ENMixolab ile Mükemmel Bisküvinin Mühendisliği
Türkiye’de bulunan Bahri Dağdaş Uluslararası Tarımsal Araştırma Enstitüsü, Mixolab Evrensel Un ve Hamur Analizörü kullanarak özel bir buğday unu seçim protokolüne öncülük etmiştir.
Bahri Dağdaş Uluslararası Tarımsal Araştırma Enstitüsü, Türkiye’de tarımsal araştırma ve geliştirme alanında faaliyet gösteren önde gelen bir devlet araştırma kurumudur. 1914 yılında Konya’da kurulmuş olup, Türkiye Cumhuriyeti Tarım ve Orman Bakanlığı’na bağlı Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü (TAGEM) bünyesinde faaliyet göstermektedir. Görev alanı ve çalışma konuları; tahılların (buğday, arpa, tritikale, yulaf ve çavdar), endüstri bitkilerinin, tıbbi ve aromatik bitkilerin ve yem bitkileri ile mera-çayır bitkilerinin ıslahı ve yetiştirme tekniklerini kapsamaktadır.
Ayrıca enstitü, bitki yetiştirme tekniklerinin geliştirilmesi, tarımsal verimliliğin artırılması ve bitki sağlığının korunması üzerine araştırmalar yürütmektedir. Kalite ve Teknoloji Laboratuvarı’nda detaylı analizler yapılmakta olup, araştırmacılar aynı zamanda çevresel faktörlerin kalite parametreleri üzerindeki etkilerini incelemektedir.
Kuraklık Test Merkezi gibi özel altyapılar, aşırı stres koşullarına dayanıklı çeşitlerin geliştirilmesi ve test edilmesini mümkün kılmaktadır.
Ekmeklik ve makarnalık buğdayların kapsamlı kalite analizleri Kalite ve Teknoloji Laboratuvarı’nda gerçekleştirilmektedir. Tarla ıslahı ile fabrika ihtiyaçları arasındaki boşluğu stratejik sanayi iş birlikleri ile birleştirerek, Bahri Dağdaş Uluslararası Tarımsal Araştırma Enstitüsü, bisküvi endüstrisi için özel olarak tasarlanmış “Aliağa” ve “Savatara” gibi elit buğday çeşitlerini başarıyla geliştirmiştir.
ZORLUK: EKMEĞİN ÖTESİ
Bisküvi üretiminde, buğday unlarından zayıf gluten yapısına sahip olmaları ve kontrollü yayılma sağlayan hamur oluşturabilmeleri beklenir. Yüksek protein ve güçlü gluten ekmek için ideal iken, bisküvi üretimi bunun tam tersini gerektirir: zayıf gluten yapısı, düşük protein, düşük su kaldırma kapasitesi ve hamurun mükemmel şekilde yayılmasını ve istenen “kırılma sesi” veya gevrekliğin oluşmasını sağlayacak kontrollü nişasta davranışı.
Binlerce aday arasından bu spesifik genotipleri belirlemek karmaşık bir bilimsel zorluktur ve enstitü bu sorunu, her yıl yaklaşık 200 genotipi Mixolab analizi ile tarayarak protein kalitesi ve nişasta davranışını değerlendirmek suretiyle çözmektedir. Mixolab, enstitünün kalite kontrol ve hedef odaklı ürün geliştirme süreçlerinde stratejik bir araç olarak hizmet vermektedir.
ÇÖZÜM: MIXOLAB İLE HASSAS ANALİTİK
Enstitü’nün Kalite ve Teknoloji Laboratuvarı, Mixolab sistemi kullanılarak özel bir seçim protokolüne öncülük etmiştir. Bu ileri teknoloji, araştırmacıların un ve hamur reolojisini mekanik stres ve kontrollü sıcaklık değişimleri altında eş zamanlı olarak analiz etmelerine olanak tanır.
Islah programları ve araştırma projeleri kapsamında hasat edilen buğday örnekleri laboratuvara ulaştığında, sadece gluten kalitesi değil, aynı zamanda nişasta davranışı ve amilaz aktivitesi de Mixolab analizleri ile değerlendirilmektedir.
Bu kapsamlı değerlendirme, belirli genotiplerin bisküvi üretimi için gerekli olan zayıf gluten yapısına, düşük protein oranına ve kontrollü nişasta jelatinizasyonuna sahip olup olmadığını belirlemeyi sağlar.
