T.C.
ANKARA ÜNİVERSİTESİ

BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJESİ
KESİN RAPORU

             
Ekstrüzyon İle PİŞİRME KOŞULLARININ TARHANA ÖZELLİKLERİNE ETKİLERİ

 

ZELİHA YILDIRIM YAŞACAN

Proje Numarası: 20010711040

Başlama Tarihi: Ocak 2000

Bitiş Tarihi: Kasım 2002

Rapor Tarihi: Kasım 2003
                    


Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri
Ankara -  2003

 

 

I. özet

Ekstrüzyon İle PİŞİRME KOŞULLARININ TARHANA ÖZELLİKLERİNE ETKİLERİ

 

Zeliha YILDIRIM YAŞACAN

 

Ankara Üniversitesi

Fen Bilimleri Enstitüsü

Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı

Danışman: Prof.Dr. Recai ERCAN

 

Bu çalışmada, ekstrüzyon ile üretilen tarhananın fiziksel, kimyasal ve reolojik özellikleri belirlenerek, ekstrüzyon ile pişirme koşullarının tarhana özelliklerine etkileri irdelenmiştir. Bu amaçla üç farklı buğday unu (buğday unu, ekstrüde edilerek jelatinize edilmiş buğday unu ve tam buğday unu) kullanılarak hazırlanan tarhana örnekleri; farklı sıcaklık dereceleri (120, 140 ve 160 0C) ve vida dönüş hızları (80, 120 ve 160 rpm) uygulanarak çift vidalı ekstrüder ile ekstrüde edilmiştir. Ayrıca değişik ekstrüzyon metodları ile elde edilen ürünlerin özellikleri, geleneksel metod uygulanarak üretilen tarhanaların özellikleri ile de karşılaştırılmıştır.

Çalışma sonucunda; ekstrüde tarhanaların özellikleri üzerinde un tipi, sıcaklık ve vida hızının önemli bir etkiye sahip olduğu tespit edilmiştir. Ekstrüzyon ile tarhana çözünürlüğü, su absorpsiyonu ve viskozitesi artarken; protein çözünürlüğü azalmıştır. Ekstrüde edilmiş tarhana örneklerinin tümünde ve jelatinize un kullanılarak geleneksel yöntemle üretilmiş tarhanalarda tam bir jelatinizasyon gerçekleştiği gözlemlenmiştir. Bu durum DSC termogramları ve SEM görüntüleri ile de desteklenmektedir.

Suda çözünürlük indeksi, absorpsiyon indeksi, jelatinizasyon derecesi ve DSC analizlerinin sonuçları değerlendirildiğinde; jelatinize edilmiş un kullanımının; direk olarak tüketime hazır tarhana üretimi (instant) için uygun olacağı sonucuna varılmıştır.

 

ANAHTAR KELİMELER: Tarhana, ekstrüzyon, buğday unu ve tipi, nişasta, protein, jelatinizasyon, çözünürlük, viskozite.

 

 

 

ABSTRACT

 

THE EFFECTS OF EXTRUSION COOKING CONDITIONS ON TARHANA PROPERTIES

 

Zeliha YILDIRIM YAŞACAN

 

Ankara University

Graduate School of Natural and Applied Sciences

Department of Food Engineering

 

Supervisor: Prof.Dr. Recai ERCAN

 
In this study; physical, chemical and rheological properties of tarhana produced with extrusion were determined and the effects of extrusion conditions on  tarhana properties were evaluated. With this purpose, tarhana samples prepared with white wheat flour, pregelatinized wheat flour and whole wheat flour were extruded at different barrel temperatures (120, 140 and 160 0C) and screw speed ( 80, 120 and 160 rpm) by using a twin screw extruder. Additionally; properties of traditional and extruded tarhana were compared.

At the end of study; it was determined that type of flour, barrel temperature and screw speed have an important effects on the properties of extruded tarhana. While water solubility, water absorption and viscosity of tarhana were increased, protein solubility was decreased after extrusion. Complete gelatinization in all of the extruded tarhana and traditional tarhana produced with pregelatinized wheat flour was achieved. This situation was supported by DSC termograms and SEM.

It was concluded that using pregelatinized flour in tarhana production should be suitable for instant soup production when results of water solubility index, absorption index, degree of gelatinization and DSC analyses were evaluated.

 

Key Words: Tarhana, extrusion, wheat flour and type, starch, protein, gelatinization, solubility, viscosity.

 

II. AMAÇ VE KAPSAM

Günümüzde çalışan nüfusun artmasıyla birlikte, tüketiciler alışılmış beslenme alışkanlıklarını sürdürmenin yanı sıra mutfakta kalış süresini azaltan ürünlere yönelmektedirler. Ayrıca farklı tat-koku ve yapıya sahip olan yeni geliştirilmiş gıdalar tüketicinin ilgisini çekmekte ve bu tür ürünlerin üretimi ve tüketimi gün geçtikçe artmaktadır. Özellikle ekstrüzyon tekniği ile üretilmiş olan ürünler günümüzde önemli bir pazar payına sahiptir. Ekstrüzyon tekniğinin geliştirilerek farklı alanlarda uygulanabilir olmasıyla birlikte; bu tekniği kullanarak yeni ürünler geliştirme çalışmaları hız kazanmıştır. Bunun bir sonucu olarak da, her geçen gün değişik özellikler kazandırılmış gıda ürünleri tüketici beğenisine sunulmaktadır.

Geleneksel gıdalarımız arasında yer alan tarhana Türklerin en eski gıdalarından biri olup, besin değeri çok yüksek olan ve sevilerek tüketilen bir üründür. Günümüzde ev tipi tarhana yapımının yanı sıra sanayi ölçekli üretim de yapılmaktadır.

Ekstrüzyon ile tarhana üretimi konusunda yapılmış olan bir seri çalışma sonucunda; çorba hazırlanırken meydana gelebilecek olumsuz çözünme özelliklerini ortadan kaldırmak için modifiye un kullanımı, tarhana hamurunun ekstrüzyonu sırasında su miktarının azaltılması gibi daha ayrıntılı çalışmalar yapılması gerektiği belirtilmektedir (İbanoğlu 1996).

Bu çalışmada, ekstrüzyon ile üretilmiş olan tarhananın kimyasal ve reolojik özellikleri belirlenerek, ekstrüzyon ile pişirmenin tarhana özelliklerine etkileri incelenmiştir. Bu amaçla üç farklı buğday unu (buğday unu, jelatinize edilmiş un ve tam buğday unu) kullanılarak hazırlanan tarhana formülasyonları, farklı sıcaklık dereceleri ve vida dönüş hızları uygulanarak ekstrüde edilmiştir. Ekstrüzyondan önce tarhana formülasyonlarının rutubeti % 27 olacak şekilde ayarlanmıştır. Ayrıca değişik ekstrüzyon çalışma koşulları uygulanarak üretilen tarhanaların özellikleri, aynı formülasyonların kullanıldığı geleneksel metod uygulanarak üretilen tarhanaların özellikleri ile de karşılaştırılmaktadır.

Bu araştırma kapsamında, ekstrüzyon ile pişirme tekniği kullanılarak tarhananın kalite özellikleri artırılmak istenmektedir. Araştırmanın temel hedefi, çözünürlüğü daha yüksek ve direkt olarak içmeye hazır (instant) bir ürün elde edilebilmesidir. Ayrıca bu teknik sayesinde raf ömrü daha uzun tarhana üretimi yapmak mümkün olacaktır. Böylece gıda üretiminde işletmeler açısından önemli faktörlerden olan üretim süresi ve işlem aşamaları azaltılmış olacaktır. İşlem aşamalarının azalması ise hammaddelerin ve son ürünün daha az materyal ve dolayısıyla daha az kirliliğe maruz kalmasını sağlayacaktır. Uygulanan yüksek sıcaklık ve basınç nedeniyle ürünün raf ömrünü artırmak amacıyla katılan koruyucu katkı maddelerinin, gerçekleştirilen nişasta jelatinizasyonu ile de kıvam artırıcıların kullanılmasına gerek kalmayacaktır. Uygulanan fermentasyon sayesinde ise doğala özdeş aroma maddelerinin kullanımı ortadan kalkabilecektir.

 

 

 

 

 

 

III. MATERYAL VE YÖNTEM

3.1. Materyal

Çalışmada materyal olarak seçilen ingredientler (buğday unu ve tam buğday unu (Gold Medal, A.B.D.), soğan, domates salçası, tuz ve baharat) Lincoln – Nebraska'daki (A.B.D.) marketlerden satın alınmıştır.

Tarhana kompozisyon değişkeni olarak üç farklı un (buğday unu (BU), jelatinize edilmiş buğday unu (JU) ve tam buğday unu (TBU)) kullanılmıştır.

Jelatinize edilmiş un eldesi; buğday ununun 120 0C sıcaklık ve 120 rpm vida dönüş hızı ile % 22 rutubette çift vidalı Brabender marka laboratuvar tipi ekstrüder (Model CTSE-V, C. W. Brabender Instruments, Inc., South Hackensack, NJ) kullanılması ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen ekstrüdatlar daha sonra tarhana karışımlarının yapımında kullanılmadan önce hava sirkülasyonlu odada 40 0C'de gece boyunca kurutulmuştur. Kurutulan ekstrüdatlar çekiçli değirmende öğütülerek kullanıma hazır hale getirilmiştir.

Torba yoğurdu ise; % 4 oranında yağ içeren inek sütü ile yoğurt yapıldıktan sonra bez torbadan süzülerek elde edilmiştir. Baharat olarak kullanılan nane, maydanoz ve kırmızı biber toz formda satın alınmıştır. Soğan rutubet miktarını düşürmek amacıyla küçük parçalar halinde doğrandıktan sonra % 50 oranında kurutulmuştur.

Uygulanan tarhana formülasyonu aşağıda belirtilmiştir:

Çizelge 3.1. Uygulanan tarhana formülasyonu

Kullanılan İngredientler

Katılım Oranı (%)

Un

50.00

Torba Yoğurdu

25.00

Domates Püresi

6.50

Soğan*

13.00

Tuz

4.00

Maydanoz

0.50

Nane

0.50

Kırmızı Toz Biber

0.50

*Soğan % 50 oranında kurutulduğu için % 6.5 oranında yarı kurutulmuş soğan formülasyona ilave edilmiştir.

Ekstrüzyon işleminden önce homojen bir karışım hazırlamak için ilk önce un, baharat ve tuz Hobart marka mikser (Model C-100, Hobart Co., Troy, OH) kullanılarak karıştırılmıştır. Daha sonra sırasıyla doğranmış ve yarı yarıya kurutulmuş soğan, domates püresi ve yoğurt karışıma ilave edilerek mikserle 2 dakika karıştırılmıştır. Ekstrüde edilecek olan tarhanalar 1 gün 37 0C de ağızları kapatılarak plastik bidonlar içinde fermentasyona bırakılmıştır. Geleneksel tarhana üretiminde ise tüm ingredientler aynı şekilde karıştırıldıktan sonra 4 gün 37 0C de ağızları kapatılarak plastik bidonlar içinde fermentasyona bırakılmıştır. Tüm örnekler fermentasyon sonunda konvektif hava sirkülasyonlu odada 40 0C'de bir gece boyunca kurutulmuştur.

Kurutma sonunda ekstrüde edilen tarhana örnekleri çekiçli değirmende öğütülmüştür. Elde edilen kuru tarhanaların rutubet miktarları aşağıdaki formülasyona göre % 27 olacak şekilde çeşme suyu ilave edilerek ayarlanmıştır: Bu amaçla her ekstrüzyon koşulu için 2 kg un kullanılmıştır. Tüm kütlenin suyu homojen olarak çekmesi için tarhana örnekleri bir gece ağzı kapaklı plastik bidonlarda bekletilmiştir.

