Farklı homojenizasyon basıncı uygulanarak hazırlanan sodyum kazeinat örneklerinin mikroyapı, termal, fonksiyonel ve akış özelliklerinin belirlenmesi

Bu çalışmada; sütten çöktürme yöntemiyle elde edilen kazein, nötralizasyon ile kazeinata dönüştürülmüştür. Elde edilen çözeltilerin kuru madde oranları %35-%40 ayarlanarak, 10-20-30 MPa'da YBH uygulanmış, ardından püskürtülerek kurutularak toz formda sodyum kazeinat üretilmiştir. Sodyum kazeinat tozu örnekleri 180 gün boyunca depolanmıştır. Depolama süresince sodyum kazeinat tozu örneklerinin fizikokimyasal, fonksiyonel, tekstürel ve akış özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca sodyum kazeinat tozlarının termal stabiliteleri ve mikro yapıları da incelenmiştir. YBH uygulaması, sodyum kazeinat tozlarının köpük oluşturma kapasitesi ve stabilitesini artırmıştır. Homojenizasyon basıncı arttıkça %35 püskürtme kuru madde oranına sahip numunelerde dağılabilirlik azalırken, %40 püskürtme kuru madde oranına sahip numunelerin dağılabilirliği artmıştır. Sodyum kazeinat tozlarının ıslanabilirlik süreleri artarken, benzer çözünürlük oranları gözlemlenmiştir. Yüksek basınç uygulanmış sodyum kazeinat örneklerinin kek kuvveti değerleri 0, 61–0,91 mN.m arasında değişirken, ortalama kek kuvvetleri ise 0,44-0,64 N aralığında bulunmuştur. Artan basınç değerleri ile sodyum kazeinat tozlarının hem kekleşme özelliğini hem de kohezyon indeksini düşürmüş ve akabilirliğini artırmıştır. Sodyum kazeinat tozlarının D[3,2] değerleri 0,36-0,43 μm arasında, D[4,3] değeri 0,71 -0,86 μm arasında bulunmuştur. Püskürtme kuru madde oranı ve uygulanan basınç oranları karşılaştırıldığında, püskürtme kuru madde oranı ve basınç oranının artmasıyla örneklerin daha küçük partiküller içerdiği ve yüksek yüzey alınana sahip olduğu, aynı zamanda daha iyi çözünürlük ve stabilite gösterdiği belirlenmiştir. Sodyum kazeinat tozlarının zeta potansiyeli değerinin -41,95 ile -50,29 mV arasında değiştiği, temas açısı değerlerinin ise 77,86-97,58 değerleri arasında değiştiği belirlenmiştir. Yüksek basınç değeri ve püskürtme kuru madde oranının artması, temas açısı değerlerini düşürmüş böylece sodyum kazeinat tozlarının su ile daha iyi temas etmesini, dispersiyonda daha hızlı çözünmesini artırmıştır. Tozların depolamanın başındaki camsı geçiş sıcaklıkları 102,78-109,78°C arasında değiştiği belirlenmiştir. Sodyum kazeinat tozlarını mikroyapıları değerlendirildiğinde, YBH uygulamasının daha üniform partikül dağılımı sağladığı görülmüştür. Püskürtme kuru madde oranının ve basınç değerinin artmasına bağlı olarak örneklerin partikül yapısının daha homojen bir hal aldığı ve partikül boyutunda küçülme meydana geldiği görülmektedir. Sonuç olarak; sodyum kazeinat tozu üretiminde YBH uygulamasının, elde edilen sodyum kazeinat tozlarının akış ve fonksiyonel özellikleri üzerine olumlu etkiler sağladığı belirlenmiştir.

In this study, casein obtained from milk by precipitation was converted to caseinate by neutralization. The dry matter ratios of the resulting solutions were adjusted to 35-40%, and HPH was applied at 10-20-30 MPa, followed by spray drying to produce sodium caseinate in powder form. Sodium caseinate powder samples were stored for 180 days. During storage, the physicochemical, functional, textural, particle size distribution, zeta potential, contact angle, and flow properties of the sodium caseinate powder samples were determined. The thermal stability and microstructure of the sodium caseinate powders were also investigated. HPH application increased the foaming capacity and stability of sodium caseinate powders. As homogenization pressure increased, dispersibility decreased in samples with a 35% spray dry matter content, while dispersibility increased in samples with a 40% spray dry matter content. While the wettability times of the sodium caseinate powders increased, similar solubility ratios were observed. Cake strength values of sodium caseinate samples treated with high pressure ranged from 0,61 to 0,91 mN.m, with average cake strengths ranging from 0,44 to 0,64 N. Increasing pressure values decreased both the caking properties and cohesion index of sodium caseinate powders and increased their flowability. D[3,2] values of sodium caseinate powders were found to range from 0,36 to 0,43 μm, and D[4,3] values ranged from 0,71 to 0,86 μm. When the spray dry matter ratio and applied pressure rates were compared, it was determined that as the spray dry matter ratio and pressure rates increased, the samples contained smaller particles and had higher surface area, as well as better solubility and stability. The zeta potential of sodium caseinate powders was determined to vary between -41,95 and -50,29 mV, and the contact angle values ranged from 77,86 to 97,58. Higher pressure and increased spray dry matter ratios decreased the contact angle values, thus improving the sodium caseinate powders' contact with water and faster dissolution in the dispersion. The glass transition temperatures of the powders at the beginning of storage ranged from 102,78 to 109,78°C. When the microstructures of the sodium caseinate powders were evaluated, it was observed that the HPH application provided more uniform particle distribution. The particle structure of the samples became more homogeneous due to the increased spray dry matter ratio. When the images were evaluated in terms of the applied pressure, it was determined that the particle size of the samples decreased and the particle distribution uniformity increased. In conclusion, it was determined that the HPH application in iv sodium caseinate powder production had positive effects on the flow and functional properties of the resulting sodium caseinate powders.