tahİnlerdekİ faz ayrimi ve reolojİk Özellİkler …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su...

55
T.C. YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER ÜZERİNE ULTRASES İŞLEMİNİN ETKİSİ HAKAN BAŞDOĞAN YÜKSEK LİSANS TEZİ GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI GIDA MÜHENDİSLİĞİ PROGRAMI DANIŞMAN YRD. DOÇ. DR. SALİH KARASU İSTANBUL, 2016

Upload: others

Post on 29-Jan-2020

8 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

TC YILDIZ TEKNİK UumlNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTUumlSUuml

DUumlZLEMSEL HOMOTETİK HAREKETLER ALTINDATC

TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK OumlZELLİKLER UumlZERİNE ULTRASES İŞLEMİNİN ETKİSİ

HAKAN BAŞDOĞAN

DANIŞMANNURTEN BAYRAK

YUumlKSEK LİSANS TEZİ GIDA MUumlHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

GIDA MUumlHENDİSLİĞİ PROGRAMI

DANIŞMAN YRD DOCcedil DR SALİH KARASU

İSTANBUL 2016

İSTANBUL 2011

TC

YILDIZ TEKNİK UumlNİVERSİTESİ

FEN BİLİMLERİ ENSTİTUumlSUuml

TAHİNLERDEKİ YAĞ AYRIMI UumlZERİNE ULTRASES İŞLEMİNİN ETKİSİ

Hakan BAŞDOĞAN tarafından hazırlanan tez ccedilalışması 25112016 tarihinde aşağıdaki juumlri tarafından Yıldız Teknik Uumlniversitesi Fen Bilimleri Gıda Muumlhendisliği Anabilim Dalırsquonda YUumlKSEK LİSANS TEZİ olarak kabul edilmiştir

Tez Danışmanı

Yrd Doccedil Dr Salih KARASU

Yıldız Teknik Uumlniversitesi

Juumlri Uumlyeleri

Yrd Doccedil Dr Salih KARASU

Yıldız Teknik Uumlniversitesi _____________________

Prof Dr M Fatih ERTUGAY

Erzincan Uumlniversitesi _____________________

Prof Dr Osman SAĞDICcedil

Yıldız Teknik Uumlniversitesi _____________________

OumlNSOumlZ

Yuumlksek Lisans eğitimim boyunca bilgi ve deneyimlerini benden esirgemeyen tezimin her aşamasında bana ccedilok yardımcı olan değerli hocalarım Prof Dr M Fatih ERTUGAYrsquoa Prof Dr Osman SAĞDICcedilrsquoa ve Yrd Doccedil Dr Salih KARASUrsquoya sonsuz saygı ve şuumlkranlarımı sunarım

Ayrıca hayatım boyunca yanımda olan Annem ve Babam Yuumlksel Atasoy BAŞDOĞANrsquoa kıymetli ağabeylerim Sadık Serkan Oğuzhan BAŞDOĞANrsquoa oumlzel olarak teşekkuumlr ederim En kıymetlilerim sevgili eşim Guumlnay BAŞDOĞANrsquoa ve canım evlatlarım Aras Atasoy ve Arya BAŞDOĞANrsquoa sonsuz sevgilerimle Kasım 2016 Hakan BAŞDOĞAN

Bu ccedilalışma Yıldız Teknik Uumlniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatoumlrluumlğuumlrsquo nuumln 2015-07-05-KAP03 numaralı projesi ile desteklenmiştir

v

İCcedilİNDEKİLER

Sayfa

SİMGE LİSTESİhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipVII

ŞEKİL LİSTESİhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipVIII

CcedilİZELGE LİSTESİhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipIX

OumlZEThelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipX

ABSTRACThelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipXII

BOumlLUumlM 1

GİRİŞhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1

11 Literatuumlr Oumlzetihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 12 Tezin Amacıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip5 13 Hipotezhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip5

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLERhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip6

21 Tahinhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip6 22 Susamhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip7

221 Susam Tahinlerinin Oumlzelliklerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES İŞLEMİhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

31 Tahin Uumlretimihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10 311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılmasıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10 312 Kabukların Soyulmasıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10 313 Kavurma ve Kurutma helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13 314 Oumlğuumltmehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip14 32 Ultraseshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15

321 Ultrese Mekanizması ve Etkilerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15 322 Kavitasyonhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16

vi

323 Gıda teknolojisinde Ultreses Kullanımıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEMhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 19

42 Ccedilalışma Planıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19 43 Fiziksel ve Kimyasal Analizlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 431 Kuumll Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 432 Toplam Kurumu Madde Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 433 Toplam Yağ Miktarıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 434 Protein Tayinihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 435 Renk Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 436 Peroksit Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22 437 Yağ Ayrılma Oranı helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 438 Reolojik Analizlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 439 Duyusal Analizler helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 4310 İstatiksel Analizlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARIhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip25

51 Uygulama Parametrelerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip25 52 Sem Goumlruumlntuumllerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26 53 Yağ Fazının Ayrılmasıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 54 Reolojij Değişimlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32 55 Duyusal Analizhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35 56 Renk Değişimihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil VE OumlNERİLERhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37

KAYNAKLARhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

OumlZGECcedilMİŞhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip42

vii

SİMGE LİSTESİ

a Renk oumllccediluumlmuumlnde yeşillik-kırmızılık goumlstergesi b Renk oumllccediluumlmuumlnde mavilik-sarılık goumlstergesi ∆E Toplam renk değişimi L Renk oumllccediluumlmuumlnde beyazlık-siyahlık goumlstergesi C Kroma değeri KM () Kuru maddenin miktarı () M Kurutma kabı ve kapağının darası (g) M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g) M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g) W1 Oumlrnek ağırlığı g

W2 Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

ES Emuumllsiyon stabilitesi

SW Ayrışan su (mL) times 25

SO Ayrışan yağ (mL) times d times 25

d Yağın oumlzguumll ağırlığı

viii

ŞEKİL LİSTESİ

Sayfa

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması 8

Şekil 2 2 Susam 9

Şekil 2 3 Susam bitkisi 10

Şekil 2 4 Susam kabuğu 11

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr 12

Şekil 3 2 Yıkama teknesi 12

Şekil 3 3 Trommel 13

Şekil 3 4 Tuzlama teknesi 14

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml 14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli 15

Şekil 3 7 Silindir kurutma fırını 19

Şekil 3 8 Tahin 27

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı 28

Şekil 4 2 Suumlrekli akışlı ultrases işlem hattı 29

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 29

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 30

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 31

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 31

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları 33 Şekil 5 6 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmalarıhelliphelliphellip31 Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmalarıhelliphellip31 Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları33

ix

CcedilİZELGE LİSTESİ

Sayfa

Ccedilizelge 4 1 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı 26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları i 34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerler 35

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri 36 Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 36

x

OumlZET

TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK OumlZELLİKLERİ UumlZERİNE ULTRASES İŞLEMİNİN ETKİSİ

Hakan BAŞDOĞAN

Gıda Muumlhendisliği Anabilim Dalı

Yuumlksek Lisans Tezi

Tez Danışmanı Yrd Doccedil Dr Salih KARASU

Susamın farklı işlemlere tabi tutulması ile elde edilen tahin besin değeri zengin ve uzun yıllardır kullanılan bir gıdadır Tahin yuumlksek oranda protein ve yağ iccedileren koloidal bir yapıya sahiptir Tahinin yapısında bulunan 55-60 oranındaki yağ depolama sırasında diğer yapılardan ayrılmaktadır Yağ ayrışması doğal bir olay olmasına rağmen tuumlketiciler tarafından arzu edilmemekte uumlruumln bozuk veya kalitesiz olarak nitelendirilmektedir Depolama suumlreci boyunca yağ tamamen ayrışmakta ve ambalajın dibindeki uumlruumln katılaşarak kullanımı zorlaşmaktadır

Tahinde meydana gelen bu yağ ayrışmasını oumlnlemek ve en aza indirmek amacıyla ısısal olmayan gıda işleme youmlntemlerinden biri olan ultrases (Ultrasound) tekniği bu amaccedilla kullanılması hedeflenmiştir Ultrases farklı frekanslardaki ses dalgalarının ortam iccedilerisinde oluşturduğu kavitasyon sayesinde uumlruumlnlerde homojenizasyon etkisi oluşturmaktadır Bu etki uumlruumlndeki parccedilacıkların boyutunun kuumlccediluumllmesini sağlayarak daha homojen bir yapı oluşturur Boumlylece uumlruumlnuumln daha uzun suumlre stabil kalması ve ayrışmanın gecikmesi oumlngoumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilalışma kapsamında tahindeki yağ ayrışmasını oumlnlemek amacıyla tahin oumlrneklerine farklı dalga genliği seviyeleri ve akış hızlarında suumlrekli sistem ultrasonik homojenizatoumlr ile işlem yapılmıştır Ultrasonik homojenizatoumlrden geccedilirilmiş oumlrnekler hiccedil işlem goumlrmemiş ve emuumllgatoumlr olarak lesitin ilave edilmiş oumlrnekler ile karşılaştırılarak sistemin enduumlstride kullanılabilirliğinin değerlendirilmesi amaccedillanmıştır Uumlruumlnlerin karşılaştırılması sırasında

xi

sedimentasyon renk peroksit sayısı partikuumll buumlyuumlkluumlğuuml peroksit sayısı emuumllsiyon stabilitesi duyusal ve reolojik oumlzellikleri araştırılmıştır Ccedilalışmanın sonuccedilları oumlnemli bir sorun olan tahinde yağ ayrışmasını oumlnlemesi ve buna bağlı olarak muumlşteri memnuniyeti sağlamak accedilısından buumlyuumlk oumlnem taşımaktadır

Anahtar Kelimeler Tahin ultrases sedimentasyon faz ayrılması reoloji

YILDIZ TEKNİK UumlNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTUumlSUuml

xii

ABSTRACT

USING ULTRASOUND TECHNOGY FOR SOLVING OIL SEPERATION PROBLEM FROM TAHINI

Hakan BAŞDOĞAN

Department of Food Engineering

MSc Thesis

Adviser Asst Prof Dr Salih KARASU

Tahini is a traditional food product and it is very high energy Sesame oil (tahini) condensed with a colloidal suspension also has a high protein and fat content A phase separation takes place based on the separation of oil from other components during storage of sesame oil Although this event a natural phenomenon encountered in the storage of tahini it leads to be perceived as corrupt or poor quality products by consumers and it creates a negative image of the product Also in the advanced stages of sedimentation solidifies the bottom of the packaging and the use of sesame oil is becoming a difficult task

Ultrasound is technology used to homogenization due to the cavitation generated by the high energy input This homogenization on the micro level can lead to the delay of the phase separation and emulsion stability of the products observed in the longer

In this study sesame oil will be treated with an ultrasonic homogenizer with 3 different levels of ultrasound and 2 2 different flow rate using by continuous system It is aimed to determine the industrial applicability that these samples treated compare with untreated samples and samples added lecithin For this purpose sedimentation color number of peroxides particle size peroxide analysis emulsion stability organoleptic and rheological properties will be determined The results of the study of the production of higher quality tahini sesame oil in case of positive will be the case

Keywords Tahini ultrasound sedimentation phase separation rheology

xiii

YILDIZ TECHNICAL UNIVERSITY

GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES

1

BOumlLUumlM 1

GİRİŞ

11 Literatuumlr Oumlzeti

Tahin susamın temizlik kabuk ayırma kavurma ve oumlğuumltme işlemlerine tabi olmasıyla

elde edilen bir uumlruumlnduumlr Asya Ortadoğu ve Akdeniz uumllkelerinde kullanımı yaygın olan

tahin besleyici ve lezzetli oumlzelliği nedeniyle sade veya diğer gıdalarla birlikte yoğun

olarak tuumlketilmektedir [1]

Yapılan literatuumlr araştırmasında susam ve susam yağı ile ilgili ccedilok fazla ccedilalışma olduğu

fakat tahin ile ilgili ccedilalışmaların sınırlı sayıda olduğu goumlruumllmuumlştuumlr Tahinin yapısının buumlyuumlk

bir boumlluumlmuumlnuuml 55-60 yağ 23-27rsquolik boumlluumlmuumlnuuml protein 64-20rsquolik boumlluumlmuumlnuuml

karbonhidrat ve 1-3 luumlk boumlluumlmuumlnuuml su oluşturmaktadır)Tahinin yapısında ayrıca

kalsiyum demir ve magnezyum gibi oumlnemli mineraller bulunmaktadır [1] Tahinin yağı

yapısında bulunan sesamin sesamolin gibi oumlnemli antioksidanlar nedeniyle dayanıklı yağ

olarak tanımlanır [2] Farklı boumllgelerden elde edilen susam susam yağı ve tahin yağının

fiziksel ve kimyasal oumlzellikleri incelenerek yapılan ccedilalışmada tahinin 039-147 su

260- 370 kuumll 1788- 2427 ham protein 4690-5870 ham yağ 325-470 ham

seluumlloz ve 022-069 tuz iccedilerdiği belirlenmiştir Mineral madde bileşimi ise 017-027

Na 024-053 K 075-140 P 1355-2045 mgkg Cu 5202-8092 mgkg Fe 1434-

2190 mgkg Mn ve 6195- 10065 mgkg Zn olarak ifade edilmiştir [1]

2

Tahinin iccedilinde bulunan katı maddeler yağ iccedilerisinde askıda bulunmaktadır Zamanla

uumlruumlnuumln depolaması sırasında bu katı maddeler dibe ccediloumlkerek yağ ve katı maddeler

ayrılmaktadır Bu şekilde katı ve sıvı fazın bulunduğu gıdalarda ccediloumlkelme meydana

gelebilmektedir [3] Tahinde zamanla oluşan faz ayrımı tuumlketicilerde memnuniyetsizlik

oluşturmaktadır Ayrıca tahindeki yağ ayrışması diğer uumlruumlnlerde tahin kullanıldığında da

sorun oluşturmaktadır

Uumlruumlnuumln yapısının uumlruumlnuumln akış oumlzelliği uumlzerinde oumlnemli bir etkisi vardır [4] Uumlruumlnuumln

kimyasal bileşimi yanında sıcaklık gibi fiziksel oumlzellikleri ve viskozitesi de uumlruumlnuumln akıcılık

oumlzelliği uumlzerinde etkilidir [4] [5] Suumlspansiyon halindeki gıdalarda askıda bulunan

tanelerle polimerin etkileşimi uumlruumlnuumln koloit dayanıklılığı ve reolojisi uumlzerinde etkilidir

Oumlrneğin suumltte sıvı fazda asılı duran yağ damlacıkları koloidal boyuttaki kalsiyum fosfat

taneleri ve proteinler bulunmaktadır [6] Benzer şekilde yağ ve protein accedilısından zengin

olan tahinde yağ fazı iccedilinde koloidal dağılımlar mevcuttur [7]

Enduumlstride gıdanın reolojik oumlzelliklerine aşağıda belirtilen birccedilok nedenle ihtiyaccedil

duyulmaktadır [9] [10]

İşletme dizaynı İşletme dizaynı sırasında gerekli pompa boru ccedilapı ve makine

guumlcuumlnuumln seccedilimi iccedilin gereklidir Uumlruumlnuumln viskositesinin yuumlksek olması durumunda

daha guumlccedilluuml oumlzel sistem ihtiyacı oluşmaktadır

Kalite kontrol Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri kontrol edilerek ara ve son uumlruumln kalite

kontrolluuml gerccedilekleştirilebilir raf oumlmruuml testleri yapılabilir

Duyusal oumlzelliklerin değerlendirilmesi Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri ile duyusal

oumlzellikleri arasındaki ilişkiden tuumlketici beğenisi belirlenebilir Oumlrneğin uumlruumlnuumln

kıvamının yuumlksek olması buna paralel olarak suumlruumllebilir oumlzelliğinin koumltuuml olması

tuumlketici tercihlerini olumsuz etkileyecektir

Gıdanın yapısının ve gıdanın yapısını oluşturan molekuumller bileşenlerin duumlzeni

belirlenebilir

Reolojik oumllccediluumlmler sayesinde deformasyona ya da akışa sebep olacak kuvvet sistemlerini

değerlendirmek veya sisteme verilen kuvvetten kaynaklanan deformasyon ve akışı

3

tahmin etmek de muumlmkuumlnduumlr Gıdaya dışarıdan belirli bir kuvvet uygulandığında kuvvet

altında akabilir veya duumlzelebilen deformasyona uğrayabilir Bazı gıdalarda hem akma

hem duumlzelebilen deformasyon birlikte gerccedilekleşebilir Deformasyonun duumlzelebilme

derecesine goumlre temel reoloji kavramları şu şekilde sınıflandırılır [11]

Viskoz akış

Elastik deformasyon

Viskoelastiklik

Tahin ve helvanın reolojik oumlzellikleri uumlzerinde yapılan ccedilalışmada tahinin psoumldoumlplastik ve

tiksotropik oumlzellikler goumlsterdiği tespit edilmiştir [7] [8] Benzer şekilde yapılan diğer bir

ccedilalışmada tahinin 20 konsantrasyona kadar Newtonian davranış goumlsterdiği daha

yuumlksek konsantrasyonlarda psoumldoumlplastik bir davranış goumlsterdiğini goumlruumlnmuumlştuumlr

Emuumllsiyonlar dipers sıvı-sıvı karışımlardır Suumlt mayonez fındık ezmesi losyonlar

merhemler boyalar emuumllsiyon oumlrneklerindendir Bu şekildeki uumlruumlnlere olan talebin

artması nedeniyle emuumllsiyon uumlretimi ve stabilitesinin temel mekanizmasının

belirlenmesi uumlruumlnlerin istenilen oumlzellikte uumlretilebilmesi accedilısından oumlnem taşımaktadır

[12] [13]

Emuumllsiyon iki ya da daha fazla ccediloumlzuumlnmeyen sıvının birbiri iccedilerisinde bulunmasıdır

Emuumllsiyonlar termodinamik accedilısından kararlı olmayan birleşiklerdir Emuumllsiyonlarda sıvı

fazın daha kuumlccediluumlk damlacıkları iccedileren diğer sıvı fazlar iccedilerisinde dağılabilmesi iccedilin enerjiye

ihtiyacı vardır (Şekil 11)

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemi [14]

4

Yukarıdaki şekil mekanik emuumllsifikasyon işlemini tanımlamaktadır Sıvılar karışmadan

oumlnce daha buumlyuumlk olan damlacıklar enerji girişi ile kuumlccediluumlk parccedilalara ayrılmaktadır İkinci

safhada ise yeni oluşan kuumlccediluumlk damlacıklar birleşmeye karşı durmaktadır Ayrı fazları

birleştirmek amacıyla emuumllgatoumlr kullanılmaktadır Emuumllgatoumlrler yuumlzey aktif maddelerdir

ve her iki faza tutunarak dispers fazın kararlı olmasını sağlarlar [15]

Ultrases işleminin farklı uumlruumlnler iccedilin kullanılabilmesi iccedilin 20yy lsquoın ikinci yarısından

itibaren ccedilalışmalar devam etmesine rağmen henuumlz ticari kullanımı yaygınlaşmamıştır

Fakat son yıllarda gıda kimya ve makine sektoumlrlerinde ultrases kullanımına ilgi

artmaktadır Ultrases sistemleri gıda sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma aktivitelerinin

azaltılması veya kontrol edilmesi gibi amaccedillarla kullanılmaktadır [16] [17] [18] [19]

[20] Ultrases sistemiyle mikroorganizmaların inaktivasyonu Amerika Gıda ve İlaccedil Birliği

(FDA) tarafından alternatif gıda teknolojisi olarak kabul edilmiştir Ayrıca ultrases sistemi

ekstraksiyon işlemi iccedilin de kullanılmaktadır boumlylece daha hızlı ve daha etkin ekstraksiyon

sağlanmaktadır Son yıllarda ultrases sistemi kurutma işlemi iccedilinde kullanılmaktadır

ultrases sistemi sayesinden duumlşuumlk sıcaklıkta uumlruumln oumlzellikleri korunarak kurutma işlemi

gerccedilekleştirilebilmektedir [21] Ultrases sisteminin emuumllsiyon oluşturmak amacıyla

margarin ve boya sektoumlruumlnde enduumlstriyel oumllccedilekli olarak kullanılmaktadır Ultrases sistemi

sayesinde margarinin su kapasitesi ve yapısı iyileştirilmektedir

Nişasta ve polisakkarit ccediloumlzeltilerinde jelatinizasyon sonrası ultrases sistemi

uygulandığında karışımın viskositesinde azalma olduğu goumlzlenmiştir [20]

Ultrases etkisi altında damlacık oluşum ve bozulmasını sağlayan birccedilok mekanizma vardır

[22] [23] [24] [25] Bu mekanizmalardan biri sıvı-sıvı ara yuumlzuumlnde meydana gelen

kararsız titreşimler sonucu damlacık oluşumudur Sadece bozulan damlacık ccedilapı kılcal

dalgaların dalga boyundan yeterince buumlyuumlkse kılcal dalgalar oluşabilmekte ve

dispersiyon oluşumuna katkıda bulunabilmektedir Su ve yağ ortak sistemlerinde bu

dalga boyunun yaklaşık 10 microm olduğu [26] bilinmektedir Bu değer ise suumlrekli

emuumllsifikasyon iccedilin hazırlanan bir oumln karışımdaki damlacıkların tipik boyutudur Bu

nedenle boumlyle bir sistemde kılcal dalgalar tarafından damlacık oluşumu veya bozulması

5

muumlmkuumln değildir Emuumllsifikasyon uumlzerine ses frekanslarının etkisini araştıran Neduzhii

de (1963) bu durumu tespit etmiştir [23]

Kavitasyon mekanizması da genellikle uygulanan şartlar altında ccedilok oumlnemli olarak

değerlendirilmektedir [27] [23] [28] Sıvılarda parametrelerin kavitasyondan olumlu

youmlnde etkilendiği ve bozulmadan sonra kuumlccediluumlk damlacık boyutu accedilısından emuumllsiyonun

dispers fazını geliştirdiği bilinmektedir [15]

12 Tezin Amacı

Tahin uumllkemizde yoğun olarak kullanılan besin değeri yuumlksek bir gıdadır Tahinin

yapısında 55-60 oranında yağ 23-27 oranıda protein 64-20 oranında

karbonhidrat ve 1-3 oranında su bulunmaktadır [1] Tahinin bu yapısından dolayı

depolama sırasında zamanla yağ fazı diğer kısımlardan ayrılmaktadır Bu durum tahinin

kullanımını zorlaştırmakta ve tuumlketici tarafından olumsuz yorumlanmaktadır

Bu ccedilalışmada gıda ve kimya sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon homojenizasyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma

aktivitelerinin azaltılması veya kontrol edilmesi gibi uygulamaları olan ultrases tekniğinin

kullanılarak tahinde yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya engellenmesi

amaccedillanmıştır Ccedilalışmada tahin numunesine farklı dalga genliği ve işlem suumlrelerinde

ultrases uygulanmıştır

13 Hipotez

Ultrases tekniğinin kullanılarak tahine uygulanacak farklı dalga genliği ve işlem

suumlrelerinde ultrases işleminin yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya

engellenmesi uumlzerine etkisi olacağı varsayılmaktadır

6

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLER

21 Tahin

Susamın kabuğundan ayrıldıktan sonra kavrulması ve kavrulan susamların değirmende

ezilmesiyle tahin elde edilir Tahinin lezzeti ve kimyasal oumlzellikleri uumlretildiği susama goumlre

farklılık goumlstermektedir Tahin uumlretiminde ağırlıklı olarak ithal susam kullanılmaktadır

Tahin olarak işlenecek susamın iccedileriğindeki yabancı maddeler oumlncelikle temizlenir

temizlenen susamların kabuklarının ayrılması iccedilin su havuzlarında ıslatılır Islatılan

susamların kabuklarının ccedilıkması iccedilin doumlvme işlemi gerccedilekleştirilir Doumlvme işlemi sonrası

kabukların susam tanelerinden ağırlık farkı ile ayrılması iccedilin susam taneleri tuzlu su

iccedilinde bekletilir Kabuk taneleri dibe ccediloumlktuumlğuumlnde uumlstte toplanan susamlar alınarak

tuzunun arındırılması iccedilin yıkama işlemine tabi tutulur Yıkama işleminden sonra kabuğu

soyunmuş susam taneleri (100-150degC) arasında kavrulur Kavurma suumlresi ve sıcaklığı

tahinin lezzetini etkileyen oumlnemli bir parametredir Piyasada yaygın olarak satılan tahin

yanında bazı firmalarının oumlzel ccedilok kavrulmuş tahinleri de bulunmaktadır Kavurma

işlemiyle suyu uzaklaştırılan susamlar değirmende oumlğuumltuumllerek sıvı hale getirilmektedir

Bazı firmalar değirmende oumlğuumltme oumlncesi yanan kabuk parccedilalarının ayrışması iccedilin

susamları sorter cihazından geccedilirmektedir Boumlylece son uumlruumlnde goumlruumllebilen siyah taneler

engellenmektedir Ccedilok kademeli olarak uumlretimi gerccedilekleştirilen tahin direkt tuumlketildiği

gibi diğer gıda maddeleri iccedilin hammadde olarak da kullanılmaktadır Tahin uumlretim akışı

aşağıda belirtilmektedir (Şekil 21)

7

Hammadde (Susam)

darr

Temizlenme

darr

Kabuk Soyma ve Ayırma

darr

Kavurma (100-150 C)

darr

Soğutma

darr

Eleme

darr

Ezme

darr

Tahin

darr

Depolama

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması

22 Susam

Susam (Sesamum indicum) Pedeliaceae familyasına ait bir bitki tuumlruumlduumlr Şekil 1) Afrika

Asya Avrupa ve Tuumlrkiyersquonin sıcak boumllgelerinde uumlretilmektedir 2013 yılında duumlnyada 42

milyon ton susam uumlretimi gerccedilekleştirilmiştir Ccedilin ve Hindistan bu uumlretimdeki en buumlyuumlk

paya sahiptir TUumlİK 2015 yılı verilerine goumlre 2015 yılında Tuumlrkiyersquode 280 887 dekar alanda

susam uumlretimi yapılmış ve 18 530 ton uumlretim gerccedilekleştirilmiştir Yıllar itibariyle uumlretim

miktarları ve ekim alanlarına bakıldığında zamanla azalma meydana geldiği

goumlruumllmektedir Bu durum yurtdışına bağlılığı daha da arttırmaktadır Susam uumllkemizde

8

ağırlıklı olarak tahin ve susam yağı uumlretiminde kullanılmaktadır Bu kullanımlar yanında

pastacılık uumlruumlnlerinde de susam kullanımı yaygındır Susam yağ ağırlıklı olarak kozmetik

ve ilaccedil sektoumlruuml tarafından kullanılmakta olup kullanım miktarı azdır

Şekil 2 2 Susam

Şekil 2 3 Susam bitkisi

221 Susam Tohumlarının Oumlzellikleri

Pedaliaceae familyasından 16 cins ve 60 tuumlr arasında Sesamum cinsine ait yaklasık 37 tuumlr

bulunmaktadır Ancak bu cinse giren tuumlrler arasında sadece Sesamum indicum tuumlruumlnuumln

kuumlltuumlruuml yapılmaktadır (Şekil 2) Kuumlltuumlr susamının buguumln duumlnya uumlzerinde daha ccedilok tropikal

ve sıcak kuşağa yayılmış yaklaşık 3000 varyete ve ekotipi bulunmaktadır

Susam tohumları ağırlıklı olarak beyaz renklidir Fakat kahverengi siyah sarı şeklinde

farklı tuumlrleri de bulunmaktadır Susam tohumunun cinsine goumlre yağ oranı protein oranı

ve boyutları değişmektedir

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 2: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

TC

YILDIZ TEKNİK UumlNİVERSİTESİ

FEN BİLİMLERİ ENSTİTUumlSUuml

TAHİNLERDEKİ YAĞ AYRIMI UumlZERİNE ULTRASES İŞLEMİNİN ETKİSİ

Hakan BAŞDOĞAN tarafından hazırlanan tez ccedilalışması 25112016 tarihinde aşağıdaki juumlri tarafından Yıldız Teknik Uumlniversitesi Fen Bilimleri Gıda Muumlhendisliği Anabilim Dalırsquonda YUumlKSEK LİSANS TEZİ olarak kabul edilmiştir

Tez Danışmanı

Yrd Doccedil Dr Salih KARASU

Yıldız Teknik Uumlniversitesi

Juumlri Uumlyeleri

Yrd Doccedil Dr Salih KARASU

Yıldız Teknik Uumlniversitesi _____________________

Prof Dr M Fatih ERTUGAY

Erzincan Uumlniversitesi _____________________

Prof Dr Osman SAĞDICcedil

Yıldız Teknik Uumlniversitesi _____________________

OumlNSOumlZ

Yuumlksek Lisans eğitimim boyunca bilgi ve deneyimlerini benden esirgemeyen tezimin her aşamasında bana ccedilok yardımcı olan değerli hocalarım Prof Dr M Fatih ERTUGAYrsquoa Prof Dr Osman SAĞDICcedilrsquoa ve Yrd Doccedil Dr Salih KARASUrsquoya sonsuz saygı ve şuumlkranlarımı sunarım

Ayrıca hayatım boyunca yanımda olan Annem ve Babam Yuumlksel Atasoy BAŞDOĞANrsquoa kıymetli ağabeylerim Sadık Serkan Oğuzhan BAŞDOĞANrsquoa oumlzel olarak teşekkuumlr ederim En kıymetlilerim sevgili eşim Guumlnay BAŞDOĞANrsquoa ve canım evlatlarım Aras Atasoy ve Arya BAŞDOĞANrsquoa sonsuz sevgilerimle Kasım 2016 Hakan BAŞDOĞAN

Bu ccedilalışma Yıldız Teknik Uumlniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatoumlrluumlğuumlrsquo nuumln 2015-07-05-KAP03 numaralı projesi ile desteklenmiştir

v

İCcedilİNDEKİLER

Sayfa

SİMGE LİSTESİhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipVII

ŞEKİL LİSTESİhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipVIII

CcedilİZELGE LİSTESİhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipIX

OumlZEThelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipX

ABSTRACThelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipXII

BOumlLUumlM 1

GİRİŞhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1

11 Literatuumlr Oumlzetihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 12 Tezin Amacıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip5 13 Hipotezhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip5

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLERhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip6

21 Tahinhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip6 22 Susamhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip7

221 Susam Tahinlerinin Oumlzelliklerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES İŞLEMİhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

31 Tahin Uumlretimihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10 311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılmasıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10 312 Kabukların Soyulmasıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10 313 Kavurma ve Kurutma helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13 314 Oumlğuumltmehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip14 32 Ultraseshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15

321 Ultrese Mekanizması ve Etkilerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15 322 Kavitasyonhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16

vi

323 Gıda teknolojisinde Ultreses Kullanımıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEMhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 19

42 Ccedilalışma Planıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19 43 Fiziksel ve Kimyasal Analizlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 431 Kuumll Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 432 Toplam Kurumu Madde Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 433 Toplam Yağ Miktarıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 434 Protein Tayinihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 435 Renk Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 436 Peroksit Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22 437 Yağ Ayrılma Oranı helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 438 Reolojik Analizlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 439 Duyusal Analizler helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 4310 İstatiksel Analizlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARIhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip25

51 Uygulama Parametrelerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip25 52 Sem Goumlruumlntuumllerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26 53 Yağ Fazının Ayrılmasıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 54 Reolojij Değişimlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32 55 Duyusal Analizhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35 56 Renk Değişimihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil VE OumlNERİLERhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37

KAYNAKLARhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

OumlZGECcedilMİŞhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip42

vii

SİMGE LİSTESİ

a Renk oumllccediluumlmuumlnde yeşillik-kırmızılık goumlstergesi b Renk oumllccediluumlmuumlnde mavilik-sarılık goumlstergesi ∆E Toplam renk değişimi L Renk oumllccediluumlmuumlnde beyazlık-siyahlık goumlstergesi C Kroma değeri KM () Kuru maddenin miktarı () M Kurutma kabı ve kapağının darası (g) M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g) M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g) W1 Oumlrnek ağırlığı g

W2 Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

ES Emuumllsiyon stabilitesi

SW Ayrışan su (mL) times 25

SO Ayrışan yağ (mL) times d times 25

d Yağın oumlzguumll ağırlığı

viii

ŞEKİL LİSTESİ

Sayfa

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması 8

Şekil 2 2 Susam 9

Şekil 2 3 Susam bitkisi 10

Şekil 2 4 Susam kabuğu 11

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr 12

Şekil 3 2 Yıkama teknesi 12

Şekil 3 3 Trommel 13

Şekil 3 4 Tuzlama teknesi 14

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml 14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli 15

Şekil 3 7 Silindir kurutma fırını 19

Şekil 3 8 Tahin 27

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı 28

Şekil 4 2 Suumlrekli akışlı ultrases işlem hattı 29

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 29

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 30

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 31

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 31

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları 33 Şekil 5 6 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmalarıhelliphelliphellip31 Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmalarıhelliphellip31 Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları33

ix

CcedilİZELGE LİSTESİ

Sayfa

Ccedilizelge 4 1 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı 26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları i 34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerler 35

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri 36 Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 36

x

OumlZET

TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK OumlZELLİKLERİ UumlZERİNE ULTRASES İŞLEMİNİN ETKİSİ

Hakan BAŞDOĞAN

Gıda Muumlhendisliği Anabilim Dalı

Yuumlksek Lisans Tezi

Tez Danışmanı Yrd Doccedil Dr Salih KARASU

Susamın farklı işlemlere tabi tutulması ile elde edilen tahin besin değeri zengin ve uzun yıllardır kullanılan bir gıdadır Tahin yuumlksek oranda protein ve yağ iccedileren koloidal bir yapıya sahiptir Tahinin yapısında bulunan 55-60 oranındaki yağ depolama sırasında diğer yapılardan ayrılmaktadır Yağ ayrışması doğal bir olay olmasına rağmen tuumlketiciler tarafından arzu edilmemekte uumlruumln bozuk veya kalitesiz olarak nitelendirilmektedir Depolama suumlreci boyunca yağ tamamen ayrışmakta ve ambalajın dibindeki uumlruumln katılaşarak kullanımı zorlaşmaktadır

Tahinde meydana gelen bu yağ ayrışmasını oumlnlemek ve en aza indirmek amacıyla ısısal olmayan gıda işleme youmlntemlerinden biri olan ultrases (Ultrasound) tekniği bu amaccedilla kullanılması hedeflenmiştir Ultrases farklı frekanslardaki ses dalgalarının ortam iccedilerisinde oluşturduğu kavitasyon sayesinde uumlruumlnlerde homojenizasyon etkisi oluşturmaktadır Bu etki uumlruumlndeki parccedilacıkların boyutunun kuumlccediluumllmesini sağlayarak daha homojen bir yapı oluşturur Boumlylece uumlruumlnuumln daha uzun suumlre stabil kalması ve ayrışmanın gecikmesi oumlngoumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilalışma kapsamında tahindeki yağ ayrışmasını oumlnlemek amacıyla tahin oumlrneklerine farklı dalga genliği seviyeleri ve akış hızlarında suumlrekli sistem ultrasonik homojenizatoumlr ile işlem yapılmıştır Ultrasonik homojenizatoumlrden geccedilirilmiş oumlrnekler hiccedil işlem goumlrmemiş ve emuumllgatoumlr olarak lesitin ilave edilmiş oumlrnekler ile karşılaştırılarak sistemin enduumlstride kullanılabilirliğinin değerlendirilmesi amaccedillanmıştır Uumlruumlnlerin karşılaştırılması sırasında

xi

sedimentasyon renk peroksit sayısı partikuumll buumlyuumlkluumlğuuml peroksit sayısı emuumllsiyon stabilitesi duyusal ve reolojik oumlzellikleri araştırılmıştır Ccedilalışmanın sonuccedilları oumlnemli bir sorun olan tahinde yağ ayrışmasını oumlnlemesi ve buna bağlı olarak muumlşteri memnuniyeti sağlamak accedilısından buumlyuumlk oumlnem taşımaktadır

Anahtar Kelimeler Tahin ultrases sedimentasyon faz ayrılması reoloji

YILDIZ TEKNİK UumlNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTUumlSUuml

xii

ABSTRACT

USING ULTRASOUND TECHNOGY FOR SOLVING OIL SEPERATION PROBLEM FROM TAHINI

Hakan BAŞDOĞAN

Department of Food Engineering

MSc Thesis

Adviser Asst Prof Dr Salih KARASU

Tahini is a traditional food product and it is very high energy Sesame oil (tahini) condensed with a colloidal suspension also has a high protein and fat content A phase separation takes place based on the separation of oil from other components during storage of sesame oil Although this event a natural phenomenon encountered in the storage of tahini it leads to be perceived as corrupt or poor quality products by consumers and it creates a negative image of the product Also in the advanced stages of sedimentation solidifies the bottom of the packaging and the use of sesame oil is becoming a difficult task

Ultrasound is technology used to homogenization due to the cavitation generated by the high energy input This homogenization on the micro level can lead to the delay of the phase separation and emulsion stability of the products observed in the longer

In this study sesame oil will be treated with an ultrasonic homogenizer with 3 different levels of ultrasound and 2 2 different flow rate using by continuous system It is aimed to determine the industrial applicability that these samples treated compare with untreated samples and samples added lecithin For this purpose sedimentation color number of peroxides particle size peroxide analysis emulsion stability organoleptic and rheological properties will be determined The results of the study of the production of higher quality tahini sesame oil in case of positive will be the case

Keywords Tahini ultrasound sedimentation phase separation rheology

xiii

YILDIZ TECHNICAL UNIVERSITY

GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES

1

BOumlLUumlM 1

GİRİŞ

11 Literatuumlr Oumlzeti

Tahin susamın temizlik kabuk ayırma kavurma ve oumlğuumltme işlemlerine tabi olmasıyla

elde edilen bir uumlruumlnduumlr Asya Ortadoğu ve Akdeniz uumllkelerinde kullanımı yaygın olan

tahin besleyici ve lezzetli oumlzelliği nedeniyle sade veya diğer gıdalarla birlikte yoğun

olarak tuumlketilmektedir [1]

Yapılan literatuumlr araştırmasında susam ve susam yağı ile ilgili ccedilok fazla ccedilalışma olduğu

fakat tahin ile ilgili ccedilalışmaların sınırlı sayıda olduğu goumlruumllmuumlştuumlr Tahinin yapısının buumlyuumlk

bir boumlluumlmuumlnuuml 55-60 yağ 23-27rsquolik boumlluumlmuumlnuuml protein 64-20rsquolik boumlluumlmuumlnuuml

karbonhidrat ve 1-3 luumlk boumlluumlmuumlnuuml su oluşturmaktadır)Tahinin yapısında ayrıca

kalsiyum demir ve magnezyum gibi oumlnemli mineraller bulunmaktadır [1] Tahinin yağı

yapısında bulunan sesamin sesamolin gibi oumlnemli antioksidanlar nedeniyle dayanıklı yağ

olarak tanımlanır [2] Farklı boumllgelerden elde edilen susam susam yağı ve tahin yağının

fiziksel ve kimyasal oumlzellikleri incelenerek yapılan ccedilalışmada tahinin 039-147 su

260- 370 kuumll 1788- 2427 ham protein 4690-5870 ham yağ 325-470 ham

seluumlloz ve 022-069 tuz iccedilerdiği belirlenmiştir Mineral madde bileşimi ise 017-027

Na 024-053 K 075-140 P 1355-2045 mgkg Cu 5202-8092 mgkg Fe 1434-

2190 mgkg Mn ve 6195- 10065 mgkg Zn olarak ifade edilmiştir [1]

2

Tahinin iccedilinde bulunan katı maddeler yağ iccedilerisinde askıda bulunmaktadır Zamanla

uumlruumlnuumln depolaması sırasında bu katı maddeler dibe ccediloumlkerek yağ ve katı maddeler

ayrılmaktadır Bu şekilde katı ve sıvı fazın bulunduğu gıdalarda ccediloumlkelme meydana

gelebilmektedir [3] Tahinde zamanla oluşan faz ayrımı tuumlketicilerde memnuniyetsizlik

oluşturmaktadır Ayrıca tahindeki yağ ayrışması diğer uumlruumlnlerde tahin kullanıldığında da

sorun oluşturmaktadır

Uumlruumlnuumln yapısının uumlruumlnuumln akış oumlzelliği uumlzerinde oumlnemli bir etkisi vardır [4] Uumlruumlnuumln

kimyasal bileşimi yanında sıcaklık gibi fiziksel oumlzellikleri ve viskozitesi de uumlruumlnuumln akıcılık

oumlzelliği uumlzerinde etkilidir [4] [5] Suumlspansiyon halindeki gıdalarda askıda bulunan

tanelerle polimerin etkileşimi uumlruumlnuumln koloit dayanıklılığı ve reolojisi uumlzerinde etkilidir

Oumlrneğin suumltte sıvı fazda asılı duran yağ damlacıkları koloidal boyuttaki kalsiyum fosfat

taneleri ve proteinler bulunmaktadır [6] Benzer şekilde yağ ve protein accedilısından zengin

olan tahinde yağ fazı iccedilinde koloidal dağılımlar mevcuttur [7]

Enduumlstride gıdanın reolojik oumlzelliklerine aşağıda belirtilen birccedilok nedenle ihtiyaccedil

duyulmaktadır [9] [10]

İşletme dizaynı İşletme dizaynı sırasında gerekli pompa boru ccedilapı ve makine

guumlcuumlnuumln seccedilimi iccedilin gereklidir Uumlruumlnuumln viskositesinin yuumlksek olması durumunda

daha guumlccedilluuml oumlzel sistem ihtiyacı oluşmaktadır

Kalite kontrol Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri kontrol edilerek ara ve son uumlruumln kalite

kontrolluuml gerccedilekleştirilebilir raf oumlmruuml testleri yapılabilir

Duyusal oumlzelliklerin değerlendirilmesi Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri ile duyusal

oumlzellikleri arasındaki ilişkiden tuumlketici beğenisi belirlenebilir Oumlrneğin uumlruumlnuumln

kıvamının yuumlksek olması buna paralel olarak suumlruumllebilir oumlzelliğinin koumltuuml olması

tuumlketici tercihlerini olumsuz etkileyecektir

Gıdanın yapısının ve gıdanın yapısını oluşturan molekuumller bileşenlerin duumlzeni

belirlenebilir

Reolojik oumllccediluumlmler sayesinde deformasyona ya da akışa sebep olacak kuvvet sistemlerini

değerlendirmek veya sisteme verilen kuvvetten kaynaklanan deformasyon ve akışı

3

tahmin etmek de muumlmkuumlnduumlr Gıdaya dışarıdan belirli bir kuvvet uygulandığında kuvvet

altında akabilir veya duumlzelebilen deformasyona uğrayabilir Bazı gıdalarda hem akma

hem duumlzelebilen deformasyon birlikte gerccedilekleşebilir Deformasyonun duumlzelebilme

derecesine goumlre temel reoloji kavramları şu şekilde sınıflandırılır [11]

Viskoz akış

Elastik deformasyon

Viskoelastiklik

Tahin ve helvanın reolojik oumlzellikleri uumlzerinde yapılan ccedilalışmada tahinin psoumldoumlplastik ve

tiksotropik oumlzellikler goumlsterdiği tespit edilmiştir [7] [8] Benzer şekilde yapılan diğer bir

ccedilalışmada tahinin 20 konsantrasyona kadar Newtonian davranış goumlsterdiği daha

yuumlksek konsantrasyonlarda psoumldoumlplastik bir davranış goumlsterdiğini goumlruumlnmuumlştuumlr

Emuumllsiyonlar dipers sıvı-sıvı karışımlardır Suumlt mayonez fındık ezmesi losyonlar

merhemler boyalar emuumllsiyon oumlrneklerindendir Bu şekildeki uumlruumlnlere olan talebin

artması nedeniyle emuumllsiyon uumlretimi ve stabilitesinin temel mekanizmasının

belirlenmesi uumlruumlnlerin istenilen oumlzellikte uumlretilebilmesi accedilısından oumlnem taşımaktadır

[12] [13]

Emuumllsiyon iki ya da daha fazla ccediloumlzuumlnmeyen sıvının birbiri iccedilerisinde bulunmasıdır

Emuumllsiyonlar termodinamik accedilısından kararlı olmayan birleşiklerdir Emuumllsiyonlarda sıvı

fazın daha kuumlccediluumlk damlacıkları iccedileren diğer sıvı fazlar iccedilerisinde dağılabilmesi iccedilin enerjiye

ihtiyacı vardır (Şekil 11)

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemi [14]

4

Yukarıdaki şekil mekanik emuumllsifikasyon işlemini tanımlamaktadır Sıvılar karışmadan

oumlnce daha buumlyuumlk olan damlacıklar enerji girişi ile kuumlccediluumlk parccedilalara ayrılmaktadır İkinci

safhada ise yeni oluşan kuumlccediluumlk damlacıklar birleşmeye karşı durmaktadır Ayrı fazları

birleştirmek amacıyla emuumllgatoumlr kullanılmaktadır Emuumllgatoumlrler yuumlzey aktif maddelerdir

ve her iki faza tutunarak dispers fazın kararlı olmasını sağlarlar [15]

Ultrases işleminin farklı uumlruumlnler iccedilin kullanılabilmesi iccedilin 20yy lsquoın ikinci yarısından

itibaren ccedilalışmalar devam etmesine rağmen henuumlz ticari kullanımı yaygınlaşmamıştır

Fakat son yıllarda gıda kimya ve makine sektoumlrlerinde ultrases kullanımına ilgi

artmaktadır Ultrases sistemleri gıda sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma aktivitelerinin

azaltılması veya kontrol edilmesi gibi amaccedillarla kullanılmaktadır [16] [17] [18] [19]

[20] Ultrases sistemiyle mikroorganizmaların inaktivasyonu Amerika Gıda ve İlaccedil Birliği

(FDA) tarafından alternatif gıda teknolojisi olarak kabul edilmiştir Ayrıca ultrases sistemi

ekstraksiyon işlemi iccedilin de kullanılmaktadır boumlylece daha hızlı ve daha etkin ekstraksiyon

sağlanmaktadır Son yıllarda ultrases sistemi kurutma işlemi iccedilinde kullanılmaktadır

ultrases sistemi sayesinden duumlşuumlk sıcaklıkta uumlruumln oumlzellikleri korunarak kurutma işlemi

gerccedilekleştirilebilmektedir [21] Ultrases sisteminin emuumllsiyon oluşturmak amacıyla

margarin ve boya sektoumlruumlnde enduumlstriyel oumllccedilekli olarak kullanılmaktadır Ultrases sistemi

sayesinde margarinin su kapasitesi ve yapısı iyileştirilmektedir

Nişasta ve polisakkarit ccediloumlzeltilerinde jelatinizasyon sonrası ultrases sistemi

uygulandığında karışımın viskositesinde azalma olduğu goumlzlenmiştir [20]

Ultrases etkisi altında damlacık oluşum ve bozulmasını sağlayan birccedilok mekanizma vardır

[22] [23] [24] [25] Bu mekanizmalardan biri sıvı-sıvı ara yuumlzuumlnde meydana gelen

kararsız titreşimler sonucu damlacık oluşumudur Sadece bozulan damlacık ccedilapı kılcal

dalgaların dalga boyundan yeterince buumlyuumlkse kılcal dalgalar oluşabilmekte ve

dispersiyon oluşumuna katkıda bulunabilmektedir Su ve yağ ortak sistemlerinde bu

dalga boyunun yaklaşık 10 microm olduğu [26] bilinmektedir Bu değer ise suumlrekli

emuumllsifikasyon iccedilin hazırlanan bir oumln karışımdaki damlacıkların tipik boyutudur Bu

nedenle boumlyle bir sistemde kılcal dalgalar tarafından damlacık oluşumu veya bozulması

5

muumlmkuumln değildir Emuumllsifikasyon uumlzerine ses frekanslarının etkisini araştıran Neduzhii

de (1963) bu durumu tespit etmiştir [23]

Kavitasyon mekanizması da genellikle uygulanan şartlar altında ccedilok oumlnemli olarak

değerlendirilmektedir [27] [23] [28] Sıvılarda parametrelerin kavitasyondan olumlu

youmlnde etkilendiği ve bozulmadan sonra kuumlccediluumlk damlacık boyutu accedilısından emuumllsiyonun

dispers fazını geliştirdiği bilinmektedir [15]

12 Tezin Amacı

Tahin uumllkemizde yoğun olarak kullanılan besin değeri yuumlksek bir gıdadır Tahinin

yapısında 55-60 oranında yağ 23-27 oranıda protein 64-20 oranında

karbonhidrat ve 1-3 oranında su bulunmaktadır [1] Tahinin bu yapısından dolayı

depolama sırasında zamanla yağ fazı diğer kısımlardan ayrılmaktadır Bu durum tahinin

kullanımını zorlaştırmakta ve tuumlketici tarafından olumsuz yorumlanmaktadır

Bu ccedilalışmada gıda ve kimya sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon homojenizasyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma

aktivitelerinin azaltılması veya kontrol edilmesi gibi uygulamaları olan ultrases tekniğinin

kullanılarak tahinde yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya engellenmesi

amaccedillanmıştır Ccedilalışmada tahin numunesine farklı dalga genliği ve işlem suumlrelerinde

ultrases uygulanmıştır

13 Hipotez

Ultrases tekniğinin kullanılarak tahine uygulanacak farklı dalga genliği ve işlem

suumlrelerinde ultrases işleminin yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya

engellenmesi uumlzerine etkisi olacağı varsayılmaktadır

6

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLER

21 Tahin

Susamın kabuğundan ayrıldıktan sonra kavrulması ve kavrulan susamların değirmende

ezilmesiyle tahin elde edilir Tahinin lezzeti ve kimyasal oumlzellikleri uumlretildiği susama goumlre

farklılık goumlstermektedir Tahin uumlretiminde ağırlıklı olarak ithal susam kullanılmaktadır

Tahin olarak işlenecek susamın iccedileriğindeki yabancı maddeler oumlncelikle temizlenir

temizlenen susamların kabuklarının ayrılması iccedilin su havuzlarında ıslatılır Islatılan

susamların kabuklarının ccedilıkması iccedilin doumlvme işlemi gerccedilekleştirilir Doumlvme işlemi sonrası

kabukların susam tanelerinden ağırlık farkı ile ayrılması iccedilin susam taneleri tuzlu su

iccedilinde bekletilir Kabuk taneleri dibe ccediloumlktuumlğuumlnde uumlstte toplanan susamlar alınarak

tuzunun arındırılması iccedilin yıkama işlemine tabi tutulur Yıkama işleminden sonra kabuğu

soyunmuş susam taneleri (100-150degC) arasında kavrulur Kavurma suumlresi ve sıcaklığı

tahinin lezzetini etkileyen oumlnemli bir parametredir Piyasada yaygın olarak satılan tahin

yanında bazı firmalarının oumlzel ccedilok kavrulmuş tahinleri de bulunmaktadır Kavurma

işlemiyle suyu uzaklaştırılan susamlar değirmende oumlğuumltuumllerek sıvı hale getirilmektedir

