Development of a time domain (TD) NMR approach by using the relation between molecular mobility and crystallization behavior to quantify caking in food powders
Toz gıdalarda topaklanma miktarını belirlemek için moleküler mobilite ve kristalizasyon davranışı arasındaki ilişkiden faydalanılarak zaman alanda (TD) NMR yaklaşımının geliştirilmesi
- Tez No: 775801
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HALİL MECİT ÖZTOP, PROF. DR. SERVET GÜLÜM ŞÜMNÜ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 192
Özet
Topaklanma, toz gıda numunelerinin stabilitesini ve fonksiyonelliğini bozarak akışkanlığını ve kalitesini etkileyen en önemli faktörlerden biridir. Zamansal Alanda Nükleer Manyetik Rezonans (TD-NMR) teknikleri, ölçüm öncesi herhangi bir ön numune hazırlığı gerektirmediği ve hızlı sonuç verdiği için polimer, ilaç ve gıda endüstrilerinde sıklıkla kullanılmaktadır. Çalışmanın asıl amacı, TD-NMR, Solid Eko (SE) ve Sihirli Sandviç Eko (MSE) sekanslarını kullanarak numunelerin kristalinitesini ölçmektir. Yöntem ilk olarak kontrol ve dondurularak kurutulmuş toz şeker numunelerine (glikoz, sukroz ve laktoz) uygulanmış ve X-ışını kırınımı (XRD) ve MSE kristalliği arasında yüksek korelasyon (>0,96) bulunmuştur. İkinci bölümde ise yöntem, kristal oranı kinetik olarak değişen örneklerde uygulanmıştır. Bu amaçla, 50°C'den alınarak 28°C'de dengeye bırakılan yüksek oranda doymuş şeker çözeltilerindeki (glikoz, fruktoz, alüloz, laktoz ve sukroz) sürekli kristal büyümesi takip edilmiştir. Uygulanan kinetik model, kristalleşme hızının, sırasıyla alüloz, laktoz, sükrozdan sonra fruktoz ve glikoz ikilisi için en yavaş olduğunu göstermiştir. Son bölümde, daha önceki çalışmalarda doğrulanan yöntem, farklı bağıl nemlerde (%40, 50, 60 ve 70) depolanan peynir ve süt tozlarına uygulanmış ve numunelerin kristallikleri, topaklanma eğilimleri ve tozların yağ içerikleri ile ilişkilendirilmiştir. NMR analizlerini tamamlayıcı olarak yüzey ve toplam yağ içeriği, nem içeriği, su aktivitesi analizleri de yapılmıştır. Çalışma sonucunda, kristal büyümesi ve topaklanma eğilimi gibi fiziksel değişimler hakkında bilgi veren TD-NMR teknikleri ile moleküler mobilitenin kristalliği hesaplamak için modellenebileceği bulunmuştur. Yöntemin, XRD'ye kullanıcı dostu bir alternatif olarak kullanılabileceği öne sürülmüştür.
Özet (Çeviri)
Caking is one of the most important factors affecting fluidity and quality of powdered food samples by distorting the stability and functionality. Time-Domain Nuclear Magnetic Resonance (TD-NMR) techniques are frequently used in the polymer, drug and food industries since they require no initial sample preparation before the measurement and provide rapid results. The main goal of the study is to quantify crystallinity by using TD-NMR, Solid Echo (SE) and Magic Sandwich Echo (MSE) sequences. The method was first applied for the control and freeze dried sugar samples (glucose, sucrose and lactose) in powder form, and high correlation (>0.96) was found with the X-ray diffraction (XRD) and MSE crystallinity. In the second part, crystal growth in highly saturated sugar solutions were studied for glucose, fructose, allulose, lactose and sucrose equilibrated to 28°C from 50°C. Fitted kinetic model suggested that the crystallization rate was slowest for glucose and fructose, following allulose, lactose, and sucrose, respectively. In the last part, confirmed quantification method was applied to cheese and milk powders stored at different relative humidities (40, 50, 60, and 70%) and their crystallinities were related to caking tendency and fat content of the powders. Surface and total fat content, moisture content, water activity analyses were also conducted complementary to NMR analyses. As a consequence of the study, it was found that molecular mobility could be modelled to calculate crystallinity by TD-NMR techniques, which gives information on physical changes such as crystal growth and caking tendency. The method could be a user friendly alternative to XRD.
Benzer Tezler
- Sanayi ve güvenlik uygulamaları için zaman boyutlu nmr cihazının geliştirilmesi
Development of time-domain nmr device for industrial and security applications
AYŞE MARAŞLI
Doktora
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GEORGY MOZZHUKHIN
- Reading aid for visually impaired (a Turkish text-to-speech system development)
Görme özürlüler için okuma yardımcısı (Türkçe için yazıdan ses üretimi sistemi geliştirilmesi)
BARIŞ BOZKURT
Yüksek Lisans
İngilizce
2000
Tıbbi BiyolojiBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMED ÖZKAN
- El hareketlerinin elektromyogram sinyalleri ve yardımcı sensör verileri ile sınıflandırılması
Classification of hand movements via electromyogram and auxiliary sensor data
SİNAN YAĞCIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. İLKER BAYRAM
- Taşınabilir cihazlar için Türkçe metinden konuşma sentezleme sistemi
Turkish text to speech synthesis system for mobile devices
İLKER ÜNALDI
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. UMUT SEZEN
- Mimari tasarım eğitimi tasarım bilgisi bağlamında stüdyo eleştirileri
Architectural design education: Design knowledge cummunicated in studio critiques
BELKIS ULUOĞLU