Çikolata kaplama formülasyonunda kullanılan bitkisel yağ tipi ve içeriğinin optimizasyonu
Optimization of concentration and type of oils used in the compound chocolate formulation
Yazar: ÖMER SAİD TOKER
Danışman: PROF. DR. ORHAN DAĞLIOĞLU ; PROF. DR. OSMAN SAĞDIÇ
Namık Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada, çikolata kaplama üretim prosesinin ve çikolata kaplama formülasyonunda farklı yağ kullanımının son ürünün kalite özellikleri üzerine etkisi araştırılmış ve arzu edilen kalitede çikolata kaplaması üretebilmek için formülasyon veya üretim prosesinde yapılabilecek değişikliklere katkı sağlamak amaçlanmıştır. Araştırma, başlıca üç aşamadan oluşmuştur. Birinci aşamada, çikolata kaplaması üretiminde uygulanan inceltme işleminin ürün kalite özelliklerine etkisi araştırılmıştır. İnceltme işlemi ile kaplama örneklerinin partikül boyutu önemli derecede azalmışken buna bağlı olarak yüzey alanında artma tespit edilmiştir. Çikolata kaplama örneklerine ait akma basıncı (τ0) ve plastik viskozite değerleri (ηpl), inceltme işlemi arttıkça artış göstermiştir. İnceltme işleminin çikolata kaplamasının erime özelliklerine etkisi de istatistiksel açıdan önemsiz bulunmuştur (p>0,05). Bu kısımda çalışılan örneklerin aroma özellikleri de belirlenmiş ve inceltme işleminin çikolata kaplamasının aroma özelliklerini genel olarak önemli derecede etkilediği belirlenmiştir (p<0,05). İkinci aşamada bilyalı öğütücü mil hızı (40-60 rpm) ve inceltme süresi (10-30 dakika) bağımsız değişkenlerinin çikolata kaplamasının partikül boyutuna, renk ve reolojik özelliklerine etkisini belirleyebilmek için yanıt yüzey metodu kullanılmıştır. Çikolata kaplamasının viskozite değeri (η), mil hızı ve inceltme süresi arttıkça artarken partikül boyutu azalmıştır. Üçüncü aşamada ise, çikolata kaplama formülasyonunda farklı yağlar (palm olein, tereyağı, fındık, ayçiçeği, kanola, hindistan cevizi, mısır, soya, pamuk ve palm çekirdeği) yağ bazında farklı oranlarda (% 2,5, % 5,0, % 7,5 ve % 10) palm stearin yağı ile karışıtırılarak üretilen çikolata kaplamalarının renk, erime, reolojik ve tekstürel özellikleri belirlenmiştir. Çikolata kaplamasının renk parametreleri (L*, hue açısı ve kroma), η değeri, sertlik ve elastikiyet değerleri ile erime özellikleri (Tilk, Tson, Tpik ve ΔH), formülasyonda kullanılan yağ çeşidinden ve konsantrasyonundan genel olarak önemli derecede etkilenmiştir (p<0,05). Özellikle örneklere ait sertlik değerleri, ilave edilen yağ konsantrasyonu arttıkça azalmıştır. Çikolata kaplamasında istenilen kalite özellikleri, tüketildiği bölgenin iklimine ve kaplamanın kullanıldığı ürünün çeşidine göre değişiklik göstermektedir. Çikolata kalite özelliklerinin üretim prosesinden, yağ çeşidinden ve konsantrayonundan önemli derecede etkilendiği tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçların, çikolata kaplama özellikleri dikkate alınarak proses ve formülasyon optimizasyonunda endüstriye katkı sağlama potansiyeli bulunmaktadır.

Abstract:
In this study, the effect of production process and usage of different oils on the quality characteristics of the compound chocolate was investigated. By this way, it was aimed to enable the industry in terms of performing changes in production and processes to produce the compound chocolate with desired quality. The research was mainly composed of three parts. In the first part, the ifluence of refining process applied during production on the quality characateristics of the products obtained from factory was investigated. Particle size of the samples decreased with refining process; therefore, surface area increased. Yield stress (τ0) and plastic viscosity (ηpl) parameters of compound chocolates increased with decreasing of particle size. The effect of refining process on the melting characteristics of the compound chocolate was found to be statistically insignificant (p>0,05). However, the volatile composition of the compound chocolate was significantly affected by refining process applied (p<0,05). At the second part, response surface methodology was applied to determine change in particle size, colour and rheological properties of the compound chocolates with respect to ball mill shaft speed (40-60 rpm) and refining time (10-30 min.). As viscosity of compound chocolate (η) increased with increasing shaft speed and refining time, particle size decreased. At the third part, different oils (palm olein, butter, hazelnut, sunflower, canola, coconut, corn, soybean, cotton and palm kernel) mixed with palm stearin at different concentrations (% 2,5, % 5,0, % 7,5 and % 10) based on fat base and the effect of these mixtures on the quality characteristics of compound chocolates (colour, melting properties, reology and texture) were determined. Colour properties (L*, hue angle and chroma), η, hardness and elasticity values and melting parameters (Tilk, Tson, Tpik and ΔH) were generally significantly affected by oil type and concentration used in the formulation (p<0,05). Hardness value of the samples decreased with increasing oil concentration in the formulation. Desired quality characteristics of compound chococolates change depending on region where compound chocolate is consumed and the product coated with compound chocolate. The findings indicated that quality characteristics were typically affected by production process, oil type and concentration, enabling the chocolate industry to optimize production process and formulation.