Bazı firmalar değirmende oumlğuumltme oumlncesi yanan kabuk parccedilalarının ayrışması iccedilin

susamları sorter cihazından geccedilirmektedir Boumlylece son uumlruumlnde goumlruumllebilen siyah taneler

engellenmektedir Ccedilok kademeli olarak uumlretimi gerccedilekleştirilen tahin direkt tuumlketildiği

gibi diğer gıda maddeleri iccedilin hammadde olarak da kullanılmaktadır Tahin uumlretim akışı

aşağıda belirtilmektedir (Şekil 21)

7

Hammadde (Susam)

darr

Temizlenme

darr

Kabuk Soyma ve Ayırma

darr

Kavurma (100-150 C)

darr

Soğutma

darr

Eleme

darr

Ezme

darr

Tahin

darr

Depolama

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması

22 Susam

Susam (Sesamum indicum) Pedeliaceae familyasına ait bir bitki tuumlruumlduumlr Şekil 1) Afrika

Asya Avrupa ve Tuumlrkiyersquonin sıcak boumllgelerinde uumlretilmektedir 2013 yılında duumlnyada 42

milyon ton susam uumlretimi gerccedilekleştirilmiştir Ccedilin ve Hindistan bu uumlretimdeki en buumlyuumlk

paya sahiptir TUumlİK 2015 yılı verilerine goumlre 2015 yılında Tuumlrkiyersquode 280 887 dekar alanda

susam uumlretimi yapılmış ve 18 530 ton uumlretim gerccedilekleştirilmiştir Yıllar itibariyle uumlretim

miktarları ve ekim alanlarına bakıldığında zamanla azalma meydana geldiği

goumlruumllmektedir Bu durum yurtdışına bağlılığı daha da arttırmaktadır Susam uumllkemizde

8

ağırlıklı olarak tahin ve susam yağı uumlretiminde kullanılmaktadır Bu kullanımlar yanında

pastacılık uumlruumlnlerinde de susam kullanımı yaygındır Susam yağ ağırlıklı olarak kozmetik

ve ilaccedil sektoumlruuml tarafından kullanılmakta olup kullanım miktarı azdır

Şekil 2 2 Susam

Şekil 2 3 Susam bitkisi

221 Susam Tohumlarının Oumlzellikleri

Pedaliaceae familyasından 16 cins ve 60 tuumlr arasında Sesamum cinsine ait yaklasık 37 tuumlr

bulunmaktadır Ancak bu cinse giren tuumlrler arasında sadece Sesamum indicum tuumlruumlnuumln

kuumlltuumlruuml yapılmaktadır (Şekil 2) Kuumlltuumlr susamının buguumln duumlnya uumlzerinde daha ccedilok tropikal

ve sıcak kuşağa yayılmış yaklaşık 3000 varyete ve ekotipi bulunmaktadır

Susam tohumları ağırlıklı olarak beyaz renklidir Fakat kahverengi siyah sarı şeklinde

farklı tuumlrleri de bulunmaktadır Susam tohumunun cinsine goumlre yağ oranı protein oranı

ve boyutları değişmektedir

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 3: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

OumlNSOumlZ

Yuumlksek Lisans eğitimim boyunca bilgi ve deneyimlerini benden esirgemeyen tezimin her aşamasında bana ccedilok yardımcı olan değerli hocalarım Prof Dr M Fatih ERTUGAYrsquoa Prof Dr Osman SAĞDICcedilrsquoa ve Yrd Doccedil Dr Salih KARASUrsquoya sonsuz saygı ve şuumlkranlarımı sunarım

Ayrıca hayatım boyunca yanımda olan Annem ve Babam Yuumlksel Atasoy BAŞDOĞANrsquoa kıymetli ağabeylerim Sadık Serkan Oğuzhan BAŞDOĞANrsquoa oumlzel olarak teşekkuumlr ederim En kıymetlilerim sevgili eşim Guumlnay BAŞDOĞANrsquoa ve canım evlatlarım Aras Atasoy ve Arya BAŞDOĞANrsquoa sonsuz sevgilerimle Kasım 2016 Hakan BAŞDOĞAN

Bu ccedilalışma Yıldız Teknik Uumlniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatoumlrluumlğuumlrsquo nuumln 2015-07-05-KAP03 numaralı projesi ile desteklenmiştir

v

İCcedilİNDEKİLER

Sayfa

SİMGE LİSTESİhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipVII

ŞEKİL LİSTESİhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipVIII

CcedilİZELGE LİSTESİhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipIX

OumlZEThelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipX

ABSTRACThelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipXII

BOumlLUumlM 1

GİRİŞhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1

11 Literatuumlr Oumlzetihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 12 Tezin Amacıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip5 13 Hipotezhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip5

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLERhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip6

21 Tahinhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip6 22 Susamhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip7

221 Susam Tahinlerinin Oumlzelliklerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES İŞLEMİhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

31 Tahin Uumlretimihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10 311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılmasıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10 312 Kabukların Soyulmasıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10 313 Kavurma ve Kurutma helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13 314 Oumlğuumltmehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip14 32 Ultraseshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15

321 Ultrese Mekanizması ve Etkilerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15 322 Kavitasyonhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16

vi

323 Gıda teknolojisinde Ultreses Kullanımıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEMhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 19

42 Ccedilalışma Planıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19 43 Fiziksel ve Kimyasal Analizlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 431 Kuumll Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 432 Toplam Kurumu Madde Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 433 Toplam Yağ Miktarıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 434 Protein Tayinihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 435 Renk Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 436 Peroksit Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22 437 Yağ Ayrılma Oranı helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 438 Reolojik Analizlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 439 Duyusal Analizler helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 4310 İstatiksel Analizlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARIhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip25

51 Uygulama Parametrelerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip25 52 Sem Goumlruumlntuumllerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26 53 Yağ Fazının Ayrılmasıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 54 Reolojij Değişimlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32 55 Duyusal Analizhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35 56 Renk Değişimihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil VE OumlNERİLERhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37

KAYNAKLARhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

OumlZGECcedilMİŞhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip42

vii

SİMGE LİSTESİ

a Renk oumllccediluumlmuumlnde yeşillik-kırmızılık goumlstergesi b Renk oumllccediluumlmuumlnde mavilik-sarılık goumlstergesi ∆E Toplam renk değişimi L Renk oumllccediluumlmuumlnde beyazlık-siyahlık goumlstergesi C Kroma değeri KM () Kuru maddenin miktarı () M Kurutma kabı ve kapağının darası (g) M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g) M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g) W1 Oumlrnek ağırlığı g

W2 Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

ES Emuumllsiyon stabilitesi

SW Ayrışan su (mL) times 25

SO Ayrışan yağ (mL) times d times 25

d Yağın oumlzguumll ağırlığı

viii

ŞEKİL LİSTESİ

Sayfa

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması 8

Şekil 2 2 Susam 9

Şekil 2 3 Susam bitkisi 10

Şekil 2 4 Susam kabuğu 11

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr 12

Şekil 3 2 Yıkama teknesi 12

Şekil 3 3 Trommel 13

Şekil 3 4 Tuzlama teknesi 14

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml 14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli 15

Şekil 3 7 Silindir kurutma fırını 19

Şekil 3 8 Tahin 27

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı 28

Şekil 4 2 Suumlrekli akışlı ultrases işlem hattı 29

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 29

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 30

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 31

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 31

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları 33 Şekil 5 6 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmalarıhelliphelliphellip31 Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmalarıhelliphellip31 Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları33

ix

CcedilİZELGE LİSTESİ

Sayfa

Ccedilizelge 4 1 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı 26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları i 34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerler 35

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri 36 Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 36

x

OumlZET

TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK OumlZELLİKLERİ UumlZERİNE ULTRASES İŞLEMİNİN ETKİSİ

Hakan BAŞDOĞAN

Gıda Muumlhendisliği Anabilim Dalı

Yuumlksek Lisans Tezi

Tez Danışmanı Yrd Doccedil Dr Salih KARASU

Susamın farklı işlemlere tabi tutulması ile elde edilen tahin besin değeri zengin ve uzun yıllardır kullanılan bir gıdadır Tahin yuumlksek oranda protein ve yağ iccedileren koloidal bir yapıya sahiptir Tahinin yapısında bulunan 55-60 oranındaki yağ depolama sırasında diğer yapılardan ayrılmaktadır Yağ ayrışması doğal bir olay olmasına rağmen tuumlketiciler tarafından arzu edilmemekte uumlruumln bozuk veya kalitesiz olarak nitelendirilmektedir Depolama suumlreci boyunca yağ tamamen ayrışmakta ve ambalajın dibindeki uumlruumln katılaşarak kullanımı zorlaşmaktadır

Tahinde meydana gelen bu yağ ayrışmasını oumlnlemek ve en aza indirmek amacıyla ısısal olmayan gıda işleme youmlntemlerinden biri olan ultrases (Ultrasound) tekniği bu amaccedilla kullanılması hedeflenmiştir Ultrases farklı frekanslardaki ses dalgalarının ortam iccedilerisinde oluşturduğu kavitasyon sayesinde uumlruumlnlerde homojenizasyon etkisi oluşturmaktadır Bu etki uumlruumlndeki parccedilacıkların boyutunun kuumlccediluumllmesini sağlayarak daha homojen bir yapı oluşturur Boumlylece uumlruumlnuumln daha uzun suumlre stabil kalması ve ayrışmanın gecikmesi oumlngoumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilalışma kapsamında tahindeki yağ ayrışmasını oumlnlemek amacıyla tahin oumlrneklerine farklı dalga genliği seviyeleri ve akış hızlarında suumlrekli sistem ultrasonik homojenizatoumlr ile işlem yapılmıştır Ultrasonik homojenizatoumlrden geccedilirilmiş oumlrnekler hiccedil işlem goumlrmemiş ve emuumllgatoumlr olarak lesitin ilave edilmiş oumlrnekler ile karşılaştırılarak sistemin enduumlstride kullanılabilirliğinin değerlendirilmesi amaccedillanmıştır Uumlruumlnlerin karşılaştırılması sırasında

xi

sedimentasyon renk peroksit sayısı partikuumll buumlyuumlkluumlğuuml peroksit sayısı emuumllsiyon stabilitesi duyusal ve reolojik oumlzellikleri araştırılmıştır Ccedilalışmanın sonuccedilları oumlnemli bir sorun olan tahinde yağ ayrışmasını oumlnlemesi ve buna bağlı olarak muumlşteri memnuniyeti sağlamak accedilısından buumlyuumlk oumlnem taşımaktadır

Anahtar Kelimeler Tahin ultrases sedimentasyon faz ayrılması reoloji

YILDIZ TEKNİK UumlNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTUumlSUuml

xii

ABSTRACT

USING ULTRASOUND TECHNOGY FOR SOLVING OIL SEPERATION PROBLEM FROM TAHINI

Hakan BAŞDOĞAN

Department of Food Engineering

MSc Thesis

Adviser Asst Prof Dr Salih KARASU

Tahini is a traditional food product and it is very high energy Sesame oil (tahini) condensed with a colloidal suspension also has a high protein and fat content A phase separation takes place based on the separation of oil from other components during storage of sesame oil Although this event a natural phenomenon encountered in the storage of tahini it leads to be perceived as corrupt or poor quality products by consumers and it creates a negative image of the product Also in the advanced stages of sedimentation solidifies the bottom of the packaging and the use of sesame oil is becoming a difficult task

Ultrasound is technology used to homogenization due to the cavitation generated by the high energy input This homogenization on the micro level can lead to the delay of the phase separation and emulsion stability of the products observed in the longer

In this study sesame oil will be treated with an ultrasonic homogenizer with 3 different levels of ultrasound and 2 2 different flow rate using by continuous system It is aimed to determine the industrial applicability that these samples treated compare with untreated samples and samples added lecithin For this purpose sedimentation color number of peroxides particle size peroxide analysis emulsion stability organoleptic and rheological properties will be determined The results of the study of the production of higher quality tahini sesame oil in case of positive will be the case

Keywords Tahini ultrasound sedimentation phase separation rheology

xiii

YILDIZ TECHNICAL UNIVERSITY

GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES

1

BOumlLUumlM 1

GİRİŞ

11 Literatuumlr Oumlzeti

Tahin susamın temizlik kabuk ayırma kavurma ve oumlğuumltme işlemlerine tabi olmasıyla

elde edilen bir uumlruumlnduumlr Asya Ortadoğu ve Akdeniz uumllkelerinde kullanımı yaygın olan

tahin besleyici ve lezzetli oumlzelliği nedeniyle sade veya diğer gıdalarla birlikte yoğun

olarak tuumlketilmektedir [1]

Yapılan literatuumlr araştırmasında susam ve susam yağı ile ilgili ccedilok fazla ccedilalışma olduğu

fakat tahin ile ilgili ccedilalışmaların sınırlı sayıda olduğu goumlruumllmuumlştuumlr Tahinin yapısının buumlyuumlk

bir boumlluumlmuumlnuuml 55-60 yağ 23-27rsquolik boumlluumlmuumlnuuml protein 64-20rsquolik boumlluumlmuumlnuuml

karbonhidrat ve 1-3 luumlk boumlluumlmuumlnuuml su oluşturmaktadır)Tahinin yapısında ayrıca

kalsiyum demir ve magnezyum gibi oumlnemli mineraller bulunmaktadır [1] Tahinin yağı

yapısında bulunan sesamin sesamolin gibi oumlnemli antioksidanlar nedeniyle dayanıklı yağ

olarak tanımlanır [2] Farklı boumllgelerden elde edilen susam susam yağı ve tahin yağının

fiziksel ve kimyasal oumlzellikleri incelenerek yapılan ccedilalışmada tahinin 039-147 su

260- 370 kuumll 1788- 2427 ham protein 4690-5870 ham yağ 325-470 ham

seluumlloz ve 022-069 tuz iccedilerdiği belirlenmiştir Mineral madde bileşimi ise 017-027

Na 024-053 K 075-140 P 1355-2045 mgkg Cu 5202-8092 mgkg Fe 1434-

2190 mgkg Mn ve 6195- 10065 mgkg Zn olarak ifade edilmiştir [1]

2

Tahinin iccedilinde bulunan katı maddeler yağ iccedilerisinde askıda bulunmaktadır Zamanla

uumlruumlnuumln depolaması sırasında bu katı maddeler dibe ccediloumlkerek yağ ve katı maddeler

ayrılmaktadır Bu şekilde katı ve sıvı fazın bulunduğu gıdalarda ccediloumlkelme meydana

gelebilmektedir [3] Tahinde zamanla oluşan faz ayrımı tuumlketicilerde memnuniyetsizlik

oluşturmaktadır Ayrıca tahindeki yağ ayrışması diğer uumlruumlnlerde tahin kullanıldığında da

sorun oluşturmaktadır

Uumlruumlnuumln yapısının uumlruumlnuumln akış oumlzelliği uumlzerinde oumlnemli bir etkisi vardır [4] Uumlruumlnuumln

kimyasal bileşimi yanında sıcaklık gibi fiziksel oumlzellikleri ve viskozitesi de uumlruumlnuumln akıcılık

oumlzelliği uumlzerinde etkilidir [4] [5] Suumlspansiyon halindeki gıdalarda askıda bulunan

tanelerle polimerin etkileşimi uumlruumlnuumln koloit dayanıklılığı ve reolojisi uumlzerinde etkilidir

Oumlrneğin suumltte sıvı fazda asılı duran yağ damlacıkları koloidal boyuttaki kalsiyum fosfat

taneleri ve proteinler bulunmaktadır [6] Benzer şekilde yağ ve protein accedilısından zengin

olan tahinde yağ fazı iccedilinde koloidal dağılımlar mevcuttur [7]

Enduumlstride gıdanın reolojik oumlzelliklerine aşağıda belirtilen birccedilok nedenle ihtiyaccedil

duyulmaktadır [9] [10]

İşletme dizaynı İşletme dizaynı sırasında gerekli pompa boru ccedilapı ve makine

guumlcuumlnuumln seccedilimi iccedilin gereklidir Uumlruumlnuumln viskositesinin yuumlksek olması durumunda

daha guumlccedilluuml oumlzel sistem ihtiyacı oluşmaktadır

Kalite kontrol Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri kontrol edilerek ara ve son uumlruumln kalite

kontrolluuml gerccedilekleştirilebilir raf oumlmruuml testleri yapılabilir

Duyusal oumlzelliklerin değerlendirilmesi Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri ile duyusal

oumlzellikleri arasındaki ilişkiden tuumlketici beğenisi belirlenebilir Oumlrneğin uumlruumlnuumln

kıvamının yuumlksek olması buna paralel olarak suumlruumllebilir oumlzelliğinin koumltuuml olması

tuumlketici tercihlerini olumsuz etkileyecektir

Gıdanın yapısının ve gıdanın yapısını oluşturan molekuumller bileşenlerin duumlzeni

belirlenebilir

Reolojik oumllccediluumlmler sayesinde deformasyona ya da akışa sebep olacak kuvvet sistemlerini

değerlendirmek veya sisteme verilen kuvvetten kaynaklanan deformasyon ve akışı

3

tahmin etmek de muumlmkuumlnduumlr Gıdaya dışarıdan belirli bir kuvvet uygulandığında kuvvet

altında akabilir veya duumlzelebilen deformasyona uğrayabilir Bazı gıdalarda hem akma

hem duumlzelebilen deformasyon birlikte gerccedilekleşebilir Deformasyonun duumlzelebilme

derecesine goumlre temel reoloji kavramları şu şekilde sınıflandırılır [11]

Viskoz akış

Elastik deformasyon

Viskoelastiklik

Tahin ve helvanın reolojik oumlzellikleri uumlzerinde yapılan ccedilalışmada tahinin psoumldoumlplastik ve

tiksotropik oumlzellikler goumlsterdiği tespit edilmiştir [7] [8] Benzer şekilde yapılan diğer bir

ccedilalışmada tahinin 20 konsantrasyona kadar Newtonian davranış goumlsterdiği daha

yuumlksek konsantrasyonlarda psoumldoumlplastik bir davranış goumlsterdiğini goumlruumlnmuumlştuumlr

Emuumllsiyonlar dipers sıvı-sıvı karışımlardır Suumlt mayonez fındık ezmesi losyonlar

merhemler boyalar emuumllsiyon oumlrneklerindendir Bu şekildeki uumlruumlnlere olan talebin

artması nedeniyle emuumllsiyon uumlretimi ve stabilitesinin temel mekanizmasının

belirlenmesi uumlruumlnlerin istenilen oumlzellikte uumlretilebilmesi accedilısından oumlnem taşımaktadır

[12] [13]

Emuumllsiyon iki ya da daha fazla ccediloumlzuumlnmeyen sıvının birbiri iccedilerisinde bulunmasıdır

Emuumllsiyonlar termodinamik accedilısından kararlı olmayan birleşiklerdir Emuumllsiyonlarda sıvı

fazın daha kuumlccediluumlk damlacıkları iccedileren diğer sıvı fazlar iccedilerisinde dağılabilmesi iccedilin enerjiye

ihtiyacı vardır (Şekil 11)

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemi [14]

4

Yukarıdaki şekil mekanik emuumllsifikasyon işlemini tanımlamaktadır Sıvılar karışmadan

oumlnce daha buumlyuumlk olan damlacıklar enerji girişi ile kuumlccediluumlk parccedilalara ayrılmaktadır İkinci

safhada ise yeni oluşan kuumlccediluumlk damlacıklar birleşmeye karşı durmaktadır Ayrı fazları

birleştirmek amacıyla emuumllgatoumlr kullanılmaktadır Emuumllgatoumlrler yuumlzey aktif maddelerdir

ve her iki faza tutunarak dispers fazın kararlı olmasını sağlarlar [15]

Ultrases işleminin farklı uumlruumlnler iccedilin kullanılabilmesi iccedilin 20yy lsquoın ikinci yarısından

itibaren ccedilalışmalar devam etmesine rağmen henuumlz ticari kullanımı yaygınlaşmamıştır

Fakat son yıllarda gıda kimya ve makine sektoumlrlerinde ultrases kullanımına ilgi

artmaktadır Ultrases sistemleri gıda sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma aktivitelerinin

azaltılması veya kontrol edilmesi gibi amaccedillarla kullanılmaktadır [16] [17] [18] [19]

[20] Ultrases sistemiyle mikroorganizmaların inaktivasyonu Amerika Gıda ve İlaccedil Birliği

(FDA) tarafından alternatif gıda teknolojisi olarak kabul edilmiştir Ayrıca ultrases sistemi

ekstraksiyon işlemi iccedilin de kullanılmaktadır boumlylece daha hızlı ve daha etkin ekstraksiyon

sağlanmaktadır Son yıllarda ultrases sistemi kurutma işlemi iccedilinde kullanılmaktadır

ultrases sistemi sayesinden duumlşuumlk sıcaklıkta uumlruumln oumlzellikleri korunarak kurutma işlemi

gerccedilekleştirilebilmektedir [21] Ultrases sisteminin emuumllsiyon oluşturmak amacıyla

margarin ve boya sektoumlruumlnde enduumlstriyel oumllccedilekli olarak kullanılmaktadır Ultrases sistemi

sayesinde margarinin su kapasitesi ve yapısı iyileştirilmektedir

Nişasta ve polisakkarit ccediloumlzeltilerinde jelatinizasyon sonrası ultrases sistemi

uygulandığında karışımın viskositesinde azalma olduğu goumlzlenmiştir [20]

Ultrases etkisi altında damlacık oluşum ve bozulmasını sağlayan birccedilok mekanizma vardır

[22] [23] [24] [25] Bu mekanizmalardan biri sıvı-sıvı ara yuumlzuumlnde meydana gelen

kararsız titreşimler sonucu damlacık oluşumudur Sadece bozulan damlacık ccedilapı kılcal

dalgaların dalga boyundan yeterince buumlyuumlkse kılcal dalgalar oluşabilmekte ve

dispersiyon oluşumuna katkıda bulunabilmektedir Su ve yağ ortak sistemlerinde bu

dalga boyunun yaklaşık 10 microm olduğu [26] bilinmektedir Bu değer ise suumlrekli

emuumllsifikasyon iccedilin hazırlanan bir oumln karışımdaki damlacıkların tipik boyutudur Bu

nedenle boumlyle bir sistemde kılcal dalgalar tarafından damlacık oluşumu veya bozulması

5

muumlmkuumln değildir Emuumllsifikasyon uumlzerine ses frekanslarının etkisini araştıran Neduzhii

de (1963) bu durumu tespit etmiştir [23]

Kavitasyon mekanizması da genellikle uygulanan şartlar altında ccedilok oumlnemli olarak

değerlendirilmektedir [27] [23] [28] Sıvılarda parametrelerin kavitasyondan olumlu

youmlnde etkilendiği ve bozulmadan sonra kuumlccediluumlk damlacık boyutu accedilısından emuumllsiyonun

dispers fazını geliştirdiği bilinmektedir [15]

12 Tezin Amacı

Tahin uumllkemizde yoğun olarak kullanılan besin değeri yuumlksek bir gıdadır Tahinin

yapısında 55-60 oranında yağ 23-27 oranıda protein 64-20 oranında

karbonhidrat ve 1-3 oranında su bulunmaktadır [1] Tahinin bu yapısından dolayı

depolama sırasında zamanla yağ fazı diğer kısımlardan ayrılmaktadır Bu durum tahinin

kullanımını zorlaştırmakta ve tuumlketici tarafından olumsuz yorumlanmaktadır

Bu ccedilalışmada gıda ve kimya sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon homojenizasyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma

aktivitelerinin azaltılması veya kontrol edilmesi gibi uygulamaları olan ultrases tekniğinin

kullanılarak tahinde yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya engellenmesi

amaccedillanmıştır Ccedilalışmada tahin numunesine farklı dalga genliği ve işlem suumlrelerinde

ultrases uygulanmıştır

13 Hipotez

Ultrases tekniğinin kullanılarak tahine uygulanacak farklı dalga genliği ve işlem

suumlrelerinde ultrases işleminin yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya

engellenmesi uumlzerine etkisi olacağı varsayılmaktadır

6

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLER

21 Tahin

Susamın kabuğundan ayrıldıktan sonra kavrulması ve kavrulan susamların değirmende

ezilmesiyle tahin elde edilir Tahinin lezzeti ve kimyasal oumlzellikleri uumlretildiği susama goumlre

farklılık goumlstermektedir Tahin uumlretiminde ağırlıklı olarak ithal susam kullanılmaktadır

Tahin olarak işlenecek susamın iccedileriğindeki yabancı maddeler oumlncelikle temizlenir

temizlenen susamların kabuklarının ayrılması iccedilin su havuzlarında ıslatılır Islatılan

susamların kabuklarının ccedilıkması iccedilin doumlvme işlemi gerccedilekleştirilir Doumlvme işlemi sonrası

kabukların susam tanelerinden ağırlık farkı ile ayrılması iccedilin susam taneleri tuzlu su

iccedilinde bekletilir Kabuk taneleri dibe ccediloumlktuumlğuumlnde uumlstte toplanan susamlar alınarak

tuzunun arındırılması iccedilin yıkama işlemine tabi tutulur Yıkama işleminden sonra kabuğu

soyunmuş susam taneleri (100-150degC) arasında kavrulur Kavurma suumlresi ve sıcaklığı

tahinin lezzetini etkileyen oumlnemli bir parametredir Piyasada yaygın olarak satılan tahin

yanında bazı firmalarının oumlzel ccedilok kavrulmuş tahinleri de bulunmaktadır Kavurma

işlemiyle suyu uzaklaştırılan susamlar değirmende oumlğuumltuumllerek sıvı hale getirilmektedir

Bazı firmalar değirmende oumlğuumltme oumlncesi yanan kabuk parccedilalarının ayrışması iccedilin

susamları sorter cihazından geccedilirmektedir Boumlylece son uumlruumlnde goumlruumllebilen siyah taneler

engellenmektedir Ccedilok kademeli olarak uumlretimi gerccedilekleştirilen tahin direkt tuumlketildiği

gibi diğer gıda maddeleri iccedilin hammadde olarak da kullanılmaktadır Tahin uumlretim akışı

aşağıda belirtilmektedir (Şekil 21)

7

Hammadde (Susam)

darr

Temizlenme

darr

Kabuk Soyma ve Ayırma

darr

Kavurma (100-150 C)

darr

Soğutma

darr

Eleme

darr

Ezme

darr

Tahin

darr

Depolama

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması

22 Susam

Susam (Sesamum indicum) Pedeliaceae familyasına ait bir bitki tuumlruumlduumlr Şekil 1) Afrika

Asya Avrupa ve Tuumlrkiyersquonin sıcak boumllgelerinde uumlretilmektedir 2013 yılında duumlnyada 42

milyon ton susam uumlretimi gerccedilekleştirilmiştir Ccedilin ve Hindistan bu uumlretimdeki en buumlyuumlk

paya sahiptir TUumlİK 2015 yılı verilerine goumlre 2015 yılında Tuumlrkiyersquode 280 887 dekar alanda

susam uumlretimi yapılmış ve 18 530 ton uumlretim gerccedilekleştirilmiştir Yıllar itibariyle uumlretim

miktarları ve ekim alanlarına bakıldığında zamanla azalma meydana geldiği

goumlruumllmektedir Bu durum yurtdışına bağlılığı daha da arttırmaktadır Susam uumllkemizde

8

ağırlıklı olarak tahin ve susam yağı uumlretiminde kullanılmaktadır Bu kullanımlar yanında

pastacılık uumlruumlnlerinde de susam kullanımı yaygındır Susam yağ ağırlıklı olarak kozmetik

ve ilaccedil sektoumlruuml tarafından kullanılmakta olup kullanım miktarı azdır

Şekil 2 2 Susam

Şekil 2 3 Susam bitkisi

221 Susam Tohumlarının Oumlzellikleri

Pedaliaceae familyasından 16 cins ve 60 tuumlr arasında Sesamum cinsine ait yaklasık 37 tuumlr

bulunmaktadır Ancak bu cinse giren tuumlrler arasında sadece Sesamum indicum tuumlruumlnuumln

kuumlltuumlruuml yapılmaktadır (Şekil 2) Kuumlltuumlr susamının buguumln duumlnya uumlzerinde daha ccedilok tropikal

ve sıcak kuşağa yayılmış yaklaşık 3000 varyete ve ekotipi bulunmaktadır

Susam tohumları ağırlıklı olarak beyaz renklidir Fakat kahverengi siyah sarı şeklinde

farklı tuumlrleri de bulunmaktadır Susam tohumunun cinsine goumlre yağ oranı protein oranı

ve boyutları değişmektedir

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 4: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

Bu ccedilalışma Yıldız Teknik Uumlniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatoumlrluumlğuumlrsquo nuumln 2015-07-05-KAP03 numaralı projesi ile desteklenmiştir

v

İCcedilİNDEKİLER

Sayfa

SİMGE LİSTESİhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipVII

ŞEKİL LİSTESİhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipVIII

CcedilİZELGE LİSTESİhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipIX

OumlZEThelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipX

ABSTRACThelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipXII

BOumlLUumlM 1

GİRİŞhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1

11 Literatuumlr Oumlzetihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 12 Tezin Amacıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip5 13 Hipotezhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip5

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLERhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip6

21 Tahinhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip6 22 Susamhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip7

221 Susam Tahinlerinin Oumlzelliklerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES İŞLEMİhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

31 Tahin Uumlretimihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10 311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılmasıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10 312 Kabukların Soyulmasıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10 313 Kavurma ve Kurutma helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13 314 Oumlğuumltmehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip14 32 Ultraseshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15

321 Ultrese Mekanizması ve Etkilerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15 322 Kavitasyonhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16

vi

323 Gıda teknolojisinde Ultreses Kullanımıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEMhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 19

42 Ccedilalışma Planıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19 43 Fiziksel ve Kimyasal Analizlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 431 Kuumll Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 432 Toplam Kurumu Madde Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 433 Toplam Yağ Miktarıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 434 Protein Tayinihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 435 Renk Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 436 Peroksit Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22 437 Yağ Ayrılma Oranı helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 438 Reolojik Analizlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 439 Duyusal Analizler helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 4310 İstatiksel Analizlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARIhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip25

51 Uygulama Parametrelerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip25 52 Sem Goumlruumlntuumllerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26 53 Yağ Fazının Ayrılmasıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 54 Reolojij Değişimlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32 55 Duyusal Analizhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35 56 Renk Değişimihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil VE OumlNERİLERhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37

KAYNAKLARhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

OumlZGECcedilMİŞhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip42

vii

SİMGE LİSTESİ

a Renk oumllccediluumlmuumlnde yeşillik-kırmızılık goumlstergesi b Renk oumllccediluumlmuumlnde mavilik-sarılık goumlstergesi ∆E Toplam renk değişimi L Renk oumllccediluumlmuumlnde beyazlık-siyahlık goumlstergesi C Kroma değeri KM () Kuru maddenin miktarı () M Kurutma kabı ve kapağının darası (g) M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g) M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g) W1 Oumlrnek ağırlığı g

W2 Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

ES Emuumllsiyon stabilitesi

SW Ayrışan su (mL) times 25

SO Ayrışan yağ (mL) times d times 25

d Yağın oumlzguumll ağırlığı

viii

ŞEKİL LİSTESİ

Sayfa

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması 8

Şekil 2 2 Susam 9

Şekil 2 3 Susam bitkisi 10

Şekil 2 4 Susam kabuğu 11

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr 12

Şekil 3 2 Yıkama teknesi 12

Şekil 3 3 Trommel 13

Şekil 3 4 Tuzlama teknesi 14

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml 14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli 15

Şekil 3 7 Silindir kurutma fırını 19

Şekil 3 8 Tahin 27

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı 28

Şekil 4 2 Suumlrekli akışlı ultrases işlem hattı 29

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 29

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 30

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 31

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 31

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları 33 Şekil 5 6 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmalarıhelliphelliphellip31 Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmalarıhelliphellip31 Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları33

ix

CcedilİZELGE LİSTESİ

Sayfa

Ccedilizelge 4 1 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı 26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları i 34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerler 35

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri 36 Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 36

x

OumlZET

TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK OumlZELLİKLERİ UumlZERİNE ULTRASES İŞLEMİNİN ETKİSİ

Hakan BAŞDOĞAN

Gıda Muumlhendisliği Anabilim Dalı

Yuumlksek Lisans Tezi

Tez Danışmanı Yrd Doccedil Dr Salih KARASU

Susamın farklı işlemlere tabi tutulması ile elde edilen tahin besin değeri zengin ve uzun yıllardır kullanılan bir gıdadır Tahin yuumlksek oranda protein ve yağ iccedileren koloidal bir yapıya sahiptir Tahinin yapısında bulunan 55-60 oranındaki yağ depolama sırasında diğer yapılardan ayrılmaktadır Yağ ayrışması doğal bir olay olmasına rağmen tuumlketiciler tarafından arzu edilmemekte uumlruumln bozuk veya kalitesiz olarak nitelendirilmektedir Depolama suumlreci boyunca yağ tamamen ayrışmakta ve ambalajın dibindeki uumlruumln katılaşarak kullanımı zorlaşmaktadır

Tahinde meydana gelen bu yağ ayrışmasını oumlnlemek ve en aza indirmek amacıyla ısısal olmayan gıda işleme youmlntemlerinden biri olan ultrases (Ultrasound) tekniği bu amaccedilla kullanılması hedeflenmiştir Ultrases farklı frekanslardaki ses dalgalarının ortam iccedilerisinde oluşturduğu kavitasyon sayesinde uumlruumlnlerde homojenizasyon etkisi oluşturmaktadır Bu etki uumlruumlndeki parccedilacıkların boyutunun kuumlccediluumllmesini sağlayarak daha homojen bir yapı oluşturur Boumlylece uumlruumlnuumln daha uzun suumlre stabil kalması ve ayrışmanın gecikmesi oumlngoumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilalışma kapsamında tahindeki yağ ayrışmasını oumlnlemek amacıyla tahin oumlrneklerine farklı dalga genliği seviyeleri ve akış hızlarında suumlrekli sistem ultrasonik homojenizatoumlr ile işlem yapılmıştır Ultrasonik homojenizatoumlrden geccedilirilmiş oumlrnekler hiccedil işlem goumlrmemiş ve emuumllgatoumlr olarak lesitin ilave edilmiş oumlrnekler ile karşılaştırılarak sistemin enduumlstride kullanılabilirliğinin değerlendirilmesi amaccedillanmıştır Uumlruumlnlerin karşılaştırılması sırasında

xi

sedimentasyon renk peroksit sayısı partikuumll buumlyuumlkluumlğuuml peroksit sayısı emuumllsiyon stabilitesi duyusal ve reolojik oumlzellikleri araştırılmıştır Ccedilalışmanın sonuccedilları oumlnemli bir sorun olan tahinde yağ ayrışmasını oumlnlemesi ve buna bağlı olarak muumlşteri memnuniyeti sağlamak accedilısından buumlyuumlk oumlnem taşımaktadır

Anahtar Kelimeler Tahin ultrases sedimentasyon faz ayrılması reoloji

YILDIZ TEKNİK UumlNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTUumlSUuml

xii

ABSTRACT

USING ULTRASOUND TECHNOGY FOR SOLVING OIL SEPERATION PROBLEM FROM TAHINI

Hakan BAŞDOĞAN

Department of Food Engineering

MSc Thesis

Adviser Asst Prof Dr Salih KARASU

Tahini is a traditional food product and it is very high energy Sesame oil (tahini) condensed with a colloidal suspension also has a high protein and fat content A phase separation takes place based on the separation of oil from other components during storage of sesame oil Although this event a natural phenomenon encountered in the storage of tahini it leads to be perceived as corrupt or poor quality products by consumers and it creates a negative image of the product Also in the advanced stages of sedimentation solidifies the bottom of the packaging and the use of sesame oil is becoming a difficult task

Ultrasound is technology used to homogenization due to the cavitation generated by the high energy input This homogenization on the micro level can lead to the delay of the phase separation and emulsion stability of the products observed in the longer

In this study sesame oil will be treated with an ultrasonic homogenizer with 3 different levels of ultrasound and 2 2 different flow rate using by continuous system It is aimed to determine the industrial applicability that these samples treated compare with untreated samples and samples added lecithin For this purpose sedimentation color number of peroxides particle size peroxide analysis emulsion stability organoleptic and rheological properties will be determined The results of the study of the production of higher quality tahini sesame oil in case of positive will be the case

Keywords Tahini ultrasound sedimentation phase separation rheology

xiii

YILDIZ TECHNICAL UNIVERSITY

GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES

1

BOumlLUumlM 1

GİRİŞ

11 Literatuumlr Oumlzeti

Tahin susamın temizlik kabuk ayırma kavurma ve oumlğuumltme işlemlerine tabi olmasıyla

elde edilen bir uumlruumlnduumlr Asya Ortadoğu ve Akdeniz uumllkelerinde kullanımı yaygın olan

tahin besleyici ve lezzetli oumlzelliği nedeniyle sade veya diğer gıdalarla birlikte yoğun

olarak tuumlketilmektedir [1]

Yapılan literatuumlr araştırmasında susam ve susam yağı ile ilgili ccedilok fazla ccedilalışma olduğu

fakat tahin ile ilgili ccedilalışmaların sınırlı sayıda olduğu goumlruumllmuumlştuumlr Tahinin yapısının buumlyuumlk

bir boumlluumlmuumlnuuml 55-60 yağ 23-27rsquolik boumlluumlmuumlnuuml protein 64-20rsquolik boumlluumlmuumlnuuml

karbonhidrat ve 1-3 luumlk boumlluumlmuumlnuuml su oluşturmaktadır)Tahinin yapısında ayrıca

kalsiyum demir ve magnezyum gibi oumlnemli mineraller bulunmaktadır [1] Tahinin yağı

yapısında bulunan sesamin sesamolin gibi oumlnemli antioksidanlar nedeniyle dayanıklı yağ

olarak tanımlanır [2] Farklı boumllgelerden elde edilen susam susam yağı ve tahin yağının

fiziksel ve kimyasal oumlzellikleri incelenerek yapılan ccedilalışmada tahinin 039-147 su

260- 370 kuumll 1788- 2427 ham protein 4690-5870 ham yağ 325-470 ham

seluumlloz ve 022-069 tuz iccedilerdiği belirlenmiştir Mineral madde bileşimi ise 017-027

Na 024-053 K 075-140 P 1355-2045 mgkg Cu 5202-8092 mgkg Fe 1434-

2190 mgkg Mn ve 6195- 10065 mgkg Zn olarak ifade edilmiştir [1]

2

Tahinin iccedilinde bulunan katı maddeler yağ iccedilerisinde askıda bulunmaktadır Zamanla

uumlruumlnuumln depolaması sırasında bu katı maddeler dibe ccediloumlkerek yağ ve katı maddeler

ayrılmaktadır Bu şekilde katı ve sıvı fazın bulunduğu gıdalarda ccediloumlkelme meydana

gelebilmektedir [3] Tahinde zamanla oluşan faz ayrımı tuumlketicilerde memnuniyetsizlik

oluşturmaktadır Ayrıca tahindeki yağ ayrışması diğer uumlruumlnlerde tahin kullanıldığında da

sorun oluşturmaktadır

Uumlruumlnuumln yapısının uumlruumlnuumln akış oumlzelliği uumlzerinde oumlnemli bir etkisi vardır [4] Uumlruumlnuumln

kimyasal bileşimi yanında sıcaklık gibi fiziksel oumlzellikleri ve viskozitesi de uumlruumlnuumln akıcılık

oumlzelliği uumlzerinde etkilidir [4] [5] Suumlspansiyon halindeki gıdalarda askıda bulunan

tanelerle polimerin etkileşimi uumlruumlnuumln koloit dayanıklılığı ve reolojisi uumlzerinde etkilidir

Oumlrneğin suumltte sıvı fazda asılı duran yağ damlacıkları koloidal boyuttaki kalsiyum fosfat

taneleri ve proteinler bulunmaktadır [6] Benzer şekilde yağ ve protein accedilısından zengin

olan tahinde yağ fazı iccedilinde koloidal dağılımlar mevcuttur [7]

Enduumlstride gıdanın reolojik oumlzelliklerine aşağıda belirtilen birccedilok nedenle ihtiyaccedil

duyulmaktadır [9] [10]

İşletme dizaynı İşletme dizaynı sırasında gerekli pompa boru ccedilapı ve makine

guumlcuumlnuumln seccedilimi iccedilin gereklidir Uumlruumlnuumln viskositesinin yuumlksek olması durumunda

daha guumlccedilluuml oumlzel sistem ihtiyacı oluşmaktadır

Kalite kontrol Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri kontrol edilerek ara ve son uumlruumln kalite

kontrolluuml gerccedilekleştirilebilir raf oumlmruuml testleri yapılabilir

Duyusal oumlzelliklerin değerlendirilmesi Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri ile duyusal

oumlzellikleri arasındaki ilişkiden tuumlketici beğenisi belirlenebilir Oumlrneğin uumlruumlnuumln

kıvamının yuumlksek olması buna paralel olarak suumlruumllebilir oumlzelliğinin koumltuuml olması

tuumlketici tercihlerini olumsuz etkileyecektir

Gıdanın yapısının ve gıdanın yapısını oluşturan molekuumller bileşenlerin duumlzeni

belirlenebilir

Reolojik oumllccediluumlmler sayesinde deformasyona ya da akışa sebep olacak kuvvet sistemlerini

değerlendirmek veya sisteme verilen kuvvetten kaynaklanan deformasyon ve akışı

3

tahmin etmek de muumlmkuumlnduumlr Gıdaya dışarıdan belirli bir kuvvet uygulandığında kuvvet

altında akabilir veya duumlzelebilen deformasyona uğrayabilir Bazı gıdalarda hem akma

hem duumlzelebilen deformasyon birlikte gerccedilekleşebilir Deformasyonun duumlzelebilme

derecesine goumlre temel reoloji kavramları şu şekilde sınıflandırılır [11]

Viskoz akış

Elastik deformasyon

Viskoelastiklik

Tahin ve helvanın reolojik oumlzellikleri uumlzerinde yapılan ccedilalışmada tahinin psoumldoumlplastik ve

tiksotropik oumlzellikler goumlsterdiği tespit edilmiştir [7] [8] Benzer şekilde yapılan diğer bir

ccedilalışmada tahinin 20 konsantrasyona kadar Newtonian davranış goumlsterdiği daha

yuumlksek konsantrasyonlarda psoumldoumlplastik bir davranış goumlsterdiğini goumlruumlnmuumlştuumlr

Emuumllsiyonlar dipers sıvı-sıvı karışımlardır Suumlt mayonez fındık ezmesi losyonlar

merhemler boyalar emuumllsiyon oumlrneklerindendir Bu şekildeki uumlruumlnlere olan talebin

artması nedeniyle emuumllsiyon uumlretimi ve stabilitesinin temel mekanizmasının

belirlenmesi uumlruumlnlerin istenilen oumlzellikte uumlretilebilmesi accedilısından oumlnem taşımaktadır

[12] [13]

Emuumllsiyon iki ya da daha fazla ccediloumlzuumlnmeyen sıvının birbiri iccedilerisinde bulunmasıdır

Emuumllsiyonlar termodinamik accedilısından kararlı olmayan birleşiklerdir Emuumllsiyonlarda sıvı

fazın daha kuumlccediluumlk damlacıkları iccedileren diğer sıvı fazlar iccedilerisinde dağılabilmesi iccedilin enerjiye

ihtiyacı vardır (Şekil 11)

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemi [14]

4

Yukarıdaki şekil mekanik emuumllsifikasyon işlemini tanımlamaktadır Sıvılar karışmadan

oumlnce daha buumlyuumlk olan damlacıklar enerji girişi ile kuumlccediluumlk parccedilalara ayrılmaktadır İkinci

safhada ise yeni oluşan kuumlccediluumlk damlacıklar birleşmeye karşı durmaktadır Ayrı fazları

birleştirmek amacıyla emuumllgatoumlr kullanılmaktadır Emuumllgatoumlrler yuumlzey aktif maddelerdir

ve her iki faza tutunarak dispers fazın kararlı olmasını sağlarlar [15]

Ultrases işleminin farklı uumlruumlnler iccedilin kullanılabilmesi iccedilin 20yy lsquoın ikinci yarısından

itibaren ccedilalışmalar devam etmesine rağmen henuumlz ticari kullanımı yaygınlaşmamıştır

Fakat son yıllarda gıda kimya ve makine sektoumlrlerinde ultrases kullanımına ilgi

artmaktadır Ultrases sistemleri gıda sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma aktivitelerinin

azaltılması veya kontrol edilmesi gibi amaccedillarla kullanılmaktadır [16] [17] [18] [19]

[20] Ultrases sistemiyle mikroorganizmaların inaktivasyonu Amerika Gıda ve İlaccedil Birliği

(FDA) tarafından alternatif gıda teknolojisi olarak kabul edilmiştir Ayrıca ultrases sistemi

ekstraksiyon işlemi iccedilin de kullanılmaktadır boumlylece daha hızlı ve daha etkin ekstraksiyon

sağlanmaktadır Son yıllarda ultrases sistemi kurutma işlemi iccedilinde kullanılmaktadır

ultrases sistemi sayesinden duumlşuumlk sıcaklıkta uumlruumln oumlzellikleri korunarak kurutma işlemi

gerccedilekleştirilebilmektedir [21] Ultrases sisteminin emuumllsiyon oluşturmak amacıyla

margarin ve boya sektoumlruumlnde enduumlstriyel oumllccedilekli olarak kullanılmaktadır Ultrases sistemi

sayesinde margarinin su kapasitesi ve yapısı iyileştirilmektedir

Nişasta ve polisakkarit ccediloumlzeltilerinde jelatinizasyon sonrası ultrases sistemi

uygulandığında karışımın viskositesinde azalma olduğu goumlzlenmiştir [20]

Ultrases etkisi altında damlacık oluşum ve bozulmasını sağlayan birccedilok mekanizma vardır

[22] [23] [24] [25] Bu mekanizmalardan biri sıvı-sıvı ara yuumlzuumlnde meydana gelen

kararsız titreşimler sonucu damlacık oluşumudur Sadece bozulan damlacık ccedilapı kılcal

dalgaların dalga boyundan yeterince buumlyuumlkse kılcal dalgalar oluşabilmekte ve

dispersiyon oluşumuna katkıda bulunabilmektedir Su ve yağ ortak sistemlerinde bu

dalga boyunun yaklaşık 10 microm olduğu [26] bilinmektedir Bu değer ise suumlrekli

emuumllsifikasyon iccedilin hazırlanan bir oumln karışımdaki damlacıkların tipik boyutudur Bu

nedenle boumlyle bir sistemde kılcal dalgalar tarafından damlacık oluşumu veya bozulması

5

muumlmkuumln değildir Emuumllsifikasyon uumlzerine ses frekanslarının etkisini araştıran Neduzhii

de (1963) bu durumu tespit etmiştir [23]

Kavitasyon mekanizması da genellikle uygulanan şartlar altında ccedilok oumlnemli olarak

değerlendirilmektedir [27] [23] [28] Sıvılarda parametrelerin kavitasyondan olumlu

youmlnde etkilendiği ve bozulmadan sonra kuumlccediluumlk damlacık boyutu accedilısından emuumllsiyonun

dispers fazını geliştirdiği bilinmektedir [15]

12 Tezin Amacı

Tahin uumllkemizde yoğun olarak kullanılan besin değeri yuumlksek bir gıdadır Tahinin

yapısında 55-60 oranında yağ 23-27 oranıda protein 64-20 oranında

karbonhidrat ve 1-3 oranında su bulunmaktadır [1] Tahinin bu yapısından dolayı

depolama sırasında zamanla yağ fazı diğer kısımlardan ayrılmaktadır Bu durum tahinin

kullanımını zorlaştırmakta ve tuumlketici tarafından olumsuz yorumlanmaktadır

Bu ccedilalışmada gıda ve kimya sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon homojenizasyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma

aktivitelerinin azaltılması veya kontrol edilmesi gibi uygulamaları olan ultrases tekniğinin

kullanılarak tahinde yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya engellenmesi

amaccedillanmıştır Ccedilalışmada tahin numunesine farklı dalga genliği ve işlem suumlrelerinde

ultrases uygulanmıştır

13 Hipotez

Ultrases tekniğinin kullanılarak tahine uygulanacak farklı dalga genliği ve işlem

suumlrelerinde ultrases işleminin yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya

engellenmesi uumlzerine etkisi olacağı varsayılmaktadır

6

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLER

21 Tahin

Susamın kabuğundan ayrıldıktan sonra kavrulması ve kavrulan susamların değirmende

ezilmesiyle tahin elde edilir Tahinin lezzeti ve kimyasal oumlzellikleri uumlretildiği susama goumlre

farklılık goumlstermektedir Tahin uumlretiminde ağırlıklı olarak ithal susam kullanılmaktadır

Tahin olarak işlenecek susamın iccedileriğindeki yabancı maddeler oumlncelikle temizlenir

temizlenen susamların kabuklarının ayrılması iccedilin su havuzlarında ıslatılır Islatılan

susamların kabuklarının ccedilıkması iccedilin doumlvme işlemi gerccedilekleştirilir Doumlvme işlemi sonrası

kabukların susam tanelerinden ağırlık farkı ile ayrılması iccedilin susam taneleri tuzlu su

iccedilinde bekletilir Kabuk taneleri dibe ccediloumlktuumlğuumlnde uumlstte toplanan susamlar alınarak

tuzunun arındırılması iccedilin yıkama işlemine tabi tutulur Yıkama işleminden sonra kabuğu

soyunmuş susam taneleri (100-150degC) arasında kavrulur Kavurma suumlresi ve sıcaklığı

tahinin lezzetini etkileyen oumlnemli bir parametredir Piyasada yaygın olarak satılan tahin

yanında bazı firmalarının oumlzel ccedilok kavrulmuş tahinleri de bulunmaktadır Kavurma

işlemiyle suyu uzaklaştırılan susamlar değirmende oumlğuumltuumllerek sıvı hale getirilmektedir

Bazı firmalar değirmende oumlğuumltme oumlncesi yanan kabuk parccedilalarının ayrışması iccedilin

susamları sorter cihazından geccedilirmektedir Boumlylece son uumlruumlnde goumlruumllebilen siyah taneler

engellenmektedir Ccedilok kademeli olarak uumlretimi gerccedilekleştirilen tahin direkt tuumlketildiği

gibi diğer gıda maddeleri iccedilin hammadde olarak da kullanılmaktadır Tahin uumlretim akışı

aşağıda belirtilmektedir (Şekil 21)

