Tahinin Reolojik Karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada tahinin kimyasal bileşimi ve reolojik özelikleri detaylı bir şekilde incelenmiştir. Tahinin ve tahin yağının reolojik davranışı 20°C ile 70°C arasında ve 0,13-500 s-1 kayma hızı aralığında belirlenmiş ve sonuçlar modellenmiştir. Ayrıca tahin reolojisine katı maddenin katkısı incelenmiştir. Buna ek olarak depolama süresinin tahinin reolojik özeliklerine etkisi araştırılmıştır. Tahinin, tuz hariç, kimyasal kompozisyonu ve yağ asitleri bileşimi, TSE ye ve literatürde yer alan verilere uygun bulunmuştur. Yukarıda belirtilen sıcaklık ve kayma hızı koşullarında tahin yağının Newtonyen, tahinin ise psödoplastik (kayma hızı ile zayıflayan) bir davranış gösterdiği ortaya konmuştur. Tahin ve tahin yağı viskozitesine sıcaklığın etkisi Arrhenius eşitliği ile ifade edilerek akış için aktivasyon enerjisi sırasıyla 20 500 kJ/kg mol ve 35 710 kJ/kg mol olarak hesaplanmıştır. Tahine, kendi yağından ilave edilerek oluşturulan ve katı maddesi %10, %20 ve %30 olan süspansiyonlardan ilk ikisi Newtonyen, sonuncusu ise, tahin gibi (%41,30 katı madde), psödoplastik davranmıştır. Partikül büyüklüğü dağılımı çalışmalarından polidispers bir süspansiyon olduğu bilinen tahinin ve hazırlanan öteki süspansiyonların viskozite-hacim fraksiyonu ilişkileri, Krieger-Dougherty denklemi ile oldukça tatminkar bir şekilde temsil edilmiştir. Krieger-Dougherty denkleminin bir parametresi olan maksimum hacim fraksiyonu tahin için 0,4 ile 0,5 arasında değişmektedir. Depolama süresinin, oda sıcaklığında bekletilen tahin örneklerinin reolojik davranışı üzerinde açık ve tutarlı bir etkisi gözlenmemiştir.

In this study, chemical composition and rheological properties of tahina were investigated in detail. Rheological measurements on tahina and tahina oil were conducted between 20°C and 70°C in the shear rate range of 0.13-500 s-1. Also studied was the contribution of solid matter to the overall rheology of tahina. Moreover, effect of storage time on rheological properties of tahina was examined. With the exception of salt content, chemical composition and fatty acids content of tahina were well in agreement with the values given in the Turkish standards and the literature. For temperature and shear rate conditions studied in this work, tahina oil behaved like a Newtonian liquid, whereas tahina itself exhibited a shear-thinning (pseudoplastic) behavior. Temperature effect on viscosity of tahina and tahina oil was of Arrhenius type with the activation energies of flow as 20 500 kJ/kg mol and 35 710 kj/kg mol, respectively. Suspensions of 10, 20 and 30% (w/w) solid matter were prepared by simply adding tahina oil to tahina. Rheological behavior of the first two suspensions was characterized as Newtonian, whereas that of the last one was found to be shear-thinning; similar to normal tahina with 41.30% solid matter. Solid matter of tahina is shown to have polydisperse particle size. Viscosity-volume fraction relationships for tahina and the other prepared suspensions were satisfactorily described by Krieger-Dougherty equation. One of the parameters of Krieger-Dougherty equation, namely the maximum packing fraction, was found to vary between 0.4 and 0.5 for tahina. There was no clear and consistent change in rheology of tahina stored at room temperature.