Evaluation of frying performance of canola and sunflower oil
Kanola ve ayçiçek yağının kızartma performanslarının belirlenmesi
- Tez No: 445041
- Danışmanlar: PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yağlar insan beslenmesinin temel yapı taşlarından biridir. Bazı vitaminlerin emiliminde önemli rol oynamaları, enerji kaynağı olarak kullanılmaları, vücut ısısının korunmasına yardımcı olmaları ve organları dış darbelerden korumaları gibi birçok sebep dolayısı ile günlük diyette yer almaları gerekmektedir. Yağların yaygın olarak kullanıldığı en eski gıda proseslerinden biri kızartmadır. Gıdalara parlak renk, iştah açıcı koku ve tat, gevrek doku gibi istenilen birçok duyusal özellik kazandırması sebebiyle gıda üretim proseslerinde de önemli bir yere sahiptir. Kızartma esnasında kızartma yağı ve gıda maddesi arasında ısı ve kütle iletimi gerçekleşmektedir. Derin yağda kızartma işlemi esnasında gıda maddesi istenen bir takım duyusal özellikler kazanırken oksijen ve yüksek sıcaklığa maruz kalan kızartma yağında bir takım istenmeyen değişiklikler meydana gelmektedir. Kızartma yağında meydana gelen oksidasyon reaksiyonu sonucu oksidasyon ürünleri oluşmakta, yağda istenmeyen koku ve ransid aroma oluşumu meydana gelmekte, yağ asidi bileşimi değişmekte, istenmeyen ve tüketici sağlığını olumsuz etkileyebilecek kimyasal bileşikler sentezlenmektedir. Bu sebeple derin yağda kızartma işlemi süresince kızartma yağlarının oksidatif stabilitesinin izlenmesi önem kazanmaktadır. Yağların kızartma performanslarını ölçmek için üç ayrı başlık altında değerlendirmek gerekmektedir. Toplam yağ kalitesi, oksidatif ve hidrolitik stabilite yağın kızartma işlemi süresindeki davranışını yorumlayabilmek için incelenmesi gereken temel parametrelerdir. Yağların kızartma işlemi öncesi kompozisyonu kızartma performansını etkileyen en önemli etkenlerden biridir ve yağın genel kalitesi hakkında bilgi vermektedir. Bunun yanısıra toplam polar madde miktarı kızartma öncesi yağda bulunan serbest yağ asitleri ve monoaçilgliserol gibi polar maddeler ile kızartma esnasında oluşan polar maddeleri kapsamaktadır. Gıdalarda bulunabilecek maksimum miktarının tebliğde belirtilen limitler ile sınırlandırılmış ve resmi olarak analiz metodunun standartlaştırılmış olması dolayısı ile toplam polar madde miktarı yağın genel kalitesi ve kızartma esnasındaki davranışını açıklayabilmek için kullanılan en güvenilir parametrelerden biridir. Kızartma yağlarının oksidatif stabilitesini değerlendirmek adına peroksit değeri tayini ve oksidatif stabilite indeksi kullanılan en yaygın ölçüm metodlarıdır. Peroksit tayini yağdaki birincil oksidasyon ürünleri hakkında bilgi sağlarken, kızartma yağının indüksiyon zamanı oksidatif stabilite indeksi ile belirlenmektedir. Hidrolitik ransiditenin belirlenmesi ise yaygın olarak serbest yağ asidi ve digliserit tayini ile yapılmaktadır. Hidrolitik parçalanma esnasında trigliseritler digliserit ve serbest yağ asitlerine dönüşmektedir. Bu çalışmada, üç farklı kızartma yağının kızartma performansları incelenmiştir. Kızartma işlemlerinde kullanılan yağların oksidatif ve hidrolitik stabiliteleri değerlendirilmiş, toplam yağ kalitesi belirlenmiştir. Kızartma performanslarının belirlenmesi amacıyla % serbest yağ asitliği, peroksit sayısı, oksidatif stabilite indeksi, toplam digliserit miktarı, toplam polar madde ve yağ asiti bileşimi analizleri uygulanmıştır. Kızartma işlemleri, ön kızartma uygulanmış dondurulmuş patates dilimleri kullanılarak solvent ile ekstrakte edilmiş kanola yağı, soğuk preslenmiş kanola yağı ve yüksek oleikli ayçiçek yağına; profesyonel tip kapaklı ve otomatik termostat kontrollü 4.6 L maksimum hacimli elektrikli fritözde (190 × 425 × 320mm) gerçekleştirilmiştir. Patates dilimleri, her defasında 330 g, 4.6 litre yağ içerisinde 4 dakikalık süreyle 180 ºC‟de aralıklı olarak kızartılmıştır. Patates dilimlerinin konulması öncesi kızartma yağı sıcaklığı 180 ºC‟ye eriştiğinde, yağ bu sıcaklıkta 30 dakika boyunca ısıl işleme maruz bırakılmıştır. Kızartma işlemleri, 10 dakikalık aralarla her defasında yeni patates dilimleri kullanılarak tekrar yağ ilave etmeksizin günde 3 defa gerçekleştirilmiştir. Kızartma işlemi her yağ için 5 ardışık gün boyunca uygulanmıştır. Kızartma işlemi öncesi yağlardan ve bu yağlarla arka arkaya gerçekleştirilen 1., 3. ve 5. gün sonu kızartma işlemlerinden örneklemeler yapılmıştır. Örnekler analiz edilinceye kadar –20 ºC‟de bekletilmiştir. Bütün yağ çeşitlerinde % serbest yağ asitliği sürekli artış göstererek kızartma işlemi sonunda en üst seviyeye ulaşmıştır. Solvent ekstrakte kanole yağı ve soğuk preslenmiş kanola yağının % serbest yağ asitliği yüzdesinde başlangıçtaki serbest yağ asitliği değerlerine kıyasla sırasıyla % 80 ve % 86 artış gözlenmiştir. 