7

Hammadde (Susam)

darr

Temizlenme

darr

Kabuk Soyma ve Ayırma

darr

Kavurma (100-150 C)

darr

Soğutma

darr

Eleme

darr

Ezme

darr

Tahin

darr

Depolama

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması

22 Susam

Susam (Sesamum indicum) Pedeliaceae familyasına ait bir bitki tuumlruumlduumlr Şekil 1) Afrika

Asya Avrupa ve Tuumlrkiyersquonin sıcak boumllgelerinde uumlretilmektedir 2013 yılında duumlnyada 42

milyon ton susam uumlretimi gerccedilekleştirilmiştir Ccedilin ve Hindistan bu uumlretimdeki en buumlyuumlk

paya sahiptir TUumlİK 2015 yılı verilerine goumlre 2015 yılında Tuumlrkiyersquode 280 887 dekar alanda

susam uumlretimi yapılmış ve 18 530 ton uumlretim gerccedilekleştirilmiştir Yıllar itibariyle uumlretim

miktarları ve ekim alanlarına bakıldığında zamanla azalma meydana geldiği

goumlruumllmektedir Bu durum yurtdışına bağlılığı daha da arttırmaktadır Susam uumllkemizde

8

ağırlıklı olarak tahin ve susam yağı uumlretiminde kullanılmaktadır Bu kullanımlar yanında

pastacılık uumlruumlnlerinde de susam kullanımı yaygındır Susam yağ ağırlıklı olarak kozmetik

ve ilaccedil sektoumlruuml tarafından kullanılmakta olup kullanım miktarı azdır

Şekil 2 2 Susam

Şekil 2 3 Susam bitkisi

221 Susam Tohumlarının Oumlzellikleri

Pedaliaceae familyasından 16 cins ve 60 tuumlr arasında Sesamum cinsine ait yaklasık 37 tuumlr

bulunmaktadır Ancak bu cinse giren tuumlrler arasında sadece Sesamum indicum tuumlruumlnuumln

kuumlltuumlruuml yapılmaktadır (Şekil 2) Kuumlltuumlr susamının buguumln duumlnya uumlzerinde daha ccedilok tropikal

ve sıcak kuşağa yayılmış yaklaşık 3000 varyete ve ekotipi bulunmaktadır

Susam tohumları ağırlıklı olarak beyaz renklidir Fakat kahverengi siyah sarı şeklinde

farklı tuumlrleri de bulunmaktadır Susam tohumunun cinsine goumlre yağ oranı protein oranı

ve boyutları değişmektedir

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 5: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

v

İCcedilİNDEKİLER

Sayfa

SİMGE LİSTESİhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipVII

ŞEKİL LİSTESİhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipVIII

CcedilİZELGE LİSTESİhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipIX

OumlZEThelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipX

ABSTRACThelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipXII

BOumlLUumlM 1

GİRİŞhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1

11 Literatuumlr Oumlzetihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 12 Tezin Amacıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip5 13 Hipotezhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip5

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLERhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip6

21 Tahinhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip6 22 Susamhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip7

221 Susam Tahinlerinin Oumlzelliklerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES İŞLEMİhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

31 Tahin Uumlretimihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10 311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılmasıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10 312 Kabukların Soyulmasıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10 313 Kavurma ve Kurutma helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13 314 Oumlğuumltmehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip14 32 Ultraseshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15

321 Ultrese Mekanizması ve Etkilerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15 322 Kavitasyonhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16

vi

323 Gıda teknolojisinde Ultreses Kullanımıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEMhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 19

42 Ccedilalışma Planıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19 43 Fiziksel ve Kimyasal Analizlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 431 Kuumll Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 432 Toplam Kurumu Madde Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 433 Toplam Yağ Miktarıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 434 Protein Tayinihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 435 Renk Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 436 Peroksit Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22 437 Yağ Ayrılma Oranı helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 438 Reolojik Analizlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 439 Duyusal Analizler helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 4310 İstatiksel Analizlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARIhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip25

51 Uygulama Parametrelerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip25 52 Sem Goumlruumlntuumllerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26 53 Yağ Fazının Ayrılmasıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 54 Reolojij Değişimlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32 55 Duyusal Analizhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35 56 Renk Değişimihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil VE OumlNERİLERhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37

KAYNAKLARhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

OumlZGECcedilMİŞhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip42

vii

SİMGE LİSTESİ

a Renk oumllccediluumlmuumlnde yeşillik-kırmızılık goumlstergesi b Renk oumllccediluumlmuumlnde mavilik-sarılık goumlstergesi ∆E Toplam renk değişimi L Renk oumllccediluumlmuumlnde beyazlık-siyahlık goumlstergesi C Kroma değeri KM () Kuru maddenin miktarı () M Kurutma kabı ve kapağının darası (g) M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g) M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g) W1 Oumlrnek ağırlığı g

W2 Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

ES Emuumllsiyon stabilitesi

SW Ayrışan su (mL) times 25

SO Ayrışan yağ (mL) times d times 25

d Yağın oumlzguumll ağırlığı

viii

ŞEKİL LİSTESİ

Sayfa

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması 8

Şekil 2 2 Susam 9

Şekil 2 3 Susam bitkisi 10

Şekil 2 4 Susam kabuğu 11

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr 12

Şekil 3 2 Yıkama teknesi 12

Şekil 3 3 Trommel 13

Şekil 3 4 Tuzlama teknesi 14

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml 14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli 15

Şekil 3 7 Silindir kurutma fırını 19

Şekil 3 8 Tahin 27

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı 28

Şekil 4 2 Suumlrekli akışlı ultrases işlem hattı 29

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 29

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 30

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 31

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 31

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları 33 Şekil 5 6 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmalarıhelliphelliphellip31 Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmalarıhelliphellip31 Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları33

ix

CcedilİZELGE LİSTESİ

Sayfa

Ccedilizelge 4 1 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı 26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları i 34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerler 35

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri 36 Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 36

x

OumlZET

TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK OumlZELLİKLERİ UumlZERİNE ULTRASES İŞLEMİNİN ETKİSİ

Hakan BAŞDOĞAN

Gıda Muumlhendisliği Anabilim Dalı

Yuumlksek Lisans Tezi

Tez Danışmanı Yrd Doccedil Dr Salih KARASU

Susamın farklı işlemlere tabi tutulması ile elde edilen tahin besin değeri zengin ve uzun yıllardır kullanılan bir gıdadır Tahin yuumlksek oranda protein ve yağ iccedileren koloidal bir yapıya sahiptir Tahinin yapısında bulunan 55-60 oranındaki yağ depolama sırasında diğer yapılardan ayrılmaktadır Yağ ayrışması doğal bir olay olmasına rağmen tuumlketiciler tarafından arzu edilmemekte uumlruumln bozuk veya kalitesiz olarak nitelendirilmektedir Depolama suumlreci boyunca yağ tamamen ayrışmakta ve ambalajın dibindeki uumlruumln katılaşarak kullanımı zorlaşmaktadır

Tahinde meydana gelen bu yağ ayrışmasını oumlnlemek ve en aza indirmek amacıyla ısısal olmayan gıda işleme youmlntemlerinden biri olan ultrases (Ultrasound) tekniği bu amaccedilla kullanılması hedeflenmiştir Ultrases farklı frekanslardaki ses dalgalarının ortam iccedilerisinde oluşturduğu kavitasyon sayesinde uumlruumlnlerde homojenizasyon etkisi oluşturmaktadır Bu etki uumlruumlndeki parccedilacıkların boyutunun kuumlccediluumllmesini sağlayarak daha homojen bir yapı oluşturur Boumlylece uumlruumlnuumln daha uzun suumlre stabil kalması ve ayrışmanın gecikmesi oumlngoumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilalışma kapsamında tahindeki yağ ayrışmasını oumlnlemek amacıyla tahin oumlrneklerine farklı dalga genliği seviyeleri ve akış hızlarında suumlrekli sistem ultrasonik homojenizatoumlr ile işlem yapılmıştır Ultrasonik homojenizatoumlrden geccedilirilmiş oumlrnekler hiccedil işlem goumlrmemiş ve emuumllgatoumlr olarak lesitin ilave edilmiş oumlrnekler ile karşılaştırılarak sistemin enduumlstride kullanılabilirliğinin değerlendirilmesi amaccedillanmıştır Uumlruumlnlerin karşılaştırılması sırasında

xi

sedimentasyon renk peroksit sayısı partikuumll buumlyuumlkluumlğuuml peroksit sayısı emuumllsiyon stabilitesi duyusal ve reolojik oumlzellikleri araştırılmıştır Ccedilalışmanın sonuccedilları oumlnemli bir sorun olan tahinde yağ ayrışmasını oumlnlemesi ve buna bağlı olarak muumlşteri memnuniyeti sağlamak accedilısından buumlyuumlk oumlnem taşımaktadır

Anahtar Kelimeler Tahin ultrases sedimentasyon faz ayrılması reoloji

YILDIZ TEKNİK UumlNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTUumlSUuml

xii

ABSTRACT

USING ULTRASOUND TECHNOGY FOR SOLVING OIL SEPERATION PROBLEM FROM TAHINI

Hakan BAŞDOĞAN

Department of Food Engineering

MSc Thesis

Adviser Asst Prof Dr Salih KARASU

Tahini is a traditional food product and it is very high energy Sesame oil (tahini) condensed with a colloidal suspension also has a high protein and fat content A phase separation takes place based on the separation of oil from other components during storage of sesame oil Although this event a natural phenomenon encountered in the storage of tahini it leads to be perceived as corrupt or poor quality products by consumers and it creates a negative image of the product Also in the advanced stages of sedimentation solidifies the bottom of the packaging and the use of sesame oil is becoming a difficult task

Ultrasound is technology used to homogenization due to the cavitation generated by the high energy input This homogenization on the micro level can lead to the delay of the phase separation and emulsion stability of the products observed in the longer

In this study sesame oil will be treated with an ultrasonic homogenizer with 3 different levels of ultrasound and 2 2 different flow rate using by continuous system It is aimed to determine the industrial applicability that these samples treated compare with untreated samples and samples added lecithin For this purpose sedimentation color number of peroxides particle size peroxide analysis emulsion stability organoleptic and rheological properties will be determined The results of the study of the production of higher quality tahini sesame oil in case of positive will be the case

Keywords Tahini ultrasound sedimentation phase separation rheology

xiii

YILDIZ TECHNICAL UNIVERSITY

GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES

1

BOumlLUumlM 1

GİRİŞ

11 Literatuumlr Oumlzeti

Tahin susamın temizlik kabuk ayırma kavurma ve oumlğuumltme işlemlerine tabi olmasıyla

elde edilen bir uumlruumlnduumlr Asya Ortadoğu ve Akdeniz uumllkelerinde kullanımı yaygın olan

tahin besleyici ve lezzetli oumlzelliği nedeniyle sade veya diğer gıdalarla birlikte yoğun

olarak tuumlketilmektedir [1]

Yapılan literatuumlr araştırmasında susam ve susam yağı ile ilgili ccedilok fazla ccedilalışma olduğu

fakat tahin ile ilgili ccedilalışmaların sınırlı sayıda olduğu goumlruumllmuumlştuumlr Tahinin yapısının buumlyuumlk

bir boumlluumlmuumlnuuml 55-60 yağ 23-27rsquolik boumlluumlmuumlnuuml protein 64-20rsquolik boumlluumlmuumlnuuml

karbonhidrat ve 1-3 luumlk boumlluumlmuumlnuuml su oluşturmaktadır)Tahinin yapısında ayrıca

kalsiyum demir ve magnezyum gibi oumlnemli mineraller bulunmaktadır [1] Tahinin yağı

yapısında bulunan sesamin sesamolin gibi oumlnemli antioksidanlar nedeniyle dayanıklı yağ

olarak tanımlanır [2] Farklı boumllgelerden elde edilen susam susam yağı ve tahin yağının

fiziksel ve kimyasal oumlzellikleri incelenerek yapılan ccedilalışmada tahinin 039-147 su

260- 370 kuumll 1788- 2427 ham protein 4690-5870 ham yağ 325-470 ham

seluumlloz ve 022-069 tuz iccedilerdiği belirlenmiştir Mineral madde bileşimi ise 017-027

Na 024-053 K 075-140 P 1355-2045 mgkg Cu 5202-8092 mgkg Fe 1434-

2190 mgkg Mn ve 6195- 10065 mgkg Zn olarak ifade edilmiştir [1]

2

Tahinin iccedilinde bulunan katı maddeler yağ iccedilerisinde askıda bulunmaktadır Zamanla

uumlruumlnuumln depolaması sırasında bu katı maddeler dibe ccediloumlkerek yağ ve katı maddeler

ayrılmaktadır Bu şekilde katı ve sıvı fazın bulunduğu gıdalarda ccediloumlkelme meydana

gelebilmektedir [3] Tahinde zamanla oluşan faz ayrımı tuumlketicilerde memnuniyetsizlik

oluşturmaktadır Ayrıca tahindeki yağ ayrışması diğer uumlruumlnlerde tahin kullanıldığında da

sorun oluşturmaktadır

Uumlruumlnuumln yapısının uumlruumlnuumln akış oumlzelliği uumlzerinde oumlnemli bir etkisi vardır [4] Uumlruumlnuumln

kimyasal bileşimi yanında sıcaklık gibi fiziksel oumlzellikleri ve viskozitesi de uumlruumlnuumln akıcılık

oumlzelliği uumlzerinde etkilidir [4] [5] Suumlspansiyon halindeki gıdalarda askıda bulunan

tanelerle polimerin etkileşimi uumlruumlnuumln koloit dayanıklılığı ve reolojisi uumlzerinde etkilidir

Oumlrneğin suumltte sıvı fazda asılı duran yağ damlacıkları koloidal boyuttaki kalsiyum fosfat

taneleri ve proteinler bulunmaktadır [6] Benzer şekilde yağ ve protein accedilısından zengin

olan tahinde yağ fazı iccedilinde koloidal dağılımlar mevcuttur [7]

Enduumlstride gıdanın reolojik oumlzelliklerine aşağıda belirtilen birccedilok nedenle ihtiyaccedil

duyulmaktadır [9] [10]

İşletme dizaynı İşletme dizaynı sırasında gerekli pompa boru ccedilapı ve makine

guumlcuumlnuumln seccedilimi iccedilin gereklidir Uumlruumlnuumln viskositesinin yuumlksek olması durumunda

daha guumlccedilluuml oumlzel sistem ihtiyacı oluşmaktadır

Kalite kontrol Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri kontrol edilerek ara ve son uumlruumln kalite

kontrolluuml gerccedilekleştirilebilir raf oumlmruuml testleri yapılabilir

Duyusal oumlzelliklerin değerlendirilmesi Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri ile duyusal

oumlzellikleri arasındaki ilişkiden tuumlketici beğenisi belirlenebilir Oumlrneğin uumlruumlnuumln

kıvamının yuumlksek olması buna paralel olarak suumlruumllebilir oumlzelliğinin koumltuuml olması

tuumlketici tercihlerini olumsuz etkileyecektir

Gıdanın yapısının ve gıdanın yapısını oluşturan molekuumller bileşenlerin duumlzeni

belirlenebilir

Reolojik oumllccediluumlmler sayesinde deformasyona ya da akışa sebep olacak kuvvet sistemlerini

değerlendirmek veya sisteme verilen kuvvetten kaynaklanan deformasyon ve akışı

3

tahmin etmek de muumlmkuumlnduumlr Gıdaya dışarıdan belirli bir kuvvet uygulandığında kuvvet

altında akabilir veya duumlzelebilen deformasyona uğrayabilir Bazı gıdalarda hem akma

hem duumlzelebilen deformasyon birlikte gerccedilekleşebilir Deformasyonun duumlzelebilme

derecesine goumlre temel reoloji kavramları şu şekilde sınıflandırılır [11]

Viskoz akış

Elastik deformasyon

Viskoelastiklik

Tahin ve helvanın reolojik oumlzellikleri uumlzerinde yapılan ccedilalışmada tahinin psoumldoumlplastik ve

tiksotropik oumlzellikler goumlsterdiği tespit edilmiştir [7] [8] Benzer şekilde yapılan diğer bir

ccedilalışmada tahinin 20 konsantrasyona kadar Newtonian davranış goumlsterdiği daha

yuumlksek konsantrasyonlarda psoumldoumlplastik bir davranış goumlsterdiğini goumlruumlnmuumlştuumlr

Emuumllsiyonlar dipers sıvı-sıvı karışımlardır Suumlt mayonez fındık ezmesi losyonlar

merhemler boyalar emuumllsiyon oumlrneklerindendir Bu şekildeki uumlruumlnlere olan talebin

artması nedeniyle emuumllsiyon uumlretimi ve stabilitesinin temel mekanizmasının

belirlenmesi uumlruumlnlerin istenilen oumlzellikte uumlretilebilmesi accedilısından oumlnem taşımaktadır

[12] [13]

Emuumllsiyon iki ya da daha fazla ccediloumlzuumlnmeyen sıvının birbiri iccedilerisinde bulunmasıdır

Emuumllsiyonlar termodinamik accedilısından kararlı olmayan birleşiklerdir Emuumllsiyonlarda sıvı

fazın daha kuumlccediluumlk damlacıkları iccedileren diğer sıvı fazlar iccedilerisinde dağılabilmesi iccedilin enerjiye

ihtiyacı vardır (Şekil 11)

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemi [14]

4

Yukarıdaki şekil mekanik emuumllsifikasyon işlemini tanımlamaktadır Sıvılar karışmadan

oumlnce daha buumlyuumlk olan damlacıklar enerji girişi ile kuumlccediluumlk parccedilalara ayrılmaktadır İkinci

safhada ise yeni oluşan kuumlccediluumlk damlacıklar birleşmeye karşı durmaktadır Ayrı fazları

birleştirmek amacıyla emuumllgatoumlr kullanılmaktadır Emuumllgatoumlrler yuumlzey aktif maddelerdir

ve her iki faza tutunarak dispers fazın kararlı olmasını sağlarlar [15]

Ultrases işleminin farklı uumlruumlnler iccedilin kullanılabilmesi iccedilin 20yy lsquoın ikinci yarısından

itibaren ccedilalışmalar devam etmesine rağmen henuumlz ticari kullanımı yaygınlaşmamıştır

Fakat son yıllarda gıda kimya ve makine sektoumlrlerinde ultrases kullanımına ilgi

artmaktadır Ultrases sistemleri gıda sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma aktivitelerinin

azaltılması veya kontrol edilmesi gibi amaccedillarla kullanılmaktadır [16] [17] [18] [19]

[20] Ultrases sistemiyle mikroorganizmaların inaktivasyonu Amerika Gıda ve İlaccedil Birliği

(FDA) tarafından alternatif gıda teknolojisi olarak kabul edilmiştir Ayrıca ultrases sistemi

ekstraksiyon işlemi iccedilin de kullanılmaktadır boumlylece daha hızlı ve daha etkin ekstraksiyon

sağlanmaktadır Son yıllarda ultrases sistemi kurutma işlemi iccedilinde kullanılmaktadır

ultrases sistemi sayesinden duumlşuumlk sıcaklıkta uumlruumln oumlzellikleri korunarak kurutma işlemi

gerccedilekleştirilebilmektedir [21] Ultrases sisteminin emuumllsiyon oluşturmak amacıyla

margarin ve boya sektoumlruumlnde enduumlstriyel oumllccedilekli olarak kullanılmaktadır Ultrases sistemi

sayesinde margarinin su kapasitesi ve yapısı iyileştirilmektedir

Nişasta ve polisakkarit ccediloumlzeltilerinde jelatinizasyon sonrası ultrases sistemi

uygulandığında karışımın viskositesinde azalma olduğu goumlzlenmiştir [20]

Ultrases etkisi altında damlacık oluşum ve bozulmasını sağlayan birccedilok mekanizma vardır

[22] [23] [24] [25] Bu mekanizmalardan biri sıvı-sıvı ara yuumlzuumlnde meydana gelen

kararsız titreşimler sonucu damlacık oluşumudur Sadece bozulan damlacık ccedilapı kılcal

dalgaların dalga boyundan yeterince buumlyuumlkse kılcal dalgalar oluşabilmekte ve

dispersiyon oluşumuna katkıda bulunabilmektedir Su ve yağ ortak sistemlerinde bu

dalga boyunun yaklaşık 10 microm olduğu [26] bilinmektedir Bu değer ise suumlrekli

emuumllsifikasyon iccedilin hazırlanan bir oumln karışımdaki damlacıkların tipik boyutudur Bu

nedenle boumlyle bir sistemde kılcal dalgalar tarafından damlacık oluşumu veya bozulması

5

muumlmkuumln değildir Emuumllsifikasyon uumlzerine ses frekanslarının etkisini araştıran Neduzhii

de (1963) bu durumu tespit etmiştir [23]

Kavitasyon mekanizması da genellikle uygulanan şartlar altında ccedilok oumlnemli olarak

değerlendirilmektedir [27] [23] [28] Sıvılarda parametrelerin kavitasyondan olumlu

youmlnde etkilendiği ve bozulmadan sonra kuumlccediluumlk damlacık boyutu accedilısından emuumllsiyonun

dispers fazını geliştirdiği bilinmektedir [15]

12 Tezin Amacı

Tahin uumllkemizde yoğun olarak kullanılan besin değeri yuumlksek bir gıdadır Tahinin

yapısında 55-60 oranında yağ 23-27 oranıda protein 64-20 oranında

karbonhidrat ve 1-3 oranında su bulunmaktadır [1] Tahinin bu yapısından dolayı

depolama sırasında zamanla yağ fazı diğer kısımlardan ayrılmaktadır Bu durum tahinin

kullanımını zorlaştırmakta ve tuumlketici tarafından olumsuz yorumlanmaktadır

Bu ccedilalışmada gıda ve kimya sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon homojenizasyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma

aktivitelerinin azaltılması veya kontrol edilmesi gibi uygulamaları olan ultrases tekniğinin

kullanılarak tahinde yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya engellenmesi

amaccedillanmıştır Ccedilalışmada tahin numunesine farklı dalga genliği ve işlem suumlrelerinde

ultrases uygulanmıştır

13 Hipotez

Ultrases tekniğinin kullanılarak tahine uygulanacak farklı dalga genliği ve işlem

suumlrelerinde ultrases işleminin yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya

engellenmesi uumlzerine etkisi olacağı varsayılmaktadır

6

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLER

21 Tahin

Susamın kabuğundan ayrıldıktan sonra kavrulması ve kavrulan susamların değirmende

ezilmesiyle tahin elde edilir Tahinin lezzeti ve kimyasal oumlzellikleri uumlretildiği susama goumlre

farklılık goumlstermektedir Tahin uumlretiminde ağırlıklı olarak ithal susam kullanılmaktadır

Tahin olarak işlenecek susamın iccedileriğindeki yabancı maddeler oumlncelikle temizlenir

temizlenen susamların kabuklarının ayrılması iccedilin su havuzlarında ıslatılır Islatılan

susamların kabuklarının ccedilıkması iccedilin doumlvme işlemi gerccedilekleştirilir Doumlvme işlemi sonrası

kabukların susam tanelerinden ağırlık farkı ile ayrılması iccedilin susam taneleri tuzlu su

iccedilinde bekletilir Kabuk taneleri dibe ccediloumlktuumlğuumlnde uumlstte toplanan susamlar alınarak

tuzunun arındırılması iccedilin yıkama işlemine tabi tutulur Yıkama işleminden sonra kabuğu

soyunmuş susam taneleri (100-150degC) arasında kavrulur Kavurma suumlresi ve sıcaklığı

tahinin lezzetini etkileyen oumlnemli bir parametredir Piyasada yaygın olarak satılan tahin

yanında bazı firmalarının oumlzel ccedilok kavrulmuş tahinleri de bulunmaktadır Kavurma

işlemiyle suyu uzaklaştırılan susamlar değirmende oumlğuumltuumllerek sıvı hale getirilmektedir

Bazı firmalar değirmende oumlğuumltme oumlncesi yanan kabuk parccedilalarının ayrışması iccedilin

susamları sorter cihazından geccedilirmektedir Boumlylece son uumlruumlnde goumlruumllebilen siyah taneler

engellenmektedir Ccedilok kademeli olarak uumlretimi gerccedilekleştirilen tahin direkt tuumlketildiği

gibi diğer gıda maddeleri iccedilin hammadde olarak da kullanılmaktadır Tahin uumlretim akışı

aşağıda belirtilmektedir (Şekil 21)

7

Hammadde (Susam)

darr

Temizlenme

darr

Kabuk Soyma ve Ayırma

darr

Kavurma (100-150 C)

darr

Soğutma

darr

Eleme

darr

Ezme

darr

Tahin

darr

Depolama

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması

22 Susam

Susam (Sesamum indicum) Pedeliaceae familyasına ait bir bitki tuumlruumlduumlr Şekil 1) Afrika

Asya Avrupa ve Tuumlrkiyersquonin sıcak boumllgelerinde uumlretilmektedir 2013 yılında duumlnyada 42

milyon ton susam uumlretimi gerccedilekleştirilmiştir Ccedilin ve Hindistan bu uumlretimdeki en buumlyuumlk

paya sahiptir TUumlİK 2015 yılı verilerine goumlre 2015 yılında Tuumlrkiyersquode 280 887 dekar alanda

susam uumlretimi yapılmış ve 18 530 ton uumlretim gerccedilekleştirilmiştir Yıllar itibariyle uumlretim

miktarları ve ekim alanlarına bakıldığında zamanla azalma meydana geldiği

goumlruumllmektedir Bu durum yurtdışına bağlılığı daha da arttırmaktadır Susam uumllkemizde

8

ağırlıklı olarak tahin ve susam yağı uumlretiminde kullanılmaktadır Bu kullanımlar yanında

pastacılık uumlruumlnlerinde de susam kullanımı yaygındır Susam yağ ağırlıklı olarak kozmetik

ve ilaccedil sektoumlruuml tarafından kullanılmakta olup kullanım miktarı azdır

Şekil 2 2 Susam

Şekil 2 3 Susam bitkisi

221 Susam Tohumlarının Oumlzellikleri

Pedaliaceae familyasından 16 cins ve 60 tuumlr arasında Sesamum cinsine ait yaklasık 37 tuumlr

bulunmaktadır Ancak bu cinse giren tuumlrler arasında sadece Sesamum indicum tuumlruumlnuumln

kuumlltuumlruuml yapılmaktadır (Şekil 2) Kuumlltuumlr susamının buguumln duumlnya uumlzerinde daha ccedilok tropikal

ve sıcak kuşağa yayılmış yaklaşık 3000 varyete ve ekotipi bulunmaktadır

Susam tohumları ağırlıklı olarak beyaz renklidir Fakat kahverengi siyah sarı şeklinde

farklı tuumlrleri de bulunmaktadır Susam tohumunun cinsine goumlre yağ oranı protein oranı

ve boyutları değişmektedir

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 6: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

vi

323 Gıda teknolojisinde Ultreses Kullanımıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEMhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 19

42 Ccedilalışma Planıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19 43 Fiziksel ve Kimyasal Analizlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 431 Kuumll Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 432 Toplam Kurumu Madde Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 433 Toplam Yağ Miktarıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 434 Protein Tayinihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 435 Renk Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 436 Peroksit Analizihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22 437 Yağ Ayrılma Oranı helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 438 Reolojik Analizlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 439 Duyusal Analizler helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 4310 İstatiksel Analizlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARIhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip25

51 Uygulama Parametrelerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip25 52 Sem Goumlruumlntuumllerihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26 53 Yağ Fazının Ayrılmasıhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 54 Reolojij Değişimlerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32 55 Duyusal Analizhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35 56 Renk Değişimihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil VE OumlNERİLERhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37

KAYNAKLARhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

OumlZGECcedilMİŞhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip42

vii

SİMGE LİSTESİ

a Renk oumllccediluumlmuumlnde yeşillik-kırmızılık goumlstergesi b Renk oumllccediluumlmuumlnde mavilik-sarılık goumlstergesi ∆E Toplam renk değişimi L Renk oumllccediluumlmuumlnde beyazlık-siyahlık goumlstergesi C Kroma değeri KM () Kuru maddenin miktarı () M Kurutma kabı ve kapağının darası (g) M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g) M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g) W1 Oumlrnek ağırlığı g

W2 Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

ES Emuumllsiyon stabilitesi

SW Ayrışan su (mL) times 25

SO Ayrışan yağ (mL) times d times 25

d Yağın oumlzguumll ağırlığı

viii

ŞEKİL LİSTESİ

Sayfa

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması 8

Şekil 2 2 Susam 9

Şekil 2 3 Susam bitkisi 10

Şekil 2 4 Susam kabuğu 11

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr 12

Şekil 3 2 Yıkama teknesi 12

Şekil 3 3 Trommel 13

Şekil 3 4 Tuzlama teknesi 14

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml 14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli 15

Şekil 3 7 Silindir kurutma fırını 19

Şekil 3 8 Tahin 27

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı 28

Şekil 4 2 Suumlrekli akışlı ultrases işlem hattı 29

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 29

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 30

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 31

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 31

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları 33 Şekil 5 6 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmalarıhelliphelliphellip31 Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmalarıhelliphellip31 Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları33

ix

CcedilİZELGE LİSTESİ

Sayfa

Ccedilizelge 4 1 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı 26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları i 34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerler 35

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri 36 Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 36

x

OumlZET

TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK OumlZELLİKLERİ UumlZERİNE ULTRASES İŞLEMİNİN ETKİSİ

Hakan BAŞDOĞAN

Gıda Muumlhendisliği Anabilim Dalı

Yuumlksek Lisans Tezi

Tez Danışmanı Yrd Doccedil Dr Salih KARASU

Susamın farklı işlemlere tabi tutulması ile elde edilen tahin besin değeri zengin ve uzun yıllardır kullanılan bir gıdadır Tahin yuumlksek oranda protein ve yağ iccedileren koloidal bir yapıya sahiptir Tahinin yapısında bulunan 55-60 oranındaki yağ depolama sırasında diğer yapılardan ayrılmaktadır Yağ ayrışması doğal bir olay olmasına rağmen tuumlketiciler tarafından arzu edilmemekte uumlruumln bozuk veya kalitesiz olarak nitelendirilmektedir Depolama suumlreci boyunca yağ tamamen ayrışmakta ve ambalajın dibindeki uumlruumln katılaşarak kullanımı zorlaşmaktadır

Tahinde meydana gelen bu yağ ayrışmasını oumlnlemek ve en aza indirmek amacıyla ısısal olmayan gıda işleme youmlntemlerinden biri olan ultrases (Ultrasound) tekniği bu amaccedilla kullanılması hedeflenmiştir Ultrases farklı frekanslardaki ses dalgalarının ortam iccedilerisinde oluşturduğu kavitasyon sayesinde uumlruumlnlerde homojenizasyon etkisi oluşturmaktadır Bu etki uumlruumlndeki parccedilacıkların boyutunun kuumlccediluumllmesini sağlayarak daha homojen bir yapı oluşturur Boumlylece uumlruumlnuumln daha uzun suumlre stabil kalması ve ayrışmanın gecikmesi oumlngoumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilalışma kapsamında tahindeki yağ ayrışmasını oumlnlemek amacıyla tahin oumlrneklerine farklı dalga genliği seviyeleri ve akış hızlarında suumlrekli sistem ultrasonik homojenizatoumlr ile işlem yapılmıştır Ultrasonik homojenizatoumlrden geccedilirilmiş oumlrnekler hiccedil işlem goumlrmemiş ve emuumllgatoumlr olarak lesitin ilave edilmiş oumlrnekler ile karşılaştırılarak sistemin enduumlstride kullanılabilirliğinin değerlendirilmesi amaccedillanmıştır Uumlruumlnlerin karşılaştırılması sırasında

xi

sedimentasyon renk peroksit sayısı partikuumll buumlyuumlkluumlğuuml peroksit sayısı emuumllsiyon stabilitesi duyusal ve reolojik oumlzellikleri araştırılmıştır Ccedilalışmanın sonuccedilları oumlnemli bir sorun olan tahinde yağ ayrışmasını oumlnlemesi ve buna bağlı olarak muumlşteri memnuniyeti sağlamak accedilısından buumlyuumlk oumlnem taşımaktadır

Anahtar Kelimeler Tahin ultrases sedimentasyon faz ayrılması reoloji

YILDIZ TEKNİK UumlNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTUumlSUuml

xii

ABSTRACT

USING ULTRASOUND TECHNOGY FOR SOLVING OIL SEPERATION PROBLEM FROM TAHINI

Hakan BAŞDOĞAN

Department of Food Engineering

MSc Thesis

Adviser Asst Prof Dr Salih KARASU

Tahini is a traditional food product and it is very high energy Sesame oil (tahini) condensed with a colloidal suspension also has a high protein and fat content A phase separation takes place based on the separation of oil from other components during storage of sesame oil Although this event a natural phenomenon encountered in the storage of tahini it leads to be perceived as corrupt or poor quality products by consumers and it creates a negative image of the product Also in the advanced stages of sedimentation solidifies the bottom of the packaging and the use of sesame oil is becoming a difficult task

Ultrasound is technology used to homogenization due to the cavitation generated by the high energy input This homogenization on the micro level can lead to the delay of the phase separation and emulsion stability of the products observed in the longer

In this study sesame oil will be treated with an ultrasonic homogenizer with 3 different levels of ultrasound and 2 2 different flow rate using by continuous system It is aimed to determine the industrial applicability that these samples treated compare with untreated samples and samples added lecithin For this purpose sedimentation color number of peroxides particle size peroxide analysis emulsion stability organoleptic and rheological properties will be determined The results of the study of the production of higher quality tahini sesame oil in case of positive will be the case

Keywords Tahini ultrasound sedimentation phase separation rheology

xiii

YILDIZ TECHNICAL UNIVERSITY

GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES

1

BOumlLUumlM 1

GİRİŞ

11 Literatuumlr Oumlzeti

Tahin susamın temizlik kabuk ayırma kavurma ve oumlğuumltme işlemlerine tabi olmasıyla

elde edilen bir uumlruumlnduumlr Asya Ortadoğu ve Akdeniz uumllkelerinde kullanımı yaygın olan

tahin besleyici ve lezzetli oumlzelliği nedeniyle sade veya diğer gıdalarla birlikte yoğun

olarak tuumlketilmektedir [1]

Yapılan literatuumlr araştırmasında susam ve susam yağı ile ilgili ccedilok fazla ccedilalışma olduğu

fakat tahin ile ilgili ccedilalışmaların sınırlı sayıda olduğu goumlruumllmuumlştuumlr Tahinin yapısının buumlyuumlk

bir boumlluumlmuumlnuuml 55-60 yağ 23-27rsquolik boumlluumlmuumlnuuml protein 64-20rsquolik boumlluumlmuumlnuuml

karbonhidrat ve 1-3 luumlk boumlluumlmuumlnuuml su oluşturmaktadır)Tahinin yapısında ayrıca

kalsiyum demir ve magnezyum gibi oumlnemli mineraller bulunmaktadır [1] Tahinin yağı

yapısında bulunan sesamin sesamolin gibi oumlnemli antioksidanlar nedeniyle dayanıklı yağ

olarak tanımlanır [2] Farklı boumllgelerden elde edilen susam susam yağı ve tahin yağının

fiziksel ve kimyasal oumlzellikleri incelenerek yapılan ccedilalışmada tahinin 039-147 su

260- 370 kuumll 1788- 2427 ham protein 4690-5870 ham yağ 325-470 ham

seluumlloz ve 022-069 tuz iccedilerdiği belirlenmiştir Mineral madde bileşimi ise 017-027

Na 024-053 K 075-140 P 1355-2045 mgkg Cu 5202-8092 mgkg Fe 1434-

2190 mgkg Mn ve 6195- 10065 mgkg Zn olarak ifade edilmiştir [1]

2

Tahinin iccedilinde bulunan katı maddeler yağ iccedilerisinde askıda bulunmaktadır Zamanla

uumlruumlnuumln depolaması sırasında bu katı maddeler dibe ccediloumlkerek yağ ve katı maddeler

ayrılmaktadır Bu şekilde katı ve sıvı fazın bulunduğu gıdalarda ccediloumlkelme meydana

gelebilmektedir [3] Tahinde zamanla oluşan faz ayrımı tuumlketicilerde memnuniyetsizlik

oluşturmaktadır Ayrıca tahindeki yağ ayrışması diğer uumlruumlnlerde tahin kullanıldığında da

sorun oluşturmaktadır

Uumlruumlnuumln yapısının uumlruumlnuumln akış oumlzelliği uumlzerinde oumlnemli bir etkisi vardır [4] Uumlruumlnuumln

kimyasal bileşimi yanında sıcaklık gibi fiziksel oumlzellikleri ve viskozitesi de uumlruumlnuumln akıcılık

oumlzelliği uumlzerinde etkilidir [4] [5] Suumlspansiyon halindeki gıdalarda askıda bulunan

tanelerle polimerin etkileşimi uumlruumlnuumln koloit dayanıklılığı ve reolojisi uumlzerinde etkilidir

Oumlrneğin suumltte sıvı fazda asılı duran yağ damlacıkları koloidal boyuttaki kalsiyum fosfat

taneleri ve proteinler bulunmaktadır [6] Benzer şekilde yağ ve protein accedilısından zengin

olan tahinde yağ fazı iccedilinde koloidal dağılımlar mevcuttur [7]

Enduumlstride gıdanın reolojik oumlzelliklerine aşağıda belirtilen birccedilok nedenle ihtiyaccedil

duyulmaktadır [9] [10]

İşletme dizaynı İşletme dizaynı sırasında gerekli pompa boru ccedilapı ve makine

guumlcuumlnuumln seccedilimi iccedilin gereklidir Uumlruumlnuumln viskositesinin yuumlksek olması durumunda

daha guumlccedilluuml oumlzel sistem ihtiyacı oluşmaktadır

Kalite kontrol Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri kontrol edilerek ara ve son uumlruumln kalite

kontrolluuml gerccedilekleştirilebilir raf oumlmruuml testleri yapılabilir

Duyusal oumlzelliklerin değerlendirilmesi Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri ile duyusal

oumlzellikleri arasındaki ilişkiden tuumlketici beğenisi belirlenebilir Oumlrneğin uumlruumlnuumln

kıvamının yuumlksek olması buna paralel olarak suumlruumllebilir oumlzelliğinin koumltuuml olması

tuumlketici tercihlerini olumsuz etkileyecektir

Gıdanın yapısının ve gıdanın yapısını oluşturan molekuumller bileşenlerin duumlzeni

belirlenebilir

Reolojik oumllccediluumlmler sayesinde deformasyona ya da akışa sebep olacak kuvvet sistemlerini

değerlendirmek veya sisteme verilen kuvvetten kaynaklanan deformasyon ve akışı

3

tahmin etmek de muumlmkuumlnduumlr Gıdaya dışarıdan belirli bir kuvvet uygulandığında kuvvet

altında akabilir veya duumlzelebilen deformasyona uğrayabilir Bazı gıdalarda hem akma

hem duumlzelebilen deformasyon birlikte gerccedilekleşebilir Deformasyonun duumlzelebilme

derecesine goumlre temel reoloji kavramları şu şekilde sınıflandırılır [11]

Viskoz akış

Elastik deformasyon

Viskoelastiklik

Tahin ve helvanın reolojik oumlzellikleri uumlzerinde yapılan ccedilalışmada tahinin psoumldoumlplastik ve

tiksotropik oumlzellikler goumlsterdiği tespit edilmiştir [7] [8] Benzer şekilde yapılan diğer bir

ccedilalışmada tahinin 20 konsantrasyona kadar Newtonian davranış goumlsterdiği daha

yuumlksek konsantrasyonlarda psoumldoumlplastik bir davranış goumlsterdiğini goumlruumlnmuumlştuumlr

Emuumllsiyonlar dipers sıvı-sıvı karışımlardır Suumlt mayonez fındık ezmesi losyonlar

merhemler boyalar emuumllsiyon oumlrneklerindendir Bu şekildeki uumlruumlnlere olan talebin

artması nedeniyle emuumllsiyon uumlretimi ve stabilitesinin temel mekanizmasının

belirlenmesi uumlruumlnlerin istenilen oumlzellikte uumlretilebilmesi accedilısından oumlnem taşımaktadır

[12] [13]

Emuumllsiyon iki ya da daha fazla ccediloumlzuumlnmeyen sıvının birbiri iccedilerisinde bulunmasıdır

Emuumllsiyonlar termodinamik accedilısından kararlı olmayan birleşiklerdir Emuumllsiyonlarda sıvı

fazın daha kuumlccediluumlk damlacıkları iccedileren diğer sıvı fazlar iccedilerisinde dağılabilmesi iccedilin enerjiye

ihtiyacı vardır (Şekil 11)

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemi [14]

4

Yukarıdaki şekil mekanik emuumllsifikasyon işlemini tanımlamaktadır Sıvılar karışmadan

oumlnce daha buumlyuumlk olan damlacıklar enerji girişi ile kuumlccediluumlk parccedilalara ayrılmaktadır İkinci

safhada ise yeni oluşan kuumlccediluumlk damlacıklar birleşmeye karşı durmaktadır Ayrı fazları

birleştirmek amacıyla emuumllgatoumlr kullanılmaktadır Emuumllgatoumlrler yuumlzey aktif maddelerdir

ve her iki faza tutunarak dispers fazın kararlı olmasını sağlarlar [15]

Ultrases işleminin farklı uumlruumlnler iccedilin kullanılabilmesi iccedilin 20yy lsquoın ikinci yarısından

itibaren ccedilalışmalar devam etmesine rağmen henuumlz ticari kullanımı yaygınlaşmamıştır

Fakat son yıllarda gıda kimya ve makine sektoumlrlerinde ultrases kullanımına ilgi

artmaktadır Ultrases sistemleri gıda sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma aktivitelerinin

azaltılması veya kontrol edilmesi gibi amaccedillarla kullanılmaktadır [16] [17] [18] [19]

[20] Ultrases sistemiyle mikroorganizmaların inaktivasyonu Amerika Gıda ve İlaccedil Birliği

(FDA) tarafından alternatif gıda teknolojisi olarak kabul edilmiştir Ayrıca ultrases sistemi

ekstraksiyon işlemi iccedilin de kullanılmaktadır boumlylece daha hızlı ve daha etkin ekstraksiyon

sağlanmaktadır Son yıllarda ultrases sistemi kurutma işlemi iccedilinde kullanılmaktadır

ultrases sistemi sayesinden duumlşuumlk sıcaklıkta uumlruumln oumlzellikleri korunarak kurutma işlemi

gerccedilekleştirilebilmektedir [21] Ultrases sisteminin emuumllsiyon oluşturmak amacıyla

margarin ve boya sektoumlruumlnde enduumlstriyel oumllccedilekli olarak kullanılmaktadır Ultrases sistemi

sayesinde margarinin su kapasitesi ve yapısı iyileştirilmektedir

Nişasta ve polisakkarit ccediloumlzeltilerinde jelatinizasyon sonrası ultrases sistemi

uygulandığında karışımın viskositesinde azalma olduğu goumlzlenmiştir [20]

Ultrases etkisi altında damlacık oluşum ve bozulmasını sağlayan birccedilok mekanizma vardır

[22] [23] [24] [25] Bu mekanizmalardan biri sıvı-sıvı ara yuumlzuumlnde meydana gelen

kararsız titreşimler sonucu damlacık oluşumudur Sadece bozulan damlacık ccedilapı kılcal

dalgaların dalga boyundan yeterince buumlyuumlkse kılcal dalgalar oluşabilmekte ve

dispersiyon oluşumuna katkıda bulunabilmektedir Su ve yağ ortak sistemlerinde bu

dalga boyunun yaklaşık 10 microm olduğu [26] bilinmektedir Bu değer ise suumlrekli

emuumllsifikasyon iccedilin hazırlanan bir oumln karışımdaki damlacıkların tipik boyutudur Bu

nedenle boumlyle bir sistemde kılcal dalgalar tarafından damlacık oluşumu veya bozulması

5

muumlmkuumln değildir Emuumllsifikasyon uumlzerine ses frekanslarının etkisini araştıran Neduzhii

de (1963) bu durumu tespit etmiştir [23]

Kavitasyon mekanizması da genellikle uygulanan şartlar altında ccedilok oumlnemli olarak

değerlendirilmektedir [27] [23] [28] Sıvılarda parametrelerin kavitasyondan olumlu

youmlnde etkilendiği ve bozulmadan sonra kuumlccediluumlk damlacık boyutu accedilısından emuumllsiyonun

dispers fazını geliştirdiği bilinmektedir [15]

12 Tezin Amacı

Tahin uumllkemizde yoğun olarak kullanılan besin değeri yuumlksek bir gıdadır Tahinin

yapısında 55-60 oranında yağ 23-27 oranıda protein 64-20 oranında

karbonhidrat ve 1-3 oranında su bulunmaktadır [1] Tahinin bu yapısından dolayı

depolama sırasında zamanla yağ fazı diğer kısımlardan ayrılmaktadır Bu durum tahinin

kullanımını zorlaştırmakta ve tuumlketici tarafından olumsuz yorumlanmaktadır

Bu ccedilalışmada gıda ve kimya sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon homojenizasyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma

aktivitelerinin azaltılması veya kontrol edilmesi gibi uygulamaları olan ultrases tekniğinin

kullanılarak tahinde yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya engellenmesi

amaccedillanmıştır Ccedilalışmada tahin numunesine farklı dalga genliği ve işlem suumlrelerinde

ultrases uygulanmıştır

13 Hipotez

Ultrases tekniğinin kullanılarak tahine uygulanacak farklı dalga genliği ve işlem

suumlrelerinde ultrases işleminin yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya

engellenmesi uumlzerine etkisi olacağı varsayılmaktadır

6

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLER

21 Tahin

Susamın kabuğundan ayrıldıktan sonra kavrulması ve kavrulan susamların değirmende

ezilmesiyle tahin elde edilir Tahinin lezzeti ve kimyasal oumlzellikleri uumlretildiği susama goumlre

farklılık goumlstermektedir Tahin uumlretiminde ağırlıklı olarak ithal susam kullanılmaktadır

Tahin olarak işlenecek susamın iccedileriğindeki yabancı maddeler oumlncelikle temizlenir

temizlenen susamların kabuklarının ayrılması iccedilin su havuzlarında ıslatılır Islatılan

susamların kabuklarının ccedilıkması iccedilin doumlvme işlemi gerccedilekleştirilir Doumlvme işlemi sonrası

kabukların susam tanelerinden ağırlık farkı ile ayrılması iccedilin susam taneleri tuzlu su

iccedilinde bekletilir Kabuk taneleri dibe ccediloumlktuumlğuumlnde uumlstte toplanan susamlar alınarak

tuzunun arındırılması iccedilin yıkama işlemine tabi tutulur Yıkama işleminden sonra kabuğu

soyunmuş susam taneleri (100-150degC) arasında kavrulur Kavurma suumlresi ve sıcaklığı

tahinin lezzetini etkileyen oumlnemli bir parametredir Piyasada yaygın olarak satılan tahin

yanında bazı firmalarının oumlzel ccedilok kavrulmuş tahinleri de bulunmaktadır Kavurma

işlemiyle suyu uzaklaştırılan susamlar değirmende oumlğuumltuumllerek sıvı hale getirilmektedir

Bazı firmalar değirmende oumlğuumltme oumlncesi yanan kabuk parccedilalarının ayrışması iccedilin

susamları sorter cihazından geccedilirmektedir Boumlylece son uumlruumlnde goumlruumllebilen siyah taneler

engellenmektedir Ccedilok kademeli olarak uumlretimi gerccedilekleştirilen tahin direkt tuumlketildiği

gibi diğer gıda maddeleri iccedilin hammadde olarak da kullanılmaktadır Tahin uumlretim akışı

aşağıda belirtilmektedir (Şekil 21)

7

Hammadde (Susam)

darr

Temizlenme

darr

Kabuk Soyma ve Ayırma

darr

Kavurma (100-150 C)

darr

Soğutma

darr

Eleme

darr

Ezme

darr

Tahin

darr

Depolama

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması

22 Susam

Susam (Sesamum indicum) Pedeliaceae familyasına ait bir bitki tuumlruumlduumlr Şekil 1) Afrika

Asya Avrupa ve Tuumlrkiyersquonin sıcak boumllgelerinde uumlretilmektedir 2013 yılında duumlnyada 42

milyon ton susam uumlretimi gerccedilekleştirilmiştir Ccedilin ve Hindistan bu uumlretimdeki en buumlyuumlk

paya sahiptir TUumlİK 2015 yılı verilerine goumlre 2015 yılında Tuumlrkiyersquode 280 887 dekar alanda

susam uumlretimi yapılmış ve 18 530 ton uumlretim gerccedilekleştirilmiştir Yıllar itibariyle uumlretim

miktarları ve ekim alanlarına bakıldığında zamanla azalma meydana geldiği

goumlruumllmektedir Bu durum yurtdışına bağlılığı daha da arttırmaktadır Susam uumllkemizde

8

ağırlıklı olarak tahin ve susam yağı uumlretiminde kullanılmaktadır Bu kullanımlar yanında

pastacılık uumlruumlnlerinde de susam kullanımı yaygındır Susam yağ ağırlıklı olarak kozmetik

ve ilaccedil sektoumlruuml tarafından kullanılmakta olup kullanım miktarı azdır

Şekil 2 2 Susam

Şekil 2 3 Susam bitkisi

221 Susam Tohumlarının Oumlzellikleri

Pedaliaceae familyasından 16 cins ve 60 tuumlr arasında Sesamum cinsine ait yaklasık 37 tuumlr

bulunmaktadır Ancak bu cinse giren tuumlrler arasında sadece Sesamum indicum tuumlruumlnuumln

kuumlltuumlruuml yapılmaktadır (Şekil 2) Kuumlltuumlr susamının buguumln duumlnya uumlzerinde daha ccedilok tropikal

ve sıcak kuşağa yayılmış yaklaşık 3000 varyete ve ekotipi bulunmaktadır

Susam tohumları ağırlıklı olarak beyaz renklidir Fakat kahverengi siyah sarı şeklinde

farklı tuumlrleri de bulunmaktadır Susam tohumunun cinsine goumlre yağ oranı protein oranı

ve boyutları değişmektedir

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 7: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

vii

SİMGE LİSTESİ

a Renk oumllccediluumlmuumlnde yeşillik-kırmızılık goumlstergesi b Renk oumllccediluumlmuumlnde mavilik-sarılık goumlstergesi ∆E Toplam renk değişimi L Renk oumllccediluumlmuumlnde beyazlık-siyahlık goumlstergesi C Kroma değeri KM () Kuru maddenin miktarı () M Kurutma kabı ve kapağının darası (g) M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g) M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g) W1 Oumlrnek ağırlığı g

