Yüksek basınç uygulanmış yağlı ve yağsız sütten üretilen süt tozlarının farklı sıcaklıklarda depolanması süresince bazı fizikokimyasal özelliklerinin belirlenmesi
Determination of some physicochemcical properties of milk powder produced from high pressure treated skim and whole milk during storage period at different temperatures
Yazar: EMİN MERCAN
Danışman: PROF. DR. NİHAT AKIN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı süt tozu üretiminde koyulaştırılmış sütlere yüksek basınç homojenizasyon (YBH) uygulamasının ve farklı depolama sıcaklıklarının süt tozu kalitesine etkisini araştırmaktır. Bu amaçla yağsız ve yağlı koyulaştırılmış sütlere sırasıyla 0-150 ve 0-30 MPa'da YBH uygulanmıştır. YBH uygulamasından sonra, koyulaştırılmış sütler püskürtülerek kurutulmuştur. Yağsız ve yağlı süt tozu örnekleri, 20 ve 40°C'de 180 gün boyunca depolanmıştır. Depolama süresince süt tozu örneklerinin fizikokimyasal, fonksiyonel, toz akış ve duyusal özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca süt tozlarının mikroyapıları incelenmiştir.
YBH uygulaması, yağsız süt tozlarında köpük oluşturma kapasitesini artırmıştır. Artan homojenizasyon basınçları yağsız süt tozlarının dağılabilirliğini azaltmış ve ıslanabilirlik sürelerini artırmıştır. Yağlı süt tozu örneklerinde benzer çözünürlük oranları gözlenmiştir.
YBH, yağsız süt tozlarının kek kuvvetini azaltmıştır. 0. günde, YBH uygulanmış koyulaştırılmış sütlerden üretilen yağsız süt tozlarının kek kuvveti 0.43-2.70 mN.m aralığında değişirken kontrol örneğinin kek kuvveti 8.20 mN.m olarak bulunmuştur. YBH işlemi, yağsız süt tozlarının kohezyon indeksini düşürmüş ve akabilirliğini artırmıştır. YBH, yağsız süt tozlarının akış stabilitesi değerlerini düşürmüştür. Depolama süresi ise örneklerin akış stabilitesi değerlerini artırmıştır.
Yağsız süt tozlarının D[4,3] değerleri 27.88-62.50 µm arasında değişmiş olup depolama süresine bağlı olarak artmıştır. YBH, kontrol örneği ile karşılaştırıldığında yağlı süt tozlarının D[4,3] değerlerini azaltmıştır. Yağlı süt tozlarının D[4,3] değerleri depolama sırasında 26.21-63.55 µm arasında değişmiştir.
YBH, yağsız ve yağlı süt tozlarının görünüm ve aroma puanlarını artırmıştır. Depolama süresindeki artışa bağlı olarak genellikle süt tozlarının duyusal puanlarında düşüş gözlenmiştir. 
Yağsız süt tozlarının mikroyapıları incelendiğinde, YBH'nin daha üniform partikül dağılımına yol açtığı görülmüştür. Ayrıca YBH yağsız süt tozlarının partikül yüzeyindeki kırışıklıkları kontrol örneğine göre azaltmıştır. YBH uygulanmış koyulaştırılmış sütten üretilen yağlı süt tozları, işlem görmemiş örnekle karşılaştırıldığında daha üniform partikül dağlımı göstermiştir.

Abstract:
The aim of this study was to investigate the effects of applications of high-pressure homogenization (HPH) to milk concentrates and different storage temperatures in milk powder production. For this purpose, skim and whole milk concentrates were HPH treated at 0-150 and 0-30 MPa, respectively. After HPH treatment, milk concentrates were spray dried. Skim and whole milk powder samples were stored for 180 days at 20 and 40°C. During storage, physicochemical, functional, powder flow and sensory properties were determined in milk powder samples. Microstructures of milk powders were also investigated.
HPH increased foaming capacity of skim milk powders. Increasing homogenization pressures decreased dispersibility of skim milk powders and increased wettability time. Similar solubility ratios were observed in whole milk powders.
HPH decreased cake strength of skim milk powders. At the 0. day, cake strength of SMPs from HPH treated concentrates varied from 0.43-2.70 mN.m, whereas cake strength of SMP-0 (control) was 8.20 mN.m. HPH treatment decreased cohesion index and increased flowability of skim milk powders. HPH reduced flow stability of skim milk powders. Storage time increased flow stability values of samples. HPH significantly affected cake and mean cake strength of whole milk powders. HPH treatment increased cohesion index of whole milk powders when compared to control sample.
D[4,3] values of skim milk powders ranged from 27.88-62.50 µm and increased as related to storage time. HPH decreased D[4,3] values of whole milk powders when compared to control sample. D[4,3] values of whole milk powders ranged from 26.21-63.55 µm during storage. 
HPH increased flavour and appearance scores of skim and whole milk powders. Decrease in scores of sensory evaluation was observed depending on increase of storage time. 
When the microstructure of skim milk powders was examined, it was observed that the HPH caused a more uniform particle distribution. Also, HPH decreased wrinkles of particle surface of skim milk powders as compared to control sample. Whole milk powder from HPH treated milk concentrates had more uniform particle distribution when compared to non-treated sample.