Buğdayda Deoksinivalenol: Değirmen, Hamur ve Fırında Ne Oluyor?

Fusarium küfleri buğday başağına tarlada yerleşebilir. Bu küflerin bıraktığı izlerden biri, kısaca DON diye anılan deoksinivalenol adlı bir mikotoksindir. Tanede oluşan DON, değirmende kepekle unun arasında bölüşülür, hamura geçer ve fırının sıcaklığıyla kısmen değişir. Bu yazı bu yolculuğu adım adım anlatıyor: değirmenin hangi akışlarında ne kadar DON kaldığını, ekmek, bisküvi ve kraker yapımında ne olduğunu ve molekülün "gizlenmiş" biçimlerini.

Neden adım adım bakılıyor

Avrupa Birliği, Fusarium mikotoksinleri deoksinivalenol ve zearalenon için üst sınırlar belirlemiştir ve izin verilen düzey işlenmemiş buğdaydan una, oradan da unlu mamuller ve kahvaltılık tahıllar gibi son ürünlere doğru azalır; bu nedenle işlemenin değirmen akışlarındaki dağılımı nasıl etkilediğini anlamak önemlidir (Edwards ve ark., 2011). Buğday ürünlerinde AB üst sınırları DON, zearalenon, aflatoksinler ve okratoksin A için geçerlidir ve işleme sırasındaki verilerin büyük kısmı DON ile ilgilidir (Schaarschmidt ve ark., 2018).

Kanada'da 1984'te yayımlanan bir çalışma bu sorunun eski olduğunu gösterir: düzenleme amacıyla buğday kaynaklı DON alımını değerlendirebilmek için gıda işlemenin DON'un kalıcılığı ve dağılımı üzerindeki etkisinin bilinmesi gerektiği belirtilmiştir (Scott ve ark., 1984).

Değirmende nereye gidiyor

DON'la doğal olarak kirlenmiş iki sert kırmızı yazlık buğday (gramda 7,5 ve 1,4 µg) temizleme, tavlama ve öğütmeden geçirilip unlarından ekmek, kurabiye ve çörek yapıldığında temizleme, öğütme ve pişirme sırasında kayda değer bir DON kaybı görülmemiştir (Scott ve ark., 1984). Öğütmede bir ayrışma olmuş, DON derişimi bonkalit ve yem unu fraksiyonlarında iki kata kadar artmıştır (Scott ve ark., 1984).

ABD'de Fusarium graminearum ile doğal enfekte buğdaylarda DON kepek, bonkalit, redüksiyon unu ve kırma unu dahil bütün öğütme fraksiyonlarında bulunmuş; derişim kepekte gramda 21 µg'a, kırma ununda ise 1 µg'a inmiştir (Abbas ve ark., 1985). Temizleme ve öğütme DON'u gidermede etkili olmamış, temizlenmiş buğdayda azalma yüzde 6 ile 19 arasında kalmıştır (Abbas ve ark., 1985).

Dağılım her yıl aynı değildir. Birleşik Krallık'ta 2004-2007 arasında ticari değirmenlerden alınan örneklerde DON baskın mikotoksin olmuş ve kepek fraksiyonunda yoğunlaşmıştır; pilot değirmende işlenen örneklerde ise 2004 örneklerinde DON un fraksiyonlarında daha yüksek, kepekte daha düşük çıkmış ve bu durum hasat öncesi yoğun yağışın toksinin tane içinde taşınmasına yol açmış olabileceğiyle açıklanmıştır (Edwards ve ark., 2011). Japonya'da yapay olarak enfekte edilmiş buğday çeşitleriyle yapılan bir laboratuvar öğütmesinde de toksinlerin fraksiyonlar arasındaki dağılımı kirlenme düzeyine göre değişmiş; DON ve nivalenolün yüzde olarak büyük payı insan tüketimine yönelik birinci sınıf unda bulunmuştur (Thammawong ve ark., 2010).

Gizlenmiş DON

Enfekte buğdayda DON, şekere bağlı bir biçimi olan deoksinivalenol-3-glukozit (DON-3-Glc) ile birlikte bulunur (Kostelanska ve ark., 2011). Bu bağlı biçimin öğütme ve pişirmedeki seyri ilk kez incelendiğinde öğütme fraksiyonlarında DON ile benzer biçimde dağıldığı ve beyaz unların işlenmemiş tanedeki içeriğin yaklaşık yüzde 60'ını taşıdığı görülmüştür (Kostelanska ve ark., 2011). Yoğurma, mayalanma ve dinlendirme sırasında iki molekülde de önemli bir değişim olmamış; ancak hamura enzim karışımlı ekmek katkıları eklendiğinde fermente hamurda DON-3-Glc yüzde 145'e varan oranda artmıştır (Kostelanska ve ark., 2011).

