Nohut haşlama suyuna ultrason uygulanmasının emülsifikasyon ve köpük oluşturma özelliklerine etkisinin ve mayonez üretiminde kullanımının araştırılması
Investigation of the effect of ultrasound application to aquafaba (chickpea boiling water) on emulsification and foam forming properties and its usage in mayonnaise production
Yazar: İPEK ÖZCAN
Danışman: PROF. DR. ŞEBNEM TAVMAN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Mayonez = Mayonnaise ; Nohut = Chickpea ; Ultrason = Ultrasound ; Yumurta ikamesi = Egg substitute

Özet:
Bu tez çalışmasında ultrason uygulama süresinin nohut haşlama suyu üzerine etkisinin incelenmesi, nohut haşlama suyu ve ultrason uygulanmış nohut haşlama suyunun farklı oranlarda yumurta ikamesi olarak kullanımının ürün üzerine etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. 
Çalışmanın ilk kısmında nohut haşlama suyuna 0,4 döngü ve %100 genlik değerinde, 20 kHz frekansta 400 W güçte 5, 15, 30 dakika ultrason uygulanmış, köpüklenme kapasitesi, köpük stabilitesi ve emülsiyon stabilitesi sonuçlarına göre uygulama süresinin seçimi gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar değerlendirildiğinde, belirtilen ultrason koşullarında 30 dakika ultrason uygulaması seçilmiştir. 30 dakika ultrason uygulamasının nohut haşlama suyunun (NHS) köpüklenme kapasitesi, köpük stabilitesi ve emülsiyon stabilitesi özelliklerini arttırdığı saptanmıştır (p<0.05).
Çalışmanın ikinci kısmında ise nohut haşlama suyu (NHS) ve 30 dakika ultrason uygulanmış nohut haşlama suyu (USN-30) farklı oranlarda yumurta ikamesi olarak kullanılmıştır. İkame oranları her iki nohut suyu için de %25, %50, %75 ve %100 olarak belirlenmiştir. Kontrol örneği ise ikame içermeyip, sadece yumurta sarısı ile üretilmiştir. Örneklerde bileşim, su aktivitesi, pH, yoğunluk, tekstür, stabilite, damlacık boyutu, yüksek genlikli salınımda kayma (LAOS), renk, optik mikroskop incelemesi ve duyusal analizleri gerçekleştirilmiştir. Analizler sonucunda yumurta ikamesi olarak nohut haşlama suyu kullanımının mayonezin bileşimini etkilediği, nohut haşlama suyu oranının artmasıyla nem içeriğinin arttığı, kül, protein ve yağ içeriğinin ise azaltığı tespit edilmiştir (p<0.05). Ayrıca formülasyonda nohut haşlama suyu kullanımı ile örneklerin su aktivitesi değerinin arttığı, pH değerinin ise azaldığı belirlenmiştir (p>0.05). Mayonez formülasyonunda nohut haşlama suyunun %50 oranına kadar yumurta sarısı yerine ikame edilmesiyle, örneklerin damlacık boyutu ve stabilite değerinde değişim tespit edilmemiş (p>0.05), %75 ve %100 oranında ikame edilmesinde ise damlacık boyutunun arttığı, stabilitenin ise azaltığı tespit edilmiştir. Örneklerin optik mikroskopla mikroyapısına bakıldığında tüm örneklerin mayonez için karakteristik olan yağ damlacıklarının sıkıca paketlendiği bir yapı gözlemlenmiştir. Örnekler renk, doku, görünüş, lezzet ve genel beğeni açıcından değerlendirildiğinde M75 örneğinin panelistler tarafından en yüksek puanla değerlendirildiği belirlenmiştir. Aynı oranda NHS ve USN-30 ile hazırlanan örneklerde USN-30 kullanımının örneklerin yoğunluğunu azalttığı, tekstürel özelliklerini ve stabilitesini arttırdığı saptanmıştır. G' ve G" modül değerleri incelendiğinde örneklerin geçiş noktasının yaklaşık olarak %8 gerinim değerlerinde olduğu belirlenmiştir. Doğrusal olmayan bölgeye geçiş yapılması ile örneklerin davranışın gerilim ile sertleşme (G'L/G'M>1), ve kayma ile incelme (ηL′/ηM′ <0) olduğu belirlenmiştir. Genel lissajous eğrileri değerlendirildiğinde örneklerde depolanan ve dağıtılan enerjilerin NHS ve USN-30 kullanımı ile azaldığı tespit edilmiştir.

Abstract:
In this thesis, determination of the effect of ultrasound application time on chickpea cooking water, investigate the effect of using chickpea cooking water and ultrasound applied chickpea cooking water at different ratios as egg substitute on the mayonnaise product was aimed.
In the first part of the study, ultrasound was applied to chickpea cooking water for 5, 15, 30 minutes at 0.4 cycles and 100% amplitude, 20 kHz frequency, 400 W power. The selection of the application time was made according to the foaming capacity, foam stability, and emulsion stability results. The results of the analyzes were evaluated and 30 minutes of ultrasound application was selected.
In the second part of the study, chickpea cooking water (NHS) and 30 minutes of ultrasound applied chickpea cooking water (USN-30) were used as an egg substitute at different ratios. Substitution ratios were determined as 25%, 50%, 75%, and 100 % for both chickpea cooking water. On the other hand, the control sample did not contain substitutes and was produced with egg yolk. Composition, water activity, pH, density, texture, stability, droplet size, large amplitude oscillatory shear (LAOS), color, and sensory analyzes were performed. It was determined that the use of chickpea cooking water as an egg substitute affects the composition of the mayonnaise, the moisture content increases and the ash, protein and fat content decreases with the increase in the chickpea boiling water addition (p<0.05). In addition, it was determined that the water activity value of the samples increased and the pH value decreased with the use of chickpea boiling water (p>0.05). By substituting chickpea boiling water instead of egg yolk up to 50% in the mayonnaise formulation, no significant difference was detected in terms of the droplet size and stability value of the samples (p>0.05), it was determined that the droplet size increased and the stability decreased at the substitution ratio of 75% and 100%. The microstructure of the samples was examined with an optical microscope. All samples showed a structure that oil droplets were tightly packed together which is the characteristic structure of mayonnaise. The samples were evaluated in terms of color, texture, appearance, taste and general taste. M75 sample was evaluated with the highest score by the panelists. It was determined that the use of USN-30 in the samples prepared with the same ratio of NHS and USN-30 decreased the density of the samples, increased their textural properties and stability. The G' and G" modulus values showed that the transition point of the samples was approximately at 8% strain values. With the transition to the non-linear region, the behavior of the samples was determined as shear-stiffening (G'L/G'M>1), and shear thinning (ηL′/ηM′ <0). The general lissajous curves showed that the stored and dissipated energies in the samples decreased with the use of NHS and USN-30.