Püskürtmeli kurutma ve dondurarak kurutma yöntemleri kullanılarak susam işleme atığından bitkisel protein tozu üretimi ve toz ürün karakterizasyonu
Plant based protein powder production from sesame processing waste using spray drying and freeze drying techniques and characterization of powders
- Tez No: 686850
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FATİH MEHMET YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Aydın Adnan Menderes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 157
Özet
Bu tez çalışması, endüstriyel gıda işleme atığı olan susam kepeğinden püskürtmeli ve dondurarak kurutma (liyofilizasyon) yöntemleriyle bitkisel protein tozu üretilmesi ve ardından, ayrıntılı fizikokimyasal ve toz ürün özelliklerinin belirlenmesi amacıyla gerçekleştirilmiştir. Püskürtmeli kurutma işlem parametlerinin etkileri yanıt yüzey yöntemi ile merkezi tümleşik dizayn (CCRD) kullanılarak incelenmiştir. En uygun püskürtmeli kurutma işlem koşullarının belirlenmesinde bağımlı değişkenlerin (toz ürün verimi, protein verimi, su aktivitesi, işlem süresi) etkileri, bağımsız değişkenler (hava giriş sıcaklığı ve hava çıkış sıcaklığı) ele alınarak tespit edilmiştir. Optimum koşullarda püskürtmeli ve dondurarak kurutma işlemleri ile üretilen bitkisel protein tozlarının fizikokimyasal analizleri yapılmış ve toz ürün özellikleri belirlenmiştir. Püskürtmeli kurutma işlemi için optimum işlem koşulları 165 °C hava giriş sıcaklığı ve 74 °C hava çıkış sıcaklığı olarak tespit edilmiştir. Bu koşullarda toz üründe %69,0 toz ürün verimi, %68,2 protein verimi, 70 dk. işlem süresi ve 0,215 su aktivitesi değeri elde edilmiştir. Dondurarak kurutma işlemi susam kepeği protein tozlarında daha yüksek köpürme kapasitesi (%35) ile önemli ölçüde geliştirilmiş ıslanabilirlik (2,3 s) ve dağılabilirlik (%98,6) değerleri sağlamıştır. Liyofilize protein tozları, işleme ve nakliye için önemli parametreler kabul edilen, önemli ölçüde daha düşük yığın ve sıkıştırılmış yığın yoğunluğu göstermiştir. Diğer yandan, püskürtmeli kurutma ile üretilmiş örnekler daha yüksek su tutma kapasitesi (0,94 g su/g protein) ve daha gelişmiş renk özellikleri (L*: 71,4) sağlamıştır. Püskürtmeli kurutma ve dondurarak kurutma yöntemleri kullanılarak susam kepeğinden bitki bazlı protein tozu üretimi başarıyla gerçekleştirilmiştir. Kurutma yöntemleri protein tozlarının protein miktarı, mineral madde ve lignan içerikleri, amino asit bileşimi, yığın özellikleri, köpürme kapasitesi, renk ve yüzey morfolojisi gibi fizikokimyasal özellikleri üzerinde farklı etkiler göstermiştir. Susam kepeğinden elde edilen protein tozları kükürt içeren esansiyel bir amino asit olan metiyonin bakımından zengin içeriğe sahiptir. Fonksiyonel bir bileşen olarak yeni geliştirilen protein tozunun, gıda endüstrisine sürdürülebilir seçenekler sunacağı ve çeşitli formülasyonlarda kullanılmak üzere yeni fırsatlar açabileceği düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
The purpose of this thesis was to produce plant based protein powder from an agro-industrial waste source (sesame bran) using spray and freeze drying methods, to perform detailed physicochemical analyses, and to determine powder product properties. The effect of spray drying process parameters was investigated using response surface methodology by central composite rotatable design (CCRD). For the optimum spray drying process conditions, the effects of dependent variables (powder product yield, protein yield, water activity, process time) were determined by considering independent variables (inlet air temperature and outlet air temperature). Physicochemical analyses and powder product characterization of plant based protein powders produced using spray and freeze drying at optimum conditions were carried out. The optimum process conditions were determined as 165 °C inlet air temperature and 74 °C outlet air temperature. Under this condition, 69.0% powder product yield, 68.2% protein yield, 70 min. process time and 0.215 water activity values were obtained in the powder product. Freeze dried protein powders revealed significantly improved wettability (2.3 s) and dispersibility (98.6%) values with higher foaming capacity (35%). Protein powders produced by freeze drying had considerably lower bulk and tapped densities, which are important parameters for processing and transportation. On the other hand, spray drying provided higher water holding capacity (0.94 g water/g protein) and better color properties (L*: 71.4). The production of plant based protein powder from sesame bran has been successfully carried out using spray drying and freeze drying methods. Drying methods showed different effects on the physicochemical properties of protein powders such as the protein content, mineral and amino acid composition, bulk properties, foaming capacity, color and surface morphology. Protein powders derived from sesame bran were found to be high in methionine, which is a sulfur containing essential amino acid. The newly developed protein powder as a functional ingredient could offer sustainable options to food industry and could open up new opportunities to be used in various formulations.
Benzer Tezler
- Kemik doku uygulamaları için TiO2/akermanit katkılı kitosan doku iskelelerinin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of chitosan scaffolds doped with TiO2/akermanite for bone tissue applications
BÜŞRA BULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyomühendislikBursa Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞEYMA DUMAN
- Fındık hammaddesinden püskürtmeli kurutma ve dondurarak kurutma yöntemleri ile fındık sütü tozu eldesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of hazelnut milk powder to using spray drying and lyophilization methods
KÜBRA ÖZKAN GÜNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Gıda Mühendisliğiİstanbul Sabahattin Zaim ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERTAN ERMİŞ
- Enkapsüle propolis tozunun nem sorpsiyon izotermi, termodinamik özellikleri ve kinetik stabilitesi
Moisture sorption isotherm, thermodynamic properties and kinetic stability of encapsulated propolis powder
BENGİSU DUMANOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Gıda MühendisliğiAydın Adnan Menderes ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET KOÇ
- Soğuk pres yağ prosesi sonrası üzüm çekirdeği atıklarından proantosiyanidin elde edilmesi, karakterizasyonu, püskürtmeli ve dondurarak kurutma ile enkapsülasyonu
Obtaining, chracterisation, and encapsulation with spray and freeze drying of proanthocyanidin from grape seed cold press oil process waste
MELİKE KULU
- Farklı yöntemlerle enkapsüle edilen mikroalglerin fonksiyonel özelliklerinin belirlenmesi ve model gıdalarda kullanımı
Determination of functional properties of microalgae encapsulated by different methods and their use in model foods
FARUK TAMTÜRK
Doktora
Türkçe
2024
Gıda MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER SAİD TOKER
PROF. DR. YAŞAR DURMAZ