Dilek Arduzlar1 ve M. Hikmet Boyacıoğlu1,2
1 İTÜ Kimya-Metalurji Fak. Gıda Mühendisliği Bölümü 34469 Maslak-İstanbul
2 Doruk Grubu Hububat ve Ürünleri Enstitüsü İstanbul
Giriş
Organik tarım, dünyada günümüzde yaklaşık 130 ülkede, 25 milyon hektar alanda yapılmakta ve organik üretim alanları giderek artmaktadır (Atlı, 2005; Zer ve diğ., 2005). Bilindiği üzere organik (ekolojik, biyolojik) tarım, sağlıklı gıdalar üretmek ve doğanın dengesini bozmamak veya bozulan dengeyi yeniden tesis etmek amacıyla bitkisel ve hayvansal üretimin uygun ekolojilerde, kültürel önlemler, biyolojik mücadele ve doğal gübreleme yoluyla gerçekleştirilmesini öneren, üretimde sadece miktar artışını değil, aynı zamanda ürün kalitesinin de yükselmesini amaçlayan insana ve çevreye dost, bitkisel ve hayvansal üretimi birlikte içeren kapalı, dinamik ve alternatif bir sistem üretim şekli olarak tanımlanmaktadır (Er, 2009; Atlı, 2005; Bourn ve Prescott, 2002). Organik ürün ise, organik tarım esaslarına göre kontrollü olarak yetiştirilen, üretilen ve depolanan sertifikalandırılmış ürünlerdir (Atlı, 2005; Bilgin, 2005). Tüketiciler organik olarak yetiştirilmiş ürünlerin konvansiyonel olarak yetiştirilmiş ürünlere oranla daha lezzetli, sağlıklı ve besleyici olduğuna inanmakta ancak bu konuda bilimsel çevrelerde farklı görüşler olup daha fazla araştırma yapılmasına ihtiyaç bulunmaktadır (Williamson, 2007; Dervişoğlu ve diğ. 2004).
Bu çalışma, “Organik Buğday Ekmeğinin Karakterizasyonu” başlıklı doktora tez araştırmasının sonuçlarını özet olarak sunarak organik ekmek üretiminde ekmek kalitesi üzerine buğday ve un kalitesinin etkileri ve konvansiyonel ve organik olarak üretilen ekmeklerin bazı kalite özelliklerine ilişkin bilgi paylaşımını amaçlamaktadır.
Organik ekmek konusunda bugüne kadarki bazı araştırmalar
Konunun göreceli olarak yeni olması nedeniyle organik ekmeklerin yapımında kullanılan buğdayların kalite özelliklerinin incelenmesine yönelik çalışmalar son yıllarda yoğunluk kazanmıştır. Haglund ve diğ. (1998) yaptıkları bir araştırmada, farklı tarımsal uygulamalar kullanılarak üretilen organik ve konvansiyonel tam buğday unu ekmeklerinin çeşitli kalite kriterlerini incelemişlerdir. Khilberg ve diğ. (2004) ise, tam buğday tava ekmeğinin duyusal özellikleri üzerine tarım sisteminin (organik ve konvansiyonel), öğütme tekniğinin (taş değirmen, valsli değirmen), değişik formülasyonların (düşük ve yüksek un miktarı, düşük ve yüksek yoğurma düzeyleri) etkisini incelemişlerdir. Biffi ve diğ. (2004), organik buğdayların mikrobiyal kalitesini incelemek amacıyla, İtalya piyasasındaki organik ve konvansiyonel yöntemlerle üretilen hububat bazlı ürünlerdeki okratoksin A (OTA) kontaminasyonu belirlemişlerdir. Schollenberger ve diğ. (2005) ise Almanya’da satışa sunulan organik ve konvansiyonel, buğday ve çavdar ekmeklerinin trikotesen kontaminasyonunu GC-MS kullanarak incelemiştir. Gallagher ve diğ. (2005), organik olan ve olmayan ticari beyaz ve tam buğday unlarının kimyasal, reolojik ve pişme karakteristiklerini değerlendirmişler ve hamur geliştiriciler, yağlar ve katkı maddelerinin pişme kalitesine etkilerini incelemişlerdir. Khilberg ve diğ. (2006) yaptıkları diğer bir araştırmada ise, konvansiyonel ve organik tarım sisteminin, hasat zamanının ve pişirme tekniğinin tava ekmeğinin duyusal özelliklerine etkisini değerlendirmişlerdir. Carcea ve diğ. (2006) yaptıkları çalışmada, aynı çevresel koşullarda yetiştirilmiş ekmeklik organik ve konvansiyonel buğday çeşidinin kalitesini değerlendirilmiştir. Zorb ve diğ., (2006) İsviçre’de, organik ve konvansiyonel tarım ile yetiştirilmiş buğdayların aminoasit, şeker, şeker alkolleri, şeker fosfatları ve nükleotid içeriklerini incelemiştir. Mazzoncini ve diğ. (2007), konvansiyonel ve organik kışlık buğday örneklerini tane verimi ve kalitesi bakımından değerlendirmişlerdir. Juan ve diğ. (2008) tarafından yapılan bir çalışmada ise İspanya ve Portekiz’de organik ve organik olmayan hububat ve ürünlerinde OTA oluşumu incelenmiştir.
