Kavurma prosesinde sıcaklık, süre ve bağıl nemin fındık kalitesi üzerine etkilerinin araştırılması

Bu çalışma, kavurma prosesinde sıcaklık, süre ve bağil nemin fındık kalitesi üzerine etkisinin araştırılması için yapılmıştır. Kavurma prosesi için çok farklı şartlarda prosesler uygulanmıştır. Zaman, sıcaklık ve ortam neminin fındık kavurma prosesine etkisi, tepki yüzey methodolojisi kullanılarak çalışılmıştır. Bu çalışma iki aşamadan oluşmaktadır. Ön çalışmalarda, farklı sıcaklık, zaman ve nem kombinasyonları yapılarak 20 farklı kavurma prosesi uygulanmıştır. 20 kavurma prosesinden sonra, her örnek vakumlama teknolojisi ile paketlenerek 4oC de, analizler yapılana kadar saklanmıştır. Bu çalışmanın ilk aşamasında kullanılan sıcaklık, zaman ve nem aralığı; 115-155oC, 10-50 dakika ve 1.9-9.5% ortam bağıl nemi olarak sıralanabilir. Sonuçlar incelendiğinde, ortamdaki bağıl nemin küçük aralıklarda değişiminin fındıkların renk, nem, peroksit ve yapı analizi sonuçlarında istatistiksel olarak önemli bir etkiye sahip olmadığı görülmüştür. Buna ek olarak, en uç noktalardaki sıcaklık ve zamanda kavrulmuş fındıkların renk değerleri literatürle parallel bulunmamış olup yanık fındıklar elde edilmiştir. Nem ve yapı değerlerinde ise yüksek varyasyon bulunmuştur. Bu çalışmanın sonucunda analiz metotları revize edilmiştir. Aynı zamanda, çalışmanın ana aşamasında daha dar bir sıcaklık zaman aralığında çalışılmasına karar verilmiştir. Dolayısıyla, çalışmanın ana aşamasında, 105-135oC ve 10-30 dk aralıkları kullanılarak; biri 1.9% bağıl neme sahip ortamda, biri de 9.5% bağıl neme sahip ortamda olmak üzere 2 farklı deney dizaynı planlanmıştır. 2 farklı dizaynda, 14er farklı kavurma prosesi olmak üzere toplam 28 kavurma yapılacak şekilde çalışma planlanmıştır. Ortamdaki nemin fındığın kalite parametreleri üzerine etkilerini incelemek için ise, deney planında orta noktalar olan ve 6 tekrara sahip 120oC ve 20 dk kavurma şartlarındaki kalite parametreleri kıyaslanmıştır. 1.9% bağıl neme sahip ortamda kavrulan fındıkların renk analizi sonuçlarına göre L-değeri aralığı 57-77, a-değeri aralığı 2-11 ve b-değeri aralığı ise 29-39 olarak bulunmuştur. Renk analizinin istatistiksel sonuçları değerlendirildiğinde ise, zaman ve sıcaklık arttıkça L değerinin azaldığı, a ve b değerlerinin de arttığı gözlemlenmiştir. 9.5% bağıl neme sahip ortamda kavrulan fındıkların renk analizi sonuçlarına göre L-değeri aralığı 53-78, a-değeri aralığı 1-13 ve b-değeri aralığı ise 28-40 olarak bulunmuştur. Renk analizinin istatistiksel sonuçları değerlendirildiğinde ise, zaman ve sıcaklık arttıkça L değerinin azaldığı, a ve b değerlerinin de arttığı gözlemlenmiştir. Zaman ve sıcaklığın enstrümental renk değerleri üzerinde yüksek lineer etkisi yanında nonlinear etkileri de bulunmuştur. Kavurma ortamındaki nemin, 120oC ve 20 dkda kavrulan fındıkların renginde herhangi bir istatistiksel önemi bulunmamıştır. 1.9% bağıl neme sahip ortamda kavrulan fındıkların nem analizi sonuçlarına göre fındığın nemi 0.5 ile 2.3 arasında bulunmuştur. Nem analizinin istatistiksel sonuçları değerlendirildiğinde ise, zaman ve sıcaklık arttıkça, fındığın neminin, istatistiksel olarak azaldığı gözlemlenmiştir. 9.5% bağıl neme sahip ortamda kavrulan fındıkların nem analizi sonuçlarına göre fındığın nemi 1 ile 2.6 arasında bulunmuştur. Nem analizinin istatistiksel sonuçları değerlendirildiğinde ise, zaman ve sıcaklık arttıkça, fındığın neminin, istatistiksel olarak azaldığı gözlemlenmiştir. Zaman ve sıcaklığın fındığın nem değerleri üzerinde yüksek lineer etkisi yanında nonlinear etkileri de bulunmuştur. Kavurma sırasında ortamın nemlendirilmesi, 120oC ve 20 dkda kavrulan fındıkların nem oranında 17% lik istatistiksel bir artışa neden olmuştur. 1.9% bağıl neme sahip ortamda kavrulan fındıkların peroksit analizi sonuçlarına göre fındığın peroksit sayısı 1.2 ile 1.7 arasında bulunmuştur. Peroksit analizinin istatistiksel sonuçları değerlendirildiğinde ise, zaman ve sıcaklık arttıkça, fındığın peroksit sayısının, istatistiksel olarak arttığı gözlemlenmiştir. 