Peynir altı suyunda üretilen ekzopolisakkitlerin stabilizatör olarak kullanımının dondurmanın bazı özelliklerine etkileri
The effects of exopolysaccharides produced in whey on some properties of ice cream
Yazar: İBRAHİM ALTUN
Danışman: DOÇ. DR. YUSUF TUNÇTÜRK
Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Dondurma = Ice cream ; Stabilizatör = Stabilizer

Özet:
Dondurma besleyici, sağlıklı ve toplumca sevilerek tüketilen bir gıda maddesidir. Dondurmanın hazırlanmasında belki de en önemli faktör miksin stabilize edilmesidir. Bu çalışmada, peynir altı suyunda üretilen ekzopolisakkaritlerin (EPS) stabilizatör olarak kullanımının dondurmanın bazı özelliklerine etkileri araştırılmıştır. Bunun için, öncelikle farklı yoğurt kültür suşlarının EPS üretim kapasiteleri araştırılmış ve en yüksek EPS üretimine sahip suşlar denemede kullanılmıştır. Böylece standart dondurma üretim yöntemiyle, 2 farklı kültüre ait 2 EPS, 2 farklı ticari stabilizatör ve 2 farklı EPS x 2 farklı stabilizatör (% 50 oranlarında) kombinasyonu kullanılarak toplam 8 farklı dondurma üretilmiştir. Dondurma elde edildikten sonra analize alınıncaya kadar, plastik kaplarda ağızları kapalı bir şekilde ve -20±1 ºC'de depolanmıştır. Depolamanın 1., 15. ve 30. günlerinde dondurma örneklerinde bazı kimyasal, fiziksel, mikrobiyolojik ve duyusal analizler yapılmıştır. Deneme iki tekerrürlü olarak yürütülmüştür.Çalışmada elde edilen bulgular dikkate alındığında; ham EPS çözeltilerinin konsantrasyonları arasında istatistiksel olarak önemli bir farklılık oluşmadığı (P>0.05) saptanmıştır. Viskozite bakımından EPS1 örneğinin EPS2 örneğinden önemli derecede yüksek değere sahip olduğu (P<0.01), ölçüm sıcaklığı artışına paralel olarak bu örneklerde viskozitenin düştüğünü, bu düşüşün EPS1 örneğinde daha bariz olduğu görülmüştür. Koyulaştırma işlemiyle konsantre hale getirilmiş iki EPS çözeltisinin konsantrasyonları ve viskozite değerleri arasında önemli bir farklılık belirlenmemiş (P<0.05), buna karşın ölçüm sıcaklığı arttıkça EPS1 örneğinde viskozitenin daha fazla düştüğü gözlenmiştir. Standart konsantrasyonda (% 0.3) hazırlanan stabilize edici maddelerin viskozite ölçümlerinde, en yüksek değerden düşüğe doğru karboksimetil selüloz (CMC), ksantan gam (Xs), EPS1 ve EPS2 sıralaması oluşmuştur. Sadece EPS kullanılarak üretilen dondurma mikslerinin düşük viskoziteye sahip oldukları, ticari stabilizatörlerle kombinasyon halinde ise mikslerin viskozitesinin daha yüksek değerlere çıktığı belirlenmiştir. Mikslerin yumuşak dondurma formuna dönüşünceye kadar dondurucuda geçirdikleri süreler değerlendirildiğinde, sadece ticari stabilizatör içeren örnekler ve EPS1 örneği ile bunun kombinasyonlarını içeren örneklerin EPS2 ve kombinasyonlarına göre, daha kısa sürede yumuşak dondurma formuna dönüştüğü tespit edilmiştir. Örneklere ait kurumadde, protein, asitlik ve yağ oranları deneme desenindeki faktörlerden önemli derecede (P>0.05) etkilenmemiştir. Kül oranlarının EPS çözeltisi içeren örneklerde daha yüksek olduğu (P<0.05), pH değerleri arasında da farklılıklar olduğu (P<0.05) saptanmıştır.Genel olarak EPS1 kullanılarak üretilen dondurmalarda erime sürelerinin diğer örneklerden daha uzun olduğu, bu örneklerde hacim artışı değerlerinin ise diğer örneklerden daha düşük kaldığı (P<0.01) belirlenmiştir. EPS1 örneği hariç diğer örneklerde serum ayrılması belirlenmemiştir. Sadece EPS2 kullanılarak üretilen ve EPS2 + Xs kombinasyonuyla üretilen dondurmaların bünye sıkılığı değerleri diğer dondurmalardan belirgin şekilde düşük çıkmıştır (P<0.01). Elde edilen L, a, b değerlerine göre, EPS1 dondurması diğer dondurmalardan daha koyu renkli ve daha yeşilimsi bulunmuştur (P<0.01).Dondurma örneklerinde toplam aerobik mezofilik bakteri içeriği ve maya-küf içeriği oldukça düşük çıkmış (en yüksek sayılar sırasıyla 3.65 log kob/g ve 1.12 log kob/g) ve örnek farklılığından önemli derecede etkilenmemiştir (P>0.05). Depolama süresi uzadıkça örneklerin toplam aerobik mezofilik bakteri sayısının azaldığı saptanmıştır.Duyusal kriterler yönünden sadece EPS1 kullanılarak üretilen dondurma örneğinin istatistiksel olarak diğer örneklerden ayrıldığı (incelenen kritere bağlı olarak P>0.05-P<0.01) belirlenmiştir.Sonuç olarak; uygun özellikteki EPS'lerin dondurma üretiminde tek başlarına veya ticari stabilizatörlerle kombinasyon halinde kullanılmasının mümkün olduğu, ancak seçilecek EPS'lerin fizikokimyasal özelliklerinin iyi incelenmesi gerekir.Anahtar kelimeler: Ekzopolisakkarit, Dondurma, Stabilizatör

