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
- Tez No: 517129
- Danışmanlar: PROF. DR. MAHMUT DOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elma posası, elma lifi, taguchi model, partikül boyutu, Apple pomace, apple fiber, taguchi modeling, particle size
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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 <x <180 µm, 180 µm <x <300 µm 'ye indirilerek üç grupta incelenmiştir. En yüksek WHC (28,4g su /1g) değerinin 180 um <x <300 um boyut aralığında bilyalı öğütücüyle öğütülen örneklerde, en yüksek OHC değeri (3,29 g yağ /1 g) ise <75 µm boyut aralığında bıçaklı öğütücüyle öğütülen örneklerde gözlemlenmiştir. Parçacık boyutu azaldıkça, örneklerin WHC 'sinin azaldığı, OHC 'nin ise 75 µm <x <180 aralığın da düştüğü, <75 μm de ise arttığı belirlenmiştir. Üretilen elma diyet lifi, ticari elma, havuç, limon, bezelye ve buğday liflerinden aynı parçacık boyutunda daha iyi WHC 'ye sahiptir (p<0,05). Üretilen liflerin glukoz adsorpsiyon kapasitesi (GAC) farklı glukoz konsantrasyonlarında (25-100 mM) incelenmiştir. Ayrıca, elma diyet lifleri ve elma posası karşılaştırılarak toplam fenolik madde (TPC) ve antiradikal aktivite (AA) üzerindeki üretim yönteminin etkisi gözlemlenmiştir. GAC'ın artan glukoz konsantrasyonu ile arttığı, TPC ve AA'nın uygulanan üretim metodu sonucu azaldığı belirlenmiştir (p<0,05). %0,5-2 elma diyet lifi ilave edilerek yoğurt model gıda örnekleri hazırlanmış ve diyet lifinin yoğurt reolojik özellikleri üzerine etkisi, renk, kül miktarı ve depolama boyunca asitliği üzerine etkisi araştırılmıştır. Lif ilavesi ile yoğurt örneklerinin, kül içeriği, renk değerleri, reolojik özellikleri ve asitliği üzerinde istatistiksel olarak etkili olduğu ve diyet lifi miktarının artmasına bağlı olarak kül içeriğinin arttığı, L ve a renk değerleri azalırken b değerinin arttığı, G' ve G" değerlerinin artarken tan(δ) değerinin değişmediği, 0-21 depolama sonucunda pH değerinin kontrol grubuna göre daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir (p<0,05).
Özet (Çeviri)
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 <x <180 μm, 180 μm <x <300 μm with ball mill and blade mill. It was determined that the WHC of the samples from reduced with the ball mill is higher than that of the blade mill samples, a particle of 180µm<x<300µm, with 1g/28.4g water. On the other hand, the value of the OHC was higher for the blade mill, a particle of <75µm with 1g/3.29g oil. It may be said that as the particle size decreases, WHC of the samples decreases and the OHC was decreased to a certain range with 75 μm <x <180 μm and then the value of OHC was increased with <75 μm. The produced apple dietary fiber has better WHC in the same particle size than commercial apple, carrot, lemon, pea and wheat fibers (p<0.05). The glucose adsorption capacity (GAC) of the produced fibers was examined at different glucose concentrations (25-100mM). In addition, the effect of the production method on the total phenolic substance (TPC) and antiradical activity (AA) was observed by comparing apple dietary fibers and apple pomace. It was determineted that, GAC increased with increasing glucose concentration, TPC and AA decreased with the applied production method (p<0.05). 0.5-2% apple dietary fiber added yoghurt samples were prepared and the effect of dietary fiber on yoghurt rheological properties, color, amount of ash and acidity during storage were investigated (p<0.05). It was observed that the ash content of the yoghurt samples increased as the amount of dietary fiber increased, the b value increased as the L and a color values decreased, the tan (δ) value did not change as the G 'and G "values increased and the pH value of the 0-21 storage result was higher than the control group (p <0.05).
Benzer Tezler
- Valorization of industrial food wastes by production of phenolic antioxidants via fermentation with newly isolated Aspergillus spp.
Endüstriyel gıda atıklarının yeni izole edilmiş Aspergillus spp. ile fermantasyonu yoluyla fenolik antioksidanların üretiminde değerlendirilmesi
ZEHRA GÜLSÜNOĞLU
Doktora
İngilizce
2019
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MERAL KILIÇ AKYILMAZ
DOÇ. DR. HATİCE FUNDA KARBANCIOĞLU GÜLER
- Üniversite ile ilgili kanun ve yönetmeliğin bilgisayara aktarılması
Başlık çevirisi yok
NAFİYE MESTANOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEge ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ MANAS
- Akaryakıtla çalışan endüstriyel tav fırınlarında yanma, sıcaklık ve basıncın optimum kontrolu
Optimum control of combustion temperature and pressure in industrial tempering furnaces working with fuel-oil
MEHMET EROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YÜCEL ERCAN
- Zymomonas mobilis NRRL B-14023 bakterisi ile şeker pancarı melası ve kuru üzümden etanol üretimi
Başlık çevirisi yok
ÜLKÜ BAŞER
- Endüstrileşmiş yapım sistemlerinin Türkiye'ye uyumu ve gelişme koşulları
The Appropriation and development conditions of industrialized building systems in Turkey
FİKRİ KOLENOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
İnşaat MühendisliğiGazi ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. REŞAT ÖNGEN