Püskürtmeli kurutma ve dondurarak kurutma yöntemleri kullanılarak susam işleme atığından bitkisel protein tozu üretimi ve toz ürün karakterizasyonu

Bu tez çalışması, endüstriyel gıda işleme atığı olan susam kepeğinden püskürtmeli ve dondurarak kurutma (liyofilizasyon) yöntemleriyle bitkisel protein tozu üretilmesi ve ardından, ayrıntılı fizikokimyasal ve toz ürün özelliklerinin belirlenmesi amacıyla gerçekleştirilmiştir. Püskürtmeli kurutma işlem parametlerinin etkileri yanıt yüzey yöntemi ile merkezi tümleşik dizayn (CCRD) kullanılarak incelenmiştir. En uygun püskürtmeli kurutma işlem koşullarının belirlenmesinde bağımlı değişkenlerin (toz ürün verimi, protein verimi, su aktivitesi, işlem süresi) etkileri, bağımsız değişkenler (hava giriş sıcaklığı ve hava çıkış sıcaklığı) ele alınarak tespit edilmiştir. Optimum koşullarda püskürtmeli ve dondurarak kurutma işlemleri ile üretilen bitkisel protein tozlarının fizikokimyasal analizleri yapılmış ve toz ürün özellikleri belirlenmiştir. Püskürtmeli kurutma işlemi için optimum işlem koşulları 165 °C hava giriş sıcaklığı ve 74 °C hava çıkış sıcaklığı olarak tespit edilmiştir. Bu koşullarda toz üründe %69,0 toz ürün verimi, %68,2 protein verimi, 70 dk. işlem süresi ve 0,215 su aktivitesi değeri elde edilmiştir. Dondurarak kurutma işlemi susam kepeği protein tozlarında daha yüksek köpürme kapasitesi (%35) ile önemli ölçüde geliştirilmiş ıslanabilirlik (2,3 s) ve dağılabilirlik (%98,6) değerleri sağlamıştır. Liyofilize protein tozları, işleme ve nakliye için önemli parametreler kabul edilen, önemli ölçüde daha düşük yığın ve sıkıştırılmış yığın yoğunluğu göstermiştir. Diğer yandan, püskürtmeli kurutma ile üretilmiş örnekler daha yüksek su tutma kapasitesi (0,94 g su/g protein) ve daha gelişmiş renk özellikleri (L*: 71,4) sağlamıştır. Püskürtmeli kurutma ve dondurarak kurutma yöntemleri kullanılarak susam kepeğinden bitki bazlı protein tozu üretimi başarıyla gerçekleştirilmiştir. Kurutma yöntemleri protein tozlarının protein miktarı, mineral madde ve lignan içerikleri, amino asit bileşimi, yığın özellikleri, köpürme kapasitesi, renk ve yüzey morfolojisi gibi fizikokimyasal özellikleri üzerinde farklı etkiler göstermiştir. Susam kepeğinden elde edilen protein tozları kükürt içeren esansiyel bir amino asit olan metiyonin bakımından zengin içeriğe sahiptir. Fonksiyonel bir bileşen olarak yeni geliştirilen protein tozunun, gıda endüstrisine sürdürülebilir seçenekler sunacağı ve çeşitli formülasyonlarda kullanılmak üzere yeni fırsatlar açabileceği düşünülmektedir.