Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

TOPAKLANMAYI ÖNLEYİCİLER. GİRİŞ Topaklanmayı önleyici maddeler gıda partikülleri arasındaki birbirini çekme eğilimini azaltan, adhezyonu önleyerek ince.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "TOPAKLANMAYI ÖNLEYİCİLER. GİRİŞ Topaklanmayı önleyici maddeler gıda partikülleri arasındaki birbirini çekme eğilimini azaltan, adhezyonu önleyerek ince."— Sunum transkripti:

1 TOPAKLANMAYI ÖNLEYİCİLER

2 GİRİŞ Topaklanmayı önleyici maddeler gıda partikülleri arasındaki birbirini çekme eğilimini azaltan, adhezyonu önleyerek ince taneli veya toz haldeki ürünlerin alışkanlığını sağlayan ve topaklanma eğilimlerini engelleyen inert organik ve ya inorganik bileşikler olarak tanımlanmaktadır.Uluslararası Gıda kodeks ko- misyonu (cac)nun tanımında ise gıda partiküllerinin birbirine yapışmasını ön- leyen maddeler olarak ifade edilmektedir.Topaklanmayı önleyiciler’’topaklan-mayı önleyici ajan, yapışmayı önleyici ajan serbest akış ajanı veya kurutma ajanı’’isimleri ile de kullanılırlar.Bu maddeler suda çözünmedikleri ve yüksek su absorblama kapasitesine sahip olmaları nedeni ile hiğroskopik gıdaların toz ve granüler formlarının serbest akışını saglamak amacıyla kullanılırlar. Parçacıkları ince bir tabaka ile kaplayan söz konusu maddeler,aradaki mesa- feyi arttırarak ve zıt yüklü parçacıklar arasındaki elektrostatik çekimi önleyerek birbirlerine yapışmalarını engellerler.

3 Gıdalarda Topaklanma ve Önlenmesi Tozların fiziksel ve akış özellikleri partikülleri arası sıvı filmler ve köprülerin varlı- ğından etkilenmektedir.Partiküller arası sıvı köprüler partiküllerin kendiliğinden to- paklanmalarına neden olmaktadır.Genel olarak partiküllerin,özellikle de çözünebilir veya kısmen çözünebilir partiküllerin yüzeyinde sıvı film oluşması akış güşlüklerine ve aşırı durumlarda şiddetli kekleşme problemlerine neden olabilmektedir. İnce tozlarda sıvı köprüsünün kurulması ve bunun topakların kuvveti üzerine etki- sinin teorik yönü araştırılmaktadır.Partikül çapı ve film özellikleri, özellikle de yüz- ey gerilimi, topak kuvvetini etkileyen faktörlerdir. Toz halindeki gıdaların kütle öz- ellikleri üzerine sıvı köprülerin etkisi hakkında daha az bilgi bulunmaktadır. Gerçek gıda tozlarında bu etkileri saptamanın güçlüklerinden birisi;nem yoğunlaşmasının ve-ya erimenin bir sonucu olan sıvı köprülerin oluşumunun partikülün bizzat kendi-sindeki dokusal veya geometrik değişimlerle de bağlantılı olmasından kaynaklan-maktadır. Gerçek tozların kütle davranışındaki değişiklikler birçok olası meka nizmanın birlikte etkisinin bir yansımasıdır.Her bir mekanizmanın önemi ve katkısı farklı tipte tozlar arasında değişiklik gösterebildiğinden bunların özel fonksiyonlarını ve önem sıralarını belirlemek ve ölçmek gerekmektedir.Toz materyaların işleme öz- liklerini geliştirmek için iki yaklaşım bulunmaktadır.Bunlardan birincisi de materyalın ilgili fiziksel ve kimyasal özelliklerini mümkün olduğunca değiştirmek amaçlanmak-tadır. İkinci yaklaşım ise topaklanmayı önleyici ajanların kullanılmasıdır.Topaklan-manın önlenmesi ve akışkanlığın düzenlenmesi birbirinden bağımsız iki kateğori olarak da değerlendirile bilmektedir. Tozların topaklanma eğilimini ve akışkanlığını hangi topaklanmayı önleyici madele- rin etkinliğini belirten bir çok mekanizma bulunmaktadır.

