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

1. 1
Tahıl ürünlerinde depolama
esnasında karşılaşılabilecek
enzimatik bozulma
5 farklı makale incelemesi

2. İçindekiler
Giriş
Enzimatik bozulma
Makaleler
Sonuç
2

3. Giriş
Tam buğday
ununun
avantajları
• Sağlığa faydalı
• Yüksek lif
• Yüksek mineral ve mikrobesin öğeleri
• Daha yükek besin değerine sahip
fırıncılık ürünleri
Tam buğday
ununun
dezavantajları
• Daha yüksek pestisit ve mikotoksin
kalıntısı
• Daha kısa raf ömrü
• Acılık riski
• Daha düşük duyusal kaliteye sahip
fırıncılık ürünleri
3

4. Enzimatik bozulma
– Tam buğday unu, endosperm ile birlikte
çekirdeğin kepek ve özü fraksiyonlarını
içerir. Enzimatik faaliyetlerin çoğu,
buğdayın kepek ve tohum
fraksiyonlarında bulunur.
– Özellikle önemli olan, uzun yıllardır
araştırma konusu olan ve tam buğday
ununun bozulmasına katkıda
bulunabilen kepek ve tohumdaki
lipolitik enzimlerin aktivitesidir [1].
4

5. Enzimatik bozulma
– Lipolitik enzimler, depolama sırasında tam buğday (Triticum aestivium L.)
unundaki fonksiyonel değişikliklerde hayati bir rol oynar. Lipaz (triaçilgliserol
hidrolaz, EC 3.1.1.3), triaçilgliserollerin hidrolizi yoluyla serbest yağ asitleri
üreterek tam buğday ununa hidrolitik acılaşmaya sebep olur.
– Daha sonra, lipaz tarafından üretilen linoleik ve linolenik asitler, hidratlanmış
undaki lipoksijenaz (LOX, EC 1.13.11.12) ile oksitlenebilir [2].
5

6. Enzimatik bozulma
– LOX aktivitesi nedeniyle oluşan hidroperoksit türevleri, heksanal ve diğer
ketonlar gibi uçucu bileşikler dahil olmak üzere ikincil oksidasyon ürünleri elde
etmek için yeniden düzenleme ve ayrışmaya uğrar [3].
– Sonuçta, hidrolitik ve oksidatif degradasyon (toplu olarak lipolitik degradasyon),
kabul edilemez duyusal özelliklerle sonuçlanan acılaşmanın gelişmesine neden
olur [4, 5].
– Buğdayın toplam lipaz aktivitesi, endojen lipazların yanı sıra tahıl yüzeyindeki
mikrobiyal lipazların bir kombinasyonundan kaynaklanabilir [6].
6

7. Enzimatik bozulma
– Lipaz ve LOX’un yanı sıra polifenol oksidaz (PPO) ve peroksidaz (POD, EC 1.11.1.7)
aktiviteleri de acılaşma açısından önemlidir.
– Peroksidaz, doymamış yağ asitlerinin peroksidatif degradasyonunu katalize ederler.
Uçucu lezzet üzerine etkili karbonil bileşenlerinin oluşumuna sebep olurlar.
– PPO oksidasyon sonucu serbest radikallerin oluşmasına sebep olurlar. Bu serbest
radikaller doymamış yağ asitlerine saldırır, ayrıca FFA’lerin oksidasyonunu teşvik
ederek oksidatif acılaşmaya sebep olurlar [7].
7

8. – Buğday tanelerine yapılan buhar uygulamasının elde edilen tam buğday
unlarının lipolitik bozulması üzerine etkisi depolama boyunca enzim
aktivitelerinin ve yağ bozunma ürünlerinin miktarının belirlenmesi ile
incelenmiştir.
8

9. – Buhar uygulaması 90 s’ye kadar uygulanmış, her
15 s’de 1 ölçümler gerçekleştirilmiştir.
– Buhar uygulaması ile lipaz, lipoksijenaz, polifenol
oksidaz ve peroksidaz aktiviteleri sırasıyla %81,
%63, %22 ve %34 oranında azalmıştır.
– Buhar uygulaması gluten ve nişasta özelliklerinde
herhangi bir değişime sebep olmamıştır.
9

10. FFA, buhar uygulama
süresi ile ters orantılı
olarak azalmıştır. Bu lipaz
aktivitesindeki düşüse
bağlanmıştır.
FFA aksine buhar
uygulaması konjuge
dienler, peroksit ve
hexanal değerlerini
etkilememiştir.
Oksiasyon ürünleri
arasında farkın
oluşmaması LDPE’nin
O2’yi geçirmemesi, düşük
depolama süresi kaynaklı
olabilir.

