Nişastanın İşlenme Özelliklerinin Vegan İçeceklere Etkisi

Giriş

Hayvansal kaynaklı ürünler içermeyen veya üretimlerinde hayvansal içerikler kullanmayan gıdalar bulunmayan bir vegan diyeti revaçta. Bunun hayvan refahı, çevre, iklim, sağlık, tat, dünya açlığı, su ve diğer kaynakların optimal kullanımı gibi birçok nedeni vardır.

Avrupa ve ABD’de nüfusun en az yüzde 54’ü inek sütüne ek olarak sadece bitki bazlı süt alternatiflerini kullanıyor, Latin Amerika’da nüfusun yüzde 71’i ve Asya-Pasifik’te yüzde 69’u bitki bazlı sütler tüketmektedir. Eğilim yukarı yönlü: bitki bazlı süt tüketiminin yıllık yüzde 15’e kadar artması bekleniyor. Bitki bazlı süt, hayvanların ürettiği süt değil, rengi süte benzeyen bir bitki suyu türüdür. Bu bitki suyuna bitki bazlı süt/sıvılar, alternatif süt veya vegan süt denir. Avrupa Birliği’nde sadece inek sütüne “süt” denilmesi gerektiğinden, bitki bazlı süte “süt” değil “içecek” denilmesi gerektiğine dair bir yasak bile vardır.

İstatistiksel olarak soya, yulaf, badem ve hindistan cevizinden yapılan süt alternatifleri yüksek pazar payına sahiptir. Soya dışı hammaddelerden yapılan bitki bazlı süt alternatifleri yükseliştedir. Soya fasulyesine ek olarak, süt alternatiflerinin yapılabileceği tipik ham maddeler arasında badem, pirinç, hindistancevizi, kenevir, yulaf, fındık ve baklagiller (örneğin acı bakla, bezelye) bulunur. Ancak farklı süt türleri sadece kullanılan hammaddeler açısından farklılık göstermez, aynı zamanda farklı çevresel dengelere de sahiptir. Temel olarak bir bardak inek sütünün çevre üzerinde bir bardak bitki sütünden çok daha fazla olumsuz etkisi olduğu söylenebilir. Bunun nedenleri, yetiştirme ve işlemede daha fazla su tüketimi, daha geniş bir ekim alanı ve daha yüksek emisyonlardır.

Klasik puding genellikle muhallebi tozu (mısır nişastası, tuz, bazen aroma ve renklendirici), şeker, inek sütü ve kakao veya vanilyadan oluşur. Tüketiciler tipik olarak vanilyalı pudingi 20°C oda sıcaklığında yerler ve buzdolabında yaklaşık 6°C’de saklarlar. Ev yapımı muhallebi, sütün ısıtılması ve süt kaynadıktan sonra diğer malzemelerin eklenmesiyle adım adım hazırlanır. Laboratuvarda pudingin özellikleri 50°C’ye kadar soğutulduğunda ve distile su kullanıldığında ölçülür. Adım adım yapılan tüketici pudinginden farklı olarak, laboratuvarda puding, nişasta ve su gibi tüm bileşenlerle doğrudan karıştırılır.

Bu çalışma, pudingin viskozitesine tüketicinin bakış açısından bakmaktadır. Vegan diyetleri revaçta olduğundan ve vegan süt alternatiflerinin satışı arttığından, bu çalışma sütün bitkisel bazlı ürünlerle değiştirilmesinin pudinglerin viskozitesi üzerindeki etkisine bakmaktadır.

Materyaller ve Metot

Daha önce yapılan bir çalışmada, on farklı muhallebi tozu numunesi, test koşulları ayarlanarak viskozitesi test edilmiştir. Standart laboratuvar metodunda ki sıcaklık 50 °C’dir. Test için, son sıcaklıkta bir modifikasyon, yani 6 °C ve 20 °C’ye soğutma gerçekleştirilmiştir. Ayrıca distile su, süt ile ikame edilmiştir. Muhallebi tozu ve şeker, çoğunlukla testin başında, ancak işlem sırasında 3 dakika sonra (93°C’de) tek seferde eklenmiştir.