5 günlük kızartma işlemi sonrasında yüksek oleikli ayçiçek yağının % serbest yağ asitliği değeri başlangıç değerinin neredeyse 4 katına yükselmiştir. Serbest yağ asidi miktarları (% oleik asit cinsinden) solvent ekstakte kanola yağı, soğuk preslenmiş kanola yağı ve yüksek oleikli ayçiçek yağı için 5 günlük kızartma işlemi sonrasında sırası ile % 0,13, % 0,09 ve % 0,18 olarak saptanmıştır. Üç kızartma yağının 5. kızartma gününe ait % serbest yağ asitliği değerleri arasındaki fark istatiksel olarak anlamlı derecede farklı saptanmıştır (p < 0.05). Yüksek oleikli ayçiçek yağı için 5 günlük kızartma işlemi sonrasında peroksit değeri 8,57 mek O2/kg olarak tespit edilirken, solvent ekstrakte kanola yağı ve soğuk preslenmiş kanola yağı için sırasıyla 3,94 mek O2/kg ve 5,23 mek O2/kg olarak bulunmuştur. Kızartma öncesi ve kızartmanın 1., 3. ve 5. gününe ait peroksit değerleri arasındaki fark üç kızartma yağı için de istatiksel olarak anlamlı bulunmuştur (p<0.05). Peroksit değeri yüksek oleikli ayçiçek yağı için 5. kızartma gününün sonuna kadar sürekli artarken, solvent ile ekstrakte edilmiş ve soğuk preslenmiş kanola yağları ile kızartma esnasında ilk kızartma sonrası artarken 3. gün sonunda düşüş göstermiştir. Bu düşüsün sebebi peroksitlerin yüksek sıcaklıklarda diğer oksidasyon ürünlerine parçalanmaları ile açıklanabilmektedir. Yağların indüksiyon periyodu oksidatif stabilite cihazı 110 ºC‟de ölçülmüştür. Tüm yağlar için indüksiyon periyodu kızartma işlemi sonrasında düşüş göstermiştir. Solvent ile ekstrakte edilen kanola yağında kızartma işlemi öncesi indüksiyon periyodu 7,55 saat olarak belirlenmişken 5 günlük kızartma uygulamasının ardından periyod 6,05 saat olarak tespit edilmiştir. Soğuk preslenmiş kanola yağında kızartma öncesi 8,73 saat olarak belirlenen indüksiyon periyodu 5. kızartma gününün sonunda 4,77 saat olarak saptanmıştır. Ġndüksiyon periyodunda 5 gün sonunda en yüksek düşüş ayçiçek yağında olmuştur. Sırasıyla kızartma yapılmamış yağ örneğinin ve 5.gün sonunda alınan örneğin OSI değerleri 24,7 saat ve 1,13 saat olarak belirlenmiştir. Yağların oksidatif stabilite index değerlerinde kızartma süresince meydana gelen düşüş solvent ekstrakte kanola yağı, soğuk sıkma kanola yağı ve yüksek oleikli ayçiçek yağı için sırası ile % 20, % 45 ve % 95 olarak tespit edilmiştir. Farklı kızartma günlerinin oksidatif stabilite indeks değerlerinde meydana gelen değişime göre, soğuk sıkma kanola yağı ve yüksek oleikli ayçiçek yağının oksidatif stabilite indeksindeki değişim tüm kızartma günleri için istatistiksel olarak anlamlı tespit edilmiştir (p<0.05). Toplam digliserit miktarı katı faz ekstaksiyon yöntemi ve gaz kromotgrafisi ile tespit edilmiştir. 5 günlük kızartma prosesi sonrasında solvent ekstrakte kanola yağı, soğuk sıkma kanola yağı ve yüksek oleikli ayçiçek yağında tespit edilen digliserit miktarları sırası ile % 0,83, % 1,04 ve % 1,27 dir. Yağda digliserit bulunması kısmi lipolizin bir göstergesi olarak belirtilmekte ve yağdaki digliserit miktarı gıda maddesinin içerdiği su miktarına ile doğru orantılı olarak değişmektedir. Kızartma işlemi öncesi ve sonrasında, solvent ile ekstrakte edilmiş kanola yağının digliserit miktarı soğuk preslenmiş kanola yağından yüksek olarak bulunmuştur. Toplam polar madde miktarı katı faz ekstraksiyonu ile belirlenmiş, polar madde dağılımı ise yüksek basınçlı boyut dışlama kromatografisi ile tespit edilmiştir. 5. Kızartma günü sonrasında solvent ekstrakte kanola yağı, soğuk preslenmiş kanola yağı ve yüksek oleikli ayçiçek yağında sırasıyla % 11,75, % 15,60 ve % 13,62 toplam polar madde varlığı saptanmıştır. Polar madde kompozisyonuna göre trigliserit oligomer ve dimerlerinin miktarı, digliserit ve serbest yağ asidi miktarlarından daha fazla olarak tespit edilmiştir. Bu durum kızartma işlemi esnasında termooksidatif reaksiyonların hidrolitik reaksiyonlardan daha fazla ortaya çıktığı şeklinde yorumlanmaktadır. Üç çeşit yağda da kızartma işlemi süresince toplam polar madde miktarında artış meydana gelmiştir. Kızartma süresince polar madde miktarında meydana gelen değişimler solvent ekstrakte ve soğuk preslenmiş kanola yağı için tüm analiz günlerinde istatistiksel açıdan önemli bulunmuştur. Yüksek oleikli ayçiçek yağının polar madde miktarında yalnızca 5. kızartma gününde ortaya çıkan farklılık istatiksel olarak anlamlı tespit edilmiştir (p<0.05).
