dc.contributor.advisor | Topcu, Ali | |
dc.contributor.author | Çelebi, Ece | |
dc.date.accessioned | 2023-12-12T12:04:35Z | |
dc.date.issued | 2023 | |
dc.date.submitted | 2023-10-02 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11655/34310 | |
dc.description.abstract | Ice cream product is a remarkably intricate physicochemical system emerges, comprising partially frozen foam, ice crystals, emulsified oil, a blend of true and colloidal solutions, and a liquid phase. This multifaceted composition holds direct significance for the consumer. Quality factors of ice cream such as shape retention, melting rate, color and volume increase are the leading factors. The formulation of the ice cream and the specific processing conditions employed have a substantial impact on these microstructural components, influencing factors like melting and sensory attributes. Emulsifiers play an important role in improving the aeration characteristics of ice cream and supporting the interaction between oil and water, providing the desired creaminess and resistance to melting.
Conventional emulsion technique such as homogenization process is used to break down fat globules into smaller sizes, enhancing their dispersion. In recent years, utilization of multiple/double emulsion techniques that offer the potential to enhance the structural integrity in food gain attention.
This study intends to conduct a comparative analysis between the widely employed emulsifier and a natural alternative, buttermilk powder, with regards to their impact on the quality attributes of ice cream. Furthermore, the study seeks to investigate the influence of various processing methods, including homogenization pressure and overrun values, on the quality of the final ice cream product. Additionally, the research delves into enhancing emulsion effectiveness through the implementation of the double emulsion technique and assesses its effects on the quality of ice cream throughout its shelf life.
The initial phase of this study encompassed four distinct ice cream mix formulations, each assessed under varying homogenization (150, 250 bar) conditions and with three different overrun levels (40, 70, 100%). These formulations were analyzed, with a specific focus on comparing recipes that incorporated buttermilk powder against those featuring mono-/di-glycerides. Then, in the second stage of the experiments, the most adequate quantities of buttermilk powder-based recipe were determined, and this recipe was subjected to double emulsion process at three different overrun levels.
Examination of the rheological properties of the mix reveals that high shear conditions significantly affect the viscosity and consistency coefficient across all recipes (p<0.05). Notably, the double emulsion process employed in leads to an increase in viscosity and consistency coefficient, which in turn has a beneficial impact on the melting properties. The presence of lactose plays a crucial role in resistance to heat shock; Lactose crystallization was detected sensory in heat shock tests in recipes containing high levels of buttermilk powder. By adjusting the lactose content through a reduction in milk solids nonfat helped to control of lactose crystallization, further enhancing the similarity of sensory attributes between commonly used emulsifiers and buttermilk powder. Under double emulsion processing conditions, the recipe containing 6.5% skim milk powder and 4% buttermilk powder showed satisfactory quality properties in terms of properties such as melting, hardness, sensory properties, and resistance to temperature fluctuations at overrun levels of 40% and 70%.
This research could offer significant benefits to ice cream manufacturers aiming to enhance product quality through the creation of cleaner-label ice cream formulations using a two-step double emulsion process. On the other hand, cost in use of butter milk powder is higher than common emulsifiers. In order to balance the operational and recipe cost that will be incurred in the transition to this recipe structure and production model, it would be appropriate to evaluate recipe optimization studies and as well as having production at higher overrun levels. | tr_TR |
dc.language.iso | en | tr_TR |
dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
dc.subject | Dondurma | |
dc.subject | Yayıkaltı tozu | |
dc.subject | İkili emülsiyon | |
dc.subject | Homojenizasyon | |
dc.subject | Hacim artışı | |
dc.subject | Ice cream | |
dc.subject | Buttermilk powder | |
dc.subject | Double emulsion | |
dc.subject | Homogenization | |
dc.subject | Overrun | |
dc.title | Effect of Double Emulsion Technique and Utılızatıon of Buttermilk Powder as Emulsifier on Ice Cream Quality | tr_TR |
dc.title.alternative | İkili Emülsiyon Tekniği ve Emülgatör Olarak Yayıkaltı Tozu Kullanımının Dondurma Kalitesi Üzerine Etkileri | tr_TR |
dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | tr_TR |
dc.description.ozet | Dondurma ürünü, kısmen donmuş köpük, buz kristalleri, emülsifiye yağ, gerçek ve koloidal çözeltilerin bir karışımı ve bir sıvı fazdan oluşan oldukça karmaşık bir fizikokimyasal sistemdir. Bu çok yönlü bileşim tüketici için doğrudan önem taşımaktadır. Dondurmanın şeklini koruması, erime hızı, rengi ve hacim artışı gibi kalite faktörleri bunların başında gelmektedir. Dondurmanın formülasyonu ve kullanılan özel işleme koşulları, bu mikro yapısal bileşenler üzerinde önemli bir etkiye sahiptir, erime ve duyusal özellikler gibi faktörleri etkiler. Emülgatörler, dondurmanın hava tutma özelliklerini gelişmesinde ve yağ-su arasındaki etkileşimin desteklenmesinde önemli bir rol oynayarak arzu edilen kremsiliği ve erimeye karşı direnci sağlarlar.