Bu çalışmada kullanılan tüm inek sütü ikameleri vegan ürünlerdir. Çalışma, sütün bitki bazlı ürünlerle ikame edilmesinin etkisini araştırmak için ViscoQuick viskozimetre ile gerçekleştirilmiştir. ViscoQuick’in 20 °C ve 6 °C’ye kadar soğutma profillerine izin veren entegre ısıtma/soğutma sistemi inceleme için avantajlıdır. Araştırmada inek sütü (%1,5 yağ içerikli UHT süt) ve 13 adet bitkisel ve şekersiz sütlü içecek kullanıldı. Bunlara yulaf, kılçıksız buğday, pirinç, soya, acı bakla, bezelye, bakla (iki farklı), karabuğday, kaju, kenevir, hindistancevizi ve badem dahildir. Brabender ViscoQuick ile viskozite ölçümünün avantajları, kesin ve doğru tekrarlanabilirliğidir.

Ayrıca, sıcaklık profili de çok hassastır ve yalnızca maksimum ± 1,0 °C sapma gösterir. ViscoQuick’in sıcaklık kontrolü, dakikada maksimum 20°C ısıtmaya ve dakikada maksimum 15°C soğutma hızına olanak sağlar. Bu hızlı ısıtma veya soğutma hızları ve on dakikadan kısa olan kısa ölçüm süresi, nişasta jelatinleşme özelliklerini ölçmek için idealdir. Cihazın viskozite aralığı geniş olup 0,03 – 50 Pas aralığındadır. Aynı zamanda entegre bilgisayar ve monitöre sahip bağımsız bir birimdir. Entegre sıcaklık kontrol sistemi, 6 °C’ye kadar sıcaklık profillerinin programlanmasına olanak sağlar (ortam sıcaklığına bağlı olarak/maks. -10/12 °C).

Deneyin toplam süresi 21 dakika olup, deney materyali olarak 7,77 gr geleneksel puding tozu, 105 gr sıvı ve 8,4 gr şeker kullanılmıştır. Kullanılan miktarların seçimi, üreticinin talimatlarına göre doğrulanabilir (g/500 ml g/105 ml ViscoQuick kapasitesi).

Kullanılan test malzemeleri için katıların nem içeriği dikkate alınmamıştır. Test için nişasta, şeker ve süt yerine geçen içecek karıştırılarak ölçü kabına aktarıldı. Son olarak, ViscoQuick, sıcaklık profilini ve aşağıdaki sıcaklık profilini uygulamayı sağlamış bulunmaktadır:

• 30 °C (başlangıç)
• 93 °C (ısıtma rampası 20 °C/dk)
• 93 °C (tutma süresi 3 dk.)
• 10 °C (soğutma rampası: 15°C/dak, 1,6°C/dak’ya düşer)
• 10 °C (tutma süresi 10 sn.)

Sonuç

5 saniye sonra başlama anındaki viskozitelere bakıldığında, farklı içeceklerde (16 – 25 BU / Δ 9 BU = ~ 50 %) içerik maddelerinin sayısına veya türüne bağlı olarak bir eğilimin olmadığı göze çarpmaktadır. 24 – 28 BU torkta jelatinleşmenin başlangıcında sıvılar arasında önemli bir fark yoktur ve ayrıca 74 ila 78 °C arasındaki sıcaklık sadece küçük bir fark gösterir. Viskozite maksimumuna (347 – 737 BU / x̅ = 478 BU), test edilen sebze bazlı içeceğin türüne bağlı olarak farklı sürelerden sonra ulaşılmıştır.

Bazı numuneler için maksimuma ulaşma süresi yakl. 3 dakika. (Cocos, soya), bakla ve karabuğday gibi diğerleri toplamda yakl. 6 dk. Bu konuda bilgi sahibi olmak sektör için önemlidir çünkü daha kısa süre daha az ısıtma kapasitesi ve daha az üretim maliyeti demektir. Soğutma aşamasındaki viskoziteler, sıcaklığa ve sebze içeceğinin türüne bağlı olarak değişir. Kullanılan örneğe bağlı olarak, 50 °C’deki tork 240 – 629 BU arasındadır.

