Gıda Teknolojisi - Temel İşlemler

GİRİŞ

Tarıma dayalı endüstri üretilen her türlü tarımsal ürünün işlenmesini ve değerlendirilmesini hedef alan bir endüstridir. Tarımsal teknoloji ise her çeşit bitkisel ve hayvansal ürünlerin çeşitli mamul maddelere işlenmesi ve dönüştürülmesi tekniğidir. Tarımsal teknoloji denilince de ilk akıla gelen “Gıda Teknolojisi” dir. Tarımsal ürünlerin büyük çoğunluğu gıda kaynağı olarak kullanılmak üzere üretilmektedir.

Gıda, insanoğlunun varlığını sürdürebilmesi, büyümesi, çoğalması, ekonomik etkinlikte 

bulunabilmesi için gerekli olan besin öğelerinin (protein, yağ, karbonhidrat, vitamin, mineral madde v.s) kaynağını oluşturan her türlü yiyecek ve içeceğe denilmektedir.

Gıda Bilimi ve Teknolojisi ise bu maddelerin üretimi, işlenmesi, değerlendirilmesi, muhafazası, ambalajlanması, nakliyesi ve tüketimini konu alan bilim dalıdır.

Tarımsal üretimin, yetiştiriciliğin ve tarımsal gelişmenin itici gücü olan gıda bilimi ve teknolojisi aynı zamanda toplumun sosyo-ekonomik yapısındaki değişimlere,tüketici isteklerine ve asrımızın gerektirdiği hazır, pratik, kolay tüketim biçimlerine göre süratle gelişmektedir. Gıda teknolojisinin gelişmesi sonucu sağlanan faydalar aşağıdaki gibi sıralanabilir;

• Piyasadaki mamul madde gıda çeşidi artmaktadır.

• Standart ve yüksek kalitede uzun süre dayanabilen ürünler piyasaya sunulmaktadır.

• Tarımsal ürünlere olan talebin artması sonucu tarımsal üretim hem miktar hem de kalite olarak artmaktadır.

• Tarımda modernizasyon ve makineleşme sağlanmaktadır.

• Milli gelir ve hayat standardı yükselmektedir.

• Sanayileşmede en önemli adım atılmış olmaktadır.

• Dengeli ve sağlıklı beslenme gerçekleşmektedir.

• Tarımsal ürünlerin ve gıda maddelerinin israfı önlenmektedir.

• Hammadde ihracatı yerine mamul madde ihracı söz konusu olacağından ihracat gelirleri artmaktadır.

• İç piyasada fiyat standardizasyonu sağlanmaktadır.

• Başta hayvancılık olmak üzere tarımın diğer kolları da gelişmektedir.

Türkiye'de gıda sanayisindeki mevcut sorunların tümü ülkenin genel sosyoekonomik yapısı ile ilişkilidir, sorunların temelinde de her düzeyde eğitim eksikliği vardır. Türk Gıda Sanayisinin ülke sosyoekonomik yapısını iyileştirme konusunda kayda değer potansiyel gücü vardır. Bu konudaki temel ve vazgeçilemez koşul devlet ve sanayi kuruluşlarında -gerek kendi içlerinde gerek karşılıklı olarak- güven ve saygı ilişkisinin kurulması ve geliştirilmesidir. Devlet ve sanayi örgütleri başta her türlü haksız rekabet olmak üzere yapısal sorunları çözmek zorundadır.  Önümüzdeki yıllarda dünya nüfus artışının gelişmekte olan ülkelerde çok fazla olacağı, dünya genelinde beslenme alışkanlıklarının değişeceği, yeni teknolojilerin ortaya konulacağı ve gelişmiş ülkelerde giderek doğal gıdalara dönüş ile gelişmekte olan ülkelerde genetik değiştirilmiş gıdaların savaşı olacağı beklenmektedir. Ziraat Mühendisliği, Gıda Mühendisliği- Gıda Teknikerliği ile Veteriner Hekimlik eğitim programlarının belirlenmesinde de olası bu değişiklikler göz önüne alınmalıdır.

Türkiye'nin şansı ekolojik gıdaların üretimi ve bunların hammaddeye en az zarar veren yeni

teknolojilerle gıda sanayisinde işlenmesi üzerinedir. Bugüne kadar geleneksel ihraç ürünleri olarak tanımlanan yaş ve dondurulmuş meyve sebze ürünleri ile zeytinyağı gibi ürünlerin ihracatından çok daha fazlası bu üretim şekli ile sağlanabilir. Turizm sektörü gibi lokomotif bir sektörde ekolojik gıdaya yönelik organizasyonlar ihmal edilemeyeceği gibi, salçanın ne denli genetik değiştirilmiş domatesten elde edildiği sorgulamalarının başladığı da ihmal edilemez. Geleneksel gıdalar ve probiyotik gıdalar ile lifli, fonksiyonel, diyet gıdaların üretimi de yine gerek ihraç şansı gerek Türk insanının beslenmesi açısından önemlidir.

Türkiye'de başta makarna olmak üzere un ve unlu ürünler, dondurulmuş sebze ve meyveler, domates salçası ve konserveler, çekirdeksiz kuru üzüm ve kuru kayısı gibi geleneksel gıda ürünleri üretimi giderek artmaktadır. Bu ürünler dünyanın pek çok yerine ihraç edilmektedir. Zeytinyağı ve sofralık zeytin, fındık, şeker ve şekerli ürünler, lokum ve helva dünya çapında bir üne sahiptir.

Gıda işletmelerinin yaklaşık olarak %26,6’sı işlenmiş unlu ürünler alt sektöründe faaliyet

göstermektedir. Bu sektörü sırasıyla %17,9 ile sebze ve meyve işleme ve %14,1 ile süt ve süt

mamulleri alt sektörleri takip etmektedir. İşletme sayısı en az olan alt sektör ise %0,4 ile gazoz sanayidir. Un ve unlu ürünler, süt ve ürünleri, meyve-sebze işleme gibi alt sektörlerdeki

oranların yüksek olması, halkın tüketim alışkanlıklarının yanı sıra gelişmiş teknoloji uygulamayan (değirmen, mandıra, zeytin salamura işleme vb.) küçük işletmelerin sayısal

fazlalığından da kaynaklanmaktadır. 

Gıda sanayisinde hammaddenin önemi son derece açıktır. Gıda maddelerinin üretiminde  kullanılan, birincil üretimden elde edilen ürün, yarı mamul veya mamul maddeleri elde etmek için kullanılan maddelerden her biri olarak tanımlanan hammaddenin gıda sanayisindeki önemi yeni bir kavram değildir. Sadece son zamanlarda öneminin daha fazla anlaşılmasına bağlı olarak sloganlaştırılmıştır. Her ne kadar bazen hammadde miktar olarak sanayinin talep ettiğinin çok üzerinde üretiliyor gibi görülmekle beraber, genel olarak ele alındığında Türk gıda sanayisinde hammadde nitel ve nicel açıdan yetersizdir.  Türk Gıda Sanayisindeki en önemli sorunlardan birisi de haksız rekabettir. Esas olarak denetim eksikliği ve ceza uygulamasındaki eksiklere bağlı olarak sigortasız eleman çalıştırma gibi kayıt dışı yollara başvurma, yasa dışı hammadde ve/veya katkı maddesi ve/veya koruyucu madde kullanma, arıtma sistemini çalıştırmama gibi daha onlarca hatta yüzlerce örneği verilebilecek şekillerde kurallara uyan ve uymayan sanayi kuruluşları arasında asla küçümsenmeyecek düzeyde ve ağırlıklı olarak iç pazara yönelik ürünlerin üretiminde haksız rekabet vardır.  Kurallara uyan kuruluşlar giderek pes etmekte ve onlarda kurallara uymamaktadırlar. Haksız rekabet reklamlarda da görülmektedir. Doğal/ katkısız/ natürel gibi sloganlar yanında aslında meyve suyu ile organik bir ilişkisi olmamakla beraber lüks otellerde bile ısrarla meyve suyu olduğu iddia edilen meyve aromalı toz içecekler yerli sanayiyi olumsuz etkilemektedir. 

GIDA GÜVENLİĞİ

Gıda güvenliği; Codeks Alimentarius Uzmanlar Komisyonunun tanımlamasına göre, “sağlıklı ve kusursuz gıda üretimini sağlamak amacıyla gıdaların; üretim, işleme, muhafaza ve dağıtımları sırasında gerekli kurallara uyulması ve önlemlerin alınması” dır. Gıda Kanununa göre de gıda güvenliği; “Gıdalarda olabilecek fiziksel, kimyasal, biyolojik ve her türlü zararların bertaraf edilmesi için alınan tedbirler bütünü” dür. Bunlardan anlaşılacağı gibi Gıda Güvenliği kavramı bir süreçtir ve dolayısı ile sürdürülebilirliği de kapsamaktadır. Güvenli olmayan gıda maddelerinin insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkileri kısa sürede (gıda kaynaklı hastalıklar/zehirlenmeler, barsak enfeksiyonları...) görülebildiği gibi, kanser vakaları, kalp-damar rahatsızlıkları gibi uzun süreler sonucunda da ortaya çıkabilmektedir. Böyle kısa ve uzun vadeli sağlık riskleri ile karşılaşmaksızın tüketiciye güvenilir gıda arzının sağlanması için “tarladan sofraya gıda güvenliği” anlayışının benimsenmesi vazgeçilmez bir koşul haline gelmiştir.

