Basit öğe kaydını göster

dc.contributor.advisorGökmen, Vural
dc.contributor.authorYıltırak, Süleyman
dc.date.accessioned2022-04-01T10:53:50Z
dc.date.issued2022
dc.date.submitted2021-12-29
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11655/26091
dc.description.abstractRecently, the sprouted grains have commenced to be attracted progressively by food scientists and food market due to alleged health claims. The grains obtained as a result of the sprouting process, which takes about 2-3 days, not exceeding the grain size, are called sprouted grains. When the cereals, judged as nutritionally inadequate, are stimulated by sprouting, they become rich in various compounds that are beneficial for health. However, it is crucial to evaluate the risk of exposure to possible human carcinogenic compounds due to the increase in precursors of thermal process contaminants during sprouting. This MSc thesis intended to investigate the functional food ingredients produced from different sprouted and fermented grains, in terms of thermal processing contaminants. The grains were determined as wheat, einkorn, barley, rye, oat, and buckwheat in this study. The grains sprouted for 36-72 h were fermented with Saccharomyces cerevisiae (SC) at 20, 30 and 40 ˚C for 1, 2 and 3 h and also fermented with sourdough (SD) at 10, 20 and 30 ˚C for 12, 24 and 36 h. In the first part, effects of sprouting and fermentation on reducing sugars and free amino acid composition in aforementioned grains was comprehensively evaluated. Additionally, formation of acrylamide and 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) was monitored during heating at 180 °C for 5, 10 and 15 min in sprouted and fermented wholemeals. The asparagine concentration of grains decreased up to 40% after 24-36 h of sprouting, except buckwheat, and it started to increase after 48 h compared to native grains. The gradual increase of glucose concentration during sprouting resulted in higher acrylamide and HMF generation. The formation of acrylamide and HMF decreased after SC fermentation of both native and sprouted wholemeals, whereas HMF formation increased due to the pH reduction after SD fermentation. In the second part of the study, α-dicarbonyl compounds and glycation products were measured after heating of sprouted and fermented wholemeals. Sprouting process significantly promoted the formation of Amadori product, measured as furosine, N-ε-carboxymyethyllysine (CML) and α-dicarbonyl compounds due to the increase in the concentration of reducing sugars (p<0.05). Especially the amount of 3-deoxyglucosone (3-DG) increased up to 29.6 folds compared to control. The formation of C6 α-dicarbonyl compounds after heating was greatly reduced with SC fermentation in all samples, except sprouted rye, compared to their unfermented counterparts. However, this was not observed for short chain α-dicarbonyl compounds since they were already formed during SC fermentation. Even though reducing sugars were greatly utilized by yeast during fermentation, the concentrations of furosine and CML did not decrease after heating of SC fermented wholemeals compared to the control, due to emergence of new protein bound amino groups after dough development. The accumulation of free amino acids in SD fermented wholemeals, where pH was dropped by lactic acid bacteria, prevented the increase of C6-α-dicarbonyl compounds, especially 3-DG concentrations. The amino group of amino acids reacted with the reducing sugars and α-dicarbonyl compounds, limiting the formation of α-dicarbonyl compounds expected to be formed in high amounts. Moreover, findings showed that glucose liberation from starch in SD fermented wholemeals contributed to the increase in the Amadori product formation. In the last part, bread and biscuit production was carried out on a pilot scale using whole-wheat subjected to SC and SD fermentations after sprouting. The bread and biscuit samples were evaluated in terms of their physical properties, thermal processing contaminants content, and sensory properties. It was found that usage of sprouted wholemeal up to 50% in SC fermented toasted bread had no adverse effect on bread quality. However, the sprouted whole-wheat flour adversely changed the physical properties of SD fermented toasted bread samples, compared to the control. Finally, 50% sprouted whole wheat flour and fermented sprouted whole wheat flour in toasted bread and biscuits were not found to have a significant risk over the accumulation of acrylamide, HMF and AGEs compared to control, when substituted with native whole wheat flour.tr_TR
dc.language.isoentr_TR
dc.publisherFen Bilimleri Enstitüsütr_TR
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesstr_TR
dc.subjectSprouted grainstr_TR
dc.subjectSprouted and fermented grainstr_TR
dc.subjectFunctional grainstr_TR
dc.subjectMaillard reaction productstr_TR
dc.subjectThermal process contaminantstr_TR
dc.subject.lcshGıda mühendisliğitr_TR
