Meyve bazlı kokolin benzeri tablet ürün üretimi
Production of fruit-based cocolin-like tablet product
Yazar: TUBA KILAVUZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH BOZKURT ; AR.GÖR. PERİHAN KÜBRA AKMAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Kakao, çikolata ve çikolatalı ürünler endüstrisinde sıklıkla kullanılan bir gıda maddesidir. Çikolata ve ürünlerine yüksek talep olmakla birlikte, kakao ve kakao yağının maliyetli oluşu, üreticileri bitkisel yağlar kullanmaya yöneltmiştir. Çikolata endüstrisinde maliyeti düşürmek amacı ile üreticilerin gerçek çikolataya alternatif olarak kakao yağı yerine bitkisel yağ ile ürettikleri çikolata türevi olan bu ürünlere 'kokolin' denir. Kokolin formülasyonunda yer alan 'kakao'nun üretimini en çok yapan ülkelerde (Gana ve Fildişi Sahili) kötü hava koşulları, iklimsel değişiklikler ve kakao ağaçlarını (Theobroma cacao) etkileyen hastalıklar nedeniyle kakao hasadında günümüzde önemli düşüşler yaşanmaktadır. Bununla birlikte dünya genelinde tüm kakao fiyatlarının etkilenerek son yıllarda hızla artması,hammadde teminin oldukça zor olması gibi nedenler bu çalışmanın yapılmasını teşvik etmiştir.
Bu çalışmanın amacı, kakao bileşeninin, günümüzde temini daha kolay dondurularak kurutulmuş(freeze dried) çeşitli meyve tozları ( çilek, incir, şeftali, böğürtlen, ahududu, karadut, lime limon gibi) ile ikame olasılıklarının araştırılmasıdır. Bu çalışmada, %5,%7.5,%10 konsantrasyonlarında freeze-dried yöntemi ile kurutulmuş çilek, lime limon ve böğürtlen meyve tozları kullanılmıştır.
Çilek, böğürtlen ve lime limon kokolin benzeri tablet örneklerinin partikül boyutları sırasıyla 22-24 µm, 20-24 µm, 20-24 µm olarak ölçülmüş, birbirine yakın değerler elde edilmiştir. Farklı konsantrasyonlardaki Çilek kokolin örneklerinde ortalama sertlik(N) ve kırılganlık(mm) değerleri sırasıyla, 20,43-27,18 N ve 0,54-0,68 mm, lime limon kokolin örneklerinde 23,03- 29,04 N , ve 0,55-0,86 mm aralığında değişkenlik göstermiş olup, böğürtlen kokolin örnekleri içinde 16,34-17,67 N ve 0,66-0,82 mm sonuçları elde edilmiştir. Konsantrasyon arttıkça sertlik değerinde azalma olduğu gözlemlenmiştir. Çikolatanın su aktivitesi genelde 0,40-0,50 arasında olmaktadır ve bu değeri formülasyonda kullanılan hammadde, hammaddelerin yüzey alanı, inceltme ve konçlama sırasında uygulanan sıcaklık,nem ve süre etkileyebilmektedir. Çilek, lime limon ve böğürtlen kokolin örneklerinde farklı konsantrasyonlardaki su aktivitesi değeri sırasıyla 0,20-0,23, 0,20-0,22 ve 0,21-030 aralığında değişkenlik göstermiştir. Kontrol örneği su aktivitesi değeri ise 0,27 olarak bulunmuştur. Farklı konsantrasyonlardaki Çilek, böğürtlen ve lime limon kokolin benzeri tablet örneklerinin L* değerleri sırasıyla, 51,44-60,78 aralığında, 38,84-45,61 ve 72,66-77,77 aralığında değişkenlik göstermiştir. Çilek, böğürtlen ve lime limon kokolin benzeri tablet örneklerinin  a* değerleri sırasıyla 13,34-14,77, 16,03-17,83 ve -3,80,-3,32 aralığında ölçülmüştür. Çilek, böğürtlen ve lime limon kokolin benzeri tablet örneklerinin b* değerleri 17,18- 17,51, 2,71-4,23 ve 24,86-27,34 aralığında değişkenlik göstermiştir. Kontrol örneği ise en düşük L* ve b* değerlerine sahip olup sırasıyla 34,86 ve 0,60 olarak bulunmuş a* değeri ise 6,28 olup, çilek ve böğürtlen örneklerinden düşük, lime limon örneklerinden yüksek bir değere sahip olduğu görülmüştür.
