Bitkisel yağ kombinasyonları ve farklı antioksidanlar kullanılarak üretilen jel ve çoklu emülsiyonların sosis formülasyonunda sığır et yağı ikamesi olarak kullanımının oksidasyon mekanizmaları üzerine etkisi
The effect of beef fat replacement with gel and multiple emulsions formulated with combination of vegetable oils and different antioxidants on oxidation mechanisms of sausage formulation
Yazar: BERKER NACAK
Danışman: PROF. DR. FATMA MELTEM SERDAROĞLU
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, daha sağlıklı et ürünleri formülasyonlarının geliştirilmesi hedefi doğrultusunda; yağ asitleri kompozisyonunun değiştirilmesinde yenilikçi stratejiler olan su içinde-yağ içinde-su (W1/O/W2) çoklu emülsiyonları ve su içinde-yağ (O/W) jel emülsiyonlarının dana sosis formülasyonunda yağ kaynağı olarak kullanılmasının ürün kalitesi ve oksidatif stabilitesi üzerine etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. İki ana denemeden oluşan bu çalışmada: Deneme I kapsamında yer fıstığı yağı (YFY) ve keten tohumu yağı (KTY) içeren W1/O/W2 çoklu emülsiyonu, Deneme II kapsamında ise yer fıstığı yağı (YFY) ve keten tohumu yağı (KTY) içeren O/W jel emülsiyonu ile sığır et yağı (SEY) %50 veya %100 oranında ikame edilerek dana sosis formülasyonlarına taşınmıştır. Sosis denemelerinde kullanılacak olan YFY ve KTY, doymamış yağ asitlerince zengin olmaları dolayısıyla oksidatif değişimlere açık yağlardır. Dolayısıyla ürünlerin oksidatif değişimlerini en aza indirmek için emülsiyon formülasyonlarında α-tokoferol, biberiye ekstraktı ve α-tokoferol+biberiye ekstraktı kullanılmıştır. Farklı tekniklerle hazırlanan ön emülsiyonların emülsiyon karakteristikleri incelenmiş, bu emülsiyonların farklı et sistemlerinde sığır et yağı  ile farklı oranlarda yer değiştirilerek kullanımının ürünlerde ve depolama boyunca fiziksel, kimyasal, teknolojik ve duyusal kalite parametreleri üzerine etkileri araştırılmıştır.
Deneme I ve Deneme II kapsamında üretilen dana sosislerde W1/O/W2 çoklu ve O/W jel emülsiyonların kullanımının örneklerin teknolojik karakteristiklerini geliştirdiği ve kontrol örneklerine kıyasla emülsiyon stabilitesi daha yüksek sosislerin elde edilmesine yardımcı olduğu tespit edilmiştir. Emülsiyon kullanımına bağlı olarak örneklerin pH değerlerinde, L* ve b* değerlerinde artış gözlenirken a* değerlerinde azalma tespit edilmiştir. Emülsiyon kullanılan örneklerin mikroyapısının daha pürüzsüz ve tekdüze hal aldığı gözlenmiştir. Ürün formülasyonuna doymamış yağ asitlerince zengin olan YFY ve KTY ilave edilmesi örneklerin doymamış yağ asitleri miktarını önemli miktarda artırmış, örneklerin n6/n3 oranları, aterojenik ve trombojenik indeksinde düşüşe yardımcı olmuştur. Ürün formülasyonlarında doymamış yağ asitleri miktarının artışına ve emülsiyonların üretimi sırasında uygulanan sıcaklık, mekanik etkiler ve basınç gibi etkiler dolayısıyla emülsiyon ilave edilmiş örneklerde daha yüksek lipid oksidasyonu sonuçları gözlenmiştir. Emülsiyon formülasyonlarında antioksidanların kullanımı üretim ve depolama süresince genel olarak oksidatif değişimleri en aza indirmiştir. En başarılı sonuçlar ise α-tokoferol ve biberiye ekstraktının birlikte kullanıldığı örneklerde tespit edilmiştir. Sosis örneklerinde yağ kaynağı olarak W1/O/W2 ve O/W jel emülsiyonların kullanımı depolama sırasında daha yüksek sızıntı kayıplarına neden olmuştur. Sosis formülasyonlarında emülsiyonların kullanım oranından bağımsız olarak daha sert ürünler elde edildiği tespit edilmiştir. W1/O/W2 emülsiyon ile formüle edilen sosis örneklerinin genel kabul puanları kontrol örneğinden yüksek bulunurken, jel emülsiyon ile formüle edilen örnekler kontrol örneğinden daha düşük genel kabul puanı almıştır.
Sonuç olarak, dana sosislerinde sığır et yağı ikamesi olarak   farklı ön emülsiyonların kullanımı örneklerin daha yüksek teknolojik özelliklere sahip olmasına yardımcı olduğu, daha sağlıklı yağ asidi kompozisyonlarına sahip et ürünleri üretimi için potansiyelinin  olduğu tespit edilmiştir. Ürün formülasyonunda artan doymamış yağ asitleri dolayısıyla meydana gelen oksidatif değişimlerin ise antioksidanların tek başına veya kombinasyon olarak kullanımıyla geciktirilebileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
In this thesis, it was aimed to produce healthier beef sausages by using water-in-oil-in-water (W1/O/W2) double emulsion and oil-in-water (O/W) gelled emulsion as beef fat replacer and investigate the effects of replacement on quality and oxidative changes. This study is consisted of two main trials: In Trial I double emulsion was prepared with peanut oil (PO) and linseed oil (LO); In Trial II gelled emulsion was prepared with peanut oil and linseed oil was used as beef fat replacer in different ratios (50% and 100%) in beef sausages. PO and LO are susceptible to oxidative changes due to their rich content of unsaturated fatty acids. For this reason, α-tocopherol, rosemary extract and α-tocopherol-rosemary extract combination was used in emulsion formulation to inhibit oxidative changes. Within both trials, the characteristics of the emulsions were examined and the physical, chemical, technological, and sensory quality parameters of sausages were analyzed in both final products and during storage. 
In Trial I and Trial II, use of emulsions improved the technological characteristics of beef sausages and resulted higher emulsion stability than control samples. With respect to emulsion addition pH, L* and b* values increased while a* values decreased. Microstructure of samples were found smooth and homogenous due to emulsion addition. Use of PO and LO resulted sausages with higher MUFA and PUFA contents, and lowered the n6/n3 ratio as well as atherogenic and trombogenic indexes. Due to high amount of unsaturated fatty acids and effects during emulsion preparation, such as heat, mechanical effects and pressure, higher lipid oxidation results were found in products formulated with emulsions. However, use of antioxidants in emulsion formulation decreased oxidative changes; the best results were found in sausages with α-tocopherol-rosemary extract in formulation. Purge loss was found higher in sausages formulated with only gelled or double emulsions. Generel acceptability of sausages formulated with double emulsion were found higher than control; however contradictory result was found in sausages formulated with gelled emulsion. 
As conclusion, use of different emulsions as beef fat replacer in beef sausages resulted sausages with higher technological characteristics and offered a potential to produce meat products with healthier fatty acid composition. Use of antioxidants can inhibit the oxidative changes due to unsaturated fatty acid content increment in sausage formulations.