Püskürtmeli kurutma yöntemi ile çözünebilir menengiç (Pistacia terebinthus) kahvesi üretimi
Production of instant menengiç (Pistacia terebinthus) coffee by spray drying method
Yazar: CANAN EKİNCİ
Danışman: DOÇ. DR. SAFİYE NUR DİRİM
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında farklı kavurma işlemlerine tabi tutulan menengiç (Pistacia terebinthus)  tohumlarından üretilen kahveden püskürtmeli kurutma yöntemi ile çözünebilir menengiç kahvesi tozu üretimi ve bu üretim sonucunda elde edilen kahvelerin fiziksel, kimyasal ve duyusal özellikleri karşılaştırılarak sonuçların değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda menengiç tohumları literatür araştırmaları ve bazı ön denemeler sonucunda belirlenen L* renk değerlerine kadar kavrulmuştur. Mikrodalga fırında kavurma 350 W (40 dk.), 500 W (30 dk.) ve 650 W (20 dk.); infrared kavurma 900 W(40 dk.) ve 1000 W (30 dk.) güçlerde; konvansiyonel kavurma işlemi ise 150 oC (40 dk.), 180 oC (30 dk.) ve 200 oC (20 dk.) sıcaklıklarda gerçekleştirilmiştir. Kavrulan menengiç tohumları renk, nem ve duyusal özellikleri açısından incelenerek değerlendirilmiştir. Duyusal analiz için farklı koşullarda kavrulan menengiç tohumlarından geleneksel yöntemle menengiç kahveleri hazırlanmıştır. Duyusal değerlendirme sonucunda genel beğeni puanları göz önüne alınarak en yüksek puanı alan yöntemler püskürtmeli kurutma işlemi için seçilmiştir. Bu nedenle çalışmaya mikrodalga fırında kavurma yöntemi ile 650 W'ta, konvansiyonel kavurma yöntemi ile 180 oC'de ve infrared kavurma yöntemi ile 900 W'ta kavrulan örnekler ile devam edilmiştir. Seçilen yöntemlerde kavrulan örnekler öğütülüp su ile pişirildikten sonra buzdolabında (4 oC, 72 saat) bekletilmiştir. Bekletilen karışımdan sıvı kahve fazı enjektörle çekilerek yağ ve kabuklardan arındırılmış menengiç kahvesi elde edilmiş ve ağırlığınca %5 oranında maltodekstrin eklenerek manyetik bir karıştırıcıda karıştırılma işlemi yapılmıştır. Bu karışım püskürtmeli kurutma işlemi (160/100°C giriş/çıkış sıcaklığı, 392 kPa atomizör basıncı, 1.54 m3/dk. hava akış hızı, besleme debisi ise istenen çıkış sıcaklığını ayarlayacak şekilde) için beslenmiştir. Elde edilen çözünebilir menengiç kahvesi tozlarına renk, nem içeriği, oBriks, yağ içeriği, çözünürlük ve ıslanabilirlik süresi, yığın yoğunluğu, sıkıştırılmış yoğunluk, akabilirlik, yapışkanlık, parçacık görünümü, parçacık boyutu ve duyusal analizleri uygulanmış ve elde edilen veriler incelenerek değerlendirilmiştir.
Tüm işlemler sonucunda elde edilen çözünebilir menengiç kahvesi tozlarının su ile karıştırıldıklarında, piyasada satılan ticari çözünebilir kahvelerde olduğu gibi rengini, tadını ve aromasını suya verdikleri görülmüştür. Elde edilen tozların nem içerikleri incelendiğinde nem içeriklerinin %2.62±0.33 ile 3.67±0.46 arasında değiştiği saptanmıştır (p<0.05). Ticari olarak üretilerek kurutulmuş tozların üst nem sınırı %5 olduğu için elde edilen tozların nem içerikleri bu değerin altında bulunmuştur. Çözünebilir kahve tozu örneklerinin çözünürlük süreleri 32.67±11.05 ile 44.29±19.54 s arasında değişkenlik göstermiştir. Çözünebilir menengiç kahvelerinin duyusal değerlendirilmesi renk, koku, aroma, ağız hissi ve genel beğeni kriterleri dikkate alınarak gerçekleştirilmiştir. Duyusal değerlendirme sonucunda renk, koku, aroma ve ağız hissi açısından farklı koşullarda üretilen çözünebilir menengiç kahveleri arasında önemli bir fark bulunmamıştır (p>0.05). Genel beğeni puanları değerlendirildiğinde örneklerin puanları arasında önemli bir fark olduğu (p<0.05) tespit edilmiştir. En yüksek genel beğeni puanını (3.90±0.72) mikrodalga fırında kavrulup, öğütülüp daha sonra püskürtmeli kurutucuda kurutulan tozun kahvesi, en az genel beğeni puanını (3.20±0.89) ise konvansiyonel yöntemle kavrulup, öğütülüp daha sonra püskürtmeli kurutucuda kurutulan tozun kahvesi almıştır.
Sonuç olarak, menengiç tohumlarının farklı kavurma işlemlerine tabii tutulması örneklerin fiziksel, kimyasal ve duyusal özelliklerinin değişmesinde etkili olmuştur. Yapılan tez çalışması kapsamında çözünebilir menengiç kahvesi tozu üretimi başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma ile literatürde püskürtmeli kurutma tekniğinin çözünebilir menengiç kahvesinin fiziksel, kimyasal ve duyusal özellikleri üzerine etkisine ilişkin bulgularla mevcut boşluğu doldurma olasılığı yüksektir.