Gıda güvenliği multidisipliner bir anlayışla sağlanması gerektiğinden bu zincirde çok farklı meslek grupları da sistem içinde bulunmak durumundadır. Çiftlikten sofraya anlayışından hareketle sağlıklı beslenme için öncelikle sağlıklı ve güvenilir gıda elde edilmesi gerekmektedir.Güvenli gıda elde etmenin yolu iyi bir hammaddenin sağlanmasından geçer. Bunun için de birincil üretim diye tabir edilen çiftlik üretimi kalitesinin artırılması gerekmektedir. Sağlıksız ortamda elde edilen bir üründen sağlıklı gıda oluşturmak mümkün olmadığından gerek bitkisel gerekse hayvansal ürünlerin kalitesi güvenli gıda elde edilmesinde son derece önem kazanmaktadır.Buna en büyük örnek, bitkisel ürünlerde kullanılan zirai ilaçlar ve verimliliğin artışına yönelik kullanılan hormonlar ve kimyasal maddelerdir. Hayvansal gıdalarda ise hayvanın yetiştirildiği ortam ve hayvan sağlığı et ve süt kalitesini doğrudan etkilemektedir.

Endüstriyel aşamada ise, kullanılan teknoloji, uygulanan materyal ve metotlar gıdaların kalitesini ve dolayısıyla gıda güvenliğini doğrudan etkileyen unsurlardır. Kalitesi yüksek bir gıda maddesi uygunsuz teknoloji ve uygun olmayan üretim koşullarında sağlık açısından riskli bir gıda maddesine dönüşebilmektedir.Gıda maddelerinin endüstriyel aşamasındaki bu uygulamalardan dolayı denetimlerin etkin bir şekilde yapılması gerekmektedir.

GIDA ENDÜSTRİSİNDE UYGULANAN TEMEL İŞLEMLER

Sanayileşmiş, kentsel toplumlarda tüketici, besinlerinin büyük bir kısmını işlenmiş olarak sağlar. Besinleri tüketiciye sunmadan işlemenin amaçları şöyle özetlenebilir;

•Besinlerin saklanmasını ve taşınmasını kolaylaştırmak

•Çeşitli besinlerin bulunmayan mevsim ve yörelerde bulunmasını sağlamak

•Besinlerin lezzetini ve görünüşünü hoşa gider duruma getirmek

•Besinlerin hazırlanmasında, pişirilmesinde kolaylık sağlamak ve çeşidi artırmak

•Besinlerin bileşiminde bulunabilecek zararları yok etmek. Bunlar mikroorganizmalar olabileceği gibi, toksik ve sindirimi zorlaştırıcı maddeler de olabilir.

•Besinleri karışımlar haline getirerek besin değerlerini yükseltmektir.

Teknolojik İşlemlerin Besinlerin Kalitesine Etkisi

Olumlu Etkisi

Hijyenik Kalitenin Düzenlenmesi

1.Hastalık yapıcı zararlı mikroorganizmaların yok edilmesi

2.Kirlerin uzaklaştırılması

Lezzetin Artırılması

1.Protein, nişasta ve pektinin jelleşerek şişmesi

2.İstenmeyen koku ve tatların uzaklaştırılması

3.Uyarıcı aroma veren maddelerin oluşturulması

Besin Öğelerinin Kullanım ve Sindirilebilirlilerinin Artırılması

1.Nişasta moleküllerinin su çekerek şişmesi

2.Enzim inhibitörlerinin etkisiz hale getirilmesi

Zararlı Maddelerin Uzaklaştırılması

1.Bitki koruma ilaç kalıntıları

2.Ağır metaller

Olumsuz Etkisi

Doğal Lezzetin Bozulması

1.Doğal aroma veren maddelerin kaybı

2.İstenmeyen koku ve lezzet meydana gelmesi

3.Doğal renk veren maddelerin bozulması

4.Doku ve yapının bozulması

Yapıdaki Besin Öğelerinin Kaybolması

1.Protein ve Aminoasitler (dumanlama ve yanma ile oluşan kayıp, amino asitlerin parçalanması)

2.Yağlar (Doymamış yağ asitlerinin parçalanması)

3.Karbonhidratlar (yanma ile oluşan kayıp, sebzelerin soyulması ile oluşan kayıp)

4.Mineral Maddeler (yanma, soyma, oksidasyon, ısı ve ışık ile oluşan kayıp)

HAMMADDE TEMİNİ

Gıda işleme, tüketicilerin mamul gıda maddelerine olan taleplerine bağlı olarak esasen mevsimlik olmaya yöneliktir. Ayrıca gıda hammaddeleri gerek miktar ve gerekse kalite bakımından mevsimden mevsime değişme göstermektedir. 

İşleme amacıyla, istenilen miktar ve kalitede hammadde temininde kullanılan başlıca uygulamalar şu şekildedir;

1. İşleme yöntemine en uygun çeşidin seçimi: Özellikle bitkisel ürünlerin mamul ürünler haline dönüştürülmesi işleminin etkinliğini sağlamada işleme yöntemine en uygun hammaddenin seçilmesi ve hammadde hasadının mevsim içine düzgün olarak dağılımının sağlanması önemlidir. Hammaddenin özelliklerini belirlemede dikkate alınan başlıca özellikleri; renk, şekil, fonksiyon, yapı (tekstür) ve olgunlaşma eğilimidir.

2. Yetiştirme programının hazırlanıp, hammaddenin kontrat esasına göre temini:  Gıda işleyicileri, işleme mevsiminden önce çiftçi veya yetiştiricilerle kontrat yaparak işleyeceği ürünü güvence altına almaktadır. Gıda işleyicilerinin uygulanmasını isteyeceği koşulları şu şekilde sıralayabiliriz;

 * Toprağı sürme planı üzerinde yetiştirici ile hem fikir olmak

* İstenilen çeşide ait tohum, gübre ve mücadele ilaçlarını yetiştiriciye temin etmek

* Hasat zamanının belirlenmesinde yetiştirici ile işbirliği yapmak

* Kendi elemanları ile yetiştiriciyi teknik konularda eğitmek

* Hasat zamanlarında gerekli alet-ekipman ve işgücünü temin etmek

* Belirlenen fiyattan ürünün tamamının alınması İşlenecek hammaddeyi istenen miktar ve zamanda sağlamanın en güvenli yolu kontrat yöntemidir.

3. Mekanizasyonda gelişmelerin sağlanması:  mekanizasyon, gıda üretiminde büyük yarar sağlarken diğer yandan ürünün büyük ölçüde zarar görmesine de neden olabilir. Bu zarardan en önemlisi ürün bütünlüğünün bozulması ve ürünün mikroorganizmalarla bulaştırılmasıdır.

Ürün; aktarma yönteminin uygun olmaması, taşıma kaplarının uygun olmaması, yüksekten düşürme ve işçinin ihmalinden dolayı zarar görebilmektedir.

4. Hammadde taşıma ve depolama olanaklarının geliştirilmesi:  hammadde taşıma işlemini etkileyen en önemli faktör zaman ve taşıma kabıdır.Ürünün uygun olmayan kaplar içinde taşınması durumunda hammadde büyük zarar görebilir.  Ayrıca taşıma araçlarının sürekli temiz tutulması da zorunludur. Aksi takdirde hammaddenin bu yolla bulaştırılması üretim

sırasında önemli sorunlara neden olabilir.

İdealde hammaddenin işletmeye taşındığı günde işlenmesidir ancak bunun uygulanması her zaman kolay olmamaktadır. Bu nedenle her işletme yeterli kapasitede ve özellikte ürün depolama olanaklarına sahip olmalıdır. Depolama koşulları işlenecek ürünün özelliklerine göre değişim gösterir.

HAMMADDENİN TEMİZLENMESİ

Temizleme: Hammaddeye dışarıdan bulaşmış olan çeşitli yabancı maddelerin ayrılması işlemidir.

Ayıklama: Hammaddenin çeşitli fiziksel özelliklerine göre gruplara ayrılması işlemidir.

Sınıflandırma: Hammaddenin farklı kalite gruplarına ayrılması işlemidir.

Temizleme ve ayıklama işlemleri hammaddenin kalitesini yükseltmeye yönelik işlemler iken, sınıflandırmada kalitesi benzer olan ürünlerin ayrılması amaçlanır. Temizleme işlemi; yasal

hükümler gereği üretim hattında daha sonra oluşabilecek sorunların engellenmesi ve tüketiciye zarar vermemek için yapılır.

Temizleme işleminin fonksiyonları:  

• Bulaşık maddelerin tamamının hammaddeden ayrılması

• Ayrılan bulaşıkların ortamdan uzaklaştırılması

•Temizleme ortamının yeniden kullanıma hazır hale getirilmesi

•Temizlenen hammaddenin geri bulaştırılmasının önlenmesidir.

Gıda hammaddelerine bulaşık maddeler: 

ØMineral maddeler: toprak, taş, kum, metal parçacıklar vb.