W2 Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

ES Emuumllsiyon stabilitesi

SW Ayrışan su (mL) times 25

SO Ayrışan yağ (mL) times d times 25

d Yağın oumlzguumll ağırlığı

viii

ŞEKİL LİSTESİ

Sayfa

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması 8

Şekil 2 2 Susam 9

Şekil 2 3 Susam bitkisi 10

Şekil 2 4 Susam kabuğu 11

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr 12

Şekil 3 2 Yıkama teknesi 12

Şekil 3 3 Trommel 13

Şekil 3 4 Tuzlama teknesi 14

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml 14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli 15

Şekil 3 7 Silindir kurutma fırını 19

Şekil 3 8 Tahin 27

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı 28

Şekil 4 2 Suumlrekli akışlı ultrases işlem hattı 29

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 29

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 30

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 31

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 31

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları 33 Şekil 5 6 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmalarıhelliphelliphellip31 Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmalarıhelliphellip31 Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları33

ix

CcedilİZELGE LİSTESİ

Sayfa

Ccedilizelge 4 1 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı 26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları i 34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerler 35

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri 36 Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 36

x

OumlZET

TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK OumlZELLİKLERİ UumlZERİNE ULTRASES İŞLEMİNİN ETKİSİ

Hakan BAŞDOĞAN

Gıda Muumlhendisliği Anabilim Dalı

Yuumlksek Lisans Tezi

Tez Danışmanı Yrd Doccedil Dr Salih KARASU

Susamın farklı işlemlere tabi tutulması ile elde edilen tahin besin değeri zengin ve uzun yıllardır kullanılan bir gıdadır Tahin yuumlksek oranda protein ve yağ iccedileren koloidal bir yapıya sahiptir Tahinin yapısında bulunan 55-60 oranındaki yağ depolama sırasında diğer yapılardan ayrılmaktadır Yağ ayrışması doğal bir olay olmasına rağmen tuumlketiciler tarafından arzu edilmemekte uumlruumln bozuk veya kalitesiz olarak nitelendirilmektedir Depolama suumlreci boyunca yağ tamamen ayrışmakta ve ambalajın dibindeki uumlruumln katılaşarak kullanımı zorlaşmaktadır

Tahinde meydana gelen bu yağ ayrışmasını oumlnlemek ve en aza indirmek amacıyla ısısal olmayan gıda işleme youmlntemlerinden biri olan ultrases (Ultrasound) tekniği bu amaccedilla kullanılması hedeflenmiştir Ultrases farklı frekanslardaki ses dalgalarının ortam iccedilerisinde oluşturduğu kavitasyon sayesinde uumlruumlnlerde homojenizasyon etkisi oluşturmaktadır Bu etki uumlruumlndeki parccedilacıkların boyutunun kuumlccediluumllmesini sağlayarak daha homojen bir yapı oluşturur Boumlylece uumlruumlnuumln daha uzun suumlre stabil kalması ve ayrışmanın gecikmesi oumlngoumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilalışma kapsamında tahindeki yağ ayrışmasını oumlnlemek amacıyla tahin oumlrneklerine farklı dalga genliği seviyeleri ve akış hızlarında suumlrekli sistem ultrasonik homojenizatoumlr ile işlem yapılmıştır Ultrasonik homojenizatoumlrden geccedilirilmiş oumlrnekler hiccedil işlem goumlrmemiş ve emuumllgatoumlr olarak lesitin ilave edilmiş oumlrnekler ile karşılaştırılarak sistemin enduumlstride kullanılabilirliğinin değerlendirilmesi amaccedillanmıştır Uumlruumlnlerin karşılaştırılması sırasında

xi

sedimentasyon renk peroksit sayısı partikuumll buumlyuumlkluumlğuuml peroksit sayısı emuumllsiyon stabilitesi duyusal ve reolojik oumlzellikleri araştırılmıştır Ccedilalışmanın sonuccedilları oumlnemli bir sorun olan tahinde yağ ayrışmasını oumlnlemesi ve buna bağlı olarak muumlşteri memnuniyeti sağlamak accedilısından buumlyuumlk oumlnem taşımaktadır

Anahtar Kelimeler Tahin ultrases sedimentasyon faz ayrılması reoloji

YILDIZ TEKNİK UumlNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTUumlSUuml

xii

ABSTRACT

USING ULTRASOUND TECHNOGY FOR SOLVING OIL SEPERATION PROBLEM FROM TAHINI

Hakan BAŞDOĞAN

Department of Food Engineering

MSc Thesis

Adviser Asst Prof Dr Salih KARASU

Tahini is a traditional food product and it is very high energy Sesame oil (tahini) condensed with a colloidal suspension also has a high protein and fat content A phase separation takes place based on the separation of oil from other components during storage of sesame oil Although this event a natural phenomenon encountered in the storage of tahini it leads to be perceived as corrupt or poor quality products by consumers and it creates a negative image of the product Also in the advanced stages of sedimentation solidifies the bottom of the packaging and the use of sesame oil is becoming a difficult task

Ultrasound is technology used to homogenization due to the cavitation generated by the high energy input This homogenization on the micro level can lead to the delay of the phase separation and emulsion stability of the products observed in the longer

In this study sesame oil will be treated with an ultrasonic homogenizer with 3 different levels of ultrasound and 2 2 different flow rate using by continuous system It is aimed to determine the industrial applicability that these samples treated compare with untreated samples and samples added lecithin For this purpose sedimentation color number of peroxides particle size peroxide analysis emulsion stability organoleptic and rheological properties will be determined The results of the study of the production of higher quality tahini sesame oil in case of positive will be the case

Keywords Tahini ultrasound sedimentation phase separation rheology

xiii

YILDIZ TECHNICAL UNIVERSITY

GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES

1

BOumlLUumlM 1

GİRİŞ

11 Literatuumlr Oumlzeti

Tahin susamın temizlik kabuk ayırma kavurma ve oumlğuumltme işlemlerine tabi olmasıyla

elde edilen bir uumlruumlnduumlr Asya Ortadoğu ve Akdeniz uumllkelerinde kullanımı yaygın olan

tahin besleyici ve lezzetli oumlzelliği nedeniyle sade veya diğer gıdalarla birlikte yoğun

olarak tuumlketilmektedir [1]

Yapılan literatuumlr araştırmasında susam ve susam yağı ile ilgili ccedilok fazla ccedilalışma olduğu

fakat tahin ile ilgili ccedilalışmaların sınırlı sayıda olduğu goumlruumllmuumlştuumlr Tahinin yapısının buumlyuumlk

bir boumlluumlmuumlnuuml 55-60 yağ 23-27rsquolik boumlluumlmuumlnuuml protein 64-20rsquolik boumlluumlmuumlnuuml

karbonhidrat ve 1-3 luumlk boumlluumlmuumlnuuml su oluşturmaktadır)Tahinin yapısında ayrıca

kalsiyum demir ve magnezyum gibi oumlnemli mineraller bulunmaktadır [1] Tahinin yağı

yapısında bulunan sesamin sesamolin gibi oumlnemli antioksidanlar nedeniyle dayanıklı yağ

olarak tanımlanır [2] Farklı boumllgelerden elde edilen susam susam yağı ve tahin yağının

fiziksel ve kimyasal oumlzellikleri incelenerek yapılan ccedilalışmada tahinin 039-147 su

260- 370 kuumll 1788- 2427 ham protein 4690-5870 ham yağ 325-470 ham

seluumlloz ve 022-069 tuz iccedilerdiği belirlenmiştir Mineral madde bileşimi ise 017-027

Na 024-053 K 075-140 P 1355-2045 mgkg Cu 5202-8092 mgkg Fe 1434-

2190 mgkg Mn ve 6195- 10065 mgkg Zn olarak ifade edilmiştir [1]

2

Tahinin iccedilinde bulunan katı maddeler yağ iccedilerisinde askıda bulunmaktadır Zamanla

uumlruumlnuumln depolaması sırasında bu katı maddeler dibe ccediloumlkerek yağ ve katı maddeler

ayrılmaktadır Bu şekilde katı ve sıvı fazın bulunduğu gıdalarda ccediloumlkelme meydana

gelebilmektedir [3] Tahinde zamanla oluşan faz ayrımı tuumlketicilerde memnuniyetsizlik

oluşturmaktadır Ayrıca tahindeki yağ ayrışması diğer uumlruumlnlerde tahin kullanıldığında da

sorun oluşturmaktadır

Uumlruumlnuumln yapısının uumlruumlnuumln akış oumlzelliği uumlzerinde oumlnemli bir etkisi vardır [4] Uumlruumlnuumln

kimyasal bileşimi yanında sıcaklık gibi fiziksel oumlzellikleri ve viskozitesi de uumlruumlnuumln akıcılık

oumlzelliği uumlzerinde etkilidir [4] [5] Suumlspansiyon halindeki gıdalarda askıda bulunan

tanelerle polimerin etkileşimi uumlruumlnuumln koloit dayanıklılığı ve reolojisi uumlzerinde etkilidir

Oumlrneğin suumltte sıvı fazda asılı duran yağ damlacıkları koloidal boyuttaki kalsiyum fosfat

taneleri ve proteinler bulunmaktadır [6] Benzer şekilde yağ ve protein accedilısından zengin

olan tahinde yağ fazı iccedilinde koloidal dağılımlar mevcuttur [7]

Enduumlstride gıdanın reolojik oumlzelliklerine aşağıda belirtilen birccedilok nedenle ihtiyaccedil

duyulmaktadır [9] [10]

İşletme dizaynı İşletme dizaynı sırasında gerekli pompa boru ccedilapı ve makine

guumlcuumlnuumln seccedilimi iccedilin gereklidir Uumlruumlnuumln viskositesinin yuumlksek olması durumunda

daha guumlccedilluuml oumlzel sistem ihtiyacı oluşmaktadır

Kalite kontrol Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri kontrol edilerek ara ve son uumlruumln kalite

kontrolluuml gerccedilekleştirilebilir raf oumlmruuml testleri yapılabilir

Duyusal oumlzelliklerin değerlendirilmesi Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri ile duyusal

oumlzellikleri arasındaki ilişkiden tuumlketici beğenisi belirlenebilir Oumlrneğin uumlruumlnuumln

kıvamının yuumlksek olması buna paralel olarak suumlruumllebilir oumlzelliğinin koumltuuml olması

tuumlketici tercihlerini olumsuz etkileyecektir

Gıdanın yapısının ve gıdanın yapısını oluşturan molekuumller bileşenlerin duumlzeni

belirlenebilir

Reolojik oumllccediluumlmler sayesinde deformasyona ya da akışa sebep olacak kuvvet sistemlerini

değerlendirmek veya sisteme verilen kuvvetten kaynaklanan deformasyon ve akışı

3

tahmin etmek de muumlmkuumlnduumlr Gıdaya dışarıdan belirli bir kuvvet uygulandığında kuvvet

altında akabilir veya duumlzelebilen deformasyona uğrayabilir Bazı gıdalarda hem akma

hem duumlzelebilen deformasyon birlikte gerccedilekleşebilir Deformasyonun duumlzelebilme

derecesine goumlre temel reoloji kavramları şu şekilde sınıflandırılır [11]

Viskoz akış

Elastik deformasyon

Viskoelastiklik

Tahin ve helvanın reolojik oumlzellikleri uumlzerinde yapılan ccedilalışmada tahinin psoumldoumlplastik ve

tiksotropik oumlzellikler goumlsterdiği tespit edilmiştir [7] [8] Benzer şekilde yapılan diğer bir

ccedilalışmada tahinin 20 konsantrasyona kadar Newtonian davranış goumlsterdiği daha

yuumlksek konsantrasyonlarda psoumldoumlplastik bir davranış goumlsterdiğini goumlruumlnmuumlştuumlr

Emuumllsiyonlar dipers sıvı-sıvı karışımlardır Suumlt mayonez fındık ezmesi losyonlar

merhemler boyalar emuumllsiyon oumlrneklerindendir Bu şekildeki uumlruumlnlere olan talebin

artması nedeniyle emuumllsiyon uumlretimi ve stabilitesinin temel mekanizmasının

belirlenmesi uumlruumlnlerin istenilen oumlzellikte uumlretilebilmesi accedilısından oumlnem taşımaktadır

[12] [13]

Emuumllsiyon iki ya da daha fazla ccediloumlzuumlnmeyen sıvının birbiri iccedilerisinde bulunmasıdır

Emuumllsiyonlar termodinamik accedilısından kararlı olmayan birleşiklerdir Emuumllsiyonlarda sıvı

fazın daha kuumlccediluumlk damlacıkları iccedileren diğer sıvı fazlar iccedilerisinde dağılabilmesi iccedilin enerjiye

ihtiyacı vardır (Şekil 11)

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemi [14]

4

Yukarıdaki şekil mekanik emuumllsifikasyon işlemini tanımlamaktadır Sıvılar karışmadan

oumlnce daha buumlyuumlk olan damlacıklar enerji girişi ile kuumlccediluumlk parccedilalara ayrılmaktadır İkinci

safhada ise yeni oluşan kuumlccediluumlk damlacıklar birleşmeye karşı durmaktadır Ayrı fazları

birleştirmek amacıyla emuumllgatoumlr kullanılmaktadır Emuumllgatoumlrler yuumlzey aktif maddelerdir

ve her iki faza tutunarak dispers fazın kararlı olmasını sağlarlar [15]

Ultrases işleminin farklı uumlruumlnler iccedilin kullanılabilmesi iccedilin 20yy lsquoın ikinci yarısından

itibaren ccedilalışmalar devam etmesine rağmen henuumlz ticari kullanımı yaygınlaşmamıştır

Fakat son yıllarda gıda kimya ve makine sektoumlrlerinde ultrases kullanımına ilgi

artmaktadır Ultrases sistemleri gıda sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma aktivitelerinin

azaltılması veya kontrol edilmesi gibi amaccedillarla kullanılmaktadır [16] [17] [18] [19]

[20] Ultrases sistemiyle mikroorganizmaların inaktivasyonu Amerika Gıda ve İlaccedil Birliği

(FDA) tarafından alternatif gıda teknolojisi olarak kabul edilmiştir Ayrıca ultrases sistemi

ekstraksiyon işlemi iccedilin de kullanılmaktadır boumlylece daha hızlı ve daha etkin ekstraksiyon

sağlanmaktadır Son yıllarda ultrases sistemi kurutma işlemi iccedilinde kullanılmaktadır

ultrases sistemi sayesinden duumlşuumlk sıcaklıkta uumlruumln oumlzellikleri korunarak kurutma işlemi

gerccedilekleştirilebilmektedir [21] Ultrases sisteminin emuumllsiyon oluşturmak amacıyla

margarin ve boya sektoumlruumlnde enduumlstriyel oumllccedilekli olarak kullanılmaktadır Ultrases sistemi

sayesinde margarinin su kapasitesi ve yapısı iyileştirilmektedir

Nişasta ve polisakkarit ccediloumlzeltilerinde jelatinizasyon sonrası ultrases sistemi

uygulandığında karışımın viskositesinde azalma olduğu goumlzlenmiştir [20]

Ultrases etkisi altında damlacık oluşum ve bozulmasını sağlayan birccedilok mekanizma vardır

[22] [23] [24] [25] Bu mekanizmalardan biri sıvı-sıvı ara yuumlzuumlnde meydana gelen

kararsız titreşimler sonucu damlacık oluşumudur Sadece bozulan damlacık ccedilapı kılcal

dalgaların dalga boyundan yeterince buumlyuumlkse kılcal dalgalar oluşabilmekte ve

dispersiyon oluşumuna katkıda bulunabilmektedir Su ve yağ ortak sistemlerinde bu

dalga boyunun yaklaşık 10 microm olduğu [26] bilinmektedir Bu değer ise suumlrekli

emuumllsifikasyon iccedilin hazırlanan bir oumln karışımdaki damlacıkların tipik boyutudur Bu

nedenle boumlyle bir sistemde kılcal dalgalar tarafından damlacık oluşumu veya bozulması

5

muumlmkuumln değildir Emuumllsifikasyon uumlzerine ses frekanslarının etkisini araştıran Neduzhii

de (1963) bu durumu tespit etmiştir [23]

Kavitasyon mekanizması da genellikle uygulanan şartlar altında ccedilok oumlnemli olarak

değerlendirilmektedir [27] [23] [28] Sıvılarda parametrelerin kavitasyondan olumlu

youmlnde etkilendiği ve bozulmadan sonra kuumlccediluumlk damlacık boyutu accedilısından emuumllsiyonun

dispers fazını geliştirdiği bilinmektedir [15]

12 Tezin Amacı

Tahin uumllkemizde yoğun olarak kullanılan besin değeri yuumlksek bir gıdadır Tahinin

yapısında 55-60 oranında yağ 23-27 oranıda protein 64-20 oranında

karbonhidrat ve 1-3 oranında su bulunmaktadır [1] Tahinin bu yapısından dolayı

depolama sırasında zamanla yağ fazı diğer kısımlardan ayrılmaktadır Bu durum tahinin

kullanımını zorlaştırmakta ve tuumlketici tarafından olumsuz yorumlanmaktadır

Bu ccedilalışmada gıda ve kimya sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon homojenizasyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma

aktivitelerinin azaltılması veya kontrol edilmesi gibi uygulamaları olan ultrases tekniğinin

kullanılarak tahinde yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya engellenmesi

amaccedillanmıştır Ccedilalışmada tahin numunesine farklı dalga genliği ve işlem suumlrelerinde

ultrases uygulanmıştır

13 Hipotez

Ultrases tekniğinin kullanılarak tahine uygulanacak farklı dalga genliği ve işlem

suumlrelerinde ultrases işleminin yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya

engellenmesi uumlzerine etkisi olacağı varsayılmaktadır

6

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLER

21 Tahin

Susamın kabuğundan ayrıldıktan sonra kavrulması ve kavrulan susamların değirmende

ezilmesiyle tahin elde edilir Tahinin lezzeti ve kimyasal oumlzellikleri uumlretildiği susama goumlre

farklılık goumlstermektedir Tahin uumlretiminde ağırlıklı olarak ithal susam kullanılmaktadır

Tahin olarak işlenecek susamın iccedileriğindeki yabancı maddeler oumlncelikle temizlenir

temizlenen susamların kabuklarının ayrılması iccedilin su havuzlarında ıslatılır Islatılan

susamların kabuklarının ccedilıkması iccedilin doumlvme işlemi gerccedilekleştirilir Doumlvme işlemi sonrası

kabukların susam tanelerinden ağırlık farkı ile ayrılması iccedilin susam taneleri tuzlu su

iccedilinde bekletilir Kabuk taneleri dibe ccediloumlktuumlğuumlnde uumlstte toplanan susamlar alınarak

tuzunun arındırılması iccedilin yıkama işlemine tabi tutulur Yıkama işleminden sonra kabuğu

soyunmuş susam taneleri (100-150degC) arasında kavrulur Kavurma suumlresi ve sıcaklığı

tahinin lezzetini etkileyen oumlnemli bir parametredir Piyasada yaygın olarak satılan tahin

yanında bazı firmalarının oumlzel ccedilok kavrulmuş tahinleri de bulunmaktadır Kavurma

işlemiyle suyu uzaklaştırılan susamlar değirmende oumlğuumltuumllerek sıvı hale getirilmektedir

Bazı firmalar değirmende oumlğuumltme oumlncesi yanan kabuk parccedilalarının ayrışması iccedilin

susamları sorter cihazından geccedilirmektedir Boumlylece son uumlruumlnde goumlruumllebilen siyah taneler

engellenmektedir Ccedilok kademeli olarak uumlretimi gerccedilekleştirilen tahin direkt tuumlketildiği

gibi diğer gıda maddeleri iccedilin hammadde olarak da kullanılmaktadır Tahin uumlretim akışı

aşağıda belirtilmektedir (Şekil 21)

7

Hammadde (Susam)

darr

Temizlenme

darr

Kabuk Soyma ve Ayırma

darr

Kavurma (100-150 C)

darr

Soğutma

darr

Eleme

darr

Ezme

darr

Tahin

darr

Depolama

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması

22 Susam

Susam (Sesamum indicum) Pedeliaceae familyasına ait bir bitki tuumlruumlduumlr Şekil 1) Afrika

Asya Avrupa ve Tuumlrkiyersquonin sıcak boumllgelerinde uumlretilmektedir 2013 yılında duumlnyada 42

milyon ton susam uumlretimi gerccedilekleştirilmiştir Ccedilin ve Hindistan bu uumlretimdeki en buumlyuumlk

paya sahiptir TUumlİK 2015 yılı verilerine goumlre 2015 yılında Tuumlrkiyersquode 280 887 dekar alanda

susam uumlretimi yapılmış ve 18 530 ton uumlretim gerccedilekleştirilmiştir Yıllar itibariyle uumlretim

miktarları ve ekim alanlarına bakıldığında zamanla azalma meydana geldiği

goumlruumllmektedir Bu durum yurtdışına bağlılığı daha da arttırmaktadır Susam uumllkemizde

8

ağırlıklı olarak tahin ve susam yağı uumlretiminde kullanılmaktadır Bu kullanımlar yanında

pastacılık uumlruumlnlerinde de susam kullanımı yaygındır Susam yağ ağırlıklı olarak kozmetik

ve ilaccedil sektoumlruuml tarafından kullanılmakta olup kullanım miktarı azdır

Şekil 2 2 Susam

Şekil 2 3 Susam bitkisi

221 Susam Tohumlarının Oumlzellikleri

Pedaliaceae familyasından 16 cins ve 60 tuumlr arasında Sesamum cinsine ait yaklasık 37 tuumlr

bulunmaktadır Ancak bu cinse giren tuumlrler arasında sadece Sesamum indicum tuumlruumlnuumln

kuumlltuumlruuml yapılmaktadır (Şekil 2) Kuumlltuumlr susamının buguumln duumlnya uumlzerinde daha ccedilok tropikal

ve sıcak kuşağa yayılmış yaklaşık 3000 varyete ve ekotipi bulunmaktadır

Susam tohumları ağırlıklı olarak beyaz renklidir Fakat kahverengi siyah sarı şeklinde

farklı tuumlrleri de bulunmaktadır Susam tohumunun cinsine goumlre yağ oranı protein oranı

ve boyutları değişmektedir

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 8: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

viii

ŞEKİL LİSTESİ

Sayfa

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması 8

Şekil 2 2 Susam 9

Şekil 2 3 Susam bitkisi 10

Şekil 2 4 Susam kabuğu 11

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr 12

Şekil 3 2 Yıkama teknesi 12

Şekil 3 3 Trommel 13

Şekil 3 4 Tuzlama teknesi 14

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml 14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli 15

Şekil 3 7 Silindir kurutma fırını 19

Şekil 3 8 Tahin 27

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı 28

Şekil 4 2 Suumlrekli akışlı ultrases işlem hattı 29

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 29

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 30

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 31

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml 31

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları 33 Şekil 5 6 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmalarıhelliphelliphellip31 Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmalarıhelliphellip31 Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları33

ix

CcedilİZELGE LİSTESİ

Sayfa

Ccedilizelge 4 1 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı 26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları i 34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerler 35

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri 36 Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 36

x

OumlZET

TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK OumlZELLİKLERİ UumlZERİNE ULTRASES İŞLEMİNİN ETKİSİ

Hakan BAŞDOĞAN

Gıda Muumlhendisliği Anabilim Dalı

Yuumlksek Lisans Tezi

Tez Danışmanı Yrd Doccedil Dr Salih KARASU

Susamın farklı işlemlere tabi tutulması ile elde edilen tahin besin değeri zengin ve uzun yıllardır kullanılan bir gıdadır Tahin yuumlksek oranda protein ve yağ iccedileren koloidal bir yapıya sahiptir Tahinin yapısında bulunan 55-60 oranındaki yağ depolama sırasında diğer yapılardan ayrılmaktadır Yağ ayrışması doğal bir olay olmasına rağmen tuumlketiciler tarafından arzu edilmemekte uumlruumln bozuk veya kalitesiz olarak nitelendirilmektedir Depolama suumlreci boyunca yağ tamamen ayrışmakta ve ambalajın dibindeki uumlruumln katılaşarak kullanımı zorlaşmaktadır

Tahinde meydana gelen bu yağ ayrışmasını oumlnlemek ve en aza indirmek amacıyla ısısal olmayan gıda işleme youmlntemlerinden biri olan ultrases (Ultrasound) tekniği bu amaccedilla kullanılması hedeflenmiştir Ultrases farklı frekanslardaki ses dalgalarının ortam iccedilerisinde oluşturduğu kavitasyon sayesinde uumlruumlnlerde homojenizasyon etkisi oluşturmaktadır Bu etki uumlruumlndeki parccedilacıkların boyutunun kuumlccediluumllmesini sağlayarak daha homojen bir yapı oluşturur Boumlylece uumlruumlnuumln daha uzun suumlre stabil kalması ve ayrışmanın gecikmesi oumlngoumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilalışma kapsamında tahindeki yağ ayrışmasını oumlnlemek amacıyla tahin oumlrneklerine farklı dalga genliği seviyeleri ve akış hızlarında suumlrekli sistem ultrasonik homojenizatoumlr ile işlem yapılmıştır Ultrasonik homojenizatoumlrden geccedilirilmiş oumlrnekler hiccedil işlem goumlrmemiş ve emuumllgatoumlr olarak lesitin ilave edilmiş oumlrnekler ile karşılaştırılarak sistemin enduumlstride kullanılabilirliğinin değerlendirilmesi amaccedillanmıştır Uumlruumlnlerin karşılaştırılması sırasında

xi

sedimentasyon renk peroksit sayısı partikuumll buumlyuumlkluumlğuuml peroksit sayısı emuumllsiyon stabilitesi duyusal ve reolojik oumlzellikleri araştırılmıştır Ccedilalışmanın sonuccedilları oumlnemli bir sorun olan tahinde yağ ayrışmasını oumlnlemesi ve buna bağlı olarak muumlşteri memnuniyeti sağlamak accedilısından buumlyuumlk oumlnem taşımaktadır

Anahtar Kelimeler Tahin ultrases sedimentasyon faz ayrılması reoloji

YILDIZ TEKNİK UumlNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTUumlSUuml

xii

ABSTRACT

USING ULTRASOUND TECHNOGY FOR SOLVING OIL SEPERATION PROBLEM FROM TAHINI

Hakan BAŞDOĞAN

Department of Food Engineering

MSc Thesis

Adviser Asst Prof Dr Salih KARASU

Tahini is a traditional food product and it is very high energy Sesame oil (tahini) condensed with a colloidal suspension also has a high protein and fat content A phase separation takes place based on the separation of oil from other components during storage of sesame oil Although this event a natural phenomenon encountered in the storage of tahini it leads to be perceived as corrupt or poor quality products by consumers and it creates a negative image of the product Also in the advanced stages of sedimentation solidifies the bottom of the packaging and the use of sesame oil is becoming a difficult task

Ultrasound is technology used to homogenization due to the cavitation generated by the high energy input This homogenization on the micro level can lead to the delay of the phase separation and emulsion stability of the products observed in the longer

In this study sesame oil will be treated with an ultrasonic homogenizer with 3 different levels of ultrasound and 2 2 different flow rate using by continuous system It is aimed to determine the industrial applicability that these samples treated compare with untreated samples and samples added lecithin For this purpose sedimentation color number of peroxides particle size peroxide analysis emulsion stability organoleptic and rheological properties will be determined The results of the study of the production of higher quality tahini sesame oil in case of positive will be the case

Keywords Tahini ultrasound sedimentation phase separation rheology

xiii

YILDIZ TECHNICAL UNIVERSITY

GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES

1

BOumlLUumlM 1

GİRİŞ

11 Literatuumlr Oumlzeti

Tahin susamın temizlik kabuk ayırma kavurma ve oumlğuumltme işlemlerine tabi olmasıyla

elde edilen bir uumlruumlnduumlr Asya Ortadoğu ve Akdeniz uumllkelerinde kullanımı yaygın olan

tahin besleyici ve lezzetli oumlzelliği nedeniyle sade veya diğer gıdalarla birlikte yoğun

olarak tuumlketilmektedir [1]

Yapılan literatuumlr araştırmasında susam ve susam yağı ile ilgili ccedilok fazla ccedilalışma olduğu

fakat tahin ile ilgili ccedilalışmaların sınırlı sayıda olduğu goumlruumllmuumlştuumlr Tahinin yapısının buumlyuumlk

bir boumlluumlmuumlnuuml 55-60 yağ 23-27rsquolik boumlluumlmuumlnuuml protein 64-20rsquolik boumlluumlmuumlnuuml

karbonhidrat ve 1-3 luumlk boumlluumlmuumlnuuml su oluşturmaktadır)Tahinin yapısında ayrıca

kalsiyum demir ve magnezyum gibi oumlnemli mineraller bulunmaktadır [1] Tahinin yağı

yapısında bulunan sesamin sesamolin gibi oumlnemli antioksidanlar nedeniyle dayanıklı yağ

olarak tanımlanır [2] Farklı boumllgelerden elde edilen susam susam yağı ve tahin yağının

fiziksel ve kimyasal oumlzellikleri incelenerek yapılan ccedilalışmada tahinin 039-147 su

260- 370 kuumll 1788- 2427 ham protein 4690-5870 ham yağ 325-470 ham

seluumlloz ve 022-069 tuz iccedilerdiği belirlenmiştir Mineral madde bileşimi ise 017-027

Na 024-053 K 075-140 P 1355-2045 mgkg Cu 5202-8092 mgkg Fe 1434-

2190 mgkg Mn ve 6195- 10065 mgkg Zn olarak ifade edilmiştir [1]

2

Tahinin iccedilinde bulunan katı maddeler yağ iccedilerisinde askıda bulunmaktadır Zamanla

uumlruumlnuumln depolaması sırasında bu katı maddeler dibe ccediloumlkerek yağ ve katı maddeler

ayrılmaktadır Bu şekilde katı ve sıvı fazın bulunduğu gıdalarda ccediloumlkelme meydana

gelebilmektedir [3] Tahinde zamanla oluşan faz ayrımı tuumlketicilerde memnuniyetsizlik

oluşturmaktadır Ayrıca tahindeki yağ ayrışması diğer uumlruumlnlerde tahin kullanıldığında da

sorun oluşturmaktadır

Uumlruumlnuumln yapısının uumlruumlnuumln akış oumlzelliği uumlzerinde oumlnemli bir etkisi vardır [4] Uumlruumlnuumln

kimyasal bileşimi yanında sıcaklık gibi fiziksel oumlzellikleri ve viskozitesi de uumlruumlnuumln akıcılık

oumlzelliği uumlzerinde etkilidir [4] [5] Suumlspansiyon halindeki gıdalarda askıda bulunan

tanelerle polimerin etkileşimi uumlruumlnuumln koloit dayanıklılığı ve reolojisi uumlzerinde etkilidir

Oumlrneğin suumltte sıvı fazda asılı duran yağ damlacıkları koloidal boyuttaki kalsiyum fosfat

taneleri ve proteinler bulunmaktadır [6] Benzer şekilde yağ ve protein accedilısından zengin

olan tahinde yağ fazı iccedilinde koloidal dağılımlar mevcuttur [7]

Enduumlstride gıdanın reolojik oumlzelliklerine aşağıda belirtilen birccedilok nedenle ihtiyaccedil

duyulmaktadır [9] [10]

İşletme dizaynı İşletme dizaynı sırasında gerekli pompa boru ccedilapı ve makine

guumlcuumlnuumln seccedilimi iccedilin gereklidir Uumlruumlnuumln viskositesinin yuumlksek olması durumunda

daha guumlccedilluuml oumlzel sistem ihtiyacı oluşmaktadır

Kalite kontrol Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri kontrol edilerek ara ve son uumlruumln kalite

kontrolluuml gerccedilekleştirilebilir raf oumlmruuml testleri yapılabilir

Duyusal oumlzelliklerin değerlendirilmesi Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri ile duyusal

oumlzellikleri arasındaki ilişkiden tuumlketici beğenisi belirlenebilir Oumlrneğin uumlruumlnuumln

kıvamının yuumlksek olması buna paralel olarak suumlruumllebilir oumlzelliğinin koumltuuml olması

tuumlketici tercihlerini olumsuz etkileyecektir

Gıdanın yapısının ve gıdanın yapısını oluşturan molekuumller bileşenlerin duumlzeni

belirlenebilir

Reolojik oumllccediluumlmler sayesinde deformasyona ya da akışa sebep olacak kuvvet sistemlerini

değerlendirmek veya sisteme verilen kuvvetten kaynaklanan deformasyon ve akışı

3

tahmin etmek de muumlmkuumlnduumlr Gıdaya dışarıdan belirli bir kuvvet uygulandığında kuvvet

altında akabilir veya duumlzelebilen deformasyona uğrayabilir Bazı gıdalarda hem akma

hem duumlzelebilen deformasyon birlikte gerccedilekleşebilir Deformasyonun duumlzelebilme

derecesine goumlre temel reoloji kavramları şu şekilde sınıflandırılır [11]

Viskoz akış

Elastik deformasyon

Viskoelastiklik

Tahin ve helvanın reolojik oumlzellikleri uumlzerinde yapılan ccedilalışmada tahinin psoumldoumlplastik ve

tiksotropik oumlzellikler goumlsterdiği tespit edilmiştir [7] [8] Benzer şekilde yapılan diğer bir

ccedilalışmada tahinin 20 konsantrasyona kadar Newtonian davranış goumlsterdiği daha

yuumlksek konsantrasyonlarda psoumldoumlplastik bir davranış goumlsterdiğini goumlruumlnmuumlştuumlr

Emuumllsiyonlar dipers sıvı-sıvı karışımlardır Suumlt mayonez fındık ezmesi losyonlar

merhemler boyalar emuumllsiyon oumlrneklerindendir Bu şekildeki uumlruumlnlere olan talebin

artması nedeniyle emuumllsiyon uumlretimi ve stabilitesinin temel mekanizmasının

belirlenmesi uumlruumlnlerin istenilen oumlzellikte uumlretilebilmesi accedilısından oumlnem taşımaktadır

[12] [13]

Emuumllsiyon iki ya da daha fazla ccediloumlzuumlnmeyen sıvının birbiri iccedilerisinde bulunmasıdır

Emuumllsiyonlar termodinamik accedilısından kararlı olmayan birleşiklerdir Emuumllsiyonlarda sıvı

fazın daha kuumlccediluumlk damlacıkları iccedileren diğer sıvı fazlar iccedilerisinde dağılabilmesi iccedilin enerjiye

ihtiyacı vardır (Şekil 11)

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemi [14]

4

Yukarıdaki şekil mekanik emuumllsifikasyon işlemini tanımlamaktadır Sıvılar karışmadan

oumlnce daha buumlyuumlk olan damlacıklar enerji girişi ile kuumlccediluumlk parccedilalara ayrılmaktadır İkinci

safhada ise yeni oluşan kuumlccediluumlk damlacıklar birleşmeye karşı durmaktadır Ayrı fazları

birleştirmek amacıyla emuumllgatoumlr kullanılmaktadır Emuumllgatoumlrler yuumlzey aktif maddelerdir

ve her iki faza tutunarak dispers fazın kararlı olmasını sağlarlar [15]

Ultrases işleminin farklı uumlruumlnler iccedilin kullanılabilmesi iccedilin 20yy lsquoın ikinci yarısından

itibaren ccedilalışmalar devam etmesine rağmen henuumlz ticari kullanımı yaygınlaşmamıştır

Fakat son yıllarda gıda kimya ve makine sektoumlrlerinde ultrases kullanımına ilgi

artmaktadır Ultrases sistemleri gıda sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma aktivitelerinin

azaltılması veya kontrol edilmesi gibi amaccedillarla kullanılmaktadır [16] [17] [18] [19]

[20] Ultrases sistemiyle mikroorganizmaların inaktivasyonu Amerika Gıda ve İlaccedil Birliği

(FDA) tarafından alternatif gıda teknolojisi olarak kabul edilmiştir Ayrıca ultrases sistemi

ekstraksiyon işlemi iccedilin de kullanılmaktadır boumlylece daha hızlı ve daha etkin ekstraksiyon

sağlanmaktadır Son yıllarda ultrases sistemi kurutma işlemi iccedilinde kullanılmaktadır

ultrases sistemi sayesinden duumlşuumlk sıcaklıkta uumlruumln oumlzellikleri korunarak kurutma işlemi

gerccedilekleştirilebilmektedir [21] Ultrases sisteminin emuumllsiyon oluşturmak amacıyla

margarin ve boya sektoumlruumlnde enduumlstriyel oumllccedilekli olarak kullanılmaktadır Ultrases sistemi

sayesinde margarinin su kapasitesi ve yapısı iyileştirilmektedir

Nişasta ve polisakkarit ccediloumlzeltilerinde jelatinizasyon sonrası ultrases sistemi

uygulandığında karışımın viskositesinde azalma olduğu goumlzlenmiştir [20]

Ultrases etkisi altında damlacık oluşum ve bozulmasını sağlayan birccedilok mekanizma vardır

[22] [23] [24] [25] Bu mekanizmalardan biri sıvı-sıvı ara yuumlzuumlnde meydana gelen

kararsız titreşimler sonucu damlacık oluşumudur Sadece bozulan damlacık ccedilapı kılcal

dalgaların dalga boyundan yeterince buumlyuumlkse kılcal dalgalar oluşabilmekte ve

dispersiyon oluşumuna katkıda bulunabilmektedir Su ve yağ ortak sistemlerinde bu

dalga boyunun yaklaşık 10 microm olduğu [26] bilinmektedir Bu değer ise suumlrekli

emuumllsifikasyon iccedilin hazırlanan bir oumln karışımdaki damlacıkların tipik boyutudur Bu

nedenle boumlyle bir sistemde kılcal dalgalar tarafından damlacık oluşumu veya bozulması

5

muumlmkuumln değildir Emuumllsifikasyon uumlzerine ses frekanslarının etkisini araştıran Neduzhii

de (1963) bu durumu tespit etmiştir [23]

Kavitasyon mekanizması da genellikle uygulanan şartlar altında ccedilok oumlnemli olarak

değerlendirilmektedir [27] [23] [28] Sıvılarda parametrelerin kavitasyondan olumlu

youmlnde etkilendiği ve bozulmadan sonra kuumlccediluumlk damlacık boyutu accedilısından emuumllsiyonun

dispers fazını geliştirdiği bilinmektedir [15]

12 Tezin Amacı

Tahin uumllkemizde yoğun olarak kullanılan besin değeri yuumlksek bir gıdadır Tahinin

yapısında 55-60 oranında yağ 23-27 oranıda protein 64-20 oranında

karbonhidrat ve 1-3 oranında su bulunmaktadır [1] Tahinin bu yapısından dolayı

depolama sırasında zamanla yağ fazı diğer kısımlardan ayrılmaktadır Bu durum tahinin

kullanımını zorlaştırmakta ve tuumlketici tarafından olumsuz yorumlanmaktadır

Bu ccedilalışmada gıda ve kimya sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon homojenizasyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma

aktivitelerinin azaltılması veya kontrol edilmesi gibi uygulamaları olan ultrases tekniğinin

kullanılarak tahinde yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya engellenmesi

amaccedillanmıştır Ccedilalışmada tahin numunesine farklı dalga genliği ve işlem suumlrelerinde

ultrases uygulanmıştır

13 Hipotez

Ultrases tekniğinin kullanılarak tahine uygulanacak farklı dalga genliği ve işlem

suumlrelerinde ultrases işleminin yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya

engellenmesi uumlzerine etkisi olacağı varsayılmaktadır

6

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLER

21 Tahin

Susamın kabuğundan ayrıldıktan sonra kavrulması ve kavrulan susamların değirmende

ezilmesiyle tahin elde edilir Tahinin lezzeti ve kimyasal oumlzellikleri uumlretildiği susama goumlre

farklılık goumlstermektedir Tahin uumlretiminde ağırlıklı olarak ithal susam kullanılmaktadır

Tahin olarak işlenecek susamın iccedileriğindeki yabancı maddeler oumlncelikle temizlenir

temizlenen susamların kabuklarının ayrılması iccedilin su havuzlarında ıslatılır Islatılan

susamların kabuklarının ccedilıkması iccedilin doumlvme işlemi gerccedilekleştirilir Doumlvme işlemi sonrası

kabukların susam tanelerinden ağırlık farkı ile ayrılması iccedilin susam taneleri tuzlu su

iccedilinde bekletilir Kabuk taneleri dibe ccediloumlktuumlğuumlnde uumlstte toplanan susamlar alınarak

tuzunun arındırılması iccedilin yıkama işlemine tabi tutulur Yıkama işleminden sonra kabuğu

soyunmuş susam taneleri (100-150degC) arasında kavrulur Kavurma suumlresi ve sıcaklığı

tahinin lezzetini etkileyen oumlnemli bir parametredir Piyasada yaygın olarak satılan tahin

yanında bazı firmalarının oumlzel ccedilok kavrulmuş tahinleri de bulunmaktadır Kavurma

işlemiyle suyu uzaklaştırılan susamlar değirmende oumlğuumltuumllerek sıvı hale getirilmektedir

Bazı firmalar değirmende oumlğuumltme oumlncesi yanan kabuk parccedilalarının ayrışması iccedilin

susamları sorter cihazından geccedilirmektedir Boumlylece son uumlruumlnde goumlruumllebilen siyah taneler

engellenmektedir Ccedilok kademeli olarak uumlretimi gerccedilekleştirilen tahin direkt tuumlketildiği

gibi diğer gıda maddeleri iccedilin hammadde olarak da kullanılmaktadır Tahin uumlretim akışı

aşağıda belirtilmektedir (Şekil 21)

7

Hammadde (Susam)

darr

Temizlenme

darr

Kabuk Soyma ve Ayırma

darr

Kavurma (100-150 C)

darr

Soğutma

darr

Eleme

darr

Ezme

darr

Tahin

darr

Depolama

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması

22 Susam

Susam (Sesamum indicum) Pedeliaceae familyasına ait bir bitki tuumlruumlduumlr Şekil 1) Afrika

Asya Avrupa ve Tuumlrkiyersquonin sıcak boumllgelerinde uumlretilmektedir 2013 yılında duumlnyada 42

milyon ton susam uumlretimi gerccedilekleştirilmiştir Ccedilin ve Hindistan bu uumlretimdeki en buumlyuumlk

paya sahiptir TUumlİK 2015 yılı verilerine goumlre 2015 yılında Tuumlrkiyersquode 280 887 dekar alanda

susam uumlretimi yapılmış ve 18 530 ton uumlretim gerccedilekleştirilmiştir Yıllar itibariyle uumlretim

miktarları ve ekim alanlarına bakıldığında zamanla azalma meydana geldiği

goumlruumllmektedir Bu durum yurtdışına bağlılığı daha da arttırmaktadır Susam uumllkemizde

8

ağırlıklı olarak tahin ve susam yağı uumlretiminde kullanılmaktadır Bu kullanımlar yanında

pastacılık uumlruumlnlerinde de susam kullanımı yaygındır Susam yağ ağırlıklı olarak kozmetik

ve ilaccedil sektoumlruuml tarafından kullanılmakta olup kullanım miktarı azdır

Şekil 2 2 Susam

Şekil 2 3 Susam bitkisi

221 Susam Tohumlarının Oumlzellikleri

Pedaliaceae familyasından 16 cins ve 60 tuumlr arasında Sesamum cinsine ait yaklasık 37 tuumlr

bulunmaktadır Ancak bu cinse giren tuumlrler arasında sadece Sesamum indicum tuumlruumlnuumln

kuumlltuumlruuml yapılmaktadır (Şekil 2) Kuumlltuumlr susamının buguumln duumlnya uumlzerinde daha ccedilok tropikal

ve sıcak kuşağa yayılmış yaklaşık 3000 varyete ve ekotipi bulunmaktadır

Susam tohumları ağırlıklı olarak beyaz renklidir Fakat kahverengi siyah sarı şeklinde

farklı tuumlrleri de bulunmaktadır Susam tohumunun cinsine goumlre yağ oranı protein oranı

ve boyutları değişmektedir

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 9: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

ix

CcedilİZELGE LİSTESİ

Sayfa

Ccedilizelge 4 1 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı 26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları i 34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerler 35

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri 36 Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 36

x

OumlZET

TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK OumlZELLİKLERİ UumlZERİNE ULTRASES İŞLEMİNİN ETKİSİ

Hakan BAŞDOĞAN

Gıda Muumlhendisliği Anabilim Dalı

Yuumlksek Lisans Tezi

Tez Danışmanı Yrd Doccedil Dr Salih KARASU

Susamın farklı işlemlere tabi tutulması ile elde edilen tahin besin değeri zengin ve uzun yıllardır kullanılan bir gıdadır Tahin yuumlksek oranda protein ve yağ iccedileren koloidal bir yapıya sahiptir Tahinin yapısında bulunan 55-60 oranındaki yağ depolama sırasında diğer yapılardan ayrılmaktadır Yağ ayrışması doğal bir olay olmasına rağmen tuumlketiciler tarafından arzu edilmemekte uumlruumln bozuk veya kalitesiz olarak nitelendirilmektedir Depolama suumlreci boyunca yağ tamamen ayrışmakta ve ambalajın dibindeki uumlruumln katılaşarak kullanımı zorlaşmaktadır

Tahinde meydana gelen bu yağ ayrışmasını oumlnlemek ve en aza indirmek amacıyla ısısal olmayan gıda işleme youmlntemlerinden biri olan ultrases (Ultrasound) tekniği bu amaccedilla kullanılması hedeflenmiştir Ultrases farklı frekanslardaki ses dalgalarının ortam iccedilerisinde oluşturduğu kavitasyon sayesinde uumlruumlnlerde homojenizasyon etkisi oluşturmaktadır Bu etki uumlruumlndeki parccedilacıkların boyutunun kuumlccediluumllmesini sağlayarak daha homojen bir yapı oluşturur Boumlylece uumlruumlnuumln daha uzun suumlre stabil kalması ve ayrışmanın gecikmesi oumlngoumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilalışma kapsamında tahindeki yağ ayrışmasını oumlnlemek amacıyla tahin oumlrneklerine farklı dalga genliği seviyeleri ve akış hızlarında suumlrekli sistem ultrasonik homojenizatoumlr ile işlem yapılmıştır Ultrasonik homojenizatoumlrden geccedilirilmiş oumlrnekler hiccedil işlem goumlrmemiş ve emuumllgatoumlr olarak lesitin ilave edilmiş oumlrnekler ile karşılaştırılarak sistemin enduumlstride kullanılabilirliğinin değerlendirilmesi amaccedillanmıştır Uumlruumlnlerin karşılaştırılması sırasında

xi

sedimentasyon renk peroksit sayısı partikuumll buumlyuumlkluumlğuuml peroksit sayısı emuumllsiyon stabilitesi duyusal ve reolojik oumlzellikleri araştırılmıştır Ccedilalışmanın sonuccedilları oumlnemli bir sorun olan tahinde yağ ayrışmasını oumlnlemesi ve buna bağlı olarak muumlşteri memnuniyeti sağlamak accedilısından buumlyuumlk oumlnem taşımaktadır

Anahtar Kelimeler Tahin ultrases sedimentasyon faz ayrılması reoloji

YILDIZ TEKNİK UumlNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTUumlSUuml

xii

ABSTRACT

USING ULTRASOUND TECHNOGY FOR SOLVING OIL SEPERATION PROBLEM FROM TAHINI

Hakan BAŞDOĞAN

Department of Food Engineering

MSc Thesis

Adviser Asst Prof Dr Salih KARASU

Tahini is a traditional food product and it is very high energy Sesame oil (tahini) condensed with a colloidal suspension also has a high protein and fat content A phase separation takes place based on the separation of oil from other components during storage of sesame oil Although this event a natural phenomenon encountered in the storage of tahini it leads to be perceived as corrupt or poor quality products by consumers and it creates a negative image of the product Also in the advanced stages of sedimentation solidifies the bottom of the packaging and the use of sesame oil is becoming a difficult task

Ultrasound is technology used to homogenization due to the cavitation generated by the high energy input This homogenization on the micro level can lead to the delay of the phase separation and emulsion stability of the products observed in the longer

In this study sesame oil will be treated with an ultrasonic homogenizer with 3 different levels of ultrasound and 2 2 different flow rate using by continuous system It is aimed to determine the industrial applicability that these samples treated compare with untreated samples and samples added lecithin For this purpose sedimentation color number of peroxides particle size peroxide analysis emulsion stability organoleptic and rheological properties will be determined The results of the study of the production of higher quality tahini sesame oil in case of positive will be the case

Keywords Tahini ultrasound sedimentation phase separation rheology

xiii

YILDIZ TECHNICAL UNIVERSITY

GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES

1

BOumlLUumlM 1

GİRİŞ

11 Literatuumlr Oumlzeti

Tahin susamın temizlik kabuk ayırma kavurma ve oumlğuumltme işlemlerine tabi olmasıyla

elde edilen bir uumlruumlnduumlr Asya Ortadoğu ve Akdeniz uumllkelerinde kullanımı yaygın olan

tahin besleyici ve lezzetli oumlzelliği nedeniyle sade veya diğer gıdalarla birlikte yoğun

olarak tuumlketilmektedir [1]

Yapılan literatuumlr araştırmasında susam ve susam yağı ile ilgili ccedilok fazla ccedilalışma olduğu

fakat tahin ile ilgili ccedilalışmaların sınırlı sayıda olduğu goumlruumllmuumlştuumlr Tahinin yapısının buumlyuumlk

bir boumlluumlmuumlnuuml 55-60 yağ 23-27rsquolik boumlluumlmuumlnuuml protein 64-20rsquolik boumlluumlmuumlnuuml

karbonhidrat ve 1-3 luumlk boumlluumlmuumlnuuml su oluşturmaktadır)Tahinin yapısında ayrıca

kalsiyum demir ve magnezyum gibi oumlnemli mineraller bulunmaktadır [1] Tahinin yağı

yapısında bulunan sesamin sesamolin gibi oumlnemli antioksidanlar nedeniyle dayanıklı yağ

olarak tanımlanır [2] Farklı boumllgelerden elde edilen susam susam yağı ve tahin yağının

fiziksel ve kimyasal oumlzellikleri incelenerek yapılan ccedilalışmada tahinin 039-147 su

260- 370 kuumll 1788- 2427 ham protein 4690-5870 ham yağ 325-470 ham

seluumlloz ve 022-069 tuz iccedilerdiği belirlenmiştir Mineral madde bileşimi ise 017-027

Na 024-053 K 075-140 P 1355-2045 mgkg Cu 5202-8092 mgkg Fe 1434-

2190 mgkg Mn ve 6195- 10065 mgkg Zn olarak ifade edilmiştir [1]

