Development of a time domain (TD) NMR approach by using the relation between molecular mobility and crystallization behavior to quantify caking in food powders

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: SELEN GÜNER

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Halil Mecit Öztop

Eş Danışman: SERVET GÜLÜM ŞÜMNÜ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Topaklanma, toz gıda numunelerinin stabilitesini ve fonksiyonelliğini bozarak akışkanlığını ve kalitesini etkileyen en önemli faktörlerden biridir. Zamansal Alanda Nükleer Manyetik Rezonans (TD-NMR) teknikleri, ölçüm öncesi herhangi bir ön numune hazırlığı gerektirmediği ve hızlı sonuç verdiği için polimer, ilaç ve gıda endüstrilerinde sıklıkla kullanılmaktadır. Çalışmanın asıl amacı, TD-NMR, Solid Eko (SE) ve Sihirli Sandviç Eko (MSE) sekanslarını kullanarak numunelerin kristalinitesini ölçmektir. Yöntem ilk olarak kontrol ve dondurularak kurutulmuş toz şeker numunelerine (glikoz, sukroz ve laktoz) uygulanmış ve X-ışını kırınımı (XRD) ve MSE kristalliği arasında yüksek korelasyon (>0,96) bulunmuştur. İkinci bölümde ise yöntem, kristal oranı kinetik olarak değişen örneklerde uygulanmıştır. Bu amaçla, 50°C'den alınarak 28°C'de dengeye bırakılan yüksek oranda doymuş şeker çözeltilerindeki (glikoz, fruktoz, alüloz, laktoz ve sukroz) sürekli kristal büyümesi takip edilmiştir. Uygulanan kinetik model, kristalleşme hızının, sırasıyla alüloz, laktoz, sükrozdan sonra fruktoz ve glikoz ikilisi için en yavaş olduğunu göstermiştir. Son bölümde, daha önceki çalışmalarda doğrulanan yöntem, farklı bağıl nemlerde (%40, 50, 60 ve 70) depolanan peynir ve süt tozlarına uygulanmış ve numunelerin kristallikleri, topaklanma eğilimleri ve tozların yağ içerikleri ile ilişkilendirilmiştir. NMR analizlerini tamamlayıcı olarak yüzey ve toplam yağ içeriği, nem içeriği, su aktivitesi analizleri de yapılmıştır. Çalışma sonucunda, kristal büyümesi ve topaklanma eğilimi gibi fiziksel değişimler hakkında bilgi veren TD-NMR teknikleri ile moleküler mobilitenin kristalliği hesaplamak için modellenebileceği bulunmuştur. Yöntemin, XRD'ye kullanıcı dostu bir alternatif olarak kullanılabileceği öne sürülmüştür.