Soğuk pres Linum usitatissimum L. tohum yağı atığının yağı azaltılmış dondurmanın reolojik, termal ve duyusal özelliklerine etkisinin araştırılması
Investigation of cold press Linum usitatissimum L. oil waste on the reological, thermal and sensorial properties of reduced fat ice cream
Yazar: ECEM ŞEN
Danışman: DOÇ. DR. SALİH KARASU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Çalışmanın temel amacı keten tohumu yağ atığı kullanılarak az yağlı dondurma üretiminin gerçekleştirilmesi ve bu amaçla örneklerin reolojik özellikleri baz alınarak formülasyon  optimizasyonun gerçekleştirilmesidir. Çalışmada, ksantan gum %0,2-0,4, yağ %2,5-12,5 ve keten tohumu atığı %1-3 oranında kullanılarak dondurma emülsiyon karışımları oluşturulmuştur. Emülsiyonların, akış davranış reolojik özellikleri baz alınarak yanıt yüzey yöntemi ve tam faktöriyel merkezi kompozit tasarım kullanılarak optimizasyon gerçekleştirilmiştir. Deneme dizaynında 17 çalışma noktası elde edilmiştir. Elde edilen formülasyonlara göre hazırlanan emülsiyon karışımlarının akış davranış reolojik özellikleri 0,1-100 (1/s) kesme hızı aralığında belirlenmiştir. Emülsiyon örneklerinin tümü, non- newtonian akış davranış özelliği göstermiştir. Örneklerin akış davranış reolojik özellik parametreleri Power- Law model kullanılarak belirlenmiştir. Emülsiyon örneklerinin kıvam katsayısı değerleri 1,77-19,91 Pa.sn olarak bulunmuş ve emülsiyonların K değerleri arasında önemli düzeyde farklılık tespit edilmiştir (p<0,05). Emülsiyonların reolojik özellikleri optimizasyon parametrelerinden önemli düzeyde etkilenmiştir(p<0,05). Optimizasyon işlemi sonucu belirlenen 5 farklı formülasyon (3 optimum, 2 kontrol) kullanılarak dondurma üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen dondurma örneklerinin erime profili ve reolojik özellikleri incelenmiştir. Optimum noktada üretilen dondurmaların dinamik viskoelastik özellikleri tam yağlı ve yan ürün içermeyen az yağlı dondurmaların reolojik özellikleriyle karşılaştırılmıştır. Dondurma örneklerinin G' değeri, G'' değerinden tüm frekans seviyelerinde daha yüksek çıkmıştır. Dondurma örneklerinin erime parametreleri dar bir aralıkta değişim göstermiştir (Tonset ( ͦ C)=(-14,94)-(-15,44) Tpeak ( ͦ C)= 2,33-4,98 Tend ( ͦ C)=16,26-16,57 ΔH (J/g)=(-2,48 – (-3,81)). Erime karakteristikleri dondurma örnekleri formülasyon bileşenlerinin birbirleri arasındaki interaksiyonunu belirtmesi açısından önemli bir kalite parametresidir. Soğuk pres keten tohumu yağ atığı kullanılarak elde edilen dondurmaların erime profilleri tam yağlı dondurmanın erime profiline benzer çıkmıştır. Yapılan reoljik analizler ve DSC profili keten tohumu yağı atığının az yağlı dondurmada başarılı bir şekilde kullanılabileceğini göstermiştir.

Abstract:
The flaxseed contains high amounts of protein and carbohydrates which is the mostly fiber. The main purpose of the study is to produce ice cream with low fat content by using flaxseed oil waste and to perform optimization based on the rheological properties of the samples. In this study, ice cream emulsion mixtures were formed using xanthan gum 0.2-0.4%, oil 2.5-12.5% and flaxseed oil waste 1-3%. Based on the flow behavior rheological properties, the emulsions were optimized using the response surface method and the full factorial central composite design. In this design, 17 study points were obtained. Flow behavior rheological properties of the emulsion mixtures prepared according to the formulations. Steady shear rheological properties were determined in the range of 0.1-100 (1/s) shear rate. All of the emulsion samples showed non-newtonian flow behavior. Flow behavior steady shear parameters were determined by using Power-Law model. The consistency index values of the emulsion samples were found as 1.77-19.91 Pa.sn and a significant difference was determined between the K values of the emulsions (p<0.05). The rheological properties of the emulsions were significantly affected by the optimization parameters (p<0.05). Samples with different waste rates, desirability value 1, were determined. Ice cream was produced using 5 different formulations (3 optimum and 2 control points) determined as a result of the optimization process. Melting profile and rheological properties of ice cream samples were examined at this formulations. The dynamic viscoelastic properties of ice creams produced at the optimum point were compared with the rheological properties of full fat and low fat ice creams without by-products. G' value of ice cream samples was higher than G'' value in all frequency levels. Melting parameters of ice cream samples varied in a narrow range (Tonset (  ͦ C) = (-14.94)-(-15.44) Tpeak (  ͦ C) = 2.33-4.98 Tend (  ͦ C)= 16.26-16.57 ΔH (J/g) = (-2.48) – (-3.81)). Melting characteristics ice cream samples are an important quality parameter in terms of indicating the interaction of the formulation components. The melting profiles of ice creams obtained by using cold pressed flaxseed oil waste were similar to the melting profile of full fat ice cream. Rheological analyzes and DSC profile showed that flaxseed oil waste can be used successfully in low-fat ice cream.