Storage Properties of Wheat Germ Applied of Different Stabilization Processes

Year 2019, Volume 1, Issue 2, 67 - 75, 09.12.2019

Mustafa Kürşat DEMİR Nermin BİLGİÇLİ Selman TÜRKER Berat DEMİR

Abstract

Wheat germ is the component of wheat kernel with the highest nutritional value. In spite of this, wheat germ is one of the main by-products of milling industries. Wheat germ is rich in polyunsaturated fatty acids and decreases storage quality due to oxidation/rancidity reactions coming from its high enzyme activity. For this reason, the human consumption of wheat germ is very limited, since the major part of it is used for other purposes and especially animal feeding. The aim of this study was to investigate the stabilization of wheat germ and improve storage stability. In the experiments related with wheat germ storage stability, wheat germs was treated with five different stabilization applications (dry heating, autoclaving, microwave, infrared and Ultraviolet-C), stored in three different conditions (refrigerator (4-6^oC), room temperature (24±1^oC) and vacuum packaging). Stabilization tests were conducted at 0^th, 90^th, and 180^th days of storage. Mold-yeast growth, peroxide value, p-anisidine value and tocopherol (α, β and γ) contents of the stabilizated wheat germ were measured. According to the results obtained, it was determined that stabilized wheat germs should be vacuum-packed, and that autoclave as a thermal treatment and ultraviolet-C process as a non-thermal treatment were the stabilization methods that were determined to produce effective results.

Keywords

Wheat germ, stabilization, autoclave, microwave, infrared, ultraviolet-C

Farklı Stabilizasyon İşlemleri Uygulanmış Buğday Ruşeymlerinin Depolama Özellikleri

Abstract

Buğday ruşeymi, buğday tanesinin besinsel açıdan en üstün bileşenidir. Buna rağmen, değirmencilik sektörü için buğday ruşeymi başlıca yan ürünlerden birisidir. Buğday ruşeymi, doymamış yağ asitlerince zengindir ve sahip olduğu yüksek enzim aktivitesi oksidasyon/acılaşma reaksiyonları neden olarak, ürünün depolama kalitesini düşürür. Bu nedenle, insan beslenmesinde yeri oldukça sınırlı olan buğday ruşeyminin büyük bir kısmı, özellikle hayvan beslenmesinde ve diğer amaçlar için kullanılır. Bu çalışmada, buğday ruşeymi beş (5) farklı stabilizasyon işlemine (kuru kavurma, otoklavlama, mikrodalga, infrared ve Ultraviyole-C) tabi tutularak, 3 farklı depolama koşulunda (buzdolabı şartlarında (4-6^oC), oda sıcaklığında (24 ± 1^oC) ve vakum paketleme), 3 farklı depolama süresinde (0., 90. ve 180. gün) saklanmış, bu süreler sonunda stabilizasyon özellikleri belirlenmiştir. Stabilize edilmiş buğday ruşeymi örneklerinde toplam maya-küf yükü, peroksit değeri, p-anisidin değeri ve tokoferol (α, β ve γ) içerikleri belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre; stabilize edilmiş buğday ruşeymlerine, vakum ambalajlama yapılması gerektiği, stabilizasyon metodu olarak da ısıl işlemlerden otoklav ve ısıl olmayan işlemlerden ise ultraviyole-C işleminin etkili sonuçlar verdiği belirlenmiştir. 