Geleneksel olarak üretilen tarhana örnekleri kurutmayı takiben 0.5 mmlik elekten geçecek şekilde micro-mill değirmende (Powdertec 3090, Tecator, Inc., Germany) öğütülmüştür. Öğütülen örnekler hava ve rutubet almayacak şekilde polietilen torbalar içine paketlenmiş ve oda sıcaklığında ışık almayacak şekilde muhafaza edilmişlerdir.

3.2. Ekstrüzyon

Ekstrüzyon koşulları; besleme kısmındaki sıcaklık 70 0C'de sabit tutulurken, namlu sıcaklıkları 120, 140 ve 160 0C; vida dönüş hızları 80, 120, 160 rpm olacak şekilde ayarlanmıştır (şekil 3.1). Ekstrüzyon sırasında elle besleme yapılmıştır.

 

                 Besleme                               Pişirme                         Başlık

                 Bölümü                                Bölümü                         Bölümü

 

 

 

 

 

 

 

 

 


                                                                                                                 Basınç

                                                                                                                 Ölçer  

 

Şekil 3.1. Ekstrüder içindeki  sıcaklık bölgelerinin şematik görüntüsü

Karıştırma elemanları olmayan vidaların çapı 4.3 cm'den 2.8 cm'e azalmakta ve uzunluğu 36.5 cm ve vidaların sıkıştırma oranı 3:1’dir (şekil 3.3.). Ekstrüder başlığının çapı 3.0 mm ve uzunluğu 15.0 mm'dir. Ekstrüzyon sırasındaki sıcaklık ve basınç değişimleri transdüktör (Model PT428 20-A Dynisco) yardımı ile gözlemlenmiştir. Ekstrüzyon sırasındaki basınç, namlu ve başlık sıcaklıkları, vida dönüş hızı ve tork bilgisayara bağlı kontrol ünitesi (PL2000, C. W. Brabender) ile Programloader version 3.1.4 software (Brabender PL2000 Test Program) kullanılarak kaydedilmiştir.

Ekstrüzyon ile tarhana üretimi Amerika Birleşik Devletlerin’de Nebraska Üniversitesi – Lincoln, Biyolojik Sistem Mühendisliği Bölümüne ait olan çift vidalı Brabender marka laboratuvar tipi ekstrüder (Model CTSE-V, C. W. Brabender Instruments, Inc., South Hackensack, NJ) (şekil 3.2.) kullanılarak gerçekleştirilmiştir.


Ekstrüder koşulları stabil olana dek mısır kırması ile besleme yapılmıştır. Ekstrüder stabil tork (döndürme gücü), basınç ve sıcaklık koşullarına ulaştığı zaman, örnekler ekstrüde edilmeye başlanmıştır. Toplanan örnekler konvektif hava sirkülasyonlu odada 40 0C'de gece boyunca kurutulduktan sonra 0.5 mm'lik elekten geçecek şekilde micro-mill değirmende (Powdertec 3090, Tecator, Inc., Germany) öğütülmüştür. Öğütülen örnekler hava ve rutubet almayacak şekilde polietilen torbalar içine paketlenmiş ve oda sıcaklığında ışık almayacak şekilde muhafaza edilmişlerdir.


Şekil 3.2. Tarhana üretimi sırasında kullanılmış olan Brabender marka laboratuvar tipi ekstrüder

 

 

Şekil 3.3. Tarhana ön denemeleri (a, b) ve üretimi (c) sırasında kullanılan çift vidalı ekstrüdere ait vida setleri

 

3.3. YÖNTEM

3.3.1. Rutubet miktarı tayini

Tarhana örneklerindeki ve unlardaki rutubet miktarı tayini, AOAC Metod No: 925.10 yöntemine göre yapılmıştır. Analizler bütün denemelerde üç tekrarlı olarak yapılmıştır (Anonymous 2000).

3.3.2. Kül miktarı tayini

Tarhana örneklerinin ve kullanılan unların kül miktarı, AOAC Metod No: 923.03 yöntemine göre belirlenmiştir. Analizler bütün denemelerde üç tekrarlı olarak yapılmıştır (Anonymous 2000).

3.3.3. Yağ miktarı tayini

Tarhana örneklerinin ve kullanılan unların yağ miktarı, AOAC Metod No: 920.85 yöntemine göre belirlenmiştir. Analizler bütün denemelerde iki tekrarlı olarak yapılmıştır (Anonymous 2000).

3.3.4. Nişasta miktarı tayini

Nişasta, örnek içindeki optikçe aktif çözünür maddelerin, uzaklaştırılmasından sonra, HCl ile çözünen kısmın optik çevirme derecesinin ölçülmesi ile hesaplanmıştır.

2 g örnek 50 mL santrifüj tüpüne tartıldıktan sonra üzerine 20 mL etanol çözeltisi (1 g HgCl2, 900 mL su ve 100 mL %95'lik etanol) konmuş ve ağzı kapatılarak 2 dakika çalkalanmıştır. Tüpün kenarları toplam 50 mL olacak şekilde ilave etanol çözeltisi ile yıkanarak 4000 devir/dakika da 10 dakika santrifüjlenmiştir. Üstte kalan kısım atılmış ve tüpte kalan katı kısmın üzerine bir miktar 0.3 N HCl ilave edilerek iyice çalkalanmıştır. Toplam HCl miktarı 125 mL oluncaya dek santrifüj tüpü HCl ile yıkanarak 250 mL'lik ölçülü balona aktarılmıştır. Balon kaynayan su banyosuna konularak sürekli karıştırılmıştır. Balon su banyosu içinde iken 3 dakika boyunca çalkalanmış, 12 dakika ise çalkalamadan beklenmiştir. Su banyosundan alınan balona 40 mL soğuk su eklenmiş ve akar su altında soğutulmuştur. Üzerine 10'ar mL Carrez I ve Carrez II ilave edip karıştırıldıktan sonra balon çizgisine saf su ile tamamlanarak 5 dakika dinlenmeye bırakılmış ve filtre kağıdından süzülmüştür. İlk bulanık olan kısım atıldıktan sonra, berrak filtratın optik çevirme derecesi Perkin-Elmer 243 Model polarimetrede okunmuştur.

Kuru madde bazında nişasta miktarı aşağıdaki eşitliğe göre hesaplanmıştır (Özkaya ve Kahveci 1990).

                        106 x α

Nişasta Miktarı = ----------------------------------------

                         [α]D x I x E(100-W)

α : Örneğin optik çevirme derecesi

[α]D: Nişastanın spesifik çevirme derecesi  (derece . mL/g . dm) = 182.7

I: Polarimetre tüpünün uzunluğu (dm)

E: Örnek miktarı (g)

W: Rutubet miktarı (%)

 

3.3.5. Asitlik derecesi tayini

Tarhana örneklerinin asitlik derecesi AOAC Metod No: 947.05 yöntemine göre belirlenmiştir (Anonymous 2000). Asitlik derecesi; 100 g tarhanada bulunabilen serbest asitleri 0.1 N NaOH çözeltisi ile nötralize etmek için harcanan 0.1 N sodyum hidroksit çözeltisinin hacmi olarak tanımlanmaktadır (Anonymous 1981).

Bu amaçla 10 g tarhana tartılmış, üzerine 50 mL (20 0C) su ilave edildikten sonra erlenin kapağı kapatılmış 5 dakika kuvvetle çalkalanıp santrifüjlenmiştir. Berrak kısımdan 10 mL alındıktan sonra 2 mL fenolftaleyn indikatörü konularak değişmeyen pembe renk oluşana kadar 0.1 N sodyum hidroksit çözeltisi ile titre edilmiştir. Sonuçlar % laktik asit cinsinden hesaplanmıştır. 1 mL 0.1 N sodyum hidroksit 0.0090 g laktik aside eşdeğerdir. Analizler bütün denemelerde üç tekrarlı olarak yapılmıştır (Anonymous 2000).

3.3.6. pH değeri tayini

5 g örnek 100 mL saf su ile 3 dakika süre ile laboratuvar tipi karıştırıcıda karıştırıldıktan sonra Whatman 30 filtre kağıdından süzülmüş ve dijital pH metre kullanılarak pH değerleri okunmuştur (İbanoğlu et al. 1995 a).

3.3.7. Kütle yoğunluğu tayini

Kütle yoğunluğu 90 mL hacmindeki ağzı düz paslanmaz çelik bir silindir beher kullanılarak ölçülmüştür. Tarhana her seferinde 2 cm kadar sabit bir yükseklikten behere doldurulmuş ve 10 kez düz bir zemin üzerine vurularak eşit oranda dolum sağlanmıştır. Bu işlem çelik beher doluncaya dek tekrarlanmıştır. Beher tepeleme bir şekilde dolduktan sonra beherin üst yüzeyi cetvelle temizlenmiştir. Beherin dolu olarak tartımı yapılmıştır (Chinnaswamy et al. 1992, Ali et al. 1996). Analizler bütün denemelerde beş tekrarlı olarak yapılmıştır

Kütle Yoğunluğu aşağıdaki formüle göre hesaplanmıştır ve sonuçlar g/cm3 cinsinden verilmiştir.

                                  Beherin Dolu Ağırlığı – Beherin Boş Ağırlığı

Kütle Yoğunluğu = -------------------------------------------------------------

                          Beher Hacmi

3.3.8. Renk

Renk ölçümleri; Hunter tarafından geliştirilmiş olan, ışık kaynağı, üç ayrı cam filtre ( X, Y ve Z kurveleri için) ve fotosellerden oluşan tristimulus fotoelektrik kolorimetre (Minolta Chroma Meter, Model CR-300. Minolta Camera, Co., Ltd., Osaka, Japan) ile yapılmıştır. XYZ okumalarından elde edilen değerler örneğin rengini göstermektedir (Francis 1998).

Kullanılan cihazın 8 mm çapında ölçüm yapan alanı bulunmaktadır. Örnek beyaz standard ölçüm kabına (kalibrasyon kabı CR-A43) yerleştirildikten sonra üzeri temiz cam bir plaka ile kapatılarak okumalar yapılmıştır. Her örnek okumada; ölçüm kabının beş ayrı noktasında ölçüm yapılarak ortalaması alınmıştır. Hunter Lab renk skalasına göre (şekil 3.5.) L = 0 (siyah), L = 100 (beyaz); -a (yeşillik), +a (kırmızılık); -b (mavilik), +b (sarılık) değerleri ölçülmüştür. Toplam renk farklılığı (DE) ise aşağıdaki gibi hesaplanmıştır:

Beyaz plaka için standart değerler L =96.86, a = -0.02, b = 1.99. Analizler bütün denemelerde beş tekrarlı olarak yapılmıştır (Chinnaswamy and Hanna 1988).

DE = (DL2 + Da2 + Db2) 0.5

DL= L standart – L örnek

Da= a standart – a örnek

Db= b standart – b örnek

3.3.9. Toplam protein miktarı tayini

Tarhana örneklerinin azot miktarları AOAC Metod No: 920.87 yöntemine göre Elimko 72 Model yakma ve Labor Şimşek Model damıtma cihazı kullanılarak belirlenmiştir. Bulunan toplam azot miktarı 6.25 faktörü ile çarpılarak toplam protein miktarı hesaplanmıştır. Analizler bütün denemelerde iki tekrarlı olarak yapılmıştır (Anonymous 2000).

3.3.10. Protein olmayan azotlu bileşikler miktarı tayini

Tarhana örneklerindeki protein olmayan azotlu bileşiklerin tayini için, örnekler protein olmayan azotlu bileşikleri ekstrakte etmek ve proteinleri çöktürmek amacıyla triklorasetik asit ile muamele edilmiştir (Youssef et al. 1986, İbanoğlu et al. 1995 b).

