Bozanın Reolojik Karakterizasyonu

Abstract

Bozanın reolojik özelliklerine sıcaklık, kayma hızı, kayma zamanı ve depolama süresi gibi teknolojik faktörlerin etkilerinin araştırıldığı bu çalışmada, boza, yürütülen deney şartları altında tiksotropik bir akışkan olarak belirlenmiştir. Gerçekleştirilen kimyasal analizler sonucunda bozanın katı madde içeriğinin % 23,4 olduğu saptanmıştır. Bozanın kimyasal komposizyonu ise, % 16,6 toplam şeker, % 1,38 protein, % 0,42 etanol ve % 0,33 kül olarak bulunmuştur. Diğer yandan bozanın toplam asitliğinin % 0,92 ve pH’sının 3,8 olduğu belirlenmiştir. 5-30 C sıcaklık ve 0,13-300 s-1 kayma hızı aralığında yapılan reolojik ölçümler sonucunda bozanın, yıkılma stresine sahip tiksotropik bir akışkan olduğu saptanmış ve Tiu ve Boger modeli kullanılarak bozayı reolojik olarak temsil eden bir denklem oluşturulmuştur. Bu modelde parametre olarak yer alan yıkılma stresi değerlerinin 11,2 ve 33,7 Pa arasında değişirken, denge yapısal parametresinin birinci paralel ölçümleri için 0,65 değerini, ikinci paralel ölçümleri için ise 0,72 değerini aldığı bulunmuştur. Yapısal parametrenin zamanla değişim hız sabiti birinci paralel için 0,00697 olarak bulunmuş, ikinci paralelde ise bu değer 0,00820 olarak belirlenmiştir. Üslü yasa katsayılarından davranış indeksi, sıcaklık ve gün etkilerinden bağımsız olduğu saptanıp 0,370 olarak hesaplanmış, kıvam indeksinin ise 6,9-32,4 Pa.sn arasında değiştiği belirlenmiştir. Sonuç olarak elde edilen denklem, bozanın değişik koşullardaki viskozite eğrilerini ortalama % 10 hata ile temsil ederken, akış eğrilerinde ise aynı derecede temsil yeterliliğine sahip bulunmamıştır. Farklı üretim partilerinden alınan numunelerle yürütülen deney sonuçlarının birbirinden oldukça farklı çıkması, bozanın standart şekilde üretilmediği kanaatini güçlendirmiştir.

Boza is determined to behave as a thixotropic fluid in this study, under the effects of such technological parameters as shear rate, temperature, shear time and storage time. Chemical composition of boza used in this work was found to be 0,33 % ash, 16,6 % total sugar, 1,38 % protein and 0,42 % ethanol, where dry matter content for boza was 23,4 %. Besides total acidity and pH of boza was found to be 0,92 % and 3,8 respectively. Within the temperature range of 5-30 C and shear rate range of 0,13-300 s-1, boza exhibited thixotropic behavior with a yield stress, which was characterized by using Tiu and Boger model. The yield stress of boza varied between 11,2 and 33,7 Pa. Equilibrium structural parameters and the rate constant for the decay of the structural parameter were found to be 0,65 and 0,00697 for the first set of experiments and 0,72 and 0,00820 for the second, respectively. Behavior index for boza was determined to be independent from the effects of temperature and day, resulting in a single mean value of 0,370 where consistency index varied within the range of 6,9-32,4 Pa.sn. The final equation established, predicted the viscosity curves of boza under the effects of varying parameters, with an average error of 10 %, but was not able to represent time dependent rheological behavior of boza so accurately on the flow curves. Differing results obtained from the experiments which were carried out with different boza production parties strengthened the opinion that boza is not produced in a standard way.