Nişasta, bitkilerdeki karbonhidratın başlıca depolama şeklidir ve insan beslenmesinde en önemli karbonhidrat kaynağıdır. Nişasta molekülü, basit şeker glikozundan oluşan bir polisakkarittir; kimyasal olarak nişasta, iki farklı molekülden, amiloz ve amilopektinden oluşur.

HASARLI NİŞASTA NEDİR? Hasarlı nişasta, parçalara ayrılmış nişasta granülüdür. Bu, su emilimini arttırmakla ve hamur reolojisini etkilemekle kalmaz, aynı zamanda mayalara yapılan gıda tedarikini artırır ve mantar alfa amilazına daha duyarlıdır. Nişasta, tam buğdayın yüzde 67-68’ini ve öğütmeden elde edilen unun yüzde 78-82’sini temsil eder. Tahıl çekirdeğindeki nişasta granülünün yarı kristal yapısı, mekanik işlemlerle, özellikle de öğütme işlemiyle hasar görebilir. Hasarlı nişasta (HN) ekmek yapımında önemlidir: doğal nişastada 0,4’e kıyasla ağırlığının 4 katı su emer.

Hasarlı nişasta granülleri ayrıca belirli enzimler (α- ve β-amilazlar) tarafından öncelikli saldırılara maruz kalır. Bu enzimlerin bazıları, granüllerin üzerindeki koruyucu kaplama nedeniyle bozulmamış bir granüle saldıramazlar. “Hasarlı nişasta” terimi yanlış bir adlandırmadır, zira “hasarlı” sözcüğü, kaçınılması gereken şeyleri ima eden negatif bir çağrışıma sahiptir.

HASARLI NİŞASTANIN ÖNEMİ Hasarlı nişasta, su emilimini artırır ve maya için ilave besin sağlar. Yüksek düzeyde hasarlı nişasta, zayıf bir yan duvar ve yapışkan kırıntı üreten yapışkan bir hamur elde edilmesiyle sonuçlanacaktır (yeterli amilolitik enzimler varsa). Nişasta hasarının seviyesi, unun su emilimini ve hamur karıştırma özelliklerini doğrudan etkiler ve teknolojik açıdan önemlidir. Hasarlı nişasta, normal nişasta granüllerine kıyasla 2 ila 4 kat daha fazla su emer. Yapışkan hamur, yüksek su emilimi, daha uzun son fermantasyon süreleri ve ekmek kabuğunun kırmızı renkte olması, hasarlı nişastanın etkilerinden sadece bir kısmıdır. Hasarlı nişasta granülleri, yerli nişastalara göre enzimatik bozulmaya duyarlıdır.

Nişasta hasarı, hamur ve fırınlama prosesleri üzerinde güçlü bir etkiye sahiptir. Bu nedenle çoğu zaman bitmiş ürün kalitesini etkiler. Unun ve besleme hatlarının daha iyi takip edilmesi için undaki hasarlı nişasta seviyesi hakkında daha fazla bilgi sahibi olmak gereklidir.

EKMEK KALİTESİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ Aslında, hasarlı nişasta (HN) ekmek kalitesi üzerinde olumlu ve olumsuz etkilere sahiptir ve bu nedenle optimize edilmelidir. Hasarlı nişastanın arttırılması unun su tutma kapasitesini arttırır; bununla birlikte, çok fazla HN, hamurun yapışkan olmasına, güçlü son fermantasyona ve kabuğun istenmeyen şekilde kahverengileşmesine neden olur. Optimum HN değeri, unun kullanımına göre değişir ve büyük ölçüde unun protein içeriğine, alfa amilaz etkinliğine ve undan yapılacak ekmeğin türüne bağlıdır. Dünyadaki çoğu fırıncılık ürünü için unun kalitesi ve işlevselliği açısından spesifikasyonlar vardır ve HN bu spesifikasyonlardan biridir. Yüksek HN’ye sahip un, düşük HN içeriğine sahip unla aynı amaç için kullanılamaz.