Keywords

Buğday ruşeymi, stabilizasyon, otoklav, mikrodalga, infrared, Ultraviyole-C

References

• A. Elgün, Z. Ertugay, Tahıl İşleme Teknolojisi, Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, No:718, Erzurum, 1995.
• S.A. Shurpalekar, P.H. Rao, Wheat germ, Advances in Food Research. 23 (1977), 187-304. doi:10.1016/S0065-2628(08)60329-8
• Ü. Çakmaklı, E. Köse, K. Kemahlıoğlu, Ham ve stabilize ticari buğday ruşeyminin bir katkı maddesi kombinasyonu ile birlikte katımının hamur ve ekmek niteliklerine etkileri, Gıda. 20 (4) (1995), 243-248.
• A.K. Srivastava, M.L. Sudha, V. Baskaran, K. Leelavathi, Studies on heat stabilized wheat germ and its influence on rheological characteristics of dough, European Food Research and Technology. 224 (3) (2007), 365-372. doi:10.1007/s00217-006-0317-x
• M.L. Sudha, , A.K. Srivastava, K. Leelavathi, Studies on pasting and structural characteristics of thermally treated wheat germ, European Food Research and Technology. 225 (3-4) (2007), 351-357. doi: 10.1007/s00217-006-0422-x
• Ş. İbanoğlu, İ. Gökpınar, A.C. Dalgıç, M.D. Öner, Buğday ruşeymi özellikleri ve kullanım alanları, Unlu Mamüller Teknolojisi. 8 (6) (1999), 39-43.
• T. Wang, L.A. Johnson, Refining high-free fatty acid wheat germ oil, Journal of The American Oil Chemists' Society. 78 (1) (2001), 71-76. doi: 10.1007/s11746-001-0222-2
• O.A. Megahad, O.S. El Kinawy, Studies on the extraction of wheat germ oil by commercial hexane, Grasas Y Aceites. 53 (4) (2002), 414-418. doi: 10.3989/gya.2002.v53.i4.339
• S. Türker, A. Elgün, Süne-kımıl zararlı tavlı buğdaylara mikrodalga uygulamasının öğütme ve un özelliklerine etkisi, Gıda. 23 (1) (1998), 67-73.
• S.M. Nolasco, L.A. Aguirrezábal, J. Lúquez, C. Mateo, Variability in oil tocopherol concentration and composition of traditional and high oleic sunflower hybrids (Helianthus annuus l.) in the pampean region (Argentina), Grasas Y Aceites. 57 (3) (2006), 260-269. doi: 10.3989/gya.2006.v57.i3.47
• K.X. Zhu, H.M. Zhou, H.F. Qian, Protein extracted from defatted wheat germ: nutritional and structural properties, Cereal Chemistry. 83 (2006), 69-75. doi:10.1094/CC-83-0069
• Y. Hışıl, S. Ötleş, Vitamin and mineral contents of wheat germ, Gıda. 16 (5) (1991), 303-306.
• L. Yu, S. Haley, J. Perret, M. Harris, Antioxidant properties of hard winter wheat extracts, Food Chemistry. 78 (4) (2002), 457-461. doi: 10.1016/S0308-8146(02)00156-5
• B. Xu, S.L. Zhou, W.J. Miao, C. Gao, M.J. Cai, Y. Dong, Study on the stabilization effect of continuous microwave on wheat germ, Journal of Food Engineering. 117 (1) (2013), 1-7. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2013.01.031
• C.G. Rizzello, A. Cassone, R. Coda, M. Gobbetti, Antifungal activity of sourdough fermented wheat germ used as an ingredient for bread making, Food Chemistry. 127 (3) (2011), 952-959. doi: 10.1016/j.foodchem.2011.01.063
• C.I. Febles, A. Arias, A. Hardisson, C. Rodriguez-Alvarez, A. Sierra, Phytic acid level in wheat flours, Journal of Cereal Science. 36 (1) (2002), 19-23. doi: 10.1006/jcrs.2001.0441
• H.P. Rao, G.V. Kumar, R.G.C.P. Rao, S.R. Shurpaleker, Studies on stabilization of wheat germ. Lebensmittel Wissenschaft und Technologie. 13 (1980), 302-307.
• R. Vetrimani, N. Jyothirmayi, P.H. Rao, C.S Ramadoss, Inactivation of lipase and lipoxygenase in cereal bran, germ and soybean by microwave treatment, Lebensmittel Wissenschaft und Technologie. 25 (6) (1992), 532-535.
