4) işleminde görülmüştür (Tablo 7). Karışımlarda arpa oranı arttıkça, ekmeklerin dış rengi krem renginden mat kahverengiye dönmüştür. Gupta vd. [13] ve Dingra vd. [6] tarafından da benzeri sonuçlar raporlanmıştır.

Görünüş: Karışıma %20-%30 oranında arpa eklenince, kontrol ekmeklerinin görünüş puanı belirgin şekilde azalmıştır. Harmanlanan ekmekler arasında, en yüksek görünüş puanı T2M1 (7.1) için gözlemlenirken, en düşük puanlama T4M3’te görülmüştür (5.0) (Tablo 7). Bu sonuçlar, Gupta vd. [13] tarafından öne sürülen bulgularla oldukça benzerlik göstermektedir.

Lezzet: Ekmek lezzetinde en yüksek puanlama T2M2 için yapılırken (7.3), en düşük puan T4M1’de (5.5) görülmüştür. Arpayla harmanlanmış ekmeklerin tadı arpa ununun lifli yapısından etkilenmiş olabilir (Tablo 7). Yoğun tat ve koku nedeniyle ekmeğin kabul edilebilirliğiyle ilgili benzeri bir düşüş, Dingra vd. [13] tarafından da gözlemlenmiştir.

Ekmek kabuğu dokusu: Ekmeğin kabuk dokusu, dışının sertliği veya yumuşaklığı gibi ekmeklerin dış görünüşüyle ilgili özellikleri gösterir. Kabuk dokusu, kontrol numunesiyle kıyaslandığında buğday ununa daha fazla arpa ve MSG eklenmesine bağlı olarak azalmıştır. Harmanlanmış ekmekler arasında, en yüksek puan T2M1 (7.2) örneğinde, en düşük puan da T4M3 (5.0) örneğinde gözlemlendi (Tablo 7). Carson vd. [14] tarafından bulunan sonuçlar da bu ekleme yapılan buğday ekmeğinin dokusunda benzeri bir bozulmayı işaret eder.

Tat: Tat değerlendirmesine göre, kontrol ekmekleri ve çeşitli eklemeler yapılmış ekmekler %10 düzeyinde tatmin edici puanlar almışlardır. Sonuçlara göre en yüksek lezzet puanı T2M1 (7.6) için, en düşük puan da T4M2 (5.0) için verilmiştir (Tablo 7). Tat puanlamasında yaşanan bu düşüş, un karışımlarındaki farklı kokulardan kaynaklanır [13].

Genel kabul edilebilirlik: Sonuçlara göre, %10 düzeyinde ilave yapılmış ekmeklerin kabul edilebilirlik puanları, kontrol grubundaki ekmeklerle başa baş durumdadır (Tablo 7). %10 düzeyinde arpa ve buğday unundan yapılma ekmekler kabul edilebilir bulunmuştur. Yapılan ilavenin %10’dan fazla olması durumunda ise kabul edilebilirlik ölçütü kontrol grubuyla kıyaslandığında ciddi bir düşüş göstermiştir. Genel profile bakarsak, %30 oranında bir ilave olduğunda ekmeklerin tadı malt gibi ve liflidir. Yukarıdaki sonuçlara istinaden, %10 arpa unu içeren ekmekler, duyusal alandaki katılımcılar tarafından kabul edilebilir bulunmuştur.

SONUÇ Yapılan çalışmalar, fermantasyondan önce MSG eklenmesinin hamurun uzayabilirliğinde artış sağladığını, arpa unu eklenmesinin ise belirgin bir düşüşe yol açtığını ortaya çıkarmıştır. Fermantasyondan sonra MSG ve arpa unu eklenmesinin sonucunda, hamurun uzayabilirliği ciddi şekilde düşüşe geçmiştir. Arpa ve MSG ilavesinin yanı sıra, depolama şekilleri de ekmeğin sertliğinin artmasına sebep olmuştur. Mevcut çalışmalardan edinilen bilgilere göre, %10 oranında arpa unu karışımından elde edilen ekmekler duyusal özellikler bakımından oldukça üst düzeyde görülmüştür. Söz konusu sertlik ve uzayabilirlik olduğunda da bu ekmekler diğer karışım ekmeklerden daha iyidir. Bu ekmeklerin bileşimsel ve antioksidan özelliklerinin değerlendirilmesi için daha fazla araştırma gereklidir.

TEŞEKKÜR Fiza Nazir, araştırmalar esnasında laboratuar desteği sağladıkları için IUST Awantipora Gıda Teknolojileri Bölümü ve Pulwama J&K, Hindistan kurumlarına teşekkür eder.