4 Gıdalarda Topaklanma ve Önlenmesi Bir tozun topaklanma eğilimini ve akışkanlığını düzenlemede bazen birden fazla mekanizma rol oynaya bilmektedir.Topaklanmanın önlenebilmesi ama-cıyla kullanılan topaklanmayı önleyici madde partiküllerinin toz yığını halin- de maddenin partiküllerine yapışması gerekmektedir. Bu olay maddenin da- ha sonraki yüzey özelliklerini etkilemektedir.Bu yapışkanlılık olayının madde yüzeyinin topaklanmayı önleyici maddeler ile tamamen ve kısmen örtülmesi- ne göre değişmektedir.Topaklanmayı önleyici maddeler ile toz yığınlarının yüzeylerinin tamamen uymadığı durumlarda bulunmaktadır.Böyle durumlar- da toz yığınlarının üzerini kapatacak bir örtü pratik olarak mevcut değildir. Topaklanmayı önleyici maddeler düzenli değişmez bir akışın sağlanmasına sağlanan korunmasına ve maddenin akış hızını arttırmaya yardımcı olmak - tadır.Gerektiği zaman topaklanmayı önleyici maddeler gıda separatörler gibi etki ederek toz halindeki gıda partikülleri arasında katılaşmayı azaltmakta ve akışkanlığı düzenlemektedirler.Topaklanmayı önleyici maddelerin aşırı ilave- sini akışı geciktirmesi nedeniyle optimum düzeyler belirlenmiştir. Bu düzey deki akışkanlık değişik topaklanmayı önleyici maddeler için farklı olabilmek- tedir.

5 Gıdalarda Topaklanmayı ve Önlenmesi Doygunluk noktasına ulaştıktan sonra topaklanmayı önleyici madde gıda partikülle- rinin toplanmaları nı geciktirecek ve akışı şekillendirecektir. Topaklanmayı önleyici maddelerin yapışmayan partikülleri materyallerin toz halinde kalmasına yardımcı olurlar.Tozların topaklanma eğilimini ve akışkanlılığını etkileyen mekanizmalar dört gurpta incelenebilmektedir.

6 Fiziksel Ayırma Topaklanmayı önleyici madde partikülleri ile örtülen toz partiküller birbirlerinden fiziksel olarak ayrılmışlardır.Bu nedenle, iç partiküller arası etkileşimler topaklan- mayı önleyici madde partiküllerinin temas ettiği noktalarda bulunmaktadır.Bu aj- anları partikülleri ile toz halindeki gıda partikülleri arasında zayıf bir etkileşim bul- unmaktadır.Bu fiziksel ayrımın mümkün olan sonuçları aşağıda belirtilmektedir. Sıvı köpüklerin kesilmesi: Nem absorbsiyonu ya da yoğunlaşması sonucunda,suda çözünen maddeler içeren partiküller yüzeyinde bir sıvı kapman meydana gelebil- mektedir.Bu sıvı katman komşu partiküller arasına girip,partiküller arası sıvı köp- rüler oluşturmaktadır.Bu körüler gıda maddesinin kurutulma düzeyine bağlı olarak- tan tekrar kristallenmekte ya da katılaşmaktadır.Bu şekilde toz halindeki gıda parti- külleri oluşan bu katı köprüleri gıda tozlarının bağlanarak meydan getirdikleri bu olay gıda tozlarında çok yaygın olarak görülebilen bir topaklanma mekanizması ol- up nem topaklanması olarak bilinmektedir.Düşük bağıl nemli ortamda topaklanma- yı önleyici ajanlar bu mekanizmaya engel olurlar.Buda gıda tozlarında meydana ge- len sıvı filmin sürekliliğine engel olarak gerçekleştirirler. Gıda maddelerine katı oluşması durumunda düşük bağıl nemli ortamda gıdalarda muhafaza edilerek olu- şan bu katı köprülerin mekanik dayanımları büyük ölçüde düşürülmektedir.Kristal şeker ya da tuz gibi topaklanmaya karşı dirençleri oldukça az olan gıda maddelerin

