Beyaz peynir tozu üretiminde kullanılan farklı maltodekstrin oranlarının peynir emülsiyonu ve peynir tozu kalitesi üzerine etkileri
The effects of different maltodextrin ratios used in the  white cheese powder production on the quality of cheese emulsion and cheese powder
Yazar: AYLİN TÜRK GÜL
Danışman: DOÇ. DR. NURCAN KOCA
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Peynir tozu; cips, çerez, hazır toz çorba, soslar, fırıncılık ürünleri (bisküvi, kraker, kek), pizza ve makarna gibi çeşitli ürünlerde kullanılabilen, mikrobiyolojik açıdan güvenilir bir üründür. Maltodekstrin (MD) ise; toz ürün üretiminde kurutma yardımcısı, topaklanma önleyici, oksijen bariyeri, lezzet arttırıcı, yağ ikamesi, hacim arttırıcı ve su tutucu gibi özelliklerinden dolayı kullanımı tercih edilmektedir.
Tez çalışmasında, farklı MD oranlarının peynir emülsiyonu ve peynir tozu kalitesine etkisinin belirlenmesi ile peynir tozunda MD varlığının ve miktarının tespit edilebilirliğinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu doğrultuda ön denemeler ile MD oran çalışması yapılmış, peynir kurumaddesinin %10, %20, %30 ve %40'ı olacak şekilde ilave edilmesine karar verilmiştir. MD ilave edilmemiş örnekler kontrol olarak kabul edilmiştir. Peynir tozu üretimlerinin öncesinde peynir emülsiyonlarının bileşimi, stabilitesi, reolojik ve morfolojik özellikleri ortaya koyulmuştur. MD oranının artışı, görünür viskozite değerlerinde azalmaya ve mikroyapı görüntülerinde yağ damlacıklarının belirginleşmesine neden olmuştur. Ayrıca, %30 ve %40 oranında MD kullanılan peynir emülsiyonlarında, emülsiyon yüzeyinde çok az yağ ayrışması gözlenmiştir. Sonuç olarak, MD oranındaki artış, peynir emülsiyonlarında kremleşme denilen yağ ayrışmasını teşvik etmiştir. Ardından aynı oranlarda MD kullanılarak peynir tozu üretimleri gerçekleştirilmiş ve örnekler 12 ay boyunca depolanmıştır. MD oranı arttıkça, peynir tozu içeriğindeki, yağ, protein, tuz, kül, asitlik ve pH değerlerinde azalma meydana gelmiştir. Kurumadde ve su aktivitesi değerleri ise toz ürünlerde olması beklenen değerlerde (%98.11-98.55; 0.11-0.16) bulunmuştur. MD oranının artması ile; L* ve ΔE değerleri artış, b*, a* değerleri ile esmerleşme indeksi ve Kroma değerleri ise azalış göstermiştir. Ayrıca, yığın yoğunluğu, sıkıştırılmış yığın yoğunluğu, partikül yoğunluğu, serbest yağ yüzdesi ile rekonstitüsyon özelliklerinden dağılabilirlik ve çözünürlük indeksi değerleri artış göstermiş, ıslanabilirlik süreleri kısalmıştır. Toplam ve serbest hidroksimetilfurfural değerleri en yüksek kontrol örneğinde görülerek, örnekteki laktoz içeriği ile ilişkilendirilmiştir.
Son olarak, FT-IR Spektroskopisi ve TLC ile peynir tozunda MD belirlenmesi üzerine metot çalışmaları gerçekleştirilmiştir. FT-IR spektroskopisi ile peynir tozlarının karakterizasyonu yapılmış ve sınıflandırılmıştır. Parmak izi bölgesinde örneklerin ayrımını sağlayan fonksiyonel bölgeler kullanılarak örnekler başarılı bir şekilde sınıflandırılmıştır. FT-IR/ATR Spektroskopisi ile miktar belirleme çalışmasında farklı kalibrasyon modelleri oluşturulmuş, MD miktarı tahminlemeleri gerçekleştirilmiştir. Dışarıdan farklı oranlarda MD katılmış peynir tozu örnekleri ile hazırlanan modellerde, üretim sırasında MD ilave edilmiş örneklerin MD miktarı tahmin edilmiş, örneklerdeki MD miktarları önemli seviyede yüksek bulunmuştur. Ancak, üretimde MD ilave edilmiş örnekler ile hazırlanan modeller kullanıldığında, kontrol örneği için %1.16±1.10, %10 MİPT için %9.62±0.79, %20 MİPT için %21.23±0.41, %30 MİPT için %29.69±0.92 ve %40 MİPT için %38.92±0.83 MD oranları tahminlenmiştir. Bu sebeple, kalibrasyonda kullanılacak örneklerin, üretim örnekleri ile aynı prosedürle üretilmesi önerilmektedir. TLC ile MD varlığının belirlenmesi amacıyla ise metot geliştirilmiş ve peynir tozunda MD varlığı kesin olarak belirlenmiştir.

Anahtar kelimeler: FTIR, TLC, peynir tozu, peynir emülsiyonu, püskürtmeli kurutma

Abstract:
Cheese powder is a microbiologically safe product which can be used in various products chips, instant soups, sauces, pizza, and pasta. Maltodextrin (MD) is preferred in food powder production because of its features such as drying aid, anti-caking, oxygen barriers, flavor enhancer, fat substitute, bulking agent and water retention.
The thesis aims to identify the effects of the different MD ratios in cheese emulsions and cheese powder qualities. Also, the detectability of MD existence and MD amount in cheese powder was investigated. Accordingly, MD ratio studies were done with preliminary tests and it was decided to substitute with MD at 10%, 20%, 30%, and 40% of the cheese dry matter (MACP). The cheese powder without MD is accepted as a control sample (CON). Before the cheese powder production; composition, stability, rheological and morphological features of the cheese emulsion (CE) were determined. The increase in the MD ratio was caused a decrease in emulsion's apparent viscosities and an increase in the appearance of fat globules in emulsion microstructure. Additionally, slight creaming was observed on the surface of 30% and 40% MACE's. After that, CP production with the stated MD ratios was performed and samples were stored for 12 months. With the increase of MD ratio, fat, protein, salt, ash, titratable acidity, and pH values were decreased. Dry matter and water activity values were found suitable for powdered products (98.11-98.55%; 0.11-0.16%).
Finally, method studies on the determination of MD presence in CP by FT-IR Spectroscopy and TLC were performed. CP samples were characterized by FT-IR Spectroscopy, classified and clustered by SIMCA and HCA. Samples were classified into functional groups successfully in the fingerprint region (1860-650 cm-1) and discriminating power plots were collected. PLS calibrations were used for MD ratio determination in CP samples. Firstly, MD was added directly to CP at different ratios. 0-25%, 0-50%, and 0-100% models were created with these samples. The prediction of MD amount in cheese powders (CON, 10% MACP, 20% MACP, 30% MACP, 40% MACP) was done and predicted values with standard deviations were shown. Predicted values were found extremely high. After that, cross-validation was applied to each CP samples. The predicted values of CP samples were found; 1.16 ± 1.10% for CON, 9.62±0.79% for 10% MACP, 21.23±0.41% for 20% MACP, 29.69±0.92% for 30% MACP and 38.92±0.83% for 40% MACP with low standard deviations. It is recommended that calibration samples should be produced with the same procedure as the CP samples produced. To determine the presence of MD by TLC, a method was developed and the presence of MD has been clearly shown.

Keywords: FTIR, TLC, cheese powder, cheese emulsion, spray drying