Dondurma teknolojisinde stabilizer kullanımının önemi

Dondurma herkes tarafından dört mevsim keyifle tüketilen bir besindir. Her gıdada olduğu gibi dondurmanın da tüketici beğenisini kazanması için sahip olması gereken bazı özellikler bulunmaktadır. Stabilizerler, dondurmanın reolojik ve duyusal özelliklerini iyileştirmek üzere üretimde kullanılan yardımcı katkı maddeleridir. Dondurma teknolojisinde kullanılan bir stabilizerin en büyük rolü miksteki serbest suyu bağlamak ve jel yapısını korumaktır. Dondurmanın yapısının iyileştirilmesi duyusal özellikleri de olumlu yönde etkilemektedir. Dondurma üretiminde kullanılacak stabilizerin çeşidi ve miktarı önemli olup, mikse aşırı miktarda stabilizer ilavesi son üründe istenmeyen yapısal ve duyusal özellikleri beraberinde getirebilmektedir. Bu yüzden dondurma teknolojisinde stabilizer kullanımı ile ilgili verilecek kararlar büyük önem taşımaktadır.

GİRİŞ

Dondurma; hava hücreleri, buz kristalleri ve yağ küreciklerinin serum faz içerisinde dispers halde bulunduğu kompleks kolloidal bir sistemdir (Soukoulis ve ark., 2008). Bunun yanında dondurma; arzu edilen yapı, tekstür ve duyusal özelliklerin elde edilebilmesi için üretiminde dondurma ve dövme işlemlerinin etkili olduğu dondurulmuş bir süt ürünüdür. Dondurma üretiminde kullanılan tüm katkı maddeleri bileşenleri üründe belli karakteristik özelliklerin oluşmasına katkıda bulunmaktadır (Akın, 2009). Stabilizerler dondurma formülasyonunda düşük düzeylerde bulunmalarına karşın son ürüne spesifik ve önemli fonksiyonlar kazandırmaktadır (Bahramparvar ve Tehrani, 2011). Dondurma üretiminde stabilizer kullanımının amaçları; dondurma miksinde serbest suyu bağlamak, jel yapısını korumak, miks viskozitesini arttırmak, havanın mikse nüfuz etmesini kolaylaştırmak buz kristali oluşumu ve gelişimini geciktirmek, pürüzsüz bir yapı ve tekstür oluşturmak, erime sırasında ürünün şeklini korumasını sağlamak ve pıhtılaşmayı engellenmektir (Lal ve ark., 2006; Bahramparvar ve Tehrani, 2011).

Dondurma üretiminde yaygın olarak kullanılan başlıca stabilizerler; jelatin, guar sakızı, sodyum karboksimetil selüloz, keçi boynuzu sakızı, karragenan, ksantan, alginatlar, mikrokristalin selüloz ve salep olarak sayılabilmektedir (Akın, 2009; Bahramparvar ve Tehrani, 2011). Jelatin dışında tümü polisakkarit olan bu hidrokolloidlerin fonksiyonları kimyasal yapılarına göre değişiklik göstermektedir. Dondurma teknolojisinde daha iyi sonuç almak için stabilizerler genellikle emülgatörler ile birlikte kullanılırlar (Marshall ve ark., 2003; Akın, 2009). Dondurma üretiminde kullanılan stabilizer/emülgatör karışımının miktarı ve çeşidi ise miks bileşimine, kullanılan ingrediyenlere, uygulanan sıcaklık, süre ve basınca, depolama sıcaklığı ve süresine ve diğer bazı faktörlere bağlı olarak değişiklik gösterir. Dondurma miksinde çoğunlukla kullanılan stabilizer/emülgatör karışımı miktarı % 0.2-0.5 arasında değişmektedir (Marshall ve ark., 2003).

Bu derlemede dondurma teknolojisinde kullanılan stabilizerlerin ürünün reolojik, faz ayırımı, hacim artışı, erime oranı ve duyusal özelliklerine etkisi hakkında bilgi verilecektir.

STABİLİZERLERİN DONDURMA ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Stabilizer kullanımının dondurmanın birçok özellikleri üzerinde etkisi olduğu bilinmektedir. Reolojik özellikler gıdalarda kalite kontrol, ürünün yapısı, proses ve uygun ekipman seçimi gibi konularda büyük öneme sahiptir. Dondurmanın pürüzsüz bir yapıya ve serinletici hisse sahip olması tüketici tarafından en çok arzu edilen durum olup, bu tür bir dondurma ancak optimum reolojik özellikler gösteren dondurma miksi ile sağlanabilmektedir (Bahramparvar ve Tehrani, 2011).

