|
|
29.04.2010, 17:01
|
#1 |
|
|
Balların Reolojik Karakterizasyonu
Balların Reolojik Karakterizasyonu
Türkiye 10. Gıda Kongresi; 21-23 Mayıs 2008, Erzurum Balların Reolojik Karakterizasyonu Ahmed Kayacıer*, Safa Karaman Erciyes Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisligi Bölümü, Kayseri *akayacier@erciyes.edu.tr Özet Bal, arılar tarafından bitki nektarı ya da çam salgısından üretilen, biyolojik olarak aktif bilesenlerce zengin, yüksek besleyicilige sahip dogal bir gıda maddesidir. Akıskan bir yapı sergileyen balın en önemli fiziksel ve duyusal özelliklerinden birisi ürünün reolojik karakteridir. Balın reolojik özellikleri arasında en kayda deger olanı viskozitesidir ve genel olarak bal viskozitesi bilesim, nem, sıcaklık ve yapıdaki kristallerin varlıgına baglı olarak degismektedir. Ayrıca bilesendeki seker kompozisyonu ve miktarı ile yapıdaki kolloidal özellikteki diger maddeler de balın viskozitesi üzerine etkilidir. Bal genel olarak kıvamlı bir yapıya sahiptir ve viskozite ile ürünün diger fızikokimyasal ve duyusal özellikleri arasında bir iliski bulunmaktadır. Balın reolojik özelliklerinin bilinmesi; ürünün islenmesi esnasındaki davranısının tespit edilerek proses kosullarının belirlenmesi, raf ömrünün hesaplanması ve depolama sırasındaki degisimin kontrol edilmesi açılarından önemlidir. Genel olarak ballar Newtonian akış özelligi göstermekte ve uygulanan kayma hızına baglı olarak viskozitesi sabit kalmaktadır. Ancak kayma hızındaki degisime baglı olarak viskozitesi degisen bazı bal çesitleri de bulunmaktadır. Sıcaklık artısı balın viskozitesinde düsüse neden olmakta ve sıcaklık ile viskozite arasındaki iliski Arrhenius esitligi ve Williams-Landel-Ferry esitligi gibi çesitli modeller ile açıklanabilmektedir. Bu derlemede balların reolojik karakterizasyonu ve bu konuda yapılan çalısmalar incelenmistir. Anahtar Kelimeler: Bal, Reolojik karakterizasyon Giriş Bal, arılar tarafından bitki nektarı ya da çam salgısından üretilen koyu kıvamlı dogal bir gıda maddesidir. Genel yapısı itibariyle bal, yüksek seker içerikli; organik asitler, bazı amino asitler ile makro ve mikro besin elementleri gibi biyolojik olarak aktif bilesenlerce zengin, yüksek besleyicilige sahip bir üründür (1). Akıskan bir yapıya sahip olan balın en önemli fizikokimyasal ve duyusal özelliklerinden birisi ürünün reolojik karakteridir. Ürünün reolojik karakterizasyonunun bilinmesi, isleme esnasında ürün davranısının tespit edilerek proses sartlarının belirlenmesi, raf ömrünün hesaplanması, depolama esnasındaki degisimin kontrol edilerek kalite kontrolün saglanması ve duyusal analiz açılarından önemlidir (2). Balın reolojik özellikleri arasında en önemli olanı viskozitesidir ve genel olarak bal viskozitesi, orijin bilesim, nem miktarı, sıcaklık ve yapıdaki kristallerin varlıgına baglı olarak degisiklik gösterebilmektedir. Ayrıca bilesimdeki seker kompozisyonu ve miktarı Türkiye 10. Gıda Kongresi; 21-23 Mayıs 2008, Erzurum ile yapıdaki kolloidal özellikteki diger bazı maddeler de balın viskozitesi üzerinde etkilidir (3,4). Akıcı