1. ÖZET

Dondurulmuş hamurlar, taze haldeki pişirilmiş ürünlere kolaylıkla dönüşebildiği için günümüz fırıncılık endüstrisinde kullanılmaktadırlar. Ancak ekmek hamurunun dondurulması ve dondurarak depolanmasının sonucunda, ekmek hacminin azalması, fermantasyon süresinin uzaması ve yapısal özelliklerin daha hızlı değişmesi gibi bazı olumsuzluklar ortaya çıkmaktadır. Dondurma işleminin hamur üzerindeki olumsuz özelliklerini azaltmak için bir çok farklı yöntem kullanılmaktadır. Bu yöntemlerden birisi, dondurulmuş hamurlara hidrokolloidler ilave etmektir. Hidrokolloidler uygun koşullar altında, kalınlaştırıcı, emülsiyonları stabilize edici, film ve jel oluşturucu, su bağlayıcı ajan olarak görev yapmaktadırlar. Dondurulmuş hamurlara hidrokolloid katkısının ilave edilmesiyle, donma-çözme döngüsü sırasında oluşabilecek zarar azaltılmakta; bu hamurlardan yapılan ekmeklerde ise hacim artmakta ve bayatlama geciktirilmektedir.

2. GİRİŞ

Dondurulmuş hamurlar, günümüz fırıncılık endüstrisinde taze haldeki pişirilmiş ürünlere kolaylıkla dönüşebildiği için kullanılmaktadırlar. Hamur kuvveti ve dondurarak depolama, dondurulmuş hamurlardan üretilen ekmeklerin kalitesinde önemli bir rol oynamaktadır. Çünkü bunlar, sert dondurma ve don-çözme koşullarına dayanıklı olmak zorundadırlar (BHATTACHARYA ve ark., 2003). Ancak dondurulmuş hamur kullanımının, uzun süreli depolamada kalite kaybının olması ve performansında değişkenlik göstermesi gibi bazı dezavantajları vardır (BERGLUND, 1988; INOUE ve BUSHUK, 1991). Hamur stabilitesindeki bu kayıplar genellikle, fermantasyon süresinin artması, ekmek hacminin azalması, zayıf ekmek özelliklerinin meydana gelmesi ve raf ömrünün azalmasıdır (KENNY ve ark., 1999; SHARADANT ve KHAN, 2003).
Dondurulmuş hamur stabilitesi, çözülen hamur kabul edilebilir bir sürede son fermantasyon yeteneği ile normal hacim ve ekmek özelliklerine sahip pişmiş ürün verebilmesi olarak ifade edilmektedir (WOLT ve D?APPOLONİA, 1984).
Dondurulmuş hamur kalitesi ve stabilitesi dondurulmuş hamur üretiminde kullanılan işlem koşulları tarafından oldukça fazla etkilenmektedir. Bu işlem koşulları arasında yer alan hamur yoğurma, dondurma yöntemi, dondurma hızı ve dondurarak depolama hakkında oldukça fazla araştırma bulunmaktadır (LEHMANN ve DRESSE, 1981; DUBOİS ve BLOCKCOLSKY, 1986; KOCA, 1989; NEYRENEUF ve VAN DER PLAAT, 1991; NEYRENEUF ve DELPURECH, 1993; EL-HADY ve ark., 1996).
Dondurulmuş hamur üretiminde maya gelişimi ve gaz tutma gücü en önemli sorunlardan birisidir (HİNO ve ark., 1987). Maya, hamurun başarılı bir şekilde gaz üretebilmesi için gereklidir ve maya hücresinin zarar görmesi gaz üretiminde bir azalmaya yol açmaktadır. Maya gelişimi ve gaz tutma gücü, dondurma hızı ve depolama sıcaklıklarından (BENDER ve LAMB, 1977), dondurarak depolama süresinden (BERGLUND ve SHELTON, 1993) ve donma çözme döngüsünden (HSU ve ark., 1979) etkilenmektedir. Ayrıca mayanın gaz oluşturma gücü, zincire, maya hücrelerinin sayısına, hücre aktivitesine ve ortamdaki fermente olabilir şeker miktarına bağlıdır. Hızlı dondurma, gaz oluşturma gücünü (AUTİO ve SİNDA, 1992; GELİNAS ve ark., 1993; INOUE ve ark., 1994; EL-HADY ve ark., 1996 ) ve maya hücrelerinin sayısını (LORENZ, 1974) azaltmaktadır.