• S. Kermasha, B. Bisakowski, H. Ramaswamy, F. Van de Voort, Comparison of microwave, conventional and combination heat treatment on wheat germ lipase activity, International Journal of Food Science and Technology. 28 (1993), 617-623. doi: 10.1111/j.1365-2621.1993.tb01313.x
• R.W. Klinker, Stabilization of wheat germ by microwave heating, Getride Mehl und Brot. 48 (1994), 18-21.
• H. Zwingelberg, B. Fretzdorff, Effect of microwave treatment on the keeping characteristics of food grade wheat germ, Getredie Mehl und Brot. 50 (1996), 214-218.
• E. İbanoğlu, Kinetic study on colour changes in wheat germ due to heat, Journal of Food Engineering. 51 (3) (2002), 209-213. doi: 10.1016/S0260-8774(01)00057-7
• P. Elez-Martinez, J. Escola-Hernandez, R.C. Soliva-Fortuny, O. Martin-Belloso, Inactivation of lactobacillus brevis in orange juice by high-intensity pulsed electric fields, Food Microbiology. 22 (4) (2005), 311-319. doi: 10.1016/j.fm.2004.09.005
• Z. Liang, Z. Cheng, G.S. Mittal, Inactivation of spoilage microorganisms in apple cider using a continous flow pulsed electric field system, LWT-Food Science and Technology. 39 (4) (2006), 351-357. doi: 10.1016/j.lwt.2005.02.019
• S.Ö. Özkoç, Kızılötesi ve kızılötesi-kombinasyon ısıtma teknolojilerinin gıda işleme uygulamalarında kullanımı, Gıda. 35 (3) (2010), 211-218.
• A. Elgün, S. Türker, N. Bilgiçli, M.K. Demir, N. Ertaş, Depolama stabilitesi, ekmekçilik kalitesi ve besin değeri daha yüksek tam buğday unu üretimi üzerine bir araştırma, Tübitak-TOVAG, Proje No: 106O187, Konya, (2009).
• M. Certel, F. Erem, B. Karakaş, Farklı depolama koşullarında normal ve kepekli ekmeklerin mikrobiyolojik özellikleri, su aktivitesi ve sünme durumunun değişimi, Gıda. 34 (6) (2009), 351-358.
• AOCS, In Official Methods and Recommended Practices of The American Oil Chemists’ Society, AOCS Press: Champaign, IL., 1990.
• IUPAC-International Union of Pure and Applied Chemistry, Method 2.432 in Standard Methods for The Analysis of Oils, Fats and Derivatives. 7th edition, Pergamon Press, Oxford, 1992.
• O. Düzgüneş, T. Kesici, O. Kavuncu, F. Gürbüz, Araştırma ve Deneme Metodları (İstatistiksel Metodları-II), Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayın No: 1021, Ankara, 1987.
• M.K. Demir, A. Elgün, Buğday Ruşeyminin Beslenmedeki Yeri, 1. Ulusal Helal ve Sağlıklı Gıda Kongresi, Ankara, 184-185, 2011.
• J. Tao, Rice bran stabilization by improved internal and external heating methods, PhD Thesis, Louisiana State University, Baton Rouge, LA., 1989.
• H.U. Hebbar, K.E. Nandini, M.C. Lakshmi, R. Subramanian, Microwave and infrared heat processing of honey and its quality, Food Science and Technology Research. 9 (1) (2003), 49-53. doi: 10.3136/fstr.9.49
• N. Özkütük, Mikrodalga ve ultraviyole ile dezenfeksiyon uygulamaları, kullanım alanları genel özellikleri, 4. Ulusal Sterilizasyon Dezenfeksiyon Kongresi, Samsun, 338-343, 2005.
• M. Capitani, C.M. Mateo, S.M. Nolasco, Effect of temperature and storage time of wheat germ on the oil tocopherol concentration, Brazilian Journal of Chemical Engineering. 28 (2) (2011), 243-250. Doi: 10.1590/S0104-66322011000200008
• H. Dıraman, Türkiye'nin farklı bölgelerinden çeşitli sistemlerle üretilmiş natürel zeytinyağlarında oksidatif stabilite ve serbest asitlik düzeyi üzerine çalışmalar, Gıda. 32 (2) (2007), 63-74.
• D.B. Konuşkan, Hatay’da yetiştirilen halhalı, sarı haşebi ve gemlik zeytin çeşitlerinden çözücü ekstraksiyonuyla elde edilen yağların bazı niteliklerinin belirlenmesi ve mekanik yöntemle elde edilen zeytinyağları ile karşılaştırılması, Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı, Adana, 2008.