2

Tahinin iccedilinde bulunan katı maddeler yağ iccedilerisinde askıda bulunmaktadır Zamanla

uumlruumlnuumln depolaması sırasında bu katı maddeler dibe ccediloumlkerek yağ ve katı maddeler

ayrılmaktadır Bu şekilde katı ve sıvı fazın bulunduğu gıdalarda ccediloumlkelme meydana

gelebilmektedir [3] Tahinde zamanla oluşan faz ayrımı tuumlketicilerde memnuniyetsizlik

oluşturmaktadır Ayrıca tahindeki yağ ayrışması diğer uumlruumlnlerde tahin kullanıldığında da

sorun oluşturmaktadır

Uumlruumlnuumln yapısının uumlruumlnuumln akış oumlzelliği uumlzerinde oumlnemli bir etkisi vardır [4] Uumlruumlnuumln

kimyasal bileşimi yanında sıcaklık gibi fiziksel oumlzellikleri ve viskozitesi de uumlruumlnuumln akıcılık

oumlzelliği uumlzerinde etkilidir [4] [5] Suumlspansiyon halindeki gıdalarda askıda bulunan

tanelerle polimerin etkileşimi uumlruumlnuumln koloit dayanıklılığı ve reolojisi uumlzerinde etkilidir

Oumlrneğin suumltte sıvı fazda asılı duran yağ damlacıkları koloidal boyuttaki kalsiyum fosfat

taneleri ve proteinler bulunmaktadır [6] Benzer şekilde yağ ve protein accedilısından zengin

olan tahinde yağ fazı iccedilinde koloidal dağılımlar mevcuttur [7]

Enduumlstride gıdanın reolojik oumlzelliklerine aşağıda belirtilen birccedilok nedenle ihtiyaccedil

duyulmaktadır [9] [10]

İşletme dizaynı İşletme dizaynı sırasında gerekli pompa boru ccedilapı ve makine

guumlcuumlnuumln seccedilimi iccedilin gereklidir Uumlruumlnuumln viskositesinin yuumlksek olması durumunda

daha guumlccedilluuml oumlzel sistem ihtiyacı oluşmaktadır

Kalite kontrol Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri kontrol edilerek ara ve son uumlruumln kalite

kontrolluuml gerccedilekleştirilebilir raf oumlmruuml testleri yapılabilir

Duyusal oumlzelliklerin değerlendirilmesi Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri ile duyusal

oumlzellikleri arasındaki ilişkiden tuumlketici beğenisi belirlenebilir Oumlrneğin uumlruumlnuumln

kıvamının yuumlksek olması buna paralel olarak suumlruumllebilir oumlzelliğinin koumltuuml olması

tuumlketici tercihlerini olumsuz etkileyecektir

Gıdanın yapısının ve gıdanın yapısını oluşturan molekuumller bileşenlerin duumlzeni

belirlenebilir

Reolojik oumllccediluumlmler sayesinde deformasyona ya da akışa sebep olacak kuvvet sistemlerini

değerlendirmek veya sisteme verilen kuvvetten kaynaklanan deformasyon ve akışı

3

tahmin etmek de muumlmkuumlnduumlr Gıdaya dışarıdan belirli bir kuvvet uygulandığında kuvvet

altında akabilir veya duumlzelebilen deformasyona uğrayabilir Bazı gıdalarda hem akma

hem duumlzelebilen deformasyon birlikte gerccedilekleşebilir Deformasyonun duumlzelebilme

derecesine goumlre temel reoloji kavramları şu şekilde sınıflandırılır [11]

Viskoz akış

Elastik deformasyon

Viskoelastiklik

Tahin ve helvanın reolojik oumlzellikleri uumlzerinde yapılan ccedilalışmada tahinin psoumldoumlplastik ve

tiksotropik oumlzellikler goumlsterdiği tespit edilmiştir [7] [8] Benzer şekilde yapılan diğer bir

ccedilalışmada tahinin 20 konsantrasyona kadar Newtonian davranış goumlsterdiği daha

yuumlksek konsantrasyonlarda psoumldoumlplastik bir davranış goumlsterdiğini goumlruumlnmuumlştuumlr

Emuumllsiyonlar dipers sıvı-sıvı karışımlardır Suumlt mayonez fındık ezmesi losyonlar

merhemler boyalar emuumllsiyon oumlrneklerindendir Bu şekildeki uumlruumlnlere olan talebin

artması nedeniyle emuumllsiyon uumlretimi ve stabilitesinin temel mekanizmasının

belirlenmesi uumlruumlnlerin istenilen oumlzellikte uumlretilebilmesi accedilısından oumlnem taşımaktadır

[12] [13]

Emuumllsiyon iki ya da daha fazla ccediloumlzuumlnmeyen sıvının birbiri iccedilerisinde bulunmasıdır

Emuumllsiyonlar termodinamik accedilısından kararlı olmayan birleşiklerdir Emuumllsiyonlarda sıvı

fazın daha kuumlccediluumlk damlacıkları iccedileren diğer sıvı fazlar iccedilerisinde dağılabilmesi iccedilin enerjiye

ihtiyacı vardır (Şekil 11)

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemi [14]

4

Yukarıdaki şekil mekanik emuumllsifikasyon işlemini tanımlamaktadır Sıvılar karışmadan

oumlnce daha buumlyuumlk olan damlacıklar enerji girişi ile kuumlccediluumlk parccedilalara ayrılmaktadır İkinci

safhada ise yeni oluşan kuumlccediluumlk damlacıklar birleşmeye karşı durmaktadır Ayrı fazları

birleştirmek amacıyla emuumllgatoumlr kullanılmaktadır Emuumllgatoumlrler yuumlzey aktif maddelerdir

ve her iki faza tutunarak dispers fazın kararlı olmasını sağlarlar [15]

Ultrases işleminin farklı uumlruumlnler iccedilin kullanılabilmesi iccedilin 20yy lsquoın ikinci yarısından

itibaren ccedilalışmalar devam etmesine rağmen henuumlz ticari kullanımı yaygınlaşmamıştır

Fakat son yıllarda gıda kimya ve makine sektoumlrlerinde ultrases kullanımına ilgi

artmaktadır Ultrases sistemleri gıda sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma aktivitelerinin

azaltılması veya kontrol edilmesi gibi amaccedillarla kullanılmaktadır [16] [17] [18] [19]

[20] Ultrases sistemiyle mikroorganizmaların inaktivasyonu Amerika Gıda ve İlaccedil Birliği

(FDA) tarafından alternatif gıda teknolojisi olarak kabul edilmiştir Ayrıca ultrases sistemi

ekstraksiyon işlemi iccedilin de kullanılmaktadır boumlylece daha hızlı ve daha etkin ekstraksiyon

sağlanmaktadır Son yıllarda ultrases sistemi kurutma işlemi iccedilinde kullanılmaktadır

ultrases sistemi sayesinden duumlşuumlk sıcaklıkta uumlruumln oumlzellikleri korunarak kurutma işlemi

gerccedilekleştirilebilmektedir [21] Ultrases sisteminin emuumllsiyon oluşturmak amacıyla

margarin ve boya sektoumlruumlnde enduumlstriyel oumllccedilekli olarak kullanılmaktadır Ultrases sistemi

sayesinde margarinin su kapasitesi ve yapısı iyileştirilmektedir

Nişasta ve polisakkarit ccediloumlzeltilerinde jelatinizasyon sonrası ultrases sistemi

uygulandığında karışımın viskositesinde azalma olduğu goumlzlenmiştir [20]

Ultrases etkisi altında damlacık oluşum ve bozulmasını sağlayan birccedilok mekanizma vardır

[22] [23] [24] [25] Bu mekanizmalardan biri sıvı-sıvı ara yuumlzuumlnde meydana gelen

kararsız titreşimler sonucu damlacık oluşumudur Sadece bozulan damlacık ccedilapı kılcal

dalgaların dalga boyundan yeterince buumlyuumlkse kılcal dalgalar oluşabilmekte ve

dispersiyon oluşumuna katkıda bulunabilmektedir Su ve yağ ortak sistemlerinde bu

dalga boyunun yaklaşık 10 microm olduğu [26] bilinmektedir Bu değer ise suumlrekli

emuumllsifikasyon iccedilin hazırlanan bir oumln karışımdaki damlacıkların tipik boyutudur Bu

nedenle boumlyle bir sistemde kılcal dalgalar tarafından damlacık oluşumu veya bozulması

5

muumlmkuumln değildir Emuumllsifikasyon uumlzerine ses frekanslarının etkisini araştıran Neduzhii

de (1963) bu durumu tespit etmiştir [23]

Kavitasyon mekanizması da genellikle uygulanan şartlar altında ccedilok oumlnemli olarak

değerlendirilmektedir [27] [23] [28] Sıvılarda parametrelerin kavitasyondan olumlu

youmlnde etkilendiği ve bozulmadan sonra kuumlccediluumlk damlacık boyutu accedilısından emuumllsiyonun

dispers fazını geliştirdiği bilinmektedir [15]

12 Tezin Amacı

Tahin uumllkemizde yoğun olarak kullanılan besin değeri yuumlksek bir gıdadır Tahinin

yapısında 55-60 oranında yağ 23-27 oranıda protein 64-20 oranında

karbonhidrat ve 1-3 oranında su bulunmaktadır [1] Tahinin bu yapısından dolayı

depolama sırasında zamanla yağ fazı diğer kısımlardan ayrılmaktadır Bu durum tahinin

kullanımını zorlaştırmakta ve tuumlketici tarafından olumsuz yorumlanmaktadır

Bu ccedilalışmada gıda ve kimya sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon homojenizasyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma

aktivitelerinin azaltılması veya kontrol edilmesi gibi uygulamaları olan ultrases tekniğinin

kullanılarak tahinde yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya engellenmesi

amaccedillanmıştır Ccedilalışmada tahin numunesine farklı dalga genliği ve işlem suumlrelerinde

ultrases uygulanmıştır

13 Hipotez

Ultrases tekniğinin kullanılarak tahine uygulanacak farklı dalga genliği ve işlem

suumlrelerinde ultrases işleminin yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya

engellenmesi uumlzerine etkisi olacağı varsayılmaktadır

6

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLER

21 Tahin

Susamın kabuğundan ayrıldıktan sonra kavrulması ve kavrulan susamların değirmende

ezilmesiyle tahin elde edilir Tahinin lezzeti ve kimyasal oumlzellikleri uumlretildiği susama goumlre

farklılık goumlstermektedir Tahin uumlretiminde ağırlıklı olarak ithal susam kullanılmaktadır

Tahin olarak işlenecek susamın iccedileriğindeki yabancı maddeler oumlncelikle temizlenir

temizlenen susamların kabuklarının ayrılması iccedilin su havuzlarında ıslatılır Islatılan

susamların kabuklarının ccedilıkması iccedilin doumlvme işlemi gerccedilekleştirilir Doumlvme işlemi sonrası

kabukların susam tanelerinden ağırlık farkı ile ayrılması iccedilin susam taneleri tuzlu su

iccedilinde bekletilir Kabuk taneleri dibe ccediloumlktuumlğuumlnde uumlstte toplanan susamlar alınarak

tuzunun arındırılması iccedilin yıkama işlemine tabi tutulur Yıkama işleminden sonra kabuğu

soyunmuş susam taneleri (100-150degC) arasında kavrulur Kavurma suumlresi ve sıcaklığı

tahinin lezzetini etkileyen oumlnemli bir parametredir Piyasada yaygın olarak satılan tahin

yanında bazı firmalarının oumlzel ccedilok kavrulmuş tahinleri de bulunmaktadır Kavurma

işlemiyle suyu uzaklaştırılan susamlar değirmende oumlğuumltuumllerek sıvı hale getirilmektedir

Bazı firmalar değirmende oumlğuumltme oumlncesi yanan kabuk parccedilalarının ayrışması iccedilin

susamları sorter cihazından geccedilirmektedir Boumlylece son uumlruumlnde goumlruumllebilen siyah taneler

engellenmektedir Ccedilok kademeli olarak uumlretimi gerccedilekleştirilen tahin direkt tuumlketildiği

gibi diğer gıda maddeleri iccedilin hammadde olarak da kullanılmaktadır Tahin uumlretim akışı

aşağıda belirtilmektedir (Şekil 21)

7

Hammadde (Susam)

darr

Temizlenme

darr

Kabuk Soyma ve Ayırma

darr

Kavurma (100-150 C)

darr

Soğutma

darr

Eleme

darr

Ezme

darr

Tahin

darr

Depolama

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması

22 Susam

Susam (Sesamum indicum) Pedeliaceae familyasına ait bir bitki tuumlruumlduumlr Şekil 1) Afrika

Asya Avrupa ve Tuumlrkiyersquonin sıcak boumllgelerinde uumlretilmektedir 2013 yılında duumlnyada 42

milyon ton susam uumlretimi gerccedilekleştirilmiştir Ccedilin ve Hindistan bu uumlretimdeki en buumlyuumlk

paya sahiptir TUumlİK 2015 yılı verilerine goumlre 2015 yılında Tuumlrkiyersquode 280 887 dekar alanda

susam uumlretimi yapılmış ve 18 530 ton uumlretim gerccedilekleştirilmiştir Yıllar itibariyle uumlretim

miktarları ve ekim alanlarına bakıldığında zamanla azalma meydana geldiği

goumlruumllmektedir Bu durum yurtdışına bağlılığı daha da arttırmaktadır Susam uumllkemizde

8

ağırlıklı olarak tahin ve susam yağı uumlretiminde kullanılmaktadır Bu kullanımlar yanında

pastacılık uumlruumlnlerinde de susam kullanımı yaygındır Susam yağ ağırlıklı olarak kozmetik

ve ilaccedil sektoumlruuml tarafından kullanılmakta olup kullanım miktarı azdır

Şekil 2 2 Susam

Şekil 2 3 Susam bitkisi

221 Susam Tohumlarının Oumlzellikleri

Pedaliaceae familyasından 16 cins ve 60 tuumlr arasında Sesamum cinsine ait yaklasık 37 tuumlr

bulunmaktadır Ancak bu cinse giren tuumlrler arasında sadece Sesamum indicum tuumlruumlnuumln

kuumlltuumlruuml yapılmaktadır (Şekil 2) Kuumlltuumlr susamının buguumln duumlnya uumlzerinde daha ccedilok tropikal

ve sıcak kuşağa yayılmış yaklaşık 3000 varyete ve ekotipi bulunmaktadır

Susam tohumları ağırlıklı olarak beyaz renklidir Fakat kahverengi siyah sarı şeklinde

farklı tuumlrleri de bulunmaktadır Susam tohumunun cinsine goumlre yağ oranı protein oranı

ve boyutları değişmektedir

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 10: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

x

OumlZET

TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK OumlZELLİKLERİ UumlZERİNE ULTRASES İŞLEMİNİN ETKİSİ

Hakan BAŞDOĞAN

Gıda Muumlhendisliği Anabilim Dalı

Yuumlksek Lisans Tezi

Tez Danışmanı Yrd Doccedil Dr Salih KARASU

Susamın farklı işlemlere tabi tutulması ile elde edilen tahin besin değeri zengin ve uzun yıllardır kullanılan bir gıdadır Tahin yuumlksek oranda protein ve yağ iccedileren koloidal bir yapıya sahiptir Tahinin yapısında bulunan 55-60 oranındaki yağ depolama sırasında diğer yapılardan ayrılmaktadır Yağ ayrışması doğal bir olay olmasına rağmen tuumlketiciler tarafından arzu edilmemekte uumlruumln bozuk veya kalitesiz olarak nitelendirilmektedir Depolama suumlreci boyunca yağ tamamen ayrışmakta ve ambalajın dibindeki uumlruumln katılaşarak kullanımı zorlaşmaktadır

Tahinde meydana gelen bu yağ ayrışmasını oumlnlemek ve en aza indirmek amacıyla ısısal olmayan gıda işleme youmlntemlerinden biri olan ultrases (Ultrasound) tekniği bu amaccedilla kullanılması hedeflenmiştir Ultrases farklı frekanslardaki ses dalgalarının ortam iccedilerisinde oluşturduğu kavitasyon sayesinde uumlruumlnlerde homojenizasyon etkisi oluşturmaktadır Bu etki uumlruumlndeki parccedilacıkların boyutunun kuumlccediluumllmesini sağlayarak daha homojen bir yapı oluşturur Boumlylece uumlruumlnuumln daha uzun suumlre stabil kalması ve ayrışmanın gecikmesi oumlngoumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilalışma kapsamında tahindeki yağ ayrışmasını oumlnlemek amacıyla tahin oumlrneklerine farklı dalga genliği seviyeleri ve akış hızlarında suumlrekli sistem ultrasonik homojenizatoumlr ile işlem yapılmıştır Ultrasonik homojenizatoumlrden geccedilirilmiş oumlrnekler hiccedil işlem goumlrmemiş ve emuumllgatoumlr olarak lesitin ilave edilmiş oumlrnekler ile karşılaştırılarak sistemin enduumlstride kullanılabilirliğinin değerlendirilmesi amaccedillanmıştır Uumlruumlnlerin karşılaştırılması sırasında

xi

sedimentasyon renk peroksit sayısı partikuumll buumlyuumlkluumlğuuml peroksit sayısı emuumllsiyon stabilitesi duyusal ve reolojik oumlzellikleri araştırılmıştır Ccedilalışmanın sonuccedilları oumlnemli bir sorun olan tahinde yağ ayrışmasını oumlnlemesi ve buna bağlı olarak muumlşteri memnuniyeti sağlamak accedilısından buumlyuumlk oumlnem taşımaktadır

Anahtar Kelimeler Tahin ultrases sedimentasyon faz ayrılması reoloji

YILDIZ TEKNİK UumlNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTUumlSUuml

xii

ABSTRACT

USING ULTRASOUND TECHNOGY FOR SOLVING OIL SEPERATION PROBLEM FROM TAHINI

Hakan BAŞDOĞAN

Department of Food Engineering

MSc Thesis

Adviser Asst Prof Dr Salih KARASU

Tahini is a traditional food product and it is very high energy Sesame oil (tahini) condensed with a colloidal suspension also has a high protein and fat content A phase separation takes place based on the separation of oil from other components during storage of sesame oil Although this event a natural phenomenon encountered in the storage of tahini it leads to be perceived as corrupt or poor quality products by consumers and it creates a negative image of the product Also in the advanced stages of sedimentation solidifies the bottom of the packaging and the use of sesame oil is becoming a difficult task

Ultrasound is technology used to homogenization due to the cavitation generated by the high energy input This homogenization on the micro level can lead to the delay of the phase separation and emulsion stability of the products observed in the longer

In this study sesame oil will be treated with an ultrasonic homogenizer with 3 different levels of ultrasound and 2 2 different flow rate using by continuous system It is aimed to determine the industrial applicability that these samples treated compare with untreated samples and samples added lecithin For this purpose sedimentation color number of peroxides particle size peroxide analysis emulsion stability organoleptic and rheological properties will be determined The results of the study of the production of higher quality tahini sesame oil in case of positive will be the case

Keywords Tahini ultrasound sedimentation phase separation rheology

xiii

YILDIZ TECHNICAL UNIVERSITY

GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES

1

BOumlLUumlM 1

GİRİŞ

11 Literatuumlr Oumlzeti

Tahin susamın temizlik kabuk ayırma kavurma ve oumlğuumltme işlemlerine tabi olmasıyla

elde edilen bir uumlruumlnduumlr Asya Ortadoğu ve Akdeniz uumllkelerinde kullanımı yaygın olan

tahin besleyici ve lezzetli oumlzelliği nedeniyle sade veya diğer gıdalarla birlikte yoğun

olarak tuumlketilmektedir [1]

Yapılan literatuumlr araştırmasında susam ve susam yağı ile ilgili ccedilok fazla ccedilalışma olduğu

fakat tahin ile ilgili ccedilalışmaların sınırlı sayıda olduğu goumlruumllmuumlştuumlr Tahinin yapısının buumlyuumlk

bir boumlluumlmuumlnuuml 55-60 yağ 23-27rsquolik boumlluumlmuumlnuuml protein 64-20rsquolik boumlluumlmuumlnuuml

karbonhidrat ve 1-3 luumlk boumlluumlmuumlnuuml su oluşturmaktadır)Tahinin yapısında ayrıca

kalsiyum demir ve magnezyum gibi oumlnemli mineraller bulunmaktadır [1] Tahinin yağı

yapısında bulunan sesamin sesamolin gibi oumlnemli antioksidanlar nedeniyle dayanıklı yağ

olarak tanımlanır [2] Farklı boumllgelerden elde edilen susam susam yağı ve tahin yağının

fiziksel ve kimyasal oumlzellikleri incelenerek yapılan ccedilalışmada tahinin 039-147 su

260- 370 kuumll 1788- 2427 ham protein 4690-5870 ham yağ 325-470 ham

seluumlloz ve 022-069 tuz iccedilerdiği belirlenmiştir Mineral madde bileşimi ise 017-027

Na 024-053 K 075-140 P 1355-2045 mgkg Cu 5202-8092 mgkg Fe 1434-

2190 mgkg Mn ve 6195- 10065 mgkg Zn olarak ifade edilmiştir [1]

2

Tahinin iccedilinde bulunan katı maddeler yağ iccedilerisinde askıda bulunmaktadır Zamanla

uumlruumlnuumln depolaması sırasında bu katı maddeler dibe ccediloumlkerek yağ ve katı maddeler

ayrılmaktadır Bu şekilde katı ve sıvı fazın bulunduğu gıdalarda ccediloumlkelme meydana

gelebilmektedir [3] Tahinde zamanla oluşan faz ayrımı tuumlketicilerde memnuniyetsizlik

oluşturmaktadır Ayrıca tahindeki yağ ayrışması diğer uumlruumlnlerde tahin kullanıldığında da

sorun oluşturmaktadır

Uumlruumlnuumln yapısının uumlruumlnuumln akış oumlzelliği uumlzerinde oumlnemli bir etkisi vardır [4] Uumlruumlnuumln

kimyasal bileşimi yanında sıcaklık gibi fiziksel oumlzellikleri ve viskozitesi de uumlruumlnuumln akıcılık

oumlzelliği uumlzerinde etkilidir [4] [5] Suumlspansiyon halindeki gıdalarda askıda bulunan

tanelerle polimerin etkileşimi uumlruumlnuumln koloit dayanıklılığı ve reolojisi uumlzerinde etkilidir

Oumlrneğin suumltte sıvı fazda asılı duran yağ damlacıkları koloidal boyuttaki kalsiyum fosfat

taneleri ve proteinler bulunmaktadır [6] Benzer şekilde yağ ve protein accedilısından zengin

olan tahinde yağ fazı iccedilinde koloidal dağılımlar mevcuttur [7]

Enduumlstride gıdanın reolojik oumlzelliklerine aşağıda belirtilen birccedilok nedenle ihtiyaccedil

duyulmaktadır [9] [10]

İşletme dizaynı İşletme dizaynı sırasında gerekli pompa boru ccedilapı ve makine

guumlcuumlnuumln seccedilimi iccedilin gereklidir Uumlruumlnuumln viskositesinin yuumlksek olması durumunda

daha guumlccedilluuml oumlzel sistem ihtiyacı oluşmaktadır

Kalite kontrol Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri kontrol edilerek ara ve son uumlruumln kalite

kontrolluuml gerccedilekleştirilebilir raf oumlmruuml testleri yapılabilir

Duyusal oumlzelliklerin değerlendirilmesi Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri ile duyusal

oumlzellikleri arasındaki ilişkiden tuumlketici beğenisi belirlenebilir Oumlrneğin uumlruumlnuumln

kıvamının yuumlksek olması buna paralel olarak suumlruumllebilir oumlzelliğinin koumltuuml olması

tuumlketici tercihlerini olumsuz etkileyecektir

Gıdanın yapısının ve gıdanın yapısını oluşturan molekuumller bileşenlerin duumlzeni

belirlenebilir

Reolojik oumllccediluumlmler sayesinde deformasyona ya da akışa sebep olacak kuvvet sistemlerini

değerlendirmek veya sisteme verilen kuvvetten kaynaklanan deformasyon ve akışı

3

tahmin etmek de muumlmkuumlnduumlr Gıdaya dışarıdan belirli bir kuvvet uygulandığında kuvvet

altında akabilir veya duumlzelebilen deformasyona uğrayabilir Bazı gıdalarda hem akma

hem duumlzelebilen deformasyon birlikte gerccedilekleşebilir Deformasyonun duumlzelebilme

derecesine goumlre temel reoloji kavramları şu şekilde sınıflandırılır [11]

Viskoz akış

Elastik deformasyon

Viskoelastiklik

Tahin ve helvanın reolojik oumlzellikleri uumlzerinde yapılan ccedilalışmada tahinin psoumldoumlplastik ve

tiksotropik oumlzellikler goumlsterdiği tespit edilmiştir [7] [8] Benzer şekilde yapılan diğer bir

ccedilalışmada tahinin 20 konsantrasyona kadar Newtonian davranış goumlsterdiği daha

yuumlksek konsantrasyonlarda psoumldoumlplastik bir davranış goumlsterdiğini goumlruumlnmuumlştuumlr

Emuumllsiyonlar dipers sıvı-sıvı karışımlardır Suumlt mayonez fındık ezmesi losyonlar

merhemler boyalar emuumllsiyon oumlrneklerindendir Bu şekildeki uumlruumlnlere olan talebin

artması nedeniyle emuumllsiyon uumlretimi ve stabilitesinin temel mekanizmasının

belirlenmesi uumlruumlnlerin istenilen oumlzellikte uumlretilebilmesi accedilısından oumlnem taşımaktadır

[12] [13]

Emuumllsiyon iki ya da daha fazla ccediloumlzuumlnmeyen sıvının birbiri iccedilerisinde bulunmasıdır

Emuumllsiyonlar termodinamik accedilısından kararlı olmayan birleşiklerdir Emuumllsiyonlarda sıvı

fazın daha kuumlccediluumlk damlacıkları iccedileren diğer sıvı fazlar iccedilerisinde dağılabilmesi iccedilin enerjiye

ihtiyacı vardır (Şekil 11)

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemi [14]

4

Yukarıdaki şekil mekanik emuumllsifikasyon işlemini tanımlamaktadır Sıvılar karışmadan

oumlnce daha buumlyuumlk olan damlacıklar enerji girişi ile kuumlccediluumlk parccedilalara ayrılmaktadır İkinci

safhada ise yeni oluşan kuumlccediluumlk damlacıklar birleşmeye karşı durmaktadır Ayrı fazları

birleştirmek amacıyla emuumllgatoumlr kullanılmaktadır Emuumllgatoumlrler yuumlzey aktif maddelerdir

ve her iki faza tutunarak dispers fazın kararlı olmasını sağlarlar [15]

Ultrases işleminin farklı uumlruumlnler iccedilin kullanılabilmesi iccedilin 20yy lsquoın ikinci yarısından

itibaren ccedilalışmalar devam etmesine rağmen henuumlz ticari kullanımı yaygınlaşmamıştır

Fakat son yıllarda gıda kimya ve makine sektoumlrlerinde ultrases kullanımına ilgi

artmaktadır Ultrases sistemleri gıda sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma aktivitelerinin

azaltılması veya kontrol edilmesi gibi amaccedillarla kullanılmaktadır [16] [17] [18] [19]

[20] Ultrases sistemiyle mikroorganizmaların inaktivasyonu Amerika Gıda ve İlaccedil Birliği

(FDA) tarafından alternatif gıda teknolojisi olarak kabul edilmiştir Ayrıca ultrases sistemi

ekstraksiyon işlemi iccedilin de kullanılmaktadır boumlylece daha hızlı ve daha etkin ekstraksiyon

sağlanmaktadır Son yıllarda ultrases sistemi kurutma işlemi iccedilinde kullanılmaktadır

ultrases sistemi sayesinden duumlşuumlk sıcaklıkta uumlruumln oumlzellikleri korunarak kurutma işlemi

gerccedilekleştirilebilmektedir [21] Ultrases sisteminin emuumllsiyon oluşturmak amacıyla

margarin ve boya sektoumlruumlnde enduumlstriyel oumllccedilekli olarak kullanılmaktadır Ultrases sistemi

sayesinde margarinin su kapasitesi ve yapısı iyileştirilmektedir

Nişasta ve polisakkarit ccediloumlzeltilerinde jelatinizasyon sonrası ultrases sistemi

uygulandığında karışımın viskositesinde azalma olduğu goumlzlenmiştir [20]

Ultrases etkisi altında damlacık oluşum ve bozulmasını sağlayan birccedilok mekanizma vardır

[22] [23] [24] [25] Bu mekanizmalardan biri sıvı-sıvı ara yuumlzuumlnde meydana gelen

kararsız titreşimler sonucu damlacık oluşumudur Sadece bozulan damlacık ccedilapı kılcal

dalgaların dalga boyundan yeterince buumlyuumlkse kılcal dalgalar oluşabilmekte ve

dispersiyon oluşumuna katkıda bulunabilmektedir Su ve yağ ortak sistemlerinde bu

dalga boyunun yaklaşık 10 microm olduğu [26] bilinmektedir Bu değer ise suumlrekli

emuumllsifikasyon iccedilin hazırlanan bir oumln karışımdaki damlacıkların tipik boyutudur Bu

nedenle boumlyle bir sistemde kılcal dalgalar tarafından damlacık oluşumu veya bozulması

5

muumlmkuumln değildir Emuumllsifikasyon uumlzerine ses frekanslarının etkisini araştıran Neduzhii

de (1963) bu durumu tespit etmiştir [23]

Kavitasyon mekanizması da genellikle uygulanan şartlar altında ccedilok oumlnemli olarak

değerlendirilmektedir [27] [23] [28] Sıvılarda parametrelerin kavitasyondan olumlu

youmlnde etkilendiği ve bozulmadan sonra kuumlccediluumlk damlacık boyutu accedilısından emuumllsiyonun

dispers fazını geliştirdiği bilinmektedir [15]

12 Tezin Amacı

Tahin uumllkemizde yoğun olarak kullanılan besin değeri yuumlksek bir gıdadır Tahinin

yapısında 55-60 oranında yağ 23-27 oranıda protein 64-20 oranında

karbonhidrat ve 1-3 oranında su bulunmaktadır [1] Tahinin bu yapısından dolayı

depolama sırasında zamanla yağ fazı diğer kısımlardan ayrılmaktadır Bu durum tahinin

kullanımını zorlaştırmakta ve tuumlketici tarafından olumsuz yorumlanmaktadır

Bu ccedilalışmada gıda ve kimya sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon homojenizasyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma

aktivitelerinin azaltılması veya kontrol edilmesi gibi uygulamaları olan ultrases tekniğinin

kullanılarak tahinde yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya engellenmesi

amaccedillanmıştır Ccedilalışmada tahin numunesine farklı dalga genliği ve işlem suumlrelerinde

ultrases uygulanmıştır

13 Hipotez

Ultrases tekniğinin kullanılarak tahine uygulanacak farklı dalga genliği ve işlem

suumlrelerinde ultrases işleminin yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya

engellenmesi uumlzerine etkisi olacağı varsayılmaktadır

6

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLER

21 Tahin

Susamın kabuğundan ayrıldıktan sonra kavrulması ve kavrulan susamların değirmende

ezilmesiyle tahin elde edilir Tahinin lezzeti ve kimyasal oumlzellikleri uumlretildiği susama goumlre

farklılık goumlstermektedir Tahin uumlretiminde ağırlıklı olarak ithal susam kullanılmaktadır

Tahin olarak işlenecek susamın iccedileriğindeki yabancı maddeler oumlncelikle temizlenir

temizlenen susamların kabuklarının ayrılması iccedilin su havuzlarında ıslatılır Islatılan

susamların kabuklarının ccedilıkması iccedilin doumlvme işlemi gerccedilekleştirilir Doumlvme işlemi sonrası

kabukların susam tanelerinden ağırlık farkı ile ayrılması iccedilin susam taneleri tuzlu su

iccedilinde bekletilir Kabuk taneleri dibe ccediloumlktuumlğuumlnde uumlstte toplanan susamlar alınarak

tuzunun arındırılması iccedilin yıkama işlemine tabi tutulur Yıkama işleminden sonra kabuğu

soyunmuş susam taneleri (100-150degC) arasında kavrulur Kavurma suumlresi ve sıcaklığı

tahinin lezzetini etkileyen oumlnemli bir parametredir Piyasada yaygın olarak satılan tahin

yanında bazı firmalarının oumlzel ccedilok kavrulmuş tahinleri de bulunmaktadır Kavurma

işlemiyle suyu uzaklaştırılan susamlar değirmende oumlğuumltuumllerek sıvı hale getirilmektedir

Bazı firmalar değirmende oumlğuumltme oumlncesi yanan kabuk parccedilalarının ayrışması iccedilin

susamları sorter cihazından geccedilirmektedir Boumlylece son uumlruumlnde goumlruumllebilen siyah taneler

engellenmektedir Ccedilok kademeli olarak uumlretimi gerccedilekleştirilen tahin direkt tuumlketildiği

gibi diğer gıda maddeleri iccedilin hammadde olarak da kullanılmaktadır Tahin uumlretim akışı

aşağıda belirtilmektedir (Şekil 21)

7

Hammadde (Susam)

darr

Temizlenme

darr

Kabuk Soyma ve Ayırma

darr

Kavurma (100-150 C)

darr

Soğutma

darr

Eleme

darr

Ezme

darr

Tahin

darr

Depolama

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması

22 Susam

Susam (Sesamum indicum) Pedeliaceae familyasına ait bir bitki tuumlruumlduumlr Şekil 1) Afrika

Asya Avrupa ve Tuumlrkiyersquonin sıcak boumllgelerinde uumlretilmektedir 2013 yılında duumlnyada 42

milyon ton susam uumlretimi gerccedilekleştirilmiştir Ccedilin ve Hindistan bu uumlretimdeki en buumlyuumlk

paya sahiptir TUumlİK 2015 yılı verilerine goumlre 2015 yılında Tuumlrkiyersquode 280 887 dekar alanda

susam uumlretimi yapılmış ve 18 530 ton uumlretim gerccedilekleştirilmiştir Yıllar itibariyle uumlretim

miktarları ve ekim alanlarına bakıldığında zamanla azalma meydana geldiği

goumlruumllmektedir Bu durum yurtdışına bağlılığı daha da arttırmaktadır Susam uumllkemizde

8

ağırlıklı olarak tahin ve susam yağı uumlretiminde kullanılmaktadır Bu kullanımlar yanında

pastacılık uumlruumlnlerinde de susam kullanımı yaygındır Susam yağ ağırlıklı olarak kozmetik

ve ilaccedil sektoumlruuml tarafından kullanılmakta olup kullanım miktarı azdır

Şekil 2 2 Susam

Şekil 2 3 Susam bitkisi

221 Susam Tohumlarının Oumlzellikleri

Pedaliaceae familyasından 16 cins ve 60 tuumlr arasında Sesamum cinsine ait yaklasık 37 tuumlr

bulunmaktadır Ancak bu cinse giren tuumlrler arasında sadece Sesamum indicum tuumlruumlnuumln

kuumlltuumlruuml yapılmaktadır (Şekil 2) Kuumlltuumlr susamının buguumln duumlnya uumlzerinde daha ccedilok tropikal

ve sıcak kuşağa yayılmış yaklaşık 3000 varyete ve ekotipi bulunmaktadır

Susam tohumları ağırlıklı olarak beyaz renklidir Fakat kahverengi siyah sarı şeklinde

farklı tuumlrleri de bulunmaktadır Susam tohumunun cinsine goumlre yağ oranı protein oranı

ve boyutları değişmektedir

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 11: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

xi

sedimentasyon renk peroksit sayısı partikuumll buumlyuumlkluumlğuuml peroksit sayısı emuumllsiyon stabilitesi duyusal ve reolojik oumlzellikleri araştırılmıştır Ccedilalışmanın sonuccedilları oumlnemli bir sorun olan tahinde yağ ayrışmasını oumlnlemesi ve buna bağlı olarak muumlşteri memnuniyeti sağlamak accedilısından buumlyuumlk oumlnem taşımaktadır

Anahtar Kelimeler Tahin ultrases sedimentasyon faz ayrılması reoloji

YILDIZ TEKNİK UumlNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTUumlSUuml

xii

ABSTRACT

USING ULTRASOUND TECHNOGY FOR SOLVING OIL SEPERATION PROBLEM FROM TAHINI

Hakan BAŞDOĞAN

Department of Food Engineering

MSc Thesis

Adviser Asst Prof Dr Salih KARASU

Tahini is a traditional food product and it is very high energy Sesame oil (tahini) condensed with a colloidal suspension also has a high protein and fat content A phase separation takes place based on the separation of oil from other components during storage of sesame oil Although this event a natural phenomenon encountered in the storage of tahini it leads to be perceived as corrupt or poor quality products by consumers and it creates a negative image of the product Also in the advanced stages of sedimentation solidifies the bottom of the packaging and the use of sesame oil is becoming a difficult task

Ultrasound is technology used to homogenization due to the cavitation generated by the high energy input This homogenization on the micro level can lead to the delay of the phase separation and emulsion stability of the products observed in the longer

In this study sesame oil will be treated with an ultrasonic homogenizer with 3 different levels of ultrasound and 2 2 different flow rate using by continuous system It is aimed to determine the industrial applicability that these samples treated compare with untreated samples and samples added lecithin For this purpose sedimentation color number of peroxides particle size peroxide analysis emulsion stability organoleptic and rheological properties will be determined The results of the study of the production of higher quality tahini sesame oil in case of positive will be the case

Keywords Tahini ultrasound sedimentation phase separation rheology

xiii

YILDIZ TECHNICAL UNIVERSITY

GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES

1

BOumlLUumlM 1

GİRİŞ

11 Literatuumlr Oumlzeti

Tahin susamın temizlik kabuk ayırma kavurma ve oumlğuumltme işlemlerine tabi olmasıyla

elde edilen bir uumlruumlnduumlr Asya Ortadoğu ve Akdeniz uumllkelerinde kullanımı yaygın olan

tahin besleyici ve lezzetli oumlzelliği nedeniyle sade veya diğer gıdalarla birlikte yoğun

olarak tuumlketilmektedir [1]

Yapılan literatuumlr araştırmasında susam ve susam yağı ile ilgili ccedilok fazla ccedilalışma olduğu

fakat tahin ile ilgili ccedilalışmaların sınırlı sayıda olduğu goumlruumllmuumlştuumlr Tahinin yapısının buumlyuumlk

bir boumlluumlmuumlnuuml 55-60 yağ 23-27rsquolik boumlluumlmuumlnuuml protein 64-20rsquolik boumlluumlmuumlnuuml

karbonhidrat ve 1-3 luumlk boumlluumlmuumlnuuml su oluşturmaktadır)Tahinin yapısında ayrıca

kalsiyum demir ve magnezyum gibi oumlnemli mineraller bulunmaktadır [1] Tahinin yağı

yapısında bulunan sesamin sesamolin gibi oumlnemli antioksidanlar nedeniyle dayanıklı yağ

olarak tanımlanır [2] Farklı boumllgelerden elde edilen susam susam yağı ve tahin yağının

fiziksel ve kimyasal oumlzellikleri incelenerek yapılan ccedilalışmada tahinin 039-147 su

260- 370 kuumll 1788- 2427 ham protein 4690-5870 ham yağ 325-470 ham

seluumlloz ve 022-069 tuz iccedilerdiği belirlenmiştir Mineral madde bileşimi ise 017-027

Na 024-053 K 075-140 P 1355-2045 mgkg Cu 5202-8092 mgkg Fe 1434-

2190 mgkg Mn ve 6195- 10065 mgkg Zn olarak ifade edilmiştir [1]

2

Tahinin iccedilinde bulunan katı maddeler yağ iccedilerisinde askıda bulunmaktadır Zamanla

uumlruumlnuumln depolaması sırasında bu katı maddeler dibe ccediloumlkerek yağ ve katı maddeler

ayrılmaktadır Bu şekilde katı ve sıvı fazın bulunduğu gıdalarda ccediloumlkelme meydana

gelebilmektedir [3] Tahinde zamanla oluşan faz ayrımı tuumlketicilerde memnuniyetsizlik

oluşturmaktadır Ayrıca tahindeki yağ ayrışması diğer uumlruumlnlerde tahin kullanıldığında da

sorun oluşturmaktadır

Uumlruumlnuumln yapısının uumlruumlnuumln akış oumlzelliği uumlzerinde oumlnemli bir etkisi vardır [4] Uumlruumlnuumln

kimyasal bileşimi yanında sıcaklık gibi fiziksel oumlzellikleri ve viskozitesi de uumlruumlnuumln akıcılık

oumlzelliği uumlzerinde etkilidir [4] [5] Suumlspansiyon halindeki gıdalarda askıda bulunan

tanelerle polimerin etkileşimi uumlruumlnuumln koloit dayanıklılığı ve reolojisi uumlzerinde etkilidir

Oumlrneğin suumltte sıvı fazda asılı duran yağ damlacıkları koloidal boyuttaki kalsiyum fosfat

taneleri ve proteinler bulunmaktadır [6] Benzer şekilde yağ ve protein accedilısından zengin

olan tahinde yağ fazı iccedilinde koloidal dağılımlar mevcuttur [7]

Enduumlstride gıdanın reolojik oumlzelliklerine aşağıda belirtilen birccedilok nedenle ihtiyaccedil

duyulmaktadır [9] [10]

İşletme dizaynı İşletme dizaynı sırasında gerekli pompa boru ccedilapı ve makine

guumlcuumlnuumln seccedilimi iccedilin gereklidir Uumlruumlnuumln viskositesinin yuumlksek olması durumunda

daha guumlccedilluuml oumlzel sistem ihtiyacı oluşmaktadır

Kalite kontrol Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri kontrol edilerek ara ve son uumlruumln kalite

kontrolluuml gerccedilekleştirilebilir raf oumlmruuml testleri yapılabilir

Duyusal oumlzelliklerin değerlendirilmesi Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri ile duyusal

oumlzellikleri arasındaki ilişkiden tuumlketici beğenisi belirlenebilir Oumlrneğin uumlruumlnuumln

kıvamının yuumlksek olması buna paralel olarak suumlruumllebilir oumlzelliğinin koumltuuml olması

tuumlketici tercihlerini olumsuz etkileyecektir

Gıdanın yapısının ve gıdanın yapısını oluşturan molekuumller bileşenlerin duumlzeni

belirlenebilir

Reolojik oumllccediluumlmler sayesinde deformasyona ya da akışa sebep olacak kuvvet sistemlerini

değerlendirmek veya sisteme verilen kuvvetten kaynaklanan deformasyon ve akışı

3

tahmin etmek de muumlmkuumlnduumlr Gıdaya dışarıdan belirli bir kuvvet uygulandığında kuvvet

altında akabilir veya duumlzelebilen deformasyona uğrayabilir Bazı gıdalarda hem akma

hem duumlzelebilen deformasyon birlikte gerccedilekleşebilir Deformasyonun duumlzelebilme

derecesine goumlre temel reoloji kavramları şu şekilde sınıflandırılır [11]

Viskoz akış

Elastik deformasyon

Viskoelastiklik

Tahin ve helvanın reolojik oumlzellikleri uumlzerinde yapılan ccedilalışmada tahinin psoumldoumlplastik ve

tiksotropik oumlzellikler goumlsterdiği tespit edilmiştir [7] [8] Benzer şekilde yapılan diğer bir

ccedilalışmada tahinin 20 konsantrasyona kadar Newtonian davranış goumlsterdiği daha

yuumlksek konsantrasyonlarda psoumldoumlplastik bir davranış goumlsterdiğini goumlruumlnmuumlştuumlr

Emuumllsiyonlar dipers sıvı-sıvı karışımlardır Suumlt mayonez fındık ezmesi losyonlar

merhemler boyalar emuumllsiyon oumlrneklerindendir Bu şekildeki uumlruumlnlere olan talebin

artması nedeniyle emuumllsiyon uumlretimi ve stabilitesinin temel mekanizmasının

belirlenmesi uumlruumlnlerin istenilen oumlzellikte uumlretilebilmesi accedilısından oumlnem taşımaktadır

[12] [13]

Emuumllsiyon iki ya da daha fazla ccediloumlzuumlnmeyen sıvının birbiri iccedilerisinde bulunmasıdır

Emuumllsiyonlar termodinamik accedilısından kararlı olmayan birleşiklerdir Emuumllsiyonlarda sıvı

fazın daha kuumlccediluumlk damlacıkları iccedileren diğer sıvı fazlar iccedilerisinde dağılabilmesi iccedilin enerjiye

ihtiyacı vardır (Şekil 11)

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemi [14]

4

Yukarıdaki şekil mekanik emuumllsifikasyon işlemini tanımlamaktadır Sıvılar karışmadan

oumlnce daha buumlyuumlk olan damlacıklar enerji girişi ile kuumlccediluumlk parccedilalara ayrılmaktadır İkinci

safhada ise yeni oluşan kuumlccediluumlk damlacıklar birleşmeye karşı durmaktadır Ayrı fazları

birleştirmek amacıyla emuumllgatoumlr kullanılmaktadır Emuumllgatoumlrler yuumlzey aktif maddelerdir

ve her iki faza tutunarak dispers fazın kararlı olmasını sağlarlar [15]

Ultrases işleminin farklı uumlruumlnler iccedilin kullanılabilmesi iccedilin 20yy lsquoın ikinci yarısından

itibaren ccedilalışmalar devam etmesine rağmen henuumlz ticari kullanımı yaygınlaşmamıştır

Fakat son yıllarda gıda kimya ve makine sektoumlrlerinde ultrases kullanımına ilgi

artmaktadır Ultrases sistemleri gıda sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma aktivitelerinin

azaltılması veya kontrol edilmesi gibi amaccedillarla kullanılmaktadır [16] [17] [18] [19]

[20] Ultrases sistemiyle mikroorganizmaların inaktivasyonu Amerika Gıda ve İlaccedil Birliği

(FDA) tarafından alternatif gıda teknolojisi olarak kabul edilmiştir Ayrıca ultrases sistemi

ekstraksiyon işlemi iccedilin de kullanılmaktadır boumlylece daha hızlı ve daha etkin ekstraksiyon

sağlanmaktadır Son yıllarda ultrases sistemi kurutma işlemi iccedilinde kullanılmaktadır

ultrases sistemi sayesinden duumlşuumlk sıcaklıkta uumlruumln oumlzellikleri korunarak kurutma işlemi

gerccedilekleştirilebilmektedir [21] Ultrases sisteminin emuumllsiyon oluşturmak amacıyla

margarin ve boya sektoumlruumlnde enduumlstriyel oumllccedilekli olarak kullanılmaktadır Ultrases sistemi

sayesinde margarinin su kapasitesi ve yapısı iyileştirilmektedir

Nişasta ve polisakkarit ccediloumlzeltilerinde jelatinizasyon sonrası ultrases sistemi

uygulandığında karışımın viskositesinde azalma olduğu goumlzlenmiştir [20]

Ultrases etkisi altında damlacık oluşum ve bozulmasını sağlayan birccedilok mekanizma vardır

[22] [23] [24] [25] Bu mekanizmalardan biri sıvı-sıvı ara yuumlzuumlnde meydana gelen

kararsız titreşimler sonucu damlacık oluşumudur Sadece bozulan damlacık ccedilapı kılcal

dalgaların dalga boyundan yeterince buumlyuumlkse kılcal dalgalar oluşabilmekte ve

dispersiyon oluşumuna katkıda bulunabilmektedir Su ve yağ ortak sistemlerinde bu

dalga boyunun yaklaşık 10 microm olduğu [26] bilinmektedir Bu değer ise suumlrekli

emuumllsifikasyon iccedilin hazırlanan bir oumln karışımdaki damlacıkların tipik boyutudur Bu

nedenle boumlyle bir sistemde kılcal dalgalar tarafından damlacık oluşumu veya bozulması

5

muumlmkuumln değildir Emuumllsifikasyon uumlzerine ses frekanslarının etkisini araştıran Neduzhii

de (1963) bu durumu tespit etmiştir [23]

Kavitasyon mekanizması da genellikle uygulanan şartlar altında ccedilok oumlnemli olarak

değerlendirilmektedir [27] [23] [28] Sıvılarda parametrelerin kavitasyondan olumlu

youmlnde etkilendiği ve bozulmadan sonra kuumlccediluumlk damlacık boyutu accedilısından emuumllsiyonun

dispers fazını geliştirdiği bilinmektedir [15]

12 Tezin Amacı

Tahin uumllkemizde yoğun olarak kullanılan besin değeri yuumlksek bir gıdadır Tahinin

yapısında 55-60 oranında yağ 23-27 oranıda protein 64-20 oranında

karbonhidrat ve 1-3 oranında su bulunmaktadır [1] Tahinin bu yapısından dolayı

depolama sırasında zamanla yağ fazı diğer kısımlardan ayrılmaktadır Bu durum tahinin

kullanımını zorlaştırmakta ve tuumlketici tarafından olumsuz yorumlanmaktadır

Bu ccedilalışmada gıda ve kimya sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon homojenizasyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma

aktivitelerinin azaltılması veya kontrol edilmesi gibi uygulamaları olan ultrases tekniğinin

kullanılarak tahinde yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya engellenmesi

amaccedillanmıştır Ccedilalışmada tahin numunesine farklı dalga genliği ve işlem suumlrelerinde

ultrases uygulanmıştır

13 Hipotez

Ultrases tekniğinin kullanılarak tahine uygulanacak farklı dalga genliği ve işlem

suumlrelerinde ultrases işleminin yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya

engellenmesi uumlzerine etkisi olacağı varsayılmaktadır

6

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLER

21 Tahin

Susamın kabuğundan ayrıldıktan sonra kavrulması ve kavrulan susamların değirmende

ezilmesiyle tahin elde edilir Tahinin lezzeti ve kimyasal oumlzellikleri uumlretildiği susama goumlre

farklılık goumlstermektedir Tahin uumlretiminde ağırlıklı olarak ithal susam kullanılmaktadır

Tahin olarak işlenecek susamın iccedileriğindeki yabancı maddeler oumlncelikle temizlenir

temizlenen susamların kabuklarının ayrılması iccedilin su havuzlarında ıslatılır Islatılan

susamların kabuklarının ccedilıkması iccedilin doumlvme işlemi gerccedilekleştirilir Doumlvme işlemi sonrası

kabukların susam tanelerinden ağırlık farkı ile ayrılması iccedilin susam taneleri tuzlu su

iccedilinde bekletilir Kabuk taneleri dibe ccediloumlktuumlğuumlnde uumlstte toplanan susamlar alınarak

tuzunun arındırılması iccedilin yıkama işlemine tabi tutulur Yıkama işleminden sonra kabuğu

soyunmuş susam taneleri (100-150degC) arasında kavrulur Kavurma suumlresi ve sıcaklığı

tahinin lezzetini etkileyen oumlnemli bir parametredir Piyasada yaygın olarak satılan tahin

yanında bazı firmalarının oumlzel ccedilok kavrulmuş tahinleri de bulunmaktadır Kavurma

işlemiyle suyu uzaklaştırılan susamlar değirmende oumlğuumltuumllerek sıvı hale getirilmektedir