Taze ekmek yapımında hamur gelişimi için, yoğurmadan sonra dinlendirme yapılması önemlidir. Ancak dondurulmuş hamur üretiminde maya aktivitesini sınırlamak ve donmadan önce fermantasyonu önlemek için hamur dinlendirilmesinden genellikle kaçınılmaktadır (GODKİN ve CATHCART, 1949; HEİD, 1968).
Dondurarak depolama sırasında ekmek hamurunun kalitesi aşamalı olarak kötüleşmektedir (NEYRENEUF ve VAN DER PLAAT, 1991; INOUE ve BUSHUK, 1992; LE BAİL ve ark., 1999; LU ve GRANT, 1999; RİBOTTA ve ark., 2001). Yapılan çalışmalarda ekmeklik kalitesinin kaybına neden olabilecek 2 faktör üzerinde durulmaktadır. 1. hem mayanın canlı kalmasının hem de aktivitesinin azalması nedeniyle gaz oluşum gücünün azalması 2. hamur kuvvetinin aşamalı olarak kaybolması.
Dondurarak depolama ve donma-çözme döngüsü sırasında oluşan buz kristalleri, gluten proteinin yapısına fiziksel olarak zarar vermektedir (VARRİONA-MARSTON ve ark., 1980). Ve bunun sonucunda da hidrofobik bağlar zayıflamakta, hamur gluten ağında su moleküllerinin yeniden dağılımı meydana gelmekte (RASANEN ve ark., 1998), gaz tutma kapasitesinde azalma (BERGLUND ve ark., 1991; AUTİO ve SİNDA, 1992) ve düşük ekmek hacmi oluşmaktadır (INOUE ve BUSHUK 1991 ve 1992).
Dondurmanın hamur üzerindeki olumsuz etkilerini azaltmak için bir çok farklı yöntem bulunmaktadır. Bunlardan bazıları: dondurma işlemine daha fazla dayanabilen yeni mayalar üretmek, ekmek yapım prosesini geliştirmek veya dondurulmuş hamurlar için uygun katkılar ve bileşenler kullanmaktır (ROUİLLE ve ark., 2000).
Ekmek katkı maddeleri, fırıncılık ürünlerinde prosesi kolaylaştırmak, hammaddedeki değişiklikleri karşılamak, kalitedeki sürekliliği garanti altına almak ve istenilen özelliklerde ve tazelikte gıda üretimi sağlamak amacıyla kullanılırlar (RİBOTTA ve ark., 2004). Son yıllarda bu amaçla kullanılan katkı maddelerinden birisi de hidrokolloidlerdir (ALEXANDER, 1999; WARD ve ANDON, 2002; SHARADANT ve KHAN, 2003).
Hidrokolloidler ve sınıflandırılmaları
Gam terimi ilk olarak yapışkan, zamkımsı, bitkilerden sızan doğal maddeler için kullanılmıştır. Gamın teknik olarak kabul edilen tanımı ise, kıvam artırıcı ve/veya jelleştirici etki vermek için suda dağılabilen veya çözünebilen polimerik karbonhidratlar olarak açıklanmaktadır. Bu tip maddeler kolloidal yapıda ve hidrofilik kolloid özellikte olduklarından ? hidrokolloidler ? olarak da adlandırılırlar (GLİCKSMAN, 1969).
Hidrokolloidler, kalınlaştırıcı, emülsiyonları stabilize edici, film ve jel oluşturucu, tekstürel özellikleri ve su tutmayı artırıcı, su hareketini kontrol edici ve genellikle gıda kalitesini artırıcı ve muhafaza edici ajanlar olarak kullanılmaktadırlar (CHRİSTİANSON ve ark.,. 1981; DZİEZAK, 1991; SCHENZ, 1995; WARD ve ANDON, 2002).
Hidrokolloidler çeşitli biyolojik kaynaklardan elde edilirler ve değişik arıtma işlemlerine tabii tutulurlar (WARD ve ANDON, 1993). Hidrokolloidlerin elde edildikleri kaynaklar tablo 1. de verilmiştir.
Hidrokolloidlerin bir çoğu molekül içinde birleşmiş olarak kalsiyum, magnezyum, potasyum ve bazen de diğer metalik katyonları bulunduran anyonik veya nötral kompleks ve dallanmış heteropolisakkaritlerin bir grubunu oluşturmaktadırlar (GLİCKSMAN, 1980).
