Yumurta bileşenlerinin kek hamuru reolojisine ve kek tekstürüne etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effect of egg components on cake batter rheology and cake texture
- Tez No: 755227
- Danışmanlar: PROF. DR. FİLİZ ALTAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Endüstriyel kek üretiminde, tüm proses parametreleri aynı kalmasına rağmen kullanılan yumurtanın değişimi sonucunda ürünün kalitesinde farklılıklar gözlemlenmektedir. Kalitedeki farklılıklar, standart bir ürün elde etmeyi zorlaştırmaktadır. Bu kapsamda, farklı tedarikçilerden alınan yumurtaların bileşenlerinin kek hamuru reolojisine ve kek tekstürüne etkisi incelenerek farklılığın temelindeki sebeplerin bulunması amaçlanmıştır. Endüstride yer alan üç firmadan temin edilen yumurta örneklerinin üzerinde önce bileşen analizleri gerçekleştirilmiştir. Su, protein, yağ, karbonhidrat ve kül analizlerinin belirlenmesinin ardından üretici firmanın standart kek reçetesi, bu yumurtalar kullanılarak yapılmıştır. Yapılan kek hamurlarının öncelikle yoğunluk ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Yoğunluğun az olması, kek hamurunun daha hacimli ve daha fazla havalandığını gösterirken; yoğunluğun fazla olması hava tutmanın az olduğunu ve viskoz bir hamur yapısında olduğunu göstermektedir. EG örneğine ait kek hamuru, en yüksek yoğunluğa (0,778) sahipken, DI yumurtasından yapılan kek hamuru, en düşük yoğunlukta (0,759), en fazla hava tutan örnektir. Kek hamurlarının reolojik ölçümleri ise, Haake Rheostress reometre ile 25oC'de, artan kayma hızı aralıklarında kayma gerilimlerinin ölçülmesiyle belirlenmiştir. Ölçümler, 0 s-1 den 300 s1 'e 120 saniyede ulaşırken; 120 saniyede de 300 s-1 den 0 s-1 'e geri dönmüştür. Ölçümlerin ardından Haake Rheowin 3.30 versiyonlu yazılım programı kullanılarak Üslü Yasa üzerinden modelleme gerçekleştirilerek kıvam katsayısı ve akış davranış indeksi bulunmuştur ve kek hamurlarının psödoplastik olduğu görülmüştür. Kayma hızına bağlı kayma gerilimi grafiğinin eğiminden Newtonyen dışı davranış gösteren akışkanlarda sabit bir viskozite olmamasından dolayı ortaya çıkan görünen viskozite elde edilmiştir. Kayma hızına karşılık gelen görünen viskozite grafiğinde ise en yüksek viskoziteye DI sahipken; en düşük viskoziteye IP'ın sahip olduğu görülmektedir. Akış davranışının belirlenmesinin ardından düşük genlikli salınım testleri gerçekleştirilmiştir. Frekans tarama testi, 24oC'de % 0,1 sabit gerinimde 0-100 Hz aralığında, 0-300 s -1 kayma hızı aralığında elastik modülü (G') ve viskoz modülü (G'') değerlerinin bulunmasıyla gerçekleştirilip olup, düşük frekanslarda G'ın G''dan, yüksek frekanslarda ise tam tersinin olduğu gözlemlenmektedir. Yumurta bileşiminindeki su oranının fazla olması, viskoz modül değerlerini azaltmaktayken protein miktarının yüksek olması ise, elastik modülün yüksek, köpük oluşumunun iyi olduğunu göstermektedir. Buna göre, EG örneği en fazla su oranına (%79,90) sahip olup, daha az viskoz hamur özelliği gösterirken; en az su oranına sahip DI örneği (%77,09) tam tersi özellik göstermektedir. Ayrıca, en yüksek protein oranına sahip DI örneğinin (%11,21), daha düşük yoğunlukta, daha yüksek elastik modülde olduğu görülmektedir. Ardından 1 Hz sabit frekansta, % 0,1 sabit gerinimde gerçekleştirilen sıcaklık tarama testinde, tüm örnekler 25oC'den 85oC'ye kadar yükseltilmiş olup, elastik ve viskoz modül, sıcaklık