Kakao lifi tozunun karakterizasyonu ve kek üretiminde kakao tozu ikame potansiyelinin belirlenmesi
Characterization of cocoa fibre powder and determination of cocoa powder substitution potential in cake production
Yazar: MECİT MURAT POLAT
Danışman: DOÇ. DR. ÖMER SAİD TOKER ; DR. ÖĞR. ÜYESİ RECEP GÜNEŞ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Sürdürülebilirlik = Sustainability

Özet:
Bu çalışmada kakao lifi tozu ve kakao tozlarının fizikokimyasal özelliklerinin araştırılması ve karşılaştırılması amaçlanmış olup model gıda olarak kekte kakao lifi tozlarının, kakao tozuna ikame potansiyeli incelenmiştir. Kakao lifi tozu, kavrulmuş kakao kabuklarından temizleme, mikronizasyon ve sterilizasyon yoluyla elde edilen atık olarak nitelendirilen bir maddedir.
Araştırmamızın ilk aşamasında natural ve alkalize olmak üzere kakao lifi tozları ve kakao tozlarının fizikokimyasal analizleri gerçekleştirilmiştir. Başlıca nem, fenolik ve flavonoid madde, kül, protein, yağ içeriği, renk, TrMP/TMP özelliklerinde anlamlı farklar tespit edilmiştir (p<0,05). Sonuçlar dikkate alındığında kakao lifi tozunun kakao tozuna model gıdada ikame potansiyeli konusunda dezavantajlarının yanında, avantajları olabileceği sonucuna varılmıştır. 
İkinci aşamada toz örneklerinin, kek üretiminde natural ve alkalize kakao tozuna ikame potansiyeli araştırılmıştır. Yapılan ön denemeler sonucunda kek formülasyonunda kakao lifi tozu ve kakao tozunun toplamının %4 oranında kullanılması belirlenmiştir. Natural ve alkalize kakao lifi tozu kullanılarak ikamesi ile hazırlanan keklerdeki yüzdelik (%) dağılımlar ise sırasıyla; 4:0, 3:1, 2:2, 1:3 ve 0:4 kakao tozu:kakao lifi tozu şeklindedir. Çalışma sonucunda kakao lifi tozu ikame oranı arttıkça keklerin sertlik değerlerinin arttığı, bu artışın nem içerikleri sebebiyle doğrusal olmadığı tespit edilmiş olup ayrıca elastikiyet değerlerinin azaldığı ve çiğnenebilirlik değerini arttırdığı, bunun da yemeyi zorlaştırdığı sonucuna varılabilir. Kek örneklerinin renk analizi sonuçlarına göre, kakao lifi tozu ikamesinin örneklerin L* ve b* değerlerini bunun sonucunda kakao lifi tozu ikameli keklerin duyusal genel beğeni skorlarını azalttığı sonucuna varılmıştır (p<0,05). Natural kek örneklerinin, kakao lifi tozu ikame oranında artışı sonucunda daha sıkı yapıda kekler elde edilmiş ve bu sebeple kek örneklerinin yükseklik ve hacim değerlerinde azalma meydana gelmiştir. Alkalize kek örneklerinde tersi sonuç eldesi protein içeriği ile ilişkilendirilebilir. Kakao lifi tozu ikamesi kek örneklerinin pişirme kaybını azaltmıştır. Bu sonuç liflerin yüksek su tutma kabiliyeti ile açıklanabilir.
Kakao lifi tozunun ikame olarak kullanılabileceği ve bu sonucun da sürdürülebilirlik açısından önemli olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, it was aimed to investigate and compare the physicochemical properties of cocoa fiber powder and cocoa powders and the substitution potential of cocoa fiber powders to cocoa powder in cake as a model food was investigated. Cocoa fiber powder is a waste material obtained from roasted cocoa shells by cleaning, micronization and sterilization.
In the first stage of our research, physicochemical analysis of natural and alkalized cocoa fiber powders and cocoa powders were carried out. Significant differences were found in moisture, phenolic and flavonoid substances, ash, protein, fat content, color, TrMP/TMP properties (p<0,05). Considering the results, it was concluded that cocoa fiber powder may have advantages as well as disadvantages in terms of potential substitution potential of cocoa powder in model food.
In the first stage of our research, physicochemical analysis of natural and alkalized cocoa fiber powders and cocoa powders were carried out. Significant differences were found in moisture, phenolic and flavonoid substances, ash, protein, fat content, color, TrMP/TMP properties (p<0,05). Considering the results, it was concluded that cocoa fiber powder may have advantages as well as disadvantages in terms of substitution potential of cocoa powder in model food. In the second stage, the substitution potential of the powder samples to natural and alkalized cocoa powder in cake production was investigated. As a result of the preliminary trials, it was determined to use 4% of the total of cocoa fiber powder and cocoa powder in the cake formulation. The percentage (%) distributions in the cakes prepared with the substitution using natural and alkalized cocoa fiber powder were 4:0, 3:1, 2:2, 1:3 and 0:4 cocoa powder:cocoa fiber powder, respectively. As a result of the study, it was determined that the hardness values of the cakes increased as the cocoa fiber powder substitution ratio increased, this increase was not linear due to the moisture content, and it can be concluded that the elasticity values decreased and the chewability value increased, which made it difficult to eat. According to the results of the color analysis of the cake samples, it was concluded that the cocoa fiber powder substitution decreased the L* and b* values of the samples and as a result, the overall sensory appreciation scores of the cakes with cocoa fiber powder substitution (p<0,05). As a result of the increase in the cocoa fiber powder substitution rate of the natural cake samples, more dense cakes were obtained and therefore, the height and volume values of the cake samples decreased. The opposite result in alkalized cake samples may be related to the protein content. Cocoa fiber powder substitution reduced the baking loss of the cake samples. This result can be explained by the high water retention ability of the fibers.
It was found that cocoa fiber powder can be used as a substitute and this result is important in terms of sustainability.