Optimization of extrusion conditions for production of third generation corn snacks using response surface methodology
Yanıt yüzey metodolojisi kullanılarak üçüncü nesil mısır atıştırmalıklarının üretimi için ekstrüsyon koşullarının optimizasyonu
- Tez No: 651207
- Danışmanlar: PROF. DR. HASAN SADIKOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Gıda Mühendisliği, Chemical Engineering, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Mısır taneleri farklı proses koşullarında ekstrüde edildi [vida hızı (100-200-300 rpm), besleme nem içeriği (%37-%42-%47), ksantan gam oranı (%0-0,5-1)] ve yarı ürünler elde edildi. Yarı ürünler iki farklı metodla genişletildi; kızartma ve mikrodalgada ısıtma. Ilk olarak, proses koşullarının mısır yarı ürünlerinin fonksiyonel ve fiziksel özellikleri üzerine etkisi araştırıldı. Yarı ürünlerin spesifik hacmi tüm ekstrüzyon kombinasyonları için düşüktü ve vida hızı, besleme nemi ve XG oranı ile negatif korelasyon gösterdi. Tüm yarı ürünler için nişastanın jelatinleşme derecesi düşük bulunmuştur çünkü ekstrüderdeki son iki bölgedeki sıcaklıklar 100°C' nin altında tutulmuştur. İkinci olarak, proses koşullarının kızartma ile genişletilen mısır ekstrüdatlarının fiziksel, kimyasal, dokusal ve mikroyapısal özellikleri üzerindeki etkileri araştırıldı. Artan vida hızı ve besleme nemi içeriği genişleme ve yağ içeriğini artırmıştır. XG oranındaki artışla yağ içeriği azalmıştır. Düşük vida hızı ve yüksek nem içeriği atıştırmalıkların yumuşak olmasına neden olmuştur. XG ilavesi sertliğin artmasına neden olmuştur. Daha yüksek vida hızı ve besleme nemi içeriğinde elde edilen atıştırmalıkların yüzey yapısı sert ve bazı delikler gözlenmiştir. Bununla birlikte, XG ilavesi pürüzsüz bir yüzey ile sonuçlanmıştır. Üçüncü olarak, işlem koşullarının mikrodalga ile genişletilen mısır ekstrüdatlarının fizikokimyasal özellikleri üzerindeki etkileri araştırıldı. Vida hızının artırılması ile genişleme ve parlaklık arttı. Besleme nemi içeriğinin arttırılması, genişleme, parlaklık ve toplam renk farkının azalmasına neden oldu. XG' nin eklenmesi, parlaklığı azalttı ve toplam renk farkını arttırdı. Vida hızı ve besleme nemi içeriğinin görünür viskozite ve görünür amiloz içeriği üzerinde olumlu etkisi vardır, ancak XG oranı bunlar üzerinde olumsuz etkiye sahiptir. Son olarak, ekstrüzyon işlemi üç farklı mısır ürünü için optimize edilmiştir. Çok-yanıtlı proses optimizasyonu, yanıt yüzey yöntemi yaklaşımı ile istenenilebilirlik fonksiyonu kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu tezde elde edilen sonuçlar, çeşitli katkı maddeleri ile birlikte ve farklı üretim koşulları altında üçüncü nesil atıştırmalık üretiminin daha da geliştirilmesi için temel bilgi olarak kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
Corn grits were extruded under different extrusion process conditions [screw speed (100-200-300 rpm), feed moisture content (37-42-47%) and xanthan gum (XG) ratio (0-0.5-1%)] and produced half-products. Half-products were expanded by two different methods; frying and microwave heating. Firstly, effects of process conditions on the functional and physical properties of corn half products were investigated. Specific volume of half products was low for all extrusion combinations and negative correlated with screw speed, feed moisture and XG ratio. Low degree of starch gelatinization for all half products was obtained because of temperature under 100 ⁰C in last two zones in extruder. Secondly, effects of process conditions on the physical, chemical, textural and microstructural properties of corn extrudates expanded by frying were investigated. Increased screw speed and feed moisture content increased expansion and oil content. Oil content decreased with increase of XG ratio. Low screw speed and high feed moisture content resulted in soft snacks. XG addition resulted in increase of hardness. Surface structure of snacks obtained at higher screw speed and feed moisture content was rough and involved some holes. However XG addition was resulted in smooth surface. Thirdly, effects of process conditions on the physicochemical properties of corn extrudates expanded by microwave heating were investigated. Increasing screw speed increased expansion and luminosity. Increasing feed moisture content resulted in reduced expansion, luminosity and total color difference. Incorporation of XG decreased luminosity and increased total color difference. Screw speed and feed moisture content had a positive effect on apparent viscosity and apparent amylose content but XG ratio had a negative effect on them. Finally, extrusion process optimized for three different corn products. Multi-response process optimization was realized with desirability function approach under response surface methodology. The results obtained in this thesis may be employed as baseline information for further improvement of third generation snack production with several additives and under different production conditions.
Benzer Tezler
- Hava kirliliği konusunda çevre bilgi sistemi tasarımı ve gerçekleştirilmesi pilot projesi
Design of an information system about air pollution
HARUN İYİDİKER
- Çok amaçlı karar vermede yeni bir yöntem ve uygulaması
Application working on trade banking of a new multiple objective decision making method
A.COŞKUN DÜNDAR
Doktora
Türkçe
1995
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. RAMAZAN EVREN
- B4c ilaveli tzm alaşımlarının spark plazma sinterleme (SPS) yöntemi ile farklı tasarımlarla üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of b4c rei̇nforced tzm alloy with different designs prepared by spark plasma sintering (SPS) method
BARIŞ YAVAŞ
Doktora
Türkçe
2020
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEKİN GÖLLER
- Yassı çelik haddelemede kullanılan sıcak şerit haddehane hadde merdanelerinin aşınma parametrelerinin optimizasyonu ile servis ömürlerinin uzatılması
Optimizing the parameters of wearing of hot strip mill work rolls and increasing roll service life that used in the flat steel manufacturing
CANER TOPTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVAT ERDEM İMRAK
- Recombinant production and characterization of serine protease enzyme from Virgibacillus sp. AGTR strain using site directed mutagenesis
Virgibacillus sp. AGTR suşundan izole edilen serin proteaz enziminin bölgeye yönelik mutagenez yöntemi kullanılarak rekombinant üretimi ve karakterizasyonu
EVRİM KAPUCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. NEVİN GÜL KARAGÜLER