Un değirmeninde hasarlı nişasta miktarını etkileyen faktörler:

1. Buğdayın türü

2. Tavlamada eklenen su miktarı

3. Silindirlerin yüzeyi ve hızı

4. Silindirlerin spirali ve diferansiyeli

5. Silindirlerde öğütme derecesi

6. Silindirlerin sıcaklığı

Değirmenciler, buğday seçimi, tahılın hazırlanması ve değirmen kurulumu ve ayarlamaları sayesinde undaki hasarlı nişasta (HN) içeriğini değiştirebilir. Buğdayın seçilmesi, tahılın sertliğinin etkisine dayanmaktadır: buğday öğütmeye ne kadar dirençliyse, HN o kadar fazla olur. Bu “sertlik” kısmen buğdayın öğütmeye hazırlanması sırasında değiştirilebilir. Öğütmede, öğütülecek tahılın nem koşullandırmasına ve tavlama süresine özellikle dikkat edilmektedir. Buğdayın doğru şekilde koşullandırılması veya seçilmesiyle, değirmende HN’yi artırmak veya azaltmak mümkündür. Üstelik, protein içeriği arttığında sertlik artar; dolayısıyla protein içeriğiyle HN arasında doğrudan korelasyon vardır. Yine de, değirmenin kurulumu ve ayarlamaları, bitmiş undaki HN’yi etkilemenin başlıca yollarıdır. Bu çalışmada, bu hususlara odaklanılmaktadır.

DEĞİRMEN AKIŞLARINDA ÜRETİLEN HASARLI NİŞASTA MİKTARI Değirmen diagramının ve kodlamanın ayrıntılarına giremiyoruz, ancak 4 kırma (BK), 1 boyutlandırma (SIZ) ve 7 ortalama ve ikinci kalite (dönüştürme/inceltme) (MID) ile yardımcı ekipmanları olan 150 ton/gün kapasitesine sahip çok amaçlı bir un (ABD Derecesi, Fransız tipi 55) değirmenine bakalım. Bu öğütme diagramında üretilen hasarlı nişastanın yüzde 51’i, yani yaklaşık yarısı 1. ve 2. ortalamalarda (1M ve 2M), 1. boyutlandırma (1S) ve 3. ortalamada meydana gelir. Bunlar, dikkatimizi odaklamamız gereken ana akışlardır.

Modern un değirmenlerinin tümü bilgisayarlardan, öğütme boşluğu ayarı gibi özelliklerden yararlanmaktadır ve görüldüğü gibi, kafa düşürme akışlarına uygulandığında, hasar gören nişasta oluşumu açısından özellikle verimli olabilir (1. ve 2. Ortalama (1M ve 2M) ), 1. Boyutlandırma (S1) ve 3. Ortalama (3M), üretilen HN’nin yüzde 50’sini eder). Bu akışlar, unun son kalitesi için merkezi olarak kabul edilmelidir ve bunlardaki değişiklikler, HN’nin öngörülme şeklini daha fazla etkileyebilir.

HASARLI NİŞASTANIN BİTMİŞ ÜRÜN ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ Hasar gören nişastanın su emilimi, pişirme özelliklerini kritik bir seviyeye kadar etkileyebilir ancak bu seviyenin üzerinde unun özellikleri olumsuz etkilenir. Hidrasyonda belirlenmiş olan etkinin yanı sıra, nişasta hasarı hamurun plastik özelliklerini, son fermantasyonunu ve Ekmek kabuğunun rengini etkiler. Son fermantasyon özellikleri üzerindeki etkiler, amilazların doğal bir nişasta granülüne saldıramadığı düşünülürse, gösterilebilir. Daha fazla hasar olursa, daha fazla saldırı olabilir. Granül molekülleri kırıldığında su serbest kalır, basit şeker oluşur ve şunları oluşturur: Yoğun maya aktivitesi (çok miktarda CO2) Renklenme muhtemelen daha yüksek.