9.5% bağıl neme sahip ortamda kavrulan fındıkların peroksit analizi sonuçlarına göre fındığın peroksit sayısı 1.3 ile 1.7 arasında bulunmuştur. Peroksit analizinin istatistiksel sonuçları değerlendirildiğinde ise, zaman ve sıcaklık arttıkça, fındığın peroksit sayısının, istatistiksel olarak arttığı gözlemlenmiştir. Zaman ve sıcaklığın fındığın peroksit değerleri üzerinde sadece lineer etkisi bulunmuştur. Kavurma ortamındaki nemin, 120oC ve 20 dkda kavrulan fındıkların peroksit sayısında herhangi bir istatistiksel olarak bir önemi bulunmamıştır. 1.9% bağıl neme sahip ortamda kavrulan fındıkların yapı analizi sonuçlarına göre F1-değeri aralığı 48-80, F2-değeri aralığı 70-150, S1-değeri aralığı 43-86 ve S2-değeri aralığı ise 26-66 olarak bulunmuştur. Yapı analizinin istatistiksel sonuçları değerlendirildiğinde ise, zaman ve sıcaklık arttıkça F1 (birincil kırılma noktası) ve F2 (ikincil kırılma noktası) değerlerinin azaldığı, S1 ve S2 değerlerinin de etkilenmediği gözlemlenmiştir. 9.5% bağıl neme sahip ortamda kavrulan fındıkların renk analizi sonuçlarına göre F1-değeri aralığı 45-75, F2-değeri aralığı 55-128, S1-değeri aralığı 57-86 ve S2-değeri aralığı ise 26-45 olarak bulunmuştur. Yapı analizinin istatistiksel sonuçları değerlendirildiğinde ise, zaman ve sıcaklık arttıkça F1 ve F2 değerlerinin azaldığı, S1 ve S2 değerlerinin de etkilenmediği gözlemlenmiştir. Zaman ve sıcaklığın yapı analizi değerleri üzerinde yüksek lineer etkisi yanında nonlinear etkileri de bulunmuştur. Kavurma ortamındaki nemin, 120oC ve 20 dkda kavrulan fındıkların enstrümental yapı değerleri üzerinde herhangi bir istatistiksel olarak bir önemi bulunmamıştır. Duyusal analiz sonuçlarına bakıldığında ise, 1.9% bağıl neme sahip ortamda ve 9.5 bağıl neme sahip ortamda kavrulan fındıkların, zaman ve sıcaklık arttıkça, renginin koyulaştığı, kavrulmuş fındık kokusunun, kavrulmuş fındık tadının, acılaşmanın, çıtırlığının ve gevrekliğinin arttığı, fındıkların sertleşmesinin ise azaldığı gözlemlenmiştir. Kavurma sırasında ortamın nemlendirilmesi, 120oC ve 20 dkda kavrulan fındıkların gevreklik oranında 12% lik ve kavrulmuş fındık tadında 15%lik istatistiksel bir artışa neden olmuştur. Ayrıca, nemlendirilmiş ortamda kavrulan fındıkların 23%lik oranla daha az acılaştığı ve 12%lik oranla daha az yağ tadına sahip olduğu gözlemlenmiştir. Enstrümental renk analizi sonuçları ile duyusal renk sonuçları incelendiğinde, L değeri ile duyusal renk sonuçları arasında negatif ve yüksek bir korelasyon bulunurken a ve b değerleri ile duyusal renk sonuçları arasında pozitif ve yüksek bir korelasyon saptanmıştır. Enstrümental yapı analizi sonuçları ile duyusal yapı analizi sonuçları incelendiğinde, F1 ve F2 değerleri ile çıtırlık ve gevreklik değerleri arasında negatif ve yüksek bir korelasyon gözlemlenmişken, F1 ve F2 değerleri ile sertlik değerleri arasında pozitif ve yüksek bir korelasyon gözlemlenmiştir. Diğer enstrümantal yapı değerleri olan S1 ve S2 değerleri ile duyusal yapı değerleri arasında ise anlamlı herhangi bir korelasyon bulunmamıştır. Peroksit değerleri ile fındığın acılaşması arasındaki korelasyon değerlendirildiğinde, aralarında pozitif ve yüksek bir korelasyon bulunmuştur. Sonuç olarak, kavurma sırasında zaman ve sıcaklık değişiminin, fındığın renginde, neminde, peroksit sayısında, yapısında ve duyusal özelliklerinde önemli bir etkiye sahip olduğu gözlemlenmiştir. Kavurma ortamındaki bağıl nemin ise fındığın nem oranında ve duyusal özelliklerinde istatistiksel bir öneme sahip olduğu bulunmuştur. Çerez olarak tüketilen fındığın kavurma prosesinin optimum koşullarını bulmak için optimizasyon çalışması yapılmıştır. F1 ve F2 değerleri, duyusal yapı değerleri olan çıtırlık ve gevreklik ile negatif bir korelasyona sahip olduğu için proses optimizasyonunda duyusal yapı değerleri ile beraber F1 ve F2 değerleri de kullanılmıştır. Ayrıca, kavrulmuş fındık tadı, L-değeri ve nem değerleri de optimizasyon için kullanılmıştır. Hedef olacak L-değeri, fabrikadan alınan referans kavrulmuş fındığın renk analizi yapılarak karar verilmiştir. Dolayısıyla, kavrulmuş fındık tadını, çıtırlığını, gevrekliğini ve fındığın nemini en üst düzeye çıkaran, bunun yanında sertliğini, F1 ve F2 değerlerini minimize eden ve hedef olarak 70 L-değerine sahip olan koşullar, minitab programı kullanılarak optimize edilmiştir. Sonuç olarak, 129oC'de 26 dakikada nemlendirilmiş (% 9.5 RH) ortamda kavurma, fındığın yapısı, rengi ve nemi baz alındığında en iyi kalite kriterleri ile sonuçlanmıştır.