ØBitkisel maddeler: sap, çöp, kavuz, sicim, iplik, dal,yaprak vb.

ØHayvansal maddeler:  Dışkı, kıl, tüy, böcek, yumurta

ØKimyasal maddeler: tarım ilaçları ve gübreler

ØMikrobiyal maddeler: mikroorganizmalar ve metabolitleri

Temizleme yönteminin seçiminde etkili olan faktörler:  yabancı maddelerin özellikleri,

hammaddenin özellikleri ve istenilen temizlik derecesidir.

TEMİZLEME YÖNTEMLERİ

 Bu yöntemin başlıca üstünlükleri düşük maliyetli ve kolay uygulanabilir olmasının yanı sıra ürünün temizleme ortamının kuru kalmasıdır. 

Kuru temizleme yöntemleri; 

Eleme,

Aşındırarak temizleme (Fırçalama), 

Ventilasyonlu (Üflemeli) temizleme, 

Aspirasyonlu (Çekmeli) temizleme,

Magnetikli temizleme olarak sıralanabilir.

2. SULU TEMİZLEME YÖNTEMLERİ

 Sulu temizleme yöntemlerinde dikkat edilmesi gereken en önemli nokta; temizlemede kullanılan suyun ve ekipmanların temiz olması ve kirli suyun uygun şekilde boşaltılması ve

atılması ve temizlenmiş ürünün korunmasıdır. Saklamada hammaddenin kuru olması önemlidir.  Temizleme işleminde kullanılan suyun sürekli ve yeterli miktarda olması, içilebilir

nitelikte olması ve maliyetinin düşük olması gerekir.  

Sulu temizleme yöntemleri; Su içinde bekletme (ıslatma),Püskürtmeli (Spreyli) su ile temizleme, yüzdürme ile temizleme, Ultrasonik temizleme, süzme, çökeltme olarak sıralanabilir.

Yıkamanın amacı;

• Toz–toprakla birlikte mikroorganizmaların ve ısıya dirençli sporların büyük bir bölümünü uzaklaştırmak,

• Tarım ilaç kalıntılarını elden geldiğince gidermek,

• Uygulanacak olan ısıl işlemlerin etkinliğini artırmaktır.

Kaliteli bir ürün elde etmek için her madde kendine özgü bir yöntemle ve yeterli düzeyde yıkanmalıdır. Yıkama işlemi;  Yumuşatma (ön yıkama), Yıkama Durulama aşamalarından oluşur

Ön yıkama genellikle büyük işletmelerde yapılır. Bazı işletmelerde ön yıkama hammaddelerin fabrika dışından içeriye su akımı ile taşınması sırasında gerçekleşir. Böylece ön yıkama taşıma ile birlikte yapılmış olur. Bu yöntem daha çok salça üreten işletmelerde kullanılır

Yıkamada basınçlı su kullanılması ile ham maddenin daha iyi yıkanması sağlanmaktadır. Bu yöntemle meyve ve sebzelerin yeterli bir şekilde yıkanabilmesi, kullanılan suyun miktarı ve basıncı ile ilgilidir. Yüksek basınç altında az miktardaki su, düşük basınçlı fakat daha fazla miktardaki sudan daha etkilidir.Yıkamada kullanılan suyun kirli olması halinde yıkama işlemi

yarar yerine zarar getirir. Bu nedenle tüm yıkama işlemlerinde ilke olarak daima soğuk ve temiz su kullanılmalıdır. Bazı durumlarda yıkama suyuna amaca göre değişen oranlarda antimikrobiyal maddeler de eklenebilir. Örneğin; domateslerde önemli bir sorun yaratan sirke sineği yumurtalarını,meyvenin yarık ve çatlak yerlerinden uzaklaştırmak için yıkama suyuna %0.5 – 1 oranında NaOH eklenmesi ve yıkamanın 50 oC’ deki bu çözeltide yapılması önerilmektedir. Ayrıca hayvan karkasların yıkanmasında suya 20 – 50 ppm serbest klor eklenmesinin et yüzeyindeki mikrobiyal yükün azaltılmasında etkili olduğu belirtilmektedir.

Temiz olmayan hammaddenin kullanılmasındaki sakıncalar:

 * İşleme sırasında sistem zarar görebilmektedir.

 * Üretici yasalar gereğince suçlu duruma düşebilir.

 * Tüketicinin sağlığının olumsuz etkilenmesi

 * Firma itibarının kaybolması olabilir.

AYIRMA İŞLEMLERİ

Ayıklamada gıdalar fiziksel özelliklerine göre, sınıflandırma ise çeşitli kalite özelliklerine göre gruplandırılır. Ayırma ve sınıflandırma işlemleri sırasında ürün zarar görebilmektedir ve işletmeci açısından önemli kayıplar görülebilmektedir. Ayırma işlemleri önemli miktarda işgücü kullanımını gerektirir. Çalışanların dikkatli davranmaması durumunda kusurlar artar ve ayırma makineleri etkili olarak kullanılamaz.

Gıda sanayinde özellikle meyve ve sebze işlemede uygulanan ayıklama işlemi ile bozulmuş ve küflenmiş gıdalar ortamdan uzaklaştırılmaktadır. Bu işlem bozulmamış sağlam meyve ve sebzelerin kontamine olmasını engellediği gibi bozulmaya neden olan yüksek sayıdaki mikroorganizma yükünü azaltarak, gıdaya uygulanacak muhafaza yönteminin daha etkili olmasını sağlar. Örneğin salçaya işlenecek olan domateslerde yapılacak bir ayıklama işlemi ile küflü domatesler ayrılarak, daha yüksek kalitede salça üretimi sağlanmaktadır.

Ayıklama ile bozuk, ezik ve küflü ürünler ayrılırken toz ve toprak kaynaklı mikroorganizmaların ortamdan uzaklaşması sağlanmaktadır. Aynı şekilde meyve suyu üretiminde meyvelerin ezilmiş, zedelenmiş, parçalanmış ve bozulmuş olanlarının veya kısımlarının uzaklaştırılması da mikrobiyal yükü önemli düzeyde azaltır.

Ayırma işlemlerinin etkinliği açısından alınması gereken önlemler:

* Ekipman yerleşiminin ve yüksekliğin uygun olması gerekir.

* Aydınlatmanın yeterli, çevrenin hakim renginin gözü yormayan özellikte olması gerekir

* Hafif müzik yayınının yapılması ayırma işleminin etkinliğini arttırabilir.

* İşçilerin işlemle ilgili olarak eğitilmesi gerekir.

AYIRMANIN YARARLARI

1. Ayırma ile ürün sonraki işlemlere (örn kabuk soyma, çekirdek çıkarma,haşlama vb.) daha uygun hale getirilir.

2. Isıl işlemlerde (ısıtma-soğutma) ısı geçiş yeknesaklığı sağlanır.

3. Sabit hacimli kaplar içine istenilen miktarda ürün konulabilir.

4. Tüketici açısından ürünün albenisi arttırılır ve tüketim sırasında porsiyon eşitliği sağlanır. Bu özellik toplu tüketim merkezleri açısından önemli bir husustur.

Ayırma işlemi ürünün ağırlık özelliğine, büyüklük özelliğine ve şekil ve renk özelliklerine göre yapılabilir. Ağırlık özelliklerine göre ayırma: balık filetosu, parça et gibi ürünlerin ayrılmasında kullanılır. Şekil özellikleri her zaman sabit olmayan ürünlerin ayrılmasında kullanılır. Elma, armut, zeytin gibi meyveler ağırlığına bağlı olarak gruplandırılırlar. Büyüklük özelliklerine göre ayırma: Büyüklüğe göre ayırmada çeşitli boylama elekleri kullanılır.  

*Aralık mesafesi ayarlanabilen boylayıcı elekler: Bu ekipmanlarda aralık mesafesi sürekli veya kademeli olarak değişmektedir. Sürekli değişenler makaralı, kablolu veya bantlı olup ürün sürekli genişleyen aralık üzerinde hareket eder. Kademeli olarak aralık mesafesi değişen boylayıcılar makaralı ve vidalı olabilir.

*Sabit aralıklı olan boylayıcı elekler: Bu ayırıcılar belirli büyüklük ve şekil özelliklerine sahip ürünlerin ayrılmasında kullanılırlar. Uygulamanın tarzına bağlı olarak ürünün temas ettiği ayırıcı elemanlar değişmektedir. Yaygın olarak kullanılanlar gözenekli metal levhalar, tel örgüler, bez ve ipek dokumalardır. Ürünün ayırıcı yüzey üzerindeki hareketi rotasyonal, titreşimli veya helezoni olabilmektedir. Sabit aralıklı boylayıcıların düz yataklı veya silindirik yapılı olmak üzere 2 tipi bulunmaktadır.

ELEME

 Eleme işlemi, taneciklerin sadece büyüklüğüne dayanan bir ayırma yöntemidir. Endüstriyel uygulamada katı tanecikler uygun bir elek üzerine konulur, elenir ve alttan alınan "ince"ler ayrılır; üste kalanlar istenilen tane büyüklüğü şartnamesine uygun olmayan kısımdır. Tek bir elek kullanıldığında sadece iki fraksiyon elde edilir. Amaca uygun olarak çoğu kez bir elek serisi tercih edilir. Eleme "ıslak" veya "kuru" yapılabilir.