Özet (Çeviri)
Deep fat frying is one of the oldest methods used for developing sensory attributes of food. Because of deep frying application, food products gain desirable bright color, crunchy texture, pleasant flavor and appetizing smell. During frying, food material gains some desirable features while some undesirable changes occur in frying oil due to exposure of oxygen and heat. As a result of oxidation reaction, oxidation products are generated which can be harmful for consumer health. Apart from consumer health aspect, food products have rancid taste and aroma, unpleasant smell and undesirable changes in texture. Therefore, observation of frying oil quality during frying application gains importance. Frying performance should be evaluated in terms of three different aspects. These are total oil quality, oxidative and hydrolytic stability of frying oil. Fatty acid composition of frying oil serves to evaluate total oil quality because initial characteristics of frying oils have important effects on frying stability. On the other hand, total polar compound amount represents polar compounds such as free fatty acids and mono acylglycerols with polar transformation products that occur during frying application. Hence, total polar compound is one of the most reliable parameters to demonstrate oil quality after frying. Peroxide value and oxidative stability index are two important measures for determination of oxidative stability. While peroxide analysis provides information about primary oxidation of frying oils, oxidative stability index determines the induction period. During hydrolytic degradation, triglycerides degrade to diglycerides and free fatty acids. Therefore, diglyceride content and free fatty acids value are successful indicators of hydrolytic stability of frying oil. In this study, frying performance of solvent extracted canola oil, cold pressed canola oil and high oleic sunflower oil were investigated during five sequential day‟s deep frying application on prefried sliced frozen potatoes without oil replenishment. Free fatty acid value, peroxide value, oxidative stability index, total diglyceride content, total polar compound and total fatty acid composition of frying oils were determined. Experiment results have shown that three different oils have different sensibilities for oil oxidation during deep fat frying. Free fatty acid value was determined with official method numbered 2568/91 EEC. According to results, free fatty acids value increased in three types of oils and reached maximum value at the end of frying period. At the end of 5th day of frying, final free fatty acid value of solvent extracted canola oil, cold pressed canola oil and high oleic sunflower oil was determined as 0.13, 0.09 and 0.18 % (in terms of % oleic acid), respectively. Three types of frying oils have shown lower free fatty acid value during frying application in comparison with literature. Peroxide value was assessed by using official method numbered 2568/91 EEC. After five days frying procedure, peroxide value of solvent extracted canola oil, cold pressed canola oil and high oleic sunflower oil were identified as 8.57 meq O2/kg, 3.94 meq O2/kg ve 5.23 meq O2/kg, respectively. High oleic sunflower oil gave increasing peroxide value during frying application while peroxide value of two canola oils have shown fluctuations due to unstable structure of peroxide. During deep frying process according to changes in PV between frying days, changes between all frying days determined as statistically significant for HOSO and CPCO (p<0.05) while changes in SECO there are fluctuations. Between PV values