Bazı firmalar değirmende oumlğuumltme oumlncesi yanan kabuk parccedilalarının ayrışması iccedilin

susamları sorter cihazından geccedilirmektedir Boumlylece son uumlruumlnde goumlruumllebilen siyah taneler

engellenmektedir Ccedilok kademeli olarak uumlretimi gerccedilekleştirilen tahin direkt tuumlketildiği

gibi diğer gıda maddeleri iccedilin hammadde olarak da kullanılmaktadır Tahin uumlretim akışı

aşağıda belirtilmektedir (Şekil 21)

7

Hammadde (Susam)

darr

Temizlenme

darr

Kabuk Soyma ve Ayırma

darr

Kavurma (100-150 C)

darr

Soğutma

darr

Eleme

darr

Ezme

darr

Tahin

darr

Depolama

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması

22 Susam

Susam (Sesamum indicum) Pedeliaceae familyasına ait bir bitki tuumlruumlduumlr Şekil 1) Afrika

Asya Avrupa ve Tuumlrkiyersquonin sıcak boumllgelerinde uumlretilmektedir 2013 yılında duumlnyada 42

milyon ton susam uumlretimi gerccedilekleştirilmiştir Ccedilin ve Hindistan bu uumlretimdeki en buumlyuumlk

paya sahiptir TUumlİK 2015 yılı verilerine goumlre 2015 yılında Tuumlrkiyersquode 280 887 dekar alanda

susam uumlretimi yapılmış ve 18 530 ton uumlretim gerccedilekleştirilmiştir Yıllar itibariyle uumlretim

miktarları ve ekim alanlarına bakıldığında zamanla azalma meydana geldiği

goumlruumllmektedir Bu durum yurtdışına bağlılığı daha da arttırmaktadır Susam uumllkemizde

8

ağırlıklı olarak tahin ve susam yağı uumlretiminde kullanılmaktadır Bu kullanımlar yanında

pastacılık uumlruumlnlerinde de susam kullanımı yaygındır Susam yağ ağırlıklı olarak kozmetik

ve ilaccedil sektoumlruuml tarafından kullanılmakta olup kullanım miktarı azdır

Şekil 2 2 Susam

Şekil 2 3 Susam bitkisi

221 Susam Tohumlarının Oumlzellikleri

Pedaliaceae familyasından 16 cins ve 60 tuumlr arasında Sesamum cinsine ait yaklasık 37 tuumlr

bulunmaktadır Ancak bu cinse giren tuumlrler arasında sadece Sesamum indicum tuumlruumlnuumln

kuumlltuumlruuml yapılmaktadır (Şekil 2) Kuumlltuumlr susamının buguumln duumlnya uumlzerinde daha ccedilok tropikal

ve sıcak kuşağa yayılmış yaklaşık 3000 varyete ve ekotipi bulunmaktadır

Susam tohumları ağırlıklı olarak beyaz renklidir Fakat kahverengi siyah sarı şeklinde

farklı tuumlrleri de bulunmaktadır Susam tohumunun cinsine goumlre yağ oranı protein oranı

ve boyutları değişmektedir

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 12: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

xii

ABSTRACT

USING ULTRASOUND TECHNOGY FOR SOLVING OIL SEPERATION PROBLEM FROM TAHINI

Hakan BAŞDOĞAN

Department of Food Engineering

MSc Thesis

Adviser Asst Prof Dr Salih KARASU

Tahini is a traditional food product and it is very high energy Sesame oil (tahini) condensed with a colloidal suspension also has a high protein and fat content A phase separation takes place based on the separation of oil from other components during storage of sesame oil Although this event a natural phenomenon encountered in the storage of tahini it leads to be perceived as corrupt or poor quality products by consumers and it creates a negative image of the product Also in the advanced stages of sedimentation solidifies the bottom of the packaging and the use of sesame oil is becoming a difficult task

Ultrasound is technology used to homogenization due to the cavitation generated by the high energy input This homogenization on the micro level can lead to the delay of the phase separation and emulsion stability of the products observed in the longer

In this study sesame oil will be treated with an ultrasonic homogenizer with 3 different levels of ultrasound and 2 2 different flow rate using by continuous system It is aimed to determine the industrial applicability that these samples treated compare with untreated samples and samples added lecithin For this purpose sedimentation color number of peroxides particle size peroxide analysis emulsion stability organoleptic and rheological properties will be determined The results of the study of the production of higher quality tahini sesame oil in case of positive will be the case

Keywords Tahini ultrasound sedimentation phase separation rheology

xiii

YILDIZ TECHNICAL UNIVERSITY

GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES

1

BOumlLUumlM 1

GİRİŞ

11 Literatuumlr Oumlzeti

Tahin susamın temizlik kabuk ayırma kavurma ve oumlğuumltme işlemlerine tabi olmasıyla

elde edilen bir uumlruumlnduumlr Asya Ortadoğu ve Akdeniz uumllkelerinde kullanımı yaygın olan

tahin besleyici ve lezzetli oumlzelliği nedeniyle sade veya diğer gıdalarla birlikte yoğun

olarak tuumlketilmektedir [1]

Yapılan literatuumlr araştırmasında susam ve susam yağı ile ilgili ccedilok fazla ccedilalışma olduğu

fakat tahin ile ilgili ccedilalışmaların sınırlı sayıda olduğu goumlruumllmuumlştuumlr Tahinin yapısının buumlyuumlk

bir boumlluumlmuumlnuuml 55-60 yağ 23-27rsquolik boumlluumlmuumlnuuml protein 64-20rsquolik boumlluumlmuumlnuuml

karbonhidrat ve 1-3 luumlk boumlluumlmuumlnuuml su oluşturmaktadır)Tahinin yapısında ayrıca

kalsiyum demir ve magnezyum gibi oumlnemli mineraller bulunmaktadır [1] Tahinin yağı

yapısında bulunan sesamin sesamolin gibi oumlnemli antioksidanlar nedeniyle dayanıklı yağ

olarak tanımlanır [2] Farklı boumllgelerden elde edilen susam susam yağı ve tahin yağının

fiziksel ve kimyasal oumlzellikleri incelenerek yapılan ccedilalışmada tahinin 039-147 su

260- 370 kuumll 1788- 2427 ham protein 4690-5870 ham yağ 325-470 ham

seluumlloz ve 022-069 tuz iccedilerdiği belirlenmiştir Mineral madde bileşimi ise 017-027

Na 024-053 K 075-140 P 1355-2045 mgkg Cu 5202-8092 mgkg Fe 1434-

2190 mgkg Mn ve 6195- 10065 mgkg Zn olarak ifade edilmiştir [1]

2

Tahinin iccedilinde bulunan katı maddeler yağ iccedilerisinde askıda bulunmaktadır Zamanla

uumlruumlnuumln depolaması sırasında bu katı maddeler dibe ccediloumlkerek yağ ve katı maddeler

ayrılmaktadır Bu şekilde katı ve sıvı fazın bulunduğu gıdalarda ccediloumlkelme meydana

gelebilmektedir [3] Tahinde zamanla oluşan faz ayrımı tuumlketicilerde memnuniyetsizlik

oluşturmaktadır Ayrıca tahindeki yağ ayrışması diğer uumlruumlnlerde tahin kullanıldığında da

sorun oluşturmaktadır

Uumlruumlnuumln yapısının uumlruumlnuumln akış oumlzelliği uumlzerinde oumlnemli bir etkisi vardır [4] Uumlruumlnuumln

kimyasal bileşimi yanında sıcaklık gibi fiziksel oumlzellikleri ve viskozitesi de uumlruumlnuumln akıcılık

oumlzelliği uumlzerinde etkilidir [4] [5] Suumlspansiyon halindeki gıdalarda askıda bulunan

tanelerle polimerin etkileşimi uumlruumlnuumln koloit dayanıklılığı ve reolojisi uumlzerinde etkilidir

Oumlrneğin suumltte sıvı fazda asılı duran yağ damlacıkları koloidal boyuttaki kalsiyum fosfat

taneleri ve proteinler bulunmaktadır [6] Benzer şekilde yağ ve protein accedilısından zengin

olan tahinde yağ fazı iccedilinde koloidal dağılımlar mevcuttur [7]

Enduumlstride gıdanın reolojik oumlzelliklerine aşağıda belirtilen birccedilok nedenle ihtiyaccedil

duyulmaktadır [9] [10]

İşletme dizaynı İşletme dizaynı sırasında gerekli pompa boru ccedilapı ve makine

guumlcuumlnuumln seccedilimi iccedilin gereklidir Uumlruumlnuumln viskositesinin yuumlksek olması durumunda

daha guumlccedilluuml oumlzel sistem ihtiyacı oluşmaktadır

Kalite kontrol Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri kontrol edilerek ara ve son uumlruumln kalite

kontrolluuml gerccedilekleştirilebilir raf oumlmruuml testleri yapılabilir

Duyusal oumlzelliklerin değerlendirilmesi Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri ile duyusal

oumlzellikleri arasındaki ilişkiden tuumlketici beğenisi belirlenebilir Oumlrneğin uumlruumlnuumln

kıvamının yuumlksek olması buna paralel olarak suumlruumllebilir oumlzelliğinin koumltuuml olması

tuumlketici tercihlerini olumsuz etkileyecektir

Gıdanın yapısının ve gıdanın yapısını oluşturan molekuumller bileşenlerin duumlzeni

belirlenebilir

Reolojik oumllccediluumlmler sayesinde deformasyona ya da akışa sebep olacak kuvvet sistemlerini

değerlendirmek veya sisteme verilen kuvvetten kaynaklanan deformasyon ve akışı

3

tahmin etmek de muumlmkuumlnduumlr Gıdaya dışarıdan belirli bir kuvvet uygulandığında kuvvet

altında akabilir veya duumlzelebilen deformasyona uğrayabilir Bazı gıdalarda hem akma

hem duumlzelebilen deformasyon birlikte gerccedilekleşebilir Deformasyonun duumlzelebilme

derecesine goumlre temel reoloji kavramları şu şekilde sınıflandırılır [11]

Viskoz akış

Elastik deformasyon

Viskoelastiklik

Tahin ve helvanın reolojik oumlzellikleri uumlzerinde yapılan ccedilalışmada tahinin psoumldoumlplastik ve

tiksotropik oumlzellikler goumlsterdiği tespit edilmiştir [7] [8] Benzer şekilde yapılan diğer bir

ccedilalışmada tahinin 20 konsantrasyona kadar Newtonian davranış goumlsterdiği daha

yuumlksek konsantrasyonlarda psoumldoumlplastik bir davranış goumlsterdiğini goumlruumlnmuumlştuumlr

Emuumllsiyonlar dipers sıvı-sıvı karışımlardır Suumlt mayonez fındık ezmesi losyonlar

merhemler boyalar emuumllsiyon oumlrneklerindendir Bu şekildeki uumlruumlnlere olan talebin

artması nedeniyle emuumllsiyon uumlretimi ve stabilitesinin temel mekanizmasının

belirlenmesi uumlruumlnlerin istenilen oumlzellikte uumlretilebilmesi accedilısından oumlnem taşımaktadır

[12] [13]

Emuumllsiyon iki ya da daha fazla ccediloumlzuumlnmeyen sıvının birbiri iccedilerisinde bulunmasıdır

Emuumllsiyonlar termodinamik accedilısından kararlı olmayan birleşiklerdir Emuumllsiyonlarda sıvı

fazın daha kuumlccediluumlk damlacıkları iccedileren diğer sıvı fazlar iccedilerisinde dağılabilmesi iccedilin enerjiye

ihtiyacı vardır (Şekil 11)

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemi [14]

4

Yukarıdaki şekil mekanik emuumllsifikasyon işlemini tanımlamaktadır Sıvılar karışmadan

oumlnce daha buumlyuumlk olan damlacıklar enerji girişi ile kuumlccediluumlk parccedilalara ayrılmaktadır İkinci

safhada ise yeni oluşan kuumlccediluumlk damlacıklar birleşmeye karşı durmaktadır Ayrı fazları

birleştirmek amacıyla emuumllgatoumlr kullanılmaktadır Emuumllgatoumlrler yuumlzey aktif maddelerdir

ve her iki faza tutunarak dispers fazın kararlı olmasını sağlarlar [15]

Ultrases işleminin farklı uumlruumlnler iccedilin kullanılabilmesi iccedilin 20yy lsquoın ikinci yarısından

itibaren ccedilalışmalar devam etmesine rağmen henuumlz ticari kullanımı yaygınlaşmamıştır

Fakat son yıllarda gıda kimya ve makine sektoumlrlerinde ultrases kullanımına ilgi

artmaktadır Ultrases sistemleri gıda sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma aktivitelerinin

azaltılması veya kontrol edilmesi gibi amaccedillarla kullanılmaktadır [16] [17] [18] [19]

[20] Ultrases sistemiyle mikroorganizmaların inaktivasyonu Amerika Gıda ve İlaccedil Birliği

(FDA) tarafından alternatif gıda teknolojisi olarak kabul edilmiştir Ayrıca ultrases sistemi

ekstraksiyon işlemi iccedilin de kullanılmaktadır boumlylece daha hızlı ve daha etkin ekstraksiyon

sağlanmaktadır Son yıllarda ultrases sistemi kurutma işlemi iccedilinde kullanılmaktadır

ultrases sistemi sayesinden duumlşuumlk sıcaklıkta uumlruumln oumlzellikleri korunarak kurutma işlemi

gerccedilekleştirilebilmektedir [21] Ultrases sisteminin emuumllsiyon oluşturmak amacıyla

margarin ve boya sektoumlruumlnde enduumlstriyel oumllccedilekli olarak kullanılmaktadır Ultrases sistemi

sayesinde margarinin su kapasitesi ve yapısı iyileştirilmektedir

Nişasta ve polisakkarit ccediloumlzeltilerinde jelatinizasyon sonrası ultrases sistemi

uygulandığında karışımın viskositesinde azalma olduğu goumlzlenmiştir [20]

Ultrases etkisi altında damlacık oluşum ve bozulmasını sağlayan birccedilok mekanizma vardır

[22] [23] [24] [25] Bu mekanizmalardan biri sıvı-sıvı ara yuumlzuumlnde meydana gelen

kararsız titreşimler sonucu damlacık oluşumudur Sadece bozulan damlacık ccedilapı kılcal

dalgaların dalga boyundan yeterince buumlyuumlkse kılcal dalgalar oluşabilmekte ve

dispersiyon oluşumuna katkıda bulunabilmektedir Su ve yağ ortak sistemlerinde bu

dalga boyunun yaklaşık 10 microm olduğu [26] bilinmektedir Bu değer ise suumlrekli

emuumllsifikasyon iccedilin hazırlanan bir oumln karışımdaki damlacıkların tipik boyutudur Bu

nedenle boumlyle bir sistemde kılcal dalgalar tarafından damlacık oluşumu veya bozulması

5

muumlmkuumln değildir Emuumllsifikasyon uumlzerine ses frekanslarının etkisini araştıran Neduzhii

de (1963) bu durumu tespit etmiştir [23]

Kavitasyon mekanizması da genellikle uygulanan şartlar altında ccedilok oumlnemli olarak

değerlendirilmektedir [27] [23] [28] Sıvılarda parametrelerin kavitasyondan olumlu

youmlnde etkilendiği ve bozulmadan sonra kuumlccediluumlk damlacık boyutu accedilısından emuumllsiyonun

dispers fazını geliştirdiği bilinmektedir [15]

12 Tezin Amacı

Tahin uumllkemizde yoğun olarak kullanılan besin değeri yuumlksek bir gıdadır Tahinin

yapısında 55-60 oranında yağ 23-27 oranıda protein 64-20 oranında

karbonhidrat ve 1-3 oranında su bulunmaktadır [1] Tahinin bu yapısından dolayı

depolama sırasında zamanla yağ fazı diğer kısımlardan ayrılmaktadır Bu durum tahinin

kullanımını zorlaştırmakta ve tuumlketici tarafından olumsuz yorumlanmaktadır

Bu ccedilalışmada gıda ve kimya sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon homojenizasyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma

aktivitelerinin azaltılması veya kontrol edilmesi gibi uygulamaları olan ultrases tekniğinin

kullanılarak tahinde yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya engellenmesi

amaccedillanmıştır Ccedilalışmada tahin numunesine farklı dalga genliği ve işlem suumlrelerinde

ultrases uygulanmıştır

13 Hipotez

Ultrases tekniğinin kullanılarak tahine uygulanacak farklı dalga genliği ve işlem

suumlrelerinde ultrases işleminin yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya

engellenmesi uumlzerine etkisi olacağı varsayılmaktadır

6

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLER

21 Tahin

Susamın kabuğundan ayrıldıktan sonra kavrulması ve kavrulan susamların değirmende

ezilmesiyle tahin elde edilir Tahinin lezzeti ve kimyasal oumlzellikleri uumlretildiği susama goumlre

farklılık goumlstermektedir Tahin uumlretiminde ağırlıklı olarak ithal susam kullanılmaktadır

Tahin olarak işlenecek susamın iccedileriğindeki yabancı maddeler oumlncelikle temizlenir

temizlenen susamların kabuklarının ayrılması iccedilin su havuzlarında ıslatılır Islatılan

susamların kabuklarının ccedilıkması iccedilin doumlvme işlemi gerccedilekleştirilir Doumlvme işlemi sonrası

kabukların susam tanelerinden ağırlık farkı ile ayrılması iccedilin susam taneleri tuzlu su

iccedilinde bekletilir Kabuk taneleri dibe ccediloumlktuumlğuumlnde uumlstte toplanan susamlar alınarak

tuzunun arındırılması iccedilin yıkama işlemine tabi tutulur Yıkama işleminden sonra kabuğu

soyunmuş susam taneleri (100-150degC) arasında kavrulur Kavurma suumlresi ve sıcaklığı

tahinin lezzetini etkileyen oumlnemli bir parametredir Piyasada yaygın olarak satılan tahin

yanında bazı firmalarının oumlzel ccedilok kavrulmuş tahinleri de bulunmaktadır Kavurma

işlemiyle suyu uzaklaştırılan susamlar değirmende oumlğuumltuumllerek sıvı hale getirilmektedir

Bazı firmalar değirmende oumlğuumltme oumlncesi yanan kabuk parccedilalarının ayrışması iccedilin

susamları sorter cihazından geccedilirmektedir Boumlylece son uumlruumlnde goumlruumllebilen siyah taneler

engellenmektedir Ccedilok kademeli olarak uumlretimi gerccedilekleştirilen tahin direkt tuumlketildiği

gibi diğer gıda maddeleri iccedilin hammadde olarak da kullanılmaktadır Tahin uumlretim akışı

aşağıda belirtilmektedir (Şekil 21)

7

Hammadde (Susam)

darr

Temizlenme

darr

Kabuk Soyma ve Ayırma

darr

Kavurma (100-150 C)

darr

Soğutma

darr

Eleme

darr

Ezme

darr

Tahin

darr

Depolama

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması

22 Susam

Susam (Sesamum indicum) Pedeliaceae familyasına ait bir bitki tuumlruumlduumlr Şekil 1) Afrika

Asya Avrupa ve Tuumlrkiyersquonin sıcak boumllgelerinde uumlretilmektedir 2013 yılında duumlnyada 42

milyon ton susam uumlretimi gerccedilekleştirilmiştir Ccedilin ve Hindistan bu uumlretimdeki en buumlyuumlk

paya sahiptir TUumlİK 2015 yılı verilerine goumlre 2015 yılında Tuumlrkiyersquode 280 887 dekar alanda

susam uumlretimi yapılmış ve 18 530 ton uumlretim gerccedilekleştirilmiştir Yıllar itibariyle uumlretim

miktarları ve ekim alanlarına bakıldığında zamanla azalma meydana geldiği

goumlruumllmektedir Bu durum yurtdışına bağlılığı daha da arttırmaktadır Susam uumllkemizde

8

ağırlıklı olarak tahin ve susam yağı uumlretiminde kullanılmaktadır Bu kullanımlar yanında

pastacılık uumlruumlnlerinde de susam kullanımı yaygındır Susam yağ ağırlıklı olarak kozmetik

ve ilaccedil sektoumlruuml tarafından kullanılmakta olup kullanım miktarı azdır

Şekil 2 2 Susam

Şekil 2 3 Susam bitkisi

221 Susam Tohumlarının Oumlzellikleri

Pedaliaceae familyasından 16 cins ve 60 tuumlr arasında Sesamum cinsine ait yaklasık 37 tuumlr

bulunmaktadır Ancak bu cinse giren tuumlrler arasında sadece Sesamum indicum tuumlruumlnuumln

kuumlltuumlruuml yapılmaktadır (Şekil 2) Kuumlltuumlr susamının buguumln duumlnya uumlzerinde daha ccedilok tropikal

ve sıcak kuşağa yayılmış yaklaşık 3000 varyete ve ekotipi bulunmaktadır

Susam tohumları ağırlıklı olarak beyaz renklidir Fakat kahverengi siyah sarı şeklinde

farklı tuumlrleri de bulunmaktadır Susam tohumunun cinsine goumlre yağ oranı protein oranı

ve boyutları değişmektedir

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 13: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

xiii

YILDIZ TECHNICAL UNIVERSITY

GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES

1

BOumlLUumlM 1

GİRİŞ

11 Literatuumlr Oumlzeti

Tahin susamın temizlik kabuk ayırma kavurma ve oumlğuumltme işlemlerine tabi olmasıyla

elde edilen bir uumlruumlnduumlr Asya Ortadoğu ve Akdeniz uumllkelerinde kullanımı yaygın olan

tahin besleyici ve lezzetli oumlzelliği nedeniyle sade veya diğer gıdalarla birlikte yoğun

olarak tuumlketilmektedir [1]

Yapılan literatuumlr araştırmasında susam ve susam yağı ile ilgili ccedilok fazla ccedilalışma olduğu

fakat tahin ile ilgili ccedilalışmaların sınırlı sayıda olduğu goumlruumllmuumlştuumlr Tahinin yapısının buumlyuumlk

bir boumlluumlmuumlnuuml 55-60 yağ 23-27rsquolik boumlluumlmuumlnuuml protein 64-20rsquolik boumlluumlmuumlnuuml

karbonhidrat ve 1-3 luumlk boumlluumlmuumlnuuml su oluşturmaktadır)Tahinin yapısında ayrıca

kalsiyum demir ve magnezyum gibi oumlnemli mineraller bulunmaktadır [1] Tahinin yağı

yapısında bulunan sesamin sesamolin gibi oumlnemli antioksidanlar nedeniyle dayanıklı yağ

olarak tanımlanır [2] Farklı boumllgelerden elde edilen susam susam yağı ve tahin yağının

fiziksel ve kimyasal oumlzellikleri incelenerek yapılan ccedilalışmada tahinin 039-147 su

260- 370 kuumll 1788- 2427 ham protein 4690-5870 ham yağ 325-470 ham

seluumlloz ve 022-069 tuz iccedilerdiği belirlenmiştir Mineral madde bileşimi ise 017-027

Na 024-053 K 075-140 P 1355-2045 mgkg Cu 5202-8092 mgkg Fe 1434-

2190 mgkg Mn ve 6195- 10065 mgkg Zn olarak ifade edilmiştir [1]

2

Tahinin iccedilinde bulunan katı maddeler yağ iccedilerisinde askıda bulunmaktadır Zamanla

uumlruumlnuumln depolaması sırasında bu katı maddeler dibe ccediloumlkerek yağ ve katı maddeler

ayrılmaktadır Bu şekilde katı ve sıvı fazın bulunduğu gıdalarda ccediloumlkelme meydana

gelebilmektedir [3] Tahinde zamanla oluşan faz ayrımı tuumlketicilerde memnuniyetsizlik

oluşturmaktadır Ayrıca tahindeki yağ ayrışması diğer uumlruumlnlerde tahin kullanıldığında da

sorun oluşturmaktadır

Uumlruumlnuumln yapısının uumlruumlnuumln akış oumlzelliği uumlzerinde oumlnemli bir etkisi vardır [4] Uumlruumlnuumln

kimyasal bileşimi yanında sıcaklık gibi fiziksel oumlzellikleri ve viskozitesi de uumlruumlnuumln akıcılık

oumlzelliği uumlzerinde etkilidir [4] [5] Suumlspansiyon halindeki gıdalarda askıda bulunan

tanelerle polimerin etkileşimi uumlruumlnuumln koloit dayanıklılığı ve reolojisi uumlzerinde etkilidir

Oumlrneğin suumltte sıvı fazda asılı duran yağ damlacıkları koloidal boyuttaki kalsiyum fosfat

taneleri ve proteinler bulunmaktadır [6] Benzer şekilde yağ ve protein accedilısından zengin

olan tahinde yağ fazı iccedilinde koloidal dağılımlar mevcuttur [7]

Enduumlstride gıdanın reolojik oumlzelliklerine aşağıda belirtilen birccedilok nedenle ihtiyaccedil

duyulmaktadır [9] [10]

İşletme dizaynı İşletme dizaynı sırasında gerekli pompa boru ccedilapı ve makine

guumlcuumlnuumln seccedilimi iccedilin gereklidir Uumlruumlnuumln viskositesinin yuumlksek olması durumunda

daha guumlccedilluuml oumlzel sistem ihtiyacı oluşmaktadır

Kalite kontrol Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri kontrol edilerek ara ve son uumlruumln kalite

kontrolluuml gerccedilekleştirilebilir raf oumlmruuml testleri yapılabilir

Duyusal oumlzelliklerin değerlendirilmesi Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri ile duyusal

oumlzellikleri arasındaki ilişkiden tuumlketici beğenisi belirlenebilir Oumlrneğin uumlruumlnuumln

kıvamının yuumlksek olması buna paralel olarak suumlruumllebilir oumlzelliğinin koumltuuml olması

tuumlketici tercihlerini olumsuz etkileyecektir

Gıdanın yapısının ve gıdanın yapısını oluşturan molekuumller bileşenlerin duumlzeni

belirlenebilir

Reolojik oumllccediluumlmler sayesinde deformasyona ya da akışa sebep olacak kuvvet sistemlerini

değerlendirmek veya sisteme verilen kuvvetten kaynaklanan deformasyon ve akışı

3

tahmin etmek de muumlmkuumlnduumlr Gıdaya dışarıdan belirli bir kuvvet uygulandığında kuvvet

altında akabilir veya duumlzelebilen deformasyona uğrayabilir Bazı gıdalarda hem akma

hem duumlzelebilen deformasyon birlikte gerccedilekleşebilir Deformasyonun duumlzelebilme

derecesine goumlre temel reoloji kavramları şu şekilde sınıflandırılır [11]

Viskoz akış

Elastik deformasyon

Viskoelastiklik

Tahin ve helvanın reolojik oumlzellikleri uumlzerinde yapılan ccedilalışmada tahinin psoumldoumlplastik ve

tiksotropik oumlzellikler goumlsterdiği tespit edilmiştir [7] [8] Benzer şekilde yapılan diğer bir

ccedilalışmada tahinin 20 konsantrasyona kadar Newtonian davranış goumlsterdiği daha

yuumlksek konsantrasyonlarda psoumldoumlplastik bir davranış goumlsterdiğini goumlruumlnmuumlştuumlr

Emuumllsiyonlar dipers sıvı-sıvı karışımlardır Suumlt mayonez fındık ezmesi losyonlar

merhemler boyalar emuumllsiyon oumlrneklerindendir Bu şekildeki uumlruumlnlere olan talebin

artması nedeniyle emuumllsiyon uumlretimi ve stabilitesinin temel mekanizmasının

belirlenmesi uumlruumlnlerin istenilen oumlzellikte uumlretilebilmesi accedilısından oumlnem taşımaktadır

[12] [13]

Emuumllsiyon iki ya da daha fazla ccediloumlzuumlnmeyen sıvının birbiri iccedilerisinde bulunmasıdır

Emuumllsiyonlar termodinamik accedilısından kararlı olmayan birleşiklerdir Emuumllsiyonlarda sıvı

fazın daha kuumlccediluumlk damlacıkları iccedileren diğer sıvı fazlar iccedilerisinde dağılabilmesi iccedilin enerjiye

ihtiyacı vardır (Şekil 11)

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemi [14]

4

Yukarıdaki şekil mekanik emuumllsifikasyon işlemini tanımlamaktadır Sıvılar karışmadan

oumlnce daha buumlyuumlk olan damlacıklar enerji girişi ile kuumlccediluumlk parccedilalara ayrılmaktadır İkinci

safhada ise yeni oluşan kuumlccediluumlk damlacıklar birleşmeye karşı durmaktadır Ayrı fazları

birleştirmek amacıyla emuumllgatoumlr kullanılmaktadır Emuumllgatoumlrler yuumlzey aktif maddelerdir

ve her iki faza tutunarak dispers fazın kararlı olmasını sağlarlar [15]

Ultrases işleminin farklı uumlruumlnler iccedilin kullanılabilmesi iccedilin 20yy lsquoın ikinci yarısından

itibaren ccedilalışmalar devam etmesine rağmen henuumlz ticari kullanımı yaygınlaşmamıştır

Fakat son yıllarda gıda kimya ve makine sektoumlrlerinde ultrases kullanımına ilgi

artmaktadır Ultrases sistemleri gıda sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma aktivitelerinin

azaltılması veya kontrol edilmesi gibi amaccedillarla kullanılmaktadır [16] [17] [18] [19]

[20] Ultrases sistemiyle mikroorganizmaların inaktivasyonu Amerika Gıda ve İlaccedil Birliği

(FDA) tarafından alternatif gıda teknolojisi olarak kabul edilmiştir Ayrıca ultrases sistemi

ekstraksiyon işlemi iccedilin de kullanılmaktadır boumlylece daha hızlı ve daha etkin ekstraksiyon

sağlanmaktadır Son yıllarda ultrases sistemi kurutma işlemi iccedilinde kullanılmaktadır

ultrases sistemi sayesinden duumlşuumlk sıcaklıkta uumlruumln oumlzellikleri korunarak kurutma işlemi

gerccedilekleştirilebilmektedir [21] Ultrases sisteminin emuumllsiyon oluşturmak amacıyla

margarin ve boya sektoumlruumlnde enduumlstriyel oumllccedilekli olarak kullanılmaktadır Ultrases sistemi

sayesinde margarinin su kapasitesi ve yapısı iyileştirilmektedir

Nişasta ve polisakkarit ccediloumlzeltilerinde jelatinizasyon sonrası ultrases sistemi

uygulandığında karışımın viskositesinde azalma olduğu goumlzlenmiştir [20]

Ultrases etkisi altında damlacık oluşum ve bozulmasını sağlayan birccedilok mekanizma vardır

[22] [23] [24] [25] Bu mekanizmalardan biri sıvı-sıvı ara yuumlzuumlnde meydana gelen

kararsız titreşimler sonucu damlacık oluşumudur Sadece bozulan damlacık ccedilapı kılcal

dalgaların dalga boyundan yeterince buumlyuumlkse kılcal dalgalar oluşabilmekte ve

dispersiyon oluşumuna katkıda bulunabilmektedir Su ve yağ ortak sistemlerinde bu

dalga boyunun yaklaşık 10 microm olduğu [26] bilinmektedir Bu değer ise suumlrekli

emuumllsifikasyon iccedilin hazırlanan bir oumln karışımdaki damlacıkların tipik boyutudur Bu

nedenle boumlyle bir sistemde kılcal dalgalar tarafından damlacık oluşumu veya bozulması

5

muumlmkuumln değildir Emuumllsifikasyon uumlzerine ses frekanslarının etkisini araştıran Neduzhii

de (1963) bu durumu tespit etmiştir [23]

Kavitasyon mekanizması da genellikle uygulanan şartlar altında ccedilok oumlnemli olarak

değerlendirilmektedir [27] [23] [28] Sıvılarda parametrelerin kavitasyondan olumlu

youmlnde etkilendiği ve bozulmadan sonra kuumlccediluumlk damlacık boyutu accedilısından emuumllsiyonun

dispers fazını geliştirdiği bilinmektedir [15]

12 Tezin Amacı

Tahin uumllkemizde yoğun olarak kullanılan besin değeri yuumlksek bir gıdadır Tahinin

yapısında 55-60 oranında yağ 23-27 oranıda protein 64-20 oranında

karbonhidrat ve 1-3 oranında su bulunmaktadır [1] Tahinin bu yapısından dolayı

depolama sırasında zamanla yağ fazı diğer kısımlardan ayrılmaktadır Bu durum tahinin

kullanımını zorlaştırmakta ve tuumlketici tarafından olumsuz yorumlanmaktadır

Bu ccedilalışmada gıda ve kimya sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon homojenizasyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma

aktivitelerinin azaltılması veya kontrol edilmesi gibi uygulamaları olan ultrases tekniğinin

kullanılarak tahinde yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya engellenmesi

amaccedillanmıştır Ccedilalışmada tahin numunesine farklı dalga genliği ve işlem suumlrelerinde

ultrases uygulanmıştır

13 Hipotez

Ultrases tekniğinin kullanılarak tahine uygulanacak farklı dalga genliği ve işlem

suumlrelerinde ultrases işleminin yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya

engellenmesi uumlzerine etkisi olacağı varsayılmaktadır

6

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLER

21 Tahin

Susamın kabuğundan ayrıldıktan sonra kavrulması ve kavrulan susamların değirmende

ezilmesiyle tahin elde edilir Tahinin lezzeti ve kimyasal oumlzellikleri uumlretildiği susama goumlre

farklılık goumlstermektedir Tahin uumlretiminde ağırlıklı olarak ithal susam kullanılmaktadır

Tahin olarak işlenecek susamın iccedileriğindeki yabancı maddeler oumlncelikle temizlenir

temizlenen susamların kabuklarının ayrılması iccedilin su havuzlarında ıslatılır Islatılan

susamların kabuklarının ccedilıkması iccedilin doumlvme işlemi gerccedilekleştirilir Doumlvme işlemi sonrası

kabukların susam tanelerinden ağırlık farkı ile ayrılması iccedilin susam taneleri tuzlu su

iccedilinde bekletilir Kabuk taneleri dibe ccediloumlktuumlğuumlnde uumlstte toplanan susamlar alınarak

tuzunun arındırılması iccedilin yıkama işlemine tabi tutulur Yıkama işleminden sonra kabuğu

soyunmuş susam taneleri (100-150degC) arasında kavrulur Kavurma suumlresi ve sıcaklığı

tahinin lezzetini etkileyen oumlnemli bir parametredir Piyasada yaygın olarak satılan tahin

yanında bazı firmalarının oumlzel ccedilok kavrulmuş tahinleri de bulunmaktadır Kavurma

işlemiyle suyu uzaklaştırılan susamlar değirmende oumlğuumltuumllerek sıvı hale getirilmektedir

Bazı firmalar değirmende oumlğuumltme oumlncesi yanan kabuk parccedilalarının ayrışması iccedilin

susamları sorter cihazından geccedilirmektedir Boumlylece son uumlruumlnde goumlruumllebilen siyah taneler

engellenmektedir Ccedilok kademeli olarak uumlretimi gerccedilekleştirilen tahin direkt tuumlketildiği

gibi diğer gıda maddeleri iccedilin hammadde olarak da kullanılmaktadır Tahin uumlretim akışı

aşağıda belirtilmektedir (Şekil 21)

7

Hammadde (Susam)

darr

Temizlenme

darr

Kabuk Soyma ve Ayırma

darr

Kavurma (100-150 C)

darr

Soğutma

darr

Eleme

darr

Ezme

darr

Tahin

darr

Depolama

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması

22 Susam

Susam (Sesamum indicum) Pedeliaceae familyasına ait bir bitki tuumlruumlduumlr Şekil 1) Afrika

Asya Avrupa ve Tuumlrkiyersquonin sıcak boumllgelerinde uumlretilmektedir 2013 yılında duumlnyada 42

milyon ton susam uumlretimi gerccedilekleştirilmiştir Ccedilin ve Hindistan bu uumlretimdeki en buumlyuumlk

paya sahiptir TUumlİK 2015 yılı verilerine goumlre 2015 yılında Tuumlrkiyersquode 280 887 dekar alanda

susam uumlretimi yapılmış ve 18 530 ton uumlretim gerccedilekleştirilmiştir Yıllar itibariyle uumlretim

miktarları ve ekim alanlarına bakıldığında zamanla azalma meydana geldiği

goumlruumllmektedir Bu durum yurtdışına bağlılığı daha da arttırmaktadır Susam uumllkemizde

8

ağırlıklı olarak tahin ve susam yağı uumlretiminde kullanılmaktadır Bu kullanımlar yanında

pastacılık uumlruumlnlerinde de susam kullanımı yaygındır Susam yağ ağırlıklı olarak kozmetik

ve ilaccedil sektoumlruuml tarafından kullanılmakta olup kullanım miktarı azdır

Şekil 2 2 Susam

Şekil 2 3 Susam bitkisi

221 Susam Tohumlarının Oumlzellikleri

Pedaliaceae familyasından 16 cins ve 60 tuumlr arasında Sesamum cinsine ait yaklasık 37 tuumlr

bulunmaktadır Ancak bu cinse giren tuumlrler arasında sadece Sesamum indicum tuumlruumlnuumln

kuumlltuumlruuml yapılmaktadır (Şekil 2) Kuumlltuumlr susamının buguumln duumlnya uumlzerinde daha ccedilok tropikal

ve sıcak kuşağa yayılmış yaklaşık 3000 varyete ve ekotipi bulunmaktadır

Susam tohumları ağırlıklı olarak beyaz renklidir Fakat kahverengi siyah sarı şeklinde

farklı tuumlrleri de bulunmaktadır Susam tohumunun cinsine goumlre yağ oranı protein oranı

ve boyutları değişmektedir

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 14: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

1

BOumlLUumlM 1

GİRİŞ

11 Literatuumlr Oumlzeti

Tahin susamın temizlik kabuk ayırma kavurma ve oumlğuumltme işlemlerine tabi olmasıyla

elde edilen bir uumlruumlnduumlr Asya Ortadoğu ve Akdeniz uumllkelerinde kullanımı yaygın olan

tahin besleyici ve lezzetli oumlzelliği nedeniyle sade veya diğer gıdalarla birlikte yoğun

olarak tuumlketilmektedir [1]

Yapılan literatuumlr araştırmasında susam ve susam yağı ile ilgili ccedilok fazla ccedilalışma olduğu

fakat tahin ile ilgili ccedilalışmaların sınırlı sayıda olduğu goumlruumllmuumlştuumlr Tahinin yapısının buumlyuumlk

bir boumlluumlmuumlnuuml 55-60 yağ 23-27rsquolik boumlluumlmuumlnuuml protein 64-20rsquolik boumlluumlmuumlnuuml

karbonhidrat ve 1-3 luumlk boumlluumlmuumlnuuml su oluşturmaktadır)Tahinin yapısında ayrıca

kalsiyum demir ve magnezyum gibi oumlnemli mineraller bulunmaktadır [1] Tahinin yağı

yapısında bulunan sesamin sesamolin gibi oumlnemli antioksidanlar nedeniyle dayanıklı yağ

olarak tanımlanır [2] Farklı boumllgelerden elde edilen susam susam yağı ve tahin yağının

fiziksel ve kimyasal oumlzellikleri incelenerek yapılan ccedilalışmada tahinin 039-147 su

260- 370 kuumll 1788- 2427 ham protein 4690-5870 ham yağ 325-470 ham

seluumlloz ve 022-069 tuz iccedilerdiği belirlenmiştir Mineral madde bileşimi ise 017-027

Na 024-053 K 075-140 P 1355-2045 mgkg Cu 5202-8092 mgkg Fe 1434-

2190 mgkg Mn ve 6195- 10065 mgkg Zn olarak ifade edilmiştir [1]

2

Tahinin iccedilinde bulunan katı maddeler yağ iccedilerisinde askıda bulunmaktadır Zamanla

uumlruumlnuumln depolaması sırasında bu katı maddeler dibe ccediloumlkerek yağ ve katı maddeler

ayrılmaktadır Bu şekilde katı ve sıvı fazın bulunduğu gıdalarda ccediloumlkelme meydana

gelebilmektedir [3] Tahinde zamanla oluşan faz ayrımı tuumlketicilerde memnuniyetsizlik

oluşturmaktadır Ayrıca tahindeki yağ ayrışması diğer uumlruumlnlerde tahin kullanıldığında da

sorun oluşturmaktadır

Uumlruumlnuumln yapısının uumlruumlnuumln akış oumlzelliği uumlzerinde oumlnemli bir etkisi vardır [4] Uumlruumlnuumln

kimyasal bileşimi yanında sıcaklık gibi fiziksel oumlzellikleri ve viskozitesi de uumlruumlnuumln akıcılık

oumlzelliği uumlzerinde etkilidir [4] [5] Suumlspansiyon halindeki gıdalarda askıda bulunan

tanelerle polimerin etkileşimi uumlruumlnuumln koloit dayanıklılığı ve reolojisi uumlzerinde etkilidir

Oumlrneğin suumltte sıvı fazda asılı duran yağ damlacıkları koloidal boyuttaki kalsiyum fosfat

taneleri ve proteinler bulunmaktadır [6] Benzer şekilde yağ ve protein accedilısından zengin

olan tahinde yağ fazı iccedilinde koloidal dağılımlar mevcuttur [7]

Enduumlstride gıdanın reolojik oumlzelliklerine aşağıda belirtilen birccedilok nedenle ihtiyaccedil

duyulmaktadır [9] [10]

İşletme dizaynı İşletme dizaynı sırasında gerekli pompa boru ccedilapı ve makine

guumlcuumlnuumln seccedilimi iccedilin gereklidir Uumlruumlnuumln viskositesinin yuumlksek olması durumunda

daha guumlccedilluuml oumlzel sistem ihtiyacı oluşmaktadır

Kalite kontrol Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri kontrol edilerek ara ve son uumlruumln kalite

kontrolluuml gerccedilekleştirilebilir raf oumlmruuml testleri yapılabilir

Duyusal oumlzelliklerin değerlendirilmesi Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri ile duyusal

oumlzellikleri arasındaki ilişkiden tuumlketici beğenisi belirlenebilir Oumlrneğin uumlruumlnuumln

kıvamının yuumlksek olması buna paralel olarak suumlruumllebilir oumlzelliğinin koumltuuml olması

tuumlketici tercihlerini olumsuz etkileyecektir

Gıdanın yapısının ve gıdanın yapısını oluşturan molekuumller bileşenlerin duumlzeni

belirlenebilir

Reolojik oumllccediluumlmler sayesinde deformasyona ya da akışa sebep olacak kuvvet sistemlerini

değerlendirmek veya sisteme verilen kuvvetten kaynaklanan deformasyon ve akışı

3

tahmin etmek de muumlmkuumlnduumlr Gıdaya dışarıdan belirli bir kuvvet uygulandığında kuvvet

altında akabilir veya duumlzelebilen deformasyona uğrayabilir Bazı gıdalarda hem akma

hem duumlzelebilen deformasyon birlikte gerccedilekleşebilir Deformasyonun duumlzelebilme

derecesine goumlre temel reoloji kavramları şu şekilde sınıflandırılır [11]

Viskoz akış

Elastik deformasyon

Viskoelastiklik

Tahin ve helvanın reolojik oumlzellikleri uumlzerinde yapılan ccedilalışmada tahinin psoumldoumlplastik ve

tiksotropik oumlzellikler goumlsterdiği tespit edilmiştir [7] [8] Benzer şekilde yapılan diğer bir

ccedilalışmada tahinin 20 konsantrasyona kadar Newtonian davranış goumlsterdiği daha

yuumlksek konsantrasyonlarda psoumldoumlplastik bir davranış goumlsterdiğini goumlruumlnmuumlştuumlr

Emuumllsiyonlar dipers sıvı-sıvı karışımlardır Suumlt mayonez fındık ezmesi losyonlar

merhemler boyalar emuumllsiyon oumlrneklerindendir Bu şekildeki uumlruumlnlere olan talebin

artması nedeniyle emuumllsiyon uumlretimi ve stabilitesinin temel mekanizmasının

belirlenmesi uumlruumlnlerin istenilen oumlzellikte uumlretilebilmesi accedilısından oumlnem taşımaktadır

[12] [13]

Emuumllsiyon iki ya da daha fazla ccediloumlzuumlnmeyen sıvının birbiri iccedilerisinde bulunmasıdır

Emuumllsiyonlar termodinamik accedilısından kararlı olmayan birleşiklerdir Emuumllsiyonlarda sıvı

fazın daha kuumlccediluumlk damlacıkları iccedileren diğer sıvı fazlar iccedilerisinde dağılabilmesi iccedilin enerjiye

ihtiyacı vardır (Şekil 11)

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemi [14]

4

Yukarıdaki şekil mekanik emuumllsifikasyon işlemini tanımlamaktadır Sıvılar karışmadan

oumlnce daha buumlyuumlk olan damlacıklar enerji girişi ile kuumlccediluumlk parccedilalara ayrılmaktadır İkinci

safhada ise yeni oluşan kuumlccediluumlk damlacıklar birleşmeye karşı durmaktadır Ayrı fazları

birleştirmek amacıyla emuumllgatoumlr kullanılmaktadır Emuumllgatoumlrler yuumlzey aktif maddelerdir

ve her iki faza tutunarak dispers fazın kararlı olmasını sağlarlar [15]

Ultrases işleminin farklı uumlruumlnler iccedilin kullanılabilmesi iccedilin 20yy lsquoın ikinci yarısından

itibaren ccedilalışmalar devam etmesine rağmen henuumlz ticari kullanımı yaygınlaşmamıştır

Fakat son yıllarda gıda kimya ve makine sektoumlrlerinde ultrases kullanımına ilgi

artmaktadır Ultrases sistemleri gıda sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma aktivitelerinin

azaltılması veya kontrol edilmesi gibi amaccedillarla kullanılmaktadır [16] [17] [18] [19]

[20] Ultrases sistemiyle mikroorganizmaların inaktivasyonu Amerika Gıda ve İlaccedil Birliği

(FDA) tarafından alternatif gıda teknolojisi olarak kabul edilmiştir Ayrıca ultrases sistemi

ekstraksiyon işlemi iccedilin de kullanılmaktadır boumlylece daha hızlı ve daha etkin ekstraksiyon

sağlanmaktadır Son yıllarda ultrases sistemi kurutma işlemi iccedilinde kullanılmaktadır

ultrases sistemi sayesinden duumlşuumlk sıcaklıkta uumlruumln oumlzellikleri korunarak kurutma işlemi

gerccedilekleştirilebilmektedir [21] Ultrases sisteminin emuumllsiyon oluşturmak amacıyla

margarin ve boya sektoumlruumlnde enduumlstriyel oumllccedilekli olarak kullanılmaktadır Ultrases sistemi

sayesinde margarinin su kapasitesi ve yapısı iyileştirilmektedir

Nişasta ve polisakkarit ccediloumlzeltilerinde jelatinizasyon sonrası ultrases sistemi

uygulandığında karışımın viskositesinde azalma olduğu goumlzlenmiştir [20]

Ultrases etkisi altında damlacık oluşum ve bozulmasını sağlayan birccedilok mekanizma vardır

[22] [23] [24] [25] Bu mekanizmalardan biri sıvı-sıvı ara yuumlzuumlnde meydana gelen

kararsız titreşimler sonucu damlacık oluşumudur Sadece bozulan damlacık ccedilapı kılcal

dalgaların dalga boyundan yeterince buumlyuumlkse kılcal dalgalar oluşabilmekte ve

dispersiyon oluşumuna katkıda bulunabilmektedir Su ve yağ ortak sistemlerinde bu

dalga boyunun yaklaşık 10 microm olduğu [26] bilinmektedir Bu değer ise suumlrekli

emuumllsifikasyon iccedilin hazırlanan bir oumln karışımdaki damlacıkların tipik boyutudur Bu

nedenle boumlyle bir sistemde kılcal dalgalar tarafından damlacık oluşumu veya bozulması

5

muumlmkuumln değildir Emuumllsifikasyon uumlzerine ses frekanslarının etkisini araştıran Neduzhii

de (1963) bu durumu tespit etmiştir [23]

Kavitasyon mekanizması da genellikle uygulanan şartlar altında ccedilok oumlnemli olarak

değerlendirilmektedir [27] [23] [28] Sıvılarda parametrelerin kavitasyondan olumlu

youmlnde etkilendiği ve bozulmadan sonra kuumlccediluumlk damlacık boyutu accedilısından emuumllsiyonun

dispers fazını geliştirdiği bilinmektedir [15]

12 Tezin Amacı

Tahin uumllkemizde yoğun olarak kullanılan besin değeri yuumlksek bir gıdadır Tahinin

yapısında 55-60 oranında yağ 23-27 oranıda protein 64-20 oranında

karbonhidrat ve 1-3 oranında su bulunmaktadır [1] Tahinin bu yapısından dolayı

depolama sırasında zamanla yağ fazı diğer kısımlardan ayrılmaktadır Bu durum tahinin

kullanımını zorlaştırmakta ve tuumlketici tarafından olumsuz yorumlanmaktadır

Bu ccedilalışmada gıda ve kimya sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon homojenizasyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma

aktivitelerinin azaltılması veya kontrol edilmesi gibi uygulamaları olan ultrases tekniğinin

kullanılarak tahinde yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya engellenmesi

amaccedillanmıştır Ccedilalışmada tahin numunesine farklı dalga genliği ve işlem suumlrelerinde

ultrases uygulanmıştır

13 Hipotez

Ultrases tekniğinin kullanılarak tahine uygulanacak farklı dalga genliği ve işlem

suumlrelerinde ultrases işleminin yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya

engellenmesi uumlzerine etkisi olacağı varsayılmaktadır

6

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLER

21 Tahin

Susamın kabuğundan ayrıldıktan sonra kavrulması ve kavrulan susamların değirmende

ezilmesiyle tahin elde edilir Tahinin lezzeti ve kimyasal oumlzellikleri uumlretildiği susama goumlre

farklılık goumlstermektedir Tahin uumlretiminde ağırlıklı olarak ithal susam kullanılmaktadır

Tahin olarak işlenecek susamın iccedileriğindeki yabancı maddeler oumlncelikle temizlenir

temizlenen susamların kabuklarının ayrılması iccedilin su havuzlarında ıslatılır Islatılan

susamların kabuklarının ccedilıkması iccedilin doumlvme işlemi gerccedilekleştirilir Doumlvme işlemi sonrası

kabukların susam tanelerinden ağırlık farkı ile ayrılması iccedilin susam taneleri tuzlu su

iccedilinde bekletilir Kabuk taneleri dibe ccediloumlktuumlğuumlnde uumlstte toplanan susamlar alınarak

tuzunun arındırılması iccedilin yıkama işlemine tabi tutulur Yıkama işleminden sonra kabuğu

soyunmuş susam taneleri (100-150degC) arasında kavrulur Kavurma suumlresi ve sıcaklığı

tahinin lezzetini etkileyen oumlnemli bir parametredir Piyasada yaygın olarak satılan tahin

yanında bazı firmalarının oumlzel ccedilok kavrulmuş tahinleri de bulunmaktadır Kavurma

işlemiyle suyu uzaklaştırılan susamlar değirmende oumlğuumltuumllerek sıvı hale getirilmektedir