Endüstriyel elekler, metal çubuklar, delikli metal levhalar, örgü tel kumaş doku veya ipek doku gibi malzemelerden yapılır. Bu amaçla kullanılan metaller çelik, paslanmaz çelik, bronz, bakır, nikel ve moneldir. Eleklerin çoğunda tanecikler elek açıklığından gravite (ağırlık) etkisiyle düşerler (bazı dizaynlarda fırça veya santrifüj kuvvetten yararlanılır). Kaba tanecikler daha ağır olduklarından sabit bir yüzeyde, büyük açıklıklardan çabukça geçerler. İnce taneciklerin uygun deliklerden geçebilmeleri için eleme yüzeyinin çalkalanması gerekir. Çalkalanma işleminde uygulanan en yaygın yöntemler, silindirik bir eleğin yatay bir eksen etrafında döndürülmesi veya düz bir eleğin çalkalanması, döndürülmesi, mekanik veya elektriksel etkilerle titreştirilmesidir.

Döner Elekler

Eleklerin çoğunda önce kaba taneler sonra inceler ayrılır. Bu Bu tip makinelerde birkaç donanım bulunur; elekler birbiri üzerine yerleştirilmiş ve bir kasa içine konulmuştur. En kaba (geniş delikli) elek en üstte, en incesi (dar delikli) en alttadır; üstten alta doğru birkaç fraksiyonun ayrılabileceği uygun boşaltma kanalları vardır. Elenecek karışım üst eleğe konulur, taneciklerin deliklere rastlaması için elekler ve kasa döndürülür.

Titreşen Elekler

Küçük genliklerle titreşen eleklerde titreşim mekanik veya elektriksel olarak sağlanır. Mekanik titreşimler, yüksek hızlı eksantriklerden kasaya, kasadan da eleklere geçirilir.

ÇÖKTÜRME

Çöktürme gravimetrik analizlere özgü işlemlerin ilkini oluşturur. Numune çözeltisi hazırlandıktan sonra tayin edilecek madde uygun bir reaktif ile çöktürülür. Çöktürme için kullanılan reaktif sadece aranan madde ile çökelek oluşturmalı, başka iyonlarla tepkime vermemelidir. Eğer böyle bir ihtimal varsa tepkime veren iyon uygun bir yöntemle uzaklaştırılmalıdır.

Çöktürmede amaç çözünürlüğü olabildiği kadar az, saf ve iri taneli çökelek elde edilmesidir. Çöktürme işlemi, karıştırma ve ısıtma işlemlerindeki kolaylık nedeniyle bir beher içinde ve sıcakta yapılır. Çöktürmenin tam olabilmesi için öncelikle tayin edilecek maddenin uygun konsantrasyonda olması, çöktürücü reaktifin damla damla ilave edilmesi, kabın devamlı çalkalanması gerekir.

Çöktürmenin tam olup olmadığı mutlaka kontrol edilmelidir. Bunun için çöktürmenin tamamlandığı izlenimi edinildiğinde karışım bir süre kendi hâline bırakıldıktan sonra üstteki berrak kısma 1-2 damla çöktürücü reaktif damlatılıp bulanıklık olup olmadığı gözlemlenir. Bulanıklık oluşursa çökelme tamamlanmamış demektir ve çöktürmeye devam edilir. Çökelme tamamlandıktan sonra elde edilen çökelek olgunlaştırılmak üzere bir süre dinlendirilir. Böylece çökelek ile çözelti arasında çözünürlük dengesi kurulur

Çöktürme sonucu elde edilen çökeleğin aşağıdaki özelliklere sahip olması gerekir: Çökeleğin çözünürlüğü çok az olmalıdır. Çökelek kolayca süzülebilmeli ve yıkanabilmelidir. Çökelek belirli bir bileşimde sabit tartıma getirilebilmelidir. Çökelek, analiz süresince hava şartlarından etkilenmemelidir. Çökelek aşırı nem çekici olmamalı, hava oksijeni ile tepkimeye girmemeli, uçucu olmamalı, ısı ve ışıktan etkilenmemelidir. Çökelek çok iri taneli olmamalıdır. Çok iri taneler içinde çözelti hapsedildiğinden hatalı sonuçlar elde edilir. Çökelek tayini yapılacak maddeyi nicel olarak ihtiva etmelidir. Çökeleğin mol ağırlığı, aranan maddenin mol ağırlığından tercihen büyük olmalıdır.

Son olarak bir beher içinde çöktürülüp olgunlaştırılan çökelek, süzme işlemi ile çözelti fazından ayrılır. Süzme ya filtre kâğıtları ile ya da süzme krozeleri ile yapılır.

Çökelek yüzeyine tutunmuş veya içinde hapsolmuş kirlilik oluşturan maddelerin uzaklaştırılması için çökeleğin uygun bir çözücüyle iyice yıkanması gerekir. İyi bir yıkama ile çökelek kirliliğinden kaynaklanabilecek analiz hataları engellenmiş olur.

FİLTRASYON

Katı ve sıvı ayırımına süzme yani filtrasyon denir. Süzme, yıkama ve kurutma işlemlerini yapan ekipmanlara FİLTRE denir. Filtreler cihazın kendisi yani içine filtre kutularının yerleştirildiği kutular ve filtre dokusu olmak üzere iki kısımdan oluşur. Süzme işini gerçekleştirecek olan diyaframın yerleştirileceği bir filtre yatağı ayrılan katıların birikmesini sağlayacak bir birikim yeri, katı-sıvı karışımının yıkama işleminde kullanılacak sıvının, buharın veya havanın taşınmasını sağlayan kanallar ve bulaşık süzüntünün ve yıkama sıvısının ayrılmasını sağlayacak kısım bulunur.

Filtrasyon çeşitleri

1. Basınç altında filtrasyon: Santrifüj pompaları ile yapılır. Basınç arttırılarak ürün süzme ortamına taşınır. Filtre dokusunun özelliğine göre uygulanan basınç değişebilir.

2. Vakum altında filtrasyon: Süzme ortamının alt kısmında havanın emilmesi suretiyle basınç farkı yaratılarak gerçekleştirilir.

3. Sabit debili filtrasyon: Birim zamanda daima sabit miktarda filtratın elde edildiği filtrasyonlardır. Karışıma basınçlı filtrasyonla debiyi sabit tutulur.

4. Sabit basınçlı filtrasyon: Birim zamanda elde edilen filtrat zamanla azalır. Avantajı; zamanla elde edilen filtrat azalır fakat berraklık artar. Yani berraklaştırmasıyla bulantıdan kaynaklanan sorunlar ortadan kalkıyor.

Filtre tablaları Yapısında ürünün süzülmesine yardımcı olan selüloz vardır. Kağıt ve kağıt materyalleri selülozdan yapılır. Süzme işleminde görev olan bu filtre tablaları filtre edilecek üründen zarar görmeyen özellikte olması gerekir. Selülozdan başka bazı katkı maddeleri de vardır. Bunlar; kizelguhr, asbest ve perlitdir..

Membran filtrasyon yöntemi Su (içme, işletme, kullanma), meşrubat, gibi sıvı gıdaların ve suda tam olarak çözülen katı gıdaların analizinde ve özellikle gıdada aranılan mikroorganizma sayısı 10 ml 'de 1 veya daha az ise uygulanabilecek hemen hemen tek yöntemdir. Membran filtrasyonda kullanılan filtreler çok ince, çok poroz, selüloz asetat ve/veya selüloz nitrattan oluşan disklerdir. Membran filtreler 10 nm 'den 8 μm ya da daha fazla por çaplı olarak sağlanabilmektedir.

Membran filtrasyon yönteminin kullanımında bazı sınırlamalar vardır. Suda tam olarak eriyebilenlerin dışında kalan katı gıdalar ile boza ve şeftali suyu gibi pulplu sıvılar normal filtrasyon işlemi ile membran filtreden geçirilemezler. Benzer şekilde normal yağlı süt de kolaylıkla filtre edilemez. Bununla beraber, bu gibi gıdaların filtrasyonu için özel çözücüler ve/veya enzimler ve/veya ön filtre kullanımı ile membran filtrasyon yöntemi pek çok katı gıda da başarılı bir şekilde kullanılmaktadır.

SANTRİFÜJLEME

 Santrifüjleme, yoğunlukları farklı sıvı-sıvı veya katı-sıvı madde karışımlarında maddelerin merkezkaç kuvvetinin etkisiyle birbirlerinden ayrılmasıdır. Bu işlemi yapan aletlere seperatör denir.

- Etkili güç merkezkaç kuvvetidir. Yerçekiminin 5000-15000 katı kadar kuvvet uygulanır.

- Santrifüjün dönüşü 1500- 5000 devir/dak olabilir.

- Santrifüjlemeye en iyi örnek yağsız süt tozu elde edilirken, sütün öncelikle yağının ayrılmasının gerekliliğidir. Bu işlem santrifüjlemeyle yapılır ve sonradan kurutularak elde edilir.

- Santrifüjlemede sıvıların birbiri içinde çözünmemesi gerekir. Birbiri içinde çözünen maddeleri santrifüjlemeyle ayırım yapılamaz.

