Yüksek kayma hızında parçalanan bazı bitkisel liflerin emülsiyon stabilitesine etkisi

Abstract

Çalışmada nano boyutlara küçültülmüş portakal kabuğu lifi ve mısır kepeği liflerinin %3 oranında peynir altı suyu proteini izolatı (WPI) içeren model emülsiyonların stabilite özellikleri üzerine etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla her hammaddeden elde edilen nano-lifler, %3 oranında peynir altı suyu proteini izolatı, %20 ve %50 oranlarında yağ içeren emülsiyonlarda %1, %2 ve %3 oranlarında bulunacak şekilde kullanılmıştır. Hem kaba olarak hem de nano boyutlarda hazırlanmış model emülsiyonların akış ve osilasyon özellikleri reometrede, stabilite özellikleri ise dispersiyon analiz cihazında ölçülmüştür. Damlacıkların dağılımını gözlemlemek amacıyla ışık mikroskobu kullanılmıştır.Çalışma sonuçları, lif içeriğinden bağımsız olarak %20'den %50'ye artan yağ miktarının stabiliteyi önemli ölçüde artırdığını göstermiştir. Aynı yağ içeriğinde ise, lif miktarı %1'den %3'e çıktıkça, emülsiyonların faz ayrılmasının zorlaştığı gözlenmiştir. Reoloji sonuçlarına göre yağ miktarı sabit tutulduğunda, her hammaddeye ait lif miktarı %3 olan grupların elastik (G') ve viskoz (G'') modülüz değerleri, aynı hammadenin daha düşük lif içeren gruplarına göre daha yüksek bulunmuştur. Akış özellikleri incelendiğinde, aynı yağ miktarına sahip emülsiyonlarda %3 oranında bitkisel lif içeren grupların, kendi hammaddelerine ait daha düşük oranlarda lif içeren gruplara göre daha yüksek viskoziteye sahip oldukları ve artan kayma geriliminde viskozite azalsa dahi diğer grupların viskozitelerinden daha yüksek seyir ettikleri gözlenmiştir. Işık mikroskobuyla yapılan gözlemler sonucunda ise; model emülsiyonlara %1, %2 ve %3 oranında bitkisel lif ilavesinin, yağ damlacıklarının daha sıkı bir formasyonda bulunmasını ve hammaddeden gelen bitkisel liflerin bu damlacıklar arasına entegre olarak üç boyutlu bir yapı oluşmasını sağladığı belirlenmiştir.

In this study, sizes of orange zest and corn fiber were reduced to nanometers. Model emulsions with 3% whey protein isolate (WPI) were then prepared using these fibers. Effects of fibers on emulsion stabilities were studied by adding 1%, 2% and 3% of nano-fibers into the 3% WPI and 20%-50% oil containing emulsions. Then these emulsions were fluidized through both colloid mill and microfluidizer. Rheological properties such as flow and oscillation were measured with AR2000 EX (TA Instruments) rheometer and emulsion stabilities were measured with LUMiSizer (L.U.M GmbH, Germany) dispersion analyzer. Observation of droplet distribution was performed with Leica DM3000 (Leica Microsystems, Germany).Results of this study showed that ascending oil amount increased emulsion stabilities independent from fiber percentage. Likewise, ascending fiber percentage also improved stabilities. According to rheological results, at constant oil level, 3% fiber containing emulsions had higher G? and G? values than those of other groups in same material. When flow properties were analyzed at constant oil level, emulsions with 3% fiber content had higher viscosity values than those of others in the same group. They kept this behavior even under ascending shearing rate. Microscobic observations showed that addition of dietary fiber into emulsions formed tighter structure and these fibers were integrated among droplets with forming a 3D structure.