Jelatin bazlı yumuşak şekerlerin erime özelliklerinin reometre temelli yeni metot ile belirlenmesi
A novel rheometer-based method to determine melting properties of gelatin-based gummies
Yazar: DİDEM SÖZERİ ATİK
Danışman: PROF. DR. MEHMET DEMİRCİ
Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada, çok tüketilen şekerleme ürünlerinden biri olan yumuşak şekerin önemli kalite parametrelerinden erime noktasının belirlenmesi için reometre temelli yeni bir metodun geliştirilmesi araştırılmıştır. Geliştirilen metot dahilinde, elde edilen gap değerinin sıcaklığa karşı olan grafiğinde onset analizi yapılarak ürünlerin erime noktaları tespit edilmiştir. Reometre temelli yeni metodun geliştirilmesi amacı ile ısıtma hızı ve örnek kalınlığı olmak üzere 2 parametre üzerinden denemeler yapılmıştır. Aynı şekilde, erimenin tespitinde klasik metotlardan olan G′ ve G′′ kesiştiği sıcaklık değerleri de belirlenmiştir. Elde edilen erime noktalarını doğrulamak amacı ile sabit sıcaklıkta reometrede zaman taraması testleri ile etüv ve su banyosunda farklı sıcaklıkta bekletme analizleri ve çeşitli sıcaklıkta akma gerilimi değerlerinin tespiti yapılmıştır. Ayrıca elde edilen sonuçları karşılaştırmak amacı ile örneklerin diferansiyel taramalı kalorimetreden (DSC) elde edilen termogramları, polarize ışık mikroskobu (PLM) ile çeşitli sıcaklıktaki mikro yapıları ve termogravimetrik analizler (TGA) ile birlikte termal bozunma eğrileri de incelenmiştir. Araştırma kapsamında üretilen yumuşak şeker örneklerine nem ve tekstür profili analizleri de uygulanmıştır. Tüm veriler değerlendirildiğinde, geliştirilmekte olan metodun 4000 µm kalınlıktaki yumuşak şeker örnekleri için 1 °C/dk sıcaklık artış hızı ile çalışıldığında, 1 °C hassasiyet ile tespit yaptığı söylenebilmektedir. Metot parametreleri elde edildikten sonra, metodun ticari olarak kullanılabilirliğini gözlemlemek amacı ile, 2 adet jelatin bazlı yumuşak şeker satın alınarak, erime noktaları hem geliştirilen metot ile hem de doğrulama analizleri ile aynı şekilde belirlenerek metodun etkinliği kanıtlanmıştır. Sonuç olarak, gap-sıcaklık grafiğinin onset analizi ile değerlendirilmesi yeni bir yaklaşım olarak denenmiş ve erime sıcaklığı analizine farklı bir bakış açısı kazandırılmıştır. Tez çalışması kapsamında erime sıcaklığının tespiti için geliştirilen reometre temelli yeni metot, hassas ve tekrarlanabilir analizler ile kullanım kolaylığı ve kısa süreli tespit sağlamıştır. Buna ek olarak çalışılan materyallerin katı halde kullanılabilmesine de olanak sağladığı için öne çıkmıştır.

Abstract:
In this study, a novel rheometer-based method was explored to determine the melting point of gummy, which is one of the most consumed confectionery products. For this purpose, the melting points of the products were determined by performing onset analysis on the graph of the obtained gap versus temperature. Heating rate and sample thickness parameters were used to develop the novel method. Likewise, the data of the crossover point of G′ and G′′, which is one of the classical methods for the determination of melting, were also taken. In order to verify the obtained melting points, time sweep tests in the rheometer at a constant temperature, analysis of holding in the oven and water bath, and the determination of the yield stress values at various temperatures were carried out. In addition, thermograms of the samples obtained from differential scanning calorimetry (DSC), their microstructures at various temperatures with polarized light microscopy (PLM), and thermal degradation curves with thermogravimetric analyzes (TGA) were also examined to compare results. Also, moisture content and texture profile analyzes of the samples were determined. As a result of the research, it can be evaluated that the developed method detects the melting point of a soft candy with a sensitivity of 1 °C when working with a temperature increase rate of 1 °C/min and a thickness of 4000 µm. After the method parameters were obtained, to observe the commercial usability of the method, two gelatin-based soft candies were purchased, and the melting points were determined by both the developed method and the verification analysis, and the effectiveness of the method was proven. As a result of the study, the evaluation of the gap-temperature plot with onset analysis has been tried as a new approach and has brought a different perspective to the melting temperature analysis. The novel rheometer-based method developed to determine the melting temperature within the scope of the thesis study provides ease of use and short-term detection with sensitive and reproducible analyses. In addition, it has come to the forefront as it allows the studied materials to be used in solid form.