11. – Lipid hidroperoksitlerinin degradasyonu sonucu oluşan
karbonil bileşenleri miktarı takip edilmiştir. İşleme
tutulmayan un ile elde edilen hamurda karbonil
bileşenleri miktarının daha düşük olduğu görülmüştür.
– Karbonil oluşumu FFA miktarı ve LOX aktivitesi ile
doğru orantılıdır. Buhar uygulaması depolama
esnasında kontrole göre LOX aktivitesini düşürüp, FFA
miktarını azaltmıştır. Duyusal açıdan daha kaliteli bir
ürün elde edilmesine katkı sağlayabilir.
11

12. – Farklı oranlarda kabuğu soyulmuş (pearling) ve farklı miktarda su ile tavlama
yapılmış (tempering) olan dağda yetişen arpa tanelerine uygulanan kavurma
işlemi sonucu elde edilen enzim aktivitesi ve nişastanın özelliklerine olan etkisi
incelenmiştir.
12

13. – Kabuk soyma ve tavlama ön işlemlerinin sinerjik etkisi sonucu lipaz ve peroksidaz
inaktivasyonu sırasıyla %80 ve %100 olmuştur.
– Optimum kabuk soyma, tavlama ve kavurma koşulları aşağıdaki gibidir:
– Kabuk soyma oranı: %20
– Nem miktarı: %16
– Kavurma süresi: 16 dk.
– Kavurma sıcaklığı: 180 °C
13

14. Kabuk soyma
– %16 kabuk soyma oranına kadar lipaz ve peroksidaz
aktivitelerinde düşüş görülmüştür.
– Enzim aktivitesinin %12-16 arasında hızlı bir şekilde
düşmesinin sebebi enzimin yoğun olarak bulunduğu aleuron
tabakasının bu arada atılmasıdır.
– Kavurma işlemi öncesi uygulanacak %16 oranında kabuk
soyma işlemi lipaz ve peroksidazları taneden atarak bu
enzimlerin aktivitelerinde düşüşe katkı sağlamış olur.
14

15. Tavlama
– Tavlama işlemi sonucu FFA değerlerinde %24 nem oranında anlamlı değişiklikler tespit edilmiştir. FFA
değeri hidrolitik ransiditeyi gösterir. Yüksek nem oranında meydana gelen bu değişim nem miktarının
kontrolünün acılık açısından önemi ortaya koymaktadır.
15

16. Kavurma
%16 kabuk soyma oranı %20 kabuk soyma oranı
• Kavurma süresi ve nem
miktarı arttıkça enzim
aktivitesindeki düşüş
artmıştır.
• Sonuçlar, kabuk soyma
oranındaki artışın düşük
nemli dağlık arpanın lipaz
inaktivasyonu arttırdığını
ve ayrıca yüksek nemli
numunelerin kavurma
muamele süresini
azalttığını gösterdi.
16

17. Kavurma
• Kabuğu %16 oranında
soyulmuş arpa için, 12, 16,
20% nem içeriğine sahip
numunelerin peroksidaz
inaktivasyon oranı ayrı ayrı
12, 8, 8 dakikada % 100'e
ulaşmıştır.
• Beklendiği gibi, % 12 nem
içeriğine sahip numunelerin,
kabuk soyma oranı % 20'ye
çıkarken %100 inaktivasyona
8 dakikada yaklaşılmıştır.
%16 kabuk soyma oranı %20 kabuk soyma oranı
17

18. – Mısır ununa infrared ışınlar (200 °C, 4 dk) kullanılarak mikronizasyon işlemi uygulanmıştır.
Sonra bu unların hızlandırılmış (90% RH/38°C) ve normal (65% RH/27°C) depolama
koşullarındaki lipaz ve peroksidaz enzim aktiviteleri ve FFA miktarları kontrol edilmiştir.
18

19. – Mikronizasyon işlemi sonucu peroksidaz aktivitesinde %100, lipaz
aktivitesinde %84’e kadar azalma görülmüştür.
– Hızlandırılmış ve normal depolama koşullarında da FFA miktarında
anlamlı bir değişiklik tespit edilmezken, işlem görmemiş unlarda her iki
koşulda da FFA miktarında artış görülmüştür.
– İşlem görmüş mısır unları hızlandırılmış ve normal depolama koşullarında
kalitede olumsuz etki görülmeksizin sırasıyla 60 ve 120 gün
depolanabilirken, işlem görmemiş unlarda bu süreler 15 ve 30 gündür.
19