Hidrokolloidler, un formülasyonunda %1 ?den düşük konsantrasyonlarda kullanıldıkları zaman, su absorpsiyonunu ve hamur hacmini artırmakta; ekmek içi sertliğini ve nişasta retrogradasyonunu azaltmaktadırlar (BRUMMER, 1977).
Tablo 1. Suda çözünebilir gam tipleri (WARD ve ANDON, 1993)
Tip Kaynak
Reçine gamları
Gam arabikKarayaTragakant Acacia sp.Sterculia sp.Astragalus sp.
Deniz yosunu ekstraktları
KarragenanAgarAljinat Chondrus, eucheuma spp.Gracilaria, Geldium spp.Laminaria, Macrocystis spp.
Tohum ekstraktları
Guar gamKeçi boynuzu gamı Cyamopsis tetragonolobusCeratonia siliqua
Mikrobiyel gamlar
Ksantan gamGellan gam Xanthomonas compestrisPseudomonas clodea
Bitki ekstraktları
PektinlerKonjac unu Elma, turunçgil kabuklarıAmorphpophallus ap.
Modifiye gamlar
Selüloz gamSelüloz jelMetil selülozHPMC Sodyum karboksimetil selülozMikrokristalin selülozMetil selülozHidroksipropilmetil selüloz
KOBS (1997), donmuş hamurlarda gamların kullanılmasıyla donma-çözme döngüsü sırasında oluşabilecek zararın azaltılması yönünde bir olasılık bulunabileceğini ifade etmektedir. Ayrıca WARD ve ANDON (1993), CMC, karragenan, gam arabik ve keçi boynuzu (LBG) gibi gamların donmuş hamurlarda meydana gelebilecek problemleri önlediklerini belirtmektedirler.
Gam içeren ekmek katkı maddeleri, dondurularak depolanmış ekmeklerin kısmi olarak pişirilmesinden sonra, bayatlamalarını geciktirmektedir (BARCENAS ve ark., 2003). Düşük ve yüksek konsantrasyonlarda guar gam ve ksantan gam ilave edilerek yapılan taze ekmeklerle, bu ekmeklerin dondurularak depolanması ve mikrodalga ile geri ısıtılmasının karşılaştırıldığı bir çalışmada, son ekmek kalitesine guar gam genellikle daha az etki yaparken; düşük konsantrasyonlardaki ksantan gam daha iyi ekmek özellikleri göstermiştir. Bu yüzden guar gam ve ksantan gam hem dondurarak depolanan hem de mikrodalga ile geri ısıtılan ekmeklerde, ekmek kalitesini iyileştirmek için alternatif bir çözüm olabilmektedir (MANDALA, 2005).
Bir tohum gamı olan guar gam, dondurmalarda, dolgulu pastalarda ve diğer dondurulmuş ürünlerde LBG ve karragenan ile birlikte bir stabilizer ajan olarak sıkça kullanılmaktadır (ALEXANDER, 1999). Guar gam, gluten ve DATEM ilave edilerek ?18 °C de dondurarak depolanan örneklerin incelendiği bir çalışmada, daha yüksek hacimli ve daha iyi ekmek içine sahip ekmekler üretilmiştir (RİBOTTA ve ark., 2001).
Kappa-karragenan (k-karragenan) ve hidroksipropilmetil selüloz (HPMC)?un taze ekmek kalitesi ve kısmi olarak pişirilen dondurulmuş ekmeğin bayatlaması üzerine etkilerinin incelendiği bir çalışmada, HPMC taze ekmeğin hacmini, su tutma kapasitesini artırmış ve su aktivitesini azaltmıştır. Buna ilaveten HPMC ilavesi, ekmek içi sertliğini ve dondurarak depolamanın ekmek bayatlaması üzerindeki etkisini azaltmıştır. Elde edilen tüm sonuçlar, k-karragenanın kısmi olarak pişirilen dondurulmuş ekmekler için iyi bir geliştirici katkı olmadığını göstermiştir (BARCENAS ve ark., 2003).
Ksantan gam, guar gam ve k-karragenanın dondurulmuş hamurun yapısal ve reolojik özellikleri üzerine etkilerinin belirlendiği bir diğer çalışmada ise, genel olarak gamların ilave edilmesiyle su absorpsiyonu, gelişme süresi, yoğurma tolerans indeksi, dayanıklılık, uzama kabiliyeti, jeletinizasyon sıcaklığı, viskozite ve hamurun mikro yapısı gibi özellikler artmıştır (LEE ve ark., 2000).