45 dakikalık analiz sırasında, C1–C5 noktaları karıştırma, ısıtma ve soğutma aşamaları boyunca tork değişimlerini izleyerek değerlendirmeye rehberlik eder. Ortaya çıkan Mixolab Bisküvi Analiz Profili; su kaldırma kapasitesi, gluten özellikleri, viskozite, amilaz etkisi ve retrogradasyonu belirleyerek seçim sürecini kolaylaştırır.
Enstitü, beş kritik “C” noktası ve belirli eğim açılarına odaklanarak yüksek hassasiyetli bir “Bisküvi Analiz Profili” oluşturmuştur.
Tablo 1: CHOPIN+ Mixolab protokolüne dayalı bisküvi analiz profili.
| Enstitüye Göre Bisküvi Kalitesi İçin Açıklama / Yorum | |
| C1 Noktası | Mixolab’da yapılan analiz sonuçları değerlendirilirken, C1 için 1.1 Nm tork değeri bisküvi unu için uygun bulunmuştur. Su kaldırma kapasitesi %54’ün altında olan ve Mixolab profilinde 1-2 su kaldırma indeksi ile 1-3 yoğurma indeksi değerleri arasında yer alan numuneler, bisküvi unlarının belirlenmesi kriterlerinin ilk kısmını sağlamaktadır. |
| C2 Noktası | Mekanik iş ve sıcaklığın bir fonksiyonu olarak protein zayıflaması. Yoğurma ve ısının etkisiyle oluşan gluten davranışını gösterir. Mixolab’da yapılan analiz sonuçları değerlendirilirken, C2 için 0.35-0.45 Nm aralığındaki tork değerleri bisküvi unu için uygun bulunmuştur. Bu süre zarfında sıcaklık arttıkça gluten yapısı zayıflar ve torktaki azalma hızı α açısını oluşturur. Bisküvi unlarında nispeten yüksek bir α açısı tercih edilir, çünkü bu durum zayıf bir gluten yapısını ve iyi bir yayılma potansiyelini gösterir. Bisküvi unu seçiminde, -0.040 ile -0.080 Nm/dk aralığındaki α eğim değeri uygun kabul edilmektedir. Mixolab profilinde yüksek indeks değeri daha güçlü bir gluten içeriğini gösterir. Mixolab profilinde 1-3 gluten indeks değerleri arasında yer alan numuneler düşük stabiliteye ve zayıf gluten yapısına sahiptir ve bunlar bisküvi unlarının belirlenmesinde proteinle ilgili kriterler arasındadır. |
| C3 Noktası | Karışımın 90 °C’ye kadar ısınmasıyla, nişastanın suyu absorbe edip şiştiği ve viskozitenin maksimum seviyeye ulaştığı, nişasta jelatinizasyonunun ölçüldüğü noktadır. Yüksek değerler sert ve kompakt bir yapının oluştuğunu gösterirken, düşük değerler kırılgan ve ufalanabilir bir yapının oluştuğunu gösterir. Mixolab’da yapılan analiz sonuçları değerlendirilirken, C3 için 1.6-2.1 Nm aralığındaki tork değerleri bisküvi unu için uygun bulunmuştur. Bu aşamada, hamurun ısıtma fazında nişastanın jelatinizasyon hızını gösteren β açısı oluşur. Genellikle düşük-orta seviyede β açısı tercih edilir. Bunun nedeni jelatinizasyonun daha yavaş gerçekleşmesi, hamurun fırında daha kontrollü yayılmasını sağlaması ve düzgün yüzey ile gevrek bir yapı oluşturmasıdır. Bisküvi unu seçiminde, 0.20 ile 0.40 Nm/dk aralığındaki β eğim değeri uygun kabul edilmektedir. Mixolab profilinde yüksek indeks değeri daha viskoz bir hamur yapısını beraberinde getirir. Mixolab profilinde 4-6 viskozite indeks değerleri arasında yer alan numuneler orta seviyede olup, bisküvi unlarının belirlenmesinde nişasta jelatinizasyonu ile ilgili kriterler açısından uygun buğdaylar olarak kabul edilir. |
