BUĞDAYDA KALİTE
BUĞDAYDA KALİTE ÖZELLİKLERİ:
Hububat ( tahıl ) adı verilen taneleri unlu bitkiler botanikte buğdaygiller ( Gremineae ) familyasına girer. Dünyada en fazla üretilen ve tüketilen hububat çeşidi buğdaydır. Uluslararası buğday konseyi tarafından yapılan son tahminlere göre 2005 ürünü dünya buğday üretimi ( 611 milyon ton ) civarında gerçekleştirilmiştir. Türkiye, dünya ülkeleri arasında ekim alanı bakımından 7.nci, üretim miktarı bakımından ise 8.nci sırada yer almakta ve dünya buğday üretimindeki payı % 3,6 dolayındadır. Ülkemiz açısından dikkate alındığında gerek ekili arazi, üretim miktarı, ekonomik değer; gerekse toplumumuzun beslenmesinde başta gelen ekmek, bisküvi, makarna, bulgur ve tarhana gibi çeşitli ürünlerin ana hammaddesi olan buğday Rize dışında tüm illerimizde üretilmektedir. Ekim alanı yanında iklim ve toprak koşulları, uygulanan tarım tekniği ile iyi cins ve nitelikte tohumluk kullanmaya bağlı olarak verim yıldan yıla değişmektedir. Hububattan işlenmiş madde yapım yöntemlerini HUBUBAT TEKNOLOJİSİ gösterir. Tarımsal hammaddeler içinde besin maddesi olarak en önemlisi buğdaydır günümüzde dünya nüfusu günlük enerji gereksiniminin % 60'dan fazlasını hububattan özellikle buğday ve pirinçten sağlamaktadır. Hububat içinde buğdayın başta gelme nedenleri şöyle sıralanabilir:
1- Buğday çeşitli iklim ve toprak koşullarına uyabildiği için dünya üzerinde geniş bir alanda üretilmektedir.
2- Verimi yüksek ve tarımı kolaydır.
3- Depolamaya uygun ( su oranı ortalama % 12 ) ve besin değeri yüksektir.
4- Buğday öğütüldüğünde tane ağırlığının 3/4 oranında un elde olunur. Yan ürünler hayvan yemi olarak kullanılır.
5- Buğday unu su ile yoğrulduğu zaman undaki protein parçacıkları yaş öz glüten dediğimiz bir madde oluşturur. Glüten hamurun kabarmasını ve kaliteli ekmek yapımını sağlar. Buğdaydan başka hiçbir hububat çeşidindeki protein öz oluşturmaz.
BUĞDAY KALİTESİNİN BELİRLENMESİNDE KULLANILAN ÖLÇÜLER
Botanik Ölçüler :
Tr. Aestivum
Tr. Compactum
Tr. Durum
Buğday tanesinin oluşumu ve içine besin depolanması üç aşamada olur.
Süt olum ( Protein birikimi )
Sarı olum ( Nişasta birikimi )
Fizyolojik olum ( Tam olum )
Fiziksel Ölçüler :
HI Ağırlığı
1000 Tane Ağırlığı
Tanenin şekli ve büyüklüğü
Tane sertliği
Renk
Yabancı maddeler
Öğütme yeteneği
Yoğunluk
Kimyasal Ölçüler :
Su miktarı
Kül miktarı
Protein miktarı
Serbest asitlik
Ham elyaf
Teknolojik Ölçüler :
Yaş öz ( Glüten ) miktarı
Glüten indeks değeri
Sedimantasyon değeri
Düşme sayısı değeri
1.BOTANİK ÖLÇÜLER
Dünyada yetişen 14 buğday türünden yalnızca 3 türün ekonomik değeri vardır. Bu türler:
42 Kromozomlu tr. aestivum ( Ekmeklik )
42 Kromozomlu tr. compactum ( Topbaş )
28 Kromozomlu tr. durum ( Makarnalık )dır.
a) Tr. Aestivum : En önemli özelliği bu türe ait buğday unlarının ekmeklik yapımında diğer türlerden daha uygun olmasıdır. Tane sertliği ve protein miktarı tür içinde geniş bir şekilde değişmektedir. İklim ve toprak şartları ekmeklik buğdaylarının kalitesi üzerine önemli etki yapmaktadır. Yazlık veya kışlık ekilir, taneler kırmızı veya beyazdır.