Protein olmayan azotlu bileşiklerin miktarını belirlemek amacıyla 2 g öğütülmüş tarhana üzerine 35 mL %13 lük trikloroasetik asit konulmuş ve 15 dakika protein olmayan azotlu bileşikleri ekstrakte etmek ve proteinleri çöktürmek amacıyla Gerhardt Schüttelmaschine RO 20 Model çalkalayıcıda çalkalanmıştır. 10 dakika 4000 devir/dakika da santrifüjlendikten sonra Whatman 30 filtre kağıdından süzülmüştür. Elde edilen süzüntünün azot miktarı AOAC Metod No: 920.87 yöntemine göre Elimko 72 Model yakma ve Labor Şimşek Model damıtma cihazı kullanılarak belirlenmiştir. Bulunan azot miktarı 6.25 faktörü ile çarpılarak protein olmayan azotlu bileşiklerin miktarı hesaplanmıştır.

Toplam protein miktarı ile protein olmayan azotlu bileşiklerin miktarı arasındaki fark belirlenerek gerçek protein miktarı hesaplanmıştır (Youssef et al. 1986, İbanoğlu et al. 1995 b, Anonymous 2000).

3.3.11. Protein çözünürlüğü miktarı tayini

Tarhana örneklerindeki suda çözünür proteinlerin miktarını tespit etmek amacıyla 1 g öğütülmüş tarhana üzerine 25 mL ısıtılmış saf su konulmuş ve 1 saat Gerhardt Schüttelmaschine RO 20 Model çalkalayıcıda çalkalanmıştır. 15 dakika 4000 devir/dakika da santrifüjlendikten sonra Whatman 30 filtre kağıdından süzülmüştür. Elde edilen süzüntünün azot miktarı AOAC Metod No: 920.87 yöntemine göre Elimko 72 Model yakma ve Labor Şimşek Model damıtma cihazı kullanılarak belirlenmiştir.

Bulunan azot miktarı 6.25 faktörü ile çarpılarak suda çözünür proteinlerin miktarı tespit edilmiştir (Sefa-Dedeh and Stanley 1979 a ve b, Li and Lee 1996). Sonuçlar toplam proteindeki çözünme oranına göre değerlendirilmiştir.

 

 

3.3.12. Su absorpsiyon indeksi (WAI)

Su absorpsiyon indeksi birim ağırlıktaki kuru maddeden elde edilen jel miktarı olarak tanımlanmaktadır. Analiz Anderson et al. (1969) tarafından açıklanan metodun modifikasyonu ile yapılmıştır. Rutubet miktarı bilinen 2.5 g tarhana (<60 mesh) darası alınmış, 50 mL’lik santrifüj tüpüne tartıldıktan sonra üzerine 30 mL 30 0C’lik su ilave edilmiş ve yaklaşık olarak 30 dakika boyunca belli aralıklarla çalkalanmışlardır. Bu sürenin sonunda 3500 devirde 15 dakika boyunca santrifüj edilmiştir. Santrifüjleme sonunda elde edilen sıvı faz darası alınmış kurutma kaplarına dikkatli bir şekilde süzülmüştür. Tüpte kalan jel tartılarak su absorpsiyon indeksinin hesaplanmasında kullanılmıştır.

Tarhanaların WAI değerlerinin hesaplanmasında aşağıdaki formül kullanılmıştır.

                                              Tüpteki Jel Miktarı

WAI = ----------------------------------------------------------------

         Örneğin Kuru Madde Miktarı x Örnek Miktarı

Sonuçlar g jel/g kuru örnek cinsinden verilmiştir. Analizler bütün denemelerde iki tekrarlı olarak yapılmıştır ( Anderson et al. 1969).

3.3.13. Suda Çözünürlük İndeksi (WSI)

Su absorpsiyon indeksinde elde edilen sıvı fazda tespit edilen kuru madde miktarı olarak tanımlanmaktadır.

Darası alınmış kurutma kaplarına alınan sıvı faz miktarı belirlendikten sonra 104 0C de 24 saat süre ile kurutulmuş ve birim ağırlıktaki suda çözünürlük indeksi hesaplanmıştır. Elde edilen kuru madde suda çözünürlük indeksinin hesaplanmasında kullanılmıştır.

Sıvı Fazdaki Kuru Madde Miktarı

WSI = ----------------------------------------------------------------- X 100

Örneğin Kuru Madde Miktarı X Örnek Miktarı

Sonuçlar % cinsinden verilmiştir. Analizler bütün denemelerde iki tekrarlı olarak yapılmıştır (Anderson et al. 1969).

3.3.14. Jelatinizasyon Derecesi

Jelatinizasyon sırasında serbest kalan amiloz ile mavi iyot kompleksinin oluşumuna dayanan Jelatinizasyon derecesinin tayini İbanoğlu et al. (1996)’un çalışmasından modifiye edilerek uygulanmıştır. 2.0 g örnek (kuru madde bazından) 100 mL distile su ile blenderde 3 dakika oda sıcaklığında karıştırıldıktan sonra süspansiyon 1500 devir/dakika ile 10 dakika oda sıcaklığında santrifüj edilmiştir. Berrak kısımdan 1 mL alınmış ve üzerine 1 mL iyodür çözeltisi (% 4 KI ve % 1 İyot) ilave edilerek distile su ile 10 mL'ye tamamlanmıştır. Oluşan mavi renk yoğunluğunu ölçmek için Shimadzu UV-160A Model spektrofotometrede 600 nm de örnek (A1) köre karşı okunmuştur.

Kör çözeltide örnek hariç tüm işlemler yukarıdaki gibi tekrarlanmıştır. Ayrıca ekstrüde edilmemiş 2 g tarhana 100 mL su ile 5 dakika kaynatılıp ve soğutulduktan sonra eksilen hacim su ile tekrar 100 mL'ye tamamlanmıştır. Yukarıdaki işlemler santrifüjleme aşamasından itibaren tekrarlanmıştır (A2).

Jelatinizasyon derecesi % olarak aşağıdaki gibi hesaplanmıştır.

Jelatinizasyon Derecesi = (A1/A2)x100)

3.3.15. Ayrımsal taramalı mikro kalorimetre

Tarhana örneklerinin termal özellikleri  ayrımsal taramalı mikro kalorimetre (DSC) (Du-pont Model 910, TA Instruments, Inc., Wimington, DE, USA) ile incelenmiştir. Termal analiz sıcaklığın bir fonksiyonu olarak örneklerdeki kimyasal veya fiziksel değişikliklerin incelenmesidir (Pomeranz and Meloan 1994, Schenz and Davis 1998).

Alüminyum örnek kabına tartılan kurutulmuş tarhana (10 mg) üzerine, mikro şırınga ile yaklaşık olarak % 80 oranında su ilave edilmiştir. Alüminyum kaplar hava geçirmeyecek şekilde kapatılmış ve dengeye ulaşması için oda sıcaklığında gece boyunca bekletilmiştir. DSC kalibrasyonu için indiyum kullanılmıştır. Örnekler 10 0C/dak hızla ısıtılmışlardır.

Analiz sonucunda jelatinizasyon başlangıç sıcaklığı (T0), Jelatinizasyon sıcaklığı (TP), erimenin tamamlandığı sıcaklık (Tm) ve nişasta granüllerini eritmek için gerekli olan enerjinin göstergesi olan entalpi ( DH) tespit edilmiştir.

DSC çalışmaları Nebraska Üniversitesi (Lincoln, U.S.A.), Gıda Bilimi ve Teknolojisi Bölümü laboratuvarlarında gerçekleştirilmiştir.

3.3.16. Viskozite tayini

Öğütülmüş olan tarhana örneklerinde yapılan ön denemelerde viskozimetre çalışma koşulları belirlenmiştir. Bu amaçla değişik karıştırıcılar (4, 3, 2 ve 1 numaralı karıştırıcılar) ve farklı karıştırıcı hızları (20, 50 ve 100 rpm) denenmiştir. Ön denemeler sonunda 100 rpm karıştırıcı dönüş hızı ile 1 numaralı karıştırıcının kullanımı uygun bulunmuştur.

Uygulanan metod, İbanoğlu et al. (1995 a)’un çalışmasından modifiye edilmiştir. Tarhana örnekleri direkt olarak içmeye hazır (instant) amaçlı hazırlandığı için, örnekler ön pişirme işlemine tabi tutulmamıştır. Bu nedenle 15 g tarhana örneği 450 mL kaynar su ile homojen bir süspansiyon oluşana dek karıştırılmıştır. Bu süre içinde süspansiyonlar 65 0C’lik su banyosunda tutulmuştur. Süspansiyon sıcaklığı 65 0C’ye ulaşınca ölçüm yapılmıştır. Viskozite değerleri cP cinsinden okunmuştur (Anonymous 1999).

3.3.17. Spesifik Mekanik Enerji Tüketimi

Birim kütlede ekstrüde edilmiş ürüne aktarılan mekanik enerji olarak tanımlanan spesifik mekanik enerji aşağıdaki formüle göre hesaplanmıştır (Onwulata et al., 1994).

SME = (T Ω) / m

SME: Spesifik mekanik enerji (J/g),

T : Tork (Nm),

Ω: Açısal hız derecesi (Angular velocity) (1/sn)

Ω = (2πN(devir/dakika))/60

m: Kütle akış hızı (g/saniye).

Ekstrüder içindeki vidaları döndürmek için gerekli olan tork istenen süre boyunca her 10 saniyede bir ölçüm yapan tork transdüktör ile ölçülmüş ve toplanan verilerin ortalaması alınarak tork hesaplanmıştır. Kuru madde bazında kütle akış hızını belirlemek için, örnek ektrüzyonunun ortasında 1 dakika boyunca ekstrüdat toplanmıştır. Bu örnekler tartıldıktan sonra rutubet miktarları belirlenmiştir. Kütle akış hızı başlıkta kaybolan rutubet miktarı dikkate alınarak hesaplanmıştır (Bhattacharya and Choudhury, 1994).

3.3.18. Ekstrüderde Kalış Süresi Dağılımı (RTD)

Ekstrüderde kalış süresi dağılımı (RTD); ekstrüderden geçen ürünün akış davranışının bir göstergesi olarak tanımlanmaktadır. Ayrıca ekstrüzyon işleminin değerlendirilmesi için temel bilgi sağlamaktadır. RTD analizleri ekstrüder boyunca ürünün gelişimini izlemek amacıyla renk maddesi kullanım esasına dayanmaktadır. Ekstrüderde kalış süresini belirlemek amacıyla aynı formülasyonda tarhana örnekleri hazırlanmıştır. Boya olarak eritrozin kullanılmıştır. Eritrozin 10:90 oranında tarhana ile karıştırılmıştır. Ekstrüzyon sırasında her 10 saniyede bir 1.5 dakika boyunca örnekler alınmıştır. 140 0C de 80, 120 ve 160 rpm koşullarında ekstrüderde kalış süresini belirlemek için uygulanmıştır. Renk değişimini gözlemlemek amacıyla renk değerleri Minolta Chroma Meter (Model CR-300. Minolta Camera, Co., Ltd., Osaka, Japan) ile bölüm 3.3.8 'de açıklandığı şekilde ölçülmüştür. Hunter a değeri kırmızı-yeşil ve Hunter b değeri sarı-mavi renk aralıklarını gösterdiği için RTD fonksiyonlarının hesaplanmasında kullanılmışlardır. Elde edilen a ve b değerleri boya içermeyen tarhana örneklerinden çıkarılarak elde edilmiştir. Kırmızı renk yoğunluğu aşağıdaki formüle göre hesaplanmıştır (Lee and McCarthy 1996):

C = [ (Da)2 + (Db)2]1/2

Da: astandart-aörnek

Db: bstandart- börnek

Ekstrüzyon sırasında belirlenen süre boyunca sabit zaman aralıklarında; başlıktan çıkan materyaldeki boya konsantrasyonunun; süre boyunca elde edilen tüm kütledeki boya konsantrsayonuna oranı olan ve ekstrüderde kalış süresi dağılımının göstergesi olan E(t) aşağıdaki gibi hesaplanmaktadır (Altomare and Ghossi 1986, Yeh et al. 1992, Fichtali et al. 1995):

 


~=

=

 

 

 
                  C                     C


E(t) =                                                  

Metin Kutusu: CiΔti

 

E(t): RTD fonksiyonu

C   : t  süresinde materyalin çıkıştaki rengi

t   : Ekstrüderde kalış süresi

Ekstrüder içinde materyalin ortalama kalış süresi (tm) aşağıdaki formüle göre hesaplanmıştır:

 


~

 

=

 

 

 
                                    ti Citi

tm  =                    =   —————                                                                                                         

                                    ∑ Citi

 

Ekstrüderde kalış süresinin varyansı (σ2) ise aşağıdaki formüle göre hesaplanmaktadır:

 


~

=

 

 

 
          ∑ (ti-tm)2 Citi                       ti 2 Citi

σ2 =  ———————            ————— - (tm)2                                                                      

                 ∑ Citi                          ∑ Citi

 

3.3.19. Taramalı elektron mikroskobu ile mikroyapı analizi

Taramalı elektron mikroskobunda (SEM) görüntü oluşumu, 20 kV civarında bir potansiyel farkı altında hızlandırılan elektronların incelenecek örneği uyarması sonucunda çıkan sinyallerin algılanması ile oluşmaktadır.

