Integrating linear, non-linear and extensional rheology to predict the processing performance of cereal-based doughs
Tahıl bazlı hamurların işleme performansını tahminlemek için doğrusal, doğrusal olmayan ve uzama reolojisinin entegre edilmesi
- Tez No: 1020441
- Danışmanlar: PROF. DR. SEVCAN ÜNLÜTÜRK, PROF. DR. SEHER KUMCUOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tahıl bazlı hamur sistemleri işleme sırasında karmaşık deformasyonlara maruz kalarak geleneksel doğrusal modellerin ötesine geçen reolojik karakterizasyon yaklaşımlarını zorunlu kılar. Mevcut çalışmaların çoğunlukla doğrusal viskoelastik ölçümlere dayanması ve doğrusal olmayan veya uzama davranışlarını parçalı incelemesi, endüstriyel işlenebilirlikle net bağ kurma yeteneğini sınırlar. Bu tezde, son ürün kalitesini ve işlenebilirliği artırmak amacıyla, hamur matrislerinin yapısal davranışını bütüncül reolojik yaklaşımla aydınlatıp bu eksikliği gidermek hedeflenmiştir. Çalışma dört aşamadan oluşmaktadır: İlk olarak, filizlendirilmiş buğday ununun ekmek hamurunun doğrusal olmayan viskoelastisitesi (Yüksek Genlikte Salınımlı Kayma – LAOS yoluyla) üzerindeki etkisi değerlendirilmiş, yapısal kararlılık değişimleri belirlenip optimum formülasyonlar ortaya koyulmuştur. İkincisi, yumurta bileşenlerinin (tüm yumurta ve sarısı) model makarna hamuruna etkisi incelenmiş; protein ve lipit ilavelerinin akış davranışını, mikroyapısal bütünlüğü ve hamur inceltme enerjisini düzenlediği gösterilmiştir. Üçüncüsü, dondurma-çözme döngüsüne giren şekeri azaltılmış bisküvi hamurlarının dayanıklılığı değerlendirilmiş; yapısal hasar ve su dağılımının reolojik profili ile kaliteyi nasıl etkilediği vurgulanmıştır. Son olarak, hidrotermal nişasta modifikasyonunun glütensiz makarna hamurlarına etkisi analiz edilmiştir. Sonuçlar; gerinim sertleşmesi, uzama viskozitesi ve hamur inceltme sırasındaki mekanik direnç arasında doğrudan bir bağıntı olduğunu ortaya koymuştur. Bu kapsamlı reolojik çerçeve, bileşen düzeyindeki modifikasyonları makroskopik işleme performansına bağlamak için öngörücü bir temel sağlayarak tahıl bilimi araştırmalarındaki kritik boşluğu doldurmaktadır.
Özet (Çeviri)
Cereal-based dough systems experience complex deformations during processing, necessitating rheological characterization approaches that extend beyond conventional linear models. However, existing studies predominantly rely on linear viscoelastic measurements and often address non-linear or extensional behavior in a fragmented manner. This limits their ability to capture processing-relevant deformation and establish clear links with industrial machinability. Furthermore, comprehensive frameworks integrating linear, non-linear, and extensional rheology for complex systems are lacking. This thesis aims to address this gap by elucidating the structural behavior of dough matrices through a holistic rheological approach, with the ultimate goal of improving product quality and industrial processability. To achieve this, the study is organized around four primary objectives. First, the effect of sprouted wheat flour on the non-linear viscoelasticity (by Large Amplitude Oscillatory Shear) of bread dough was evaluated, revealing that germination-induced changes alter structural stability, and optimal formulations were identified. Second, the impact of egg components on model pasta dough was examined, demonstrating that protein and lipid enrichments significantly modulate flow behavior, microstructural integrity, and the mechanical energy required for dough rolling. Third, the resilience of sugar-reduced biscuit doughs subjected to freeze-thaw cycling was assessed, highlighting how structural damage and water redistribution affect the dough's non-linear rheological profile and final biscuit quality. Finally, the influence of hydrothermal starch modification on gluten-free pasta doughs was analyzed. The results established a direct correlation between strain-stiffening behavior, extensional viscosity, and the mechanical resistance required during industrial sheeting. Overall, this work demonstrates that a comprehensive rheological framework provides a robust predictive basis for linking ingredient-level modifications to macroscopic processing performance, thus addressing a gap in current cereal science and engineering research.
Benzer Tezler
- Classification, prediction and state estimation algorithms for predictive maintenance
Kestirimci bakım için sınıflandırma, tahmin ve durum kestirimi algoritmaları
UĞUR YILDIRIM
Doktora
İngilizce
2026
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAdana Alparslan Türkeş Bilim ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN AFŞER
- Design and optimization of compact vivaldi antenna with matching medium for microwave brain imaging applications
Mikrodalga beyin görüntüleme uygulamaları için eşleştirme ortamına sahip kompak vıvaldı antenin tasarımı ve optimizasyonu
CAFER UYANIK
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM AKDUMAN
- Genelleştirilmiş metrik uzaylarda tek değerli ve çoğul değerli dönüşümler için bazı sabit nokta ve ortak sabit nokta teoremleri
Some fixed point and common fixed point theorems for single and multivalued mappings in generalized metric spaces
NESLİHAN KAPLAN KURU
- Deep-learning based optimization framework for wireless powered communication networks
Enerji hasadı yapan kablosuz ağlar için derin öğrenme tabanlı eniyileme
AYSUN GURUR ÖNALAN KÖPRÜ
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNEM ÇÖLERİ
- Dönme çırpınması kararlılığının pıd kontrollü kontrol yüzeyleri ile artırılması
Whirl flutter stability augmentation via pid-controlled control surfaces
BEDİRHAN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ TATAR