Kakao alkalizasyon prosesinin optimizasyonu ve model gıda olarak sütlü çikolatada kullanılması
Optimization of cocoa alkalization process and its use in chocolate as a model food
Yazar: SULTAN DEMİRCİ
Danışman: PROF. DR. NEVZAT KONAR
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada farklı alkali türlerinin ve proses koşullarının az yağlı kakao tozu alkalizasyonu üzerindeki etkileri incelenmiş, ayrıca farklı alkalizasyon koşullarında elde edilen kakao tozlarının sütlü çikolata bileşiminde kullanımının son ürün kalite özelliklerine etkisi tespit edilmiştir. Çalışmanın birinci aşamasında bağımsız değişkenler olarak alkali ajan türleri (NaOH, KOH ve K2CO3) seçilmiştir. Bu alkali tuzlarının farklı oranlarda kullanıldığı birinci aşamada Karışım Dizayn yöntemi ile hazırlanan deneme planlarının uygulanması ile alkalize kakao tozları hazırlanmıştır. Tüm örneklerde başlıca alkalizasyon indikatörleri (a*/b*, pH, ve TrMP/TMP) yanıt olarak kabul edilerek optimizasyon gerçekleştirilmiştir. Farklı alkali türlerinin alkalizasyon üzerindeki etkisinin incelendiği ilk aşamada pH, a*/b*, TrMP/TMP, renk özellikleri (L*, a*, b*), Sauter mean (D3:2), gevşek yığın yoğunluğu ve sıkıştırılmış yığın yoğunluğu değişkenleri için anlamlı modeller belirlenmiştir (P<0.05). Bu sonuçlar dikkate alkındığında optimum alkali çeşidi NaOH olarak bulunmuştur.
Farklı proses koşullarının alkalizasyon üzerindeki etkilerinin incelendiği ikinci aşamada ise, Yanıt Yüzey Metodu ile belirlenen deneme tasarımına uygun olarak hazırlanan az yağlı kakao örneklerinde alkali olarak ilk aşamadaki optimum ajan olan NAOH kullanılarak kakao tozu örnekleri hazırlanmıştır. Hazırlanan kakao tozu örneklerinde bağımsız değişkenler olan alkali konsantrasyonu, süre ve sıcaklığın, bağımlı değişkenlerden pH, renk özellikleri (L*, a*, b*), antioksidan kapasite (DPPH ve ABTS), toplam fenolik madde (TPC), partikül büyüklüğü (D90) ve ıslanabilirlik özellikleri için anlamlı modeller belirlenmiştir (P<0.05).
Birinci ve ikinci aşamada belirlenen optimum noktadaki alkalizasyon koşulları uygulanarak elde edilen alkalize kakao tozları model gıda olarak sütlü çikolatada kullanılmıştır. Kakao tozu alkalizasyon koşullarının, sütlü çikolata fizikokimyasal, reolojik ve duyusal özelleri (viskozite, renk, TrMP/TMP oranı, genel beğeni ) üzerinde önemli etkiye sahip olduğu belirlenmiştir (P<0.05).

Abstract:
In this study, the effects of different alkali types and different process conditions on cocoa alkalization were examined. In the first stage of the study, NaOH, KOH and K2CO3 were selected as alkaline agents and in the second stage of study temperature, time and alkali concentration selected as process conditions in different combinations. In all samples, the important alkalization indicators (a*/b*, pH, and TroMP/TMP) were considered as responses and optimization was carried out. In the first phase of the study, where the effect of different alkali types on alkalization was examined, significant models have been determined for pH, a*/b*, TrMP/TMP, color properties (L*, a*, b*), Sauter mean (D3:2), bulk density and tapped density (P<0.05).
In the second stage of alkalization study, where the effects of different process conditions on alkalization are examined significant models have been obtained for pH, color properties (L*, a*, b*), antioxidant capacity (DPPH and ABTS), total phenolic content (TPC), particle size (D90) and wettability properties (P<0.05).
Alkalized cocoa powders which are obtained from in the first and the second stage of alkalization study were used in milk chocolate as a model food. The effects of the alkalized cocoa powders used on the physicochemical, rheological and sensory properties of the prepared milk chocolate were examined. It has been determined that the a*/b* and TrMP/TMP values determined as alkalization indicators vary depending on the use of different alkali salts and process conditions in the prepared milk chocolates, and different alkalization processes can be designed depending on the desired cocoa powder properties.