Viskozite, dondurma miksinin en önemli reolojik özelliklerinden biridir. Stabilizer kullanımı, bileşimde bulunan diğer ingrediyenlerin çeşidi ve kalitesi, miksin işlenmesi, toplam kurumadde miktarı ve sıcaklık viskozite üzerinde etkili olmaktadır (Marshall ve ark., 2003; Bahramparvar ve ark., 2010). Özellikle stabilizer miktarının dondurma miksinin viskozitesini önemli derecede etkilediği Kus ve ark. (2005) tarafından yapılan çalışmada belirlenmiştir. Bunun yanında; viskozite arttıkça erimeye karşı olan direncin ve pürüzsüzlüğün arttığı, dövme süresinin ise azaldığı bildirilmiştir (Marshall ve ark., 2003).

Ticari birçok polisakkarit süt proteinleri ile bir çözelti içerisinde uyum içinde olamadıklarından dolayı dondurmada faz ayrımı meydana gelebilmektedir. Faz ayrımı özellikle yumuşak olarak servis edilen dondurma mikslerinde karşılaşılan bir problem olup kullanılan sakız çeşidine göre farklı etkileşimler görülebilmektedir (Bahramparvar ve Tehrani, 2011). Örneğin, Vega ve ark. (2004)’in yaptıkları çalışmada % 0.015 oranında ?-karragenan kullanımının faz ayrılma derecesini önemli derecede azalttığı belirlenmiştir.

Stabilizerlerin diğer bir görevi de viskoziteyi arttırarak ve hava kabarcıklarının oluşumunu sağlayarak dondurmanın hacmini arttırmaktır. Dondurma içindeki hava miktarı hem ürün kalitesini etkilediğinden hem de yasal standartları karşılamada etkili olduğundan oldukça önem taşımaktadır (Marshall ve ark., 2003). Bunun yanında hava dondurmanın erime oranını, erime sırasında ürün şeklinin korunmasını, erimiş haldeki ürünün reolojik özelliklerini etkileyen başlıca faktörlerden birisidir. Dondurma içerisindeki hava ayrıca kremimsi yapı oluşumunda da büyük öneme sahiptir. Daha küçük hava hücrelerinin ürün kalitesini arttırdığı yapılan bir çalışmada belirlenmiştir (Eisner ve ark., 2005).

Stabilizerler dondurmanın donma özellikleri üzerinde de etkili olmakta ve kristalizasyonu önleyebilmektedir. Yapılan çalışmalarda stabilizerlerin donma ve sertleşme sürecinin başlangıcında gözlenen buz oluşumu üzerinde herhangi bir etkilerinin olmadığı belirlenmiştir (Bahramparvar ve Tehrani, 2011). Buna karşın, kristal oluşumunun tekrarlaması durumunda buz kristallerinin gelişimini sınırlayabildikleri bildirilmiştir. Dondurma miksinde buz kristallerinin oluşumunun inhibisyonu ile ilgili yapılan bir çalışmada papain kaynaklı jelatin hidrolizatının buz kristali oluşumunu engellediği belirlenmiştir (Damodaran, 2007).

Dondurma, külah veya bir çubuk üzerinde sunulduğu takdirde erime oranı tüketici açısından önemli bir faktör olmaktadır. Ürünün hızlı erimesi istenmeyen bir özellik iken çok yavaş erime oranına sahip bir dondurma da kusurlu bir ürün olarak değerlendirilebilmektedir (Marshall ve ark., 2003). Dondurma eridiğinde ürünün etrafını saran sıcak havadan ürünün içindeki buz kristallerine doğru bir ısı transferi gerçekleşmektedir. Yağın stabilizasyonunu kaybetmesi, buz kristallerinin büyüklüğü ve dondurma miksinin konsistens katsayısı dondurmanın erime oranını etkileyen faktörler olarak karşımıza çıkmaktadır. Dondurmanın erimeye karşı olan direncini arttırmaları stabilizerlerin önemli fonksiyonlarından birisidir. Stabilizerler su tutma ve mikroviskoziteyi arttırma yeteneklerine bağlı olarak dondurmanın erime kalitesini önemli derecede etkilemektedir (Marshall ve ark., 2003).

