Nar suyu ve ada çayı ekstrakt tozu üretiminde kekleşme probleminin çözümüne yönelik alternatif uygulamalar
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Akdeniz Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: EMRAH EROĞLU
Danışman: Ayhan Topuz
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Püskürterek kurutma sıvı formdaki ürünlerin kurutularak, toz ürünlerin eldesi amacıyla yaygın olarak kullanılan bir tekniktir. Kurutulan ürünün yüksek sıcaklıklara kısa süreli olarak maruz kalması, üretim kolaylığı, ekonomik olarak uygulanabilir olması ve altyapı masraflarının kısmen düşük olması gibi sebepler bu tekniğin yaygınlaşmasında rol oynamıştır. Her ne kadar üretim yöntemi açısında ürünler birçok avantaja sahip olsa da ürünlerin fizikokimyasal özellikleri çevresel faktörlere bağlı olarak büyük değişimler gösterebilmektedir. Kekleşme toz formdaki ürünlerin depolanması aşamasında karşılaşılan en yaygın problemlerden biri olup, ürünün teknolojik özelliklerini değiştirmekte ve kullanımını sınırlamaktadır. Bu çalışmada, toz ürünlerin kalite karakteristiklerini olumsuz yönde etkileyen kekleşme probleminin giderilmesi ve ürünün akış özelliklerinin geliştirilebilmesi amacıyla kekleşme önleyici ajan kullanımı ve akışkan yatak kurutucuda aglomerasyon uygulamaları ayrı ayrı ele alınmıştır. Model gıda olarak ada çayı ekstraktının ve nar suyunun püskürterek kurutulmuş tozları seçilmiş olup her iki ürün için de hem belirlenen kekleşme önleyici ajan kullanım oranları hem de aglomerasyon şartlarının optimize edilmesi çalışılmıştır. Çalışmada kekleşme önleyici ajan olarak silikon dioksit, tri-kalsiyum fosfat ve kalsiyum karbonat kullanılmış olup, bu ajanların en uygun kombinasyonu karışım deneme deseni yardımıyla optimize edilmeye çalışılmıştır. Maksimum kekleşme önleyici ajan kullanım oranı yasal düzenlemeler sebebiyle %2 olarak belirlenmiştir. Test edilen kekleşme önleyici ajanların ve kullanım oranlarının her iki üründeki hedef özellikler olan kekleşme derecesi ve akış özellikleri üzerinde etkisi, test edilen optimizasyon modelleri açısından önemsiz bulunmuş ve kullanılan kekleşme önleyici ajanlar arasında etki açısından bir farklılık belirlenememiştir. Bu sebeple tez çalışmasında kekleşme önleyici ajan olarak hammadde maliyetleri de göz önüne alınarak silikon dioksit tercih edilmiştir. Gerçekleştirilen aglomerasyon çalışmalarında ada çayı ekstraktı tozlarının aglomerasyonu sadece sıcaklığa bağlı değişim göstermiş olup, bağlayıcı sıvı olarak test edilen Arabik gam ve maltodekstrin (DE 18) çözeltileri kullanılarak aglomerasyon sağlanamamış ve bağlayıcı ajan olarak sadece su kullanımıyla, 75°C kurutma sıcaklığında aglomerasyon gerçekleştirilebilmiştir. Nar suyu tozlarının optimum aglomerasyon şartları ise merkezi kompozit deneme desenine göre 78.5 °C kurutma sıcaklığı ve bağlayıcı sıvı olarak %25 Arabik gam çözeltisi olarak belirlenmiştir. Gerçekleştirilen analizlerinde püskürterek kurutulmuş, kekleşme önleyici ajan eklenmiş ve aglomere edilmiş ada çayı ekstraktı tozlarının kekleşme dereceleri sırasıyla %35.6, %34.8 ve %7.6 olarak belirlenmiş ve kekleşme derecesi üzerinde aglomerasyon uygulamasının yaklaşık 5 kat ve azaltıcı yönde etki gösterdiği, kekleşme önleyici ajan kullanımının ise çalışmada test edilen oranlarda bir etkisi olmadığı belirlenmiştir. Püskürterek kurutulmuş, kekleşme önleyici ajan eklenmiş ve aglomere edilmiş nar suyu tozlarının kekleşme dereceleri ise sırasıyla %71.7, %46.5 ve %17.9 olarak belirlenmiş olup, kekleşme önleyici ajan kullanımının ve aglomerasyon uygulamasının ürünlerin kekleşme eğilimlerini sırasıyla yaklaşık 1.5 ve 4 kat azalttığı tespit edilmiştir. Akış özellikleri üzerinde ise uygulanan proseslerin sadece nar suyu tozları üzerinde önemli seviyede etkili olduğu ve akış özelliklerini iyileştirdiği belirlenmiştir. Ayrıca aglomere edilmiş örneklerin dış etkenlerden daha az etkilendiği ve buna bağlı olarak depolama süresi boyunca daha az higroskopik özellik gösterdiği, biyoaktif bileşenlerinin daha iyi korunduğu belirlenmiştir. Tez kapsamında elde edilen sonuçlar genel olarak değerlendirildiğinde test edilen ürünlerin kekleşme derecesinin önlenmesinde akışkan yatak kurutucuda aglomerasyon uygulaması diğer yöntemlere kıyasla daha başarılı bulunmuştur. Ürünlerin stabilitesi açısından ise düşük sıcaklıkta depolamanın daha uygun olacağı değerlendirilmiştir.