Mikrofiltrasyon İşleminin Sütün Reolojik Özellikleri Üzerine Etkisi
Effect of Microfiltration on Rheological Properties of Milk
Yazar: İREM KESER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULLAH AKGÜN
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı yağsız süte uygulanan mikrofiltrasyon (MF) işlemi sonucu elde edilen retentatların reolojik özelliklerini ve bu özelliklere çeşitli işlem koşullarının etkisini belirlemektir. Bu amaç doğrultusunda yağsız süte 0.2 μm gözenek boyutuna sahip polietersülfon yapıdaki membran kullanılarak MF işlemi uygulanmıştır. İşlem 4 farklı konsantrasyon faktöründe (2.5, 3.5, 4.5 ve 5.5) gerçekleştirilmiştir. İşlem sonucunda elde edilen retentatların reolojik analizleri yapılmıştır. Çalışma kapsamında ayrıca besleme, retentat ve permeat örneklerinin kimyasal bileşimleri ile renk özellikleri incelenmiştir. 
Reolojik analizler iki farklı yöntem kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Birinci yöntemde 20±1 °C'de 6.05-200 s-1 kayma hızı aralığında viskozite değerleri ölçülerek kayma hızının viskoziteye etkisi incelenerek akış davranış biçimleri belirlenmiştir. Örneklerin akış davranışı kullanılan reometre cihazının yazılım programı ile modellenmiştir. İkinci yöntemde ise 7 farklı sıcaklıkta (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80±1 °C) 200 s-1 kayma hızında viskozite değerleri ölçülerek sıcaklığın viskoziteye etkisi belirlenmiş ve konsantrasyon faktörünün etkisi incelenmiştir. Besleme ve konsantrasyon faktörü 2.5 olan retentat örneği Newton tipi davranış, konsantrasyon faktörü 3.5, 4.5 ve 5.5 olan retentat örnekleri ise Newton tipi olmayan psödoplastik davranış sergilemiştir. Konsantrasyon faktörü arttıkça örneklerin akış davranışı değişmiş ve viskozite değeri artmıştır. Sıcaklık arttıkça da örneklerin viskozite değeri azalmış ve konsantrasyon faktörü arttıkça bu azalış daha belirgin hale gelmiştir.

Abstract:
The aim of this study is to determine the rheological properties of the retentates obtained by microfiltration (MF) process applied to skim milk and the effect of various processing conditions on these properties. For this purpose, MF process was applied to skim milk by using polyethersulfone membrane having a pore size of 0.2 μm. The process was carried out at 4 different concentration factors (2.5, 3.5, 4.5 and 5.5). The rheological analyses of the retentates obtained as a result of the process was performed. In the scope of the study; chemical composition and color properties of feed, retentate and permeate samples were also determined. Thus, the effect of MF process on the chemical composition of the milk was investigated.
Rheological analyses were performed using two different methods. In the first method, the effect of shear rate on viscosity was investigated by measuring the viscosity values in the shear rate range of 6.05-200 s-1 at 20±1 °C and the flow behavior types were determined. The flow behavior of the samples was modeled by the software program of the rheometer device used. In the second method, the effect of temperature on viscosity was determined by measuring the viscosity values at 200 s-1 shear rate at 7 different temperatures (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 ± 1 °C). The effect of concentration factor on the results obtained was investigated. The feed and the retentate sample which a concentration factor of 2.5 exhibited Newtonian type behavior. The retentate samples with concentration factors of 3.5, 4.5 and 5.5 exhibited non-Newtonian pseudoplastic behavior. As the concentration factor increased, the flow behavior of the samples changed and the viscosity value increased. As the temperature increased, the viscosity value of the samples decreased and as the concentration factor increased, this decrease became more pronounced.