H. İşleroğlu (1) , T.
Kemerli, M. Sakin Yılmazer, F. Kaymak-Ertekin, B. Özyurt (2)
1 Ege Universitesi,
Mühendislik Fakültesi, Gıda Mühendisliği Bölümü, 35100, İzmir
2 Arçelik A.S., ARGE
Merkezi, Çayırova Kampüsü, 34950 Tuzla, İstanbul
e-mail:
isleroglu@yahoo.com
Özet
Fırında pişirme, gıda ürünlerinin tüketime hazırlanmasında
ve sunulmasında sıklıkla kullanılan bir pişirme yöntemidir. Bu çalışmada, doğal
ve zorlamalı konveksiyonlu fırınlarda 3 farklı sıcaklıkta (165, 180, 195oC) pişirilen
kurabiyelerin sertlik ve kırılganlık değerleri pişirme süresine bağlı olarak
doku ölçer cihaz (TA.XT2plus) ile belirlenmiştir. Farklı koşullarda pişirilen
kurabiyelerin pişirme süresi boyunca nem profilleri çıkarılmış, ayrıca pişirme
süresine bağlı olarak su aktivitesi ve renk değerleri belirlenmiştir.
Giriş Kurabiye un, yağ, şeker,
süt, yumurta, tuz, nişasta, kakao, maya, emülgatör ve aroma maddeleri gibi bileşenlerin
oluşturduğu, düz bir zemin üzerinde pişebilecek kadar viskoz bir hamurdan elde
edilen bir fırın ürünüdür. Kurabiyeler farklı boyut ve şekillerde, değişik
tekstürel özelliklere sahip olup farklı kompozisyonlarla, tat ve renklerde
olabilirler (Pyler, 1988). Kurabiye üretim işleminin en önemli kısmı, renk,
tekstür ve aroma gibi ürün karakteristiklerinin oluştuğu pişirme işlemidir. Daha
önceki çalışmalar, renk ve aromanın oluşmasında rol oynayan enzimatik olmayan esmerleşme
reaksiyonları ile tekstürel yapının oluşmasında etkili nişasta jelatinizasyonu ve
protein denatürasyonu üzerine yoğunlaşmıştır (Tireki, 2008). Tekstür, birçok gıdanın,
özellikle fırın ürünlerinin (kurabiye, kek, bisküvi,…) duyusal algısını, dayanıklılığını
ve besinsel özelliklerini etkilediği için önemli bir kalite kriteridir (Arifin
ve ark.,2010). Megahey (2005) mikrodalga ve konvektif fırında pişirilen
keklerin tekstürel özelliklerini belirlediği çalışmasında, 250 W gücünde
mikrodalga fırında pişirilen keklerin tekstürel özelliklerinin (esneklik, nem
miktarı, sıkılık), 200oC'da konvektif fırında pişirilen keklere göre daha iyi
olduğunu gözlemlemiştir. Bisküvi üzerine yapılan bir çalışmada, tekstürel bir
özellik olarak kırılma stresinin, bisküvinin mekanik bütünlüğünün bir
göstergesi olduğu ifade edilmiştir (Ahmad et. al., 2001). Nem dağılımının yanında
bisküvinin pişirme sırasındaki sıcaklığının da, gerilme davranışı ve mekanik
gücünü belirlemede kritik faktörler olduğu düşünülmektedir. Kurabiyenin
tekstürel özelliklerini belirlemek amacıyla yapılan çeşitli çalışmalar bulunmaktadır.