20. Mikronizasyon işlemi
– Mısır tanelerinin (11-12% wb) nem miktarı,
4 saat boyunca atmosfer koşullarında (25 ±
3°C, 45–55% RH) suya daldırılarak 25 ±
0.66% olarak ayarlandı. Yüzeyde kalan su
uzaklaştırıldıktan sonra işleme tabi tutuldu.
– 200 °C’de, 4 dk süren infrared uygulması
sonucu soğutulan örnekler pulverizör ile
öğütüldü. Elekler yardımıyla 390–475 mm
boyutundaki unlar depolama için kullanıldı.
1.1 THz, 0.26 kW/m2
1.5 kg, 25% nemli
mısır taneleri
20

21. – FFA oluşumu depolama süresiyle artmaktadır.
– İşlem görmemiş unlarda FFA oluşumu mikronize unlara
nazaran çok daha yüksektir.
– Infrared işlemi etkili şekilde lipaz inaktivasyonu sağlamıştır.
Bu da oluşan FFA miktarını azaltmıştır.
– %10 FFA değerinin altı lezzet açısından kabul edilebilir bir
değerdir.
Atmosfer
ortamı
Hızlandırılmış
21

22. – Mikronizasyon işlemi sonucu peroksidaz aktivitesinde %100, lipaz aktivitesinde %84’e kadar
azalma görülmüştür.
– Peroksidaz aktivitesinde depolama boyunca düşüş görülmüştür. Bu düşüş lipaz aktivitesinde
görülmesine rağmen farklılık anlamlı değildir.
– Mısır tanelerinin mikronizasyonu ile enzimler inaktive edilmiş ve doğal olarak yüksek yağ
içeriğine sahip olan tam tahıllı mısır ununun depolama süresi 2—4 aya kadar uzatılmıştır.
22

23. – Buğdaya tavlama esnasında eklenen suyun buğdayın doğasında bulunan enzimlerinin aktive edilmesine
sebep olması unda istenmeyen tat ve rengin oluşmasına sebep olmaktadır.
– Bu çalışmada farklı oranlarda tuz konsantrasyonuna sahip tuzlu su çözeltileri kullanılarak yapılan tavlama
işleminin lipaz, amilaz ve lipoksijenaz enzim aktivitelerini nasıl etkilediği incelenmiştir.
23

24. – Üç farklı tuz konsantrasyonunda çalışılmıştır (%0.5, %1.0 ve
%1,5)
– Lipaz aktivitesi artan tuz konsantrasyonuna bağlı olarak
azalmıştır.
– Tuz amilaz aktivitesi üzerinde önemli ölçüde negatif etki
göstermiştir.
– Tuzlu su ile tavlama lipoksijenaz enzim aktivitesinde artışa
sebep olmuştur.
24

25. – Bu çalışmada 4 farklı buğday tanesi üç farklı sürede (24, 48 ve 72 saat) çimlendirilmiş ve iki farklı
sıcaklıkta (40 °C ve 60 °C) kurutulmuş buğday tanelerinin öğütülmesi ile elde edilen tam buğday
unlarında lipaz, esteraz ve lipoksijenaz enzim aktivitelerine bakılmıştır.
25

26. Çimlenme
– 400 g buğday tanesi suya daldırılarak 4-5 saat bekletilmiştir.
– Nemli taneler oda koşullarında çimlenmesi için 72 saate kadar bekletilmiştir.
– Çimlenmeden sonra 12 saat boyunca fırında kurutulmuş, 1 mm elek yerleştirilmiş siklon
değirmen yardımıyla un haline getirilmiştir.
– Lipaz, esteraz ve lipoksijenaz aktivitesi çimlendirilmemiş buğday ununa göre artış göstermiştir.
– Lipaz ve esteraz üzerine kurutma sıcaklığının küçük fakat anlamlı bir etkisi görülmüştür.
26

27. 40°C’de enzim
aktivitesi ilk iki
lotta daha
yüksektir.
24 saatlik çimlenme farklı
lotlarda lipaz aktivitesini
etkilemezken, 48 ve 72
saatlik çimlenme lipaz
aktivitesinde önemli
artışlara sebep olmuştur.
27

