Roka tohum gamı kullanılarak oluşturulan düşük yağlı salata sosu emülsiyonunun reolojik karakterizasyonu
Rheological characterization of low-fat salad dressing emulsion using rocket seed gum
Yazar: CANSU AKGÜL
Danışman: DOÇ. DR. SALİH KARASU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada roka tohum gamının fizikokimyasal, fonksiyonel ve biyoaktif özelliklerini belirlenmiş ve az yağlı salata sosu formülasyonunda yeni bir yağ ikame maddesi olarak roka tohumu (Eruca sativa Mill) gamı (RSG) kullanım potansiyeli ve emülsiyon stabilitesi araştırılmıştır. Bu amaçla, salata sosu bileşimi, sabit kesme (K), dinamik reolojik analiz (K´, K´´) ve üç zaman aralıklı testi (% Deformasyon ve % Geri kazanım) ile ölçülen reolojik özelliklere dayanarak yanıt yüzey metodolojisi (RSM) kullanılarak optimize edilmiştir. Tüm örnekler kesme incelme özelliği ve viskoelastik katı karakter göstermiştir. Herschel Buckley model parametreleri, yani τ0, K ve n değerleri 0.36 ve 12.58 Pa, 1.67 ve 29.35 Pa.sn, 0.15 ve 0.30 aralığında değişmiştir. Tüm örneklerde G´ değeri tüm frekans aralıklarında G´´değerinden daha yüksek olduğu bulgulanmıştır. Örneklerin tiksotropik davranışını belirlemek için üç zaman aralıklı testi (3-ITT) kullanılmıştır. Yüksek RSG içeren örneklerde daha düşük yüzde deformasyon (% Def) ve daha yüksek geri kazanım (% Rec) değerleri görülmüştür. Optimizasyon, kontrol örneklerinin reolojik özelliklerine göre gerçekleştirilmiş ve optimum formülasyon, % 3.73 RSG, % 10 yağ ve % 1 EYP olarak belirlenmiştir. Optimum noktalara göre hazırlanan salata sosu örneği, tam yağlı kontrol örneği ile benzer zeta potansiyel değeri göstermiştir ve her iki örnekte de depolama süresi boyunca faz ayrımı gözlenmemiştir. Tam yağlı kontrol örneğine göre RSG ilaveli az yağlı optimum salata sosu emülsiyonunun partikül boyutu, dağılımı daha düşük bulunmuştur. Optimum konsantrasyonda elde edilen az yağlı salata sosu için termal ve oksidatif emülsiyon stabilite (90-110 °C) test sonuçları tam yağlı ve az yağlı kontrol salata soslarına göre değerlendirilmiş ve optimum örneğin daha iyi emülsiyon stabilitesi sağladığı bulgulanmıştır. Ayrıca optimum salata sosu örneğinin sabit kesme, viskoelastik ve tiksotropik reolojik sonuçları değerlendirildiğinde az yağlı kontrol salata sosundan daha yüksek tam yağlı kontrol salata sosu ile benzer değerler elde edilmiştir.
Bu çalışma, RSG'nin az yağlı salata sosu tipi emülsiyonlarda doğal bir yağ ikamesi olarak kullanılabileceğini ve iyi bir emülsiyon stabilitesi sağlayabileceğini düşündürmektedir.
AnahtarKelimeler: Düşük yağlı emülsiyon, gam, reoloji, yağ ikamesi, emülsiyon stabilitesi.

Abstract:
In this study, the physicochemical, functional and bioactive properties of rocket seed gum were determined and the potential of using rocket seed (Eruca sativa Mill) gum as a novel fat replacer and its emulsion stability were investigated in low-fat salad dressing formulation. For this purpose,  the composition of the salad dressing, was optimized by using response surface methodology (RSM) based on the rheological properties measured by steady shear (K), dynamic rheological analysis (K´, K´´), and three interval time test (Deformation% and Recovery%). All samples showed shear thinning properties and viscoelastic solid character. Herschel Buckley model parameters, namely, τ0, K, and n values, were changed between 0.36 and 12.58 Pa, 1.67 and 29.35 Pa.sn, 0.15 and 0.30 respectively. In all samples, G´ value was higher than G´´ in all frequency range. Three interval-time test (3-ITT) was used to determine the thixotropic behavior of the samples. The samples containing high RSG showed lower percentage deformation (Def %) and higher recovery (Rec %) values. Optimization was performed based on the rheological properties of the control samples, and the optimum formulation was determined as 3.73 % RSG, 10 % oil, and 1 % EYP. The salad dressing sample prepared according to the optimum points showed similar zeta potential value with the full-fat control sample and no phase separation was observed during the storage period in both samples. Compared to the full-fat control sample, the particle size and distribution of the low-fat optimal salad dressing emulsion containing RSG were found to be lower. Thermal emulsion stability and oxidative stability (90-110 °C) test results for low-fat salad dressing obtained at optimum concentration were evaluated compared to full-fat and low-fat control salad dressings, and it was found that it provided better emulsion stability. In addition, when the constant shear, viscoelastic and thixotropic rheological results of the optimum salad dressing sample were evaluated, higher values were obtained than the low-fat control salad dressing, and similar values were obtained with the full-fat control salad dressing.
This study suggested that RSG could be used as a natural fat replacer in low-fat salad dressing type emulsions and can provide good emulsion stability.

Keywords: Low fat emulsion, gum, rheology, fat replacer, emulsion stability.