Fırında ne oluyor

Pişirme DON'u kısmen dönüştürür. Aynı çalışmada pişirme sırasında DON-3-Glc yüzde 10, DON yüzde 13 azalmış ve kızartılmış buğday ile ekmek örneklerinde norDON A, B, C, D ve DON-lakton adlı ısıl parçalanma ürünleri saptanmıştır (Kostelanska ve ark., 2011). ABD'de bütün buğday unundan yapılan ekmekte DON'un pişirmeyle tamamen yok olmadığı, örneklere göre yüzde 19 ile 69 arasında değişen bir azalma görüldüğü bildirilmiştir (Abbas ve ark., 1985).

Endüstriyel ölçekte doğal kirlenmiş undan kraker, bisküvi ve ekmek üretildiğinde, işlem koşullarına göre DON'un krakerde yüzde 0-21'i, bisküvide yüzde 4-16'sı, ekmekte yüzde 2-5'i parçalanmıştır (Stadler ve ark., 2019). Daha yüksek sodyum bikarbonat derişimi, daha uzun pişirme süresi ve daha yüksek fırın sıcaklığı parçalanmayı artırmış; amonyum bikarbonat, maya, sirke, şeker ve mayalanma süresi ise artırmamış, başlıca parçalanma ürünü isoDON olmuştur (Stadler ve ark., 2019).

Çin'de bütün işleme zincirini birebir izleyen bir çalışmada tanenin una işlenmesi DON düzeyini yaklaşık yüzde 52,7-68,2, unun ürünlere işlenmesi ise yüzde 7,0-70,6 azaltmış; bisküvi yapımı bu ürünler arasında azalmanın öne çıktığı süreç olmuştur (Ji ve ark., 2024).

Tarladaki küf, sofradaki ürün

Aynı Fusarium küflerinin maltla biraya taşınan başka bir izi, bira şişesinin kendiliğinden taşmasına yol açan proteinler, bira şişeden neden taşar yazısında anlatılıyor. Ekmeğin raftaki küflenmesi ise ayrı bir konudur ve ekmek neden küflenir yazısında. Küf ile mikotoksinlerin genel tablosu küf nedir yazısında. Türkiye'de tahıl ve unlu mamullerde mikotoksin üst sınırları gıda mevzuatıyla belirlenir ve denetimi resmî gıda kontrolünün işidir.

Bilimsel referanslar

Abbas, H.K. et al. (1985). Effect of cleaning, milling, and baking on deoxynivalenol in wheat. Appl Environ Microbiol, 50(2), 482-486. PMID 4051489. DOI 10.1128/aem.50.2.482-486.1985.

Edwards, S.G. et al. (2011). Distribution of Fusarium mycotoxins in UK wheat mill fractions. Food Addit Contam Part A, 28(12), 1694-1704. PMID 21995726. DOI 10.1080/19440049.2011.605770.

Ji, X. et al. (2024). Distribution and safety evaluation of deoxynivalenol and its derivatives throughout the wheat product processing chain. Food Res Int, 192, 114784. PMID 39147488. DOI 10.1016/j.foodres.2024.114784.

Kostelanska, M. et al. (2011). Effects of milling and baking technologies on levels of deoxynivalenol and its masked form deoxynivalenol-3-glucoside. J Agric Food Chem, 59(17), 9303-9312. PMID 21797213. DOI 10.1021/jf202428f.

Schaarschmidt, S. & Fauhl-Hassek, C. (2018). The Fate of Mycotoxins During the Processing of Wheat for Human Consumption. Compr Rev Food Sci Food Saf, 17(3), 556-593. PMID 33350125. DOI 10.1111/1541-4337.12338.

Scott, P.M. et al. (1984). Distribution of the trichothecene mycotoxin deoxynivalenol (vomitoxin) during the milling of naturally contaminated hard red spring wheat and its fate in baked products. Food Addit Contam, 1(4), 313-323. PMID 6537355. DOI 10.1080/02652038409385862.

Stadler, D. et al. (2019). The Influence of Processing Parameters on the Mitigation of Deoxynivalenol during Industrial Baking. Toxins (Basel), 11(6), 317. PMID 31167404. DOI 10.3390/toxins11060317.

Thammawong, M. et al. (2010). Distribution of deoxynivalenol and nivalenol in milling fractions from fusarium-infected Japanese wheat cultivars. J Food Prot, 73(10), 1817-1823. PMID 21067669. DOI 10.4315/0362-028x-73.10.1817.

Bu içerik bilgilendirme amaçlıdır, tıbbi tavsiye niteliği taşımaz. Herhangi bir sağlık kararı almadan önce hekiminize danışınız. Fonksiyonel mantarlar ilaç değildir ve hastalıkların tedavisinde kullanılamaz.

Atıf yapılan kaynak: 8  |  Yöntem: Editöryel Politika  |  Referanslar: Bibliyografya