SHARADANT ve KHAN (2003) tarafından yapılan bir çalışmada, sert kırmızı yazlık buğdaydan elde edilen una 3 farklı oranlarda (%1, %2, %3) CMC, LBG, k-karragenan ve gam arabik ilave edilerek dondurulmuş hamurlar yapılmış ve 16 haftaya kadar depolama uygulanmıştır. Hamur özellikleri 0, 1 gün ve 4, 8, 12 ve 16 haftalık dondurarak depolamadan sonra DSC, su aktivitesi, ekstensograf ve fermantasyon süreleri ölçülerek tespit edilmiştir. LBG, gam arabik ve CMC genel olarak hamur özelliklerini iyileştirirken, k-karragenan donmuş hamur özelliklerini olumsuz yönde etkileyen tek gam olmuştur.

3. KAYNAKLAR


Alexander, R. 1999. Hydrocolloid gums. Part I. Natural products. Cereal Foods World, 44: 684-686.
Anderson, D. M. and Andon, S. A. 1988. Water-soluble food gums and their role in product development. The American Association of Cereal Chemists, Inc. 33: 844-850.
Autio, K. and Sinda, E. 1992. Frozen doughs : rheological changes and yeast viability. Cereal Chem. 69: 409-413.
Barcenas, M. E., Haros, M., Benedito, C. and Rosell, C. M. 2003. Effect of freezing and frozen storage on the staling of part-baked bread. Food Research International, 36: 863-869.
Bender, L. D. and Lamb, J. 1977. The preservation of yeast viability in frozen dough. Journal of Food Science and Technology, 28: 952-953.
Berglund, P. T. 1988. Frozen bread dough: aspects of protein and water. PhD dissertation. North Dakota State University: Fargo, ND.
Berglund, P. T. and Shelton D. R. 1993. Effect of frozen storage duration on forming properties of breads baked from frozen doughs. Cereal Foods World, 38: 89-93.
Berglund, P., Shelton, D. R. and Freeman, T. 1991. Frozen bread dough ultrastructure as affected by duration of frozen storage and freeze-thaw cycles. Cereal Chem., 68: 105-107.
Bhattacharya, M., Langstaff, T. M. and Berzonsky, W. A. 2003. Effect of frozen storage and freeze-thaw cycles on the rheological and baking properties of frozen doughs. Food Research International, 36: 365-372.
Brümmer, J. M. 1977. Spezielle hydrokolloide bei der brotherstellung. Getreide. Mehl und Bröt, 31: 296-299.
Christianson, D. D., Hodge, J. E., Osborne, D. and Detroy, D. W. 1981. Gelatinization of wheat starch as modified by xanthan gum, guar gum and cellulose gum. Cereal Chem., 58: 513-517.
Dubois, D.K. and Blockcolsky, D. 1986. AIB Technical Bulletin, vol VIII, no. 6. American Institute of Baking, Manhattan, K. S.
Dziezak, J. D. 1991. A focus on gums. Food Technology, 45: 115-132.
El- Hady, E., El- Samahy, S., Seibel, W. and Brummer, J. 1996. Changes in gas production and retention in non-prefermented frozen wheat doughs. Cereal Chem., 73: 472-477.
Gelinas, P., Lagimoniere, M. and Dubord, C. 1993. Baker?s yeast sampling and frozen dough stability. Cereal Chem., 70: 219-225.
Glicksman, M. 1969. Gum technology in the food industry. Academic Press, New York.
Glicksman, M. 1980. Food Hydrocolloids. Vol. 1-3. CRC. Press, Boca Raton. F. L.
Godkin, W. J. and Cathcart, W. H. 1949. Fermentation activity and survival of yeast in frozen fermented and unfermented doughs. Food Technology, 3: 139.
Heid, M. 1968. Frozen batters and doughs. In: the freezing preservation of foods. Vol. 4, ed. D. K. Tressler, W. B. Van Arsdel and M. J. Coplay. AVI Publ. Co., Westport, Connecticut.
Hino, A., Takano, H. and Tanaka, Y. 1987. New freeze- tolerant yeast for frozen dough preparations. Cereal Chem., 64: 269-275.
Hsu, K. H., Hoseney, R. C. and Seib, P. A. 1979. Frozen dough. II. Effect of freezing and storing conditions on the stability of yeasted doughs. Cereal Chem., 56: 424-426.