Gelen elektron demeti ile örneğin etkileşmesi sonucunda, örnekden değişik enerjide elektronlar çıkabilir. Örnek yüzeyinden çıkan bu elektronlar ve enerjilerine göre, Augert elektronlar, ikincil elektronlar ve geri saçılan elektronlar olarak isimlendirilmektedirler. SEM ekranında oluşan görüntüde hangi tip elektronlara ait sinyal kullanılmışsa, oluşan görüntü o tür elektronun ismiyle anılmaktadır. Yapılan bu çalışmada kullanılan SEM fotoğrafları ile ilgili olarak ikincil elektron görüntüleri hakkında bilgi verilmektedir.

Elektron demetlerinin örnek ile etkileşimleri sonucunda, atomların dış yörüngelerindeki elektronlar az bir enerji ile sökülebilirler. Bu elektronlara ikincil elektron denilmektedir. İkincil elektron görüntüsünde kontrast, örnek yüzeyinde taranan noktaların konumuna ve bileşimine bağlı olarak yayımlanan ikincil elektronların sayısı ile belirlenmektedir. Eğer incelenen örneğin yüzeyi düz ise, kontrast örneğin bileşiminden kaynaklanmaktadır. Yani örneği oluşturan fazlardan relatif elektron konsantrasyonu yüksek olan, diğerine göre daha açık renkte gözükmektedir. İkincil elektron görüntüsündeki topografik kontrast ise, ikincil elektron yayımının yüzeyin eğiklik açısına göre değişmesi sonucu oluşmaktadır. Buna göre eğik yüzeyler, yatay yüzeylere göre daha açık renkte görülmektedir (Goodhew and Humphreys 1988).

SEM çalışmalarında, örnek üzerine gelen elektron demetinin bir bölümü vakuma geri yayılmakta, diğer bölümü ise soğrulan elektronlar olarak toprağa aktarılmaktadır. İletken örneklerde toprağa aktarmada problem yoktur. Yalıtkan veya iletimin homojen olmadığı örneklerde örnek yüzeyinde yük birikmesi olmaktadır. Yük birikmesi sonucu oluşan elektrostatik yük, sinyali etkileyerek kontrastı bozmaktadır. Bu sebeple örnek yüzeyinin ince iletken bir tabaka ile kaplanması gerekmektedir. Çalışmada tarhana örnekleri altın hedefe sahip Spi-Module Sputter kaplama cihazı ile kaplanmıştır. Bunun için öncelikle, toz halde olan tarhana örnekleri pirinç çubuklar üzerine yapıştırılmış olan yapışkan bant üzerine bir spatül yardımı ile sabitlendi. Daha sonra üzerinde tarhana örnekleri bulunan pirinç çubuklar cihazdaki fanusa yerleştirildi. Vakum göstergesi 10-2 mbar’a geldiğinde, 17 mA’lik sabit akımda 30 s süre ile kaplama yapılmıştır. Böylece örnekler kalınlığı 1-2 A0 civarında altın bir tabaka ile kaplanmıştır (Goodhew and Humphreys 1988). SEM incelemeleri JEOL-5600 model taramalı elektron mikroskobu kullanılarak yapılmıştır. SEM çalışmaları Kırıkkale Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü Elektron Mikroskop Laboratuvarında gerçekleştirilmiştir.

3.3.20. İstatistiki Değerlendirme

Deneme un tipi BU, JU ve TBU olmak üzere 3 seviyeli, ekstrüder sıcaklığı 120, 140 ve 160 0C olmak üzere 3 seviyeli ve vida hızı 80, 120 ve 160 rpm olmak üzere 3 seviyeli faktörlerinin çalışıldığı 3 x 3 x 3 faktöriyel düzenleme şeklinde 3 bloktan meydana gelen tam şansa bağlı deneme planına göre yürütülmüş olan çalışmadan elde edilen bulgular Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Zootekni Bölümünde istatistiksel olarak analiz edilmiştir. Kontrol örnekleri olarak değerlendirilen geleneksel metodla üretilmiş olan tarhanalar ile ekstrüde edilmiş tarhanalarda varyans analizi ve Dunnet değerlendirmesi Minitab istatistik paket programı ile yapılmıştır. Kontrol ile yapılan karşılaştırmada bütün örneklerde un tipi, sıcaklık ve vida hızı dikkate alınarak yapılmıştır. Statistica V 6.0 paket programı kullanılarak ekstrüde edilmiş tarhanalar ekstrüzyon koşullarının etkilerini tespit etmek amacıyla kendi içlerinde varyans analizine tabi tutulmuştur (Yurtsever 1984).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IV. ANALİZ VE BULGULAR

4.1. Rutubet miktarı


Ekstrüzyon işlemi sırasında ısı transferi ve yüksek basınç uygulaması yapılmış olan tarhana karışımının ekstrüder başlığından ortam atmosferine çıkışı sırasında rutubet kaybederek kabarması şekil 4.1’de görülmektedir.

Şekil 4.1. Ekstrüdatın başlıktan çıkışı

Tarhana örneklerinin fermentasyon öncesinde, sonrasında (1 ve 4 gün) ve kurutulduktan sonra rutubet analizleri yapılmıştır (çizelge 4.1.).

Çizelge 4.1. Tarhana karışımların değişik aşamalardaki rutubet miktarları (%)

Un tipi

Fermentasyondan önce

Fermentasyondan sonra

1. Gün

4. gün

BU

57.9 ± 0.3

54.2 ± 0.4

59. 6 ± 0.6

JU

48.1 ± 0.6

43.6 ± 0.4

50.1 ± 0.4

TBU

55.3 ± 0.5

52.9 ± 0.2

57.2 ± 0.3

 

Çizelge 4.1.’de de görüldüğü üzere 1 günlük fermentasyonda rutubette bir miktar kayıp meydana gelirken 4. günün sonunda tarhana örneklerinin rutubet miktarlarında BU kullanımında % 2.8, JU kullanımında % 4.0 ve TBU kullanımında ise % 3.4’lük bir artış gözlemlenmektedir.

Bir günlük fermentasyon sonucunda rutubette meydan gelen kaybın Laktik asit bakteri faaliyeti hızlanmadan önce ortamdaki suyun bir kısmının buharlaşmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Rutubet miktarlarındaki bu artış kurumadde miktarlarındaki azalmanın bir sonucu olarak ortaya çıkmaktadır. Fermentasyon sonucunda meydana gelen kurumadde kaybının; ortamda bulunan mikroorganizmaların mevcut karbohidratları kullanmaları sonucunda ortaya çıktığı belirtilmektedir (Chavan and Kadam 1989, Raimbault 1998, Haard et al. 1999).

Aynı formülasyonlarla hazırlanan ekstrüde edilecek ve geleneksel yöntemle hazırlanacak olan tarhanalar fermentasyonu takiben kurutulmuş ve rutubet miktarları belirlenmiştir (çizelge 4.2.)

Çizelge 4.2. Tarhana örneklerinin fermentasyonu takiben kurutulması sonunda elde edilen rutubet miktarları (%)

Un tipi

1 gün

4 gün

BU

12.0 ± 2.0

7.0 ± 1.3

JU

7.5 ± 0.8

5.6 ± 0.5

TBU

8.9 ± 1.1

7.1 ± 2.3

 

Fermentasyon sonrasında tarhana örnekleri hamur kıvamında olduğu için; örnekler mümkün olduğunca küçük parçalar haline getirilerek kurutulmuştur. Hamurdaki yüksek rutubetten dolayı kurutma sonuçlarındaki sapma daha yüksek düzeyde bulunmuştur. Bir günlük fermentasyon uygulanan tarhanaların rutubet miktarları % 27’e ayarlandıktan sonra ekstrüzyon işlemine tabi tutulmuşlardır. Ekstrüzyon öncesinde rutubet miktarının ayarlanması sırasında her denemedeki kurutulmuş tarhananın rutubeti dikkate alınmıştır.

Uygulanan ekstrüzyon işlemi sonucunda elde edilen tarhana ekstrüdatlarının; ekstüzyonun hemen sonrasındaki ve kurutma işlemi sonundaki rutubet miktarları çizelge 4.3 de verilmiştir.

Çizelge 4.3. Değişik ekstrüzyon koşulları altında yapılan tarhanaların ekstrüzyon sonundaki ve kurutma sonundaki rutubet miktarları (%).

Un tipi

Sıcaklık

(0C )

Vida hızı

(rpm)

Ekstrüzyon

Sonrası

Kurutma

Sonrası

BU

120

80

19.2 ± 1.1

6.3 ± 0.6

120

18.1 ± 0.8

5.8 ± 0.7

160

18.6 ± 0.9

6.2 ± 0.3

140

80

19.4 ± 1.3

6.1 ± 0.9

120

17.9 ± 0.5

5.6 ± 1.0

160

17.3 ± 1.4

6.1 ± 1.5

160

80

15.9 ± 2.1

5.1 ± 0.5

120

18.2 ± 0.8

6.1 ± 1.7

160

17.7 ± 1.2

5.9 ± 0.8

 

 

Çizelge 4.3. (devam)

Un tipi

Sıcaklık

(0C )

Vida hızı

(rpm)

Ekstrüzyon

Sonrası

Kurutma

Sonrası

JU

120

80

18.2 ± 1.1

6.1 ± 0.5

120

18.0 ± 0.1

6.5 ± 1.0

160

18.1 ± 1.3

6.1 ± 0.7

140

80

17.3 ± 0.9

6.6 ± 0.8

120

17.2 ± 1.3

6.1 ± 0.6

160

16.3 ± 0.8

6.2 ± 0.4

160

80

14.7 ± 0.9

6.0 ± 0.3

120

17.0 ± 0.7

6.4 ± 0.3

160

16.8 ± 0.2

6.2 ± 0.4

TBU

120

80

17.2 ± 0.7

5.6 ± 0.4

120

17.6 ± 0.1

5.6 ± 0.2

160

16.1 ± 0.8

5.6 ± 0.4

140

80

16.6 ± 0.4

5.9 ± 0.3

120

17.3 ± 0.4

5.8 ± 0.6

160

16.8 ± 0.7

5.56 ± 0.1

160

80

16.2 ± 1.3

5.5 ± 1.0

120

15.8 ± 0.6

5.4 ± 0.9

160

16.8 ± 0.6

5.7 ± 1.1

4.2. Kül miktarı

Elde edilen tarhanaların kül ve yağ miktarlarına ait bulgular çizelge 4.4 ve 4.5’de verilmiştir.

