Jelly yumuşak şeker ürünü için proses parametrelerinin son ürün üzerineetkisi ve optimizasyonu
Jelly yumuşak şeker ürünü için proses parametrelerinin son ürün üzerineetkisi ve optimizasyonu
Yazar: FİGEN YEL
Danışman: PROF. DR. BÜLENT ERGÖNÜL ; DOÇ. DR. TUNCAY YILMAZ
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Bilimleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Jelatin = Gelatin ; Optimizasyon = Optimization ; Vakum = Vacuum ; Şeker = Sugar

Özet:
Jelly yumuşak şeker ürünleri, yüksek molekül ağırlıklı maddelerden ve düşük molekül ağırlıklı sıvılardan oluşan yarı katı sistemlerden biridir. Jelly yumuşak şeker ürünlerinin hepsinde temel bileşenler; sakkaroz, glukoz şurubu, jelleştirici ajanlar (jelatin, pektin, nişasta, karragenan vb.), asitlik düzenleyiciler, su, aroma ve renk maddeleri gibi bileşenlerinin uygun proses basamaklarından geçirilmesiyle oluşmaktadır. Jelly yumuşak şekerin raf ömrü 15-30⁰C, %30-%60 bağıl nemde (optimum 25⁰C, %40 bağıl nemde) 18 aydır. 24 ay boyunca duyusal, kimyasal ve mikrobiyolojik olarak özelliğini koruyabilmektedir. Bu çalışmada jelly yumuşak şeker üretiminde jelatin miktarı minimize edilerek maliyet azaltılırken son ürün kalite parametrelerinin olumsuz etkilenmemesi sağlanmıştır.
Bu çalışmada etkili olduğu bilinen 4 faktör (pişirme sıcaklığı, vakum, jelatin bloom derecesi ve jelatin miktarı) için deneme planı Central Composite Rotable Dizayn ile oluşturulmuştur. Optimum pişirme koşulları ise yanıt yüzey yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Optimizasyon çalışmasında pişirme sıcaklığı (104-129⁰C), vakum şiddeti ((-200)-(-600) mmHg), jelatin bloom değeri (160-270) ve jelatin miktarı (5-9 %) bağımsız değişkenler olarak; suda çözünür kuru madde miktarı, renk(L*),
X
Tekstür (Sertlik), su aktivitesi, raf ömrü ve maliyet ise bağımlı değişkenler olarak seçilmiştir. Optimum işlem koşulları; desirability fonksiyonu yaklaşımı uygulanarak tespit edilmiştir. Optimum işlem koşulları için 3 adet validasyon üretimi yapılmıştır.
Raf ömrünü maksimize edip maliyeti minimize etmeye yönelik yapılan bu tez çalışmasında Central Composite Rotatable Dizayn ile elde edilen optimum noktalarda ( - 200,01 mmHg vakum, 269, 99 jelatin bloom derecesi, %5,01 jelatin miktarı ve 128,96°C pişirme sıcaklığında yanıtlar Suda çözünür kuru madde %84,293, renk 21,672, Tekstür (Sertlik) 5,69 N, su aktivitesi 0,621, raf ömrü 23,479 ay ve maliyet 3081, 713 TL/ton 'dir.) deneme üretimleri sağlanmıştır. Bulunan sonuçlar (pişirme sıcaklığı 129°C, vakum şiddeti -200 mmHg, jelatin bloom değeri 270 ve jelatin miktarı % 5,133 olarak alınmıştır. Bu üretime göre suda çözünür kuru madde % 83,92, renk 22,73, Tekstür (Sertlik) 5,18 N, su aktivitesi 0,6 aw, raf ömrü 24 ay ve maliyet 2933,7 TL/ton olarak bulunmuştur) doğrultusunda jelatin bloom derecesi ve jelatin miktarının jelly yumuşak şeker ürününün raf ömrü ve maliyetini doğrudan etkilediği görülmüştür. Jelatin miktarı %1,5 düşürülüp raf ömrü 18 aydan 24 aya çıkarılmış ve toplam maliyet %22,41 oranında azaltılmıştır.

Abstract:
The gummy candy products are semi-solid systems which are consist of high molecular substance and low molecula fluid. The main components of all gummy candies consist of passing the components which are sucrose, glucose syrup, gelling agent (gelatin, pectin, amylum, carrageenan, etc.), acidity regulators, water, aroma etc. through the appropriate process steps. The shelf life of gummy candies is 18 months with 15-30 ˚C and %30-%60 relative humidity rate (optimum conditions are 25˚C and %40 relative humidity). They can keep up their organoleptic, chemical and microbiological property during 24 months. The aim of the study is minimizing the costs via minimizing gelatin using in product without impressing the quality process parameters on the last product.
In this study, the trial plan was created with Central Composite Rotatable Dizayn for 4 factors (cooking temperature, vacuum, gelatin bloom degree and gelatin amount) that are known to be effective. Optimum cooking conditions were determined using the response surface method. In this optimization study, the baking temperature
XII
(104-129 ˚C), the vacuum intensity ((-200)-(-600) mmHg), the gelatin bloom value (160-270) and the gelatin quentity (5-9%) are decided as independent variables and the dependent variables are decided as the quentity of water-soluble dry matter, color, taste, texture, water activity and shelf life. Optimum trading conditions; determined by applying the desirability function approach.
In this thesis study, which was carried out to maximize shelf life and minimize cost, the optimum point obtained with Central Composite Rotatable Design (- 200.01 mmHg vacuum, 269.99 gelatin bloom degree, 5.01% gelatin amount and 128.96°C cooking temperature responses) The water-soluble dry matter is 84,293, the color is 21,672, the texture is 5,18 N, the water activity is 0.621, the shelf life is 23,479 months, and the cost is 3081, 713 TL/ton. vacuum intensity is -200 mmHg, gelatin bloom value is 270 and gelatin amount is 5%. According to this production, water-soluble dry matter is 83.8%, color is 22.06, texture is 5,69 N, water activity is 0.62 aw, shelf life is 24. month and cost was found as 2860,267 TL/ton). The amount of gelatin was reduced by 1.5%, the shelf life was increased from 18 months to 24 months, and the total cost was reduced by 22.41%.