Farklı püskürtme açısıyla püskürtülerek üretilen süt tozlarının bazı kalite parametrelerinin belirlenmesi
Determination of some quality parameters of milk powders produced by spraying with different spraying angles
- Tez No: 972207
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET KILINÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Süt tozu, Milk powder
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Afyon Kocatepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, farklı püskürtme açılarında (15°, 30°, 45° ve 60°) sprey kurutma yöntemiyle üretilen süt tozu numunelerinin bazı fizikokimyasal ve fonksiyonel özellikleri araştırılmıştır. Bu amaçla, her bir numuneye nem, su aktivitesi, protein, yağ, kül, pH, titrasyon asitliği, HMF (hidroksimetilfurfural), yanmış partikül, renk (L*, a*, b*), DSC (termal özellikler), partikül büyüklüğü, yığın yoğunluğu, Carr indeksi, Hausner oranı, ıslanabilirlik, dağılabilirlik, çözünebilirlik, köpürme kapasitesi, akış stabilitesi ve kek kuvveti analizleri uygulanmıştır. Analiz sonuçları incelendiğinde, tüm numunelerde nem ve su aktivitesi değerlerinin depolama açısından güvenli kabul edilen sınırlar (≤%5 nem, düşük aw) içinde kaldığı belirlenmiştir. Bu bulgu, kurutma koşullarının etkin olduğunu ve mikrobiyal bozulma açısından risk oluşturmadığını göstermektedir. Protein, yağ, kül ve pH değerlerinde püskürtme açısına bağlı istatistiksel olarak anlamlı bir fark gözlenmemesi, uygulanan prosesin süt bileşenlerinde yapısal bozulmaya yol açmadığını ortaya koymuştur. HMF ve yanmış partikül değerlerinde termal etkiden kaynaklı sınırlı artışlar tespit edilmiş olsa da bu artış endüstriyel limitleri aşmamış ve ürün kalitesi açısından sorun teşkil etmemiştir. Fonksiyonel özellikler incelendiğinde püskürtme açısının, özellikle partikül morfolojisi ve rehidrasyon davranışı üzerinde belirleyici olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Geniş püskürtme açıları (45° ve 60°) ile üretilen süt tozu örneklerinde daha gözenekli, daha iri ve düşük kompaktlığa sahip partikül yapıları oluşmuş, bu durum ıslanabilirlik sürelerinin kısalmasına, dağılabilirlik ve çözünebilirlik değerlerinin artmasına ve akış kabiliyetinin iyileşmesine katkı sağlamıştır. Buna karşılık dar açılarla (15° ve 30°) üretilen numunelerde daha kompakt ve daha küçük partiküller oluşmuş, bu da çözünme hızını yavaşlatmış, yığın yoğunluğunu artırmış ve partiküller arası yapışmanın artmasına bağlı olarak akışkanlık değerlerini düşürmüştür. Partikül dağılım sonuçları, açı genişledikçe D[4,3], D[3,2] ve d(0.9) değerlerinin yükseldiğini doğrulamış; bu durum, atomizasyon geometrisinin partikül büyüklüğü ve gözeneklilik üzerinde doğrudan etkili olduğunu göstermiştir. DSC analizleri sonucunda, cam geçiş sıcaklığı (Tg), denatürasyon sıcaklığı (Td) ve denatürasyon entalpisi (ΔH) değerlerinin süt proteinlerinin yapısal stabilitesinin korunduğunu ortaya koyduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak, püskürtme açısının süt tozunun fiziksel, yapısal ve fonksiyonel özelliklerini doğrudan etkileyen kritik bir proses parametresi olduğu görülmüştür. Elde edilen bulgular, sprey kurutma proses kontrolünde yalnızca sıcaklık ve besleme oranı gibi değişkenlerin değil, aynı zamanda atomizasyon açısının da ürün kalitesi üzerinde belirleyici rol oynadığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, the physicochemical and functional properties of milk powder samples produced at different spray angles (15°, 30°, 45° and 60°) by spray drying were investigated. For this purpose, each sample was analyzed in terms of moisture, water activity, protein, fat, ash, pH, titratable acidity, HMF (hydroxymethylfurfural), scorched particle content, color parameters (L*, a*, b*), DSC (thermal properties), particle size distribution, bulk density, Carr index, Hausner ratio, wettability, dispersibility, solubility, foaming capacity, flow stability, and cake strength. The results showed that moisture and water activity values of all samples remained within safe storage limits (≤5% moisture, low aw), indicating efficient drying and microbiological stability. No statistically significant differences were observed between the spray angles for protein, fat, ash or pH values, confirming that the drying conditions did not cause structural deterioration in the milk components. Although slight increases in HMF and scorched particles were detected due to thermal exposure, all results remained below industrial quality limits and did not pose a risk for product safety. Evaluation of the functional properties demonstrated that spray angle was a determining factor, particularly affecting particle morphology and rehydration behavior. Samples produced at wider angles (45° and 60°) exhibited larger and more porous particles with lower compactness, resulting in shorter wetting time, improved dispersibility and solubility, and better flow characteristics. Conversely, samples produced at narrower angles (15° and 30°) formed smaller and more compact particles, which increased bulk density while negatively affecting solubility and flowability due to greater particle–particle adhesion. Particle size distribution results confirmed that D[4,3], D[3,2] and d(0.9) values increased proportionally with wider spray angles, indicating a direct relationship between atomization geometry and particle structure. DSC analysis revealed that glass transition temperature (Tg), denaturation temperature (Td), and denaturation enthalpy (ΔH) values remained within acceptable ranges, showing that the thermal stability of milk proteins was preserved. In conclusion, the findings demonstrated that spray angle is a critical process parameter directly influencing the physical, structural, and functional characteristics of milk powder. The study emphasizes that, in addition to temperature and feed rate, atomization angle must also be considered during spray drying optimization, as it plays a decisive role in rehydration performance, flow behavior, and storage stability.
Benzer Tezler
- Thrust vector control by secondary injection
İkincil akış ile itki vektör kontrolü
ERİNÇ ERDEM
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAHRAMAN ALBAYRAK
DR. TUĞRUL TINAZTEPE
- Farklı püskürtme ağız tiplerinin alevli mücadele tekniği ile yabancı ot kontrolüne etkisi üzerine bir araştırma
A research on the effect of different spraying ventage types on weed control by flame weeding technique
N. SEBLA ÖZVARDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
ZiraatNamık Kemal ÜniversitesiTarım Makineleri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İLKER H. ÇELEN
- Farklı püskürtme güçleri altında üretilen n-ZnO/AlN/p-GaN yakın UV mavi ışık yayan diyotların (LED) elektriksel, optik, yapısal ve morfolojik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of electrical, optical, structural and morphological properties of n-ZnO/AlN/p-GaN near UV-blue light emitting diodes (LED) fabricated under different sputtering
DERYA ÜNAL
Doktora
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZİYA MERDAN
DOÇ. DR. SONGÜL FİAT VAROL
- Elektro-püskürtme yöntemiyle farklı emülsiyonlardan yenilebilir filmlerin üretilmesi ve bazı meyvelerin raf ömrüne etkisinin incelenmesi
Production of emulsion based edible coatings using electrospray method and their effects on the shelf-life of some fruits
HÜLYA ÇAKMAK
Doktora
Türkçe
2017
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEBNEM TAVMAN
- Toz püskürtme sistemlerinde kullanılan farklı kimyasal yapıdaki tozların dişin mine ve kök yüzeyindeki etkilerinin elektron mikroskobu ile değerlendirilmesi
Evaluating the effects of different air polishing powders on different tooth surfaces
SEVDA HANEGE