Geri Dön

Modern teknolojilerin kullanılması ile bitkisel süt eldesi ve farklı tekniklerle kurutularak elde edilen bitkisel süt tozlarının kek üretiminde kullanımı

Vegetable milk production using modern technologies and the use of vegetable milk powders obtained by drying with different techniques in cake production

PDF İndir

  1. Tez No: 940021
  2. Yazar: SARA IBRAHIM HUSSEIN ABDALLAH
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. NİLGÜN ERTAŞ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Bitkisel süt, Ultrason, Mikrodalga, Kırınım Pencereli Kurutma, Dondurarak Kurutma, Bitkisel süt tozu, Kek, Plant milk, Ultrasound, Microwave, Mıcrowave, Refractance wındow dryıng, Freeze Drying, Plant milk powder, Cake
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Necmettin Erbakan Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 293

Özet

Son yıllarda tüketicilerin sağlıklı ve sürdürülebilir beslenme eğilimlerinin artmasıyla, bitkisel bazlı süt alternatiflerine olan ilgi büyümüştür. Bu çalışmada, yulaf, nohut ve bademden elde edilen bitkisel sütlerin enzim ilavesi ve süte uygulanan farklı yöntemler (geleneksel, ultrason, mikrodalga) ile fizikokimyasal stabilite ve duyusal özellikler üzerindeki etkisi değerlendirilmiştir. Elde edilen bitkisel sütler, farklı kurutma teknolojileri (dondurarak kurutma ve kırınım pencereli kurutma gibi) ile kurutularak bitkisel süt tozu elde edilmiş ve kek üretiminde kullanılarak duyusal ve fonksiyonel özellikler açısından inek sütü tozu ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, uygun şekilde işlenen bitkisel süt tozlarının fırıncılık ürünlerinde başarılı bir süt ikamesi olarak kullanılabileceğini göstermiştir. Çalışma 3 aşamadan oluşmuş olup, ilk aşamasında yulaf, badem ve nohut gibi 3 farklı bitkisel kaynaktan elde edilen süte; 4 farklı yönteminin uygulanması (kontrol, ultrason, mikrodalga ve geleneksel yöntem) ve enzim ilavesi (enzimli ve enzimsiz) ile bitkisel sütler elde edilmiştir. Amilaz enzimi ilavesi yulaf sütü; proteaz enzimi badem sütü pHsını düşürmüş, fitaz enzimi ise nohut sütünde pHyı artırmıştır. Süte uygulanan tüm yöntemler pHyı düşürmüştür. Enzim ilavesi yulaf ve nohut sütlerinde suda çözünür madde miktarını ve stabiliteyi artırırken badem sütünde düşüşe sebep olmuştur. Nohut sütünde uygulanan tüm yöntemler kontrole kıyasla stabiliteyi artırmıştır. Enzim ilavesi tüm bitkisel sütlerde katı parçacık sedimantasyonunun artmasına neden olmuştur. Uygulanan tüm yöntemler yulaf ve badem sütlerinde kontrole oranla sedimantasyonun düşmesini sağlamıştır. Enzim uygulaması ve ultrason uygulaması, partikül boyutunu azaltarak homojen yapılar elde edilmesini sağlamış, protein ve polisakkarit yapılarını modifiye ederek mikro yapıda değişikliklere sebep olmuştur. Enzim ilavesi tüm bitkisel sütlerde ekstraksiyon verimini artırmıştır. Duyusal açıdan en beğenilen süt örnekleri ultrason uygulaması ile elde edilen yulaf, nohut ve badem sütleri olmuştur. Çalışmanın ikinci aşamasında ise; yulaf, nohut ve bademden üstün özellikler gösteren 3 farklı yöntem ve 2 farklı kurutma yöntemi (kırınım pencereli kurutma ve dondurarak kurutma) ile kurutularak toz haline getirilmiş, bitkisel süt tozları elde edilmiştir. Bitkisel süt tozu örneklerinin yığın yoğunluğu ve sıkıştırılmış yoğunluk değerleri dondurarak kurutma yöntemi (DK) ile düşüş, kırınım pencereli kurutma yöntemi (KPK) ile artış göstermiştir. Geleneksel yöntem; ultrason ve mikrodalga uygulamasına göre daha yüksek Hausner oranı değerleri vermiştir. DK yöntemi; Hausner oranı, Carr indeks, porozite, su absorpsiyonu, yağ absorpsiyonu, köpük kapasitesi ve emülsiyon kapasitesi değerlerini KPK yöntemine göre daha fazla artırmıştır. Geleneksel uygulama köpük ve emülsiyon kapasitesinin düşmesine, ultrason uygulaması ise artışına neden olmuştur. Ultrason genellikle daha yüksek zeta potansiyeli değerleri ile daha stabil ürünler elde edilmesini sağlamışır. FTIR analizleri sonucunda 3300 cm⁻¹ bölgesinde O-H (hidroksil) gruplarına ait geniş bantlar, 2900 cm⁻¹'de C-H gerilme titreşimleri, 1700 cm⁻¹'de karbonil (C=O) gerilme titreşimleri ve 1600-1500 cm⁻¹ arasında amid grupları belirlenmiştir. Ultrason işlemi, partikül boyutunun küçülmesine ve protein ile karbonhidrat çözünürlüğünün artmasına neden olmuştur. Geleneksel yöntemle üretilen yulaf, nohut ve badem sütü tozlarında partiküller büyük, düzensiz ve kümelenmiş yapıda gözlenmiştir. Mikrodalga, partikül boyutunda küçülmeye neden olmuş ve yüzey morfolojisinde daha düzenli yapılar ortaya çıkarmıştır. Ultrason uygulaması ile elde edilen örneklerde partiküller en küçük boyutlara ulaşmış, yüzey pürüzsüzleşmiş ve homojen bir dağılım sağlanmıştır. Çalışmanın üçüncü aşamasında ise üstün özellikler gösteren yulaf, nohut ve badem sütlerinin ultrason ve mikrodalga yöntemi ile edilen 6 farklı bitkisel süt tozu ve inek sütü tozu (kontrol) ile karşılaştırılmak üzere kek formulasyonuna eklenmiş ve kek örneklerinde fiziksel, tekstürel ve besinsel özellikleri incelenmiştir. Bitkisel süt tozu ikamesiyle kek hamurunda pH genel olarak düşerken, özgül ağırlıkta hafif bir artış gözlenmiştir. Bitkisel süt tozu ikamesi, keklerin sertlik ve elastikiyet değerlerini anlamlı düzeyde etkilememiştir. Hacim, simetri ve tekdüzelik indeksleri açısından gruplar arasında anlamlı fark bulunmazken, simetri indeksi yulaf sütü tozu içeren keklerde daha düşük ölçülmüştür. Kek örnekleri kimyasal bileşim açısından incelendiğinde; yulaf sütü tozu eklenen keklerde yağ içeriğinin düştüğü, badem ve nohut sütü tozu ilavesiyle yağ içeriğinin daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Badem sütü tozu eklenen keklerde protein içeriği daha yüksek, yulaf sütü tozu eklenenlerde daha düşük bulunmuştur. Badem ve nohut sütü tozu ilavesi fenolik madde miktarında artışa neden olmuştur. Antioksidan aktivite değerlerinde yulaf, badem ve nohut sütü tozu ilavesiyle artış gözlenmiştir. Yulaf sütü ikameli keklerde fitik asit en yüksek, kontrol grubunda en düşük seviyede tespit edilmiştir. En yüksek magnezyum, potasyum, demir ve çinko değerleri N-US içeren keklerde, En yüksek kalsiyum içeriği N-MW örneğinde tespit edilmiştir. Kek örnekleri duyusal açıdan değerlendirildiğinde; N-MW, B-MW ve N-US örnekleri en çok beğenilmiştir. Bitkisel süt tozu ilavesiyle kekler, duyusal açıdan kontrol grubuna göre daha çok tercih edilmiştir. Sonuç olarak ultrason yöntemiyle üretilip dondurarak kurutulan bitkisel süt tozları, daha küçük partikül boyutu ve daha stabil yapı sayesinde kek kalitesi üzerinde olumlu etkiler sağlamıştır. Bu çalışma, bitkisel bazlı sütlerin geleneksel süt tozuna sağlıklı ve fonksiyonel bir alternatif olabileceğini göstermektedir.