Sertlik ve kırılganlık kurabiyenin tekstürel özelliklerinden en önemli
kriterleri oluşturmaktadır. Yapılan araştırmalarda, kurabiyenin sertlik değerini
belirlemek amacıyla çeşitli testler kullanılmıştır. Arifin ve ark. (2010), uzun
zincirli triakrilgliserol ile zenginleştirilmiş margarin ile elde edilen kurabiyelerin
sertlik değerlerini tekstür profil analizi (TPA) ile belirlemişlerdir. Tekstür
profil analizine dayanan bir başka çalışmada ise konvensiyonel ve mikrodalga pişirme
sonucunda elde edilen kurabiyelerin teks-türel özellikleri belirlenmiştir
(Bernussi ve ark., 1998). Zoulias ve ark. (2002), farklı oranlarda yağ ve şeker
ikameleri kullanarak elde ettikleri kurabiyelerin sertlik ve gevreklik değerlerini,
bir diğer yöntem olan keskin bıçak kesme başlığı (sharp blade cutting probe)
kullanarak, sıkıştırmadaki kuvveti ölçerek belirlemişlerdir. Bir başka çalışmada
ise, İtalyan “Amaretti” kurabiyesinin depolama sırasındaki tekstürel değişimini
gözlemlemek amacıyla iki farklı tekstür belirleme testi olan delme ve kesme testleri
kullanılmıştır (Piga ve ark., 2005). Kurabiyelerin tekstürel özelliklerini belirlemede
en çok kullanılan test, “üç nokta kırma testi” dir (Hornstein ve ark., 1943;
Fogg ve Tinklin, 1972; Vecchionacce ve Setser, 1980; Curley ve Hoseney, 1984; Arndt
ve Wehling, 1989, Bullock ve ark., 1992; Patel ve Venkateswara Rao, 1995;
Sanchez ve ark., 1995; Keskin ve ark., 2005). Keskin ve ark. (2005), farklı
oranlardaki halojen lamba-mikrodalga kombinasyonlu pişirmeler sonucu elde
edilen kurabiyelerin sertlik değerleri “üç nokta kırma testi” kullanarak
belirlemişlerdir. Bu çalışmada, doğal ve zorlamalı konveksiyonlu fırınlarda 3
farklı sıcaklıkta (165, 180, 195oC) farklı sürelerde pişirilen kurabiyelerin
sertlik ve kırılganlık değerlerinin pişirme süresine bağlı olarak belirlenmesi amaçlanmıştır.
Farklı koşullarda pişirilen kurabiyelerin pişirme süresi boyunca diğer fiziksel
özelliklerinden nem, su aktivitesi, renk değerleri de incelenmiştir.
Materyal-Metot
Kurabiye hamuru toplam ağırlığının % 68.77'ini
Dr. Oetker hazır kurabiye karışımı (buğday unu, şeker, maltodekstrin, mısır nişastası,
kabartma tozu, tuz, vanilya), % 7.15'ini homojenize edilmiş yumurta ve % 24.07'sini
bitkisel margarin oluşturmaktadır. Tüm bileşenler karıştırıldıktan sonra oluşan
kurabiye hamuru yaklaşık 5 dakika homojen bir karışım elde edilene kadar yoğrulmuştur.
Daha sonra kurabiye hamuru 47 mm çap ve 9 mm kalınlıkta parçalara kesilmiştir. Hamurun
başlangıç nem miktarı tüm denemelerde 0.23 kg su/kg kuru madde olacak şekilde
sabit tutulmuştur. Pişirme işlemleri önceden ısıtılmış ev tipi elektrikli fırınlarda
(Blomberg, BKO 9566) gerçekleştirilmiştir.
Şekil 1. Farklı sıcaklık ve sürelerde fırında pişirilen kurabiyelerin sertlik değerleri; (a) doğal konveksiyon, (b) zorlamalı konveksiyon
Şekil 2. Farklı sıcaklık ve sürelerde fırında pişirilen kurabiyelerin sertlik değerlerinin % nem içeriği ile değişimi; (a) doğal konveksiyon, (b) zorlamalı konveksiyon
Şekil 3. Farklı sıcaklık ve sürelerde fırında pişirilen kurabiyelerin kırılganlık değerleri; (a) doğal konveksiyon, (b) zorlamalı konveksiyon
Kurabiyeler 165, 180 ve 195°C fırın
sıcaklıklarında doğal ve zorlamalı konveksiyon koşullarında pişirilmiştir.