Organik ekmeklerin üretiminde buğday, un, hamur ve ekmek kalite özellikleri
Arduzlar (2010) “Organik Buğday Ekmeğinin Karakterizasyonu” başlıklı doktora tez araştırmasında Türkiye’de yetiştirilen 2007 ve 2008 hasat yıllarına ait organik buğdayların kalite özelliklerinin incelenmesini amaçlamıştır. Bu bağlamda; renk ve sertliklerine göre sınıflandırılan buğday çeşitleri (beyaz sert, beyaz yarısert, kırmızı sert, kırmızı yarısert), öğütme tekniği (valsli ve taş değirmen) ve tarım tekniği (organik ve konvansiyonel) göz önüne alınarak un, hamur ve ekmeklerin kalite özellikleri değerlendirilmiştir. Organik beyaz sert, kırmızı sert ve kırmızı yarısert buğday çeşitleri Doğu Anadolu Bölgesi’nden, organik beyaz yarısert buğday çeşidi Ege Bölgesi’nden olmak üzere İBB İstanbul Halk Ekmek, İHE ve Karahan Değirmencilik’ten, konvansiyonel kırmızı sert buğdaylar Doğu Anadolu Bölgesi’nden olmak üzere TMO’dan sağlanmıştır. Organik paçal tam buğday unu ve beyaz un örnekleri de IHE’den temin edilmiştir. Araştırmada kullanılan buğdaylar İBB ile Organik Tarım Projesi Kapsamında işbirliği içinde olan Karahan Değirmencilik firmasında farklı değirmenlerde öğütülerek tam buğday unları olarak hazırlanmıştır. Buğdaylar taş değirmende (Yılmaz Kardeşler Marka, 2005 Model, Türkiye) ve valsli değirmende (Değirmenci Kardeşler Marka, 2003 Model, Türkiye) öğütülmüş, tüm un örnekleri 2 - 3 hafta olgunlaştırıldıktan sonra analizi yapılana kadar soğuk depoda (4ºC) saklanmıştır. Un, hamur ve ekmek kalite analizleri AACC standartlarına uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Ekmek yapımı aşamasında, farinograf verilerine göre su, un bazında %1,5 deniz tuzu, %1 kuru maya, 60 ppm askorbik asit kullanılarak doğrudan ekmek yapma metodu uygulanmıştır.
Un kalitesi açısından nem, kül, protein, gluten, sedimentasyon, düşme sayısı, “RVA”, “DSC”, amilograf analizleri; hamur kalitesi bakımından farinograf, ekstensograf, maturograf, miksolab analizleri; ekmek kalitesi için ise hacim, renk, sertlik, çiğnenebilirlik, elastikiyet gibi dokusal özelliklere ait incelemeler, duyusal analizler, ayrıca fermentasyon yöntemi uygulamaları ve raf ömrü analizleri gerçekleştirilmiştir. Araştırmada, un örneklerinin isimlendirilmesi aşağıdaki şekilde kısaltılmıştır: Organik beyaz sert valsli: OBSV; Organik beyaz sert taş: OBST; Organik beyaz yarısert valsli: OBYSV; Organik beyaz yarısert taş: OBYST; Organik kırmızı sert valsli: OKSV; Organik kırmızı sert taş: OKST; Organik kırmızı yarısert valsli: OKYSV; Organik kırmızı yarısert taş: OKYST; Organik ticari paçal tam buğday unu: OTPTB; Organik ticari paçal beyaz un: OTPB. Tüm analizler 3 tekrarlı olarak gerçekleştirilmiş ve verilerin istatistiksel analizinde SPSS paket programından (SPSS 9.0 for Windows) yararlanılmış olup, varyans analizinde Anova uygulanmış ve ortalamalar arasındaki farklılıklar Duncan Çoklu Karşılaştırma Testi ile 0,05 önem düzeyinde değerlendirilmiştir (Arduzlar, 2010).