özellige sahip gıda maddeleri, viskozitelerinin kayma hızının etkisi karsısında göstermiş oldugu davranısa baglı olarak Newton ve Newtonian olmayan akısa sahip maddeler olarak ikiye ayrılmaktadır. Newtonian sıvıların viskozitesi kayma hızından bagımsızken, Newtonian olmayan sıvılarda kayma hızının viskozite üzerinde etkisi söz konusudur. Bu tip sıvılarda kayma hızının artmasıyla viskozite artar veya azalır. Viskozitenin kayma hızının artmasıyla artış gösterdigi davranış tipine kayma kalınlasması (kayma koyulasması, shear thickening), azalış gösterdigi davranış tipine ise kayma incelmesi (shear thinning) adı verilmektedir (5). Genel olarak, balların reolojik karakterizasyonunda kayma hızı ve sıcaklıga baglı olarak viskozitenin degisimi belirlenmektedir. Kayma hızının viskozite üzerindeki etkisi Yapılan arastırmalar birçok bal çesidinin, kayma hızının viskozite üzerinde etkili olmadıgı Newtonian akış davranısı sergiledigini ortaya koymustur, Bununla birlikte bazı bal çesitlerinin Newtonian olmayan davranış sergiledigi de bilinmektedir. Yunanistan’da üretilen ballarının reolojik karakterizasyonunun belirlenmesine yönelik yapılan bir çalısmada, analizi yapılan toplam 24 adet çam salgı balı ve 11 adet çiçek balının tamamının artan kayma hızı karsısında viskozitelerinin degismedigi gözlenmistir (6). Yapılan bir baska çalısmada Polonya genelinden toplanmış 5 adet çiçek, 2 adet salgı balının reolojik özellikleri incelenmiş ve balların hepsinin viskozitelerinin artan kayma hızı karsısında degismedigi gözlenerek tüm örneklerin Newtonian davranısa sahip oldugu belirtilmistir (1). Avustralya’da üretilen balların reolojik karakterizasyonunun incelendigi diger bir çalısmada ise, analiz edilen 7 farklı balın tamamının Newtonian akış sergiledigi bildirilmistir. Ülkemizde ticari olarak üretilen ballar üzerinde yapılan benzer bir çalısmada da gerek çam ve gerekse degisik orijinli çiçek ballarının hepsinde viskozitenin artan kayma hızına baglı olarak degismedigi tespit edilmistir(3,7). Diger yandan bazı ballarda Newtonian olmayan akış davranısı da tespit edilmistir. Örnegin, literatürde püren ve karabugday ballarında kayma kalınlasması, bazı okaliptüs ballarında ise kayma incelmesi görüldügü ifade edilmektedir (8). Sıcaklıgın viskozite üzerindeki etkisi Balın en önemli reolojik özelligi olan viskozite, reolojik özellikler içerisinde sıcaklıga en duyarlı parametredir (9). Genellikle, sıcaklıgın yükselmesiyle birlikte moleküller arası sürtünmenin, dolayısıyla hidrodinamik kuvvetlerin azalması sebebiyle bal viskozitesi azalmaktadır (10). Sıcaklıgın artması, baslangıçta viskozitede çok hızlı bir düsüse sebep olurken, 30 oC’nin üzerindeki sıcaklıklarda viskozite düsüsü yavaslamakta ve 45-60 oC arasında viskozitede önemli bir degisim meydana gelmemektedir (11). Yapılan bir çalısmada, 10-40 oC arasındaki yedi farklı sıcaklıkta gerçeklestirilen ölçümlerde, akasya balı için, 10 oC’de 126,9 Pa.s olarak Türkiye 10. Gıda Kongresi; 21-23 Mayıs 2008, Erzurum belirlenen viskozite degeri 20 oC’de 28,3 Pa.s, 40oC ‘de ise 2.3 Pa.s olarak