Farklı pişirme sıcaklıklarındaki pişirme denemeleri için farklı pişirme aralıkları
ile (5 veya 10 dakika gibi) örnek alınmış ve analizler gerçekleştirilmiştir. Aynı
fırın yükünü elde edebilmek için her bir pişirme işleminde 5 adet kurabiye örneği
kullanılmıştır. Denemeler 2 tekrarlı olarak gerçekleştirilmiştir. Kurabiye
örneklerinin nem miktarları başlangıçta ve her bir zaman aralığında infrared
nem analiz cihazı (Ohaus, MB45) kullanılarak iki paralel olacak şekilde
belirlenmiştir. Su aktivitesi, ±0.001 hassasiyete sahip su aktivitesi ölçüm
probu (Testo-AG 400) kullanılarak belirlenmiştir. Kurabiye örneklerinin yüzey renkleri
Hunter L, a ve b değerleri ölçülerek belirlenmiş ve BI değerleri, Eşitlik (1)
kullanılarak hesaplanmıştır (Hunter,1975). Tekstür analizi doku ölçer cihaz (Stable
Microsystems TA-XT2 Plus) ile “3-nokta bending rig” başlığı kullanılarak gerçekleştirilmiştir.
Test parametreleri; test öncesi hız 1.0 mm/s, test hızı 3.0 mm/s, test sonrası hız
10 mm/s, mesafe 5mm, tetikleme kuvveti 50g olarak belirlenmiş ve 30 kg'lık yük
hücresi kullanılmıştır. Sertlik değerleri maksimum pik kuvvetinden, kırılganlık
ise örneklerin kırılma mesafesinden hesaplanmıştır.
Sonuç Kurabiyelerin yüksek sıcaklıkta (195oC) pişirilmesi
sırasında, ilerleyen pişirme sürelerinde, nem uzaklaşma hızında artış görülmüştür.
Maillard reaksiyonlarına karamelizasyon reaksiyonları eşlik etmekte ve bunun
sonrasında üst kabukta gözenekli siyah tabaka oluşumu ile sonuçlanan
karbonizasyon reaksiyonu gerçekleşmektedir. Pişirmenin sonuna doğru yüzeyde
olu-şan bu gözenekli yapının sertlik değerini düşürdüğü düşünülmektedir (Şekil 1).
Bu durum Şekil 2'den de gözlenebilir. Nem içeriği ilerleyen pişirme süresiyle birlikte
~%4'ün altına düşerken, sertlik değerleri düşmektedir. Kurabiyelerin kırılganlık
değerleri, tüm değerler dar bir aralıkta (45-50 mm) değişiyor olsa da, artan pişirme
süre ve sıcaklıklarıyla birlikte artış eğilimi göstermiştir. Zorlamalı
konveksiyonlu fırında, farklı sıcaklıkta pişirilen kurabiyelerde ölçülen kırılganlık
değerleri, doğal konveksiyonlu pişirmeye göre birbirine daha yakın seyretmiştir
(Şekil 3). Fırın tiplerinin karşılaştırması yapıldığında, aynı sıcaklık ve
sürede pişirilen kurabiye örneklerine ait su aktivitesi (aw) değerlerinin, en
yüksek pişirme sıcaklığında en uzun süreli pişirme işlemi hariç, fırın tipine
göre önemli fark göstermediği (p>0,05) belirlenmiştir. Doğal konveksiyonlu fırında
30 dakika pişirme sonucunda elde edilen kurabiye örneklerinde ölçülen aw değerinin
zorlamalı konveksiyonlu fırında pişirilmiş kurabiye örneklerine göre daha düşük
olduğu görülmüştür (Tablo 1 (a) ve (b)). Genel olarak, pişirme süre ve sıcaklıklarında
artış ile Hunter “a” değerlerinin arttığı saptanmıştır. Doğal konveksiyonlu fırında
165oC'ta 30 dakika pişirmenin zorlamalı konveksiyonlu fırında aynı sıcaklık ve
sürede pişirmeye göre daha yüksek “a” değerlerine sebep olduğu belirlenmiştir
(p<0,05). Yüksek sıcaklıkta (195oC) uzun süre pişirme (25 dakika) sonrasında,
“a” değerinin yüzeyde fazla pişmekten kaynaklanan aşırı kararmaya bağlı olarak
sabit kaldığı (p>0,05) görülmüştür (Şekil 4). Doğal ve zorlamalı
konveksiyonlu fırınlarda pişirilen kurabiyelerin üst yüzeyinde ölçülen BI değerlerinin
artan pişirme süre ve sıcaklıkları ile arttığı, fakat fırın tipine göre önemli
bir farklılık göstermediği belirlenmiştir (p>0,05) (Şekil 5).