| C4 Noktası | Jelatinize olmuş nişastanın ısı ve amilaz etkisi altında stabil kaldığı, yüksek sıcaklıklarda nişastanın oluşturduğu jel yapısının dayanıklılığını gösteren noktadır. Hamurun yayılması ve gevrekliğin önemli olduğu bisküviler için çok yüksek stabilite istenmez; kontrollü bir azalma tercih edilir. Mixolab’da yapılan analiz sonuçları değerlendirilirken, C4 için 1.5-1.7 aralığındaki tork değerleri bisküvi unu için uygun bulunmuştur. Düşük C4 değeri, amilaz enziminin nişastayı parçalama etkisini gösterir. Bu aşamada torktaki azalma γ açısını oluşturur. Kontrollü enzim aktivitesi için gamma açısının derecesi önemlidir. Bisküvi unu seçiminde, -0.05 ile -0.22 Nm/dk aralığındaki γ eğim değeri uygun kabul edilmektedir. Mixolab profilinde 7-8 amilaz indeks değerleri arasında yer alan numuneler, bisküvi unlarının belirlenmesinde amilaz enzimi ile ilgili kriterler arasındadır. |
| C5 Noktası | Soğutma sırasında nişastanın yeniden kristalleşmesini ölçen noktadır. Mixolab’da yapılan analiz sonuçları değerlendirilirken, C5 için 2.5-2.7 aralığındaki tork değerleri bisküvi unu için uygun bulunmuştur. Mixolab profilinde 7-8 retrogradasyon indeks değerleri arasında yer alan numuneler, bisküvi unlarının belirlenmesinde nişastanın yeniden kristalleşmesi ile ilgili kriterler arasındadır. |
| Sonuç | Enstitü’nün Kalite ve Teknoloji Laboratuvarı’nda yapılan çalışmalar sonucunda, bisküvi unu seçimi için 2-36 677 indeks değeri uygun bulunmuştur. Uzun yıllara dayanan çalışmalar ve gözlemler sonucunda, 2-36-677 indeks skor değerlerinin diğer kalite parametreleri ile birlikte değerlendirildiğinde uygun olduğuna karar verilmiştir. Ancak bazı durumlarda 3-46-777 veya 3-47-8778 indeks skorları da kabul edilmektedir. |
Şekil 1: Uygun Mixolab un profili (Mixolab Profiler kullanılarak) ve pişirme testi sonuçları.
Şekil 2: Kabul edilemez Mixolab un profili (Mixolab Profiler kullanılarak) ve pişirme testi sonuçları.
ETKİ: LABORATUVARDAN PAZARA
Bu veri odaklı yaklaşım, Enstitü’nün ıslah verimliliğini ve sanayi iş birliklerini dönüştürmüştür:
- Laboratuvar artık her yıl ortalama 200 buğday genotipini özellikle bisküvi üretim potansiyeli açısından taramaktadır. Çalışmalarda seçimler öncelikle fiziksel, kimyasal ve reolojik analizlere göre yapılmakta; bu seçimlere dayanarak bisküvi özellikleri uygun olabilecek genotipler belirlenmekte ve ardından bu genotiplerin Mixolab çalışmaları gerçekleştirilmektedir.
- Türkiye’nin önde gelen gıda şirketlerinden Ülker ile yakın iş birliği sayesinde, enstitü laboratuvar bulgularını gerçek endüstriyel fırınlama testleri ile doğrulamakta ve Mixolab indeks değerlerinin tüketiciye hazır ürünlerle uyumlu olmasını sağlamaktadır.
- Aliağa ve Savatara çeşitlerinin tescili, Türk gıda sanayisine küresel bisküvi standartlarına uygun, yüksek kaliteli yerli hammaddeler sağlamaktadır.
- Uluslararası Kışlık Buğday Geliştirme Programı (IWWIP) koordinatörü olarak enstitü, yüksek kaliteli genotiplerini 50’den fazla ülke ile paylaşmakta ve CIMMYT ile ICARDA ile yakın iş birliği içinde Türkiye’nin buğday inovasyonunda küresel bir merkez olmasını sağlamaktadır.
Bahri Dağdaş Uluslararası Tarımsal Araştırma Enstitüsü, üretici, tüketici ve sanayicilerin talepleri doğrultusunda yüksek kaliteli yeni çeşitlerin seçimi ve geliştirilmesine öncülük ederek tahıl inovasyonundaki lider rolünü daha da güçlendirmektedir.
Teknik Uyarı
Bu dokümanda sunulan spesifik sayısal değerler, tork aralıkları (C1–C5) ve indeks skorları (2-36-677 gibi), Bahri Dağdaş Uluslararası Tarımsal Araştırma Enstitüsü’nün uzun yıllara dayanan araştırmaları ve uzmanlığı temel alınarak belirlenmiştir. Bu referans değerler kesin olmayıp, ürün tipine, değişen proses koşullarına ve farklı endüstriyel fırınlama ortamlarının özel gereksinimlerine bağlı olarak değişiklik gösterebilir.