Stabilizerlerin bahsedilen fonksiyonların dışında diğer bir özelliği de dondurmanın duyusal karakteristiklerini etkilemesidir. Örneğin dondurmadaki serum fazın viskozitesi dondurmanın ağız hissini (yapı ve tekstür gibi) etkilemekte, daha iyi bir yapı ve tekstür de ürünün toplam kabul edilebilirliğini iyileştirmektedir (Minhas ve ark., 2002). Stabilizerler ayrıca buz kristallerinin duyusal algısı üzerine etki ederek ortaya çıkabilecek buzlu hissi azaltabilmektedir.

Stabilizerler söz konusu yararlı etkiler göstermelerine karşın aşırı miktarda kullanıldıklarında çeşitli problemlere yol açabilmektedir. Böyle durumlarda dondurmada arzu edilmeyen erime özellikleri, miks viskozitesinin aşırı derecede artması ve kumlu bir yapı ile karşılaşılabilmektedir. Bunun yanında, stabilizer bileşenleri kuru ve serin bir ortamda muhafaza edilmedikleri taktirde oksidasyona eğilimli olmalarından dolayı tat bozukluklarına da neden olabilmektedir (Marshall ve ark., 2003).

SONUÇ

Dondurma kompleks bir kolloidal sistem olduğundan, yüksek kaliteye sahip dondurma üretimi için birçok faktörün göz önüne alınması gerekmektedir. Stabilizerler dondurma üretiminde çok düşük miktarlarda kullanılmalarına rağmen dondurma miksinin viskozitesi, ürünün hava ile karışımı ve yapısı, erimenin kontrolü ve buz kristallerinin gelişimi gibi fonksiyonlar da etkili olmaktadır. Ayrıca, buzluluk hissini geciktirmesi, kremimsi yapıyı geliştirmesi ve sulu yapıyı azaltması gibi etkiler göstererek dondurmanın duyusal özelliklerini de iyileştirebilmektedir. Ancak, stabilizerlerin olumlu etkilerinden yararlanmak için dondurma üretiminde kullanılan stabilizer çeşidi ve miktarına azami özenin gösterilmesi gerekmektedir.

KAYNAKLAR

Akın, N. 2009. Dondurma Bilimi ve Teknolojisi. Damla Ofset, Konya, s. 74-80.

Bahramparvar, M., Razavi, S.M.A. ve Khodaparast, M.H.H. 2010. Rheological characterization and sensory evaluation of a typical soft ice cream made with selected food hydrocolloids. Food Science and Technology International, 16(1), 79-88.

Bahramparvar, M. ve Tehrani, M.M. 2011. Application and functions of stabilizers in ice cream. Food Reviews International, 27, 389-407.

Damodaran, S. 2007. Inhibition of ice crystal growth in ice cream mix by gelatin hydrolysate. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 55, 10918-10923.

Eisner, M.D., Wildmoser, H. ve Windhab, E.J. 2005. Air cell microstructure in high viscous ice cream matrix. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 263, 390-399.

Kus, S., Altan, A. ve Kaya, A. 2005. Rheological behaviour and time-dependent characterization of ice cream mix with different salep content. Journal of Texture Studies, 36, 273-288.

Lal, S.N.D., O’Connor, C.J. ve Eyres, L. 2006. Application of emulsifiers/stabilizers in dairy products of high rheology. Advances in Colloid and Interface Science, 123-126, 433-437.

Marshall, R.T., Goff, H.D. ve Hartel, R.W. 2003. Ice Cream, 6th ed., Kluwer Academic/Plenum Publishers: New York, pp. 80-84.

Minhas, K.S., Sidhu, J.S., Mudahar, G.S. ve Singh, A.K. 2002. Flow behavior characteristics of ice cream mix made with buffalo milk and various stabilizers. Plant Foods for Human Nutrition, 57, 25-40.

Soukoulis, C., Chandrinos, I. ve Tzia, C. 2008. Study of the functionality of selected hydrocolloids and their blends with ?-carrageenan on storage quality of vanilla ice cream. LWT-Food Science and Technology, 41, 1816-1827.

Vega, C., Andrew, R.A. ve Goff, H.D. 2004. Functionality of carrageenan in ice cream mix formulations. Alınmıştır: Ice Cream II, ed. Tharp, B., pp. 78-87.