Yağ küreciklerini daha küçük boyutlara parçalamak ve dağılımlarını arttırmak için homojenizasyon işlemi gibi geleneksel emülsiyon tekniği kullanılır. Son yıllarda gıdalarda yapısal bütünlüğü arttırma potansiyeli sunan çoklu/ikili emülsiyon tekniklerinin kullanımı dikkat çekmektedir.
Bu çalışma, yaygın olarak kullanılan emülgatör ile doğal bir alternatif olan yayıkaltı tozu arasında, dondurmanın kalite özellikleri üzerindeki etkileri açısından karşılaştırmalı bir analiz yapmayı amaçlamaktadır. Ayrıca çalışma, homojenizasyon basıncı ve hacim artışı değerleri de dahil olmak üzere çeşitli işleme yöntemlerinin nihai dondurma ürününün kalitesi üzerindeki etkisini araştırmayı amaçlamaktadır. Ek olarak, araştırma ikili emülsiyon tekniğinin uygulanması yoluyla emülsiyon etkinliğini artırmayı ve raf ömrü boyunca dondurmanın kalitesi üzerindeki etkilerini değerlendirmeyi amaçlamaktadır.
Bu çalışmanın ilk aşaması, her biri farklı homojenizasyon (150, 250 bar) koşulları altında ve üç farklı hacim artışı seviyesi (%40, 70, 100) ile değerlendirilen dört farklı dondurma formülasyonunu kapsamaktadır. Bu formülasyonlar, özellikle yayıkaltı tozu içeren tariflerin mono-/di-gliserid içeren tariflerle karşılaştırılmasına odaklanılarak analiz edilmiştir. Daha sonra, deneylerin ikinci aşamasında en uygun yayıkaltı tozu bazlı reçete belirlenmiş ve bu reçete üç farklı hacim artışı seviyesinde ikili emülsiyon işlemine tabi tutulmuştur.
Karışımın reolojik özellikleri incelendiğinde, yüksek kesme-kuvveti koşullarının tüm reçetelerde viskozite ve kıvam katsayısını önemli ölçüde etkilediği ortaya çıkmaktadır (p<0,05). Özellikle, kullanılan ikili emülsiyon prosesi viskozite ve kıvam katsayısında artışa yol açmakta, bu da erime özellikleri üzerinde faydalı bir etkiye sahip olmaktadır. Laktozun varlığı, ısı şokuna karşı dirençte çok önemli bir rol oynar; laktoz kristalizasyonu, yüksek düzeyde yayıkaltı tozu içeren reçetelerde ısı şoku testlerinde duyusal olarak tespit edilmiştir. Yağsız süt kuru maddesinin azaltılması yoluyla laktoz içeriğinin ayarlanması, laktoz kristalleşmesinin kontrol edilmesine yardımcı olmuş ve yaygın olarak kullanılan emülgatörler ile yayıkaltı tozu arasındaki duyusal özelliklerin benzerliğini daha da arttırmıştır. İkili emülsiyon işleme koşulları altında, %6,5 yağsız süt tozu ve %4 yayıkaltı tozu içeren reçete, %40 ve %70'lik hacim artışı seviyelerinde erime, sertlik, duyusal özellikler ve sıcaklık dalgalanmalarına karşı dayanıklılık gibi özellikler bakımından tatmin edici kalite özellikleri göstermiştir.
Bu araştırma, iki-aşamalı ikili emülsiyon prosesi kullanarak daha temiz etiketli dondurma formülasyonları oluşturarak ürün kalitesini artırmayı amaçlayan dondurma üreticilerine önemli faydalar sağlayabilir. Öte yandan, tereyağlı süt tozunun kullanım maliyeti yaygın emülgatörlere göre daha yüksektir. Bu reçete yapısına ve üretim modeline geçişte oluşacak operasyonel ve reçete maliyetlerini dengelemek için reçete optimizasyon çalışmalarının değerlendirilmesi ve bunun yanı sıra daha yüksek aşım seviyelerinde üretim yapılması uygun olacaktır. | tr_TR |
dc.contributor.department | Gıda Mühendisliği | tr_TR |
dc.embargo.terms | Acik erisim | tr_TR |
dc.embargo.lift | 2023-12-12T12:04:35Z | |
dc.funding | Yok | tr_TR |