28. • LA-P değeri çimlendirme
sonucu 0.8’den 2.5’a (U/g)
yükselerek yaklaşık 3 kat
artmıştır.
• 48 ve 72 saat çimlendirilmiş
buğday unlarının LA-P
aktivitesi 40 °C’de 60
°C’dekinden daha yüksektir.
Bu enzimlerin yüksek
sıcaklıkta denatüre olmasına
bağlanmıştır.
• EA-B aktivitesi çimlenmeden dolayı 15’den 20 U/g’ye kadar
yükselmiştir.
• Enzim aktivitesinde 48 ve 72 saatlik çimlenme sonucu
kontrolden anlamlı bir farklılık ortaya çıkmıştır.
• EA-B aktivitesi 40 °C’de 60 °C’dekinden daha yüksektir.
• Lipaz aktivitesi (LA-P) ile karşılaştırıldığında çimlenme
esnasında esteraz miktarındaki artış lipaz miktarındaki
artıştan daha yavaştır.
• LOX aktivitesi 24 saatlik
çimlenme süresi ile
azalmışken, 72 saat sonuna
kadar yükselerek kontrolden
daha yüksek bir değere
ulaşmıştır.
• 40 °C ve 60 °C’de yapılan
kurutma arasındaki fark
anlamlı fakat düşük
olmasından dolayı
gösterilmemiştir.
28

29. Sonuç
– Tam buğday unlarında depolama esnasında bozulma genellikle unda bulunan enzimlerden
kaynaklanır (lipolitik enzimler).
– Yüksek peroksidaz aktivitesi ve fenoliklerde enzim kaynaklı (PPO) meydana gelen değişimler
istenmeyen tat ve koku oluşumuna sebep olur.
– Lipaz faalyeti sonucu oluşan FFA lipoksijenaz oksidasyon reaksiyonları ile orta zincirli aldehit,
keton ve alkollerin oluşumuna sebep olurlar.
– Bu bozulmaları geciktirmek veya engellemek için antioksidan kullanımı, ışınlama (irradiation),
farklı öğütme teknikleri, öğütme öncesi tavlama suyuna katkılar eklenmesi, sıcaklık ve buhar
ile muamele, infrared uygulaması gibi değişik yöntemler tam tahıllı unların stabilitesini
arttırmak için çalışılan yöntemlerdir.
29

30. Kaynakça
[1] Poudel, R., Bhatta, M., Regassa, T., & Rose, D. J. (2017). Influence of foliar fungicide treatment on lipolytic enzyme activity of whole wheat. Cereal
Chemistry, 94(3), 633-639.
[2] Deora, N. S. (2018). Whole wheat flour stability: An insight. Acta Scientific Nutritional Health, 2(3), 8-18.
[3] Doblado-Maldonado, A. F., Pike, O. A., Sweley, J. C., & Rose, D. J. (2012). Key issues and challenges in whole wheat flour milling and storage. Journal
of Cereal Science, 56, 119–126.
[4] Bin, Q., & Peterson, D. G. (2016). Identification of bitter compounds in whole wheat bread crumb. Food Chemistry, 203, 8–15.
[5] Hansen, L., & Rose, M. S. (1996). Sensory acceptability is inversely related to development of fat rancidity in bread made from stored flour. Journal
of the Academy of Nutrition and Dietetics, 96, 792.
[6] O'Connor, J., Perry, H. J., & Harwood, J. L. (1992). A comparison of lipase activity in various cereal grains. Journal of Cereal Science, 16(2), 153-163.
30

31. Kaynakça
[7] Poudel, R., & Rose, D. J. (2018). Changes in enzymatic activities and functionality of whole wheat flour due to steaming of wheat kernels. Food
chemistry, 263, 315-320.
[8] Zhao, B., Shang, J., Liu, L., Tong, L., Zhou, X., Wang, S., ... & Zhou, S. (2020). Effect of roasting process on enzymes inactivation and starch properties
of highland barley. International Journal of Biological Macromolecules, 165, 675-682.
[9] Deepa, C., & Umesh Hebbar, H. (2017). Effect of micronization of maize grains on shelf‐life of flour. Journal of Food Processing and
Preservation, 41(5), e13195.
[10] Mousavi, B., & Kadivar, M. (2018). Effect of brine solution as a wheat conditioner, on lipase, amylase, and lipoxygenase activities in flour and its
corresponding dough rheological properties. Journal of food processing and preservation, 42(6), e13631.
[11] Poudel, R., Finnie, S., & Rose, D. J. (2019). Effects of wheat kernel germination time and drying temperature on compositional and end-use
properties of the resulting whole wheat flour. Journal of Cereal Science, 86, 33-40.
31