SANTRİFÜJLEMENİN AMACI

1. Birbiri içinde çözünmeyen özgül ağırlıkları farklı sıvıları birbirinden ayırmak

2. Santrifüjlemeyle hızlandırılmış bir filtrasyon sağlanır.

3. Berraklaştırmak: içinde % 1-2 oranında katı madde içeren madde bulunuyorsa ve bunun santrifüjlemeyle sıvıdan ayrılması işlemidir.

4. Dekantosyon: içinde %5-6 katı madde bulunuyorsa ve bunun santrifüjlemeyle sıvıdan ayrılması işlemidir.

GIDA SANAYİNDE SANTRİFÜJ KULLANIMI

 1. Hayvansal yağlar,bitkisel yağlar ve balık yağlarının eldesinde kullanılır.

 2. Meyve sularının ve şuruplarının berraklaştırılmasında kullanılır.

 3. Sütten kremanın ayrılmasında kullanılır.

 4. Bitkisel ve hayvansal yağların rafinasyonu sırasında bu yağların kurutulmasında amacıyla kullanılır.

 5. Turunçgil kabuk yağlarının rafinasyonu sırasında bu yağların kurutulması amacıyla kullanılır.

 6. Biranın berraklaştırılmasında biranın filtrasyonunun hızlandırılmasında kullanılır.

 7. Nişasta endüstrisinde mısır, buğday ve pirincin kurutulmasında elde edilir.

 8. Hayvansal ve bitkisel proteinlerin elde edilmesinde kullanılır.

9. Şekerin kristallerinin ayrılması, yıkanması ve kurutulması işlemi santrifüjleme ile yapılır.

10. Dondurarak konsantre etme işleminde kullanılır.

11. Petekteki baldan petek ve balın ayrılmasında kullanılır.

12. Sütteki yabancı maddelerin ayrılmasında kullanılır.

13. Kakao, kahve ve çayın ekstraktlarının elde etmede kullanılır.

14. Balık ununun kurutulmasında kullanılır.

15. Meyve ve sebze sularının santrifijlemesiyle filtrasyonundan yararlanılır.

DAMITMA Damıtma, iki veya daha fazla bileşenden oluşan homojen bir sıvı karışımının buharlaştırılması sonucunda buhar fazındaki bileşenlerin, uçuculuk farkından yararlanarak birbirinden ayrılması işlemidir.

Adi Damıtma

Basit yapılı, kolay uçucu, kaynama sıcaklığında bozulmayan maddeler normal atmosfer basıncında damıtılır.

Ayrımsal Damıtma

 Birbirinden ayrılacak karışımların kaynama noktaları birbirine ne kadar yakınsa bu maddeleri ayırmak o kadar güçtür. Kaynama noktaları arasındaki fark 20 oC den az olan sıvı karışımlarının ayrılmasında ayrımsal damıtma kullanılır. Ayırma normal damıtma düzeneğine bir fraksiyon başlığı takılarak yapılır. Fraksiyon başlıkları daha geniş bir soğutma yüzeyine sahip olduklarından karışımdaki maddelerin kaynama noktalarına göre birbirinden ayrılması daha kolaydır. Daha az uçucu olanlar yoğunlaşıp geri dönerken, uçuculuk özelliği fazla olanlar başlığın üst kısmına geçerler. İyi bir ayrımsal damıtma için fraksiyon başlığındaki ısı kayıplarının önlenmesi gerekir. Bunun için kolon bir bez parçası ya da cam pamuğu ile izole edilmelidir.

Vakumda Damıtma

Birçok madde normal atmosfer basıncındaki kaynama sıcaklığına gelmeden bozunur.

Bu maddeler normal atmosfer basıncında damıtılamaz. Bazı bileşikler ise çok yüksek kaynama noktasına sahip olduklarından normal damıtma uygulamak zordur. Bu iki durumda da vakumda damıtma uygulanır.

Vakumda damıtma yönteminde atmosfer basıncının altındaki basınçlarda damıtma işleminin yapılması gereklidir.

EKSTRAKSİYON

 Ekstraksiyon hem laboratuvar çalışmalarında hem de ilaç, petrol, kozmetik, gıda gibi birçok endüstriyel alanda kullanılan verimli bir ayırma işlemidir. Ayrılacak maddenin katı veya sıvı fazda olmasına bağlı olarak sıvı-sıvı veya katı-sıvı ekstraksiyon metotlarından biri uygulanır ve ayırma gerçekleştirilir.

Ekstraksiyon, katı veya sıvı herhangi bir maddenin bileşiminde bulunan unsurun veya unsurlardan bir kısmının uygun bir çözücü yardımı ile absorbe edilerek ayrılması esasına dayanır. Diğer bir adı da çekme olan ekstraksiyon işlemi kimyada, bilinenin aksine, bir saflaştırma değil ayırma yöntemi olarak kullanılır.

SIVI-SIVI EKSTRAKSİYONU

 Sıvı-sıvı ekstraksiyonu, homojen bir karışımdaki maddelerden birinin çözücü yardımıyla ayrılması işlemidir. Çözeltideki bir maddeyi, çözelti ile karışmayan ancak maddeyi çözen bir organik çözücü ile absorbe ederek ayırma esasına dayanır. Bu işlem "hem organik fazda hem de su fazında çözünebilen bileşiklerin, sulu fazdan organik faza aktarılması" için yapılır. Organik maddeler, genel olarak organik çözücüler ile (suya oranla) daha çok çözünür. Bu özelliklerinden yararlanılarak suda çözünmüş organik maddeler çekilir ve organik çözücüye alınır. Organik çözücü, ekstraksiyondan sonra ayırma hunisi yardımıyla çözeltiden ayrılır.

Sıvı ekstraksiyonunda karışımdan çekilecek maddenin cinsine göre uygun çözücünün seçilmesi çok önemlidir. Bu çözücü; Karışımdan kolay ayrılabilmeli, Zehirli atık bırakmamalı, Su ile karışmamalı, İstenen madde dışındaki maddeleri çözmemeli, Ucuz olmalı ve kolay temin edilebilir olmalıdır.

Bu iş için kullanılan en uygun çözücüler di etil eter, kloroform, benzen, petrol eteri, karbon tetra klorürdür. En çok tercih edileni ise (kaynama noktasının düşük olması ve kuvvetli çözücü özelliği nedeniyle) di etil eterdir. Sıvı ekstraksiyon işlemleri, genellikle yuvarlak ya da oval ayırma hunisi kullanılarak gerçekleştirilir. Ayırma hunisinin büyüklüğü, toplam hacmin iki katı kadar olmalıdır.

Herhangi bir “A” bileşiğinin sulu bir çözelti içinde olduğunu varsayalım. “A” maddesini sudan kurtarmak için; Sulu çözelti, bir ayırma hunisine alınır. Ayırma hunisine "A" maddesini çözen, ancak su ile karışmayan bir çözücü ilave edilir. Çalkalama sırasında gaz oluşabileceği göz önüne alınarak tıpa kapanmadan, ayırma hunisi yavaşça çevrilerek ön karışma sağlanır. Ayırma hunisi, tıpası kapatılıp tıpa çıkmayacak şekilde tutularak kuvvetlice çalkalanır. Çalkalama esnasında musluk arada bir açılarak içeride oluşan gazın çıkması sağlanır.

Ayırma hunisi ayırma düzeneğine yerleştirilip fazların ayrılması beklenir. Şayet sulu çözeltiye eklenen organik çözücü sudan hafifse (eter, benzen vb.) o takdirde sulu faz altta kalır. Şayet organik çözücü sudan ağırsa (kloroform, karbon tekra klorür vb.), o takdirde sulu faz üstte yer alır. Ayırma hunisinin musluğu açılarak fazlar ayrı kaplara alınır.

KATI-SIVI EKSTRAKSİYONU

Katı-sıvı ekstraksiyonu, çok bileşenli bir katı maddenin bileşenlerinden birinin veya bir kısmının (bir çözücü ile) çözülerek ayrılmasıdır. Katı içinde bulunan maddelerden biri, bu maddeyi çözebilen bir çözücü yardımıyla alınır. Çözücü ve ayrılan maddeden oluşan sıvı

karışım, katı maddeden ayrıldıktan sonra çözücünün herhangi bir yoldan uzaklaştırılması ile geride sadece ayrılan madde kalır. Günlük yaşamda sıkça karşılaştığımız çay yapımı, endüstriyel boyutta ise şeker pancarından şeker; yağlı tohumlardan yağ elde edilmesi katı-sıvı ekstraksiyonu için verilebilecek örneklerdir.

Katı-sıvı ekstraksiyonunda, katı faza ekstrakte edilen, çözücüye ekstrakte eden; elde edilen sıvı karışıma ise ekstrakt adı verilir. Örneğin çay yapımında; katı çay yaprakları ekstrakte edilen, su ekstrakte eden, çay ise ekstrakt olur.

Katı-sıvı ekstraksiyonuna etki eden faktörler üç ana grupta toplanabilir.

