Geri Dön

Atalık buğdayların ve süne zararlı buğdayların ekmeklik kalitesinin soğuk plazma teknolojisi ile iyileştirilebilme olanaklarının araştırılması

İnvestigation of i̇mprovement possibilities of bread quality ancient wheat and sunn pest damage in wheat using non-thermal plasma technology

PDF İndir

  1. Tez No: 996333
  2. Yazar: ŞEYMA ULUTÜRK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HÜLYA GÜL
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Soğuk plazma, Argon, Gluten, Reoloji. 2025, 175 sayfa, Atmosferik soğuk plazma, Cold plasma, Argon, Gluten, Rheological, Atmospheric cold plasma
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Süne zararlısı (Eurygaster integriceps) tarafından zarar görmüş buğday unu, zayıf özellikteki ekmeklik un ve atalık buğday unu (Kavılca ve Siyez) ile istenen kalitede ürün özelliklerine ulaşmak hala büyük bir zorluktur. Soğuk plazma teknolojisi (SPT) bu tip unların ve bunlardan elde edilen ürünlerin teknolojik özelliklerini iyileştirmek için umut verici ve yenilikçi bir alternatiftir. Bu çalışmanın ikinci uygulama kısmında soğuk plazma teknolojisi farklı sürelerde uygulanarak (0, 150, 300 ve 600 s) tam tane buğday (ekmeklik (Esperia), Süneli (Bezostaja), Siyez ve Kavılca) unlarında yaş gluten, kuru gluten, gluten indeks, sedimentasyon ve gecikmeli sedimentasyon, düşme sayısı, nem, kül, antioksidan, fenolik madde, Fourier Dönüşümü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) analizleri ile hamurlarda yapışkanlık, SMS/Kieffer hamur ve uzayabilirlik analizi yapılması amaçlanmıştır.Tam tane buğday unlarına soğuk plazma uygulaması sonrası unların gluten yapısına etkisi değerlendirlerek soğuk plazma uygulamasının gluten kalitesini arttırdığı, süne zararına uğramış tam tane unlarda olumlu etkiler ortaya koyduğu, glutenin ikncil yapılarını değiştirdiği, gluten molekülleri arasındaki disülfit bağ oluşumuna katkı sağladığı, kül, antioksidan ve fenolik maddelerde uygulama süresi ile birlikte bu değerlerin azalma gösterdiği, FTIR spektrumu ile α-sarmalı ve βtabakalarını oluşturan gliadin proteinlerinde, N-H bağlarında ve hidroksil gruplarında tam tane buğday unlarının çeşidine bağlı olarak uygulama süresinin de etkisiyle değişimler meydana geldiği başarılı bir şekilde tespit edilmiştir. Tam tane buğday unlarının gluten indeks değeri tüm örneklerde iyileştirilmiş, siyez buğdayı hariç gecikmeli sedimentasyon değeri sedimentasyon değerinden daha yüksek belirlenmiş, Uzamaya karşı direnç (Rmax) değerlerinde en fazla etki Esperia tam tane buğday ununda tespit edilmiştir. Ekmeklik (Esperia), Süneli (Bezostaja), Siyez ve Kavılca tam tane buğday unu örneklerinde artan soğuk plazma uygulaması ile Rmax değerlerinin artış gösterdiği tespit edilmiştir. FTIR spektrum verileri incelendiğinde soğuk plazma uygulamasının α-sarmalı ve β-tabakalarını oluşturan gliadin proteinleri üzerinde etkisi olduğu da çalışma kapsamında ortaya konulmuştur. Bu çalışmanın üçüncü uygulama kısmında FTIR kullanarak soğuk plazma uygulamasının süneli (Bayraktar) ve ekmeklik (Bayraktar) rafine unun fizikokimyasal, v reolojik, kimyasal fonksiyonel grupları (N-H, OH, C = O, C-O-C, C-O-H ve C-O) ve antioksidan özellikleri üzerindeki etkisinin belirlemeyi amaçlamaktadır. Bu iki tip rafine un, çeşitli maruz kalma süreleri (0, 30, 45 ve 60 saniye) için soğuk plazma işlemine tabi tutulmuştur. Soğuk plazma uygulanan süne zararlı unlarda uygulama süresinden bağımsız olarak gluten indeks değerlerinde dikkate değer bir artış tespit edilmiştir. Süneli (Bayraktar) unların 45 ve 60 s'lik soğuk plazma uygulaması ile düşme sayısı değerleri standart değerlere ulaştığı belirlenmiştir. Soğuk plazma uygulaması süne zararının olumsuz etkilediği SMS/Chen-Hoseney hamur yapışkanlık değerini iyileştirerek azalma etkisi gösterdiği belirlenmiştir. FTIR sonuçları incelendiğinde bütün soğuk plazma uygulama sürelerinde β-tabakasında ve α-heliks yapısında artış tespit edilmiştir. 