Kalsiyum ve çinko nanopartiküllerin sütün enzimatik pıhtılaşma performansına ve beyaz peynir kalitesi üzerine etkilerinin belirlenmesi
Determination of the effects of calcium and zinc nanoparticles on the enzymatic coagulation performance of milk and white cheese quality
- Tez No: 1012292
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET TOKATLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, kalsiyum NP (CaNP) ve çinko NP'lerin (ZnNP) sütün enzimatik pıhtılaşma özellikleri ile beyaz peynirin bazı teknolojik, fizikokimyasal ve mikrobiyolojik özellikleri üzerine etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Araştırma iki aşamada yürütülmüştür. İlk aşamada farklı dozlarda süte ilave edilen NP'lerin pıhtılaşma davranışı üzerindeki etkileri incelenmiş ve optimum uygulama dozu belirlenmiştir. Bu kapsamda CaNP ve ZnNP süte %0.002, %0.02 ve %0.2 oranlarında ilave edilmiş; pıhtı oluşum süresi, pıhtı verimi (%), pıhtı viskozitesi ve pıhtı sineresis (%) parametreleri değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, pıhtılaşma performansı ve teknolojik uygunluk açısından %0.02 NP dozunun en dengeli sonuçları verdiğini göstermiştir. Bu dozun, geleneksel peynir üretiminde yaygın olarak kullanılan %0.02 CaCl₂ ilavesiyle uyumlu bir referans düzeyi oluşturduğu ve pıhtılaşma davranışını stabilize ettiği belirlenmiştir. Bu doğrultuda %0.02 NP düzeyi beyaz peynir üretimi için optimum doz olarak değerlendirilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında belirlenen optimum doz kullanılarak beyaz peynir üretimi gerçekleştirilmiş ve NP ilavesinin peynir verimi, sineresis, tekstürel özellikler (sertlik), fizikokimyasal özellikler (pH, titrasyon asitliği, kuru madde, kül, tuz, yağ, protein ve su aktivitesi) ile mikrobiyolojik kalite üzerine etkileri araştırılmıştır. Genel olarak nanopartikül uygulamalarının beyaz peynirin kalite özellikleri üzerinde farklı düzeylerde etkili olduğu belirlenmiştir. Peynir verimi açısından kontrol grubu en yüksek değeri göstermiş (%12.64±0.09), CaNP uygulaması kontrol grubuna benzer sonuç verirken (%12.21±0.05), ZnNP uygulaması ise verimde istatistiksel olarak anlamlı bir düşüşe neden olmuştur (%12.14±0.10). Sineresis sonuçlarında ZnNP grubunda yaklaşık %40 ile belirgin serum ayrılması gözlenmiş, kontrol ve CaNP gruplarında bu değer yaklaşık %30 seviyesinde kalmıştır. Tekstürel özellikler açısından ZnNP ilavesi peynir sertliğini artırmış ve en yüksek sertlik değeri depolamanın 0. gününde 18.84 N olarak belirlenmiştir. Buna karşılık CaNP grubu sertlik bakımından kontrol grubuna benzer özellik göstermiştir. Renk analizlerinde tüm ΔE değerlerinin 2'nin altında olması ve L* değerlerinin yüksek bulunması (≈90–92), NP ilavesinin peynirin doğal beyaz görünümünü koruduğunu göstermiştir. Kimyasal analizlerde pH değerlerinin depolamanın ilk döneminde azaldığı, ilerleyen süreçte ise yeniden arttığı belirlenmiştir. Titrasyon asitliği özellikle ilk 20 günlük depolamada yükselmiştir. Tuz oranı, su aktivitesi ve kuru madde üzerine NP ilavesinin belirgin etkisi bulunmamıştır. Protein içeriği başlangıçta özellikle ZnNP grubunda daha yüksek bulunmuş (%16.34±0.01), ancak depolama süresince tüm gruplarda azalma gözlenmiştir. Mikrobiyolojik analizlerde gruplar arasında anlamlı farklılık belirlenmemiştir. Genel olarak sonuçlar, ZnNP uygulamasının peynir matriks yapısını etkileyerek sertlik ve sineresis üzerinde daha belirgin etkiler oluşturduğunu, CaNP uygulamasının ise çoğu parametrede kontrol grubuna daha yakın sonuçlar verdiğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
This study aimed to determine the effects of calcium nanoparticles (CaNPs) and zinc nanoparticles (ZnNPs) on the enzymatic coagulation properties of milk and on selected technological, physicochemical, and microbiological characteristics of white cheese. The research was conducted in two stages. In the first stage, the effects of different NP concentrations on coagulation behavior were investigated and the optimum application dose was determined. For this purpose, CaNPs and ZnNPs were added to milk at concentrations of 0.002%, 0.02%, and 0.2%, and coagulation time, curd yield (%), curd viscosity, and curd syneresis (%) parameters were evaluated. The results demonstrated that the 0.02% NP concentration provided the most balanced coagulation performance and technological suitability. This concentration was found to be compatible with the conventional 0.02% CaCl₂ level commonly used in cheese manufacture and effectively stabilized coagulation behavior. Accordingly, the 0.02% NP level was selected as the optimum dose for white cheese production. In the second stage, white cheese was produced using the determined optimum concentration, and the effects of NP addition on cheese yield, syneresis, textural properties (hardness), physicochemical characteristics (pH, titratable acidity, dry matter, ash, salt, fat, protein, and water activity), and microbiological quality were investigated. Overall, nanoparticle applications exhibited varying effects on the quality characteristics of white cheese. Cheese yield was highest in the control group (12.64±0.09%), while CaNP application showed values comparable to the control group (12.21±0.05%). In contrast, ZnNP application