Anahtar Kelimeler: Pistacia terebinthus, menengiç, mikrodalga fırında kavurma, konvansiyonel fırında kavurma, infrared ile kavurma, püskürtmeli kurutma, çözünebilir kahve

Abstract:
In this thesis study, it is aimed to produce instant menengiç coffee powder by spray drying method by using coffee produced from menengiç (Pistacia terebinthus) seeds that are roasted with different methods and to evaluate the results by comparing the physical, chemical and sensory properties of the coffee obtained as a result of this production. For this purpose, menengiç seeds are roasted up to the L * color values which is determined as a result of literature research and some preliminary tests. Microwave roasting at 350 W (40 min.), 500 W (30 min.) and 650 W (20 min.); infrared roasting at 900 W (40 min.) and 1000 W (30 min.) powers and conventional roasting at 150 oC (40 min.), 180 oC (30 min.) and 200 oC (20 min.) are carried out. Roasted menengiç seeds were examined and evaluated in terms of color, moisture and sensory properties. For the sensory analysis, menengiç coffees were prepared by using the seeds of menengiç roasted under different conditions with the traditional method. Because of the sensory evaluation, considering the general appreciation scores, the methods with the highest scores were selected for spray drying. For this reason, the study was continued with samples roasted at 650 W with microwave roasting method, 180 oC with conventional roasting method and 900 W with infrared roasting method. Then, the roasted samples were ground, cooked with water, and were kept in the refrigerator (4 oC, 72 hours). The liquid coffee phase was drawn from the rested mixture with an injector to obtain menengiç coffee free of seed and oil and 5% maltodextrin was added by weight and mixed in a magnetic stirrer. This mixture was fed for spray drying (160/100 °C inlet/outlet temperature, 392 kPa atomizer pressure, 1.54 m3/min air flow rate, feed flow rate to adjust the desired outlet temperature). Color, moisture content, oBriks, oil content, solubility and wettability time, bulk density, tapped density, flowability, stickiness, particle appearance, particle size and sensory analyzes were applied to the obtained instant menengiç powders and the data obtained were examined and evaluated.
When the obtained instant menengiç powders are mixed with water, it has been observed that they give the color, taste and aroma to the water as in the commercial instant coffees sold in the market. When the moisture content values of the powders were examined, it was found that the moisture content values varied between 2.62±0.33 and 3.67±0.46% (p<0.05). Since the upper acceptable moisture limit of commercially produced powders is 5%, the moisture percentages of the obtained powders were found below this value. The solubility times of the samples varied between 32.67±11.05 and 44.29±19.54 seconds. Sensory evaluation of instant menengiç coffees was carried out by considering the criteria of color, odor, aroma, mouthfeel and general taste. As a result of the sensory evaluation, no significant difference was found between instant menengiç coffees produced under different conditions in terms of color, odor, aroma and mouthfeel (p>0.05). When the general taste scores were evaluated, it was determined that there was a significant difference (p<0.05) between the scores of the samples. The highest overall score (3.90±0.72) was the coffee of the powder, which was roasted in a microwave oven, grinded and then dried in a spray dryer, and the least general appreciation score (3.20±0.89) was the coffee of the powder, which was roasted with the conventional method, ground and then dried in a spray dryer.
As a result, applying different roasting processes to menengiç seeds was effective in changing the physical, chemical and sensory properties of the samples. Within the scope of the thesis work, the production of instant menengiç coffee powder has been successfully carried out. With this study, it is possible to fill the existing gap with the findings in the literature regarding the effect of spray drying technique on the physical, chemical and sensory properties of instant menengiç coffee.

Keywords: Pistacia terebinthus, menengiç, microwave oven roasting, conventional oven roasting, infrared roasting, spray drying, instant coffee