Teşekkür
TÜBİTAK TOVAG’a (Proje No: 1090087) ve ayrıca
Arçelik A.Ş. ve Dr. Oetker, (İZKİD)’e projeye desteklerinden ötürü teşekkür
ederiz.
Kaynaklar Ahmad, S. S., Morgan, M.
T. and Okos, M. R., 2001. Effects of microwave on the drying, checking and
mechanical strenght of baked biscuits, Journal of Food Engineering, 50, 63-75. Arifın,
N., Peng, K.S.,Long, K., Ping, T.C.,Yusoff, M.S.A., Aini, I.N. and Ming,
L.O.2010. Relationship between textural properties and sensory qualities of
cookies made from medium-and long-chain triacylglycerol- enriched margarines.
Journal of Science Food Agriculture 90, 943-948. Bernussi, A.L.M., Chang, Y.K.
and Martinez- Bustos F.1998. Effects of production by microwave after
conventional baking on moisture gradient and product quality of cookies. Cereal
Chemistry. 75, 606-611. Bullock, L.M., Handel, A.P., Segall,S. and Wasserman,
P.A. 1992. Replacement of simple sugars in cookie dough. Food Technology 46,82-86.
Curley, L.P. and Hoseney, R.C. 1984. Effects of corn sweeteners on cookie
quality. Cereal Chemistry. 61,274-278. Fogg, N.E. and Tinklin, G.L.1972.
Influence of glandless cottonseed flour on quality, acceptability, and amino
acid content of sugar cookies. Cereal Chemistry, 69, 115-119. Hornstein, L.R.,
King, F.B. and Benedict, F. 1943. Comparative shortening value of some commercial
fats. Food Research. 8,1-12. Hunter, R.S. , 1975. Scales for the measurements of
colour difference. In The Measurement of Appearance. John Wiley & Sons, New
York. Keskin, S.Ö., Öztürk, S., Sahin, S., Köksel, H. and Sumnu, G.2005.
Halogen lamp-microwave combination baking of cookies. European Food Research
Technolgy 220, 546- 551. Megahey, E. K., McMinn, W. A. M., and Magee, T. R. A.,
2005, Experimental Study of Microwave Baking of Madeira Cake Batter, Food and Bioproducts
Processing, 83, 277-287. Patel, M.M. and Venkateswara RAO, G. 1995. Effect of
untreated, roasted and germinated black gram (Phaseolus mungo) flours on the
physicochemical and biscuit( cookie) making characteristics of soft wheat
flour. Journal of Cereal Science, 22,285-291. Piga, A., Catzeddu, P., Farris,
S.,Roggio, T., Sanguinetti, A. and Scano, E. 2005. Texture evolution of “Amaretti”
cookies during storage. European Food Research Technolgy, 221, 387- 391. Pyler,
E.J. 1988. Baking Science and Technology, Vol. 2. Kansas City, MO: Sosland. Sanchez,
C., Klopfenstein, C.F. and Walker, C.E. 1995. Use of carbohydrate-based fat substitutes
and emulsifying agents in reducedfat short-bread cookies. Cereal Chemistry, 72,25-29.
Tireki, S.,Technology of Cookie Production, 2008. edited by Servet Gülüm ˛Sumnu
and Serpil Sahin, Food Engineering Aspects of Baking Sweet Goods Vecchionacce,
L.M. and Setser, C.S.1980. Quality of sugar cookies fortified with liquid cyclone
processed cottonseed flour with stabilizing agents. Cereal Chemistry,
57,303-306. Zoulias, E., Oreopoulou, V. and Kounalaki, E. 2002. Effect of fat
and sugar replacement on cookie properties. Journal of Science Food Agriculture,
82, 1637-1644.