Çizelge 4.4. Ekstrüde edilmiş tarhanaların kül ve yağ miktarları

Un Tipi

Kül (%)*

Yağ (%)*

BU

7.80 ± 0 03

6.2 ± 0.4

JU

7.72 ± 0.02

6.2 ± 0.3

TBU

8.04 ± 0.4

7.3 ± 0.2

       * kurumadde esasına göre

Çizelge 4.5. Geleneksel yöntemle üretilen tarhanaların kül ve yağ miktarları

Un tipi

Kül (%)*

Yağ (%)*

BU

7.84 ± 0.04

6.2 ±. 0.2

JU

7.68 ± 0.02

6.1 ± 0.3

TBU

8.29 ± 0.02

7.3 ± 0.2

    * kurumadde esasına göre

Yapılan analizler sonucunda; tarhanalardaki kül miktarlarında kullanılan tüm un tiplerinde uygulanan üretim tekniğine göre önemli bir farklılık gözlemlenmemiştir. Benzer şekilde ekstrüde edilmiş tarhanalarda da uygulanan vida hızına ve sıcaklığa bağlı olarak kül miktarlarında değişim gözlemlenmemiştir (şekil 4.2.).


Şekil 4.2. Farklı unlar kullanılarak ekstrüzyonla ve geleneksel yöntemle üretilmiş tarhanalardaki kül miktarı değişimi

4.2.3. Yağ miktarı

Tarhanaların yağ miktarında da kül miktarına benzer olarak; un tipine göre önemli düzeyde farklılık meydana gelirken, üretim tekniğine göre önemli bir farklılık meydana gelmemektedir (şekil 4.3.). Fermentasyondan dolayı yağ miktarında bir değişiklik gözlemlenmediği Chavan and Kadam (1989) tarafından da belirtilmektedir. Tarhana yapımında TBU kullanımı; içerdiği rüşeymden dolayı son üründeki yağ miktarında artışa neden olmaktadır.


Şekil 4.3. Farklı unlar kullanılarak ekstrüzyonla ve geleneksel yöntemle üretilmiş tarhanalardaki yağ miktarı değişimi

4.2.4. Nişasta miktarı

Geleneksel yöntemle üretilmiş olan tarhanalara ait nişasta, asitlik, pH ve kütle yoğunluğu değerleri çizelge 4.6'da, ekstrüde edilmiş tarhanalara ait değerler ise çizelge 4.7'de verilmiştir.

Çizelge 4.6. Farklı unlar kullanılarak geleneksel yöntemle üretilen tarhanaların nişasta, asitlik, pH ve kütle yoğunluğu değerleri

Un Tipi

Nişasta (%)

Asitlik (%)

pH

Kütle Yoğunluğu (g/cm3)

BU

56.8 ± 1.8

1.16 ± 0.02

4.61 ± 0.01

0.75 ± 0.00

JU

55.6 ± 2.2

0.90 ± 0.02

4.88 ± 0.07

0.76 ± 0.02

TBU

39.2 ± 1.6

1.79 ± 0.04

4.14 ± 0.05

0.73 ± 0.00

Çizelge 4.7. Değişik ekstrüzyon koşulları altında farklı unlar kullanılarak üretilen tarhanaların nişasta, asitlik, pH ve kütle yoğunluğu değerleri

Un Tipi

Sıcaklık (0C )

Vida Hızı (rpm)

Nişasta (%)

Asitlik (%)

pH

Kütle Yoğunluğu (g/cm3)

BU

120

80

58.9 ± 1.5

0.98 ± 0.01

4.86 ± 0.03

0.74 ± 0.03

120

54.2 ± 0.6

1.05 ± 0.00

4.79 ± 0.05

0.72 ± 0.01

160

56.0 ± 0.4

1.09 ± 0.01

4.75 ± 0.03

0.73 ± 0.02

140

80

58.9 ± 0.1

1.04 ± 0.04

4.73 ± 0.02

0.71 ± 0.01

120

57.9 ± 0.5

1.05 ± 0.04

4.82 ± 0.05

0.71 ± 0.02

160

59.0 ± 0.4

1.03 ± 0.04

4.79 ± 0.03

0.72 ± 0.04

160

80

54.7 ± 3.0

1.02 ±0.03

4.78 ± 0.02

0.75 ± 0.03

120

56.1 ± 0.5

1.05 ± 0.09

4.85 ± 0.04

0.74 ± 0.01

160

57.6 ± 0.5

1.02 ± 0.01

4.76 ± 0.05

0.73 ± 0.01

JU

120

80

58.0 ± 0.6

0.86 ± 0.05

4.93 ± 0.01

0.76 ± 0.04

120

58.7 ± 0.5

0.85 ± 0.02

4.92 ± 0.02

0.77 ± 0.02

160

58.5 ± 0.7

0.84 ± 0.02

4.89 ± 0.06

0.75 ± 0.01

140

80

60.1 ± 0.3

0.76 ± 0.04

4.95 ± 0.09

0.77 ± 0.01

120

57.9 ± 0.4

0.81 ± 0.04

4.96 ± 0.04

0.77 ± 0.02

160

59.0 ± 1.1

0.78 ± 0.04

4.99 ± 0.05

0.78 ± 0.02

160

80

31.2 ± 1.0

0.78 ± 0.04

5.00 ± 0.01

0.77 ± 0.01

120

59.1 ± 0.3

0.79 ± 0.05

5.03 ± 0.01

0.78 ± 0.01

160

56.5 ± 0.6

0.81 ± 0.06

5.03 ± 0.02

0.77 ± 0.01

TBU

120

80

42.6 ± 0.5

1.15 ± 0.04

4.62 ± 0.01

0.74 ± 0.02

120

42.6 ± 0.8

1.15 ± 0.05

4.59 ± 0.06

0.73 ± 0.03

160

42.4 ± 0.1

1.09 ± 0.01

4.62 ± 0.05

0.72 ± 0.02

140

80

43.2 ± 0.5

1.09 ± 0.03

4.65 ± 0.01

0.71 ± 0.02

120

43.1 ± 0.2

1.10 ± 0.02

4.63 ± 0.05

0.71 ± 0.03

160

42.4 ± 1.9

1.16 ± 0.03

4.44 ± 0.06

0.70 ± 0.02

160

80

42.4 ± 1.2

1.12 ± 0.01

4.62 ± 0.03

0.70 ± 0.01

120

39.5 ± 0.4

1.14 ± 0.02

4.61 ± 0.01

0.70 ± 0.02

160

42.8 ± 0.9

1.13 ± 0.02

4.51 ± 0.06

0.71 ± 0.03

Tarhanaların nişasta miktarı uygulanan tekniklere göre karşılaştırıldığında; kullanılan un tipinin istatistiki olarak önemli düzeyde (P<0.001) etkiye sahip olduğu görülmektedir (çizelge 4.8).

Çizelge 4.8. Kontrol örneği olan geleneksel tarhanalar ile ekstrüde edilmiş tarhanaların nişasta değerlerinin kullanılan un tipine göre karşılaştırılması

Değişken

SD

KT

K.O

F

P-değeri

Un Tipi

3

4463.1

1487.7

158.87

0.000*

Hata

86

805.3

9.4

 

 

Genel

89

5268.4

 

 

 

 

TBU kullanılan tarhanaların nişasta miktarları ise diğer iki un tipine göre önemli düzeyde farklı bulunmuştur Bu farklılık geleneksel metodla üretilmiş tarhanalarda yaklaşık olarak %30 iken, ekstrüde edilmiş tarhanalarda % 27 olarak bulunmuştur (şekil 4.4.). TBU’nun yapısal olarak daha yüksek oranda yağ, protein ve selüloz içermesi ve nişastanın da buna bağlı olarak daha düşük miktarlarda bulunması sonucu bu farklılık ortaya çıkmaktadır (Kasarda et al. 1971, Ziegler and Greer 1971)

Geleneksel yöntemle yapılmış tarhanalardaki nişasta miktarı, ekstrüde edilmiş tarhanaların nişasta miktarına göre P<0.001 önem düzeyinde biraz daha düşük bulunmuştur

Fermentasyon sırasında ortamda bulunan mikroorganizmaların faaliyetleri sonucunda nişasta miktarında bir azalma meydana gelebileceği pek çok araştırmacı tarafından da belirtilmektedir (Özbilgin 1983, Chavan and Kadam 1989, Khetarpul and Chauha 1990, Haard et al. 1999, Sahlin 1999) Ayrıca fermentasyon sırasında mono-, di- ve oligo-sakkaritlerde de azalma olduğu ifade edilmektedir ( Lee et al. 2000, Sefa-Dedeh et al. 2001).


Şekil 4.4. Farklı unlar kullanılarak ekstrüzyonla ve geleneksel yöntemle üretilmiş tarhanalardaki nişasta miktarı değişimi

Nişasta miktarındaki en fazla azalma; geleneksel yöntemle JU kullanılarak üretilmiş olan tarhanalarda meydana gelmiştir. Raimbault (1998) tarafından da; mikroorganizmaların genellikle jelatinize edilmiş nişastayı tercih ettikleri ve kullandıkları belirtilmektedir.

Farklı koşullarda ekstrüzyon tekniği ile üretilmiş olan tarhanaların nişasta değerlerine ait varyans analizi sonuçları çizelge 4.9’da verilmiştir.

Çizelge 4.9’da da görüldüğü gibi nişasta miktarı üzerine sırasıyla un tipi, sıcaklık ve vida hızının etkisi önemlidir (P<0.0001). Ancak faktörlerin üçlü olarak etkisi (P<0.0001). ikili interaksiyonların etkilerinden (P<0.05) ve bireysel etkilerinden daha çok önem kazanmaktadır.

Çizelge 4.9. Ekstrüzyon tekniği ile üretilen tarhanaların nişasta değerlerinin varyans analizi

Değişken

SD

K.O

F

P-değeri

Un Tipi (A)

2

2212.583

2412.230

0.000000*

Sıcaklık (B)

2

13.276

14.474

0.000009*

Vida Hızı (C)

2

9.623

10.491

0.000142*

AxB

4

4.464

4.867

0.002003*

AxC

4

3.099

3.378

0.015404*

BxC

4

0.127

0.139

0.967157

AxBxC

8

9.690

10.564

0.000000*

Hata

54

0.9172

 

 

 

Varyans analizi çizelgesinden de görüleceği gibi undan sonra ikinci derecede önemli etkiye sahip olan faktör sıcaklıktır. En yüksek nişasta miktarı her üç un tipinde de değişik vida hızlarında 140 0C’de elde edilmiştir.

Ekstrüde edilmiş tarhanaların nişasta miktarı BU kullanımında % 54.2 ile % 59.0 arasında (şekil 4.5.), JU kullanımında %58.0 ile % 61.2 arasında (şekil 4.6.) ve TBU kullanımında % 39.5 ile % 43.2 arasında (şekil 4.7) değişim göstermiştir. BU ve JU kullanılan tarhanaların nişasta miktarları arasında çok büyük bir fark yok iken, TBU kullanılan tarhanaların nişasta miktarı tüm koşullarda daha düşük miktarlarda bulunmuştur.


Şekil 4.5. Değişik ekstrüzyon koşulları altında BU kullanılarak üretilen tarhanalarda nişasta miktarı değişimi

 


Şekil 4.6. Değişik ekstrüzyon koşulları altında JU kullanılarak üretilen tarhanalarda nişasta miktarı değişimi


Şekil 4.7. Değişik ekstrüzyon koşulları altında TBU kullanılarak üretilen tarhanalarda nişasta miktarı değişimi

 

4.2.5. Asitlik derecesi ve pH

Tarhanaların asitlik değeri uygulanan tekniklere göre karşılaştırıldığında; kullanılan un tipinin (çizelge 4.10), sıcaklığın ve vida hızının P<0.001 düzeyinde etkiye sahip olduğu görülmüştür.

Çizelge 4.10. Kontrol örneği olan geleneksel tarhanalar ile ekstrüde edilmiş tarhanaların asitlik değerlerinin karşılaştırılması

Değişken

SD

KT

K.O

F

P-değeri

Un Tipi

3

2.14637

0.71546

44.31

0.000*

Hata

86

1.38852

0.01615

 

 

Genel

89

3.53489

 

 

 

 

Üretim tekniklerine göre asitlikte meydana gelen değişim şekil 4.8.’de görülmektedir.


