Potential of raman spectroscopy to assess the adulteration of cocoa butter
Raman spektroskopisinin kakao yağında tağşişin belirlenmesinde kullanım imkanları
- Tez No: 798401
- Danışmanlar: PROF. DR. DİLEK SİVRİ ÖZAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kakao yağı, Raman spektroskopisi, tağşiş, yağ asidi, sterol, DSC, Cocoa butter, Raman spectroscopy, adulteration, fatty acid, sterol, DSC
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 162
Özet
Kakao yağı (CB), benzersiz fizikokimyasal özelliklere sahiptir ve çikolata formülasyonlarındaki temel bileşendir. Ancak, düşük ulaşılabilirliği ve yüksek fiyatı nedeniyle, kakao yağı alternatifleri (CBA'lar) olarak adlandırılan; kakao yağı eşdeğerleri (CBE'ler), kakao yağı muadilleri (CBR'ler) ve kakao yağı ikame maddeleri (CBS'ler) olarak sınıflandırılan modifiye yağlar piyasada ticari olarak bulunmaktadır. Bu durum, kakao yağını hem CBA'lar hem de düşük fiyatlı yağlar ile tağşişe açık hale getirmiştir. Ayrıca, Avrupa Mevzuatına göre CBE'lerin çikolata formulasyonlarında kullanımı toplam yağın en fazla %5'ine kadar sınırlandırılırken, CBR'ler ve CBS'lerin çikolatalarda kullanımı yasaklanmıştır. Bununla birlikte, çikolata direktifi çikolatayı içerdiği yağa göre tanımlamasına rağmen, şu anda mevzuatta kakao yağının orijinallik tespiti için belirli bir yöntem bulunmamaktadır. Kakao yağının orijinalliğinin doğrulaması hem ticari hem de sağlık açısından önemli bir konudur. Bu çalışmanın temel amacı, PCA ile birleştirilmiş Raman spektroskopisinin kakao yağında düşük oranlarda (%5 ve %15) CBA tağşişini tespit etmedeki potansiyelini değerlendirmektir. Buna ek olarak, Raman sonuçlarını güçlendirmek ve doğrulamak için kakao yağının yağ asidi ve sterol kompozisyonu, erime ve kristalleşme özelliklerindeki değişimler de incelenmiştir. Ticari CBE (n=8), egzotik CBE (n=6), CBR (n=3) ve CBS (n=1) olmak üzere 18 adet CBA örneği iki farklı seviyede (%5 ve %15) kullanılarak toplam 36 tağşişli örnek hazırlanmıştır. Tüm saf yağ numuneleri ayrıca RS analizine tabi tutulmuştur. Yağ asidi analizleri sonuçlarına göre, palmitik ve stearik asitlerin ayırt edici yağ asitleri olarak egzotik CBE'lerin %15 oranındaki tağşişinin tespitinde başarılı oldukları görülürken stearik asit ise sırasıyla %5 ve %15 seviyelerinde CBR ve CBS tağşişinin tespit edilmesini sağlamıştır. Hem iki erime pikine hem de kristalizasyon pikine ait entalpi değerleri, kakao yağına %5 seviyesinde egzotik CBE, CBR ve CBS tağşişini tespit edebilirken; kristalleşme entalpisi %15 seviyesinde ticari CBE ilavesini tespit etmede başarılı olmuştur. %5 CBR, CBS ve egzotik CBE ilavesiyle CB'nin β-sitosterol miktarı DSC sonuçlarıyla uyumlu olarak önemli ölçüde azalmıştır. Hem DSC hem de sterol sonuçları, CB'deki egzotik CBE'leri, CBR'leri ve CBS tağşişini %5 seviyesinde saptamada başarılı olmuştur. PCA ile birleştirilmiş RS, 800-1800 cm-1 bölgelerinde saf CBR, CBS ve CB'ler için iyi bir sınıflandırma elde edilmiş olsa bile, saf CB'ler ve CBE' lerin yağ asidi bileşimlerinin benzer olması nedeniyle bu yöntemin CB' nin i CBE' ler ile tağşişini saptama potansiyeli sınırlıdır. 3050-2800 cm-1 bölgelerinde %15'e ilave düzeyine kadar CBR ve CBS ile tağşiş edilmiş CB için PCA ile birleştirilmiş RS ile daha iyi bir ayrım ortaya konmuştur. Bu nedenle, CB'ye daha yüksek seviyelerde CBR ve CBS ilave edilmesi durumunda, istatistikle birleştirilmiş RS'den daha umut verici sonuçlar beklenebilir. Bu çalışmanın sonuçları, Raman spektroskopisinin CB'nin gerçekliğini saptamak için hızlı ve güvenilir bir yöntem olarak kullanılabileceğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Cocoa butter (CB) has unique physicochemical properties and is the main ingredient in chocolate formulations. However, due its low availability and high price, modified fats called cocoa butter alternatives (CBAs) which are labeled as; cocoa butter equivalents (CBEs), cocoa butter replacers (CBRs) and cocoa butter substitutes (CBSs) are commercially available in the market. This situation