caused a statistically significant reduction in yield (12.14±0.10%). Syneresis values reached approximately 40% in the ZnNP group, whereas the control and CaNP groups remained at approximately 30%. Texture analysis revealed that ZnNP addition increased cheese hardness, with the highest hardness value determined as 18.84 N on day 0 of storage. Conversely, the CaNP group exhibited textural characteristics similar to those of the control group. Color analysis demonstrated that all ΔE values were below 2, while high L* values (approximately 90–92) indicated that NP addition preserved the characteristic white appearance of the cheese samples. Physicochemical analyses showed that pH values decreased during the initial stage of storage and subsequently increased over time. Titratable acidity increased particularly during the first 20 days of storage. NP addition did not exert a significant effect on salt content, water activity, or dry matter values. Protein content was initially higher in the ZnNP group (16.34±0.01%); however, a gradual decrease was observed in all groups throughout storage. Microbiological analyses revealed no significant differences among the control, CaNP, and ZnNP groups in terms of total viable counts, yeast-mold counts, or coliform bacteria. Overall, the findings indicated that ZnNP application exerted more pronounced effects on cheese matrix structure, particularly in terms of hardness and syneresis, whereas CaNP application produced results generally closer to those of the control group. In the second stage of the study, white cheese was produced using the determined optimum NP concentration, and the effects of NP addition on cheese yield, syneresis, textural properties (hardness), physicochemical characteristics (pH, titratable acidity, dry matter, ash, salt, fat, protein, and water activity), and microbiological quality were investigated. During cheese production, it was observed that in the control and CaNP groups the curd formed a gel structure and reached a cuttable consistency within approximately 90 minutes at 35 °C. In contrast, in milk samples containing ZnNP, coagulation time extended to approximately 150 minutes and a more dispersed curd structure was formed. The physicochemical analysis results showed that NP addition did not cause significant changes in the color characteristics or salt content of white cheese. During storage, a decrease in dry matter content and a relative increase in ash content were observed. CaNP addition increased ash content in the later stages of storage, whereas the ZnNP group showed more stable results in maintaining protein content. No statistically significant differences were observed among the groups in terms of fat content and water activity. Microbiological analyses indicated that NP applications may contribute to controlling bacterial growth. Overall, the findings demonstrate that NP addition can influence the enzymatic coagulation properties of milk and certain quality parameters of white cheese. In particular, the application of 0.02% CaNP improved coagulation performance and provided technologically favorable results. However, ZnNP application exhibited different effects on curd structure and coagulation time. These findings suggest that mineral NP applications may represent a promising approach for improving curd stability and microbial quality in cheese production.
Benzer Tezler
- The synthesis of silver, zinc and calcium nanoparticles from antarctic bacterium and effects of these nanoparticles against plant pathogens
Antarktika bakterisinden gümüş, çinko ve kalsiyum nanopartiküllerinin sentezi ve bu nanopartiküllerin bitki patojenlerine karşı etkileri
SİMGE EMLİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
BiyolojiYıldız Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVGİ MARAKLI
- Püskürtmeli kurutma ve termal bozunma prosesleri ile ZnO esaslı partiküllerin ve kompozit yapıların sentezlenmesi ve karakterizasyonu
Characterization and synthesis of ZnO based particles and composite structures via spray drying and thermal decomposition processes
ŞEYMA DUMAN
Doktora
İngilizce
2016
Seramik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK ÖZKAL
- Polietilen glikol (PEG) modifiyeli grafen oksitin farklı boyut ve doz uygulamalarının rat beyin ve kan dokularında Toll benzeri reseptörler, nörogulinler, eser elementler ve inflamasyon belirteçleri üzerine etkileri
Effects of different size and dose applications of polyethylene glycol (PEG) modified graphene oxide on Toll-like receptors, neurogulins, trace elements and inflammation markers in rat brain and blood tissues
HAMİYET KÖSE
- HDPE / ZnO - SİO² - CaCO³ ? Mg(OH)² nano-polimerinin mekanik, ısıl ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi
The mechanical, thermal and morphological properties of HDPE composites filled with ZnO, SİO2, CaCO3 and Mg(OH)2 nano powders
SEZGİN ERSOY
Doktora
Türkçe
2012
Metalurji MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜNİR TAŞDEMİR
- Yeşil yaklaşımla sentezlenmiş metal nanopartikül içeren kendikendini temizleyebilen polimerlerin medikal tekstil olarakkullanımı
Use of self-cleaning polymers containing metal nanoparticlesynthesized with green approach as medical textile
HÜSEYİN ÖZAY