Araştırmada un kalitesi bakımından örneklerin kül miktarları değerlendirildiğinde her iki hasat yılında da taş değirmen ve valsli değirmende öğütülmüş unlar ve konvansiyonel ile organik numuneler arasında farklılık istatistiksel olarak önemli (p<0,05) ve taş değirmende öğütülmüş örneklerde kül miktarları da valsli değirmene göre daha yüksek bulunmuştur. Genel olarak 2007 hasadı tam buğday unlarının kül miktarları (kurumaddede) %1,63 (OKYSV-1)-2,48 (KKST-1) arasında değişmekte iken 2008 hasadı tam buğday unlarının kül miktarları ise % 1,24 (KKSV-2)-1,92 (OBST-2) aralığında tayin edilmiştir.
Her iki hasat yılında da örneklerin protein, kuru gluten miktarları ve gluten indeksleri açısından arasındaki farklılık istatistiksel olarak önemlidir (p<0,05). Genel olarak 2007 hasadı tam buğday unlarının protein miktarları (k.m.) %10,7 (OBYST-1)-13,5 (KKSV-1) arasında değişmekte, 2008 hasadı tam buğday unlarının protein miktarları ise en düşük %11,6 (KKST-2) ve en yüksek 13,1 (OBYST-2) olarak bulunmuştur. 2007 hasadında konvansiyonel unun protein miktarı organiğe göre yüksek bulunurken 2008 yılı verilerinde ise her iki tarım tekniği ile üretilmiş buğday unlarında protein miktarları benzer tespit edilmiştir. Kuru gluten miktarları bakımından, 2007 hasadı tam buğday unları için elde edilen veriler %5,4 (OBYSV-1)-8,9 (KKSV-1) arasında değişmektedir. 2008 hasadı tam buğday unlarının kuru gluten miktarları ise %6,6 (OKYST-2)-8,2 (OBYST-2) olarak bulunmuştur. Gluten indeks değerleri bakımından veriler 28,8 (KKST-1)-78,6 (OBYST-1) ve 75,1 (OBSV-2)-96,8 (OKYST-2) aralığında değişmektedir.
Un kalitesinin belirlenmesinde önemli bir değişken olan düşme sayısı ve sedimentasyon değerleri açısından her iki hasat yılında da örneklerin farklılıkları istatistiksel olarak önemli bulunmuştur (p<0,05). Genel olarak tam buğday unlarının düşme sayıları 299 s. (OBST-1) ve 432 sn. (OBYSV-1); 312 (OBYST-2) ve 402 sn. (OKST-2) arasındadır. Tam buğday unlarının sedimentasyon ve gecikmeli sedimentasyon değerleri 2007 hasadı için 11 ml (KKST-1)-29 ml (OKYSV-1) ve 16 ml (OBYST-1)–29 (OKYSV-1), 2008 hasadı için ise sırasıyla 8 ml (KKST-2)-32 ml (KKSV-2) ve 35 ml (OBYSV-2)-25 ml (KKST-2) aralığındadır (Arduzlar, 2010).