Çözücü ile madde teması: Katının hazırlanması, kırma, öğütme, parçalara bölme veya yeniden şekillendirme olarak gerçekleştirilebilir. Çözünmesi istenen madde katı yüzeyinde ise, çözücü ile ekstrakte edilmesi kolaydır. Çözünmesi istenen madde katının içinde ise, katının bir ön işlemden geçirilerek parçacık boyutunun küçültülmesi ile katı-çözücü temas yüzeyi arttırılarak ektraksiyon verimi yükselir.

Kullanılan çözücünün seçimi: Ekstraksiyon işlemi için seçilen çözücü istenilen maddeyi çözebilen yapıda olmalıdır. Çözücüde çözünen maddenin doygunluk noktasına bağlı olarak çözücü kapasitesi belirlenir. Ancak çözücü kapasitesi ne olursa olsun, kullanılan çözücü miktarı inert katının miktarına göre seçilmelidir. Çözücü ekstrakte edilen katıdan ve ekstre çözücüden (çözünen+çözücü) kolayca ayrılabilme özelliğine sahip olmalıdır. Ekstraksiyonda düşük kaynama noktasına sahip çözücülerin kullanılması tercih edilir.

Sıcaklık: Ekstraksiyon işleminde yüksek sıcaklıklarda çalışmak çözünen maddenin çözücüye geçişini hızlandırır. Ekstre edilecek katının yapısına bağlı olarak sıcaklıkla ekstraksiyon verimi artmasına rağmen, yüksek sıcaklıkta bazı bileşenlerin yapısında bozunmalar oluşabilir ve arzu edilmeyen bileşikler de çözünebilir.

BOYUT KÜÇÜLTME İŞLEMLERİ

 Boyut küçültme, boyutun parçalara ayrılması işlemidir. Bu işlem için mekanik güç kullanımı gerekmektedir. Boyut küçültmenin nedenleri

 1. Bütün içindeki istenilen fazın elde edilmesi (şeker pancarından şekerin elde edilmesi)

 2. Mamul ürünlerin elde edilmesinde uygulanması zorunlu işlem olması (baharat, un sanayi) 3. Ürünün toplam yüzey genişliği arttırılarak kurutma, soğutma, ısıtma işlemlerinin hızını arttırır. Hızın arttırılması işlem süresini kısaltır.

 4. Çözünme işleminin hızı arttırılır.

 5. Homojen karışımların elde edilmesi sağlanır

Boyut küçültme işlemlerinde uygulama şekilleri

 1. Yarımlama, çeyreklere ayırma,dilimlere ayırma

 2. Doğrama: maddelerin doğal yapısının uygun olmadığı durumlarda ve dilimlenemeyecek durumlarda yapılır.

 3. Ezme, pulp haline getirme

 4. Kübik, şerit kesme

 5. Rendeleme

 6.Öğütme

 7. Dilimleme

 8. Eleme

 Boyut küçültme işleminde yararlanılan kuvvetler

 * Basma (Ezme,Sıkıştırma) : Presleme ile yapılır.

 * Çarpma: Değirmenler ile yapılır.

 * Aşındırma: Rendeleme ile yapılır.

 * Kesme : Kesiciler ile yapılır.

Yarı katı gıdaların (et, meyve,sebze) Sıkıştırma, kesme, parçalama ya da yırtma işlemlerinden birisi ile ufalayan makina veya ekipmanlara “—Kesme Makinaları” denir.

Kesme makina ve ekipmanları dört gruba ayrılır.

pul (flake) haline getiren dilimleme makinaları—

Küp yapanlar,—

Şerit (shreding) yapanlar ve—

Pulp yapan makinalar.—

Boyut Küçültücü ekipman seçiminde dikkat edilecek hususlar

 Temel ilke;

 * işlem süresinin kısa olması * İşlem maliyetinin düşük olması * İstenilen özellikte yarı mamulün elde edilmesi * Ürün-ekipmanın uyumu

 1. Hammaddenin sertlik derecesi: Buna göre daha çok güç ve enerji harcanır.

2.Hammaddenin mekanik yapısı: Hangi mekanik gücü, istediği önemli materyalin ezme, presleme, kesme işlemlerinden hangisinin yapılacağına dair bilgi edinilmesi ve maddenin lifli, kristal yapıda olup olmadığının bilinmesi gerekir.

 3. Hammaddenin nem oranı: en çok % 2-3 nem içermelidir.

 4. Hammaddenin ısıya karşı duyarlılığı: Öğütme sırasında sürtünmeden dolayı bir ısı oluşur bunun için ısıya karşı hassas ürünlerde ortamın sıcaklığını düşürecek sistemler olmalıdır.

 5. Ekipmanların aşınmaya karşı dayanıklı ve uzun ömürlü olması: Boyut küçültmede en önemli olay boyutu küçültülecek ekipmanı ürün hangi amaçlar kullanılacağına göre seçilmesidir. Bazı ürünler boyut küçültmeden önce kurutulur.

ÖĞÜTME

 Öğütme hububat tanelerinde endosperm ve kepeğin birbirinden ayırmak ve endospermi una indirgemek için yapılan işlemdir. Bir baksa deyisle buğdayların un veya irmik haline getirilmesi için yapılan işlemdir. Buğdayların yabancı maddelerden temizlenip tavlandıktan sonra üzerinde dişler bulunan veya bulunmayan farklı hızlarda donen vals adı verilen silindirler arasında kırılarak eleklerden elendikten sonra 1-150μm parçacık büyüklüğünde toplanan ürüne un denir.

Öğütme islemi 4 sisteme ayrılmaktadır:

1.Kepek ve ruşeymin endospermden ayrıldığı KIRMA SİSTEMİ

 2. Kabuğa yapışık halde bulunan az miktardaki endosperm parçalarının ve ruşeym parçalarının ayrıldığı KAZIMA SİSTEMİ

 3. Endospermi una indirgeyen REDÜKSİYON SİSTEMİ

 4. Diğer 3 sistemden geri alınan endospermden kepeğin ayrıldığı KUYRUK SİSTEMLERİ (Tailings System)

Öğütme işlemi kırma, ufalama, ayırma ve sınıflama işlemlerini kapsar. Kırma ve ufalama işlemleri değirmenin kırma ve redüksiyon sistemlerinde, ayırma ve sınıflama işlemleri ise pürifikasyon (irmik temizleme) ve eleme sistemlerinde gerçekleştirilir. Öğütmede bir vals çifti ve hemen ardından gelen elekten olusan sistemlerde gerçekleştirilir. Bu sistemlere pasaj denir. Pasajlarda kırma ve inceltme işlemlerinde 4 farklı ürün elde edilmektedir; Endospermin yapışık olduğu iri kabuk parçaları İri endosperm parçaları (irmik) İnce endosperm parçaları (dunst) En ince endosperm parçaları (un, 1-150 C)

Valsli Değirmen: Valsli değirmen günümüzde tas değirmenlerin yerini almış ve un fabrikalarında kullanılan en önemli makinelerdir. Bir isletmede bir değil bir dizi valsli değirmen kullanılır. Bunlar ard arda yerleştirilerek buğdayın kademeli olarak kabuğu ayrılır ve endosperm inceltilir. Böylece istenen ekstraksiyon derecesinde un elde edilir. Bir valsli değirmende partikuller vals yüzeyindeki dişler ve valsler tarafından uygulanan basınç nedeniyle vals aralığına doğru itilirken oluşturulan kesme ve sıkıştırma kuvvetlerine maruz kalırlar.

HOMOJENİZASYON

 Karışmayan iki sıvının, çalkalanması sonucunda oluşan karışıma emülsiyon denilmektedir. Bu karışım kendi hâline bırakıldığında yeniden iki faza ayrılmaktadır. Örneğin süt; sürekli fazı oluşturan serum içinde yağ taneciklerinin dağılmasıyla oluşan yağ-su emülsiyonudur.

Süt içinde emülsiyon hâlde bulunan yağ globüllerinin daha küçük parçalara bölünerek yağın daha stabil hâle gelmesi amacıyla yapılan mekaniksel işleme homojenizasyon denilmektedir. Süt teknolojisinde homojenizasyon işleminin asıl amacı; yüzeyde toplanma eğiliminde bulunan yağ taneciklerinin ortalama 3-4 μm olan çaplarını 0.5-1 μm’ye küçültmek suretiyle hareketlerini durdurmak veya çok yavaşlatmaktır. Bunun yanında rengin beyazlatılması, viskozitenin artırılması ve tadın iyileştirilmesi gibi diğer amaçları da vardır.

Homojenizasyon amacıyla kullanılan aletlere homojenizatör denilmektedir. Emme ve basma sistemi ile çalışan bu aletin birçok çeşidi vardır. Bunlar genellikle üretebildikleri basınca göre sınıflandırılmaktadır. Süt fabrikalarında genellikle yüksek basınçlı homojenizatörlerden yararlanılmaktadır.

Yağ globüllerinin parçalanması işlemi sütün yüksek basınç altında ve belirli bir sıcaklıkta homojenizatörün çok küçük aralıklara sahip sübaplarından geçirilmesi ile meydana gelmektedir

Süt yağ globüllerinin çevresi 5-10 nm kalınlığında protein-fosfolipid kompleksinden oluşan bir membranla kaplanmıştır. Homojenizasyon sonucunda membran parçalanmakta ve ortamdaki yağ globüllerinin sayısı 10.000 kat çoğalmaktadır. Ancak homojenizasyon sonucunda globüllerin dış yüzey alanında bir artış meydana geldiğinden önceki membran miktarı bu yeni globülleri kapatamamaktadır. Bu nedenle kazein miselleri ve serum proteinleri yeniden membran meydana getirmektedirler. Yani emülsiyon durumunun devamını sağlamaktadır.