Burada yulaf, bezelye, acı bakla ve bir bakla örneği, 589 – 629 BE = Δ 40 BU’luk bir torkla tam olarak arada yer alır ki bu yüksek bir fark değildir. Tüketici bir muhallebiyi 50 °C’de değil, oda sıcaklığında veya buzdolabından tattığı için bu viskoziteleri de dikkate almak gerekiyor. Bu nedenle testler genişletildi ve daha önce bahsedilen numuneler çok daha yüksek farklılıklar gösterdi: 20 °C’de Δ 285 BU ve 10 °C’de Δ 481 BU. Nihai ürünün viskozitesi de satın alma kararında önemli olduğundan, gerçekçi veriler ürün geliştirme ve kalite kontrol için önemlidir. Diğer bir önemli özellik ise 50 °C – 10 °C sıcaklık aralığındaki viskozite davranışıdır.
Bitkisel süt alternatifleri yulaf (V-07/2) ve bakla 2’nin (V-14/1) viskozitesi 50 °C’de benzer şekilde davranırken, badem içeceğinin (V-03/1) viskozitesi daha düşüktür. Yaklaşık 18 °C’de badem ve yulaf içeceğinin viskozite eğrileri kesişir. Baklaların (2) eğrisi yüksek kalır. 10 °C sıcaklıkta badem ve baklanın (2) viskozite eğrileri benzer davranırken, yulafın eğrisi en düşük viskoziteyi gösterir. Uygulama alanına ve hedef sıcaklığa bağlı olarak, tam viskozite özelliklerini bilmek önemlidir.

Soğutmanın sonunda (örn. 10 °C’de), numunenin yoğun şekilde kesilmesi(shear-rate), bir sonraki işlemin adımı için olarak faydalı olabilir. Bu durumda pedalın devir sayısı sürekli olarak 10 dk-1’den 2 dk içinde 250 dk-1’e çıkartılır. Ve ardından 2 dakika içinde tekrar 10 dakika-1’e düşürülür. Bu, üretimde pompalama etkilerini veya bir pudingin karıştırılmasını simüle etmeyi hedef alır.

Diğer Reolojik Ölçümler

Sütlü çörekler, kuru üzümlü ekmek, maya hamur işleri gibi hamurlarda vegan içeceklerin reolojik etkisi, farklı bileşenlerin su emilimi ile görünür hâle gelir. Aşağıdaki sonuçlar, 500 FU’luk bir buğday hamuru standart viskozitesi ve bunun için ne kadar sıvı gerektiği için gösterilmektedir. Örn. %67, 100 g una 67 ml içeceğin eklenmesi gerektiği anlamına gelir: %67,0 yulaf, %69,5 kavuzsuz buğday ve %71,9 bezelye. Aynı viskoziteye ulaşmak için gerekli olan farklı sıvı miktarları, bu tür reolojik karıştırma işleminin ne kadar önemli olduğunu açıklar. İçeceğin temel ham maddesine (burada yulaf, kılçıksız kavuzlu buğday ve bezelye) ve ilave bileşenlere bağlı olarak, reolojik özelliklerin (su emme, karıştırma davranışı, esneklik ve uzama direnci) etkisi vardır ve bilinmesi gerekir.

Gelecekte, hız profillerinin araştırılması ve üretim ıslatma simülasyonu gibi Farinograph ile daha farklı araştırmalar yapmak mümkündür. Ek olarak, uzama özelliklerini tanımlayan ve beklenen ekmek hacmini belirleyen Extensograph yardımıyla elastikiyet özellikleri belirlenebilir. Bunun nedeni, süt ikamelerinin çeşitli bileşenlerinin hamur reolojisi üzerinde doğrudan bir etkiye sahip olabilmesidir. Ayrıca, fermantasyon, hacim, esmerleşme ve diğer olası parametreleri araştırmak için bir pişirme testi kullanılabilir. Bu adımlar daha sonraki proje çalışmalarında derinleştirilecektir.

Son

Piyasada bulunan ürünlerin sayısı kadar bitkisel bazlı süt ikamelerinin tüketimi de artmaktadır. Nişastanın jelatinleşme ve soğuma davranışı, reolojik özelliklerin yanı sıra bitkisel içeceğin türünden de etkilenir. Pek çok uygulamada, jelatinleştirilmiş nişastanın 20°C veya 10°C’deki viskozite özellikleri, 50°C’dekinden daha bilgilendiricidir. Yeni nesil viskozimetre (ör. Brabender ViscoQuick), ham maddelerin (ör. nişasta) ve son ürünlerin (ör. vegan içecekleri) davranışını tanımlamanın yeni tekniğidir.

Kaynak: Brabender