Endüstriyel artık olan elma posasından diyet lifi üretimi optimizasyonu ve partikül boyutun teknolojik özelliklere etkisi
Optimization of dietary fiber production from apple pomace, which is an industrial waste, and the effect of particle size on technological properties
Yazar: MEHMET HORZUM
Danışman: PROF. DR. MAHMUT DOĞAN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Elma posası kuru maddede %50-80 diyet lifi içeriğiyle zengin değerli bir endüstriyel artık üründür. Bir yan ürün olarak elma posası, endüstriyel meyve suyu artıklarının %25-40'ını oluşturur. Bu araştırmanın amacı, yüksek saflık dereceli ve renksiz elma lifi için yeni bir yöntem geliştirmek ve partikül boyutun lifin teknolojik özellikler üzerine etkisini araştırmaktır. Bu amaçla üç faktörden oluşan bir Taguchi L16 (42x21) mixed level ortogonal design modeli kullanılmıştır. Model kapsamında oluşturulan faktörler; Yöntemler (Ultraturrax, Ultrasonik, Mixed, Kontrol), Yıkama solüsyonu (Etil Alkol, Aseton, Mixed, Kontrol) ve Suda bekletme (12 saat suda bekletme, Kontrol)dir. Taguchi modeli için optimum seviyenin belirlenmesi için, örneklerin protein (%), nişasta (%), kül (%) ve L, a *, b * renk parametreleri belirlenmiş ve her bir cevap için sinyal-gürültü (SNR) oranları hesaplanmıştır. Sonuçlarda, yüksek L değeri (91) ve düşük protein içeriği (% 0,19) üzerinde yöntem ve yıkama çözeltisi faktörlerinin istatistiksel olarak (p <0,05) etkisi belirlenmiştir. Örneklerde nişasta içeriği belirlenememiştir. Araştırma kapsamında, Taguchi yöntemi kullanılarak renksiz ve saf elma lifinin optimum üretim yönteminin karma (ultrasonik / ultraturraks) yöntem ve karma (etil alkol-aseton) yıkama çözeltisiyle yıkama işlemi olduğu bulunmuştur. Ayrıca bu çalışmada, farklı partikül büyüklüğünün, liflerin su ve yağ tutma kapasitesi (WHC, OHC) gibi teknolojik özellikleri üzerindeki etkisi, farklı kurutma (tepsili kurutucu (50-80oC) ve mikrodalga fırın (260, 300, 460W)) ve öğütme yöntemleri (bilyalı öğütücü ve bıçaklı öğütücü) kullanılarak incelenmiştir. İki farklı yöntemle kurutulduktan sonra numunelerin partikül büyüklükleri, bilyalı değirmen kullanılarak <36 µm'ye düşürülmüştür. Numunelerin teknolojik özellikleri ve renk parametrelerine göre optimum kurutma yöntemi belirlenmiştir. Sonuç olarak, optimum kurutma yöntemi ve sıcaklığı 11,5g su / 1g (WHC) ve 3,06g yağ / 1g (OHC) tutma değeri ile 70oC sıcaklıkta tepsi kurutucu olduğu gözlemlenmiştir (p<0,05). Optimum kurutma yöntemi ve sıcaklığı belirlendikten sonra, bilyalı öğütücü ve bıçak öğütücü ile partikül boyutu <75 µm, 75 µm

Abstract:
Apple pomace is a valuable industrial waste product rich in dietary fibre with 50-80% content in dry matter. As a by-product, the apple pomace constitutes 25-40% of the industrial fruit juice wastes. The objective of this research was to develop a new method for high-purity grade and colourless apple fibre and effects of particle size on functional properties of fiber. For this purpose, a Taguchi L16 (42x21) mixed level orthogonal array design which is comprised of three factors were used; methods (Ultraturrax, Ultrasonic, Mixed, Control), washing solution (Ethyl Alcohol, Aseton, Mixed, Control) water retention (12 h waiting in water, Control) in the study. The protein (%), starch (%), ash (%), and L, a*, b* colour parameters of the samples were determined, and signal-to-noise (S/N) ratios were calculated for each response for determination of optimum level for Taguchi model. In results, it was observed that high L value (91)  and low protein content (0.19%) of the samples were effected statistically (p<0.05) by methods and washing solution. The starch content of the samples was not determined. Consequently, mixed (ultrasonic/ultraturrax) method and mixed (ethyl alcohol-acetone) washing solution were found to optimum colourless and purification of the apple fibre by using Taguchi method. Also, in this work, the effect of the different particle size on the technological properties such as water and oil holding capacity (WHC, OHC) of the apple fiber was studied by using different drying (tray dryer (50-80oC) and microwave oven (260, 300, 460W)) and milling methods (ball mill and blade mill). After drying with two methods, particle sizes of the samples was reduced to <36 μm by using ball mill, and the technological properties and colour parameters of the samples were determined. In result, it was observed that the best WHC and OHC with 1g/11.5g water and 1g/3.06g oil is for tray dryer, 70oC temperature. After seeing the optimum drying temperature, the particle size was divided into three groups by reducing the size to <75 μm, 75 μm