Farklı püskürtme açısıyla püskürtülerek üretilen süt tozlarının bazı kalite parametrelerinin belirlenmesi

Bu çalışmada, farklı püskürtme açılarında (15°, 30°, 45° ve 60°) sprey kurutma yöntemiyle üretilen süt tozu numunelerinin bazı fizikokimyasal ve fonksiyonel özellikleri araştırılmıştır. Bu amaçla, her bir numuneye nem, su aktivitesi, protein, yağ, kül, pH, titrasyon asitliği, HMF (hidroksimetilfurfural), yanmış partikül, renk (L*, a*, b*), DSC (termal özellikler), partikül büyüklüğü, yığın yoğunluğu, Carr indeksi, Hausner oranı, ıslanabilirlik, dağılabilirlik, çözünebilirlik, köpürme kapasitesi, akış stabilitesi ve kek kuvveti analizleri uygulanmıştır. Analiz sonuçları incelendiğinde, tüm numunelerde nem ve su aktivitesi değerlerinin depolama açısından güvenli kabul edilen sınırlar (≤%5 nem, düşük aw) içinde kaldığı belirlenmiştir. Bu bulgu, kurutma koşullarının etkin olduğunu ve mikrobiyal bozulma açısından risk oluşturmadığını göstermektedir. Protein, yağ, kül ve pH değerlerinde püskürtme açısına bağlı istatistiksel olarak anlamlı bir fark gözlenmemesi, uygulanan prosesin süt bileşenlerinde yapısal bozulmaya yol açmadığını ortaya koymuştur. HMF ve yanmış partikül değerlerinde termal etkiden kaynaklı sınırlı artışlar tespit edilmiş olsa da bu artış endüstriyel limitleri aşmamış ve ürün kalitesi açısından sorun teşkil etmemiştir. Fonksiyonel özellikler incelendiğinde püskürtme açısının, özellikle partikül morfolojisi ve rehidrasyon davranışı üzerinde belirleyici olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Geniş püskürtme açıları (45° ve 60°) ile üretilen süt tozu örneklerinde daha gözenekli, daha iri ve düşük kompaktlığa sahip partikül yapıları oluşmuş, bu durum ıslanabilirlik sürelerinin kısalmasına, dağılabilirlik ve çözünebilirlik değerlerinin artmasına ve akış kabiliyetinin iyileşmesine katkı sağlamıştır. Buna karşılık dar açılarla (15° ve 30°) üretilen numunelerde daha kompakt ve daha küçük partiküller oluşmuş, bu da çözünme hızını yavaşlatmış, yığın yoğunluğunu artırmış ve partiküller arası yapışmanın artmasına bağlı olarak akışkanlık değerlerini düşürmüştür. Partikül dağılım sonuçları, açı genişledikçe D[4,3], D[3,2] ve d(0.9) değerlerinin yükseldiğini doğrulamış; bu durum, atomizasyon geometrisinin partikül büyüklüğü ve gözeneklilik üzerinde doğrudan etkili olduğunu göstermiştir. DSC analizleri sonucunda, cam geçiş sıcaklığı (Tg), denatürasyon sıcaklığı (Td) ve denatürasyon entalpisi (ΔH) değerlerinin süt proteinlerinin yapısal stabilitesinin korunduğunu ortaya koyduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak, püskürtme açısının süt tozunun fiziksel, yapısal ve fonksiyonel özelliklerini doğrudan etkileyen kritik bir proses parametresi olduğu görülmüştür. Elde edilen bulgular, sprey kurutma proses kontrolünde yalnızca sıcaklık ve besleme oranı gibi değişkenlerin değil, aynı zamanda atomizasyon açısının da ürün kalitesi üzerinde belirleyici rol oynadığını göstermektedir.