Use of non-conventional time domain (TD) NMR approachesfor characterisation of gelatin based soft candies
Jelatin tabanlı yumuşak şekerlemelerin karakterizasyonunda geleneksel olmayan zamansal alanda NMR yaklaşımlarının kullanılması
- Tez No: 640878
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HALİL MECİT ÖZTOP, DR. ÖĞR. ÜYESİ EMİN BURÇİN ÖZVURAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Zamansal alanda Nükleer Manyetik Rezonans tekniği, gıda sistemlerinde meydana gelen değişiklikleri açıklamak için çoğunlukla T1 (spin-latis) ve T2 (spin-spin) relaksasyon zamanlarının kullanılmasını içerir. Bununla birlikte, bu relaksasyon zamanları birçok faktörden etkilenir ve gıda ile ilgili zamansal alanda NMR analizlerinde her zaman çalışmak için en iyi göstergeler olmayabilir. Bu tezde, gıda sistemlerinde Katı hal ekosu / Sihirli sandviç eko ve Spin Difüzyonu gibi geleneksel olmayan zamansal alanda NMR yaklaşımlarının kullanımı literatürde ilk defa araştırılmıştır. İlgili sistem olarak yumuşak şekerleme jelleri, bileşimlerinin basitliği ve standartlaştırılmış formülasyonları hazırlama esnekliği nedeniyle seçilmiştir. Şekerlemeler ile ilgili iki problem tespit edilmiştir. Ve bu bağlamda tez iki bölüm olarak hazırlanmıştır. Çalışmanın ilk bölümünde jelatinden yapılan yumuşak şekerleme jelleri formüle edilmiştir ve konvansiyonel (T1, T2) ve konvansiyonel olmayan (SE, MSE ve Spin Difüzyon) NMR deneyleri yapılmıştır. Yumuşak şekerlerin hazırlanmasında glikoz / fruktoz bileşimleri farklı olan 5 mısır şurubu kullanılmıştır. Sertlik, oBrix ve su aktivitesi (aw) de tamamlayıcı deneyler olarak yapılmıştır. Relaksasyon zamanlarının şurup türü ile değiştiği ancak belirgin bir eğilim göstermediği tespit edilmiştir (p<0.05). Öte yandan numunelerin kristalinitelerini hesaplamak için yapılan Katı hal ekosu / Sihirli sandviç eko deneyleri önemli sonuçlar vermiştir. Fruktoz ile hazırlanan numunelerinin, fruktozun glikoza kıyasla daha yüksek çözünürlüğünden dolayı en düşük kristallinite değerlerine (p<0.05) sahip olduğu görülmüştür. Spin Difüzyon deneyleri, GoldmanShen puls dizisi kullanılarak gerçekleştirilmiştir ve arayüz kalınlığı (d), detaylı bir veri analizi sonrasında hesaplanmıştır. Arayüz kalınlığı geniş bir varyasyon gösterdiği için (p<0.05), farklı şuruplarla hazırlanan şekerleri ayırt etmek için bir gösterge olarak önerilmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde aynı formülasyonla ancak kaynak olarak sığır ve domuz jelatini kullanılarak tek bir mısır şurubu tipi ile hazırlanan jelatin bazlı şekerler hazırlanmıştır. Su aktivitesi ve oBrix değerleri ölçülmüştür. T1 süreleri farklılık göstermezken (p> 0.05), T2 süreleri daha düşük su aktivitesine rağmen sığır jellerinde daha yüksek bulunmuştur. Çalışmanın bu bölümünde, SE / MSE'den hesaplanan kristalinite değerleri jelatin kaynağına göre farklılık göstermemiştir (p>0.05). SD deneylerinden hesaplanan arayüz kalınlık değerleri, domuz jelatin bazlı şekerlerin sığır numunelerine kıyasla daha stabil olduğunu göstermiştir (p<0.05). Sonuçlar, geleneksel olmayan NMR yaklaşımlarının, kalite kontrol amacıyla gıda sistemlerinde kullanılma potansiyeline sahip olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
TD-NMR technique mostly involves the use of T1 (spin-lattice) and T2 (spin-spin) relaxation times to explain the changes occurring in food systems. However, these relaxation times are affected from many factors and might not always be the best indicators to work with in food related TD-NMR studies. In this thesis, to our knowledge, the non-conventional TD-NMR approaches of Solid Echo/Magic Sandwich Echo and Spin Diffusion in food systems were used for the 1st time. As the system of interest, soft confectionery gels were selected due to the simplicity of their composition and the flexibility of preparing standardized formulations. Two problems have been identified related with the confectionery gels. And in that regard, the thesis was structured in 2 parts. In the first part of the study, soft confectionary gelatin gels were formulated and conventional (T1, T2) and non-conventional (SE, MSE and Spin Diffusion) TD-NMR experiments were performed. Corn syrups differing in their glucose/fructose compositions were used to prepare the soft candies and five different syrup types were used. Hardness, oBrix and water activity (aw) were also measured as the complementary experiments to NMR. Relaxation times changed with syrup type (p<0.05) but not an obvious trend was detected. On the other hand, SE/MSE experiments which were performed to calculate the crystallinity of the samples yielded valuable results. Samples prepared with fructose had the lowest crystallinity values (p<0.05) as expected due to the higher solubility of fructose compared to glucose. Spin Diffusion experiments were performed by using Goldman-Shen pulse sequence and the interface thickness (d) was calculated after a detailed data analysis. Interface thickness showed a wide range of variation (p<0.05) thus it was proposed as an indicator for differentiating the candies prepared with different syrups. In the 2nd part of the study, gelatin-based candies were prepared with the same formulations by just one syrup type but by using bovine and porcine gelatin as the polymer sources. Water activity and oBrix values were measured. T1 times did not differ (p>0.05) whereas T2 times were found to be higher for the bovine gels despite their lower water activity. This time, crystallinity values calculated from SE/MSE did not show differences wrt to gelatin source (p>0.05). Interface thickness values calculated from SD experiments showed that porcine gelatin-based candies were more stable compared to bovine samples (p<0.05). Results showed that non-conventional NMR approaches had high potential to be utilized in food systems for quality control purposes.
Benzer Tezler
- Determination of honey crystallization and adulteration by using time domain NMR relaxometry
Zamansal alanda NMR relaksometre kullanarak balda kristallenme ve tağşişin belirlenmesi
BERKAY BERK
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL MECİT ÖZTOP
DR. ÖĞR. ÜYESİ BEKİR GÖKÇEN MAZI
- Kısmi aralıklarla tamamlanmış kuyuların performansı
Selectively-completed well performance
YILDIRAY ÇINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiY.DOÇ.DR. TURHAN YILDIZ
- Ayrık zamanlı sistemlerde belli zaman özelliklerini sağlayan optimum PID kontrolör tasarımı
PID design for discrete time control system to satisfy certain time domain specification
UFUKTAN YAVUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1992
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. M. KEMAL SARIOĞLU
- Transformatör sargılarında oluşan hızlı değişimli geçici olayların incelenmesi ve enerji iletim sistemlerinin modellenmesinde yeni bir yaklaşım
Investigation of high speed transients on transformer windings and a new approach in modelling of energy transmission systems
A.OĞUZ SOYSAL
Doktora
Türkçe
1985
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. M. KEMAL SARIOĞLU
- Elektrik makinaları kontrolünde bulanık mantığın uygulanması
Fuzzy logic applications in control of electrical machines
NESLİHAN KEPEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. M. EMİN TACER