Şekil 4.8. Farklı unlar kullanılarak ekstrüzyonla ve geleneksel yöntemle üretilen tarhanalardaki asitlik değişimi

Asitlik derecesi TBU içeren tarhanalarda her iki üretim tekniğinde de yüksek bulunmuştur (şekil 4.8.). Asitlikteki artışa paralel olarakda pH değerlerinde düşme meydana gelmiştir. TBU’nun içerdiği yağ miktarının diğer iki un tipine göre daha yüksek olması dolayısı ile, hidroliz sonucu ortaya çıkan serbest yağ asitlerinin asitlik derecesini arttırdığı düşünülmektedir (İbanoğlu and Ainsworth 1995, İbanoğlu et al. 1995a). Tarhana formülasyonlarına mısır unu (Koca ve Tarakçı 1997), baklagil (Türker ve Elgün 1995) ve soya ilavesinin de (Özbilgin 1983, Öner ve ark. 1993) benzer şekilde asitlikde artışa yol açtığı belirtilmektedir.

Tarhanaların pH değeri uygulanan tekniklere göre karşılaştırıldığında; kullanılan un tipinin (çizelge 4.11) P<0.001, ve sıcaklık ile vida hızının P<0.005 düzeyinde etkiye sahip olduğu görülmüştür.

Çizelge 4.11. Kontrol örneği olan geleneksel tarhanalar ile ekstrüde edilmiş tarhanaların pH değerlerinin karşılaştırılması

Değişken

SD

KT

K.O

F

P-değeri

Un Tipi

3

2.40297

0.80099

59.25

0.000*

Hata

86

1.16267

0.01352

 

 

Genel

89

3.56565

 

 

 

 

Üretim tekniklerine göre pH değerlerindeki değişim Şekil 4.9.’de görülmektedir.

 

 

 

 

 


Şekil 4.9. Farklı unlar kullanılarak ekstrüzyonla ve geleneksel yöntemle üretilen tarhanalardaki pH değişimi

 

Geleneksel yöntemle üretilen tarhanalar ekstrüde edilmiş tarhanalardan daha yüksek asitlik değerlerine sahiptirler. Geleneksel yöntemle üretilen tarhanalar 37 0C’de 4 gün boyunca fermentasyona tabi tutulduğu için oluşan laktik asit gelişiminden dolayı asitlik daha yüksek olmaktadır. Fermentasyon sonucunda tarhanalarda meydana gelen asitlik gelişimi pek çok araştırmacı tarafından ortaya konulmuştur (Siyamoğlu 1961, Temiz ve Pirkul 1990, Damir et al. 1992, İbanoğlu and İbanoğlu 1999) Tüm tarhana örneklerinin pH’larında da asitlik gelişimine paralel düşüşler meydana gelmektedir.

Farklı koşullarda ekstrüzyon tekniği ile üretilmiş olan tarhanaların asitlik ve pH değerlerine ait varyans analizi sonuçları çizelge 4.12 ve 4.13’de verilmiştir.

Çizelge 4.12. Ekstrüzyon tekniği ile üretilen tarhanaların asitlik değerlerinin varyans analizi

Değişken

SD

K.O

F

P-değeri

Un Tipi (A)

2

0.7293

529.8655

0.0000*

Sıcaklık (B)

2

0.0061

4.4915

0.0156*

Vida Hızı (C)

2

0.0035

2.5865

0.8458

AxB

4

0.0036

2.6229

0.0446*

AxC

4

0.0005

0.4152

0.7969

BxC

4

0.0002

0.1713

0.9512

AxBxC

8

0.0042

3.0709

0.0063*

Hata

54

0.00137

 

 

 

Ekstrüzyon sırasında da asitlikteki en önemli faktörün un tipi (P<0.0001) olduğu çizelgeden de görülmektedir. Vida hızının etkisi önemsiz iken, sıcaklığın etkisinin ise P<0.05 düzeyinde önemli olduğu görülmektedir. Faktörlerin üçlü olarak etkisi de P<0.01 düzeyinde önem kazanmaktadır

Ekstrüde edilmiş tarhanaların pH değerlerinde de asitlikteki değişimin bir benzeri görülmektedir. Geleneksel ve ekstrüde edilmiş tarhanalarda asitlik üzerinde etkili ana faktörün kullanılan un tipi olduğu açıkça görülmektedir.

Çizelge 4.13. Ekstrüzyon tekniği ile üretilen tarhanaların pH değerlerinin varyans analizi

Değişken

SD

K.O

F

P-değeri

Un Tipi (A)

2

0.9708

550.6855

0.0000*

Sıcaklık (B)

2

0.0050

2.8768

0.0649

Vida Hızı (C)

2

0.0164

9.3326

0.0003*

AxB

4

0.0124

7.0900

0.0001*

AxC

4

0.0096

5.4692

0.0009*

BxC

4

0.0035

1.9965

0.1081

AxBxC

8

0.0091

5.1872

0.0000*

Hata

54

0.00176

 

 

Asitlik derecesi TBU içeren tarhanalarda her iki üretim tekniğinde de yüksek bulunmuştur (şekil 4.8.). Asitlikteki artışa paralel olarak da pH değerlerinde düşme meydana gelmiştir (şekil 4.9).

TBU’nun içerdiği yağ miktarının diğer iki un tipine göre daha yüksek olması dolayısı ile hidroliz sonucu ortaya çıkan serbest yağ asitlerinin asitlik derecesini artırdığı düşünülmektedir (İbanoğlu and Ainsworth 1995, İbanoğlu et al. 1995a). Tarhana formülasyonlarına mısır unu (Koca ve Tarakçı 1997), baklagil (Türker ve Elgün 1995) ve soya ilavesinin de (Özbilgin 1983, Öner ve ark. 1993) benzer şekilde asitlikde artışa yol açtığı belirtilmektedir

4.2.6. Kütle yoğunluğu

Ekstrüde edilmiş ve geleneksel olarak üretilmiş olan tarhanaların kütle yoğunluğu karşılaştırılmasına ait veriler çizelge 4.14’de görüldüğü gibi kullanılan un tipine göre P<0.001 önem düzeyinde farklılık bulunurken, sıcaklık ve vida hızına göre aralarında P<0.10 önem düzeyinde farklılık bulunmaktadır.

Çizelge 4.14. Kontrol örneği olan geleneksel tarhanalar ile ekstrüde edilmiş tarhanaların yoğunluk değerlerinin karşılaştırılması

Değişken

SD

KT

K.O

F

P-değeri

Un Tipi

3

0.0051827

0.017276

37.88

0.000*

Hata

86

0.039222

0.000456

 

 

Genel

89

0.091049

 

 

 

 

Geleneksel olarak üretilmiş olan tarhanalarda maksimum kütle yoğunluğu değeri; JU kullanımında (0.758 ± 0.020 g/cm3 ) elde edilmiştir. BU kullanımında 0.750 ± 0.0017 g/cm3 ve TBU kullanımında  ise 0.731 ± 0.003 g/cm3 (Şekil 4.10.) olarak elde edilmiştir. Ekstrüde edilmiş tarhanaların kütle yoğunluğu değerleri ise; JU kullanılarak üretilen tarhanalarla karşılaştırıldığında; diğer unların kullanımında daha düşük bulunmuştur.

Tarhanaların ekstrüde edildiği koşulların ve kullanılan un tiplerinin karşılaştırıldığı varyans analizi çizelgesinden de (çizelge 4.15) görüleceği gibi kütle yoğunluğu üzerine en önemli (P<0.0001) faktörün un olduğu görülmektedir. Uygulanan sıcaklık derecesinin kütle yoğunluğu üzerine tek başına önemli bir etkisi (P>0.05) görülmez iken ancak un tipi ile birlikte önemli düzeyde (P<0.001) etkili olduğu görülmektedir.

 


Şekil 4.10. Farklı unlar kullanılarak ekstrüzyonla ve geleneksel yöntemle üretilen  tarhanalardaki yoğunluk değişimi

 

Çizelge 4.15. Ekstrüzyon tekniği ile üretilen tarhanaların yoğunluk değerlerinin varyans analizi

Değişken

SD

K.O

F

P-değeri

Un Tipi (A)

2

0.0254

61.8803

0.0000*

Sıcaklık (B)

2

0.0002

0.5847

0.5607

Vida Hızı (C)

2

0.0003

0.7463

0.4789

AxB

4

0.0025

6.0835

0.0004*

AxC

4

0.0002

0.4650

0.7611

BxC

4

0.0002

0.5086

0.7295

AxBxC

8

0.0002

0.6727

0.7131

Hata

54

0.00041

 

 

Ekstrüde edilmiş tarhanalardaki kütle yoğunluğu sıcaklık ve vida hızına bağlı olarak BU kullanımında 0.710 – 0.748 g/cm3, JU kullanımında 0.745 – 0.785 g/cm3  ve TBU kullanımında 0.692 – 0.744 g/cm3 (şekil 4.11.) arasında değişim göstermektedir. Tüm sıcaklık derecelerinde en yüksek yoğunluk değerleri JU kullanımında elde edilirken en düşük değerler TBU kullanımında elde edilmiştir. Sıcaklığın artışına bağlı olarak JU kullanılan tarhanaların yoğunluklarında artış görülürken; TBU ters yönde bir eğilim göstermektedir. BU'nun kütle yoğunluğunda sıcaklık 120 0C’den 160 0C’ye çıkarken artış gözlemlenirken; 140 0C’de ise sapma gözlemlenmiştir.


Şekil 4.11. Ekstrüzyon sırasında uygulanan farklı un tipleri ve sıcaklık derecelerinde tarhanaların yoğunluk değişimi

4.2.7. Renk

Çizelge 4.16’da geleneksel yöntemle üretilmiş olan tarhanalara ait Hunter renk değerleri görülmektedir. Geleneksel tarhanalarda TBU kullanımında daha esmer renkli ürünlerin göstergesi olan +a değeri (kırmızı) diğer un tiplerine göre daha yüksek, L (parlaklık) ve +b değeri (sarı) en düşük düzeyde bulunmuştur. Bu değerlerde düşük DE değeri ile sonuçlanmaktadır. TBU; içerdiği kepekten dolayı daha esmer renkli olmaktadır. JU kullanımı ise; düşük a değerleri ve yüksek b değerleri ile tüm örnekler içinde en açık renkli ürünleri vermektedir.

Çizelge 4.16. Farklı unlar kullanılarak geleneksel yöntemle üretilen tarhanaların L, a, b ve DE değerleri

Un Tipi

L

a

b

DE

BU

79.5 ± 0.3

1.7 ± 0.5

20.8 ± 0.8

82.2 ± 0.4

JU

75.2 ± 0.8

1.0 ± 0.0

24.1 ± 0.8

78.9 ± 0.7

TBU

72.3 ± 0.5

2.8 ± 0.2

19.9 ± 0.3

75.0 ± 0.4

 

Üretim teknikleri karşılaştırmasında renk değerleri üzerine un tipi (çizelge 4.17, 4.18, 4.19 ve 4.20) ile sıcaklık ve vida hızının P<0.005 düzeyinde önemli etkisi görülmektedir.