Daha fazla su girişi, somunun daha uzun süre taze kalmasını sağlar. Ancak basit şekerin serbest kalması, kabuğun çok kırmızı olmasına neden olur. Yoğun olarak bulunduğunda hasarlı nişasta aşağıdakilere yol açabilir: Yapışkan kırıntılar, hacimsiz ekmek ve çok kırmızı ekmek.

Değirmende hasarlı nişasta miktarını kontrol etmek için prosedürler: Yeterli nişasta hasarı olmazsa, değirmeni farklı şekilde ayarlayabilir, daha sert tipte buğday seçebilir veya her ikisini birlikte yapabilirim. Nişasta hasarı çok fazlaysa, amilaz içeriğini değiştirebilir (düşen sayı) ve reolojik özellikleri artırmak için glüten ekleyebilirim. Değirmeni farklı şekilde ayarlarken daha yumuşak bir buğday tipine de geçebiliriz.

Nişasta hasarının hamurdaki reolojik davranış üzerindeki etkisi:

Hasarlı nişastanın, alveo grafiği eğrisi ve reolojik özellikler üzerinde etkisi vardır. Un üzerinde yapılan Mixolab® analizleri, hasarlı nişasta içeriğindeki artışın, su emme kapasitesinde artışa neden olduğunu (her ek UCD için yaklaşık % 0.5 hidrasyon); jelatinleştirme işlemi sırasında elde edilen nişasta patının viskozitesinde düşüşe ve ısı altında stabilitenin azalmasına (artmış sıvılaşma); neden olduğunu göstermektedir ve bu daha yüksek amilazik etkinliğin işaretidir. Nişasta retrogradasyonunun azalması, daha iyi raf ömrünün işaretidir.

Bunun net bir açıklaması vardır. Hasarlı nişastanın su emme kapasitesi, doğal nişastadan 10 kat daha fazladır ve enzimlere duyarlılığı (özelliklere amilazlara) daha fazladır. Amilazların etkisi daha hızlı ve daha yoğun bir şekilde gerçekleşir. Hasarlı nişastanın etkisi, bütün ekmek yapım prosesini etkiler. Hasarlı nişasta içeriğini, istenen son kullanıma göre ayarlamak ve kantifiye etmek gerekir. SDmatic / Mixolab® çifti, bu sorunu çözmek için mükemmeldir.

Kaliteli ekmek elde etmek için, yoğurma sırasında kullanılan su miktarları, unun protein içeriği, hasarlı nişasta miktarı ve α-amilaz etkinliği arasında bir denge olmalıdır. Bu değerler, farklı ekmek yapma yöntemlerinde de değişiklik gösterir. Hızlı ekmek proseslerinde, dinlendirme süresi kısa olduğundan, hasarlı nişastanın subtrat sağlama etkisi azdır, ancak uzun fermantasyon prosesleri ile etki çok fazladır. Hasarlı nişasta seviyesinin tam buğday ekmeğinde, beyaz ekmeğe göre daha az olduğu tespit edilmiştir. Bazı bisküvi ve kek türleri dışında, düşük HN’li buğday, pasta yapımında tercih edilir (POMERANZ 1988).

HN, protein içeriği ve bitmiş ürün için istenen toleranslar arasındaki ilişki: Son sürünler, HN ve protein içeriğine göre sınıflandırılır. Bu bilgiye sahip bir un değirmeni laboratuvarı, HN’yi unun amacına uygun olarak kullanabilir, örneğin: Pişirme hedefi:

• Fransız tipi (Baget): 16 – 20 UCD

• Tava ekmeği: 19 – 23 UCD

• Bisküvi/kurabiye hedefi: 14 – 16 UCD

SONUÇLAR:

• Hasarlı nişasta, öğütme prosesinde engellenemez.

• Değirmen seviyesinde kontrol edilebilir.

• Su emilimi üzerinde olumlu etkisi olabilir.

• Ekmek yapımı sırasında felaket sonuçlara yol açabilir.

• Enzimatik yöntemler basit değildir.

• Ancak optimum düzeyin bulunması gereklidir.