Hamur kalitesi ile ilgili bilgi veren farinogram verilerine göre 2007 ve 2008 hasadında örnekler arasındaki farklılık istatistiksel olarak önemlidir (p<0,05). Araştırmada kullanılan örneklerin su kaldırma değerleri %59,0 (OBSV-1)-%72,9 (KKST-1); %62,0 (OBYST-2)- %73,6 (KKST-2) arasında değişmektedir. Yoğurma süreleri ise 4,6 dak. (OBST-1)-9,7 dak. (OKSV-1); 4,4 dak. (OKSV-2)-6,0 dak. (OKYST-2) aralığında değişmektedir. Hamurlar için ekstensogram verileri incelendiğinde 2007 ve 2008 hasadı için 135 dakikalık ekstensogramdan elde edilen verilerde örnekler arasındaki farklılık istatistiksel olarak önemlidir (p<0,05). Örneklerin ekstensogram uzayabilirlik değeri 64,5 mm (OKSV-1)-87,3 mm (OKST-1); 82,7 mm (OKST-2)-112,0 mm (OBYSV-2) olarak elde edilmiştir. Örneklerin uzamaya karşı direnç özelliğini gösteren Rmax değeri 225 B.B. (KKSV-1)-572,5 B.U. (OKSV-1); 257,67 B.B (KKST-2)-429 B.B. (OBYST-2) olarak özetlenebilir. Ekstensogram enerji, alan değerleri ile 29,5 cm2 (KKSV-1)-66,5 cm2 (OKYSV-1); 33,5 cm2 (KKST-2)-56 cm2 (OBYST-2) olarak ölçülmüştür (Arduzlar, 2010).
Araştırmada yapılan ekmeklerin genel kalite özellikleri incelendiğinde 2007 ve 2008 hasadına ait ekmekler için örnekler arasındaki farklılık istatistiksel olarak önemli bulunmuştur (p<0,05). Örneklerin ekmek hacim değerleri 2007 hasadında 808,8 cm3 (OKYST-1)- 991,3 cm3 (KKSV-1); 2008 hasadında ise 854,6 cm3 (OKST-2)-1015,8 cm3 (KKSV-2) olarak bulunmuştur. Ekmeklerin spesifik hacim değerleri ilk yıl 0,43 g/cm3 (KKSV-1)-0,54 g/cm3 (OKYST-1); ikinci yıl 0,43 g/cm3 (KKSV-2)-0,51 g/cm3 (OKST-2) aralığında elde edilmiştir.
Arduzlar (2010) araştırmasında ekmeklerin “Struktograf” sertlik değerlerini 450,0 B.B. (KKSV-1)-747,5 (OKSV-1); 613,3 B.B. (OKYSV-2)-858,3 B.B. (OKYST-2) olarak tayin etmiştir. Ekmek içi renk parametreleri olarak L, a ve b incelendiğinde örnekler arasındaki farklılık istatistiksel olarak önemli bulunmuştur (p<0,05). “L” parametresi 43,32 (OKST-1)- 52,27 (OBSV-1); 43,06 (KKST-2)-53,57 (OBYST-2) aralığında değişmektedir. “a” parametresi ise genel olarak 3,51 (OBYSV-1)-5,64 (OKYSV-1); 3,67 (OBYST-2)-5,72 (OKYST-2) olarak bulunmuştur. “b” parametresi de 10,74 (OKYST-1)-12,63 (OBYSV-1); 11,36 (OKYST-2)-15,13 (OBYST-2) aralığındadır (Arduzlar, 2010).
Organik buğdayların un, hamur ve ekmek kalite özelliklerinin ayrıntılı olarak değerlendirildiği doktora tez çalışmasında özellikle öğütme tekniği başta olmak üzere, buğday çeşidi ve tarım sisteminin ekmeklik buğday kalitesini istatistiksel olarak önemli düzeyde etkilediği (p<0,05) tespit edilmiştir. Organik ekmek üretiminde uygun hammadde ve proses seçimiyle ürün kalitesi yüksek ekmeklerin elde edilebileceği belirlenmiştir (Arduzlar, 2010).
Sonuç
“Organik Buğday Ekmeğinin Karakterizasyonu” başlıklı doktora tez araştırmasının sonucunda gelecekte yapılacak çalışmalarda farklı valsli değirmenlerde öğütülmüş organik buğday unlarının pasajlarına göre kalitesini belirlemeye yönelik araştırmalar yapılabileceği gibi, farklı bölgelerden, toprak koşullarından temin edilmiş örnekler üzerinde incelemelerin gerçekleştirilebileceği düşünülmektedir. Ayrıca buğday çeşitlerden oluşturulan paçalların uygun oranlarını belirlemeye yönelik çalışmalar yapılabileceği gibi organik buğday unları kullanılarak ekşi maya yöntemiyle farklı koşullarda hazırlanmış ekmeklerin kalite özellikleri de araştırılarak bu konudaki sınırlı reolojik çalışmalara da katkı sağlanabilir.