of 1st day and 5th day of SECO there was no statistically significant difference (p<0.05). Reason of this can be interpreted as unstable structure of peroxide and decompose to other oxidation products at elevated temperatures. Experiment results show accordance with previous investigations. Oxidative stability index analysis was conducted at 110 ºC. During frying application, oxidative stability index of all frying oils decreased. High oleic sunflower oil showed radical decrease and induction period was determined as 1 hour after fifth day of frying while oxidation stability index of solvent extracted and cold pressed canola oil were observed in order of 6.05 and 4.77 hours. During deep frying process according to changes in OSI between frying days, changes between all frying days determined as statistically significant for HOSO and CPCO (p<0.05) while changes in SECO determined as statistically significant only for after 5th day of frying (p<0.05). Total diglyceride content was analyzed by using solid phase extraction and gas chromatography. According to results, diglyceride content of solvent extracted canola oil, cold pressed canola oil and high oleic sunflower oil were determined as 0.83 %, 1.04 % and 1.27 %, respectively. Before and after frying application, diglyceride percentage of solvent extracted canola oil was determined higher than diglyceride content of cold pressed canola oil. The main reason of this situation can be predicted as difference in initial quality of oils, extraction techniques and efficiency of refining process. However, there was no statistically significant difference between diglyceride content during deep frying process for all frying oils (p<0.05). Diglyceride analysis results also have accord with results of total polar compound analysis. Total polar compound amount of oils was determined with solid phase extraction and their distribution obtained by using high-pressure size exclusion chromatography. After 5 days frying application, total polar compound amount of solvent extracted canola oil, cold pressed canola oil and high oleic sunflower oil was determined as 11.75, 15.60 and 13.62 %, respectively. During deep frying process according to changes in TPC value between frying days, all frying days determined as statistically significant for SECO and CPCO (p<0.05) while changes in HOSO determined as statistically significant only for after 5th day of frying (p<0.05). In terms of polar compound distribution, five main peaks differing in molecular weight were well resolved as TGO, TGD, oxTGM, DG and FFA. Although total polar compound of all frying oils showed increase, final total polar contents of all frying oils at the end of 5 days deep frying procedure were lower than the official limit (25 %). Results are compatible with previous literature datas.
Benzer Tezler
- Kullanılmış kızartma yağının alternatif dizel yakıtı olarak değerlendirilmesi
Evaluation of used frying oil as alternative diesel fuel
A.NÜVİT SİPAHİLER
- Küçük ölçekli bir biyodizel sisteminin oluşturulması, elde edilen pamuk yağı metil esterin motor performans testleri, enerjetik ve ekserjetik değerlendirilmesi
Construction of a small sized biodiesel system, engine performance tests, energetic and exergetic evaluation of the obtained cottonseed oil methyl ester
BÜLENT DEMİR
- Vakum kızartma fonksiyonuna sahip ev tipi cihaz geliştirilmesi ve geliştirilen cihazın performansının patates kızartması için test edilmesi
Developing a houshold vacuum frying equipment and testing the performance on fried french fries production
ESRA DEVSEREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİGEN ERTEKİN
- Evaluation of visual cues of three dimensional virtual environments for helicopter simulators
Üç boyutlu sanal çevre görsel ipuçlarının helikopter simülatörleri açısından incelenmesi
YASEMİN ÇETİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBilişim Sistemleri Bölümü
PROF. DR. YASEMİN YARDIMCI ÇETİN
- Helikopterlerde kullanılan kablo kesme sisteminin deneysel incelemesi ve bilgisayar ortamında benzetimi
The empirical evaluation and computer aided simulation of the wire cutting system used in helicopters
MURAT ÇAKICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. O. SELİM TÜRKBAŞ