30 s'den daha uzun süre uygulandığında süne zararlı unun hem bağlı hem de fenolik madde içeriğinin azalma gösterdiği belirlenmiştir. Sonuçlar incelendiğinde soğuk plazmanın 30 ve 45 s gibi kısa sürelerde dahi süne zararlı unun teknolojik kalitesini iyileştirmek için kullanılabileceğini ortaya koymuştur. Soğuk plazma uygulanan ekmeklik unlarda uygulama süresinden bağımsız olarak gluten indeks değerlerinin artış gösterdiği belirlenmiştir. Ekmeklik (Bayraktar) rafine unların 30 s uygulamada azalırken 45 ve 60 s soğuk plazma uygulaması ile düşme sayısı değerlerinin yükseldiği tespit edilmiştir. Soğuk plazma uygulaması ile ekmeklik (Bayraktar) unlarda gecikmeli sedimentasyon değerinin iyileştiği tespit edilmiştir. Soğuk plazma uygulaması ile uygulama süresindeki artışla doğru orantılı olarak ekmeklik (Bayraktar) buğday unlarının SMS/Chen-Hoseney hamur yapışkanlık değerini iyileştirildiği tespit edilmiştir. FTIR sonuçları incelendiğinde 45 s soğuk plazma uygulama sürelerinde β-tabakasında ve α-heliks yapısında artış tespit edilmiştir. Sedimentasyon ve gecikmeli sedimentasyon değerleri de incelendiğinde 45 s plazma uygulamasının süneli (Bayraktar) rafine unların protein yapısının iyileştirdiği, protein yapısının ikincil yapısı üzerinde etkili olduğu belirlenmiştir. Bu çalışmanın dördüncü uygulama kısmında plazma ile aktive edilmiş suyun (PAS) süne zararlısı tarafından zarar görmüş unun ve ekmeklik buğday ununun reolojik özellikleri ve ekmeklik kalite üzerine etkileri araştırılmıştır. PAS 0, 30. 60, 120 ve 180 saniye sürelerle argon gazına maruk bırakılmıştır (PAS-0, PAS-30, PAS-60, PAS-120, PAS-180). Plazma uygulaması PAS-120 ve PAS-180 uygulamalarında suyun oksidasyon indirgeme potansiyeli, hidrojen peroksit, pH, nitrit, nitrat ve alkalinite değerleri önemli düzeyde arttırmıştır. Süneli (Bayraktar) rafine unda plazma süresi ile bağlantılı olarak PAS-0 süresine kıyasla SMS/Kieffer hamur ve glüten uzayabilirlik değerleri daha yüksek olarak tespit edilmiştir. PAS-30 VE PAS-60 sürelerinde SMS/Chen-Hoseney hamur yapışkanlığı değeri artmış, PAS-180 uygulamasında azalmıştır. PAS yaş ve kuru gluten değerlerinde azalmaya yol açarken gluten indeks değerinde artışa neden olmuştur. Toplam fenolikler, protein, ekmek hacmi, kırıntı ve kabuk L∗ ve b∗ değerlerinde artış tespit edilmiştir. Süneli (Bayraktar) rafine undan üretilen ekmeklerin su aktivitesi, nem ve antioksidan aktivite değerlerinde ise azalma belirlenmiştir. Süneli (Bayraktar) rafine undan üretilen ekmeklerin SEM görüntüleri incelendiğinde PAS-180'de nişasta partiküllerinin eşit olarak dağıldığı ve iyi gelişmiş bir gluten ağ yapısı ortaya koyduğu tespit edilmiştir. FTIR sonuçları incelendiğinde PAS-180 sen etkili sonuçları gösteren süre olarak tespit edilmiştir. Ekmeklik (Bayraktar) rafine unda reaktif türlerinin konsantrasyonunun yanı sıra Kieffer hamur sonuçları, hamur yapışkanlığı, gluten indeksi ve ekmek özellikleri göz önüne alındığında, 180 s uygulamanın ekmeklerin reolojik ve ekmek kalitesini iyileştirmede yeterli olduğu tespit edilmiştir. Argon gazında OH gibi indirgeyici türlerin varlığı, 180 s'de fenolik bileşiklerin konsantrasyonu zirve yapmasına rağmen antioksidan değerinin azalmasına neden olmuştur. Sonuç olarak, ekmek üretiminde PAS uygulaması, hamurun reolojik özelliklerinin yanı sıra kimyasal, fiziksel ve dokusal niteliklerini geliştirme potansiyeline sahip olduğu tespit edilmiştir. Nişasta yapısını ve fonksiyonel özelliklerini düzenlenme özelliğine sahip olduğu, özellikle ekmek hacmini ve SEM görüntülerini iyileştirirken, hamur ve ekmek yapışkanlığını ve sertliğini de azaltabildiği tespit edilmiştir.