KAYNAKLAR
Arduzlar, D., 2010. Organik Buğday Ekmeğinin Karakterizasyonu. Doktora Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
Atlı, S., 2005. Orgüder ve Dünyada, AB Ülkelerinde Organik Ürün Pazarları ve İhracatındaki Gelişmeler, Gap IV. Tarım Kongresi, Şanlıurfa, 21-23 Eylül.
Biffi, R., Munari, M., Dioguard, L., Ballabio, C., Cattaneo, A., Gali, C. L., and Restani, P., 2004. Ochratoxin A in Conventional and Organic Cereal Derivatives: A Survey of the Italian Market. Food Additives and Contaminants, Vol. 21, no. 6, pp. 586-591.
Bilgin, Ş., 2005. Organik Gıda Kavramı ve Organik Su Ürünleri. Dünya Gıda, Vol. 8, pp. 74-77.
Bourn, D., and Prescott, J., 2002. A Comparison of The Nutritional Value, Sensory Qualities, and Food Safety of Organically and Conventionally Produced Foods. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, Vol. 42, no. 1, pp. 1-34.
Carcea, M., Salvatorelli, S., Turfani, V. and Mellara, F., 2006. Influence of growing conditions on the technological performance of bread wheat. International Journal of Food Science and Technology, Vol. 41, no. 2, pp. 102-107.
Dervişoğlu, M., Yazıcı, F., ve Aydemir, O., 2004. Organik Gıda Üretiminde İşleme Yöntemleri, Katkı Maddeleri, Ambalajlama ve Hijyen. Dünya Gıda, Vol. 10, pp. 72-80.
Er, C., 2009. Organik Tarım Bakımından Türkiye’nin Potansiyeli, Bugünkü Durumu ve Geleceği, İstanbul Ticaret Odası, İstanbul.
Gallagher, E., Keehan, D., and Butler, F., 2005. Development of Organic Breads and Confectionary Project Report, Ed. Downey, G., National Food Centre, Dublin.
Haglund, A., Johansson, L., and Dahlstedt, L., 1998. Sensory Evaluation of Wholemeal Bread from Ecologically and Conventionally Grown Wheat. Journal of Cereal Science, Vol. 27, pp. 199-207.
Juan, C., Molto, J. C., Lino, C. M., and Manes, J., 2008. Determination of Ochratoxin A in Organic and Non-organic Cereals and Cereal Products from Spain and Portugal. Food Chemistry, Vol. 107, no. 1, pp. 525-530.
Khilberg, I., Johansson, L., Kohler, A., and Risvik, E., 2004. Sensory qualities of whole wheat pan bread-influence of farming system, milling and baking technique. Journal of Cereal Science, Vol. 39, pp. 67-84.
Khilberg, I., Öström, A., Johansson, L., and Risvik, E., 2006. Sensory qualities of plain white pan bread: influence of farming system, year of harvest and baking technique. Journal of Cereal Science, Vol. 43, pp. 15-30.
Mazzoncini, M., Belloni, P., Risaliti, R., and Antichi, D., 2007. Organic vs Conventional Winter Wheat Quality and Organoleptic Bread Test. 3. QLIF Congress, Hohenheim, Germany, March 20-23.
Schollenberger, M., Drochner, W., Rüfle, M., Suchy, S., Terry-Jara., H., and Müler, H-M., 2005. Trichothecene Toxins in Different Groups of Conventional and Organic Bread of The German Market. Journal of Food Composition and Analysis, Vol. 18, pp. 69-78.
Williamson, C.S., 2007. Is Organic Food Better for Our Health. Nutrition Bulletin, Vol. 32, no. 2, pp. 104-108.
Zer, C., Yılmaz, A., ve Aygün, T., 2005. Gen Mühendisliği ve Ekolojik Tarım Gelişmeleri Kapsamında Tarımsal Üretim. Gap IV. Tarım Kongresi, Şanlıurfa, 21-23 Eylül.
Zorb, C., Langenkamper, G., Betsche, T., Niehaus, K., and Barsch, A., 2006. Metabolite Profiling of Wheat Grains from Organic and Conventional Agriculture. J. Agric. Food Chem., Vol. 54, pp. 8301-8306.