Vakum altında ohmik ısıtma işlemiyle köftelerin ön pişirilmesi ve soğutulması
Pre-cooking of meatballs by ohmic heating under vacuum and vacuum cooling
Yazar: HANDE ÖZGE GÜLER DAL
Danışman: PROF. DR. YUSUF YILMAZ
Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu doktora tez çalışmasında vakum altında ohmik ısıtmalı ön pişirme (OIÖP) işleminin vakum soğutma tekniği ile entegre edildiği ünitenin kurulumu gerçekleştirilmiş, ünite tavuk ve sığır etinden üretilen ve en yüksek elektriksel iletkenlik değerini verecek şekilde optimum yağ ve tuz içeriğinde hazırlanan köftelerde bazı kalite ve işlem parametreleri açısından test edilmiş ve kıyaslanmıştır. Maksimum iletkenlik değeri tavuk ve sığır eti köfte hamurlarının her ikisi için de %12,20 yağ içeriği ve %1,85 tuz içeriği değerleri için sırasıyla 0,253 ve 0,706 S/m olarak bulunmuştur. Geleneksel yöntemle ön pişirme (GÖP) konveksiyonel fırın içerisinde, OIÖP ise atmosfer basıncında ve vakum altında (600 mbar) 3 farklı voltaj gradyanında (10, 15 ve 20 V/cm) gerçekleştirilmiş, ardından köfteler vakum soğutma işlemine maruz bırakılmıştır. Ön pişirme süreleri bakımından GÖP (tavuk ve sığır eti köfteleri için sırasıyla 17,7 ve 11,8 dakika) ve OIÖP (en yüksek değerler sırasıyla 4,8 ve 3,1 dakika) arasındaki fark istatistiksel olarak önemli bulunmuştur (p<0,05). Farklı koşullarda uygulanan OIÖP'te pişirme kaybı tavuk ve sığır eti köfteleri için sırasıyla %0,83-5,65 ve %8,40-15,67 aralığında, GÖP'e göre (sırasıyla %11,05 ve %22,13) oldukça düşük bulunmuştur (p<0,05). Tavuk eti köftelerinde soğukta depolamada 21. gün hariç vakum altında gerçekleştirilen OIÖP'te atmosfer koşullarındaki işlemlere kıyasla TBARS değerleri azalmıştır (p<0,05). Tavuk eti köftelerinin soğukta (+4°C) depolanması sırasında toplam renk farkı (ΔE*) değerinin GÖP için önemli seviyede yüksek olduğu ve vakum altında uygulanan OIÖP işleminde (51,75-126,58 N), atmosfer koşullarına kıyasla (77,23-158,75N) enstrümental sertlik değerlerinin azaldığı saptanmıştır (p<0,05). Dondurarak (-18°C) depolamada sığır eti köftelerinde vakum altında gerçekleştirilen OIÖP'te atmosfer koşullarına kıyasla TMAB sayısında önemli bir azalma saptanmıştır (p<0,05). Toplam enerji tüketimi değerlerine göre GÖP'e kıyasla OIÖP için %90'dan yüksek enerji tasarrufu sağlanmıştır (p<0,05). Vakum altında OIÖP işlemi ile ön pişirilen sığır eti köftelerinin sululuk değerleri (7,41-7,89) atmosfer basıncındakine (6,65-7,09) kıyasla yüksek bulunmuştur (p<0,05). Sonuçlar, köftelerin ön pişirilmesinde vakum altında OHÖP ve vakum soğutma işlemlerinin entegre uygulanmasının önemli bir potansiyele sahip olduğunu göstermiştir.

Abstract:
In this thesis, an ohmic heating pre-cooking (OHPC) process under vacuum integrated with a subsequent vacuum cooling was designed for meatballs, fat and salt contents of meatballs were optimized for the highest electrical conductivities during ohmic heating. Finally, the effect of the integrated process on some quality and process parameters of meatballs produced from chicken and beef with optimum fat and salt contents was determined. Optimum fat and salt contents for the maximum conductivities of both chicken (0.253 S/m) and beef meatballs (0.706 S/m) were 12.20 and 1.85%, respectively. Conventional pre-cooking (CPC) method was carried out in a convection oven, whereas OHPC was under atmospheric pressure and vacuum (600 mbar) at three different voltage gradients (10, 15 and 20 V/cm). Subsequently, meatballs were subjected to vacuum cooling process. In terms of pre-cooking times, a statistically significant difference was observed between CPC (17.7 and 11.8 min for chicken and beef meatballs, respectively) and OHPC (the highest values were 4.8 and 3.1 min, respectively) (p<0.05). In OHPC under different conditions, cooking loss values ranged from 0.83-5.65% for chicken and 8.40-15.67% for beef meatballs, which were significantly lower compared to CPC (11.05 and 22.13%, respectively) (p<0.05). In cold storage of chicken meatballs, except on the 21st day, TBARS values decreased in OHPC under vacuum compared to that under atmospheric pressure (p<0.05). The total color difference (ΔE*) values of chicken meatballs were significantly higher in CPC at different cold storage days (+4°C). In chicken meatballs, instrumental hardness values of OHPC under vacuum (51.75-126.58 N) were decreased compared to atmospheric conditions (77.23-158.75 N) (p<0.05). During frozen (-18°C) storage of beef meatballs, a significant decrease in total mesophilic aerobic bacteria counts were observed in OHPC under vacuum (p<0.05). Compared to CPC, OHPC resulted in energy savings of over 90% according to total energy consumptions (p<0.05). Sensory juiciness values (7.41-7.89) of meatballs pre-cooked by OHPC under vacuum were higher than those by atmospheric pressure (6.65-7.09). Results indicated that the integration of the OHPC process under vacuum followed by vacuum cooling might have a significant potential for the pre-cooking of meatballs.