b) Tr. Compactum : Memleketimizde Orta Anadolu ve geçit bölgelerinde ekilmektedir. Kuraklığa dayanıklıdır. Taneleri beyaz, tane yapısı yumuşak ve protein miktarı düşüktür. Bisküvi yapımına müsait olup öz kaliteleri zayıftır.
c) Tr. Durum : Genel olarak yazlık ekilir, kışlık ekilişleri yalnız Akdeniz ülkelerinde ve Türkiye’de görülmektedir. Dünya ülkelerinde belirli yerlerde yetişir ve isteği çoktur. Kırmızı taneli çeşitleri, memleketimizde Güneydoğu Anadolu bölgesinde yetiştirilmekte ve bulgura işlenmektedir.
Her tür içinde yüzlerce çeşit bilinmekte ve ıslahçılar tarafından geliştirilerek üretime verilmektedir. Buğday ıslahında önceleri verimlilik, hastalık ve böcek etkilerine dayanıklılık üzerinde durulurken son yıllarda özellikle buğday kalitesini düzeltme amaç edinilmiştir. Tanenin kalitesinde çeşitten ileri gelen farklar, ekmeklik buğdaylarda çok büyük durum buğdayında ise daha azdır.
Buğday tanesinin oluşumu ve içine besin maddelerinin depolanması üç aşamada gerçekleşir.
d) Süt olum (Protein birikimi) : Besi doku ( Endosperm )'da ilk biriken maddeler proteinlerdir. 3 - 5 günlük genç endosperm hücrelerinde nişasta hemen hemen hiç yoktur. Danede depolanan proteinin yaklaşık yarısı, döllenmeden önce sap ve yapraklarda birikmiş proteinlerden geri kalan, döllenmeden sonra sap ve yapraklarda oluşarak daneye taşınan proteinlerden ibarettir. Bu proteinler endosperm hücreleri içinde petek yapı dokusunda bir ağ doku meydana getirirler. Dane en büyük hacmini alır. Döllenmeden sonra 20 - 25 gün süren bu dönem sonunda danede su oranı % 60 dolayında olup dane içi boza kıvamındadır.
e) Sarı olum ( Nişasta Birikimi) : Danedeki su oranı % 60'ın altına düştükten sonra protein birikmesi durur, nişasta birikimi hızla artmaya başlar. Nişasta tanecikleri süt olum devresinde endospermde oluşmuş bulunan protein ağlarının içini doldurur. Danede hacim küçülmesi olur ve endosperm balmumu kıvamını alır. 10 - 25 gün süren bu dönem sonunda su oranı % 40'a düşer ve besin maddeleri birikimi durur.
f) Fizyolojik olum (Tam olum) : Danede besin maddeleri birikimi durduktan sonra, birikmiş maddelerin olgunlaşması sürer kurak ve sıcak bölgede 2 - 3 gün nemli ve kıyı bölgelerde ise 5 - 10 gün süren bu fizyolojik olum dönemi sonunda dane tohum özelliğini kazanır, su oranı % 18.5 - 33'e düşer. Bu dönemden sonra dane sadece su kaybeder. Su oranı % 14.5 - 13.5'un altına düşünce dane olgun hale gelmiştir. Kurak bölgelerde danedeki nem oranı % 7'ye kadar düşebilir.
2. FİZİKSEL ÖLÇÜLER
Genellikle değirmencilik yönünden daha önemli olup, buğdayın fiziksel özellikleri ve bunlara bağlı olarak değişen un verimi hakkında bilgi sahibi olmak amacıyla yapılan deneylerdir.
a) HI Ağırlığı : En basit ve yaygın ölçüdür. 100 lt. buğdayın kg. cinsinden ağırlığıdır. HI ağırlığına tanenin dolgunluğu, yoğunluğu, şekli, büyüklüğü ve homojenliği etki yapar. Türkiye’de ortalama HI ağırlığı 78 kg.'dır.