Çizelge 4.17. Kontrol örneği olan geleneksel tarhanalar ile ekstrüde edilmiş tarhanaların Hunter L değerlerinin karşılaştırılması

Değişken

SD

KT

K.O

F

P-değeri

Un Tipi

3

203.911

67970

29.04

0.000*

Hata

86

201.267

2.340

 

 

Genel

89

405.178

 

 

 

Çizelge 4.18. Kontrol örneği olan geleneksel tarhanalar ile ekstrüde edilmiş tarhanaların Hunter a değerlerinin karşılaştırılması

Değişken

SD

KT

K.O

F

P-değeri

Un Tipi

3

10.2460

3.4153

5.38

0.002*

Hata

86

54.5646

0.6345

 

 

Genel

89

64.8106

 

 

 

 

Çizelge 4.19. Kontrol örneği olan geleneksel tarhanalar ile ekstrüde edilmiş tarhanaların Hunter b değerlerinin karşılaştırılması

Değişken

SD

KT

K.O

F

P-değeri

Un Tipi

3

201.383

67.128

64.58

0.000*

Hata

86

89.396

1.039

 

 

Genel

89

290.779

 

 

 

 

Çizelge 4.20. Kontrol örneği olan geleneksel tarhanalar ile ekstrüde edilmiş tarhanaların Hunter DE değerlerinin karşılaştırılması

Değişken

SD

KT

K.O

F

P-değeri

Un Tipi

3

150.601

50.200

23.57

0.000*

Hata

86

183.148

2.130

 

 

Genel

89

333.749

 

 

 

Geleneksel tarhanalar ile ekstrüde edilmiş tarhanalar karşılaştırıldığında; geleneksel tarhanaların yüksek L değerleri, düşük a ve b değerleri ile daha parlak ve açık renkli olduğu gözlenmektedir (şekil 4.12). Ekstrüzyon sırasında hammaddelere uygulanan sıcaklığın; bu farklılığı meydana getirdiği ortaya çıkmaktadır.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Şekil 4.12. Farklı unlar kullanılarak ekstrüzyonla ve geleneksel yöntemle üretilen tarhanalardaki Hunter a değeri değişimi

Farklı un tipleri kullanarak değişik ekstrüzyon koşullar altında üretilen tarhanaların Hunter renk değerlerinin ölçümü sonucunda elde edilen bulgular çizelge 4.21’de verilmiştir.

Çizelge 4.21. Değişik ekstrüzyon koşulları altında farklı unlar kullanılarak üretilen tarhanaların Hunter L, a, b ve DE değerleri

Un Tipi

Sıcaklık (0C )

Vida Hızı (rpm)

L

a

b

DE

BU

120

80

72.6 ± 1.3

1.4 ± 0.3

25.8 ± 1.3

77.1 ± 1.2

120

69.8 ± 0.8

2.2 ± 0.6

25.9 ± 0.6

74.6 ± 0.8

160

69.6 ± 1.5

1.9 ± 0.5

25.8 ± 0.8

74.4 ± 1.6

140

80

73.5 ± 0.7

1.9 ± 0.7

26.5 ± 1.0

78.2 ± 0.9

120

72.3 ± 1.1

2.7 ± 0.2

26.3 ± 0.7

77.0 ± 1.3

160

71.6 ± 1.4

2.9 ± 0.9

26.8 ± 1.1

76.5 ± 1.3

160

80

74.4 ± 0.6

2.1 ±0.5

25.1 ± 0.2

78.5 ± 0.5

120

73.8 ± 1.9

3.6 ± 0.3

25.5 ± 0.8

78.1 ± 1.5

160

73.1 ± 0.6

3.7 ± 0.2

25.7 ± 0.2

77.5 ± 0.6

JU

120

80

72.3 ± 0.6

2.1 ± 0.7

26.4 ± 0.5

76.9 ± 0.5

120

72.35 ± 0.41

2.56 ± 0.36

26.68 ± 0.28

77.16 ± 0.48

160

72.86 ± 0.24

2.26 ± 0.37

26.92 ± 0.54

77.71 ± 0.34

140

80

72.28 ± 0.53

2.51 ± 0.36

27.19 ± 0.64

77.27 ± 0.66

120

72.54 ± 0.99

2.52 ± 0.67

27.12 ± 0.76

77.49 ± 0.95

160

73.13 ± 0.99

2.30 ± 0.70

27.30 ± 1.27

78.10 ± 0.54

160

80

72.27 ± 0.14

2.60 ± 0.48

26.84 ± 0.69

77.14 ± 0.33

120

72.91 ± 0.40

2.11 ± 0.37

27.14 ± 0.63

77.83 ± 0.29

160

72.71 ± 0.91

2.27 ± 0.68

27.14 ± 0.75

77.65 ± 0.65

TBU

120

80

70.76 ± 1.05

2.84 ± 0.55

26.08 ± 1.32

75.47 ± 1.45

120

70.01 ± 1.35

2.28 ± 0.22

25.93 ± 0.46

74.73 ± 1.38

160

69.76 ± 0.46

2.58 ± 0.65

25.94 ± 0.49

74.50 ± 0.59

140

80

70.46 ± 0.85

3.03 ± 0.43

25.93 ± 0.47

75.15 ± 0.89

120

69.92 ± 0.50

3.25 ± 0.26

25.52 ± 0.32

74.50 ± 0.56

160

70.82 ± 0.45

2.85 ± 0.28

25.01 ± 0.57

75.16 ± 0.23

160

80

70.58 ± 0.65

3.19 ± 0.70

24.88 ± 0.65

74.87 ± 0.41

120

70.29 ± 0.52

3.35 ± 0.24

24.28 ± 0.89

74.42 ± 0.22

160

70.47 ± 1.64

2.85 ± 0.28

23.66 ± 0.38

74.37 ± 1.42

Geleneksel olarak evlerde üretilen tarhananın ana rengi açık kremsarı-turuncu olmasına rağmen tüm kitle içinde domates parçacıkları veya salçanın kırmızı rengi ve baharatın yeşil rengi, benekler halinde görülebilmektedir. Bu renk ayrımına yol açmadan mümkün olduğunca homojen bir renk elde etmek için; çalışmadaki tüm tarhanalar pnömatik değirmende öğütülmüş ve tüm kitlede homojen bir renk elde edilmiştir. Bu nedenle tarhana örneklerinin renk sonuçlarında küçük sapmalar elde edilmiştir.

Ekstrüde edilmiş tarhanaların L (çizelge 4.22), a (çizelge 4.23), b (çizelge 4.24) ve DE (çizelge 4.25) değerlerine ait varyans analizi sonuçlarına bakıldığında renk değerleri için un tipi ve sıcaklığın birinci derecede önemli (P<0.005) olduğu görülmektedir. Vida hızı ise özellikle L ve a değerleri için ikinci derecede önemli faktördür (P<0.05).

Çizelge 4.22. Ekstrüzyon tekniği ile üretilen tarhanaların Hunter L değerlerinin varyans analizi

Değişken

SD

K.O

F

P-değeri

Un Tipi (A)

2

40.5139

45.0744

0.0000*

Sıcaklık (B)

2

9.1446

10.1740

0.0002*

Vida Hızı (C)

2

2.9049

3.2319

0.0472*

AxB

4

6.0845

6.7695

0.0002*

AxC

4

4.5129

5.0209

0.0016*

BxC

4

0.8525

0.9485

0.4433

AxBxC

8

0.3533

0.3931

0.9196

Hata

54

0.8988

 

 

Çizelge 4.23. Ekstrüzyon tekniği ile üretilen tarhanaların Hunter a değerlerinin varyans analizi

Değişken

SD

K.O

F

P-değeri

Un Tipi (A)

2

2.2063

6.3117

0.0034*

Sıcaklık (B)

2

5.0966

14.5800

0.0000*

Vida Hızı (C)

2

1.7141

4.9035

0.01104*

AxB

4

1.8361

5.2525

0.0012*

AxC

4

1.4135

4.0438

0.0061*

BxC

4

0.2898

0.8291

0.5125

AxBxC

8

0.07558

0.2162

0.9866

Hata

54

0.3495

 

 

Çizelge 4.24. Ekstrüzyon tekniği ile üretilen tarhanaların Hunter b değerlerinin varyans analizi

Değişken

SD

K.O

F

P-değeri

Un Tipi (A)

2

20.0169

35.5217

0.0000*

Sıcaklık (B)

2

4.6900

8.3228

0.0007*

Vida Hızı (C)

2

0.0095

0.0169

0.9832

AxB

4

2.8062

4.9798

0.0017*

AxC

4

0.8933

1.5852

0.1915

BxC

4

0.0921

0.1634

0.9559

AxBxC

8

0.1673

0.2968

0.9640

Hata

54

0.56351

 

 

Çizelge 4.25. Ekstrüzyon tekniği ile üretilen tarhanaların Hunter DE değerlerinin varyans analizi

Değişken

SD

K.O

F

P-değeri

Un Tipi (A)

2

53.3894

65.3677

0.0000*

Sıcaklık (B)

2

6.0441

7.4001

0.0014*

Vida Hızı (C)

2

2.5363

3.1053

0.0528

AxB

4

5.9007

7.2245

0.0000*

AxC

4

3.7540

4.5962

0.0028*

BxC

4

0.6602

0.8083

0.5253

AxBxC

8

0.3204

0.3922

0.9200

Hata

54

0.8167

 

 

Ekstrüde edilmiş tarhanaların renginde farklı oranlarda esmerleşme gözlemlendiğinden kırmızı renk göstergesi olan a değerleri un tiplerine göre incelenmiştir BU ve TBU kullanımında artan sıcaklık ve vida hızının Hunter a değerleri üzerindeki etkisi şekil 4.13 ve 4.15’de açıkça görülmektedir. Artan sıcaklıkla birlikte a değerlerinde artış meydana gelmektedir. TBU kullanımında 160 0C'de 80 ve 120 rpm vida hızlarında a değerlerinde ise azalma görülmektedir. JU kullanımında ise sıcaklığın etkisi vida hızından daha fazla görülmektedir (şekil 4.14). JU kullanılarak üretilen tarhanaların Hunter a değerleri, diğerlerine göre daha düşük seviyede bulunmuştur.Süt protein konsantresi veya yağsız süz tozu ile ekstrüde edilen mısır ununda da artan sıcaklıkla birlikte esmerleşme göstergesi olan düşük L değeri, yüksek a değeri ve düşük b değeri elde edilmiştir ( Singh et al. 1991).


Şekil 4.13. Değişik ekstrüzyon koşulları altında BU kullanılarak üretilen tarhanalarda Hunter a değeri değişimi


Şekil 4.14. Değişik ekstrüzyon koşulları altında JU kullanılarak üretilen tarhanalarda Hunter a değeri değişimi


Şekil 4.15. Değişik ekstrüzyon koşulları altında TBU kullanılarak üretilen tarhanalarda Hunter a değeri değişimi

Sıcaklık artışı ile renkte esmerleşme meydana geldiği değişik araştırmacılar tarafından da ortaya konulmuştur (Singh et al. 1991, Cheftel 1989). Bu esmerleşmenin ısıl işlemin bir sonucu olarak düşünülmesinin yanında; enzimatik olmayan esmerleşme reaksiyonu (Maillard reaksiyonları) sonucunda da meydana gelmiş olabileceği ayrıca belirtilmektedir. Lisin miktarı düşük olan buğday ile lisin ve indirgen bir şeker olan laktoz yönünden zengin olan yoğurdun karışımı sonucu elde edilen tarhana; yüksek sıcaklıklarda işlendiği zaman Maillard reaksiyonlarının meydan gelmesinin mümkün olduğu ifade edilmektedir.

Ekstrüzyon sırasında nişastanın hidrolize olarak indirgen şekerleri oluşturmasının ekstrüde edilmiş buğday unlarında Maillard reaksiyonu sonucu lisin kaybına yol açabileceği ifade edilmektedir. Maillard reaksiyonlarının bir göstergesi ise ekstrüde edilmiş materyaldeki renk değişimidir. Maillard reaksiyonları sırasında oluşan melanoidinler ve diğer reaksiyon ürünleri gıdanın renginde koyulaşmaya yol açmaktadır (Bjorck et al. 1984)

Artan vida hızı ve selüloz miktarının renk üzerinde önemli etkiye sahip olduğu belirtilmektedir. Vida hızının renk üzerine olan etkisi iki farklı şekilde açıklanmaktadır. Bir görüşe göre; artan vida hızı ekstrüderde kalış süresini kısaltmaktadır ve böylece üründeki esmerleşme önlenmektedir. Bunun tam tersi olan görüşe göre ise; artan vida hızı ile birlikte kesme oranı artmakta ve ürün sıcaklığı yükselmekte ve daha fazla esmerleşme meydana gelmektedir (Jin et al. 1994). Yaptığımız çalışmada da artan vida hızı ile daha esmer renkli ürünler elde edilmesi, vida hızının artışı ile daha fazla esmerleşme meydana geldiği görüşü ile paralellik göstermektedir.