arttıkça azalmaktadır. xxi Kek hamuru ölçümlerinin ardından, son ürün pişirilip su aktivitesi, nem, renk ve tekstür ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Su aktivitesi değerleri, üç örnek için de 0,85'in altında çıkmış olup orta nemli gıda kategorisinde yer almaktadır. Nem oranları için ise, keklerin kalite standartları için %10-20 arasında olması beklenirken, üç yumurta örneğinden yapılan kekler de bu aralıktadır. Yumurtanın su içeriği ile keklerin nem değerleri arasındaki ilişki sonucunda, en fazla su oranına sahip EG yumurtasından (%79,90) yapılan kek de örnekler arasında en fazla neme sahiptir (%13,26). Sırasıyla IP'ın su içeriği %78,97 olup, yumurtasından yapılan kek örneğinin %12,60, %77,09 su oranına sahip DI'dan yapılan kek örneğinin nemi %12,54 bulunmuştur. Renk ölçümleri ise CIELAB renk ölçüm skalasından yararlanılarak gerçekleştirilmiştir. L, a ve b değerleri ölçülmüş olup, L değeri en fazla EG örneğindeyken; IP ve DI daha az ve birbirine yakın parlaklık değerlerine sahiptir. Parlaklığı, protein oranıyla doğru orantılıdır. Ve son ürün için en kritik öneme sahip tekstür ölçümlerinde, sertlik, çiğnenebilirlik, iç yapışkanlık, dış yapışkanlık ve esneklik değerleri ölçülmüştür. Tüm değerler, sertlik ile ilişkiliyken, ürün nem kaybettikçe, sertlik değeri artmaktadır. Bu bağlamda, en fazla neme sahip olan EG'ın en yumuşak kek tekstüre sahip olması beklenmektedir. Ayrıca, protein oranı ile sertlik arasında doğrusal, yağ oranı ile sertlik arasında ters bir ilişki bulunmaktadır. Buna göre, en yüksek protein, en düşük yağ değerine sahip DI örneği (%11,21 protein, %6,84 yağ) en sert, %10,59 protein, %6,96 yağ oranına sahip IP örneği onu takip etmekte olup daha yumuşak, en düşük protein, en yüksek yağ oranına sahip EG örneği (%8,19 protein, %7,16 yağ) en yumuşak kek örneği konumundadır. Çiğnenebilirlik değerleri ise, kekin yutabilme kuvvetinin bir ölçüsü olup, sertlikteki değerlendirmeler ile aynı konumda incelenmekteyken; DI örneği, en sert, en yüksek çiğnenebilirlikte, en yumuşak örnek olan EG, en düşük çiğnenebilirliğe sahiptir. İç yapışkanlıkta ise düşük köpürme kapasitesine sahip kek hamurlarının son ürünlerinin yüksek iç yapışkanlığa sahip olduğunu söylenmekte olup yoğunluğu fazla olan EG örneğinin iç yapışkanlığı en fazla iken; yoğunluğu düşük olan DI örneğinde iç yapışkanlık en düşük bulunmuştur. Dış yapışkanlık ise, kekin dişlere yapışma derecesini göstermekte olup, iç yapışkanlık ile orantı içerisindedir. Elastikiyet veya esneklik değerleri, düşük yoğunlukta, düşük protein oranında artmakta olup, en yüksek esneklik değerine sahip olan EG örneğin düşük yoğunlukta ve düşük protein olmasından dolayı ilişkilendirilmiştir. Ölçüm sonuçlarına göre, yumurta bileşenlerinden suyun, kek hamurunda sabit sıcaklıkta, viskoz modülü özelliğine, son üründe nem, sertlik, çiğnenebilirlik, iç ve dış yapışkanlık ve esnekliğe etki ettiği, proteinin, kek hamurunda sabit sıcaklıkta elastik modülü özelliğine, sıcaklık artışında protein denatürasyonu sonucu elastik modüle, son üründe ise, nem, havayı tutabilmesi, parlaklık, sertlik, çiğnenebilirlik , iç ve dış yapışkanlık, elastikiyete etki ettiği gözlemlenmiştir. Yağ ise sertlik üzerinde rol oynamaktayken; karbonhidrat oranının düşük olması önemli bir etki bırakmamaktadır. Tüketiciye sunulmak istenen standart ürünlerde, yumurtaların nem, protein, yağ oranları değerlendirilmelidir.