b) 1000 Tane Ağırlığı : Buğdayın bin tanesinin gram cinsinden ağırlığı olup kuru madde olarak belirtilir. Bu ağırlığı yoğunluk ve büyüklük etkiler. Büyük ve yoğun tanelerin endospermlerinin, endosperm olmayan kısımlarına oranı, küçük tanelere göre daha yüksektir. Bin tane ağırlığı çeşide, iklime ve toprak koşullarına göre değişir. Tane olgunlaşması sırasında hava gidişi, tanedeki nişasta birikimini önleyeceğinden, cılız kalan tanelerin ağırlığı azalır. Buğday tanesinin un verimini tahmin etmede daha sağlıklı bir ölçüdür. Türkiye buğdaylarında yumuşak olanlarda 24 - 51 gr., sert buğdaylarda 26 - 58 gr. arasında değiştiği belirlenmiştir. Buğdaylarda tane ağırlığına bağlı olarak endosperm ağırlığının artış gösterdiği kabul edilmektedir. Aşağıdaki tabloda 1000 tane ağırlıkları ile endosperm ağırlığı ve oranları gösterilmiştir.
1000 Tane ağırlığı (gr.) Endosperm Ağırlığı (gr.) Endosperm oranı (%)
12,7 7,95 62,6
17,2 11,44 66,6
22,5 15,65 69,8
25,0 17,82 71,2
27,7 21,27 76,9
30,4 24,60 81,1
c) Tane Sertliği : Tanenin sert veya yumuşak olması, çeşide ait bir özellik ise de iklim şartlarının etkisi ile büyük değişmeler gösterir. Genellikle sert tanelerin glüten miktarı fazla, kalitesi iyidir. Sertlik ve yumuşaklık öğütme tekniği açısından da önemlidir. Sert buğdayların endospermi daha zor parçalandığı için bunlara tavlama sırasında daha fazla su verilir. Öğütme yapılırken sert buğdaylar için daha fazla enerji gerekmektedir. Buğday kesiti cam gibi parlak görünürse sert (züccai), unlu beyaz görünürse yumuşak buğday olarak tanımlanır. Kesit aleti ile 50 adet temiz buğday kesilerek taneler sert- yumuşak- dönmeli olarak sayılır ve ( % ) ile belirlenir. Bu değerler buğdayın tavlanması sırasında verilecek su miktarını etkiler.
d) Renk : Tanede renk çeşide ve ekim mevsimine göre değişir. Buğdayın bileşim ve değerini göstermede renk de bir ölçüdür. Tanede renkle protein miktarı arasında bir ilişki vardır. Genellikle tanenin koyu renkli ve sert olması protein miktarının yüksek olduğunu gösterir. Sert ve koyu renkli olanlar yumuşak ve açık renkli olanlardan üstün kabul edilir. Buğday tanesi beyaz, sarı, sarımsı ve kırmızımsı renklerdedir.
e) Yabancı madde : Buğdaylarda yabancı madde miktarı ve niteliği kaliteyi etkiler ve buğdayın değirmencilik değeri için önemlidir. Buğdayda bulunan bütün organik ve anorganik maddeleri içerir. Değersiz taneler ve diğer yabancı maddeler olarak da ayırımı yapılabilir. Değirmencilik açısından analiz olarak ifade edilir. Ekonomik bakımdan da önemlidir.
f) Öğütme yeteneği : Buğday kalitesini saptamada kullanılan fiziksel ölçülerin yapılışı basit ve bir dereceye kadar buğdayın öğütme ve unun ekmeklik yeteneğini belirlemede yardımcıdır. Buğdayların öğütme yeteneği özel laboratuar değirmenlerinde doğrudan belirlenebilmektedir. 3 kırma valsi ile 9xx-10xx-11xx elekleri kullanılarak 6 pasaj halinde (B1-B2-B3 unları ile C1-C2-C3 unları) un ve kaba kepek ile ince kepek elde edilmektedir. Burada değerlendirilen en önemli veri un miktarıdır. Buğdaylarda un verimi yazlık kışlık veya sert yumuşak olma durumuna göre değişmektedir. Un verim % 60'tan fazla ise iyi, % 50-60 arası orta, % 50’den az ise düşük kabul edilir. Öğütme yeteneğini değerlendirmede; unun kül miktarı, rengi ve eleklerde yapışmadan, topaklaşmadan kolayca elenmesi de önemli etkenlerdir.
g) Buğdayın un verimine etki yapan faktörler : Yabancı madde miktarı arttıkça un verimi azalır.
