Nannochloropsıs oculata mikroalg türü biyomasının beyaz çikolata ve sürülebilir beyaz kremada kullanımının kalite özelliklerine etkileri
Effects on the quality properties of using nannochlorpsis oculata microalgae biomass in white chocolate and white spread cream compositions
Yazar: DERYA GENÇ POLAT
Danışman: PROF. DR. MURAT TAŞAN ; DOÇ. DR. NEVZAT KONAR
Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Çikolata teknolojisinde doğal biyoaktif bileşen ve pigment kaynaklarının kullanımı ve bu kullanım sonucu yüksek renk stabilitesinde ürün elde edilmesi gerek tüketici beklenti ve güvenliği gerekse de endüstriyel uygulamalar için önem taşımaktadır. Bu çalışmada, klorofil-a kaynağı olarak tübüler fotobiyoreaktör tekniği kullanılarak yetiştirilen Nannochloropsis oculata mikroalg türünün, püskürtmeli kurutucu tekniği ile enkapsülasyon uygulanmadan veya enkapsülasyon sonrası beyaz çikolata ve sürülebilir beyaz krema bileşiminde kullanım olanakları ve kullanım düzeyinin başlıca kalite özellikleri yanısıra renk stabilitesi üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bu amaçla mikroalg kaynağının her iki formu (kurutulmuş ve enkapsüle), 0; 0,125; 0,250; 0,500 ve 0,750 g/100g düzeylerinde kullanılmıştır. Enkapsülasyon amacı ile kaplama maddesi olarak maltodekstrin (%50) kullanılmıştır. Örnekler, hızlandırılmış raf ömrü koşullarında (25C/%70 RH) 5 ve 6 hafta muhafazası sonrası renk özellikleri [L*, a*, b*, C* (kroma), h (hue açısı), WI (beyazlık indeksi) ve E (renk farkı)] incelenmiştir. Tüm örnek grupları için E değeri, gözle görülebilir renk değişimi ve farklılığı için limit değer olan 3,0'ın altında belirlenmiştir. Bu nedenle, N. oculata'nın her iki formunun da stabil bir pigment ve biyoaktif bileşen kaynağı olarak kullanım olanağı belirlenmiştir. Mikroalg içeren beyaz çikolata ve sürülebilir beyaz krema örneklerinin su aktivitesi (aw), nem oranları, enstrümental sertlik, yield stress, plastik viskozite, konsistensi, akış davranış indeksi, erime özelliklerinin bazılarının önemli bir değişim göstermediği (P<0,05) ve diğer özelliklerin ise kabul edilebilir nitelikte değişim gösterdikleri belirlenmiştir. Beyaz çikolata ve sürülebilir beyaz krema örneklerinin klorofil-a içerikleri sırasıyla 9,60-22,9 µg/g ve 60,0-315,7 µg/g aralıklarında belirlenmiş olup, enkapsülasyonun pigment stabilitesi için önemli bir avantaj sağladığı gibi, sürülebilir beyaz krema proses ve matriksinin, klorofil-a stabilitesini geliştirdiği belirlenmiştir. Örneklerin duyusal özelliklerinden görünüm, tekstür, ağızda erime ve kokunun önemli düzeyde mikroalg kullanımdan etkilenmediği tespit edilmiştir (P<0,05). Ancak tat ve genel beğeni düzeyinde düşüş gerçekleşmesi ve bu düşüşün enkapsüle mikroalg kullanımında daha düşük şiddette olması dikkat çekici bulunmuştur (P<0,05). Sonuç olarak, püskürtmeli kurutma tekniğinin, mikroalglerin kurutulması için uygulanabilir bir teknik olduğu belirlenmiştir. Ancak, enkapsülasyon uygulamasının, özellikle pigment düzeyi, renk stabilitesi ve duyusal özellikler açısından avantajlar sağlaması mümkündür. Bu amaçla püskürtmeli kurutucu proses koşulları ile enkapsülasyon koşullarının optimizasyonuna yönelik yürütülecek çalışmalar ile kalite özellikleri açısından daha avantajlı ürünler elde edilmesi mümkün olabilir. Ayrıca bu çalışma sonucu elde edilen veriler ışığında çikolata ve türevi ürünlerin biyoaktif bileşenlerce zenginleştirilmesi amacıyla, mikroalglerin kullanım olanaklarının da bulunabileceği ve daha ileri çalışmalar ile bu olanağın doğrulanması gerektiği ifade edilebilir.

Abstract:
The use of biaoctive compounds and natural pigment sources in chocolate technology and the high color stability of the product as a result of this use are important for consumer expectations and safety as well as industrial applications. In this study, the effects of the use of Nannochloropsis oculata microalgae, which is grown by using tubular photobioreactor technique as chlorophyll-a source, on white chocolate and white spread composition after the encapsulation or drying by using spray dryer technique, and its effect on color stability as well as the main quality characteristics were investigated. For this aim, both forms of microalgae source (dried and encapsulated) (0; 0.125; 0.250; 0.500 and 0.750 g/100g) were used. The colour properties [L *, a *, b *, C * (chroma), h(hue angle), WI (whiteness index] and colour stability (delta-E) under accelerated shelf life conditions (25°C/70% RH) of samples were determined for 5 and 6 weeks. The delta-E value for all sample groups was determined to be below the limit value of 3.0 for visible color change and difference. Therefore, the use of both forms of N. oculataas as a stable bioactive compound and pigment source been investigated. White chocolate and white spread samples used in microalgae showed no significant change in water activity (aw), humidity, instrumental hardness, yield stress, plastic viscosity, consistency, flow behavior index and some of the melting properties (P<0.05), whereas the other quality paraemeters were determined in acceptable levels. The chlorophyll-a contents of the white chocolate and white spread samples were determined as 9.60-22.9 µg/g and 60.0-315.7 µg/g respectively. Results of the study indicated the significant advantage for the pigment stability of the encapsulation and spread process conditions. It was determined that the process and matrix improved the chlorophyll-a stability. It was found that the sensory properties of the samples were not affected by appearance, texture, melting in mouth and odor with significant microalgae use (P<0.05). However, it was noteworthy that there was a decrease in taste and general appreciation and a lower intensity in the use of encapsulated microalgae (P<0.05). As a result, it has been determined that the spray drying technique is a feasible technique for drying microalgae. However, it is possible for the encapsulation application to provide advantages in terms of pigment level, color stability and sensory properties. For this aim, it may be possible to obtain more advantageous products in terms of quality characteristics with the studies to be carried out to optimize the encapsulation conditions with spray-drying process conditions. In addition, according to results of this study, it can be stated that the use of microalgae may be found in order to enrich the chocolate and derivative products by the bioactive components and this possibility should be confirmed by further studies.
Keyword: Chocolate, Colorant, Microalg, Nannochloropsis oculata, Spray Dryer