Bazı firmalar değirmende oumlğuumltme oumlncesi yanan kabuk parccedilalarının ayrışması iccedilin

susamları sorter cihazından geccedilirmektedir Boumlylece son uumlruumlnde goumlruumllebilen siyah taneler

engellenmektedir Ccedilok kademeli olarak uumlretimi gerccedilekleştirilen tahin direkt tuumlketildiği

gibi diğer gıda maddeleri iccedilin hammadde olarak da kullanılmaktadır Tahin uumlretim akışı

aşağıda belirtilmektedir (Şekil 21)

7

Hammadde (Susam)

darr

Temizlenme

darr

Kabuk Soyma ve Ayırma

darr

Kavurma (100-150 C)

darr

Soğutma

darr

Eleme

darr

Ezme

darr

Tahin

darr

Depolama

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması

22 Susam

Susam (Sesamum indicum) Pedeliaceae familyasına ait bir bitki tuumlruumlduumlr Şekil 1) Afrika

Asya Avrupa ve Tuumlrkiyersquonin sıcak boumllgelerinde uumlretilmektedir 2013 yılında duumlnyada 42

milyon ton susam uumlretimi gerccedilekleştirilmiştir Ccedilin ve Hindistan bu uumlretimdeki en buumlyuumlk

paya sahiptir TUumlİK 2015 yılı verilerine goumlre 2015 yılında Tuumlrkiyersquode 280 887 dekar alanda

susam uumlretimi yapılmış ve 18 530 ton uumlretim gerccedilekleştirilmiştir Yıllar itibariyle uumlretim

miktarları ve ekim alanlarına bakıldığında zamanla azalma meydana geldiği

goumlruumllmektedir Bu durum yurtdışına bağlılığı daha da arttırmaktadır Susam uumllkemizde

8

ağırlıklı olarak tahin ve susam yağı uumlretiminde kullanılmaktadır Bu kullanımlar yanında

pastacılık uumlruumlnlerinde de susam kullanımı yaygındır Susam yağ ağırlıklı olarak kozmetik

ve ilaccedil sektoumlruuml tarafından kullanılmakta olup kullanım miktarı azdır

Şekil 2 2 Susam

Şekil 2 3 Susam bitkisi

221 Susam Tohumlarının Oumlzellikleri

Pedaliaceae familyasından 16 cins ve 60 tuumlr arasında Sesamum cinsine ait yaklasık 37 tuumlr

bulunmaktadır Ancak bu cinse giren tuumlrler arasında sadece Sesamum indicum tuumlruumlnuumln

kuumlltuumlruuml yapılmaktadır (Şekil 2) Kuumlltuumlr susamının buguumln duumlnya uumlzerinde daha ccedilok tropikal

ve sıcak kuşağa yayılmış yaklaşık 3000 varyete ve ekotipi bulunmaktadır

Susam tohumları ağırlıklı olarak beyaz renklidir Fakat kahverengi siyah sarı şeklinde

farklı tuumlrleri de bulunmaktadır Susam tohumunun cinsine goumlre yağ oranı protein oranı

ve boyutları değişmektedir

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 15: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

2

Tahinin iccedilinde bulunan katı maddeler yağ iccedilerisinde askıda bulunmaktadır Zamanla

uumlruumlnuumln depolaması sırasında bu katı maddeler dibe ccediloumlkerek yağ ve katı maddeler

ayrılmaktadır Bu şekilde katı ve sıvı fazın bulunduğu gıdalarda ccediloumlkelme meydana

gelebilmektedir [3] Tahinde zamanla oluşan faz ayrımı tuumlketicilerde memnuniyetsizlik

oluşturmaktadır Ayrıca tahindeki yağ ayrışması diğer uumlruumlnlerde tahin kullanıldığında da

sorun oluşturmaktadır

Uumlruumlnuumln yapısının uumlruumlnuumln akış oumlzelliği uumlzerinde oumlnemli bir etkisi vardır [4] Uumlruumlnuumln

kimyasal bileşimi yanında sıcaklık gibi fiziksel oumlzellikleri ve viskozitesi de uumlruumlnuumln akıcılık

oumlzelliği uumlzerinde etkilidir [4] [5] Suumlspansiyon halindeki gıdalarda askıda bulunan

tanelerle polimerin etkileşimi uumlruumlnuumln koloit dayanıklılığı ve reolojisi uumlzerinde etkilidir

Oumlrneğin suumltte sıvı fazda asılı duran yağ damlacıkları koloidal boyuttaki kalsiyum fosfat

taneleri ve proteinler bulunmaktadır [6] Benzer şekilde yağ ve protein accedilısından zengin

olan tahinde yağ fazı iccedilinde koloidal dağılımlar mevcuttur [7]

Enduumlstride gıdanın reolojik oumlzelliklerine aşağıda belirtilen birccedilok nedenle ihtiyaccedil

duyulmaktadır [9] [10]

İşletme dizaynı İşletme dizaynı sırasında gerekli pompa boru ccedilapı ve makine

guumlcuumlnuumln seccedilimi iccedilin gereklidir Uumlruumlnuumln viskositesinin yuumlksek olması durumunda

daha guumlccedilluuml oumlzel sistem ihtiyacı oluşmaktadır

Kalite kontrol Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri kontrol edilerek ara ve son uumlruumln kalite

kontrolluuml gerccedilekleştirilebilir raf oumlmruuml testleri yapılabilir

Duyusal oumlzelliklerin değerlendirilmesi Uumlruumlnuumln reolojik oumlzellikleri ile duyusal

oumlzellikleri arasındaki ilişkiden tuumlketici beğenisi belirlenebilir Oumlrneğin uumlruumlnuumln

kıvamının yuumlksek olması buna paralel olarak suumlruumllebilir oumlzelliğinin koumltuuml olması

tuumlketici tercihlerini olumsuz etkileyecektir

Gıdanın yapısının ve gıdanın yapısını oluşturan molekuumller bileşenlerin duumlzeni

belirlenebilir

Reolojik oumllccediluumlmler sayesinde deformasyona ya da akışa sebep olacak kuvvet sistemlerini

değerlendirmek veya sisteme verilen kuvvetten kaynaklanan deformasyon ve akışı

3

tahmin etmek de muumlmkuumlnduumlr Gıdaya dışarıdan belirli bir kuvvet uygulandığında kuvvet

altında akabilir veya duumlzelebilen deformasyona uğrayabilir Bazı gıdalarda hem akma

hem duumlzelebilen deformasyon birlikte gerccedilekleşebilir Deformasyonun duumlzelebilme

derecesine goumlre temel reoloji kavramları şu şekilde sınıflandırılır [11]

Viskoz akış

Elastik deformasyon

Viskoelastiklik

Tahin ve helvanın reolojik oumlzellikleri uumlzerinde yapılan ccedilalışmada tahinin psoumldoumlplastik ve

tiksotropik oumlzellikler goumlsterdiği tespit edilmiştir [7] [8] Benzer şekilde yapılan diğer bir

ccedilalışmada tahinin 20 konsantrasyona kadar Newtonian davranış goumlsterdiği daha

yuumlksek konsantrasyonlarda psoumldoumlplastik bir davranış goumlsterdiğini goumlruumlnmuumlştuumlr

Emuumllsiyonlar dipers sıvı-sıvı karışımlardır Suumlt mayonez fındık ezmesi losyonlar

merhemler boyalar emuumllsiyon oumlrneklerindendir Bu şekildeki uumlruumlnlere olan talebin

artması nedeniyle emuumllsiyon uumlretimi ve stabilitesinin temel mekanizmasının

belirlenmesi uumlruumlnlerin istenilen oumlzellikte uumlretilebilmesi accedilısından oumlnem taşımaktadır

[12] [13]

Emuumllsiyon iki ya da daha fazla ccediloumlzuumlnmeyen sıvının birbiri iccedilerisinde bulunmasıdır

Emuumllsiyonlar termodinamik accedilısından kararlı olmayan birleşiklerdir Emuumllsiyonlarda sıvı

fazın daha kuumlccediluumlk damlacıkları iccedileren diğer sıvı fazlar iccedilerisinde dağılabilmesi iccedilin enerjiye

ihtiyacı vardır (Şekil 11)

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemi [14]

4

Yukarıdaki şekil mekanik emuumllsifikasyon işlemini tanımlamaktadır Sıvılar karışmadan

oumlnce daha buumlyuumlk olan damlacıklar enerji girişi ile kuumlccediluumlk parccedilalara ayrılmaktadır İkinci

safhada ise yeni oluşan kuumlccediluumlk damlacıklar birleşmeye karşı durmaktadır Ayrı fazları

birleştirmek amacıyla emuumllgatoumlr kullanılmaktadır Emuumllgatoumlrler yuumlzey aktif maddelerdir

ve her iki faza tutunarak dispers fazın kararlı olmasını sağlarlar [15]

Ultrases işleminin farklı uumlruumlnler iccedilin kullanılabilmesi iccedilin 20yy lsquoın ikinci yarısından

itibaren ccedilalışmalar devam etmesine rağmen henuumlz ticari kullanımı yaygınlaşmamıştır

Fakat son yıllarda gıda kimya ve makine sektoumlrlerinde ultrases kullanımına ilgi

artmaktadır Ultrases sistemleri gıda sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma aktivitelerinin

azaltılması veya kontrol edilmesi gibi amaccedillarla kullanılmaktadır [16] [17] [18] [19]

[20] Ultrases sistemiyle mikroorganizmaların inaktivasyonu Amerika Gıda ve İlaccedil Birliği

(FDA) tarafından alternatif gıda teknolojisi olarak kabul edilmiştir Ayrıca ultrases sistemi

ekstraksiyon işlemi iccedilin de kullanılmaktadır boumlylece daha hızlı ve daha etkin ekstraksiyon

sağlanmaktadır Son yıllarda ultrases sistemi kurutma işlemi iccedilinde kullanılmaktadır

ultrases sistemi sayesinden duumlşuumlk sıcaklıkta uumlruumln oumlzellikleri korunarak kurutma işlemi

gerccedilekleştirilebilmektedir [21] Ultrases sisteminin emuumllsiyon oluşturmak amacıyla

margarin ve boya sektoumlruumlnde enduumlstriyel oumllccedilekli olarak kullanılmaktadır Ultrases sistemi

sayesinde margarinin su kapasitesi ve yapısı iyileştirilmektedir

Nişasta ve polisakkarit ccediloumlzeltilerinde jelatinizasyon sonrası ultrases sistemi

uygulandığında karışımın viskositesinde azalma olduğu goumlzlenmiştir [20]

Ultrases etkisi altında damlacık oluşum ve bozulmasını sağlayan birccedilok mekanizma vardır

[22] [23] [24] [25] Bu mekanizmalardan biri sıvı-sıvı ara yuumlzuumlnde meydana gelen

kararsız titreşimler sonucu damlacık oluşumudur Sadece bozulan damlacık ccedilapı kılcal

dalgaların dalga boyundan yeterince buumlyuumlkse kılcal dalgalar oluşabilmekte ve

dispersiyon oluşumuna katkıda bulunabilmektedir Su ve yağ ortak sistemlerinde bu

dalga boyunun yaklaşık 10 microm olduğu [26] bilinmektedir Bu değer ise suumlrekli

emuumllsifikasyon iccedilin hazırlanan bir oumln karışımdaki damlacıkların tipik boyutudur Bu

nedenle boumlyle bir sistemde kılcal dalgalar tarafından damlacık oluşumu veya bozulması

5

muumlmkuumln değildir Emuumllsifikasyon uumlzerine ses frekanslarının etkisini araştıran Neduzhii

de (1963) bu durumu tespit etmiştir [23]

Kavitasyon mekanizması da genellikle uygulanan şartlar altında ccedilok oumlnemli olarak

değerlendirilmektedir [27] [23] [28] Sıvılarda parametrelerin kavitasyondan olumlu

youmlnde etkilendiği ve bozulmadan sonra kuumlccediluumlk damlacık boyutu accedilısından emuumllsiyonun

dispers fazını geliştirdiği bilinmektedir [15]

12 Tezin Amacı

Tahin uumllkemizde yoğun olarak kullanılan besin değeri yuumlksek bir gıdadır Tahinin

yapısında 55-60 oranında yağ 23-27 oranıda protein 64-20 oranında

karbonhidrat ve 1-3 oranında su bulunmaktadır [1] Tahinin bu yapısından dolayı

depolama sırasında zamanla yağ fazı diğer kısımlardan ayrılmaktadır Bu durum tahinin

kullanımını zorlaştırmakta ve tuumlketici tarafından olumsuz yorumlanmaktadır

Bu ccedilalışmada gıda ve kimya sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon homojenizasyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma

aktivitelerinin azaltılması veya kontrol edilmesi gibi uygulamaları olan ultrases tekniğinin

kullanılarak tahinde yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya engellenmesi

amaccedillanmıştır Ccedilalışmada tahin numunesine farklı dalga genliği ve işlem suumlrelerinde

ultrases uygulanmıştır

13 Hipotez

Ultrases tekniğinin kullanılarak tahine uygulanacak farklı dalga genliği ve işlem

suumlrelerinde ultrases işleminin yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya

engellenmesi uumlzerine etkisi olacağı varsayılmaktadır

6

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLER

21 Tahin

Susamın kabuğundan ayrıldıktan sonra kavrulması ve kavrulan susamların değirmende

ezilmesiyle tahin elde edilir Tahinin lezzeti ve kimyasal oumlzellikleri uumlretildiği susama goumlre

farklılık goumlstermektedir Tahin uumlretiminde ağırlıklı olarak ithal susam kullanılmaktadır

Tahin olarak işlenecek susamın iccedileriğindeki yabancı maddeler oumlncelikle temizlenir

temizlenen susamların kabuklarının ayrılması iccedilin su havuzlarında ıslatılır Islatılan

susamların kabuklarının ccedilıkması iccedilin doumlvme işlemi gerccedilekleştirilir Doumlvme işlemi sonrası

kabukların susam tanelerinden ağırlık farkı ile ayrılması iccedilin susam taneleri tuzlu su

iccedilinde bekletilir Kabuk taneleri dibe ccediloumlktuumlğuumlnde uumlstte toplanan susamlar alınarak

tuzunun arındırılması iccedilin yıkama işlemine tabi tutulur Yıkama işleminden sonra kabuğu

soyunmuş susam taneleri (100-150degC) arasında kavrulur Kavurma suumlresi ve sıcaklığı

tahinin lezzetini etkileyen oumlnemli bir parametredir Piyasada yaygın olarak satılan tahin

yanında bazı firmalarının oumlzel ccedilok kavrulmuş tahinleri de bulunmaktadır Kavurma

işlemiyle suyu uzaklaştırılan susamlar değirmende oumlğuumltuumllerek sıvı hale getirilmektedir

Bazı firmalar değirmende oumlğuumltme oumlncesi yanan kabuk parccedilalarının ayrışması iccedilin

susamları sorter cihazından geccedilirmektedir Boumlylece son uumlruumlnde goumlruumllebilen siyah taneler

engellenmektedir Ccedilok kademeli olarak uumlretimi gerccedilekleştirilen tahin direkt tuumlketildiği

gibi diğer gıda maddeleri iccedilin hammadde olarak da kullanılmaktadır Tahin uumlretim akışı

aşağıda belirtilmektedir (Şekil 21)

7

Hammadde (Susam)

darr

Temizlenme

darr

Kabuk Soyma ve Ayırma

darr

Kavurma (100-150 C)

darr

Soğutma

darr

Eleme

darr

Ezme

darr

Tahin

darr

Depolama

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması

22 Susam

Susam (Sesamum indicum) Pedeliaceae familyasına ait bir bitki tuumlruumlduumlr Şekil 1) Afrika

Asya Avrupa ve Tuumlrkiyersquonin sıcak boumllgelerinde uumlretilmektedir 2013 yılında duumlnyada 42

milyon ton susam uumlretimi gerccedilekleştirilmiştir Ccedilin ve Hindistan bu uumlretimdeki en buumlyuumlk

paya sahiptir TUumlİK 2015 yılı verilerine goumlre 2015 yılında Tuumlrkiyersquode 280 887 dekar alanda

susam uumlretimi yapılmış ve 18 530 ton uumlretim gerccedilekleştirilmiştir Yıllar itibariyle uumlretim

miktarları ve ekim alanlarına bakıldığında zamanla azalma meydana geldiği

goumlruumllmektedir Bu durum yurtdışına bağlılığı daha da arttırmaktadır Susam uumllkemizde

8

ağırlıklı olarak tahin ve susam yağı uumlretiminde kullanılmaktadır Bu kullanımlar yanında

pastacılık uumlruumlnlerinde de susam kullanımı yaygındır Susam yağ ağırlıklı olarak kozmetik

ve ilaccedil sektoumlruuml tarafından kullanılmakta olup kullanım miktarı azdır

Şekil 2 2 Susam

Şekil 2 3 Susam bitkisi

221 Susam Tohumlarının Oumlzellikleri

Pedaliaceae familyasından 16 cins ve 60 tuumlr arasında Sesamum cinsine ait yaklasık 37 tuumlr

bulunmaktadır Ancak bu cinse giren tuumlrler arasında sadece Sesamum indicum tuumlruumlnuumln

kuumlltuumlruuml yapılmaktadır (Şekil 2) Kuumlltuumlr susamının buguumln duumlnya uumlzerinde daha ccedilok tropikal

ve sıcak kuşağa yayılmış yaklaşık 3000 varyete ve ekotipi bulunmaktadır

Susam tohumları ağırlıklı olarak beyaz renklidir Fakat kahverengi siyah sarı şeklinde

farklı tuumlrleri de bulunmaktadır Susam tohumunun cinsine goumlre yağ oranı protein oranı

ve boyutları değişmektedir

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 16: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

3

tahmin etmek de muumlmkuumlnduumlr Gıdaya dışarıdan belirli bir kuvvet uygulandığında kuvvet

altında akabilir veya duumlzelebilen deformasyona uğrayabilir Bazı gıdalarda hem akma

hem duumlzelebilen deformasyon birlikte gerccedilekleşebilir Deformasyonun duumlzelebilme

derecesine goumlre temel reoloji kavramları şu şekilde sınıflandırılır [11]

Viskoz akış

Elastik deformasyon

Viskoelastiklik

Tahin ve helvanın reolojik oumlzellikleri uumlzerinde yapılan ccedilalışmada tahinin psoumldoumlplastik ve

tiksotropik oumlzellikler goumlsterdiği tespit edilmiştir [7] [8] Benzer şekilde yapılan diğer bir

ccedilalışmada tahinin 20 konsantrasyona kadar Newtonian davranış goumlsterdiği daha

yuumlksek konsantrasyonlarda psoumldoumlplastik bir davranış goumlsterdiğini goumlruumlnmuumlştuumlr

Emuumllsiyonlar dipers sıvı-sıvı karışımlardır Suumlt mayonez fındık ezmesi losyonlar

merhemler boyalar emuumllsiyon oumlrneklerindendir Bu şekildeki uumlruumlnlere olan talebin

artması nedeniyle emuumllsiyon uumlretimi ve stabilitesinin temel mekanizmasının

belirlenmesi uumlruumlnlerin istenilen oumlzellikte uumlretilebilmesi accedilısından oumlnem taşımaktadır

[12] [13]

Emuumllsiyon iki ya da daha fazla ccediloumlzuumlnmeyen sıvının birbiri iccedilerisinde bulunmasıdır

Emuumllsiyonlar termodinamik accedilısından kararlı olmayan birleşiklerdir Emuumllsiyonlarda sıvı

fazın daha kuumlccediluumlk damlacıkları iccedileren diğer sıvı fazlar iccedilerisinde dağılabilmesi iccedilin enerjiye

ihtiyacı vardır (Şekil 11)

Şekil 1 1 Mekanik emuumllsifikasyon işlemi [14]

4

Yukarıdaki şekil mekanik emuumllsifikasyon işlemini tanımlamaktadır Sıvılar karışmadan

oumlnce daha buumlyuumlk olan damlacıklar enerji girişi ile kuumlccediluumlk parccedilalara ayrılmaktadır İkinci

safhada ise yeni oluşan kuumlccediluumlk damlacıklar birleşmeye karşı durmaktadır Ayrı fazları

birleştirmek amacıyla emuumllgatoumlr kullanılmaktadır Emuumllgatoumlrler yuumlzey aktif maddelerdir

ve her iki faza tutunarak dispers fazın kararlı olmasını sağlarlar [15]

Ultrases işleminin farklı uumlruumlnler iccedilin kullanılabilmesi iccedilin 20yy lsquoın ikinci yarısından

itibaren ccedilalışmalar devam etmesine rağmen henuumlz ticari kullanımı yaygınlaşmamıştır

Fakat son yıllarda gıda kimya ve makine sektoumlrlerinde ultrases kullanımına ilgi

artmaktadır Ultrases sistemleri gıda sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma aktivitelerinin

azaltılması veya kontrol edilmesi gibi amaccedillarla kullanılmaktadır [16] [17] [18] [19]

[20] Ultrases sistemiyle mikroorganizmaların inaktivasyonu Amerika Gıda ve İlaccedil Birliği

(FDA) tarafından alternatif gıda teknolojisi olarak kabul edilmiştir Ayrıca ultrases sistemi

ekstraksiyon işlemi iccedilin de kullanılmaktadır boumlylece daha hızlı ve daha etkin ekstraksiyon

sağlanmaktadır Son yıllarda ultrases sistemi kurutma işlemi iccedilinde kullanılmaktadır

ultrases sistemi sayesinden duumlşuumlk sıcaklıkta uumlruumln oumlzellikleri korunarak kurutma işlemi

gerccedilekleştirilebilmektedir [21] Ultrases sisteminin emuumllsiyon oluşturmak amacıyla

margarin ve boya sektoumlruumlnde enduumlstriyel oumllccedilekli olarak kullanılmaktadır Ultrases sistemi

sayesinde margarinin su kapasitesi ve yapısı iyileştirilmektedir

Nişasta ve polisakkarit ccediloumlzeltilerinde jelatinizasyon sonrası ultrases sistemi

uygulandığında karışımın viskositesinde azalma olduğu goumlzlenmiştir [20]

Ultrases etkisi altında damlacık oluşum ve bozulmasını sağlayan birccedilok mekanizma vardır

[22] [23] [24] [25] Bu mekanizmalardan biri sıvı-sıvı ara yuumlzuumlnde meydana gelen

kararsız titreşimler sonucu damlacık oluşumudur Sadece bozulan damlacık ccedilapı kılcal

dalgaların dalga boyundan yeterince buumlyuumlkse kılcal dalgalar oluşabilmekte ve

dispersiyon oluşumuna katkıda bulunabilmektedir Su ve yağ ortak sistemlerinde bu

dalga boyunun yaklaşık 10 microm olduğu [26] bilinmektedir Bu değer ise suumlrekli

emuumllsifikasyon iccedilin hazırlanan bir oumln karışımdaki damlacıkların tipik boyutudur Bu

nedenle boumlyle bir sistemde kılcal dalgalar tarafından damlacık oluşumu veya bozulması

5

muumlmkuumln değildir Emuumllsifikasyon uumlzerine ses frekanslarının etkisini araştıran Neduzhii

de (1963) bu durumu tespit etmiştir [23]

Kavitasyon mekanizması da genellikle uygulanan şartlar altında ccedilok oumlnemli olarak

değerlendirilmektedir [27] [23] [28] Sıvılarda parametrelerin kavitasyondan olumlu

youmlnde etkilendiği ve bozulmadan sonra kuumlccediluumlk damlacık boyutu accedilısından emuumllsiyonun

dispers fazını geliştirdiği bilinmektedir [15]

12 Tezin Amacı

Tahin uumllkemizde yoğun olarak kullanılan besin değeri yuumlksek bir gıdadır Tahinin

yapısında 55-60 oranında yağ 23-27 oranıda protein 64-20 oranında

karbonhidrat ve 1-3 oranında su bulunmaktadır [1] Tahinin bu yapısından dolayı

depolama sırasında zamanla yağ fazı diğer kısımlardan ayrılmaktadır Bu durum tahinin

kullanımını zorlaştırmakta ve tuumlketici tarafından olumsuz yorumlanmaktadır

Bu ccedilalışmada gıda ve kimya sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon homojenizasyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma

aktivitelerinin azaltılması veya kontrol edilmesi gibi uygulamaları olan ultrases tekniğinin

kullanılarak tahinde yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya engellenmesi

amaccedillanmıştır Ccedilalışmada tahin numunesine farklı dalga genliği ve işlem suumlrelerinde

ultrases uygulanmıştır

13 Hipotez

Ultrases tekniğinin kullanılarak tahine uygulanacak farklı dalga genliği ve işlem

suumlrelerinde ultrases işleminin yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya

engellenmesi uumlzerine etkisi olacağı varsayılmaktadır

6

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLER

21 Tahin

Susamın kabuğundan ayrıldıktan sonra kavrulması ve kavrulan susamların değirmende

ezilmesiyle tahin elde edilir Tahinin lezzeti ve kimyasal oumlzellikleri uumlretildiği susama goumlre

farklılık goumlstermektedir Tahin uumlretiminde ağırlıklı olarak ithal susam kullanılmaktadır

Tahin olarak işlenecek susamın iccedileriğindeki yabancı maddeler oumlncelikle temizlenir

temizlenen susamların kabuklarının ayrılması iccedilin su havuzlarında ıslatılır Islatılan

susamların kabuklarının ccedilıkması iccedilin doumlvme işlemi gerccedilekleştirilir Doumlvme işlemi sonrası

kabukların susam tanelerinden ağırlık farkı ile ayrılması iccedilin susam taneleri tuzlu su

iccedilinde bekletilir Kabuk taneleri dibe ccediloumlktuumlğuumlnde uumlstte toplanan susamlar alınarak

tuzunun arındırılması iccedilin yıkama işlemine tabi tutulur Yıkama işleminden sonra kabuğu

soyunmuş susam taneleri (100-150degC) arasında kavrulur Kavurma suumlresi ve sıcaklığı

tahinin lezzetini etkileyen oumlnemli bir parametredir Piyasada yaygın olarak satılan tahin

yanında bazı firmalarının oumlzel ccedilok kavrulmuş tahinleri de bulunmaktadır Kavurma

işlemiyle suyu uzaklaştırılan susamlar değirmende oumlğuumltuumllerek sıvı hale getirilmektedir

Bazı firmalar değirmende oumlğuumltme oumlncesi yanan kabuk parccedilalarının ayrışması iccedilin

susamları sorter cihazından geccedilirmektedir Boumlylece son uumlruumlnde goumlruumllebilen siyah taneler

engellenmektedir Ccedilok kademeli olarak uumlretimi gerccedilekleştirilen tahin direkt tuumlketildiği

gibi diğer gıda maddeleri iccedilin hammadde olarak da kullanılmaktadır Tahin uumlretim akışı

aşağıda belirtilmektedir (Şekil 21)

7

Hammadde (Susam)

darr

Temizlenme

darr

Kabuk Soyma ve Ayırma

darr

Kavurma (100-150 C)

darr

Soğutma

darr

Eleme

darr

Ezme

darr

Tahin

darr

Depolama

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması

22 Susam

Susam (Sesamum indicum) Pedeliaceae familyasına ait bir bitki tuumlruumlduumlr Şekil 1) Afrika

Asya Avrupa ve Tuumlrkiyersquonin sıcak boumllgelerinde uumlretilmektedir 2013 yılında duumlnyada 42

milyon ton susam uumlretimi gerccedilekleştirilmiştir Ccedilin ve Hindistan bu uumlretimdeki en buumlyuumlk

paya sahiptir TUumlİK 2015 yılı verilerine goumlre 2015 yılında Tuumlrkiyersquode 280 887 dekar alanda

susam uumlretimi yapılmış ve 18 530 ton uumlretim gerccedilekleştirilmiştir Yıllar itibariyle uumlretim

miktarları ve ekim alanlarına bakıldığında zamanla azalma meydana geldiği

goumlruumllmektedir Bu durum yurtdışına bağlılığı daha da arttırmaktadır Susam uumllkemizde

8

ağırlıklı olarak tahin ve susam yağı uumlretiminde kullanılmaktadır Bu kullanımlar yanında

pastacılık uumlruumlnlerinde de susam kullanımı yaygındır Susam yağ ağırlıklı olarak kozmetik

ve ilaccedil sektoumlruuml tarafından kullanılmakta olup kullanım miktarı azdır

Şekil 2 2 Susam

Şekil 2 3 Susam bitkisi

221 Susam Tohumlarının Oumlzellikleri

Pedaliaceae familyasından 16 cins ve 60 tuumlr arasında Sesamum cinsine ait yaklasık 37 tuumlr

bulunmaktadır Ancak bu cinse giren tuumlrler arasında sadece Sesamum indicum tuumlruumlnuumln

kuumlltuumlruuml yapılmaktadır (Şekil 2) Kuumlltuumlr susamının buguumln duumlnya uumlzerinde daha ccedilok tropikal

ve sıcak kuşağa yayılmış yaklaşık 3000 varyete ve ekotipi bulunmaktadır

Susam tohumları ağırlıklı olarak beyaz renklidir Fakat kahverengi siyah sarı şeklinde

farklı tuumlrleri de bulunmaktadır Susam tohumunun cinsine goumlre yağ oranı protein oranı

ve boyutları değişmektedir

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 17: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

4

Yukarıdaki şekil mekanik emuumllsifikasyon işlemini tanımlamaktadır Sıvılar karışmadan

oumlnce daha buumlyuumlk olan damlacıklar enerji girişi ile kuumlccediluumlk parccedilalara ayrılmaktadır İkinci

safhada ise yeni oluşan kuumlccediluumlk damlacıklar birleşmeye karşı durmaktadır Ayrı fazları

birleştirmek amacıyla emuumllgatoumlr kullanılmaktadır Emuumllgatoumlrler yuumlzey aktif maddelerdir

ve her iki faza tutunarak dispers fazın kararlı olmasını sağlarlar [15]

Ultrases işleminin farklı uumlruumlnler iccedilin kullanılabilmesi iccedilin 20yy lsquoın ikinci yarısından

itibaren ccedilalışmalar devam etmesine rağmen henuumlz ticari kullanımı yaygınlaşmamıştır

Fakat son yıllarda gıda kimya ve makine sektoumlrlerinde ultrases kullanımına ilgi

artmaktadır Ultrases sistemleri gıda sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma aktivitelerinin

azaltılması veya kontrol edilmesi gibi amaccedillarla kullanılmaktadır [16] [17] [18] [19]

[20] Ultrases sistemiyle mikroorganizmaların inaktivasyonu Amerika Gıda ve İlaccedil Birliği

(FDA) tarafından alternatif gıda teknolojisi olarak kabul edilmiştir Ayrıca ultrases sistemi

ekstraksiyon işlemi iccedilin de kullanılmaktadır boumlylece daha hızlı ve daha etkin ekstraksiyon

sağlanmaktadır Son yıllarda ultrases sistemi kurutma işlemi iccedilinde kullanılmaktadır

ultrases sistemi sayesinden duumlşuumlk sıcaklıkta uumlruumln oumlzellikleri korunarak kurutma işlemi

gerccedilekleştirilebilmektedir [21] Ultrases sisteminin emuumllsiyon oluşturmak amacıyla

margarin ve boya sektoumlruumlnde enduumlstriyel oumllccedilekli olarak kullanılmaktadır Ultrases sistemi

sayesinde margarinin su kapasitesi ve yapısı iyileştirilmektedir

Nişasta ve polisakkarit ccediloumlzeltilerinde jelatinizasyon sonrası ultrases sistemi

uygulandığında karışımın viskositesinde azalma olduğu goumlzlenmiştir [20]

Ultrases etkisi altında damlacık oluşum ve bozulmasını sağlayan birccedilok mekanizma vardır

[22] [23] [24] [25] Bu mekanizmalardan biri sıvı-sıvı ara yuumlzuumlnde meydana gelen

kararsız titreşimler sonucu damlacık oluşumudur Sadece bozulan damlacık ccedilapı kılcal

dalgaların dalga boyundan yeterince buumlyuumlkse kılcal dalgalar oluşabilmekte ve

dispersiyon oluşumuna katkıda bulunabilmektedir Su ve yağ ortak sistemlerinde bu

dalga boyunun yaklaşık 10 microm olduğu [26] bilinmektedir Bu değer ise suumlrekli

emuumllsifikasyon iccedilin hazırlanan bir oumln karışımdaki damlacıkların tipik boyutudur Bu

nedenle boumlyle bir sistemde kılcal dalgalar tarafından damlacık oluşumu veya bozulması

5

muumlmkuumln değildir Emuumllsifikasyon uumlzerine ses frekanslarının etkisini araştıran Neduzhii

de (1963) bu durumu tespit etmiştir [23]

Kavitasyon mekanizması da genellikle uygulanan şartlar altında ccedilok oumlnemli olarak

değerlendirilmektedir [27] [23] [28] Sıvılarda parametrelerin kavitasyondan olumlu

youmlnde etkilendiği ve bozulmadan sonra kuumlccediluumlk damlacık boyutu accedilısından emuumllsiyonun

dispers fazını geliştirdiği bilinmektedir [15]

12 Tezin Amacı

Tahin uumllkemizde yoğun olarak kullanılan besin değeri yuumlksek bir gıdadır Tahinin

yapısında 55-60 oranında yağ 23-27 oranıda protein 64-20 oranında

karbonhidrat ve 1-3 oranında su bulunmaktadır [1] Tahinin bu yapısından dolayı

depolama sırasında zamanla yağ fazı diğer kısımlardan ayrılmaktadır Bu durum tahinin

kullanımını zorlaştırmakta ve tuumlketici tarafından olumsuz yorumlanmaktadır

Bu ccedilalışmada gıda ve kimya sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon homojenizasyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma

aktivitelerinin azaltılması veya kontrol edilmesi gibi uygulamaları olan ultrases tekniğinin

kullanılarak tahinde yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya engellenmesi

amaccedillanmıştır Ccedilalışmada tahin numunesine farklı dalga genliği ve işlem suumlrelerinde

ultrases uygulanmıştır

13 Hipotez

Ultrases tekniğinin kullanılarak tahine uygulanacak farklı dalga genliği ve işlem

suumlrelerinde ultrases işleminin yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya

engellenmesi uumlzerine etkisi olacağı varsayılmaktadır

6

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLER

21 Tahin

Susamın kabuğundan ayrıldıktan sonra kavrulması ve kavrulan susamların değirmende

ezilmesiyle tahin elde edilir Tahinin lezzeti ve kimyasal oumlzellikleri uumlretildiği susama goumlre

farklılık goumlstermektedir Tahin uumlretiminde ağırlıklı olarak ithal susam kullanılmaktadır

Tahin olarak işlenecek susamın iccedileriğindeki yabancı maddeler oumlncelikle temizlenir

temizlenen susamların kabuklarının ayrılması iccedilin su havuzlarında ıslatılır Islatılan

susamların kabuklarının ccedilıkması iccedilin doumlvme işlemi gerccedilekleştirilir Doumlvme işlemi sonrası

kabukların susam tanelerinden ağırlık farkı ile ayrılması iccedilin susam taneleri tuzlu su

iccedilinde bekletilir Kabuk taneleri dibe ccediloumlktuumlğuumlnde uumlstte toplanan susamlar alınarak

tuzunun arındırılması iccedilin yıkama işlemine tabi tutulur Yıkama işleminden sonra kabuğu

soyunmuş susam taneleri (100-150degC) arasında kavrulur Kavurma suumlresi ve sıcaklığı

tahinin lezzetini etkileyen oumlnemli bir parametredir Piyasada yaygın olarak satılan tahin

yanında bazı firmalarının oumlzel ccedilok kavrulmuş tahinleri de bulunmaktadır Kavurma

işlemiyle suyu uzaklaştırılan susamlar değirmende oumlğuumltuumllerek sıvı hale getirilmektedir

Bazı firmalar değirmende oumlğuumltme oumlncesi yanan kabuk parccedilalarının ayrışması iccedilin

susamları sorter cihazından geccedilirmektedir Boumlylece son uumlruumlnde goumlruumllebilen siyah taneler

engellenmektedir Ccedilok kademeli olarak uumlretimi gerccedilekleştirilen tahin direkt tuumlketildiği

gibi diğer gıda maddeleri iccedilin hammadde olarak da kullanılmaktadır Tahin uumlretim akışı

aşağıda belirtilmektedir (Şekil 21)

7

Hammadde (Susam)

darr

Temizlenme

darr

Kabuk Soyma ve Ayırma

darr

Kavurma (100-150 C)

darr

Soğutma

darr

Eleme

darr

Ezme

darr

Tahin

darr

Depolama

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması

22 Susam

Susam (Sesamum indicum) Pedeliaceae familyasına ait bir bitki tuumlruumlduumlr Şekil 1) Afrika

Asya Avrupa ve Tuumlrkiyersquonin sıcak boumllgelerinde uumlretilmektedir 2013 yılında duumlnyada 42

milyon ton susam uumlretimi gerccedilekleştirilmiştir Ccedilin ve Hindistan bu uumlretimdeki en buumlyuumlk

paya sahiptir TUumlİK 2015 yılı verilerine goumlre 2015 yılında Tuumlrkiyersquode 280 887 dekar alanda

susam uumlretimi yapılmış ve 18 530 ton uumlretim gerccedilekleştirilmiştir Yıllar itibariyle uumlretim

miktarları ve ekim alanlarına bakıldığında zamanla azalma meydana geldiği

goumlruumllmektedir Bu durum yurtdışına bağlılığı daha da arttırmaktadır Susam uumllkemizde

8

ağırlıklı olarak tahin ve susam yağı uumlretiminde kullanılmaktadır Bu kullanımlar yanında

pastacılık uumlruumlnlerinde de susam kullanımı yaygındır Susam yağ ağırlıklı olarak kozmetik

ve ilaccedil sektoumlruuml tarafından kullanılmakta olup kullanım miktarı azdır

Şekil 2 2 Susam

Şekil 2 3 Susam bitkisi

221 Susam Tohumlarının Oumlzellikleri

Pedaliaceae familyasından 16 cins ve 60 tuumlr arasında Sesamum cinsine ait yaklasık 37 tuumlr

bulunmaktadır Ancak bu cinse giren tuumlrler arasında sadece Sesamum indicum tuumlruumlnuumln

kuumlltuumlruuml yapılmaktadır (Şekil 2) Kuumlltuumlr susamının buguumln duumlnya uumlzerinde daha ccedilok tropikal

ve sıcak kuşağa yayılmış yaklaşık 3000 varyete ve ekotipi bulunmaktadır

Susam tohumları ağırlıklı olarak beyaz renklidir Fakat kahverengi siyah sarı şeklinde

farklı tuumlrleri de bulunmaktadır Susam tohumunun cinsine goumlre yağ oranı protein oranı

ve boyutları değişmektedir

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 18: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

5

muumlmkuumln değildir Emuumllsifikasyon uumlzerine ses frekanslarının etkisini araştıran Neduzhii

de (1963) bu durumu tespit etmiştir [23]

Kavitasyon mekanizması da genellikle uygulanan şartlar altında ccedilok oumlnemli olarak

değerlendirilmektedir [27] [23] [28] Sıvılarda parametrelerin kavitasyondan olumlu

youmlnde etkilendiği ve bozulmadan sonra kuumlccediluumlk damlacık boyutu accedilısından emuumllsiyonun

dispers fazını geliştirdiği bilinmektedir [15]

12 Tezin Amacı

Tahin uumllkemizde yoğun olarak kullanılan besin değeri yuumlksek bir gıdadır Tahinin

yapısında 55-60 oranında yağ 23-27 oranıda protein 64-20 oranında

karbonhidrat ve 1-3 oranında su bulunmaktadır [1] Tahinin bu yapısından dolayı

depolama sırasında zamanla yağ fazı diğer kısımlardan ayrılmaktadır Bu durum tahinin

kullanımını zorlaştırmakta ve tuumlketici tarafından olumsuz yorumlanmaktadır

Bu ccedilalışmada gıda ve kimya sektoumlruumlnde emuumllsiyon oluşturma kesme kurutma

ekstraksiyon homojenizasyon kristalizasyon koumlpuumlk giderme enzim ve mikroorganizma

aktivitelerinin azaltılması veya kontrol edilmesi gibi uygulamaları olan ultrases tekniğinin

kullanılarak tahinde yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya engellenmesi

amaccedillanmıştır Ccedilalışmada tahin numunesine farklı dalga genliği ve işlem suumlrelerinde

ultrases uygulanmıştır

13 Hipotez

Ultrases tekniğinin kullanılarak tahine uygulanacak farklı dalga genliği ve işlem

suumlrelerinde ultrases işleminin yaşanan faz ayrışması probleminin geciktirilmesi veya

engellenmesi uumlzerine etkisi olacağı varsayılmaktadır

6

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLER

21 Tahin

Susamın kabuğundan ayrıldıktan sonra kavrulması ve kavrulan susamların değirmende

ezilmesiyle tahin elde edilir Tahinin lezzeti ve kimyasal oumlzellikleri uumlretildiği susama goumlre

farklılık goumlstermektedir Tahin uumlretiminde ağırlıklı olarak ithal susam kullanılmaktadır

Tahin olarak işlenecek susamın iccedileriğindeki yabancı maddeler oumlncelikle temizlenir

temizlenen susamların kabuklarının ayrılması iccedilin su havuzlarında ıslatılır Islatılan

susamların kabuklarının ccedilıkması iccedilin doumlvme işlemi gerccedilekleştirilir Doumlvme işlemi sonrası

kabukların susam tanelerinden ağırlık farkı ile ayrılması iccedilin susam taneleri tuzlu su

iccedilinde bekletilir Kabuk taneleri dibe ccediloumlktuumlğuumlnde uumlstte toplanan susamlar alınarak

tuzunun arındırılması iccedilin yıkama işlemine tabi tutulur Yıkama işleminden sonra kabuğu

soyunmuş susam taneleri (100-150degC) arasında kavrulur Kavurma suumlresi ve sıcaklığı

tahinin lezzetini etkileyen oumlnemli bir parametredir Piyasada yaygın olarak satılan tahin

yanında bazı firmalarının oumlzel ccedilok kavrulmuş tahinleri de bulunmaktadır Kavurma

işlemiyle suyu uzaklaştırılan susamlar değirmende oumlğuumltuumllerek sıvı hale getirilmektedir

Bazı firmalar değirmende oumlğuumltme oumlncesi yanan kabuk parccedilalarının ayrışması iccedilin

susamları sorter cihazından geccedilirmektedir Boumlylece son uumlruumlnde goumlruumllebilen siyah taneler

engellenmektedir Ccedilok kademeli olarak uumlretimi gerccedilekleştirilen tahin direkt tuumlketildiği

gibi diğer gıda maddeleri iccedilin hammadde olarak da kullanılmaktadır Tahin uumlretim akışı

aşağıda belirtilmektedir (Şekil 21)

7

Hammadde (Susam)

darr

Temizlenme

darr

Kabuk Soyma ve Ayırma

darr

Kavurma (100-150 C)

darr

Soğutma

darr

Eleme

darr

Ezme

darr

Tahin

darr

Depolama

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması

22 Susam

Susam (Sesamum indicum) Pedeliaceae familyasına ait bir bitki tuumlruumlduumlr Şekil 1) Afrika

Asya Avrupa ve Tuumlrkiyersquonin sıcak boumllgelerinde uumlretilmektedir 2013 yılında duumlnyada 42

milyon ton susam uumlretimi gerccedilekleştirilmiştir Ccedilin ve Hindistan bu uumlretimdeki en buumlyuumlk

paya sahiptir TUumlİK 2015 yılı verilerine goumlre 2015 yılında Tuumlrkiyersquode 280 887 dekar alanda

susam uumlretimi yapılmış ve 18 530 ton uumlretim gerccedilekleştirilmiştir Yıllar itibariyle uumlretim

miktarları ve ekim alanlarına bakıldığında zamanla azalma meydana geldiği

goumlruumllmektedir Bu durum yurtdışına bağlılığı daha da arttırmaktadır Susam uumllkemizde

8

ağırlıklı olarak tahin ve susam yağı uumlretiminde kullanılmaktadır Bu kullanımlar yanında

pastacılık uumlruumlnlerinde de susam kullanımı yaygındır Susam yağ ağırlıklı olarak kozmetik

ve ilaccedil sektoumlruuml tarafından kullanılmakta olup kullanım miktarı azdır

Şekil 2 2 Susam

Şekil 2 3 Susam bitkisi

221 Susam Tohumlarının Oumlzellikleri

Pedaliaceae familyasından 16 cins ve 60 tuumlr arasında Sesamum cinsine ait yaklasık 37 tuumlr

bulunmaktadır Ancak bu cinse giren tuumlrler arasında sadece Sesamum indicum tuumlruumlnuumln

kuumlltuumlruuml yapılmaktadır (Şekil 2) Kuumlltuumlr susamının buguumln duumlnya uumlzerinde daha ccedilok tropikal

ve sıcak kuşağa yayılmış yaklaşık 3000 varyete ve ekotipi bulunmaktadır

Susam tohumları ağırlıklı olarak beyaz renklidir Fakat kahverengi siyah sarı şeklinde

farklı tuumlrleri de bulunmaktadır Susam tohumunun cinsine goumlre yağ oranı protein oranı

ve boyutları değişmektedir

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 19: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

6

BOumlLUumlM 2

KURAMSAL TEMELLER

21 Tahin

Susamın kabuğundan ayrıldıktan sonra kavrulması ve kavrulan susamların değirmende

ezilmesiyle tahin elde edilir Tahinin lezzeti ve kimyasal oumlzellikleri uumlretildiği susama goumlre

farklılık goumlstermektedir Tahin uumlretiminde ağırlıklı olarak ithal susam kullanılmaktadır

Tahin olarak işlenecek susamın iccedileriğindeki yabancı maddeler oumlncelikle temizlenir

temizlenen susamların kabuklarının ayrılması iccedilin su havuzlarında ıslatılır Islatılan

susamların kabuklarının ccedilıkması iccedilin doumlvme işlemi gerccedilekleştirilir Doumlvme işlemi sonrası

kabukların susam tanelerinden ağırlık farkı ile ayrılması iccedilin susam taneleri tuzlu su

iccedilinde bekletilir Kabuk taneleri dibe ccediloumlktuumlğuumlnde uumlstte toplanan susamlar alınarak

tuzunun arındırılması iccedilin yıkama işlemine tabi tutulur Yıkama işleminden sonra kabuğu

soyunmuş susam taneleri (100-150degC) arasında kavrulur Kavurma suumlresi ve sıcaklığı

tahinin lezzetini etkileyen oumlnemli bir parametredir Piyasada yaygın olarak satılan tahin

yanında bazı firmalarının oumlzel ccedilok kavrulmuş tahinleri de bulunmaktadır Kavurma

işlemiyle suyu uzaklaştırılan susamlar değirmende oumlğuumltuumllerek sıvı hale getirilmektedir

Bazı firmalar değirmende oumlğuumltme oumlncesi yanan kabuk parccedilalarının ayrışması iccedilin

susamları sorter cihazından geccedilirmektedir Boumlylece son uumlruumlnde goumlruumllebilen siyah taneler

engellenmektedir Ccedilok kademeli olarak uumlretimi gerccedilekleştirilen tahin direkt tuumlketildiği

gibi diğer gıda maddeleri iccedilin hammadde olarak da kullanılmaktadır Tahin uumlretim akışı

aşağıda belirtilmektedir (Şekil 21)

7

Hammadde (Susam)

darr

Temizlenme

darr

Kabuk Soyma ve Ayırma

darr

Kavurma (100-150 C)

darr

Soğutma

darr

Eleme

darr

Ezme

darr

Tahin

darr

Depolama

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması

22 Susam

Susam (Sesamum indicum) Pedeliaceae familyasına ait bir bitki tuumlruumlduumlr Şekil 1) Afrika

Asya Avrupa ve Tuumlrkiyersquonin sıcak boumllgelerinde uumlretilmektedir 2013 yılında duumlnyada 42

milyon ton susam uumlretimi gerccedilekleştirilmiştir Ccedilin ve Hindistan bu uumlretimdeki en buumlyuumlk

paya sahiptir TUumlİK 2015 yılı verilerine goumlre 2015 yılında Tuumlrkiyersquode 280 887 dekar alanda

susam uumlretimi yapılmış ve 18 530 ton uumlretim gerccedilekleştirilmiştir Yıllar itibariyle uumlretim

miktarları ve ekim alanlarına bakıldığında zamanla azalma meydana geldiği

goumlruumllmektedir Bu durum yurtdışına bağlılığı daha da arttırmaktadır Susam uumllkemizde

8

ağırlıklı olarak tahin ve susam yağı uumlretiminde kullanılmaktadır Bu kullanımlar yanında

pastacılık uumlruumlnlerinde de susam kullanımı yaygındır Susam yağ ağırlıklı olarak kozmetik

ve ilaccedil sektoumlruuml tarafından kullanılmakta olup kullanım miktarı azdır

Şekil 2 2 Susam

Şekil 2 3 Susam bitkisi

221 Susam Tohumlarının Oumlzellikleri

Pedaliaceae familyasından 16 cins ve 60 tuumlr arasında Sesamum cinsine ait yaklasık 37 tuumlr

bulunmaktadır Ancak bu cinse giren tuumlrler arasında sadece Sesamum indicum tuumlruumlnuumln

kuumlltuumlruuml yapılmaktadır (Şekil 2) Kuumlltuumlr susamının buguumln duumlnya uumlzerinde daha ccedilok tropikal

ve sıcak kuşağa yayılmış yaklaşık 3000 varyete ve ekotipi bulunmaktadır

Susam tohumları ağırlıklı olarak beyaz renklidir Fakat kahverengi siyah sarı şeklinde

farklı tuumlrleri de bulunmaktadır Susam tohumunun cinsine goumlre yağ oranı protein oranı

ve boyutları değişmektedir

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 20: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

7

Hammadde (Susam)

darr

Temizlenme

darr

Kabuk Soyma ve Ayırma

darr

Kavurma (100-150 C)

darr

Soğutma

darr

Eleme

darr

Ezme

darr

Tahin

darr

Depolama

Şekil 2 1 Tahin uumlretimi işlem akış şeması

22 Susam

Susam (Sesamum indicum) Pedeliaceae familyasına ait bir bitki tuumlruumlduumlr Şekil 1) Afrika

Asya Avrupa ve Tuumlrkiyersquonin sıcak boumllgelerinde uumlretilmektedir 2013 yılında duumlnyada 42

milyon ton susam uumlretimi gerccedilekleştirilmiştir Ccedilin ve Hindistan bu uumlretimdeki en buumlyuumlk

paya sahiptir TUumlİK 2015 yılı verilerine goumlre 2015 yılında Tuumlrkiyersquode 280 887 dekar alanda

susam uumlretimi yapılmış ve 18 530 ton uumlretim gerccedilekleştirilmiştir Yıllar itibariyle uumlretim

miktarları ve ekim alanlarına bakıldığında zamanla azalma meydana geldiği

goumlruumllmektedir Bu durum yurtdışına bağlılığı daha da arttırmaktadır Susam uumllkemizde