Kabuk, embriyo miktarı fazla olan buğdaydan daha az un alınır. Yuvarlak taneli buğdaylar uzun tanelilerden daha fazla un verir. Buğday tanesi büyüdükçe, hacmi yüzeyinden daha fazla büyüyeceğinden un verimi artar. Kabuğun endosperme yapışma derecesi arttıkça un verimi azalır. Sert buğdaylarda un verimi yumuşak buğdaylardan daha düşüktür.
3. KİMYASAL ÖLÇÜLER :
Buğday ve unun belirli bir amaca göre kullanılabilmesi kimyasal bileşimi ile yakından ilişkilidir. Un ve irmikte yasal olarak bulunması gerekli niteliklerin sağlanması açısından bilinmesi gereken ve buğday veya un paçalı yapılırken dikkate alınması zorunlu olan özelliklerin belirlenmesinde kullanılır.
a) Su miktarı :
Buğday ticareti ve depolanabilme açısından çok önemlidir. Buğday tanesinde bulunan su miktarı; buğdayın yetiştiği yerdeki iklim koşullarına, depolanma sırasında uygulanan yöntem ile nem miktarına bağlıdır. Hasat mevsiminde yağış veya olgunluk süresinin kısalığı, depolama yerinin nispi neminin ve sıcaklığının yükseldiği durumlarda tanedeki su miktarı artar.
Türkiye buğdaylarında su miktarı % 8-14 arasında değişir, ortalama % 9-11'dir. Özellikle Avrupa buğdaylarında su miktarı % 14'den fazla olduğundan ( Hollanda, Almanya, İngiltere ) depolamadan önce kurutulurlar. Çünkü buğdaylarda su oranı için üst sınır % 14.6'dır. Buğdaylarda su miktarı çok düşük olması da istenmez. Çok kuru buğdaylar gevrek olur, taşımada kolaylık bakımından daha önemlidir. Tavlama sırasında su emme niteliği zorlaşır, süresi artar. Buğdaydaki su miktarı değişik yöntemlerle belirlenir.
1-) Buğday tanesinin elektrik geçirgenliğine dayanan metotla çalışan otomatik aletler.
2-) Tane kırılarak Ultra X aletinde 15 dakikada
3-) Klasik kurutma dolabı yöntemi ile buğday kırmasında 2-4 saatte.
4-) Son yıllarda NIR spektroskokopi yöntemi de kullanılıyor.
b) Kül " Madensel maddeler " miktarı :
Kül; bitkisel bir maddenin yakılması sonucu, anorganik madde oksitlerinin oluşturduğu bir kalıntıdır. Toprakta değişik miktarlarda bulunana çeşitli madensel maddeler, bitkiler için gerekli olup, modern üretim yöntemlerinde gübreleme şeklinde uygun zaman ve miktarlarda kullanılırlar. Bunlar içinde K, Ca, Mg, Fe, P ve S önemlidir. Buğdaylarda bulunan madensel maddeler dıştan içe doğru azalır . Endospermde % 0,3 kepekte % 6-8 kadardır. Külün bileşimi; yetiştiği topraktaki mineral madde miktarına, bitki tarafından alınabilme olanağı ile gübreleme durumuna bağlıdır. Ortalama % 1,3- 2,5 arasında ve memleketimiz buğdaylarında % 1,34 - 2,1 olarak değişmektedir. Buğdaylarda kül miktarı, un randımanı ile yakından ilgilidir. Genel olarak çeşitli buğdaylardan elde olunan aynı randımanlı unlarda kül miktarı çok küçük farklar gösterir. Bu özellikten yararlanılarak unların kül miktarı belirlenir ve bu değerlere göre randımanları özel kül cetvelinde ( mosh ) saptanır. Buğdayın kabuk tabakalarının öğütme işlemi aşamalarında Un'a en az karışacak şekilde; temizleme-tavlama-vals-ayarı-elek-numarası seçilerek undaki miktarı ayarlanmaya çalışır. Buğday külünde bulunan madensel maddeler belirlenmiştir.