Inoue, Y. and Bushuk, W. 1991. Studies on frozen doughs. I. Effects of frozen storage and freeze-thaw cycles on baking and rheological properties. Cereal Chem. 68: 627-631.
Inoue, Y. and Bushuk, W. 1992. Studies on frozen dough. II. Flour quality requirements for bread production from frozen dough. Cereal Chem. 69: 423-428.
Inoue, Y., Sapirstein, H., Takayanagi, S. and Bushuk, W. 1994. Studies on frozen doughs. III. Some factors involved in dough weakening during frozen storage and freeze-thaw cycles. Cereal Chem., 71: 118-121.
Kenny, S., Wehrle, K., Dennehy, T. and Arendt, E. K. 1999. Correlations between empirical and fundamental rheological measurements and baking performance of frozen bread doughs. Cereal Chem., 76: 421-425.
Kobs, L. 1997. Designing frozen food. Food Product Design, 1: 27-43.
Koca, A. F. 1989. Dondurulmuş hamur tekniği kullanılarak üretilen beyaz tava ekmeği ve hamburger ekmeğinde maya performansı ve ekmek özellikleri. Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
Le Bail, A. , Grinand, C., Le Cleach, S., Martinez, S. and Quilin, E. 1999. Influence of storage conditions on frozen French bread dough. Journal of Food Engineering, 39: 289-2891.
Lee, J. M., Lee, M. K., Lee, S. K., Cho, N. J., Cha, W. J. and Park, J. K. 2000. Effect of gums on the characteristics of the dough in making frozen dough. Korean Journal of Food Science and Technology, 32: 604-609.
Lehmann, T. A. and Dresse, P. 1981. Stability of frozen bread dough I. Effects of freezing temperature. AIB Tech. Bull. Vol III, no. 7. American Institute of Baking, Manhattan, K. S.
Lorenz, K. 1974. Frozen dough: present trend and future outlook. The baker?s digest, 14-22, 30.
Lu, W. and Grant, L. 1999. Effects of prolonged storage at freezing temperatures on starch and baking quality of frozen doughs. Cereal Chem., 76: 656-662.
Mandala, I. G. 2005. Physical properties of fresh and frozen stored, microwave-reheated breads, containing hydrocolloids. Journal of Food Engineering, 66: 291- 300.
Neyreneuf ,O. and Van Der Plaat, J. B. 1991. Preparation of frozen French bread dough with improved stability. Cereal Chem. 68: 60-66.
Neyreneuf, O. and Delpuech, B. 1993. Freezing experiments on yeasted dough slabs. Effects of cryogenic temperatures on the baking performance. Cereal Chem., 70: 109-111.
Rasanen, J., Blanshard, J. M. V., Mitchell, J. R., Derbyshire, W. and Autio, K. 1998. Properties of frozen wheat doughs at subzero temperatures. Journal of Cereal Science, 28: 1-14.
Ribotta, P. D., Perez, G. T., Leon, A. E. and Anon, M. C. 2004. Effect of emulsifiers and guar gum on microstructural, rheological and baking performance of frozen bread dough. Food Hydrocolloids, 18: 305-313.
Ribotta, P., Leon, A. and Anon, M. C. 2001. Effect of freezing and frozen storage of doughs on bread quality. Journal of Agricultural Food Chem., 49: 913-918.
Rouille, J., Le Bail, A. and Courcox, P. 2000. Influence of formulation and mixing conditions on bread making qualities of French frozen dough. Journal of Food Engineering, 43: 197-203.
Schenz, T. W. 1995. Glass transition and product stability-an over review. Food Hydrocolloids, 9: 307-315.
Sharadant, R. and Khan, K. 2003. Effect of hydrophilic gums on frozen dough. I. Dough quality. Cereal Chem. 80: 764-772.
Varriona-Marston, E., Hsu, K. H. and Mahdi, J. 1980. Rheological and structural changes in frozen dough. Baker?s Digest, 54: 32-34, 41.
Ward, F. M. and Andon, S. A. 1993. Water- soluble gums used in snack foods and cereal products. Cereal Foods World, 38: 748-752.
Ward, F. M. and Andon, S. A. 2002. Hydrocolloids as film formers adhesives and gelling agents for bakery and cereal products. Cereal Foods World, 47: 52-55.
Wolt, M. J. and D?Appolonia, B. L. 1984. Factors involved in the stability of frozen dough. I. The influence of yeast reducing compounds on frozen-dough stability. Cereal Chem., 61: 209-212.
(Dünya Gıda Dergisi'nden alınmıştır.)