Özet (Çeviri)
In industrial cake production, although all process parameters remain the same, there are differences in the quality of the product as a result of the change in the egg used. Differences in quality make it difficult to obtain a standard product. Also, literature studies show that different animal eggs have an effect on cake texture. However, no study has been found on the rheology of cake batter and cake texture of chicken eggs, whose composition is affected by many factors. In this thesis, it is aimed to find the reasons behind the difference by examining the effects of the components of the eggs purchased from different suppliers on cake batter rheology and cake texture. Foods obtained from Gallus gallus var. domesticus breed chickens and offered for direct human consumption or the use of the food industry or suitable for the preparation of egg products are called eggs. Many bird species, especially chickens, the majority of fish and creatures with a cold-blooded circulatory system produce eggs. Egg consists of egg yolk in the center, egg white and egg shell surrounding it. Although the percentage of these by weight varies depending on many factors, on average 30% consists of yolk, 60% egg white and 10% egg shell for chicken eggs. It is assumed that an egg contains an average of 12% protein, 9.7% fat, 2.2% carbohydrates and 75% water. While it is assumed that egg white contains 9.3% protein, 89% water, 0.07% fat, 1.3% carbohydrates; it is supposed that the yolk contains 15.3% protein, 23% fat, 3.6% carbohydrates and 56% water. It keeps the yolk in the center of the egg with a thread-like structure called chalaza inside the egg. Apart from that, egg white creates an antimicrobial barrier and provides water, protein and other components during the development of the embryo. Egg yolk is located in the center, it is prevented from mixing with albumin by a membrane called vitelline and its color remains stable. It is the part that provides the most necessary nutritional sources during the development of the embryo. Then, egg shell consists of 94% calcium carbonate (CaCO3) and is porous. An average chicken egg has approximately 17,000 pores. It has a semi-permeable membrane, can pass water and air in a limited way, it is divided into outer shell, inner shell and air cells. While the outer shell helps keep bacteria and dust out; The inner shell effectively protects the internal structure of the egg during shell formation. The composition of the egg can change depending on factors such as the breed of the chicken, rearing conditions, age, diet and quail, ostrich, goose, turkey and duck eggs are also consumed and have different contents. xxiv Moreover, chicken eggs are used in different ways in the food industry. Fresh, liquid, frozen and powdered eggs are the most common product types. Fresh eggs are the final products that are packaged and delivered to the consumer without any pasteurization or other processes after the hen's laying eggs. Liquid egg is a widely used product in the industry. After the washing process, the fresh eggs, which are kept in cooling, are broken by automatic machines and the shell, albumin and yellow parts are separated or mixed. Then, pasteurization is applied at a temperature and time that will not affect the quality characteristics in order to reduce the microbial load, especially Salmonella. Eggs are used in bakery products for many purposes such as foam formation, stabilization, emulsifier, color, flavor, nutritional content enrichment, coagulation and gelling agent. Thanks to the proteins in the egg albumin, foam formation is provided in the cakes with batter, while the proteins in the egg yolk provide gelation and stabilization. Also, lysozyme and globulins in egg white cause foaming and accordingly a porous end product. Egg white also contains ovamucin. The ovamucin component which is a protein helps maintain the porous structure of the cake by supporting the foam stability. Moreover, egg yolk has phospholipid components such as lecithin and cephalin. These act as emulsifiers in the cake. It improves the sensory properties of the cake by contributing to the development of taste, smell and aroma in the final product. In applying step, component analyzes were performed on egg samples obtained from three companies in the industry. After the water, protein, fat, carbohydrate and ash analyzes were determined, the manufacturer's standard cake recipe was made using these eggs. Density measurements of the cake batter were first carried out. While the low density indicates that the cake dough is more voluminous and more aerated; the high density indicates that air retention is low and it has a viscous dough structure. While the cake dough of EG sample has the highest density (0.778), the cake dough made from DI egg has the lowest density (0.759) and holds the most air. Rheological measurements of cake batters were determined by measuring shear stress at increasing shear rate ranges at 25oC with a Haake Rheostress rheometer. While the measurements reached from 0 s-1 to 300 s-1 in 120 seconds; it went back to 0 s-1 from 300 s-1 in 120 seconds. After the measurements, the consistency coefficient and flow behavior index were found by modeling on the Power Law using the Haake Rheowin 3.30 software program and it was seen that the cake batters were pseudoplastic. The apparent viscosity, which is due to the absence of a constant viscosity in non-Newtonian fluids, was obtained from the slope of the shear stress graph depending on the shear rate. In pseudoplastic behavior, as the shear rate increases, the apparent viscosity, that is, the resistance of the fluid to flow, decreases independently of time. The deterioration of the forces applied to the liquid in foods occurs as a result of the mixing process and pseudoplastic behavior occurs. In the apparent viscosity graph corresponding to the shear rate, while DI has the highest viscosity; It is seen that Ipay has the lowest viscosity. After determining the flow behavior, small amplitude oscillation tests were performed. Frequency sweep test is performed by finding the elastic modulus (G') and viscous modulus (G'') values in the range of 0-100 Hz at