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