8

ağırlıklı olarak tahin ve susam yağı uumlretiminde kullanılmaktadır Bu kullanımlar yanında

pastacılık uumlruumlnlerinde de susam kullanımı yaygındır Susam yağ ağırlıklı olarak kozmetik

ve ilaccedil sektoumlruuml tarafından kullanılmakta olup kullanım miktarı azdır

Şekil 2 2 Susam

Şekil 2 3 Susam bitkisi

221 Susam Tohumlarının Oumlzellikleri

Pedaliaceae familyasından 16 cins ve 60 tuumlr arasında Sesamum cinsine ait yaklasık 37 tuumlr

bulunmaktadır Ancak bu cinse giren tuumlrler arasında sadece Sesamum indicum tuumlruumlnuumln

kuumlltuumlruuml yapılmaktadır (Şekil 2) Kuumlltuumlr susamının buguumln duumlnya uumlzerinde daha ccedilok tropikal

ve sıcak kuşağa yayılmış yaklaşık 3000 varyete ve ekotipi bulunmaktadır

Susam tohumları ağırlıklı olarak beyaz renklidir Fakat kahverengi siyah sarı şeklinde

farklı tuumlrleri de bulunmaktadır Susam tohumunun cinsine goumlre yağ oranı protein oranı

ve boyutları değişmektedir

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 21: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

8

ağırlıklı olarak tahin ve susam yağı uumlretiminde kullanılmaktadır Bu kullanımlar yanında

pastacılık uumlruumlnlerinde de susam kullanımı yaygındır Susam yağ ağırlıklı olarak kozmetik

ve ilaccedil sektoumlruuml tarafından kullanılmakta olup kullanım miktarı azdır

Şekil 2 2 Susam

Şekil 2 3 Susam bitkisi

221 Susam Tohumlarının Oumlzellikleri

Pedaliaceae familyasından 16 cins ve 60 tuumlr arasında Sesamum cinsine ait yaklasık 37 tuumlr

bulunmaktadır Ancak bu cinse giren tuumlrler arasında sadece Sesamum indicum tuumlruumlnuumln

kuumlltuumlruuml yapılmaktadır (Şekil 2) Kuumlltuumlr susamının buguumln duumlnya uumlzerinde daha ccedilok tropikal

ve sıcak kuşağa yayılmış yaklaşık 3000 varyete ve ekotipi bulunmaktadır

Susam tohumları ağırlıklı olarak beyaz renklidir Fakat kahverengi siyah sarı şeklinde

farklı tuumlrleri de bulunmaktadır Susam tohumunun cinsine goumlre yağ oranı protein oranı

ve boyutları değişmektedir

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 22: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

9

Susam danelerinin dış kısmında kabuk bulunmaktadır (Şekil 3) Dane uumlzerindeki kabuk

ince olmasına rağmen danelerin ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle kabuğun danedeki oranı

15-20 lsquoye kadar yuumlkselebilmektedir Susamın kabuk kısmı oksalit asit ve kalsiyum

accedilısından zengindir Oksalit asit vuumlcuda alındığında ortamdaki kalsiyumla tuz oluşturarak

beslenme accedilısından olumsuz bir yapıya doumlnuumlşmektedir Bu nedenle susam insan gıdası

olarak kullanılacağı zaman kabuğu uzaklaştırılmaktadır Susamın kabuğu ayrıldığında

oksalit asit oranı 025rsquoe kadar duumlşmektedir Ayrıca kabukta bulunan fitik asitte

minerallerin vuumlcut tarafından kullanılmasını azaltmaktadır

Şekil 24 Susam kabuğu

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 23: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

10

BOumlLUumlM 3

TAHİN UumlRETİMİ VE ULTRASES SİSTEMİ

31 Tahin Uumlretimi

311 Yabancı Maddelerin Uzaklaştırılması

Susam tohumlarına hasat sırasında veya sonrasında yabancı maddeler (taş toprak vb)

karışabilmektedir Bu nedenle susamın işlenmeden oumlnce iccedilerisinde olabilecek yabancı

maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir Bu amaccedilla boyut şekil veya yoğunluk farkı

esaslı ccedilalışan sistemler kullanılmaktadır Ayrıca susam tanelerine bulaşan demir iccedilerikli

yabancı maddelerin ayrılması iccedilin metal dedektoumlr sistemlerinden geccedilirilmektedir (Şekil

31)

Şekil 3 1 Metal dedektoumlr

312 Kabukların Soyulması

Tahin uumlretimi sırasındaki en oumlnemli işlem adımı kabukların ayrılması işlemidir Susam

tanelerinin ccedilok kuumlccediluumlk olması bu işlemin guumlccedilluumlkle yapılmasına sebep olmaktadır Bu

nedenle susam ccedilok kademeli yıkama bekletme kimyasal uygulama işlemlerine tabi

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 24: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

11

olmaktadır Susamın kabuklarının ayrılması sırasında firmalar tarafından farklı işlemler

uygulanabilmektedir Kabuk ayırma işleminin ilk basamağında susam kendi ağırlığının

5 katı su iccedilinde su banyolarında en az 6 saat bekletilir (Şekil 32 )

Şekil 3 2 Yıkama teknesi

İkinci basamak olarak yumuşamış olan susam taneleri silindirik trommel cihazından

geccedilirilir (Şekil 6) Boumlylece trommel iccedilinde bir yandan karıştırılırken bir yandan da

kısmen ccedilarpılıp doumlvuumllen ve zaten iyice yumuşamış olan tohum kabukları kolaylıkla

daneden ayrılmaktadır Bu işleme susam daneleri uumlzerindeki kabuklar tamamen

ayrılana kadar devam edilir Trommel cihazından alınan susam ve kabuk karışımı

tuzlu su iccedileren havuz iccediline alınır burada yoğunluk farkından dolayı susam taneleri

uumlstte ccedilıkarken kabuk taneleri havuzun altında toplanır (Şekil 33) Tuzlu su havuzunun

uumlstuumlnde toplanan susamlar suumlzgeccedil yardımı ile toplanır

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 25: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

12

Şekil 3 3 Trommel

Şekil 34 Tuzlama teknesi

Kabuklarından ayrılan susam danelerindeki tuzu uzaklaştırmak amacıyla iki yıkama

işlemi yapılır Yıkama işlemi tamamlandıktan sonra kireccedilli su ile yıkama işlemi yapılır

Kireccedille yıkama susamın kurutma ve kavurma işlemlerinin dengeli olmasını

sağlamaktadır Susam danelerindeki kireccedilli suyu uzaklaştırmak iccedilin tekrar yıkamaya

tabi tutulur Tuumlm yıkama işlemleri tamamlandığında susam danelerindeki suyu

uzaklaştırmak amacıyla suumlzme veya santrifuumljleme işlemi yapılır (Şekil 34)

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 26: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

13

Şekil 3 5 Kurutma santrifuumljuuml

313 Kavurma ve Kurutma

Kabuğu ayrılan susam tanelerinin yapısında yuumlksek oranda su bulunmaktadır

Yapısındaki su nedeniyle oumlğuumltme işlemi sırasında sorunla karşılaşılmakta istenen boyut

elde edilememektedir Bu nedenle susamın oumlğuumltme oumlncesinde suyunun 3-5 seviyesine

indirilmesi gerekmektedir Bu işlem iccedilin doumlner kavurma kazanları veya elektrikli fırınlar

kullanılmaktadır Kavurma işlemi sırasında kademeli olarak ısı uygulanmaktadır

Kavurma işleminin ilk adımı pişirme sonrası kavurma ve kurutmadır Bu işlemler

sırasında uygulanan ısılar ve suumlreler işletmelere goumlre değişmektedir Uygulanan

sıcaklıklar 100-150C arasında değişmektedir duumlşuumlk sıcaklıkta işlem yapılması uumlruumln

kalitesini olumlu etkilemektedir Kavurma işlemi sırasında uumlruumlnuumln tadı ve aroması

oluşmaktadır Kavurma işlemi sırasında tohumun yapısında yer alan azotlu maddelerin

buumlyuumlk bir kısmı koaguumlle olarak daha iyi ezilebileceği bir yapıya kavuşurken ardından

uygulanan kurutma aşamasında kolaylıkla oumlğuumltuumllebileceği gevrek bir yapı kazanmış olur

(Şekil 36 ve 37)

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 27: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

14

Şekil 3 6 Kurutma Tuumlneli

Şekil 3 7 Silindir Kurutma Fırını

314 Oumlğuumltme

Kavurma işlemi tamamlanan susamlar oumlncelikle oda koşulları sıcaklığına getirilir

sonrasında oumlğuumltme işlemine tabi tutulur Oumlğuumltme işlemi genel olarak kaba ve ince olacak

şekilde kademeli olarak gerccedilekleştirilmektedir Oumlğuumltme işlemi modern değirmenlerle

yapıldığı gibi taş değirmenlerle de yapılmaktadır Oumlğuumltme kalınlığı kullanım amacına goumlre

duumlzenlenebilmektedir Oumlğuumltme işlemi sonrasında tahin elde edilir(Şekil 38)

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 28: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

15

Şekil 3 8 Tahin

32 Ultrases

Ultrases katı sıvı ve gazlardan geccedilebilen frekansı 20 kHzrsquoden daha fazla olan insan

kulağı tarafından algılanamayan ses dalgası uygulamasıdır Başka bir tanımla saniyede

20000 veya daha fazla ses dalgası tarafından enerji uumlretilmesidir Ultrases uygulaması

temel olarak uumlccedil frekans dizisine ayrılabilir 1- Guumlccedilluuml ultrases ( 16-100 kHz) 2- Yuumlksek

frekanslı ultrases ( 100 kHz- 1 MHz) 3- Tanısal ultrases (1- 10 MHz) Guumlccedil ultrases

kullanımında akışkan uumlzerine etki eden hidrostatik basınca ilaveten birde ultrases

basıncının yuumlklenmesidir (Muthukumaran Kentish Stevens amp Ashokkumar 2006)

Nesnelerin titreşimiyle oluşan uygun ortamlarda sıkışma ve genleşmeler şeklinde

ilerleyen dalgalara da ses denir 20 Hz altındaki sesler ccedilok alccedilak frekanslı ses (infrasonik

) 20000 ve yukarısındaki sesler ise ccedilok yuumlksek frekanslı (Ultrasonik) olarak sınıflandırılır

Ultrases sistemlerinde yuumlksek frekansın oluşturduğu enerji kullanılır Ultrases

cihazlarında genellikle 20 kHzden 10 MHze kadar değişen frekanslar kullanılmaktadır

Uygulanan frekans yapılacak uygulamaya goumlre farklı seccedililmektedir

321 Ultrases Mekanizması ve Etkileri

Ses enerjisi bir ortama uygulandığında ortamda dalgalar oluşur ve ortamda bulunan

partikuumlller uumlzerinde sıkışma ve gevşeme yaratır Uygulanan ses dalgasının buumlyuumlkluumlğuumlne

goumlre partikuumll uumlzerinde fiziksel kimyasal veya biyokimyasal değişimler gerccedilekleşir

Yuumlksek şiddetli ultrasonikasyon uygulanan sıvıda yuumlksek basınccedil ve duumlşuumlk basınccedillı dalgalar

oluşur Duumlşuumlk basınccedillı dalga oluşumu sırasında ultrasonik dalgalar kuumlccediluumlk vakum

baloncuklar meydana getirirler ve bu baloncuklar daha fazla enerji absorblayamayacak

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 29: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

16

hacme ulaştıklarında yuumlksek basınccedillı dalga oluşumu ortaya ccedilıkar ve bu sırada iccedile doğru

patlarlar Bu olaya kavitasyon adı verilir

322 Kavitasyon

Yuumlksek guumlce sahip akustik dalgaların gıdaların fiziksel biyokimyasal ve mikrobiyolojik

oumlzelliklerini değiştirebilmesi ultrases dalgasının ve uygulandığı uumlruumlnuumln oumlzelliklerine bağlı

olarak ccedileşitlilik kazanmaktadır [18] Ultrases işleminin gıda işlemlerinde meydana

getirdiği bu etkilerin oluşmasının temel faktoumlruuml akustik kavitasyondur Ses dalgası bir

sıvının iccedilerisinden geccedilerken ardışık olarak sıkışma ve gevşeme aktiviteleri gerccedilekleşir

Gevşeme pozisyona geccedilerken negatif basınccedil sıvının noktasal ccedilekme kuvvetini aştığı

zamanlarda mikrometre ccedilaplarında kabarcık ve boşluklar meydana gelir Yuumlksek guumlce

sahip ultrases kullanılarak oluşturulan bu kabarcıklar birkaccedil dalgalanmayla hızlı bir

şekilde oluşur ve patlarlar ki bu olaya kavitasyon denir [20] Kavitasyon suumlreksiz

kavitasyon ve sabit kavitasyon olmak uumlzere iki şekilde oluşmaktadır Oluşumundan sonra

hızlı bir şekilde titreyerek salınan kabarcıklara sabit kavitasyon şiddetli bir şekilde

patlayana ise suumlreksiz kavitasyon denir Eğer ses dalgalarının şiddeti 10 Wcm2 ve

uumlzerinde olursa suumlreksiz kavitasyon kabarcıkları oluşacaktır Bu kabarcıklar birkaccedil akustik

salınımla birlikte hızlı bir şekilde hacimleri genişlemekte fakat kabarcıklar etkili bir

şekilde dayanmalarına rağmen ccedilok kısa bir suumlrede hacimleri kritik seviyeye ulaşmaktadır

Kabarcıkların hacimleri artan enerjiyi absorplayamayacak bir seviyeye ulaştığında

şiddetli bir ccediloumlkuumlşle sona ermektedir [29] [20] Etkisini akustik enerjinin bu şekilde kuumlccediluumlk

hacimlerde yoğunlaştırılmasından alan kavitasyon hot-spot teorisine goumlre kavitasyon

sırasında oluşan kabarcıkların şiddetli bir şekilde patlaması sonucu noktasal olarak ccedilok

yuumlksek sıcaklık (yaklaşık 2000 - 5000degC) ccedilok yuumlksek basınccedil (yaklaşık 10 ndash 100 MPa)

mikroşok dalgalar ve ışık enerjisinin yayılmasıyla sonuccedillanmaktadır Noktasal olarak

sıcaklık basınccedil ve yuumlksek basıncın bir sonucu olan şok dalgaları gıdalarda meydana gelen

birccedilok fiziksel biyokimyasal bakterisidal etkilerin ve protein nişasta gibi buumlyuumlk

polimerlerin veya farklı materyallerin birleşim noktalarının mekanik olarak

boumlluumlnmelerine yol accedilabilir [29] [20] [30] [31]

Kavitasyon olayının oluş sırası şoumlyledir Ultrases dalgalarının seyrelme fazında boşluk

biccediliminde bir kesilme olur Bu boşluk ise verilen sıvının doymuş buharı ile doludur

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 30: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

17

Sıkıştırma fazında buhar yoğunlaşır ve boşluk artan basıncın etkisi ile duumlşmesi sonucu

bozunur Sıkışma son bulduğunda ortamda hızla buharlaşan etrafı ccedilevrili sıvı iccedilinde

saniyelik şok dalgaları oluşur ldquoKavitasyonrdquo olarak adlandırılan bu olay sonucunda 1000

atmrsquonin uumlzerinde basınccedil ve buumlyuumlk bir enerji accedilığa ccedilıkar Bu enerji kabarcıkların

bulunduğu boumllgeyi ısıtır ve kimyasal reaksiyonlara neden olur

Gıda prosesleri amacıyla kullanılan duumlşuumlk frekanslı (20- 100 kHz ve yuumlksek guumlccedilluuml ultrases

(power ultrasound) ultrases uygulamalarında kavitasyon oluşabilmektedir Kavitasyon

baloncuklarında patlama anında yapılarında ccedilok yuumlksek derecede ısı (yaklaşık olarak

5000 K) ve basınccedil (tahminen 500 MPa) meydana gelir

323 Gıda Teknolojisinde Ultrases Kullanımı

Ultrases teknolojisi uumlruumlne zarar vermemesi farklı alanda kullanılabilmesi ve işlem

suumlresinin kısa olması nedeniyle gıda sanayi tarafından gelecekte kullanılabilecek bir

uygulamadır Ultrases sistemi sayesinde yuumlksek sıcaklıkta yapılan pastoumlrizasyon ve

sterilizasyon işleminin duumlşuumlk sıcaklıklarda yapılabilirliği uumlzerine ccedilalışmalar

yuumlruumltuumllmektedir Ultrases sistemi sayesinde uzun suumlreli ısıl işlemin uumlruumlnde oluşan

değişimlerin oumlnuumlne geccedililmesi hedeflenmektedir Boumlylece tuumlketiciler tarafından daha

tercih edilebilir olacaktır Ultrases sisteminin sektoumlre aktarılması amacıyla laboratuvar

ve pilot oumllccedilekli ccedilalışmalar devam etmektedir Ccedilalışmalarda ultrases sisteminin ısı ve

basınccedil uygulamaları ile birleştirildiğinde etkinliğinin arttığı goumlruumllmektedir Suumlt

sektoumlruumlnde pastoumlrizasyon işlemi ultrases sistemi ile gerccedilekleştirildiğinde ani ısılma

nedeniyle mikroorganizmaların oumllduumlğuuml fakat bu işlem sırasında protein yapısında

değişimlerin oluştuğu goumlruumllmuumlştuumlr Yaşanan olumsuzlukların engellenmesi iccedilin

geliştirme ccedilalışmaları devam etmektedir Buguumln magarin uumlretiminde enduumlstriyel olarak

ultrases sistemi kullanılmaktadır

Genel olarak gıda teknolojisinde US kullanımı

Huumlcrelerin parccedilalanması

Ekstraksiyon (huumlcre iccedili materyalin ekstraksiyonu enzim eldesi)

Sıvı gıdalardaki enzim reaksiyonlarının aktivasyonu

Fermentasyonun hızlandırılması

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 31: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

18

Karıştırma

Homojenizasyon

Katı materyalin sıvı iccediline disperse olması

Sıvı akımdaki yağın emuumllsifiye edilmesi

Puumlskuumlrtme

Gazların ayrılması (degassing)

Enzimlerin inaktivasyonu

Mikrobiyal inaktivasyon

Kristalizasyon

Canlı huumlcrelerin stimuumllasyonu

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 32: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

19

BOumlLUumlM 4

MATERYAL VE YOumlNTEM

41 Materyal

Araştırma materyali olarak piyasadan temin edilen tahinler kullanılmış ve işlem yapılana

kadar oda sıcaklığında muhafaza edilmiştir

42 Ccedilalışma Planı

Bu ccedilalışmada UIP1000 hd ultrases cihazının kullanılması planlanmaktadır (Şekil 41)

Şekil 4 1 Suumlrekli akışlı ultrases cihazı

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 33: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

20

Tahin numuneleri 3 farklı dalga genliğinde (50 75 100) ve her bir dalga genliğinde 4

farklı suumlrede (1 dk 2dk 3dk 5 dk) ultrases cihazına goumlnderilmiştir İşlemden oumlnce ve

sonra elde edilen tahin numunelerinin renk yağ ayrılması emuumllsiyon stabilitesi ve

reolojik oumlzelliklerindeki değişimler incelenmiştir Ccedilalışmada kullanılacak sistem Şekil

41rsquode şematize edilmiştir

43 Fiziksel ve Kimyasal Analizler

Tahinlerin fizikokimyasal oumlzelliklerinin belirlenmesi iccedilin toplam yağ [32] toplam kuru

madde protein ve kuumll [32] analizleri yapılmıştır

431 Kuumll Analizi

Numunelerin kuumll analizi TS 6399 metoduna uygun olarak gerccedilekleştirilmiştir Analiz

sırasında 525 C de sabit tartıma getirilen krozelerin iccediline 10 gr numuneler konulup

krozeler 550-600 C sıcaklıktaki etuumlvde 4 saat bekletilerek beyaz kuumlluumln elde edilmesi

bekletilmiştir Kroze sabit tartıma geldiğinde ilk tartım ile arasındaki fark hesaplanarak

kuumll miktarı tespit edilmiştir

432 Toplam Kuru Madde Analizi

Toplam kuru madde analizi TS 1632 EN ISO 665 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir

5-10 gr numune tartılmış 1032 Crsquo de sabit ağırlığa gelene dek kurutulmuştur Kurutma

işlemi sonrası numuneler desikatoumlrde soğutulmuş ve tartımlar alınarak aşağıda

belirtildiği gibi hesaplama yapılmıştır

M1 - M

KM () = 100

M2 ndash M

KM () Kuru maddenin miktarı ()

M Kurutma kabı ve kapağının darası (g)

M1 Kurutma kabı ve kapağı ile kalıntının ağırlığı (g)

M2 Kurutma kabı ve kapağı ile numunenin ağırlığı (g)

100 rsquoye ccedilevirme faktoumlruuml

Nem miktarı () 100 ndash KM

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 34: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

21

433 Toplam Yağ Miktarı

Toplam yağ analizi AOAC 1990 metodu kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir 5 gr numune

erlen iccediline tartılıp 45 ml su ve 55 ml 8 M HCl ilave edilerek 15 dk ağızı kapalı bir şekilde

kaynatılmıştır Erlen iccedileriği filtre kağıdından suumlzuumlluumlp 3 kez su ile yıkanmıştır Filtre kağıdı

saat camı uumlzerinde 103 C de 10 dakika kurutulmuştur Daha sonra filtre kağıdı

ekstraksiyon kartuşu iccediline yerleştirilip uumlzeri pamuk ile kapatılmıştır Ekstraksiyon

kartuşu ve yağın toplanacağı balonlar 103 degCrsquo de etuumlvde 1-15 saat bekletilerek sabit

tartıma getirilir ve desikatoumlrde oda sıcaklığına kadar soğutularak tartımları alınmıştır

150 mL petrol eteri soxhelet duumlzeneğine ilave edilmiş ve asit hidrolizine uğramış numune

soxhelet duumlzeneğinde 30 sifon yapacak şekilde yağ ekstraksiyonuna bırakılmıştır

Ekstraksiyon suumlresi dolunca sifon işlemi tamamlanmadan solvent alınmış Balonda

solvent kalmayınca balon aparattan ayrılıp su banyosunda kalan solvent uccedilurulmuştur

Balon 103 degCrsquo lik etuumlvde bekletilerek sabit tartıma gelene kadar kurutulmuş desikatoumlrde

oda sıcaklığına geldikten sonra tartımı alınmış yağ miktarı aşağıdaki şekilde

hesaplanmıştır

Yağ = (( W3 ndash W2 ) W1 ) x 100

W1 = Oumlrnek ağırlığı g

W2 = Ekstraksiyon kabının ağırlığı g

W3 = Ekstraksiyon sonrası ekstraksiyon kabı +yağ miktarı g

434 Protein Tayini

Protein analizi iccedilin Kjedahl cihazı ile gerccedilekleştirilmiş işlem sırasında AOAC 1990 metodu

kullanılmıştır Analiz iccedilin 1 gr numune tartılıp asit ilave edilerek 400 C de 60 dk yakma

işlemine tabi tutulmuştur Soğuyan ccediloumlzeltinin distilasyonu ve distilatın titrasyonu

yapılarak H2SO4 sarfiyatına goumlre protein miktarı hesaplanmıştır

435 Renk Analizi

Renk oumllccediluumlmuuml Minolta CR 200 cihazı ile L a b değerlerinin belirlenmesi ile yapılmıştır

Oumllccediluumlmlerden oumlnce cihaz beyaz yuumlzeye goumlre kalibre edilmiş ve buumltuumln oumllccediluumlmler beyaz bir

zemin uumlzerinde gerccedilekleştirilmiştir Kontrol ve ultrases uygulanmış oumlrnekler arasındaki

renk farkı (ΔE) hesaplanmıştır

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 35: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

22

ΔE = [(ΔL2) + (Δa2) + (Δb2)]12

Şekil 4 2 Suumlrekli sistemde ultrases işleme hattı

436 Peroksit Analizi

Yağ oumlrneklerinin peroksit sayısı AOAC (1994) de belirtilen youmlnteme goumlre yapılmıştır 500

005 g oumlrnek 250 mlrsquolik cam kapaklı erlene tartılmış ve sonra 30 ml asetik asit-kloroform

(32) ccediloumlzeltisi eklenmiştir Soluumlsyonda oumlrnek ccediloumlzuumlluumlnceye kadar erlen karıştırılmış 05 ml

doymuş potasyum iyoduumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiştir Tam bir dakika karıştırılarak

bekletilmiş daha sonra 30 ml distile su ilave edilmiştir Yavaş yavaş eklenerek ve sabit

olarak karıştırılarak 01 N sodyum tiyosuumllfat ile sarı iyoduumlr rengi kaybolana dek titre

edilmiştir Yaklaşık 2 ml nişasta indikatoumlr ccediloumlzeltisi ilave edilmiş Sabit hızda ve kuvvetli

karıştırarak yavaş yavaş 01 N Sodyum tiyosuumllfat ilave edilerek titrasyon devam

edilmiştir Kloroform tabakasından buumltuumln iyotun accedilığa ccedilıkması iccedilin doumlnuumlm noktasına

yaklaşıldığı sırada erlen iyice ccedilalkalanarak titrasyona devam edilmiştir Mavi rengin tam

kaybolduğu ana kadar damla damla tiyosuumllfat ilave edilmiştir Sarfiyata goumlre aşağıdaki

şekilde peroksit miktarı belirlenmiştir

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 36: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

23

Peroksit değeri 1000 g oumlrnek iccedilin ldquomilieşdeğer peroksit 1000 g oumlrnekrdquo olarak ifade edilir

( Ouml - K ) ( N ) ( 1000 )

PD= -------------------------------

Oumlrnek ağırlığı (g)

K Koumlr iccedilin harcanan titrant hacmi ml

Ouml Oumlrnek iccedilin harcanan titrant hacmi ml

N Sodyum tiyosuumllfat ccediloumlzeltisinin normalitesi

PD Peroksit değeri (meq1000 g)

437 Yağ Ayrılma Oranı

Ayrılan yağ miktarının belirlenmesi ultrases uygulanmış tahin numunelerinde ve

kontrolde yapılmıştır Bu analiz 25mLrsquolik mezuumlrler iccedilerisine 20 mL tahinin konulması ve

oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmasını iccedilermektedir Uumlruumlnlerdeki değişim haftalık

olarak ayrılan yağ miktarı oumllccediluumllerek belirlenmiş ve hacimce olarak ifade edilmiştir

438 Reolojik Analizler

Tahinlerin akış davranışının belirlenmesi iccedilin uumlruumlnuumln yatışkan fazdaki (steady shear)

reolojik oumlzellikleri belirlenmiştir Bu amaccedilla uumlruumlne 25 degCrsquode 01 ile 100 s-1 aralığında

kesme (shear rate) uygulanmıştır Elde edilen kesme hızı (shear rate) kayma basıncı

(shear stress) verilerine goumlre uumlruumlnuumln akış davranış modeli karşılaştırılarak Ostwald de

Waele model kullanılarak belirlenmiştir

Model parametreleri aşağıdaki verilmiştir

=Kn

Eşitlikte kayma gerilimini (Pa) K kıvam katsayısını (Pasn) kesme hızını (s-1) ve n akış

davranış indeksini goumlstermektedir

439 Duyusal Analiz

İşlemler sonrasında tahinlerin duyusal oumlzelliklerindeki değişimi belirlemek amacıyla

duyusal analiz testi uygulanmıştır Duyusal analizler 20 eğitimli panelist tarafından 9

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 37: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

24

skalalı (1-9 arası) hedonik goumlsterge ccedilizelgesi kullanılarak gerccedilekleştirilmiştir Duyusal

analizde oumlrnekler tat koku kıvam ve renk kriterlerine goumlre değerlendirilmiştir

Duyusal analiz oumlncesi panelistlere ccedilalışma ve duyusal test ile ilgili eğitim verilerek

duyusal testin en doğru şekilde gerccedilekleştirilmesi sağlanmıştır

Ccedilizelge 41 Hedonik skala oumllccedileğinin dağılımı

Skor Anlamı

1 Aşırı koumltuuml

2 Ccedilok koumltuuml

3 Koumltuuml

4 Koumltuumlnuumln uumlstuuml

5 Orta

6 İyi

7 Oldukccedila iyi

8 Ccedilok iyi

9 Muumlkemmel

4310 İstatistik Analizleri

Ccedilalışmanın istatistik analizleri SPSS 150 (SPSS Inc Chicago USA) programında

yapılmıştır Elde edilen ham verilere ccediloklu varyansa analizi uygulanmış ve verilerin

ortalamaları plt005 oumlnem seviyesinde Duncan ccediloklu karşılaştırma testiyle

karşılaştırılmıştır

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 38: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

25

BOumlLUumlM 5

ARAŞTIRMA BULGULARI

51 Uygulama Parametreleri

Kontrol numunesi olarak kullanılacak olan tahin kimyasal kompozisyonu acısından

incelenmiş ve Tuumlrk Gıda Kodeksi Tahin Tebliği (No 201527) tarafından belirlenen

limitlere goumlre karşılaştırılmıştır Tebliğe goumlre kuumltlece yağ min 50 protein min 20

kurumadde miktarı min 985 ve kuumll max 32 dirKontrol numunesinin kuumltlece yağ

miktar 598 protein miktarı 2252 kurumadde 9915 kuumll de 32 bulunmuştur

Elde edilen veriler incelendiğinde tebliğe uygun bir kontrol numunesi seccedilildiği tespit

edilmiştir Ayrıca duyusal analiz sırasında yanlış youmlnlendirmelere sebep olmaması

accedilısından tebliği de yer almamasına rağmen ransit tat durumuna karşı peroksit analizi

yapılmış ve 097 meg 1000 g gibi duyusal olarak hissedilmeyecek bir sonuccedil

bulunmuştur

Ultrases işlemi uygulanan tahin oumlrneklerinin gerccedilek guumlccedil değerleri ve tahinlerin son

sıcaklıkları Ccedilizelge 1de sunulmuştur Yapılan ccedilalışmada suumlre arttıkccedila tahin

numunelerinin ultrasounda maruziyeti arttığı iccedilin sıcaklığın daha arttığı goumlruumllmuumlştuumlr

Sıcaklık artışı suumlre ve dalga genliğine goumlre arttığı tespit edilmiştir 100 dalga genliğinde

yapılan ccedilalışmada 5 dakika işlem suumlresi sonunda tahin numunelerinin sıcaklığı 325 C

den 66 C lsquoye ccedilıkmış uumlruumlnde istenmeyen kokular ve renk oluşmuştur Ultrasound

uygulamasında uumlruumln oumlzelliklerinin korunması ve istenilen etkinin oluşması iccedilin suumlre

dalga genliğinin optimizasyonunun buumlyuumlk oumlnem taşıdığı yapılan ccedilalışmalarda

goumlruumllmuumlştuumlr Kullanılan sisteme istenilen uumlruumln yapısına ve uumlruumlne goumlre enduumlstride sistem

parametreleri ccedilalışılması gerekmektedir

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 39: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

26

Ccedilizelge 5 1 Ultrases uygulanan oumlrneklerdeki guumlccedil seviyeleri ve son sıcaklıkları

Dalga Genliği

()

İşlem suumlresi

(Dak)

Harcanan Guumlccedil (W) Son sıcaklık (degC)

50

1 250 38

2 242 40

3 240 425

5 212 47

75

1 388 425

2 362 50

3 348 52

5 310 60

100

1 600 41

2 569 49

3 538 57

5 495 66

Kontrol - 325

52 SEM Goumlruumlntuumlleri

Ultrases işlemi uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlleri Şekil 51 Şekil 52 ve Şekil 53rsquote

sunulmuştur Kontrol numunesine ait SEM goumlruumlntuumlleri de ise Şekil 54rsquode sunulmuştur

Ultrases uygulanan numunelerde yağ tanelerinin boyutunun kuumlccediluumllduumlğuuml boumlylece daha

homojen yapıya sahip olduğu goumlruumllmektedir Uygulanan dalga genliği ve suumlre arttıkccedila

tahin numunelerinin homojen yapısının arttığı tespit edilmiştir 50 dalga genliğinde

yapılan denemelerin goumlruumlntuumlleri incelendiğinde yağ damlacıkları diğer karışımdan ayrı

olarak goumlruumllduumlğuuml homojen yapı oluşmadığı suumlre arttıkccedila yağ damlacıklarının boyutunun

kuumlccediluumllduumlğuuml fakat ayrı yapının korunduğu goumlruumllmektedir(Şekil 51) 75 dalga genliğinde 3

dakika sonrasındaki numuneler ve 100 dalga genliğinde ccedilalışılan numunelerde homojen

goumlruumlntuuml tespit edilmiş yağ damlacıkları kuumlccediluumllerek diğer karışımla homojen yapı

oluşturmuştur (Şekil 52 Şekil 53) Homojen yapı elde edilebilmesi iccedilin 50 dalga

genliğinin 5 ve daha az suumlrelerde yapılan ultrasounda uygulamasının yeterli olmadığı

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 40: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

27

daha yuumlksek dalga genliğinde veya daha uzun suumlreler ultrasound uygulaması gerekliliği

belirlenmiştir Ayrıca SEM ile numunelerin incelenmesi ultrasound uygulamasının uumlruumln

yapısındaki etkisinin tespitinde oumlnemli bir analiz olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

50 dalga genliği- 1 dakika 50 dalga genliği- 2 dakika

50 dalga genliği- 3 dakika 50 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 1 50 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 41: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

28

75 dalga genliği- 1 dakika 75 dalga genliği- 2 dakika

75 dalga genliği- 3 dakika 75 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 2 75 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 42: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

29

100 dalga genliği- 1 dakika 100 dalga genliği- 2 dakika

100 dalga genliği- 3 dakika

100 dalga genliği- 5 dakika

Şekil 5 3 100 Genlikte ultrason uygulanan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

Şekil 5 4 Herhangi bir işlem uygulanmayan tahinlerin SEM goumlruumlntuumlsuuml

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 43: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

30

53 Yağ Fazının Ayrılması

Ultrases işlemi uygulanmış tahinler 6 ay boyunca depolanmış ve depolama suumlrecindeki

yağ fazının ayrılması Şekil 55 Şekil 56 ve Şekil 57rsquode sunulmuştur Yapılan

incelemede(Şekil 55) 50 dalga genliğinde ccedilalışan numunelerin kontrol numunesi ile

benzer sonuccedillar verdiği fakat 75 ve 100 dalga genliğindeki numunelerin(Şekil 56 Şekil

57) ise kontrol numunesinden ayrıldığı depolama suumlresi boyunca değişiklik goumlstermekle

birlikte ortalama 23 daha az yağ ayrışımı oluşturduğu ve ayrışmanın daha geccedil başladığı

tespit edilmiştir Lesitin ilave edilen numuneninde benzer şekilde tahinin yağ

ayrıştırmasını geciktirdiği ve azalttığı belirlenmiştir fakat Tahin tebliğine goumlre uumlruumlne

emuumllgatoumlr katılmasına izin verilmediği iccedilin enduumlstriyel olarak uygulanması muumlmkuumln

değildir Ultrasound uygulaması tahinde yağ ayrışması sorununu tam olarak

engellemediği fakat gecikmesi ve azalmasında etkin olduğu goumlruumllmuumlştuumlr

Şekil 5 5 50 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

50 - 1 dak

50 - 2 dak

50 - 3 dak

50 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 44: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

31

Şekil 56 75 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

Şekil 5 7 100 genlikte ultrases uygulanan tahinlerin depolama faz ayrılmaları

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

75 - 1 dak

75 - 2 dak

75 - 3 dak

75 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Faz

ayrı

lmas

ı (

)

Depolama (hafta)

100 - 1 dak

100 - 2 dak

100 - 3 dak

100 - 5 dak

Kontrol

Lesitin-02

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 45: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

32

54 Reolojik Değişimler

Ccedilizelge 52rsquode oumlrneklerin K n ve R2 değerleri goumlsterilmiştir En duumlşuumlk K değeri kontrol

oumlrneğinden en yuumlksek K değeri ise 100 şiddet uygulanan tahin oumlrneğinden elde

edilmiştir Kontrol oumlrneğinin K n ve R2 değerleri sırasıyla 26893 08914 ve 09999 olarak

hesaplanmıştır Goumlruumllduumlğuuml uumlzere suumlre ve dalga genliği değerlerine bakılmaksızın ultrases

uygulamasının oumlrneklerin kıvam katsayılarında bir artışa neden olmuştur Bu artış şiddet

artıkccedila artmış suumlre azaldıkccedila ise bu artış azalmıştır Bununla birlikte şiddet artışıyla

birlikte daha yuumlksek K değerleri elde edilse de farklı şiddet uygulamasının K değerlerine

etkisi oumlnemsiz bulunmuştur Oumlrneklerin n değerleri 1 den kuumlccediluumlk ve 1 e yakın bir

değerlerde (089-085) hesaplanmıştır Bu veriler oumlrneklerin non-newtonian akış

davranış oumlzelliği goumlsterdiğine işaret etmektedir n değerin 1 yakın olması oumlrneklerin

newtonian olmayan akış oumlzelliğinde newtonian akışa yakın bir akış sergilediğini

goumlstermektedir Şiddet ve suumlre artıkccedila oumlrneklerin n değerlerinde azalma goumlzlenmiştir Bu

durum ultrases uygulamasının oumlrneklerde bir deformasyona sebep olarak akış davranış

oumlzelliğini newtonian olmayan akış karakterine yakınlaştırmıştır

Şekil 20 de oumlrneklerin akış davranış oumlzellikleri goumlsterilmiştir Şekilden de goumlruumlleceği uumlzere

kesme hızı artıkccedila oumlrneklerin vizkozite değerlerinde bir azalma goumlzlenmiştir Suumlre

artışının oumlrneklerin deformasyona uğraması ve newtonian olmayan karakterin artışına

sebep olduğunu şekilden anlaşılmaktadır Suumlre uygulamasının deformasyona neden

olması diğer bir ifadeyle kıvamın azalmasına sebebiyet vermesi şiddet artışının ise

kıvamda artış sağlamasından dolayı yuumlksek ultrases ve duumlşuumlk suumlre uygulaması kıvam

artışı accedilısından tercih edilebilir proses parametresi olarak değerlendirilebilir

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 46: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

33

Şekil 5 8 Farklı şiddet ve suumlrede ultrases uygulamasının tahinlerin akış davranışları

(a 50 ultrases b 75 ultreases ve c 100 ultrases uygulaması)

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

a K

50-1

50-2

50-3

50-5

0

36

72

108

144

180

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

b 75-1

75-2

75-3

75-5

0

34

68

102

136

170

0 20 40 60 80 100

Ka

ym

a g

eri

lim

i

Kesme hızı

c 100-1

100-2

100-3

100-5

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 47: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

34

Ccedilizelge 5 2 Oumlrneklerin K n ve R2 değerleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Akış davranışı

K (Pasn) n R2

50

1 2971706 0875306 09999

2 2873210 0881404 09998

3 2869984 0876017 09998

5 2807579 0872923 09999

75

1 3025196 0875306 09999

2 2924928 0881404 09998

3 2921643 0876017 09999

5 2858115 0872923 09998

100

1 3039075 0870209 09998

2 2944092 0867049 09998

3 3065832 0861504 09998

5 2879790 0855691 09998

Kontrol Değerleri 2689300 0891400 0999900

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 48: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

35

55 Duyusal Analiz

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin duyusal analizleri Ccedilizelge

53rsquode sunulmuştur Duyusal analiz işlemi sırasında tat-koku kıvam ve renk oumlzellikleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır

Duyusal analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu

sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan

numunelerde istenmeyen koku oluşumu goumlzlenmiştir Uygun dalga genliği ve suumlre

kullanımı tahinin duyusal oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 3 Oumlrneklerin duyusal analizleri

Ultrason

Genliği ()

İşlem suumlresi

(Dak)

Duysal oumlzellikler

Tat-koku Kıvam Farklı renk

tespiti

50

1 84plusmn08 90plusmn00 -

2 90plusmn00 79plusmn07 -

3 81plusmn04 84plusmn08 -

5 73plusmn11 79plusmn07 -

75

1 86plusmn05 73plusmn05 -

2 86plusmn05 76plusmn05 -

3 79plusmn07 80plusmn06 -

5 63plusmn08 71plusmn07 +

100

1 86plusmn05 73plusmn11 -

2 83plusmn08 77plusmn05 -

3 54plusmn05 74plusmn08 +

5 39plusmn09 79plusmn11 +

Kontrol 90plusmn00 90plusmn00 -

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 49: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

36

56 Renk Oumllccediluumlmuuml

Tahine uygulanan ultrases işlemi sonrası numunelerin renk oumllccediluumlm sonuccedilları Ccedilizelge

54rsquode sunulmuştur Renk analiz işlemi sırasında Lab ve (ΔE) değerleri

incelenmiş numuneler işlem goumlrmemiş kontrol numunesiyle karşılaştırılmıştır Renk

analiz sonuccedilları incelendiğinde numuneler arasındaki farklılığın az olduğu sadece 75

dalga genliğinde 5 dakika ve 100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde

duyusal analizler sırasında da goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur Uygun dalga

genliği ve suumlre kullanımı tahinin renk oumlzelliklerinde değişim meydana getirmediği

goumlruumllmuumlştuumlr

Ccedilizelge 5 4 Oumlrneklerin renk analizleri

Dalga

Genliği

()

İşlem

suumlresi

(Dak)

L

L

a

a

b

b

dE

(ΔE)

50 1 4629 1181 3009 010

2 4644 1190 3007 016

3 4641 1189 3011 016

5 4651 1193 3009 023

75 1 4644 1194 3007 02

2 4650 1192 3013 023

3 4648 1196 3010 024

5 4755 1299 3114 203

100 1 4649 1204 3009 031

2 4655 1197 3013 030

3 4766 1272 3221 271

5 4717 1296 3247 283

Kontrol 4636 1176 3003

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 50: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

37

BOumlLUumlM 6

SONUCcedil ve OumlNERİLER

Tahinlerin depolanmasında yağ fazının ayrılması oumlnemli bir problemdir Bu ccedilalışmada

ultrases işlemiyle tahinlerin homojenize edilebilirliğinin belirlenmesi iccedilin tahin

numunelerine ultrases uygulanmış ve numunelerin SEM goumlruumlnuumlmleri yağ ayrılması

reolojik oumlzellikleri renk ve duyusal oumlzelliklerdeki değişimler incelenmiştir

- Ultrases uygulanan tahinlerde SEM goumlruumlntuumllerinde yapılan incelemelerde ultrases

dalga genliği ve uygulama sayısı arttıkccedila yağların daha homojen bir yapı kazandıkları

belirlenmiştir

- 100 genlik guumlcuumlnde ultrasesle homojenize edilen tuumlm tahinler ve 75 genlik

guumlcuumlnde 3 ve 5 dakika uygulanan tahinlerin oldukccedila homojen oldukları

belirlenmiştir

- Numunelerin 6 aylık depolama sonuccedillarında ise 50 genlik guumlcuumlnde ultrases

uygulanan numunelerin kontrol numunesinden oumlnemli seviyede farklı olmadığı

75 ve 100 genlik guumlcuumlnde ultrases uygulanan tahinlerdeki yağ ayrılmasının ise

kontrol numunesine goumlre 23 daha az olduğu tespit edilmiştir

- Ultrases işlemi uumlruumlnlerde reolojik oumlzellikleri uumlzerine oumlnemli bir değişime sebep

olmazken aşırı ultrases uygulamasının hem uumlruumln sıcaklığını aşırı artırdığı hem de

duyusal oumlzellikleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir

- Ultreses işleminin numunelerin renk oumllccediluumlmleri uumlzerinde duyusal analiz sonuccedillarına

oumlnemli bir farklılık goumlstermediği goumlruumlnmuumlş sadece 75 dalga genliğinde 5 dakika ve

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 51: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

38

100 dalga genlik 3 ve 5 dakika ccedilalışılan numunelerde duyusal analizler sırasında da

goumlzlemlendiği gibi farklılıklar oluşmuştur

- Sonuccedil olarak duyusal oumlzellikleri oumlnemli seviyede etkilenmeyen 100 genlikte 1-2

dk ve 75 genlikte 3 dk lık ultrasonik homojenizasyon uygulamaları enduumlstriyel

olarak kullanılabilme potansiyelinin yuumlksek olduğu tespit edilmiştir

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 52: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

39

KAYNAKLAR

[1] Oumlzcan M ve Akguumll A (1994) ldquoTahinin Fiziksel ve Kimyasal Oumlzellikleri ve Yağ Asidi Kompozisyonurdquo Gıda 19 411-416

[2] Namiki M (1995) ldquoThe Chemistry and Physiological Function of Sesamerdquo Food Reviews International 11281-329

[3] Laxton P ve Berg JB (2005) ldquoGel Trapping of Dense Colloidsrdquo Journal of Colloid and Interface Science 285 152-157

[4] Chuah TG Hairul NH Choong TSY Chin NL ve Sheikh NAH (2007) ldquoEffect of Temperature on Viscosity of Dodol (concoction)rdquo Journal of Food Engineering 80 423-430

[5] Tıu C ve Boger DV (1974) ldquoComplete Rheological Characterization of Time Dependent Food Productsrdquo Journal of Texture Studies 5329-338

[6] Young LS ve Shoemaker CF (1990) ldquoTime Dependent Flow Measurement of Na- caseinate Coated Polystyrene Laticesrdquo Journal of Rheology 341149-1159

[7] Abu-Jdayil B (2004) ldquoFlow Properties of Sweetened Sesame Paste (Halawa Tehineh)rdquo European Food Research Technology 8 61-67

[8] Abu-Jdayil B (2003) ldquoModelling the Time Dependent Rheological of Semisolid Foodstuffsrdquo Journal of Food Engineering 57 97-102

[9] Rao MA (1999) Rheology of Fluid and Semisolid Foods Principles and Applications Aspend Publications Maryland

[10] McKenna BM (2003) Texture in Food Volume 1- Semi-solid Foods In McKenna BM (Ed) Introduction to food rheology and its measurement Cambridge Woodhead

[11] Barbosa-Canovas GV Kokini JL Ma L ve Ibarz A (1996) ldquoThe Rheology of Semiliquid Foodsrdquo Advenced Food and Nutrition Research 29 1-69

[12] Schubert H (1998) Mechanical Production and Quality Aspects of Food Emulsions in H Leuenberger (Ed) PARTECrsquo98 Reprints of 1st European Symposium on Process Technology in Pharmaceutical and Nutritional Sciences 10ndash12 March Nuumlrnberg Germany 296ndash307

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 53: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

40

[13] Schubert H Brouml sel S Danner T Schrouml der V ve Behrend O (1998) Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Emulgiertechnik in Mischen und Ruumlhren

[14] Karbstein H (1994) Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren Von Oumll-in-Wasser-Emulsionen PhD Thesis University of Karlsruhe Berlin Germany

[15] Behrend O Ax K ve Schubert H (2000) ldquoInfluence of Continuous Phase Viscosity on Emulsification by Ultrasoundrdquo Ultrasonics Sonochemistry 777ndash85

[16] Mason TJ (1998) Power Ultrasound in Food Processing - The Way Forward In MJW Povey amp TJ Mason (Eds) Ultrasound in Food Processing Blackie Academic amp Professional London 103-126

[17] Knorr D Zenker M ve Heinz V amp Lee D U (2004) ldquoApplications and Potential of Ultrasonics in Food Processingrdquo Trends Food Science ampTechnology 15261minus266

[18] Torley PJ ve Bhandari BR (2007) Ultrasound in Food Processing and Preservation Ed Rahman MS Handbook of Food Preservation 2 Baskı CRC Press USA Sayfa 713

[19] Gallego-Juarez JA (2010) ldquoHigh-power Ultrasonic Processing Recent Developments and Prospective Advancesrdquo Physics Procedia 335ndash47

[20] Feng H ve Yang W (2011) Ultrasonic Processing Ed Zhang et al Nonthermal Processing Technologies for Food Blackwell Publishing USA

[21] Gallego-Juarez J A (1998) Ultrasound in Food Processing In MJW Povey amp T JMason (Eds) London Blackie AcademicampProfessional 127minus143

[22] Sorokin VI (1957) ldquoThe Effect of Fountain Formation at The Surface of a Vertically Oscillating Liquid Soviet physicsAcoustics 3281

[23] Neduzhii SA (1962) ldquoInvestigation of Emulsification Brought on by Sonic and Ultrasonic Oscillations Soviet physicsAcoustics 7 (3)221

[24] Baram AA (1965) ldquoMechanism of Emulsification in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 (4)343

[25] Neduzhii SA (1965) ldquoNature of Disturbances Giving Rise to Formation of The Disperse Phase of an Emulsion in an Acoustic Field Soviet physicsAcoustics 10 390

[26] Rajagopal ES (1968) Principles of Emulsion Formation Sonic and Ultrasonic Emulsification in Sherman P (Ed) Emulsion Science Academic Press London

[27] Bondy C ve Sollner K (1935) ldquoOn The Mechanism of Emulsification by Ultrasonic Wavesrdquo Trans Faraday Soc 31 835ndash842

[28] Mason TJ (1992) ldquoIndustrial Sonochemistry Potential and Practicalityrdquo Ultrasonics 30 192-196

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 54: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

41

[29] Mason TJ Paniwnyk L ve Chemat F (2003) Ultrasound as a Preservation Technology Zeuthen P ve Bugravegh-Sugraverensen L (Ed) Food Preservation Techniques CRC Press USA

[30] Weiss J Gulseren I ve Kjartansson G (2011) Physicochemical Effects of High-intensity Ultrasonication on Food Poteins and Carbonhidrates Nonthermal Processing Technologies for Food In Barbosa- Canovas GV Bermundez-Aguirre D (eds) Blackwell Publishing USA

[31] Louisnard O ve Gonzaacutelez-Garciacutea J (2011) Acoustic Cavitation H Feng et al (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing Springer New York

[32] AOAC (1990) Offical Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemists (15th ed) Association of Analytical Chemists 837999-1000

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006

Page 55: TAHİNLERDEKİ FAZ AYRIMI VE REOLOJİK ÖZELLİKLER …karbonhidrat ve %1-3 lük bölümünü su oluşturmaktadır.)Tahinin yapısında ayrıca kalsiyum, demir ve magnezyum gibi önemli

42

OumlZGECcedilMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı Hakan BAŞDOĞAN

Doğum Tarihi ve Yeri 24071981

Yabancı Dili İngilizce

E-posta hbasdogangmailcom

OumlĞRENİM DURUMU

Derece Alan OkulUumlniversite Mezuniyet Yılı

Yuumlksek Lisans İşletme Fatih Uumlniversitesi 2007

Lisans Gıda Muumlh Atatuumlrk Uumlniversitesi 2002

Lisans İşletme Anadolu Uumlniversitesi 2006