Özet (Çeviri)

In recent years, with the growing consumer trends toward healthy and sustainable nutrition, interest in plant-based milk alternatives has significantly increased. In this study, the effects of enzyme addition and different processing methods (conventional, ultrasound, and microwave) on the physicochemical stability and sensory properties of plant-based milks obtained from oat, chickpea, and almond were evaluated. The resulting plant-based milks were then dried using different drying technologies (such as freeze-drying and refractance window drying) to produce plant-based milk powders. These powders were used in cake production and compared with cow milk powder in terms of sensory and functional properties. The results demonstrated that properly processed plant-based milk powders can serve as successful milk substitutes in bakery products. The study was consisted of three stages. In the first stage, plant-based milks were produced from three different sources—oat, almond, and chickpea—by applying four different processing methods (control, ultrasound, microwave, and conventional) and with or without enzyme addition. The addition of amylase enzyme decreased the pH of oat milk, while protease reduced the pH of almond milk. In contrast, the addition of phytase increased the pH of chickpea milk. All processing methods applied to the plant-based milks resulted in a decrease in pH. Enzyme addition increased the soluble solid content and stability in oat and chickpea milks, whereas it caused a decrease in almond milk. All methods applied to chickpea milk improved its stability compared to the control. Enzyme addition led to an increase in solid particle sedimentation in all plant-based milks. All applied methods reduced sedimentation in oat and almond milks compared to the control. Enzyme addition and ultrasound application decreased particle size, resulting in more homogeneous structures and modifying protein and polysaccharide structures, which caused changes in the microstructure. Enzyme addition enhanced the extraction yield in all plant-based milks. Sensory evaluation revealed that the most preferred milk samples were those obtained by ultrasound treatment for oat, chickpea, and almond milks. In the second stage of the study, plant-based milk powders were produced by selecting the three most promising extraction methods for oat, chickpea, and almond milks, followed by two different drying techniques: refractance window drying (RWD) and freeze-drying (FD). The bulk and tapped density values of the plant-based milk powder samples decreased with freeze-drying, whereas they increased with refractance window drying. The conventional extraction method resulted in higher Hausner ratio values compared to ultrasound and microwave treatments. Freeze-drying led to greater increases in Hausner ratio, Carr index, porosity, water absorption capacity, oil absorption capacity, foaming capacity, and emulsion capacity compared to refractance window drying. The conventional extraction method caused a decrease in foaming and emulsion capacities, while ultrasound treatment resulted in an enhancement of these functional properties. Ultrasound-assisted extraction generally yielded products with higher zeta potential values, indicating improved stability. FTIR analysis revealed broad bands around 3300 cm⁻¹ corresponding to O–H (hydroxyl) groups, C–H stretching vibrations at approximately 2900 cm⁻¹, C=O stretching vibrations near 1700 cm⁻¹, and amide group absorptions between 1600 and 1500 cm⁻¹. Ultrasound treatment contributed to a reduction in particle size and an increase in the solubility of proteins and carbohydrates. In powders produced via the conventional method, particles were observed to be large, irregularly shaped, and prone to agglomeration. Microwave treatment led to a decrease in particle size and generated more uniform surface morphologies. In samples obtained through ultrasound treatment, the particles exhibited the smallest sizes, smoother surfaces, and more homogeneous distributions. In the third stage of the study, six different plant-based milk powders obtained from oat, chickpea, and almond milk processed by ultrasound and microwave methods were incorporated into cake formulations and compared to a control sample prepared with cow's milk powder. The physical, textural, and nutritional properties of the resulting cake samples were evaluated. The substitution of plant-based milk powders generally led to a decrease in the pH of the cake batters, while a slight increase in specific gravity was observed. The replacement of cow's milk powder with plant-based alternatives did not significantly affect the hardness or elasticity values of the cakes. No significant differences were found among the groups regarding volume, symmetry, and uniformity indices, although the symmetry index was measured to be lower in cakes containing oat milk powder. In terms of chemical composition, cakes supplemented with oat milk powder showed a reduction in fat content, whereas those containing almond and chickpea milk powders had higher fat levels. Protein content was highest in cakes with almond milk powder addition and lowest in those containing oat milk powder. The incorporation of almond and chickpea milk powders led to an increase in total phenolic content. An enhancement in antioxidant activity was also observed with the addition of oat, almond, and chickpea milk powders. Phytic acid content was found to be highest in cakes formulated with oat milk powder and lowest in the control group. Cakes containing chickpea milk powder produced via ultrasound (N-US) exhibited the highest magnesium, potassium, iron, and zinc levels, while the highest calcium content was detected in cakes formulated with chickpea milk powder produced by microwave treatment (N-MW). Sensory evaluation indicated that cakes containing N-MW (chickpea milk powder via microwave), B-MW (almond milk powder via microwave), and N-US (chickpea milk powder via ultrasound) were the most preferred by panelists. Overall, cakes prepared with plant-based milk powders were preferred over the control sample in sensory assessments. In conclusion, plant-based milk powders produced using ultrasound-assisted extraction followed by freeze-drying exhibited smaller particle sizes and more stable structures, resulting in improved cake quality. This study demonstrates that plant-based milks can serve as healthy and functional alternatives to conventional milk powders in bakery products.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    808839