dc.titleEvaluatıon of Functıonal Food Ingredıents Produced By Sproutıng and Fermentatıon of Dıfferent Graıns in Terms of Thermal Processıng Contamınantstr_TR
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/masterThesistr_TR
dc.description.ozetÇimlendirilmiş taneler, son zamanlarda öne sürülen sağlık beyanları nedeniyle gıda bilimcilerinin ve gıda pazarının giderek daha fazla ilgisini çekmeye başlamıştır. Filiz uzunluğu tane boyunu geçmeden yaklaşık 2-3 gün boyunca çimlendirilen taneler çimlendirilmiş taneler olarak adlandırılmaktadır. Besinsel açıdan yetersiz olarak değerlendirilen tahıllar, çimlendirme ile uyarıldıklarında sağlığa faydalı bileşikler açısından zengin hale gelmektedir. Fakat ısıl işlem bulaşan öncüllerinin çimlendirmeyle artması sebebiyle insanlar için muhtemel karsinojen olan bileşiklere maruz kalma riskinin değerlendirilmesi oldukça önemlidir. Bu yüksek lisans tezi, çimlendirilmiş ve fermente edilmiş farklı tanelerden üretilen fonksiyonel gıda bileşenlerinin ısıl işlem kontaminantları açısından incelenmesini amaçlamaktadır. Bu çalışmada taneler; buğday, siyez, arpa, çavdar, yulaf ve karabuğday olarak belirlenmiştir. 36-72 saat boyunca çimlendirilen taneler Saccharomyces cerevisiae (SC) ile 20, 30 ve 40 ˚C’de 1, 2 ve 3 saat ve ayrıca ekşi maya (SD) ile 10, 20 ve 30 ˚C’de 12, 24 ve 36 saat fermente edilmiştir. İlk bölümde, söz konusu tahıllarda çimlendirme ve fermantasyon işlemlerinin, indirgen şekerler ve serbest amino asit kompozisyonu üzerindeki etkileri kapsamlı bir şekilde değerlendirilmiştir. Ayrıca çimlendirilmiş ve fermente edilmiş tam tane unlarının 180 °C’de 5, 10, 15 dakika boyunca ısıtılması sırasında oluşan akrilamid ve 5-hidroksimetilfurfural (HMF) konsantrasyonları izlenmiştir. Karabuğday haricindeki tüm tanelerde, işlem görmemiş tanelere kıyasla asparajin miktarı 24-36 saat çimlenme sırasında %40’a kadar düşerken 48 saatin sonunda asparajin miktarı artmaya başlamıştır. Çimlenme sırasındaki kademeli glukoz artışı, kontrole kıyasla daha yüksek akrilamid ve HMF oluşumuna neden olmuştur. SC ile fermente edilen çimlendirilmemiş ve çimlendirilmiş tam tane unlarında akrilamid ve HMF oluşumu azalırken SD fermantasyonu sırasında düşen pH nedeniyle HMF oluşumu artmıştır. Çalışmanın ikinci bölümünde, çimlendirilmiş ve fermente edilmiş tam tane unlarının ısıtılmasıyla oluşan α-dikarbonil bileşikleri ve glikasyon ürünleri ölçülmüştür. Çimlendirme işlemi, indirgen şekerlerin artışı nedeniyle furozin olarak ölçülen Amadori ürününün, α-dikarbonil bileşiklerinin ve N-ε-karboksimetillizin (CML) oluşumunu önemli ölçüde artırmıştır (p<0.05). Özellikle 3-deoksiglukozon (3-DG) miktarı ısıtmadan sonra kontrole göre 29.6 kat artmıştır. SC fermantasyonu ile altı karbonlu α-dikarbonil bileşiklerinin oluşumu çimlenmiş çavdar hariç tüm örneklerde büyük ölçüde azalmıştır. Bununla birlikte kısa zincirli α-dikarbonil bileşikleri (glioksal, metilglioksal ve diasetil) halihazırda SC fermantasyonu sırasında oluştuğu için bu bileşiklerde söz konusu durum gözlenmemiştir. Fermantasyon sırasında indirgen şekerler, maya tarafından büyük ölçüde tüketilmelerine rağmen hamur gelişimi sırasında ortaya çıkan proteine bağlı yeni amino grupları, SC ile fermente edilen tam tane unlarında ısıtma sırasında furozin ve CML konsantrasyonlarının kontrole göre düşmemesine neden olmuştur. Laktik asit bakterilerinin pH’yı düşürdüğü SD ile fermente edilen tam tane unlarında biriken serbest amino asitler, altı karbonlu α-dikarbonil bileşiklerinin, özellikle 3-DG konsantrasyonlarının artışını engellemiştir. Amino asitlerin amino grupları, indirgen şekerler ve α-dikarbonil bileşiklerle reaksiyona girerek yüksek miktarda oluşması beklenen α-dikarbonil miktarını sınırlamıştır. Ayrıca bulgular, SD ile fermente edilen tam tane unlarındaki nişastadan kopan glukoz moleküllerinin Amadori ürününün oluşumuna katkıda bulunduğunu göstermiştir. Son bölümde ise pilot ölçekte çimlendirilmiş tam buğday unu ile hazırlanan SC ve SD ile fermente edilmiş tost ekmeği ve bisküvi üretimi gerçekleştirilmiştir. Çimlendirilmiş tam buğday unu ve unlu mamulleri, fiziksel özellikler, ısıl işlem bulaşanları ve duyusal açıdan değerlendirilmiştir. SC ile fermente edilen tost ekmeğinde %50'ye kadar çimlendirilmiş tam buğday unu kullanımının ekmek kalitesi üzerinde olumsuz bir etkisinin olmadığı tespit edilmiştir. Ancak çimlendirilmiş tam buğday unu kontrole göre ekşi mayalı tost ekmeğinin fiziksel özelliklerini olumsuz yönde değiştirmiştir. Son olarak, tost ekmeği ve bisküvide %50 çimlendirilmiş tam buğday unu ve fermente edilmiş çimlendirilmiş tam buğday unu, işlem görmemiş tam buğday unu ile ikame edildiğinde akrilamid, HMF ve AGE birikimi üzerinde kontrol ile kıyaslandığında önemli ölçüde risk taşımadığı ortaya konmuştur.tr_TR
dc.contributor.departmentGıda Mühendisliğitr_TR
dc.embargo.termsAcik erisimtr_TR
dc.embargo.lift2022-04-01T10:53:50Z
dc.fundingTÜBİTAKtr_TR


Bu öğenin dosyaları:

Bu öğe aşağıdaki koleksiyon(lar)da görünmektedir.

Basit öğe kaydını göster