ölçülmüstür. Aynı çalısmada ıhlamur balının 10 oC’deki viskozite degeri 233.6 Pa.s, 20 oC’de 43,8 Pa.s, 40 oC’de ise 3,4 Pa.s olarak ölçülmüstür (1). Çin’de üretilen çesitli balların reolojik karakterinin belirlendigi bir çalısmada, sıcaklıgın viskozite üzerine etkisi incelenmis, analize alınan bütün bal çesitlerinde sıcaklıgın artmasıyla viskozitenin azaldıgı belirlenmistir. Örnegin, 15 oC’de akasya balına ait viskozite degeri 0,48 Pa.s olarak ölçülürken, bu deger 30 oC’de 0,16 Pa.s’ye gerilemistir (12). Sıcaklıgın etkisiyle balın viskozitesinde meydana gelen degisim Arhenius esitligi veya Williams-Landel-Ferry (WLF) esitligi gibi çesitli modeller ile açıklanabilmektedir. WLF, daha çok 0 oC ve altı gibi düsük sıcaklılardaki viskozite degerlerinde meydana gelebilecek degisimi ifade etmek için kullanılmaktadır (13). Birçok arastırmacı Arhenius esitligi yardımıyla balların viskoziteleri ile sıcaklık arasındaki iliskiyi ortaya koymustur.. Arrhenius esitligi; ( Ea / RT ) . =. e 0 seklinde ifade edilmektedir. Burada . viskozite (Pa.s), 0 sabit, Ea aktivasyon enerjisi (j/g mol) R universal gaz sabiti (8,314 J/kg K) ve T mutlak sıcaklıktır (K). Bu esitlik vasıtasıyla ölçülen viskozite degerlerine karsılık sıcaklık degerlerinin eksponansiyeline ait dogru egiminden ürünün aktivasyon enerjisi hesaplanmakta ve bu deger, viskozitenin sıcaklık degisimine duyarlılıgını ortaya koymaktadır. Aktivasyon enerjisinin yüksek olması, bal vizkositesinin sıcaklıktan o kadar fazla etkilendiginin bir göstergesidir. Örnegin, farklı balların viskozitelerinin ölçüldügü bir çalısmada, örneklere ait aktivasyon enerjisi degerleri 69,1-93,75 kj/mol; diger bir çalısmada ise farklı çesitteki ballarda 92,34-105,25 kj/mol olarak hesaplanmıstır (6,1). Türkiye’de üretilen balların reolojik özelliklerinin incelendigi benzer bir çalısmada en yüksek aktivasyon enerjisi kekik balında (78,5 kj/mol), en düsük aktivasyon enerjisi ise turunç balında (63,4 kj/mol) tespit edilmistir.(3,7). Sonuç Kıvamlı bir yapı gösteren balların reolojik karakterizasyonunu ortaya koymak üzere birçok çalısma yapılmıstır. Özet olarak, balların çogunlugunun reolojik özellikler bakımından Newtonian akış gösterdigi, artan kayma hızı karsısında viskozitelerinde herhangi bir degisimin meydana gelmedigi belirlenmistir. Sıcaklıgın yükselmesinin, balın viskozitesinde azalmaya yol açtıgı, viskozite ile sıcaklık arasındaki iliskinin Arhenius esitligi ile modellenebilecegi belirtilmistir. Balların reolojik özelliklerinin bilinmesi, hem ürünün proses sartlarının belirlenmesi hem de kalite kontrolün saglanması açısından önemlidir. Ayrıca tüketici begenisinin ürün reolojisinden dogrudan etkilendigi de göz önüne alındıgında, bal gibi akıskan özellikteki ürünler için reolojik karakterizasyonun önemi daha da iyi anlasılmaktadır. Türkiye 10. Gıda Kongresi; 21-23 Mayıs 2008, Erzurum |
| Sponsorlar/Google Reklamları |
Bu alandan sitenizi, ürünlerinizi tanıtabilirsiniz. Bilgi almak ve reklam vermek için bize ulaşın.
|
 |
| Etiket (Tag) Ekle |
| balların, karakterizasyonu, reolojik |
|
|
Normal