    Yerel arpa genotiplerinin karakterizasyonu ve ISSR markörler yardımıyla genetik çeşitliliğin belirlenmesi

    Characterization of landraces barley and determination of genetic diversity by ISSR markers

    GÜLİSTAN BALKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    ZiraatMuş Alparslan Üniversitesi

    Bitkisel Üretim ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET KARAMAN

  2. Tez No

    421053

    An experimental study on small-sized specimens made of load bearing timber-glass composites

    Ahşap-cam kompozit yapı elemanlarının küçük ölçekli numuneler düzeyinde deneysel bir inceleme

    MORVARID DILMAGHANI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HALET ALMILA BÜYÜKTAŞKIN

  3. Tez No

    966407

    Karacabey Orman İşletme Müdürlüğü'nde kestane gal arısı (dryocosmus kuriphilus yasumatsu)nın yayılışının yoğunluk oranına göre haritalanması

    Mapping the distribution and density of the chestnut gall wasp (dryocosmus kuriphilus yasumatsu) in the Karacabey forest Enterprise directorate

    GÖKHAN YILDIRIM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Ormancılık ve Orman MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesi

    Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ İHSAN KADIOĞULLARI

  4. Tez No

    886883

    Kırsal alan planlaması ve haritalanması: Burdur ili, Kocaaliler beldesi, Türkiye

    Rural area planning and mapping: Burdur province, Kocaaliler town, Türkiye

    YUSUF SERHAT ÜSTEBAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    ZiraatAkdeniz Üniversitesi

    Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEVDA ALTUNBAŞ

  5. Tez No

    948954

    Evaluating the temporal consistency of SAR and optical vegetation indices for cotton monitoring using sentinel-1 and sentinel-2

    Sentinel-1 ve sentinel-2 kullanılarak pamuk takibinde SAR ve optik vejetasyon indislerinin zamansal tutarlılığının değerlendirilmesi

    ALP EREN FURKAN DEMİRCİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE FİLİZ SUNAR

Geri Dön