a constant strain of 0.1% at 24oC, and in the shear rate range of 0-300 s-1. The high water content in the egg composition decreases the viscous modulus values, while the high protein content indicates a high elastic modulus and a good foam formation. Accordingly, EG sample has the highest water content (79.90%) and shows less viscous dough characteristics; DI sample with the lowest water content (77,09%) shows the opposite feature. In addition, it is seen that the DI sample with the highest protein content (11.21%) has a lower xxv density and a higher elastic modulus. Then, in the temperature sweep test performed at a constant frequency of 1 Hz and a constant strain of 0.1%, all samples were elevated from 25oC to 85oC, and the elastic and viscous modulus decreased as the temperature increased. After the cake dough measurements, the final product was baked and water activity, moisture, color and texture measurements were carried out. The water activity values were below 0.85 for all three samples, it means that they are safe and they are in the medium moisture food category. For moisture ratios, it is expected that the cakes will be between 10- 20% for quality standards, while cakes made from three egg samples are also in this range. As a result of the relationship between the water content of the egg and the moisture values of the cakes, the cake made from EG egg with the highest water content (79.90%) also has the highest moisture content among the samples (13.26%). The water content of Ipay was 78.97%, respectively, and the moisture content of the cake sample made from its egg was 12.60%, and the moisture content of the cake sample made from DI, which had a water content of 77.09%, was 12.54%. Color measurements were made using the CIELAB color measurement scale. L, a and b values were measured. Ipay and DI have less and close brightness values. Its brightness is directly proportional to its protein content. Moreover, in the texture measurements, which are the most critical for the final product, the hardness, chewiness, cohesiveness, adhesiveness and springiness values were measured. While all values are related to hardness, the hardness value increases as the product loses moisture. In this study, EG, which has the most moisture, is expected to have the softest cake texture. In addition, there is a linear relationship between protein ratio and hardness, and an inverse relationship between fat ratio and hardness. Accordingly, DI sample with the highest protein and lowest fat value (11.21% protein, 6.84% fat) is followed by the Ipay sample with the hardest, 10.59% protein and 6.96% fat. EG sample which has 8.19% protein and 7.16% fat ratios has the lowest protein and the highest fat content is the softest cake sample. The chewiness values, on the other hand, are a measure of the swallowing strength of the cake and are examined in the same position as the evaluations in hardness; DI sample has the hardest, highest chewability, EG, the softest sample, has the lowest chewability. In terms of cohesiveness, it is said that the end products of cake batter with low foaming capacity have high adhesiveness, while the cohesiveness of the EG sample with high density is the highest; The adhesiveness was found to be the lowest in the DI sample with a low density. Adhesiveness, on the other hand, indicates the degree of adhesion of the cake to the teeth and is in proportion to the cohesiveness. Springiness values increase at low density, low protein ratio, and EG, which has the highest elasticity value, is associated with the low density and low protein content of the sample. According to the measurement results, water, one of the egg components, affects the viscous modulus properties of the cake batter at constant temperature, the moisture, hardness, chewiness, cohesiveness, adhesiveness and springiness of the final product, the elastic modulus of the protein in the cake batter at constant temperature, the elastic modulus of the protein as a result of the protein denaturation at temperature increase from 25oC to 85oC. In the final product, it has been observed that protein affects moisture, air retention, brightness, hardness, chewability, cohesiveness, adhesiveness, and springiness. While oil plays a role on hardness; the low carbohydrate content does not have a significant effect. Moisture, protein and fat ratios of eggs should be evaluated in standard products intended to be offered to the consumer.
Benzer Tezler
- Farklı kabartma tozlarının değişik oranlarda kullanılmasının ve kek hamurunun pişirme öncesinde bekletilmesinin pandispanya nitelikleri üzerine etkilerinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
HALEF DİZLEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Gıda MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ALİ ALTAN
- Determination of liquid egg quality and effects of heat treatment on egg proteins
Sıvı yumurta kalitesinin ve ısıl işlemin yumurta proteinleri üzerine etkilerinin belirlenmesi
REYHAN SELİN UYSAL
Doktora
İngilizce
2017
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKI BOYACI
- Farklı lif ve hidrokolloid (kıvam arttırıcı) kombinasyonlarının kek toz karışımları ve tüketime hazır keklerde yumurta ikamesi olarak değerlendirilmesi
Evaluation of different fibers and hydrocolloids (thickening agents) in combination as egg replacer in cake powder mixtures and ready to eat cakes
MİNE KÖSTEKLİ BÜYÜKCAN
Doktora
Türkçe
2022
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİBEL KARAKAYA
- Farklı formülasyon, pişirme ve depolama sürelerinin glütensiz kek kalitesi üzerine etkilerinin araştırılması
The effects of formulation, baking and storage periods on the quality of gluten-free cake
ÖNDER YILDIZ
Doktora
Türkçe
2010
Gıda MühendisliğiYüzüncü Yıl ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL SAİT DOĞAN
- Varyans bileşenleri tahmin yöntemlerinin yumurta kalite ve ağırlığına yönelik bir uygulama ile karşılaştırması
Comparison of variance component estimation methods with an application on egg quality and weight
İLKAY DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
BiyoistatistikAfyon Kocatepe Üniversitesiİstatistik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM KILIÇ