c) Protein miktarı :
Buğdaylarda protein miktarı tür, çeşit, çevre koşulları ( iklim, toprak, hastalık ve zararlılar ) ve üretim koşullarına ( gübreleme, sulama, makineli tarım ) bağlı olarak % 6-22 arasında değişmektedir. Genel olarak sert buğdaylarda kurak yerlerde , azotu bol topraklarda yetişenlerde, yazlık ekilenlerde protein miktarı fazladır. Özellikle gelişme süresi kısa ve yağışsız olduğundan protein miktarı artmaktadır. Ülkemiz buğdaylarında protein miktarı; Topbaş Buğdaylarda % 9-13, ekmeklik buğdaylarda % 10-15, makarnalık buğdaylarda % 11-22 arasında bulunmuştur. Bir buğdayın hangi amaçla kullanılacağını saptamada en etkili kimyasal veri protein miktarıdır. Kullanım amacına göre üretilecek unlarda bulunması istenilen miktarların sağlanabilmesi için buğday paçalı yapımında dikkate alınan en önemli kriterdir. ( Örneğin Ekmek , bisküvi, pasta- paçal un üretimi )
Makarna üretiminde % 13 ve fazla , serbest ekmek üretiminde % 13-14, tava ekmeği % 12-13, bisküvi % 8,5-10,5, pasta üretiminde % 9- 9,5 protein olması gerekmektedir.
4. TEKNOLOJİK ÖLÇÜLER :
a) Yaş öz Glüten :
Buğday unu su ile hamur haline getirildiğinde, unun bileşiminde sabit proteinlerden gliadin ve glütenin suyu emerek şişer. Hamur % 2’lik tuzlu su ile yıkandığında önce azotlu maddelerle kenetlenmiş durumda bulunan nişasta ile azotlu maddelerden albumin ve globulin su ile ortamdan ayrılırlar. Geriye yaş öz ( glüten ) dediğimiz elastik ve plastik bir madde kalır. Hamurda yoğrulma sırasında ağ gibi bir yapı oluşturan glüten, fermantasyon sırasında maya tarafından üretilen karbondioksit gazının tutulmasını ve büyük hacimli ekmek oluşmasını sağlar. Yaş öz miktarı Glüten yıkama cihazı ile buğday kırmasından veya undan yıkanarak elde edilir. Sonuç ( % ) olarak belirtilir. Buğdaylarda yaş öz miktarının fazla olması istenir.
Miktarı laboratuarda Kjeldal, Keltek yön yaş özün kurutulması ile kuru öz elde edilir. Buğdaylarda proteinin % 80-85'inin kuru özü oluşturduğu ve protein miktarı ile ilişkili olduğu kabul edilir.
b) Glüten İndeks :
Son yıllarda uygulanmaya başlayan bu metoda göre, Standart Glutomatik metodunda 10 gram un veya kırma örneğini 4.8 ml. % 2'lik tuzlu su çözeltisi ile 20 saniye yoğrulup 5 dakika yıkanarak elde edilen yaş glüten içinde özel elek bulunan kartuşuna konup 1 dakika 6000 devir/dakika santrifüje tabi tutulmaktadır. Elek üzerinde geçmeden kalan kısım ve toplam yaş öz tartılarak Glüten indeks değeri hesaplanmaktadır.
Elekten Geçmeyen Kısım
Glüten İndeks = ---------------------------- x 100
Toplam Yaş Öz
Santrifüjleme sırasında glüten özelliklerine veya kalitesine bağlı olarak buradaki elekten az veya çok geçişi söz konusudur. Glüten çok zayıf olduğunda yaş özün tamamı elekten geçerek glüten indeks sıfır ( 0 ) bulunmakta , kuvvetli olduğunda ise hiçbir kısım elekten geçmeyerek 100 değeri elde edilmektedir.