Homojenizasyon Yöntemleri

Tam Homojenizasyon

Bu yöntemde sütün tamamı homojenizatörden geçirilmektedir. Sütün yağ oranı düşük olduğu için tanecikler daha iyi parçalanmakta ve daha iyi bir homojenizasyon sağlanmaktadır. Ancak tam homojenizasyon, fazla zaman ve enerjiye gereksinim gösterdiğinden işletmeler tarafından pek tercih edilmemektedir. Ayrıca büyük kapasiteli homojenizatörlerin pahalı olması da yatırım maliyetini olumsuz etkilemektedir.

Kısmi Homojenizasyon

Enerji giderlerinin düşürülmesi bakımından tercih edilen bir yöntemdir. Burada öncelikle sütün kreması ayrılmaktadır. Kremanın yağ oranı; ayırma işlemi sırasında separatörün ayarlanmasıyla ya da ayırma işleminden sonra yağsız süt ilavesiyle % 12-20 arasında olacak şekilde standardize edilmektedir. Bu krema homojenizatörden geçirilmektedir. Böylece homojenizatörden geçirilecek süt miktarı toplam süt miktarının % 20-25’i kadar olmaktadır. Homojenizasyon sıcaklığı 50-70°C ve homojenizasyon basıncı ise tek kademeli olarak 150-200 kg/cm2 olarak uygulanmaktadır. Homojenizasyon işleminden sonra krema yağsız sütle karıştırılarak normal bileşime getirilmektedir. Bu yöntemde kremanın yağ oranı yüksek olduğundan homojenizasyon etkinliği biraz zayıf olmaktadır.

İki Aşamalı Homojenizasyon

Homojenizasyon işleminden sonra, yağ globüllerinde kümeleşme eğilimi görülürse ikinci bir homojenizasyon daha yapılabilmektedir. Buna iki aşamalı veya iki kademeli homojenizasyon denilmektedir. Bu yöntem bazı ürünlerde yağın iyi bir dağılımını sağlamak için gerekebilmektedir. İlk homojenizasyonda 150-200 kg/cm2 basınç altında parçalanan yağ globüllerinin, ikinci aşamada 20-40 kg/cm2lik bir basınçla parçalanarak homojenizasyon etkililiği artırılmaktadır.

Homojenizasyonu Etkileyen Faktörler

Sıcaklık

Homojenizasyon sıcaklığı yağ taneciklerinin birleşmesi üzerinde etkili olduğundan önemli bir faktördür. Sıcaklık arttıkça birleşme azalmaktadır. Bu nedenle homojenizasyon sıcaklığı 50°C’den yukarıda, genellikle 65°C olarak uygulanmaktadır.

Basınç

Homojenizasyon basıncı arttıkça parçalanma sonucu oluşan yeni yağ taneciklerinin çapları küçülmektedir. Süt için uygulanan homojenizasyon basıncı genellikle 100-200 kg/cm2 arasında değişmektedir. Homojenizasyon sırasında uygulanan basıncın bir kısmı ısı enerjisine dönüştüğünden sütün sıcaklığında artma görülmektedir. Bu nedenle sıcaklık artış miktarı dikkate alınarak homojenizasyon basıncı belirlenmelidir.

Homojenizatör Memesinin (Kafasının) Yapısı

Bu da parçalanmayı etkileyen bir faktördür. Düşük basınçta iyi bir kavitasyon etkisi yaratan memenin, homojenizasyon etkisi daha yüksek olduğu için tercih edilmektedir. Memenin dizaynına göre homojenizasyon basıncı yarıya düşürülebilir.

Homojenizasyonun Avantaj ve Dezavantajları

  Yağ taneciklerinin toplam yüzey alanı arttığından, taneciklerin homojen dağılımı sağlanır ve böylece yağın yüzeyde toplanması önlenir. Işığı yansıtma yeteneği artar ve sütün rengi daha beyaz algılanır. Sütün viskozitesi, yani kıvamı artar. Yağın yüzeyi arttığı için süt tadı iyileşir. Süt yağı daha iyi sindirilmekte ve proteinin hazmolması hızlanmaktadır. Peynir teknolojisinde kullanılacak sütün homojenize edilmesi, peyniraltı suyuna geçen yağ miktarını azaltmakta, peynirin olgunlaşmasını hızlandırmakta ve peynir yapısının yumuşak olmasını sağlamaktadır. Ancak pıhtının yumuşak olmasının istenmediği durumlarda bu dezavantaj olmaktadır.

Yağ globüllerinin yüzey alanı arttığından, starter bakterileri tarafından sentezlenen mikrobiyel lipaz enziminin temas edeceği substrat konsantrasyonu da artmakta ve lipoliz olasılığı yükselmektedir. Işık etkisine karşı duyarlılık artmakta ve ransit, sabunumsu veya oksidasyon tadı gibi çeşitli tat kusurları ortaya çıkabilmektedir. Mikrobiyel bulaşmalar için daha geniş bir alan oluşmaktadır. Proteinlerin ısı stabilitesi azaldığından UHT süt üretiminde homojenizasyon işlemi sterilizasyondan sonra yapılmaktadır.

KARIŞTIRMA İŞLEMLERİ

 İki ya da daha fazla sayıda özellikleri farklı maddelerin birbiri içinde homojen dağılmalarını sağlama işlemidir. Karıştırılan bu maddelerin fiziksel özellikleri;

 - Hepsi katı olabilir (poşet çay, kabartma tozu, vanilya vb)

-katı+sıvı olabilir (çay, şurup, salamura vb.) Maddelerin viskozitesi arttıkça onu karıştırmak için gerekli olan kuvvetinde artması gerekir. Karıştırma işlemi için karıştırma kapları ve karıştırıcılar kullanılmaktadır. Kullanılan kaplar ürünle reaksiyona girmemelidir.

Karıştırıcılarda ise motor, şaft ve karıştırma ekipmanları bulunur.

Karıştırıcının özellikleri üzerine etkili olan faktörler

 1. Karıştırılacak maddelerin özellikleri

 2. Karıştırılacak maddelerin miktarı

 3.Karıştırma işleminden beklenen yararlar: homojen karışımlar elde etmek, ısıl işlemlerde ısı geçiş yeknesaklığının sağlanması, ısı geçişinin hızlandırılması ve homojenleştirilmesidir. Margarin, ekmek, pasta, kek, salata sosları, meyve suları, dondurma, çerez üretiminde karıştırma gereklidir. Çerezlerde yanmanın önlenmesi için karıştırma yapılır.

Karıştırma işleminde girdap oluşabilir bu ürün içine hava karışmasına neden olur. Ayrıca özgül ağırlığı yüksek olan katı maddelerin dipte birikmesine yol açar.

Girdap oluşması, suyun karıştırma elemanı seviyesine kadar inmesiyle oluşur. Girdap oluşumunu önlemek için; kabın içine engeller yerleştirilmelidir; kabın yan cidarları boyunca yapılmış metal ya da çıtalar engellemek amaçlı kullanılabilir. Özellikle meyve suyu ve yağ sanayinde girdap istenmez. Karıştırıcılar;

•Düşük veya orta viskozitedeki sıvı karıştırıcılar

•Çarklar

•Kanatlı karıştırıcılar

•Türbinli karıştırıcılar

•Tokmaklı disk tipi karıştırıcılar

• Pervaneli karıştırıcılar olarak ayrılabilirler.

Karıştırma Yöntemleri

Sıvı-Sıvı

Bu amaçla kullanılan cihazlar çarkları, deniz taşıtlarına ait pervaneleri ve türbinleri kapsayacak şekilde standardize edilebilir. Basit çarklar genel olarak az ve basit olan işler için kullanılır. Pervaneler karıştırma için daha çok kullanılır.

Sıvı-Katı

Katının küçük tanecikli, sıvı viskozitesinin düşük ve sıvının birim hacmindeki katı miktarının az olduğu durumlarda düz kanatlı türbin kullanılabilir. Böylelikle süspansiyon hâlinde bir karışım elde etmek mümkündür. Bu şartlardan herhangi biri olmadığı takdirde işlem yoğurma veya bir katının bir başka katı ile karıştırılması şeklinde gerçekleştirilir.

 Sıvı-Gaz Bu işlem genelde gazın bir türbin altına enjekte edilmesi şeklinde yapılır. Gazın bir pervane altına gönderilmesi fayda sağlamaz. Çünkü pervaneden doğan akım eksenel ve aşağıya doğrudur. Tamamıyla bu yönde olmamakla beraber eski bir metot da şu şekildedir: Bir tank içindeki sıvıya delikli bir boru içinden gaz gönderilmesi. Bu metot homojen bir karışım elde etmek için yetersizdir.

