Optimization of extrusion conditions for production of third generation corn snacks using response surface methodology
Yanıt yüzey metodolojisi kullanılarak üçüncü nesil mısır atıştırmalıklarının üretimi için ekstrüsyon koşullarının optimizasyonu
- Tez No: 651207
- Danışmanlar: PROF. DR. HASAN SADIKOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Gıda Mühendisliği, Chemical Engineering, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Mısır taneleri farklı proses koşullarında ekstrüde edildi [vida hızı (100-200-300 rpm), besleme nem içeriği (%37-%42-%47), ksantan gam oranı (%0-0,5-1)] ve yarı ürünler elde edildi. Yarı ürünler iki farklı metodla genişletildi; kızartma ve mikrodalgada ısıtma. Ilk olarak, proses koşullarının mısır yarı ürünlerinin fonksiyonel ve fiziksel özellikleri üzerine etkisi araştırıldı. Yarı ürünlerin spesifik hacmi tüm ekstrüzyon kombinasyonları için düşüktü ve vida hızı, besleme nemi ve XG oranı ile negatif korelasyon gösterdi. Tüm yarı ürünler için nişastanın jelatinleşme derecesi düşük bulunmuştur çünkü ekstrüderdeki son iki bölgedeki sıcaklıklar 100°C' nin altında tutulmuştur. İkinci olarak, proses koşullarının kızartma ile genişletilen mısır ekstrüdatlarının fiziksel, kimyasal, dokusal ve mikroyapısal özellikleri üzerindeki etkileri araştırıldı. Artan vida hızı ve besleme nemi içeriği genişleme ve yağ içeriğini artırmıştır. XG oranındaki artışla yağ içeriği azalmıştır. Düşük vida hızı ve yüksek nem içeriği atıştırmalıkların yumuşak olmasına neden olmuştur. XG ilavesi sertliğin artmasına neden olmuştur. Daha yüksek vida hızı ve besleme nemi içeriğinde elde edilen atıştırmalıkların yüzey yapısı sert ve bazı delikler gözlenmiştir. Bununla birlikte, XG ilavesi pürüzsüz bir yüzey ile sonuçlanmıştır. Üçüncü olarak, işlem koşullarının mikrodalga ile genişletilen mısır ekstrüdatlarının fizikokimyasal özellikleri üzerindeki etkileri araştırıldı. Vida hızının artırılması ile genişleme ve parlaklık arttı. Besleme nemi içeriğinin arttırılması, genişleme, parlaklık ve toplam renk farkının azalmasına neden oldu. XG' nin eklenmesi, parlaklığı azalttı ve toplam renk farkını arttırdı. Vida hızı ve besleme nemi içeriğinin görünür viskozite ve görünür amiloz içeriği üzerinde olumlu etkisi vardır, ancak XG oranı bunlar üzerinde olumsuz etkiye sahiptir. Son olarak, ekstrüzyon işlemi üç farklı mısır ürünü için optimize edilmiştir. Çok-yanıtlı proses optimizasyonu, yanıt yüzey yöntemi yaklaşımı ile istenenilebilirlik fonksiyonu kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu tezde elde edilen sonuçlar, çeşitli katkı maddeleri ile birlikte ve farklı üretim koşulları altında üçüncü nesil atıştırmalık üretiminin daha da geliştirilmesi için temel bilgi olarak kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
Corn grits were extruded under different extrusion process conditions [screw speed (100-200-300 rpm), feed moisture content (37-42-47%) and xanthan gum (XG) ratio (0-0.5-1%)] and produced half-products. Half-products were expanded by two different methods; frying and microwave heating. Firstly, effects of process conditions on the functional and physical properties of corn half products were investigated. Specific volume of half products was low for all extrusion combinations and negative correlated with screw speed, feed moisture and XG ratio. Low degree of starch gelatinization for all half products was obtained because of temperature under 100 ⁰C in last two zones in extruder. Secondly, effects of process conditions on the physical, chemical, textural and microstructural properties of corn extrudates expanded by frying were investigated. Increased screw speed and feed moisture content increased expansion and oil content. Oil content decreased with increase of XG ratio. Low screw speed and high feed moisture content resulted in soft snacks. XG addition resulted in increase of hardness. Surface structure of snacks obtained at higher screw speed and feed moisture content was rough and involved some holes. However XG addition was resulted in smooth surface. Thirdly, effects of process conditions on the physicochemical properties of corn extrudates expanded by microwave heating were investigated. Increasing screw speed increased expansion and luminosity. Increasing feed moisture content resulted in reduced expansion, luminosity and total color difference. Incorporation of XG decreased luminosity and increased total color difference. Screw speed and feed moisture content had a positive effect on apparent viscosity and apparent amylose content but XG ratio had a negative effect on them. Finally, extrusion process optimized for three different corn products. Multi-response process optimization was realized with desirability function approach under response surface methodology. The results obtained in this thesis may be employed as baseline information for further improvement of third generation snack production with several additives and under different production conditions.
Benzer Tezler
- Input-output modeling for Ankara water supply system
Ankara su temini sistemi için girdi-çıktı modellemesi
MEHMET GÜRSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DOĞAN ALTINBİLEK
- Computer aided design of lumped and distributed broadband matching and filtering networks
Başlık çevirisi yok
ADNAN KÖKSAL
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEVZAT YILDIRIM
- Helisel yayların statik karakteristiklerini ölçme ve kontrol etme cihazının tasarımı ve imalatı
Design and manufacture of a device measuringand controlling the static characteristics of helical springs
MUAMMER MUSULLUOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FEVZİ ERCAN
- Ankara-Polatlı-Kabak köyü sulama pompaj tesisinin optimizasyonu
Optimizing of Ankara-Polatlı-Kabak villages watering pumping plant
İLKNUR GÖKNUR
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
ZiraatAnkara ÜniversitesiTarımsal Mekanizasyon Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RAHMİ KESKİN