T.C. GAZİOSMANPAŞA ÜNİVERSİTESİ Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu Sonuç Raporu Proje No:2010/83 Tahıl İşleme Laboratuvarının Kurulması Proje Yöneticisi Yrd. Doç. Dr. Ayşe ÖZBEY Gıda Mühendisliği Bölümü Araştırmacılar Prof. Dr. Zeliha YILDIRIM Gıda Mühendisliği Bölümü (Eylül / 2011)
T.C. GAZİOSMANPAŞA ÜNİVERSİTESİ Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu Sonuç Raporu Proje No:2010/83 Tahıl İşleme Laboratuvarının Kurulması Proje Yöneticisi Yrd. Doç. Dr. Ayşe ÖZBEY Gıda Mühendisliği Bölümü Araştırmacılar Prof. Dr. Zeliha YILDIRIM Gıda Mühendisliği Bölümü (Eylül / 2011) ÖZET
TAHIL İŞLEME LABORATUVARININ KURULMASI* Tahıllar dünyada ekiliş alanı ve üretim miktarı açısından en önemli tarımsal ürün grubudur. Tahıl işleme sanayi kurulu işletme sayısı ve üretim değeri nedeniyle gıda sanayi için önemlidir. Tamamlanan bu proje ile üniversitemiz gıda mühendisliği bölümü lisans öğrencilerine tahıl işleme teknolojisi dersinde yardımcı olmak için tahıl işleme laboratuvarı kurulmuştur. Proje kapsamında buzdolabı ve derin dondurucu (-20), ekmek yapma makinesi, manyetik karıştırıcı, ph metre, su banyosu, hektolitre, valsli laboratuvar değirmeni, Falling number cihazı, sedimentasyon cihazı, gluten yıkama cihazı, glutork, gluten index cihazı, otoklav cihazları alınmış ve çalışır duruma getirilmiştir. Proje uzun vadede bölümümüz eğitiminin kalitesini arttırmak ve bilimsel alt yapısına katkıda bulunmak, öğrencilerimizin tahıl işleme sektöründe istihdamını artırmak, ilimiz ve çevresinde özel işletmelerin Ar-Ge çalışmalarına ve kalite kontrol analizlerine katkıda bulunmak ile sonuçlanacaktır. (*) Bu çalışma Gaziosmanpaşa Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu tarafından desteklenmiştir. (Proje No: 2010/83)
ABSTRACT THE ESTABLISHMENT OF GRAIN PROCESSING LABORATORY Grains are the most important agricultural product group in the world in terms of cultivation area and production amount. Cereal processing industry is important for food industry, because of production value and number of established enterprises. With this completed the project, the grain processing laboratory has been set to help food engineering undergraduate students of our university for grain processing technology course. Under the project, refrigerator and deep freezer (-20), bread machine, magnetic stirrer, ph meter, water bath, roller type laboratory mill, Falling number device, sedimentation device, gluten washer, glutork (dry gluten), gluten index unit, autoclave equipment were purchased and operated. In long-term, the project will result with to improve the quality of the education and contribute to scientific infrastructure of department, to increase the employment of our students at the grain processing industry, contribute to the R&D activities and quality control analysis of private enterprises around our province.
İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET... i ABSTRACT... ii İÇİNDEKİLER... iii 1. GİRİŞ... 1 2. MATERYAL VE YÖNTEM... 2 3. SONUÇ... 4 4. KAYNAKLAR... 5
1. GİRİŞ Tahıl (hububat) Gramineae familyası bitkilerinin meyveleri, tohumları ya da taneleridir. Dünyada ekiliş alanı ve üretim miktarı bakımından en yüksek tarımsal ürün grubu tahıllar olup işlenen toprakların yaklaşık yarısında tahıl üretimi yapılmaktadır (Köksel ve ark., 2000). Tahıl işleme sanayi gıda sanayinde kurulu işletme sayısı ve üretim değeri açısından başta gelmektedir (Köksel ve Kıymaz, 2007). Tahıllar, insanın ve hayvan varlığının beslenmesindeki çok önemli yeri, tarımsal, ekolojik ve sosyo-ekonomik önemi nedeniyle, ülkemiz tarımında vazgeçilmez ürünler grubudur. Türkiye de tahıl üretimi, tarım sektörünün olduğu kadar genel ekonominin de temelini oluşturmaktadır. Türkiye de tahıl üretiminin tarımsal gelire katkısı bitkisel ürün türleri içerisinde en yüksek düzeydedir. Bu yönüyle tarım ürünleri bakımından milli gelire katkısı da büyüktür. Tahıllar dünyada da en çok tüketilen ürün grubunu oluşturduğu için ihracat yönünden de önem taşımaktadır (Kızılaslan, 2004). Tahıl işleme teknolojisi alanındaki araştırmalar ülkemiz için önemlidir. Tahıl işleyen birçok sanayi dalı teknik ve kalifiye eleman yetersizliğinden ve uygulamalı eğitimin yetersizliğinden yakınmaktadır (Köksel ve ark., 2000; Köksel ve Kıymaz, 2007). 2004 de yapılan bir çalışmada özel sektörde çalışan gıda mühendislerinin oranları %10 tahıl ve tahıl ürünleri, %8 meyve sebze, %7 et ve et ürünleri, % 7 süt ve süt ürünleri, %6 şeker ve şekerli ürünler olarak belirtilmiştir (Yenigün ve ark., 2007). Bu verilere göre gıda mühendisliği bölümü mezunları diğer teknoloji dallarına göre en fazla tahıl teknolojisi alanında çalışmaktadırlar. Mezun öğrencilerimizin en fazla iş olanağına sahip olabilecekleri alanda gerekli uygulamalı eğitimi görmeleri önem kazanmaktadır. Başvurulan bu proje ile
üniversitemiz gıda mühendisliği bölümü lisans öğrencilerine tahıl işleme teknolojisi ders ve uygulamalarında yardımcı olacak tahıl işleme laboratuvarının kurulması amaçlanmıştır. 2. MATERYAL VE YÖNTEM: Gerçekleştirilen bu proje ile bölümümüzde tahıl işleme teknolojisinin uygulama derslerinin altyapısı oluşturulmuştur. Aşağıda alınan cihazlar ve bu cihazlar ile uygulama derslerinde gerçekleştirilecek analizler (Köksel ve ark., 2000) sunulmuştur. Buzdolabı ve derin dondurucu (-20): Örneklerin depolanmasında ve kimyasalların muhafazasında kullanılmaktadır. Ekmek yapma makinesi: Laboratuvar koşullarında ekmek yapma denemelerinde kullanılmaktadır. Manyetik karıştırıcı, ph metre, su banyosu: Örnek hazırlama ve deneylerin yapılışında yaygın ve genel kullanım alanlarına sahip ekipmanlardır. Hektolitre: Hektolitre ağırlığının belirlenmesinde kullanılmaktadır. Hektolitre ağırlığı 100 L buğdayın kg cinsinden ağırlığıdır. Buğdayın un verimi ve hektolitre ağırlığı arasında pozitif bir ilişki söz konusudur. Hektolitre ağırlığı arttıkça buğdayın un verimi artmaktadır. Tanenin dolgunluğu, yoğunluğu, büyüklüğü, şekli ve homojenliği hektolitre ağırlığını etkilemektedir. Valsli laboratuvar değirmeni: Buğdayların öğütülme özelliklerinin laboratuvar koşullarında belirlenmesini sağlamaktadır. Falling number (düşme sayısı) cihazı: Unda var olan amilaz enzim aktivitesinin belirlenmesinde kullanılmaktadır. Amilaz aktivitesinin belirlenmesi ekmek üretim teknolojisi açısından önem taşımaktadır. Ekmek yapımında fermentasyon aşamasındaki maya faaliyeti ortamda var olan şeker miktarı ile yakından ilgilidir. Amilaz aktivitesinin az olması, maya hücreleri tarafından kullanılabilir şeker miktarının yetersiz olmasına, bu da ekmek hacminin düşük olmasına sebep olmaktadır. Enzim aktivitesi çok yüksek olduğunda ise ekmek içi gözenek yapısı bozulmaktadır. Düşme sayısı deneyinin prensibi un veya öğütülmüş tahıl ürünlerinin su ile hazırlanmış süspansiyonlarının, kaynar su banyosunda hızla çirişlendirilmesi ve örnekteki amilazın etkisi ile nişasta çirişinin sıvılaşmasının ölçülmesidir.