Özet (Çeviri)

Wheat flour damaged by the sunflower beetle (Eurygaster integriceps), low-quality bread flour, and ancient wheat flour (Kavılca and Siyez) still pose a significant challenge in achieving the desired product characteristics. Cold plasma technology (CPT) is a promising and innovative alternative for improving the technological properties of these types of flour and the products derived from them. In the first application part of this study, cold plasma technology was applied for different durations (0, 150, 300 and 600 seconds) to whole wheat (Süne zararlı, Ekmeklik, Kavılca, Siyez) flour. The effect of cold plasma treatment on the gluten structure of whole grain wheat flours was evaluated, demonstrating that cold plasma treatment improves gluten quality, has positive effects on flour from wheat damaged by Süne, alters the secondary structures of gluten, contributes to the formation of disulphide bonds between gluten molecules, It was successfully determined that ash, antioxidant, and phenolic content decreased with application time, and that changes occurred in the gliadin proteins forming the α-helix and β-sheets, N-H bonds, and hydroxyl groups in whole wheat flours, depending on the type of whole wheat flour and the effect of application time, as detected by FTIR spectroscopy. The gluten index value of whole wheat flours was improved in all samples, except for emmer wheat, where the delayed sedimentation value was determined to be higher than the sedimentation value. The greatest effect on Rmax values was observed in Esperia whole wheat flour. It was determined that Rmax values increased with increasing cold plasma application in Esperia, Süne Zararlı, Siyez, and Kavılca whole wheat flour samples. When FTIR spectrum data were examined, it was also revealed within the scope of the study that cold plasma application affected gliadin proteins, which form α-helices and β-sheets. The second application section of this study aims to determine the effect of cold plasma treatment using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) on the physicochemical, rheological, and chemical functional groups (N-H, OH, C=O, C=O, C-O-H, and C-O) and antioxidant properties of wheat flour. These two types of refined flour were subjected to cold plasma treatment for various exposure times (0, 30, 45, and 60 seconds). A significant increase in gluten index values was observed in flour viii damaged by aphids treated with cold plasma, regardless of the application time. It was determined that the falling number values of flour damaged by aphids reached standard values with 45 and 60 seconds of cold plasma application. It was determined that cold plasma treatment improved the SMS/Chen-Hoseney dough stickiness value, which is negatively affected by wheat moth damage, thereby reducing its impact. When the FTIR results were examined, an increase in the β-sheet and α-helix structures was observed at all cold plasma application times. It was determined that when applied for longer than 30 seconds, both the bound and phenolic compound content of the harmful flour decreased. The results revealed that cold plasma can be used to improve the technological quality of flour damaged by weevils even for short durations such as 30 and 45 seconds. It was determined that gluten index values increased in bread flours treated with cold plasma, regardless of the treatment duration. While the number of falls decreased in refined bread flours treated for 30 seconds, it was found to increase with 45 and 60 seconds of cold plasma treatment. It was determined that delayed sedimentation values improved in bread flours treated with cold plasma. It was found that cold plasma treatment improved the SMS/Chen-Hoseney dough stickiness value of bread wheat flours in direct proportion to the increase in treatment time When the FTIR results were examined, an increase in the β-sheet and α-helix structures was observed at 45 seconds of cold plasma application time. When sedimentation and delayed sedimentation values were also examined, it was determined that 45 seconds of plasma application improved the protein structure in flour damaged by the flour moth and had an effect on the secondary structure of the protein. In the third application part of this study, the effects of plasma-activated water (PAS) on the rheological properties and baking quality of flour damaged by the flour moth and bread wheat flour were investigated. PAS was exposed to argon gas for 0, 30, 60, 120, and 180 seconds (PAS-0, PAS-30, PAS-60, PAS-120, PAS-180). The plasma treatment significantly increased the oxidation-reduction potential of water, hydrogen peroxide, pH, nitrite, nitrate, and alkalinity values in the PAS-120 and PAS-180 treatments. In flour damaged by the sunflower moth, the SMS/Kieffer dough and gluten extensibility values were found to be higher in PAS-0 compared to PAS-0, in relation to the plasma treatment time. The SMS/Chen-Hoseney dough stickiness value increased at PAS-30 and PAS-60 times, while it decreased in the PAS-180 application. PAS caused a decrease in age and dry gluten values while leading to an increase in gluten index values. Increases were observed in total phenolics, protein, bread volume, crumb and crust L∗ and b∗ values. A decrease was determined in the water activity, moisture and antioxidant activity values of breads produced from flour contaminated with Süne. When SEM images of bread produced from flour damaged by sunflower moth were examined, it was found that starch particles were evenly distributed in PAS180 and that it exhibited a well-developed gluten network structure. When Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) results were examined, PAS-180 swas determined to be the most effective duration. Considering the concentration of reactive species in bread flour, as well as the Kieffer dough results, dough stickiness, gluten index, and bread properties, it was determined that the 180-second application was sufficient to improve the rheological and bread quality of the bread. The presence of reducing species such as OH in argon gas caused a decrease in antioxidant value despite the concentration of phenolic compounds peaking at 180 seconds. Consequently, it was determined that the application of PAS in bread production has the potential to improve the rheological properties of the dough as well as its chemical, physical, and textural qualities. It was found to have the ability to regulate starch structure and functional properties, particularly improving bread volume and SEM images while also reducing dough and bread stickiness and hardness.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    901257