Bu çalışma ile; geleneksel kokolin ürünlerinde kakao tozu yerine %5,%7,5,%10 oranlarında dondurularak kurutulmuş ve biyoaktif bileşenlerce zengin farklı meyve tozları (çilek, lime limon, böğürtlen) kullanılarak, pazar için kokoline alternatif olabilecek yeni bir ürün üretilmesi ve fonksiyonelliğin geliştirilmesi hedeflenmiştir.

Abstract:
Cocoa is a widely used food ingredient in the chocolate and chocolate products industry. Despite high demand for chocolate and its products, the costly nature of cocoa and cocoa butter has prompted producers to use vegetable oils instead. In order to reduce costs in the chocolate industry, producers have developed chocolate derivatives made with vegetable oil instead of cocoa butter, known as 'cocolin'. In the countries where cocoa production is highest (such as Ghana and Ivory Coast), cocoa harvesting has seen significant declines due to adverse weather conditions, climate change, and diseases affecting cocoa trees (Theobroma cacao). Moreover, global cocoa prices have risen rapidly in recent years, making raw material sourcing increasingly challenging, which has encouraged this study.
The aim of this study is to investigate the potential substitution of cocoa components with freeze-dried fruit powders (such as strawberry, fig, peach, blackberry, raspberry, mulberry, lime lemon) which are easier to obtain nowadays. In this study, freeze-dried strawberry, lime lemon, and blackberry fruit powders were used at concentrations of 5%, 7.5%, and 10%.
Particle sizes of strawberry, blackberry, and lime lemon cocolin-like tablet samples were measured as 22-24 µm, 20-24 µm, and 20-24 µm, respectively, showing closely similar values. In different concentrations of strawberry cocolin samples, average hardness (N) and fragility (mm) values varied between 20.43-27.18 N and 0.54-0.68 mm, lime lemon cocolin samples varied between 23.03-29.04 N and 0.55-0.86 mm, and blackberry cocolin samples resulted in 16.34-17.67 N and 0.66-0.82 mm. A decrease in hardness values was observed with increasing concentration. Water activity of chocolate generally ranges between 0.40 and 0.50, and this value can be influenced by the raw materials used in the formulation, surface area of the raw materials, and the temperature, humidity, and duration applied during refining and conching. Water activity values varied between 0.20-0.23 for strawberry, 0.20-0.22 for lime lemon, and 0.21-0.30 for blackberry cocoalin-like tablet samples at different concentrations. The water activity value for the control sample was found to be 0.27. L* values of strawberry, blackberry, and lime lemon cocolin-like tablet samples varied between 51.44-60.78, 38.84-45.61, and 72.66-77.77, respectively. a* values were measured as 13.34-14.77 for strawberry, 16.03-17.83 for blackberry, and -3.80 to -3.32 for lime lemon cocolin-like tablet samples. b* values varied between 17.18-17.51 for strawberry, 2.71-4.23 for blackberry, and 24.86-27.34 for lime lemon cocolin-like tablet samples. The control sample had the lowest L* and b* values of 34.86 and 0.60, respectively, while its a* value was 6.28, lower than strawberry and blackberry samples but higher than lime lemon samples.
This study aims to produce a new product that could serve as an alternative to traditional cocolin products for the market, using freeze-dried fruit powders enriched with bioactive components (such as strawberry, lime lemon, blackberry at concentrations of 5%, 7.5%, and 10%, thereby enhancing functionality.