Sedimentasyon cihazı: Buğdayların gluten miktarı ve kalitesi hakkında bilgi verir. Mayalı ekmek yapımında gluten miktarı ve kalitesi önemli kalite kriterleridir. Deney, zayıf asit çözeltisindeki un partiküllerinin şişerek gluten kalitesine göre hacminin artması ve bu partiküllerin belirli zaman içindeki çöken miktarının ölçülmesi esasına dayanır. Gluten miktarı ve kalitesi yüksek olan unlarda sedimentasyon değeri yüksek çıkar. Gluten yıkama cihazı: Buğday proteinlerinden glutenin ve gliadinin tuzlu su ile yıkanması sonucu su alıp şişmesi suretiyle meydana getirdiği elastik yapıdaki maddeye yaş öz denir. Bu özellik yalnız buğday glutenine hastır. Diğer tahıllardan elde edilemez. Gluten mayalı fırın ürünleri için önemli bir kalite kriteridir. Yaş öz hamurun iskeletini meydana getirir ve maya tarafından oluşturulan gazı tutarak yüksek hacimli ekmeğin meydana gelmesini sağlar. Deneyin prensibi, belli bir konsistenste hamur haline getirilen buğday kırması veya unun, seyreltik tuz çözeltisiyle yıkanarak nişasta, suda çözünen proteinler (albümin) ve seyreltik tuz çözeltilerinde çözünen proteinlerin (globulin) uzaklaştırılması ile geriye kalan çözünmeyen materyalin (gluten) miktarının tespit edilmesidir. Glutork: Yaş glutenin belli sıcaklık ve sürede kurutulması ile kuru gluten elde edilir. Gluten index cihazı: Buğday ununda gluten kalitesi hakkında bilgi verir, gluten indeks değeri yükseldikçe gluten kalitesi artar. Yaş glutenin, sabit bir hızda 1 dakika boyunca santrifüj edilmesi sırasında özel bir elekten geçen ve geçmeyen miktarlarının belirlenmesi esasına dayanır. Elekten geçmeyen gluten miktarının, toplam gluten miktarına oranı gluten indeks değerini verir. Otoklav: Tahıl ürünlerinin mikrobiyolojik açıdan kalitesini ortaya koymak amacıyla kullanılacak besiyerlerin ve malzemelerin sterilizasyonunda kullanılmaktadır. Aynı zamanda genel mikrobiyoloji, gıda mikrobiyolojisi ve temel gıda teknoloji derslerinin uygulamalarında da sterilizasyon amacıyla yoğun olarak kullanılmaktadır.
3. SONUÇ Tahıl işleme teknolojisi laboratuvarı kurularak lisans ve yüksek lisans öğrencilerinin uygulamalı eğitim almalarına olanak sağlanmıştır. Öğrencilerimizin tahıl işleme sektöründe istihdamını artırmak, ilimiz ve çevresinde özel işletmelerin Ar-Ge çalışmalarına ve kalite kontrol analizlerine katkıda bulunmak konusunda da katkı sağlayacaktır.
4. KAYNAKLAR Kızılaslan, H., 2004. Dünya da ve Türkiye de buğday üretimi ve uygulanan politikaların karşılaştırılması, GOÜ. Ziraat Fakültesi Dergisi, 21 (2), 23 38. Köksel, H., Kıymaz, T., 2007. Hububat işleyen sanayii-sorunlar ve çözüm önerileri, 5. Gıda Mühendisliği Kongresi Bildiri Kitabı, 1-4. Köksel, H., Sivri, D., Özboy, Ö., Başman, A., Karacan, H., 2000. Hububat Laboratuvarı El Kitabı, Ceylan Matbaası, Ankara. Yenigün, B., Kuşçu, H., Gökçe, R., Tülek, Y., 2007. Gıda mühendislerinin istihdamı ve çalışma hayatında karşılaşılan bazı sorunların istatistiki açıdan incelenmesi, 5. Gıda Mühendisliği Kongresi Bildiri Kitabı, 379-384.