Kullanılan un tipine göre genel renk incelendiğinde; TBU içeren tarhanalar diğer tarhanalara göre daha esmer renkli bulunmuştur. Kepekli ve kepeksiz pirinç ununun ekstrüde edilerek karşılaştırıldıkları bir araştırma sonucunda da; kepek içeren ekstrüdatların rengi kepek içermeyenlere göre daha koyu bulunmuştur (Grenus et al. 1993). Artan kepek miktarının ürün sıcaklığını arttırdığı için daha fazla esmerleşmeye yol açtığı belirtilmektedir (Jin et al. 1994).

 

4.2.8. Protein miktarı ve çözünürlüğü

Geleneksel yöntem ile üretilen tarhanaların toplam protein (TP), gerçek protein (GP), GP/TP oranı ve proteinin suda çözünürlüklerine ait bulgular çizelge 4.26’da verilmiştir.

Çizelge 4.26. Farklı unlar kullanılarak geleneksel yöntemle üretilen tarhanaların protein  ve suda çözünürlük değerleri (N x 6.25, % kurumadde üzerinden)

Un Tipi

Toplam protein (TP) (%)

Gerçek protein (GP) (%)

(GP/TP) x 100

Suda çözünürlük (%)

BU

14.98 ± 0.11

12.41 ± 0.10

82.85 ± 0.37

17.22 ± 0.44

JU

14.80 ± 0.23

12.97 ± 0.17

87.62 ± 0.33

14.68 ± 0.67

TBU

17.14 ± 0.06

14.38 ± 0.09

83.93 ± 0.34

18.47 ± 0.15

Tarhanaların toplam protein miktarı uygulanan tekniklere göre karşılaştırıldığında, kullanılan un tipinin P<0.001 düzeyinde (çizelge 4.27) etkisi görülürken, sıcaklık ve vida hızının etkisi P>0.05 düzeyinde önemsizdir.

 

Çizelge 4.27. Kontrol örneği olan geleneksel tarhanalar ile ekstrüde edilmiş tarhanaların toplam protein değerlerinin karşılaştırılması

Değişken

SD

KT

K.O

F

P-değeri

Un Tipi

3

91.281

30.427

170.15

0.000*

Hata

86

15.379

0.179

 

 

Genel

89

106.661

 

 

 

Fermente edilmiş olan tarhanalarda; ekstrüde edilmiş tarhanalara göre toplam protein miktarında % 2.09 ile % 3.14 arasında bir artış tespit edilmiştir (şekil 4.16).


Şekil 4.16. Farklı unlar kullanılarak ekstrüzyonla ve geleneksel yöntemle üretilen tarhanalardaki toplam protein değişimi

Bu durum fermentasyon sırasında ortamda bulunan mikroorganizmalar tarafından azot üretim oranı ile azot kullanımının yaklaşık aynı olduğu şeklinde açıklanmıştır (İbanoğlu et al. 1995 b) Ancak fermente edilmiş tarhanaların ekstrüde tarhanalara göre biraz daha yüksek oranda protein içermesinin temel nedeninin, nişasta miktarındaki azalmanın bir sonucu olarak meydana gelmiş olma olasılığı daha kuvvetli olarak görülmektedir (Özbilgin 1983, Chavan and Kadam 1989).

Ekstrüzyon sonucunda elde edilen tarhanaların toplam protein (TP), gerçek protein (GP), GP/TP oranı ve proteinin suda çözünürlüklerine ait bulgular çizelge 4.28’ de verilmiştir.

Çizelge 4.28. Değişik ekstrüzyon koşulları altında farklı unlar kullanılarak üretilen tarhanaların protein ve suda çözünürlük değerleri (N x 6.25, % kurumadde üzerinden)

Un Tipi

Sıcaklık (0C )

Vida Hızı (rpm)

Toplam protein (TP) (%)

Gerçek protein (GP) (%)

(GP/TP) x 100

Suda çözünürlük (%)

BU

120

80

14.48 ± 0.29

12.69 ± 0.27

87.64 ± 0.18

13.58 ± 0.68

120

14.71 ± 0.19

12.88 ± 0.22

87.56 ± 0.38

13.54 ± 0.43

160

14.73 ± 0.18

12.70 ± 0.15

87.75 ± 0.22

13.26 ± 0.45

140

80

14.50 ± 0.27

12.63 ± 0.29

87.06 ± 0.43

12.25 ± 0.12

120

14.31 ± .044

12.53 ± 0.48

87.54 ± 0.67

12.37 ± 0.04

160

14.56 ± 0.19

12.73 ± 0.16

87.43 ± 0.43

12.18 ± 0.24

160

80

14.51 ± 0.27

12.66 ± 0.26

87.25 ± 0.62

11.81 ± 0.44

120

14.39 ± 0.29

12.55 ± 0.28

87.17 ± 0.35

11.85 ± 0.52

160

14.66 ± 0.27

12.84 ± 0.33

87.61 ± 0.75

11.75 ± 0.48

JU

120

80

14.59 ± 0.26

12.81 ± 0.21

87.82 ± 0.21

12.41 ±0.12

120

14.32 ± 0.34

12.50 ± 0.36

87.31 ± 0.46

12.18 ± 0.18

160

14.25 ± 0.17

12.45 ± 0.19

87.37 ± 0.28

12.04 ± 0.34

140

80

14.53 ± 0.31

12.63 ± 0.34

86.93 ± 0.48

12.02 ± 0.08

120

14.23 ± 0.05

12.46 ± 0.05

87.58 ± 0.21

11.87 ± 0.06

160

14.46 ± 0.28

12.58 ± 0.33

86.96 ± 0.58

11.37 ± 0.05

160

80

14.55 ± 0.37

12.74 ± 0.42

87.60 ± 0.76

11.42 ± 0.31

120

14.65 ± 0.17

12.83 ± 0.23

87.53 ± 0.61

11.13 ± 0.26

160

14.63 ± 0.24

12.73 ± 0.23

87.03 ± 0.18

10.95 ± 0.09

TBU

120

80

16.85 ± 0.18

14.95 ± 0.18

88.71 ± 0.16

14.47 ± 0.14

120

16.85 ± 0.17

14.92 ± 0.16

88.51 ± 0.06

14.65 ± 0.10

160

16.60 ± 0.29

14.68 ± 0.26

88.51 ± 0.06

14.33 ± 0.07

140

80

16.74 ± 0.15

14.84 ± 0.15

88.61 ± 0.17

13.78 ± 0.03

120

16.67 ± 0.18

14.83 ± 0.13

88.94 ± 0.22

13.92 ± 0.07

160

16.44 ± 0.31

14.60 ± 0.31

88.77 ± 0.23

13.07 ± 0.12

160

80

16.97 ± 0.20

15.06 ± 0.24

88.75 ± 0.44

13.18 ± 0.05

120

16.59 ± 0.30

14.74 ± 0.25

88.83 ± 0.40

13.43 ± 0.12

160

16.80 ± 0.13

14.91 ± 0.13

88.73 ± 0.15

10.55 ± 0.09

 

Çizelge 4.29’da da görüleceği gibi ekstrüzyonla pişirme sırasında uygulanan sıcaklık ve vida hızının toplam protein miktarı üzerine bir etkisi bulunmamaktadır. En önemli faktörün kullanılan un tipi (P<0.0001) olduğu görülmektedir.

TBU’nun kimyasal bileşimi, yapısal özelliklerinden dolayı diğer un tiplerinden farklıdır ve bu farklılık protein miktarında da ortaya çıkmaktadır. Tarhanaya eklenen unun kepekli olmasının tarhananın protein miktarlarında yükselmeye neden olduğu diğer araştırmacılar tarafından da belirtilmektedir (İbanoğlu et al. 1995a).

Çizelge 4.29. Ekstrüzyon tekniği ile üretilen tarhanaların toplam protein değerlerinin varyans analizi

Değişken

SD

K.O

F

P-değeri

Un Tipi (A)

2

44.9697

698.7427

0.0000*

Sıcaklık (B)

2

0.14088

2.1890

0.1218

Vida Hızı (C)

2

0.0988

1.5359

0.2245

AxB

4

0.0462

0.7189

0.5827

AxC

4

0.0587

0.9135

0.4627

BxC

4

0.0786

1.2217

0.3124

AxBxC

8

0.0546

0.8492

0.5643

Hata

54

0.06435

 

 

Tarhana örneklerinin TCA ile ekstraksiyonundan sonra elde edilen protein miktarının toplam protein miktarından çıkarılması ile elde edilen gerçek protein miktarı da; toplam protein gibi üretim teknikleri karşılaştırıldığında kullanılan un tipinden önemli düzeyde (P<0.001) etkilenirken, sıcaklık ve vida hızından önemsiz düzeyde (P>0.05) etkilenmiştir.

Uygulanan ekstrüzyon koşullarında da en önemli faktör olarak kullanılan un tipinin (P<0.0001) olduğu şekil 4.17’ de de görülmektedir.


Şekil 4.17. Farklı unlar kullanılarak ekstrüzyonla ve geleneksel yöntemle üretilen tarhanalardaki gerçek protein değişimi

Proteinlerde meydana gelen parçalanmanın göstergesi olan gerçek protein/toplam protein oranı üzerine üretim tekniklerinin karşılaştırılmasında, kullanılan un tipi (çizelge 4.30), sıcaklık ve vida hızı P<0.001 düzeyinde önemli bulunmuştur.

Çizelge 4.30. Kontrol örneği olan geleneksel tarhanalar ile ekstrüde edilmiş tarhanaların gerçek protein/toplam protein oranı değerlerinin karşılaştırılması

Değişken

SD

KT

K.O

F

P-değeri

Un Tipi

3

98.175

32.725

43.55

0.000*

Hata

86

64.626

0.751

 

 

Genel

89

162.802

 

 

 

Üretim tekniklerinin karşılaştırıldığı şekil 4.18’de de görüleceği üzere; GP/TP oranında geleneksel tarhanalarda BU ve TBU kullanımında yaklaşık olarak % 5.4’lük bir azalma görülürken, JU kullanımında yaklaşık olarak % 0.3’lük bir artış gözlemlenmektedir. Fermentasyon sonunda geleneksel tarhanalarda BU ve TBU kullanımında GP/TP oranında meydana gelen azalma Özbilgin (1983) ve İbanoğlu et al. (1995b)’nun sonuçları ile tutarlılık göstermektedir.

 


Şekil 4.18. Farklı unlar kullanılarak ekstrüzyonla ve geleneksel yöntemle üretilen tarhanalardaki gerçek protein/toplam protein oranının değişimi

Fermentasyon sırasında toplam protein miktarında önemli bir değişme olmadığı, ancak protein olmayan azot miktarında meydana gelen artışın gerçek protein miktarında azalma ile sonuçlandığı Steinkraus (1992) tarafından da belirtilmektedir. Protein olmayan azot miktarındaki artışın; fermentasyon sırasında proteinlerin parçalanmasından kaynaklandığı belirtilmektedir.

Ekstrüde tarhanalarda toplam proteinde olduğu gibi gerçek protein miktarı ve GP/TP oranında da; uygulanan ekstrüzyon koşullarından dolayı önemli bir değişim (P<0.05) gözlemlenmezken istatistiksel olarak ana faktörün un tipi olduğu (P<0.0001) tespit edilmiştir.

Üretim tekniklerinin karşılaştırılmasında, tarhanaların proteinlerin suda çözünürlükleri üzerine un tipinin (çizelge 4.31), sıcaklık ve vida hızının etkisi P<0.001 düzeyinde önemli bulunmuştur.

 

Çizelge 4.31. Kontrol örneği olan geleneksel tarhanalar ile ekstrüde edilmiş tarhanaların protein çözünürlük değerlerinin karşılaştırılması

Değişken

SD

KT

K.O

F

P-değeri

Un Tipi

3

2427.27

809.09

66.25

0.000*

Hata

86

1050.18

12.21

 

 

Genel

89

3477.45