made CB available for economic adulteration with both CBAs and low priced fats. In addition, according to European Legislations the use of CBEs are limited above 5% of the total fat whereas CBRs and CBSs are forbidden in chocolate formulations. Nevertheless, although the chocolate directive defines chocolate according to the fat it contains, currently a specified method is lacking in legislations for authenticity detection of cocoa butter. Consequently, identification of authentication in cocoa butter has become an essential issue in terms of both commercial and health. The main objective of this study was to evaluate the potential of Raman spectroscopy (RS) coupled with principal component analysis (PCA) in detecting the CBAs adulteration in cocoa butter at low percentages (5% and 15%). In addition, fatty acids, sterols, melting and crystallisation characteristics were also examined to strengthen the RS results. Commercial CBEs (n=8), exotic CBEs (n=6), CBRs (n=3) and CBS (n=1) samples as CBAs at the two levels (5% and 15%) total 36 adulterated samples were prepared. All pure fat samples were also subjected to RS analysis. According to fatty acid analyses results, palmitic and stearic acids were discriminative fatty acids and successful at detecting exotic CBEs at 15% level whereas stearic acid content allowed to detect CBR and CBS adulteration at levels of 5% and 15%, respectively. The enthalpy values of both the two melting peaks and crystallisation peak enabled the detection of 5% exotic CBE, CBR and CBS adulteration; whereas crystallisation enthalpy were successful to detect commercial CBE addition at 15%. β-sitosterol amount of CB was significantly reduced with the addition of 5% CBR, CBS and exotic CBE. Both the DSC and sterol results were successful to detect exotic CBEs, CBRs and CBS adulteration in CB at 5% level. Although RS coupled with PCA showed a good classification was obtained for pure CBR, CBS and CBs at regions of 800-1800 cm-1, this method has limited potential to detect CB adulteration with CBEs since fatty acid compositions of pure CBs and CBEs were similar. A better discrimination were revealed by RS coupled with PCA for CB adulterated with CBR and CBS up to 15% addition level at 3050-2800 cm-1 regions. Therefore, more promising results could be expected from RS coupled with statistic if higher levels of CBR and CBS are added to CB. The results of this study showed that Raman spectroscopy could be used as a fast and reliable method for detecting the authenticity of CB.
Benzer Tezler
- Classification of bound water and collagen denaturation status of cortical bone by Raman spectroscopy
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA ÜNAL
- Investigation of the petrographic, mineralogical and geochemical composition of the coal from the current Muğla-Yatağan coalfield drilling data
Muğla-Yatağan kömür sahası güncel sondaj verilerinden kömürün petrografik, mineralojik ve jeokimyasal bileşiminin incelenmesi
BURCU ERECEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Jeoloji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET AKBULUT
- Optimization of boric acid removal with graphene oxide samples
Grafen oksit örnekleriyle borik asit giderimininoptimizasyonu
TABAREK SALAM MAJEED MAJEED
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimya MühendisliğiÇankırı Karatekin ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HALUK KORUCU
AR.GÖR. ESRA YILMAZ MERTSOY
- LiP-CVD growth of multi-shape monolayer WS2: Determination and investigation of defect domains
Çok şekilli tek katmanlı WS2' ün LiP-CVD ile büyütülmesi: Kusur alanlarının belirlenmesi ve incelenmesi
HASRET AĞIRCAN
Doktora
İngilizce
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLDEM KARTAL ŞİRELİ
- Sıcaklık duyarlı polimer fırçalar ile modifiye edilmiş 3-boyutlu altın nanoçubuk platformlar üzerinde sıcak nokta mühendisliği
Hotspot engineering on modified 3-D gold nanorod platforms through temperature responsive polymer brushes
KÜBRA ÖZKAN HÜKÜM