Abstract:
Ice cream is a nutritious and healthy food that is willingly consumed by society. Probably, the most important factor in ice cream production is the stabilization of mixture. In this study, the effects of usage of exopolysaccharide (EPS) produced in whey as stabilizer on some properties of ice cream were investigated. For this, firstly EPS producing capacity of different yoghurt culture strains were determined and the strains that having high EPS producing capacity were used in the experiment. In this way, by a standard ice cream manufacturing method, using 2 EPS from two different cultures, 2 different commercial stabilizers and combination of two different EPS x 2 different stabilizer (50% ratio) totally 8 different ice cream were produced. İce creams were stored at -20 ±1 °C in plastic containers until analysis. Some chemical, physical, microbiological and sensorial analyses were performed at 1st, 15th and 30th days of storage. The experiment was replicated.Considering the results of the study, there were no significant differences between concentrations of raw EPS solutions statistically (P>0.05). It was observed that on the point of viscosity, EPS1 sample had a significantly high value when compared with EPS2 (P<0.01). Depending on the increased temperature, viscosity decreased in these samples and this decrease was more obvious in the EPS1 sample. There was no a significant difference between the concentrations and viscosity of concentrated two EPS solutions (P<0.05), whereas as the measurement temperature increased, it was seen that viscosity decreased more in the sample of EPS1. In the viscosity measurement of stabilizing agents prepared in standard concentrations (% 0.3), the order formed from the highest level to lowest was carboxymethyl cellulose (CMC), xanthan gum (Xs), EPS1 and EPS2. It was determined that ice cream mixtures produced by using only EPS had low viscosity, however on the point of combination with commercial stabilizers, viscosity of mixtures increased to higher value. When duration that mixtures spent in the freezer until they become soft ice cream was evaluated, it was identified that samples including commercial stabilizers and EPS1 and their combinations turn to soft ice cream in a shorter time while compared to EPS2 sample and its combinations. Ratio of dry matter, protein, acidity and fat of the samples were not significantly affected from the factors of the experiment (P>0.05). It was determined that ratio of ash was higher in the EPS solution containing samples (P<0.05), and some differences were found among pH values (P<0.05).In general melting duration was longer in the ice cream sample produced with usage of EPS1 than the others and overrun level of this sample was lower than the others (P<0.01). No serum separation observed in any samples except EPS1 sample. Consistency of ice creams produced with only EPS2 and EPS2 + Xs combination was quite low comparing other ice creams (P<0.01). Basing on obtained L, a, b values, ice cream of EPS1 was found darker and more greenish than the other ice creams (P<0.01).Total aerobic mesophilic bacteria and yeast-mold in ice cream samples were quite low (the highest counts were 3.65 log cfu/g ve 1.12 log cfu/g) and didn?t affected significantly from sample differences (P<0.05). It was found that aerobic mesophilic bacteria counts of the samples lowered depending on advance of the storage duration.It was determined that in the terms of sensorial criteria, ice cream manufactured with EPS1 was statically different from the others (depending on examined criteria P>0.05-P<0.01).As a result, it is possible to use appropriate EPSs solely or their combinations with commercial stabilizers to produce ice cream, however physicochemical characteristics of chosen EPSs should be carefully investigated.Key words: Exopolysaccharide, Ice cream, Stabilizer