Püskürtmeli kurutma yöntemiyle elde edilmiş sebze suyu tozlarına aglomerasyon işleminin uygulanması
Application of the agglomeration process on vegetable juice powders obtained by spray drying method
Yazar: HİRA YÜKSEL
Danışman: DOÇ. DR. SAFİYE NUR DİRİM
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada, püskürtmeli kurutma tekniği ile üretilen sebze suyu tozlarına fonksiyonel özelliklerini iyileştirmek amacıyla aglomerasyon işlemi uygulanması amaçlanmıştır. Sebze sularının püskürtmeli kurutucuda 160/100°C hava giriş/çıkış sıcaklığında 1.00±0.20 kg/h besleme akış hızında, 392kPa atomizör basıncında ve 1.54 m3/dk hava akış hızında kurutma işlemi, ve ardından akışkan yatak kurutucuda yapılan denemelerle ise uygun koşul olan 60°C 1.6 m/sn'de aglomerasyon işlemi
gerçekleştirilmiştir. Aglomerasyon işleminde bağlayıcı ajan olarak saf su, farklı miktarlarda maltodekstrin, peynir altı suyu protein izolatı ve gam arabik çözeltileri kullanılmıştır.
Elde edilen ıspanak suyu aglomeratlarının nem içeriği genel olarak %6.44-%11.68'nun altında iken kara havuç suyu aglomeratların nem içeriği %11.35- %12.8 aralığında bulunmuştur. Su aktivitesi değerleri ise ıspanak ve kara havuç aglomeratları için sırasıyla; 0.254-0.412 ve 0.256-0.379 aralığında bulunmuştur. Renk analizi sonuçlarına göre aglomerasyon işlemi ile parlaklık (L*) değerlerinde azalma gözlenirken sarılık/mavilik (b*) değerlerinde artış gözlenmiştir.
Sebze tozlarının aglomerasyon işlemiyle ortalama partikül çaplarının arttığı, ıslanabilirlik ve çözünürlük sürelerinin ise azaldığı gözlemlenmiştir. Ispanak ve kara havuç aglomeratları için yığın ve sıkıştırılmış yoğunluk sonuçları sırasıyla; 380-510 kg/m3 ve 490-618 kg/m3, 328-445 kg/m3 ve 430-565 kg/m3 olarak bulunmuştur. Aglomeratların yapışkanlık ve akabilirlik özelliklerinin ise toz ürünlere göre iyileştiği görülmüştür. Aglomerasyon işlemiyle partikül boyutunun artmasına bağlı olarak partikül yoğunluğu ve porozite değerlerinde artış, higroskopisite özelliklerinde iyileşme gözlenmiştir. Ispanak ve kara havuç aglomeratları için sırasıyla ufalanabilirlik değerleri %5.02-95.4 ve %37.21- %77.04 aralıklarında; çözünürlük (%) değerleri ise %99.17-99.41 ve %99.17- %99.6 arasında değişmiştir. SEM ve DSC analizi sonuçları incelendiğinde; morfolojik yapının bu işlemden etkilendiği, elde edilen ıspanak ve kara havuç toz ürünlerin camsı geçiş sıcaklığı sırasıyla 110.72°C ve 18.81°C iken, aglomeratların 117.32°C-127.38°C ve -5.42°C-20.47°C aralığında değiştiği tespit edilmiştir. Sonuç olarak, püskürtmeli kurutucu ile elde edilen ıspanak ve kara havuç suyu
tozlarının akışkan yatakta aglomerasyon işleminin başarılı bir şekilde gerçekleştirilebildiği görülmüştür.
Anahtar Kelimeler: kara havuç, ıspanak, püskürtmeli kurutma, aglomerasyon,
akışkan yatak aglomerasyon, rekonstitüsyon özellikleri

Abstract:
In this study, agglomeration process was applied in order to improve the functional properties of the vegetable powders produced by spray drying technique. The drying was performed in a spray dryer at 160/100 ° C air inlet/outlet temperature at 1.00 ± 0.20 kg /h feed flow rate, 392kPa atomizer pressure and 1.54 m3 / min air flow rate and the agglomeration was performed in a fluidized bed dryer at 60 ° C and 1.6 m/s air velocity. Distilled water, maltodextrin, whey and gum arabic solutions were used as binding agents.
The moisture content of the obtained spinach juice agglomerates was measured in the range of %6.44-%11.68 while the moisture content of the carrot juice agglomerates was in the range of 11.35% -12.8%. Water activity values for spinach and black carrot agglomerates are between 0.254-0.412 and 0.256-0.379 respectively. According to the results of the color analysis, with the agglomeration process a decrease in brightness (L *) values was observed and an increase in yellowness/ blueness (b *) values was observed.
It has been observed that agglomeration of vegetable powders increases the mean particle diameters and wettability and solubility times. The calculated bulk and tapped density values for spinach and black carrot agglomerates are respectively; 380-510 kg/m3 and 490-618 kg/m3, 328-445 kg/m3 and 430-565 kg/m3. The cohesiveness and flowability properties of agglomerates were improved compared to powder products. Due to the agglomeration process, particle density and porosity values increased and hygroscopic properties were improved due to the increase of particle size. The friability values for spinach and black carrot agglomerates are respectively 5.02-95.4% and 37.21-77.04%; and the solubility (%) values ranged from 99.17% to 99.41% and from 99.17% to 99.6%. When the results of SEM and DSC analysis are examined; the glass transition temperature of the obtained spinach and black carrot powders were 110.72°C and 18.81°C respectively while for the agglomerates these values changed between 117.32°C-127.38°C and -5.42°C-20.47°C.
As a result, agglomeration of the spinach and black carrot juice powders obtained by the spray drier can be successfully carried out in the fluidized bed.

Key words: black carrot, spinach, spray drying, agglomeration, fluid bed agglomeration, reconstitution properties