Glüten indeks değerinin iki amacı vardır. 1. Yaş özün parmaklar arasında uzatılarak sübjektif duyusal denemeyle glüten kalitesini belirleme yerine kullanılabilmesi. 2. Bu metot aynı zamanda buğday kırmasında kullanılabilmektedir. Böylece kısa bir sürede (10 dk.) hem yaş öz hem de glüten indeks değeri belirlenmektedir.
c) Çökme değeri ( Sedimantasyon ) :
Buğdayların glüten kalitesi hakkında bilgi veren önemli bir yöntemdir. Buğdaydan elde edilecek unda deney yapılırken özel değirmenler kullanılmalı ve 150 mikron göz genişliğindeki elekten (9xx) elenmesi gerekir. Belirli randıman ve belirli irilikteki un parçacıklarının sulu zayıf asitlerde, su alıp şişmesi belirli sürede çökmeleri sonucu oluşan hacim, çökme değerini verir. Özel sedimantasyon tüpünde 3.2 g. un tartılır, üzerine 50 ml bromfenol mavili su konup tüpün ağzı kapatılarak kuvvetlice çalkalanır, sonra çalkalama aletinde 5 dakika çalkalanır. Üzerine 25 ml. test çözeltisi ( Laktik asit + izopropil + su karışımı ) ilave edilerek tekrar çalkalama aletinde 5 dakika çalkalanır. Aletten alınan tüpler 5 dakika bekletildikten sonra tüp içinde çökmüş haldeki un seviyesi tüp üzerindeki taksimattan ml. olarak okunarak sedimantasyon değeri belirlenir, iki paralelin ortalaması alınır. Bu değer Un'un glüten kalitesine bağlı olarak yüksek çıkar. Ekmeklik unlarda 15-20 ml orta 25-30 ml iyi 30 üzeri çok iyi kabul edilir.
Gecikmeli sedimantasyon testi : Süne zararı görmüş buğday veya bunlardan elde edilen unların belirlenmesinde uygulanan bir yöntemdir. Deney yapılırken un üzerine bromfenol mavili su konulup 5 dakika çalkalandıktan sonra deney tüpleri uygun bir yerde 1 saat bekletilir sonra deneye devam edilir. Normal sedimantasyonla belirlenen değerden azalma varsa süne zararı gördüğü anlaşılır. ( Örneğin normal sedimantasyon değeri 25 ml. gecikmeli sedimantasyon değeri 20-15-10 gibi değerler ) eğer değişmez veya artar ise buğday kalitesinin iyi olduğu gözlenir.
d) Düşme sayısı değeri ( Falling -Number / Fallzahl ) :
Buğday kırması veya unlarda diastatik aktiviteyi belirlemede kullanılan bir yöntemdir. Özellikle ekmek yapımında oluşacak gaz miktarı ve ekmek hacminin büyümesi açısından önemlidir.
Buğday nişastasının unda bulunan alfa ve beta amilaz enzimlerinin etkinliği ile viskoztesini kaybetme süresi saniye olarak düşme sayısını verir. Önemli bir veridir. Tüp içinde 7 gr. un veya kırma tartılır üzerine 25 ml. su ilave edilip ağzı kapatılarak kuvvetlice çalkalanır. Tıpa çıkartılıp viskometre karıştırıcısı konularak düşme sayısı cihazının kaynar su banyosundaki özel yere tüp yerleştirilir ve cihaz çalıştırılır. 5 saniye sonra otomatik olarak tüp ve içerisindeki un-su karışımı 55 saniye karıştırılır ve viskometre karıştırıcısı üst seviyede kalır. Çirişlenmiş nişasta içindeki alfa amilaz enzimlerinin çalışması sonucu tüp içindeki karışım sıvılaşmaya başlar ve viskometre karıştırıcısı yavaş yavaş düşerek aşağıya indiği anda cihaz durur ve ekranında okunan değer saniye olarak düşme sayısını verir ekmeklik unlarda istenen düşme sayısı 250+25 saniyedir bu değer 150’den küçükse buğday veya unun kötü şartlarda depolandığı ve enzim aktivitesinin çok arttığı anlaşılır. 300 saniyeden fazla düşme sayılı unlarda enzim katkısı ilave edilmezse ekmek hacminde ve kalitesinde düşme meydana gelir. Hamur yeterince gaz oluşturmaz, ekmek içi sıkı olur. Düşme sayısı uygun olmayan unlar paçal yapılarak da iyileştirilebilir.
Kaynak: Ege Üniversitesi Hububat Anabilim Dalı Başkanı Prof. Dr. Sezgin Ünal