 Katı-Katı Bu konuda sistematik bir sınıflandırma yapmak mümkün değildir. Çok değişik tiplerde cihazlar kullanılır. Ayrıca endüstri kolları farklı olsa da bu cihazların yapıları genelde aynıdır

Karıştırmaya Etki Eden Faktörler

 Sıcaklık: sıcaklık artışı karıştırmayı kolaylaştırır

 Karıştırma süresi: ürünün kalitesini etkiler. Süre uzadıkça homejen bir karışım elde edilir ancak enerji maliyeti artar. Gereğinden az bir karıştırma ise topaklanmaya sebep olur. Karıştırıcı tipi Devir sayısı: Karıştırıcı elemanın birim zamanda (1 dk. ) kendi ekseni etrafındaki dönüş sayısına devir sayısı denir. Karıştırmanın istenilen şekilde gerçekleştirilebilmesi için karıştırma elemanının belirli bir devirde dönmesi gerekir.

EMÜLSİYON

 Emülsiyon, karışmayan iki sıvının birbiri içinde dağılmasıyla oluşan heterojen sistemlerdir.

Sıvılardan dağılan damlacıklar karışımın iç fazını, dağılan damlacıkları içeren faz ise dış fazı oluşturur. İç fazı oluşturan damlacıklara “globül” adı verilir. Emülsiyon hazırlanmasında emülsiyonu oluşturan yağ ve su fazları iki şekilde dağılım gösterir:

Su iç fazı yağ dış fazı oluşturuyorsa su/yağ ( s/y: yağ içinde su)

Yağ iç fazı su dış fazı oluşturuyorsa yağ/su ( y/s: su içinde yağ)şeklinde ifade edilir.

Emülsiyonlarda Aranan Özellikler

Emülsiyonu oluşturan iki faz birbirinden ayrılmamalıdır.

Emülsiyon içinde bulunan yağ acımamalıdır.

İçerisinde küf ve mikroorganizma ürememelidir Emülsiyon Oluşumu Birbirine karışmayan iki sıvı, çalkalandığı zaman her iki fazda da damlalar oluşur. Çalkalama tamamlandıktan bir süre sonra damlalar bir araya gelerek tekrar ayrı iki faz oluştururlar.

Sıvıların birbiri içinde homojen bir şekilde dağılması ve damlaların iç fazda uzun süre kalması için sisteme emülgatör (yüzey etken madde) eklenir. Böylece sıvılar arasındaki yüzey gerilimi de azalmış olur. Homojen görünüm sağlanır. Bu görünüm uzun süre kaldığında oluşan emülsiyonun dayanıklılığı da artmış olur. Eklenen emülgatör emülsiyonu oluşturan hidrofil ve hidrofob fazlar arasında düzgün bir şekilde dağılır. Bu dağılım iç fazın damlacıkları çevresinde gerçekleşerek iç faz damlacıklarının bir araya gelmesini engeller. Böylece emülsiyon içinde homojen bir dağılım sağlanır.

Emülsiyon Bileşenleri Bir emülsiyon içeriğinde; yağ fazı, su fazı ve emülgatör ( emülsiyon oluşturucu) vardır. Ayrıca kullanım amacına uygun olarak antimikrobiyal, antioksidan, koku veren madde, tatlandırıcı ve etken madde içerir. Emülsiyon içerisinde yer alan karbonhidrat, protein ve sterol gibi maddeler mikroorganizmaların üremesine neden olur. Mikroorganizmaların üremesi sonucu emülsiyonun kokusu ve rengi bozulabilir ve kıvamında değişiklik gözlenebilir. Yani emülsiyon kararsız hale gelebilir. Bu durumu önlemek amacıyla emülsiyon içeriğine antimikrobiyal maddeler eklenir. Emülsiyon içerisinde %20’den fazla etil alkol, %67 şeker, %10’dan fazla pololidler ve %40-50 gliserin veya sorbitol bulunması durumunda, emülsiyon sistemi kendi kendini korur ve ek bir koruyucu maddeye gerek kalmaz. Emülsiyonlarda bulunan doymuş yağ molekülleri ve doymamış hidrokarbonlar kolaylıkla oksidasyona uğrayabilir. Oksidasyon emülsiyondaki yağın acımasına ve emülsiyonun bozulmasına neden olur. Bunu engellemek için emülsiyon bileşimine antioksidan maddeler eklenir.

Emülsiyonların Kullanım Alanları

Emülsiyonlar, çözeltilere göre etken maddenin kimyasal kararlılığını (stabilitesini) daha iyi koruyan, tadı ve kokusu kötü olan maddelerin kullanımında kolaylık sağlayan sistemlerdir. Ayrıca emülsiyonlar kanser tedavisinde, yapay kan verilmesinde, tanı amacıyla görüntülemede vb. birçok nedenden dolayı önemli bir yere sahiptir. Kozmetik amaçlı kullanılan krem, losyon ve merhemlerin çoğu emülsiyon yapısındadır. Bunun dışında tarım ve gıda (sosis, salam, helva, çikolata, margarin, mayonez vb.) endüstrisinde de yaygın olarak kullanılmaktadırlar.

Emülsiyonların Hazırlanış Yöntemleri

Emülsiyonların içeriğine, ürün miktarına ve çeşidine göre farklı hazırlanış yöntemleri vardır. Küçük çapta emülsiyon hazırlamada başlıca üç yöntem uygulanır. Her üç yöntemde de önce çekirdek (primer) emülsiyon oluşturulur. Çekirdek emülsiyon için yağ, su ve zamk belirli oranlarda karıştırılır.

Kuru zamk Yöntemi Bu yöntemde emülgatör çözünmediği faza serpiştirilerek eklenir. Homojen oluncaya kadar hızlı bir şekilde karıştırılır. Çekirdek emülsiyon için gerekli su ilave edilerek aynı yönde sürekli karıştırılır. Çekirdek emülsiyon oluşunca karakteristik şakırtı sesi duyulur. Oluşan çekirdek emülsiyona dış faz durumunda olan sulu faz azar azar ilave edilerek emülsiyon istenilen miktara tamamlanır. Bu yöntem y/s tipi emülsiyon hazırlamada uygulanır. Yaş zamk Yöntemi Kullanılacak emülgatör çözündüğü faza (dış faz) eklenir ve eritilir. Üzerine diğer faz (iç faz) eklenerek çekirdek emülsiyon oluşturulur. Daha sonra dış fazın geri kalan kısmı eklenerek emülsiyon istenilen miktara tamamlanır. Bu yöntemle hem y/s, hem de s/y tipi emülsiyon hazırlanabilir.

Şişe Yöntemi

Bu yöntem uçucu yağ içeren emülsiyonların hazırlanması için uygulanır. Bunun için yağlı faz şişe içine konur, içine arap zamkı ilave edilerek iyice çalkalanır. Üzerine dış faz olan su eklenerek çalkalanır. Böylece çekirdek emülsiyon elde edilir, sonra kalan dış faz ile

istenilen miktara tamamlanır.

İlaç sanayinde büyük miktarda emülsiyonların üretiminde iç ve dış fazlar 70-72oC’de ısıtılır. İki faz daima ayrı karışımlar olarak hazırlanır. Her iki karışım da filtre edilir. Genellikle iç faz dış faz üzerine yavaş yavaş ve karıştırılarak ilave edilir. Karıştırma işlemi emülsiyon soğuyuncaya kadar devam eder.

Karıştırma için yüksek devirli bir karıştırıcı kullanılır. Bu tip karıştırıcılarda çok miktarda emülsiyon hazırlanabilir. Karıştırıcıların kullanılması sırasında sıcaklık artışı görülebilir. Bu nedenle karıştırıcılarda soğutma sisteminin de bulunması gerekir. Ancak bu ekipmanla ince bir dispersiyon yapmak mümkün değildir. Dispersiyon, iç fazın dış faz içinde homojen olarak dağılmasıdır.

Emülsiyon Kontrolü

Emülsiyonlar fiziksel olarak genellikle dayanıksızdırlar. Dayanıklı bir emülsiyonda; Dağılmış olan fazda hiçbir ayrılma görülmemeli, Kolaylıkla akabilmeli, Az bir çalkalamada tekrar dayanıklı görünümüne gelmelidir. Emülsiyonun bekletilmesi sırasında bazı sorunlarla karşılaşılabilir. Bunlar aşağıda açıklanmıştır.

Kremalaşma: Dış faz iç fazdan daha yoğunken (y/s emülsiyonu) damlacıkların üste toplanmasıdır. Kremalaşma sonrasında emülsiyon çalkalandığında tekrar eski görünümünü alır.

Flokülasyon: İç faz, damlacıklarının geri dönüşümlü olarak bir araya gelmesidir. Bu durum kremalaşma esnasında, öncesinde ve sonrasında gerçekleşebilir.

Koalesans: Emülsiyon damlacıklarının birleşerek büyük damlalar oluşturmasıdır.

Faz Ayrılması: Damlacıkların kremalaşma ve koalesansa göre daha fazla miktarının birleşmesiyle oluşur. Çalkalama sonrasında emülsiyon tekrar eski halini almaz.

Faz Dönüşümü: Bir emülsiyonun s/y tipinden y/s tipine dönüşmesi veya bu olayın tersine denir. Bu durum emülsiyon hazırlanırken her iki fazın karıştırılması, ısıtılması veya soğutulması sırasında görülebilir.