    Vegetation phenology and its interactions with climate change – a study on Turkey and its region

    Türkiye ve bölgesinde iklim değişikliği ve vejetasyon fenolojisi ilişkisi: Uydu verilerine dayalı bir yaklaşım

    TUĞÇE ŞENEL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Botanikİstanbul Teknik Üniversitesi

    İklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN NÜZHET DALFES

  2. Tez No

    750208

    Sağlık turizm işletmeleri için alternatif ekmek türleri geliştirilmesi ve duyusal analizleri

    Development and sensory analysis of alternative bread types for health tourism enterprises

    ERCAN POLAT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Gastronomi ve Mutfak SanatlarıSivas Cumhuriyet Üniversitesi

    Sağlık Turizmi İşletmeciliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MERAL YILMAZ

  3. Tez No

    90664

    A Study of phytoplankton blooms initiated by saharah dust deposition in the marine environment

    Sahra tozlarının denizlerdeki fitoplankton patlamaları üzerine etkilerinin incelenmesi

    İNCİGÜL POLAT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1999

    Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYSEL ATIMTAY

    PROF. DR. AHMET CEMAL SAYDAM

  4. Tez No

    689257

    Investigation of the effects of beneficial soil fungi on the boron toxicity tolerance and root traits of wheat grown in soilless culture

    Yararlı toprak mantarlarının topraksız kültürde yetiştirilen buğdayların bor toksisite toleransı ve kök özellikleri üzerine etkilerinin incelenmesi

    ELİF ÖZLEM GÜNÇALDI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    ZiraatGebze Teknik Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜMİT BARIŞ KUTMAN

  5. Tez No

    805765

    Türkiye'de yetiştirilen bazı karakılçık buğday örneklerinin karakteristik özellikleri ve ekmek üretiminde kullanılması

    The characteristic features of some local karakilçik wheat samples grown in Turkey and their usa in bread production

    KÜBRANUR ÖZKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Gıda MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜLYA GÜL

Geri Dön