Bitkisel kökenli atıklardan mikro-akışkan yöntemiyle nano boyutlarda reoloji düzenleyicilerinin üretilmesi: Emülsiyonlarda, kolloitlerde ve hamur ürünlerinde kullanılması

TÜBİTAK MAG01.06.2011Bu çalışmada sırasında mikroakışkan tekniği kullanılarak mikro ve nano lifler elde edilmiştir. Değişik bitkisel yan ürünler kullanılarak üretilen lifler model emülsiyon, koloit ve hamur ürünlerinde kullanılmışlardır. İlk aşamada düşük alkali tuz konsantrasyonlarında yapılan yumuşatma işleminde kullanılan alkali ajanlardan K2CO3’ın diğer ajanlara göre daha yüksek su tutma oranına ve viskoziteye sahip liflerin üretilmesine olanak sağladığı gösterilmiştir. Daha sonraki bölümde ise mikroakışkan işleme basıncı ve işleme sayıları denenmiştir. Mikroakışkan cihazında uygulanan basıncın üretilen liflerin fiziksel özelliklerine etkisi ortaya konmuştur. Artan basınç 1500 bara kadar viskozitede hızlı bir artışa sebep olmuş fakat daha yüksek basınçlarda bu artış yavaşlamıştır. Mikroakışkan cihazında tekrarlanan parçalama işlemi de liflerin su tutma kapasitesine ve viskozitesine direk etki etmiştir. Test edilen liflerden elma, portakal ve kayısı lifi domates, mısır koçanı ve yaprağına oranla daha yüksek su tutma oranına ve viskozite değerlerine sahip olduğu bulunmuştur. Daha sonra en uygun şartlarda üretilen lifler emülsiyon kararlılığına ve fiziksel özelliklerine etkisi bakımından araştırılmıştır. Üretilen nano liflerin emülsiyon hazırlama sırasında oluşan damlacıkların daha küçük olmasına neden olmuş ve karalılığın artmasını sağlamışlardır. Benzer çalışmalar bir emülsiyon olan mayonez tipi ürünlerde de tekrarlanmış, nano lifler kullanılarak daha az yağ içeren örneklerin hazırlanabileceği gösterilmiştir. Koloit tipi ürünlere örnek olarak seçilen ketçap ile ilgili yapılan çalışmalarda ise lif kaynağı olarak domates kabukları kullanılmıştır. Domates kabuğundan elde edilen liflerin ketçap viskozitesi ve kararlılığını arttırdığı tespit edilmiştir. Son aşamada ise elde edilen lifler kek ve bisküvi tipi ürünlerde kullanılmıştır. Değişik oranlarda yağ ve un oranları kullanılarak farklı içeriklerde liflerin etkileri incelenmiştir. Artan lif miktarı bisküvi tipi ürünlerde yayılma ve sertlik oranlarına 39 etki etmiştir. Keklerde ise sertlik lif miktarıyla artmış anca un ve yağ oranları düşürülünce kontrol ürüne benzer tekstürel özellikler elde edilmiştir.In this study microfluidization was used to produce micro and nano fibers. Various agricultural by-products were used to obtain fibers and these fibers were utilized in model emulsions, colloids, and bakery products. At the first stage, dilute alkali salts were tested in terms of their ability to soften fiber sources. K2CO3 was determined to be more effective in softening and producing fiber with higher water holding capacity and viscosity. In the next stage, effect microfluidization passes and pressure were evaluated. Increasing the pressure up to 1500 bar improved physical properties of the fibers but rate of improvement tampered as the pressure further increased. Number of passes in microfluidization also seemed to be effective in producing fibers with better physical properties. When the source of fibers were compared, apple, orange, and apricot pulps yield fibers with better physical properties than those obtained from corn stalk, tomato skin, and corn leaf. Fibers were also test in emulsions in terms of improving stability and viscosity. Addition of fibers into emulsions resulted in smaller dispersed droplets leading to improved stability. Incorporation of fibers in mayonnaise showed that oil content can be reduced in mayonnaise type products with fiber addition. In this study ketchup was also chosen as a model colloid food. Addition nano fibers obtained from tomato skin into ketchup significantly improved the physical properties. In final part cake and cookie type products were chosen as model bakery products and their properties were evaluated after fiber addition. In general, addition nano fibers increased hardness of the products. However, when the flour and fat content were reduced bakery products with acceptable quality parameters were obtained