7 Sıvı köprülerin kesilmesi de sıvı köpüklerin meydana gelmesi birçok topaklanma problemine sebep olmak- tadır.Kullanılan ajanlar gıdalarla karışabilir nitelikte olmalıdır.Bu durum oluşmadı- ğı zaman gıda maddesini akışkanlığında kesinlik oluşur.Gıdada yer yer topklanma- lar meydana gelir ve buda akışkanlığı önemli ölçüde engeller. Yağlanma:Yapışkan tozlar serbest akışkan tozlarla karşılaştırıldığında, serbest ak- ışkan tozlarda partiküller arası iç sürtünme akışkanlığı en çok etkileyen faktördür. Bununla birlikte stearatlar gibi bazı topaklanmayı önleyici ajanlar düz yüzey yara- tarak yağlayıcı ya da oldukça büyük toz partikülleri arasına yerleşen çok küçük yu varlaklar maddeler gibi etki edebilirler.Sukroz tozları ile yapılan bir çalışmada,kal- siyum stearatın etkili bir yağlayıcı olduğu,silisyum dioksit,silikat ve trikalsiyum fosfatın ise iç sürtünme azalmasında etkilerinin az bulunduğu,hatta bazı durumlar- da maddelerin iç sürtünmeyi belirgin olarak arttırdıkları saptanmıştır.

8 Absorbe edilen su için rekabet Bir çok topaklanmayı önleyici madde yüksek su absorblama kapasitesine sahiptir. Bu nedenle bu tip alanlar su tutma isteği oldukça fazla olan gıda tozları ile kullanıl- dıklarında suyun tamamını absorbe ederek gıda maddelerinin higroskopisini azal- ır ve topaklanma eğilimlerini düşürürler.Ancak bu durumun oluşa bilmesi için or- tamın toz halindeki gıda maddesinin yüzeyinde bulunan topaklanmayı önceli ajan- lar ortamın nemli absorbe etme gıda maddelerinin nem absorbe etme kapasitelerini düşürme,sıvı köprülerin oluşması ve kapanması,iç partiküller arası etkileşimlerin bozulması gibi işlevlerini yerine getirememektedir.

9 Elektrostatik yükleri ve moleküler kuvvetlerin bozulması Gıda maddesinin yüzeyi topaklanmayı önleyçi ajanlarla tamamen kapatıldığı zam- anlarda,toz halindeki gıda maddesi yığılma özelliği göterebilmektedir.Bu gibi dur- umlarda topaklanmayı önleyici ajanların kapı bir duvar gibi etki etme olasılıkları bulunmamaktadır.Bu durumda, söz konusu ajanlar elektrostatik yükleri nötralize ederek veya moleküller arası çekim kuvvetlerin azaltarak etki ederler.Elektrostatik yükler toz partiküllerinin karşılıklı olarak birbirini geri itmesine neden oldugundan,tozların topaklanmaları önlene bilmektedir. Kristal yapının değişmesi:sodyum klorürün kristalendirinmesinde sodyum ferrosi yanür gibi maddeler ilave edilerek tuzun kristal yapısını kaybetmekte ve bu yapı yerine yumuşak ve kırılgan dendritik kristaller oluşmaktadır. Diğer yanda;normal kristal partiküllerin yüzeylerinde katkı maddelerinin bulunması, herhangi bir sıvı köprüsünün tekrar kristalleşmesin yeni köprü oluşmasına neden olmakta ve bu durum dendritik katı köprüleri oluşturmaktadır. Yumuşak ve kırılgan dendritik kristallerin zayıf olmaları nedeniyle gevrek ve kolaylıkla parçalanabilecek topaklar bu tip köprüler tarafından bir arada tutulmaktadır.

10 Topaklanmayı Önleyicilerin sınıflandırılması Gıdalarda yaygın olarak kullanılan topaklanmayı önleyici ajanlar ince öğütülmüş toz halindeki parçalar olup büyük kütleler halindeki maddelere katılarak söz konusu kütlelerin akışkanlılığını geliştirirler ve topaklanma eğilimlerini engeller gıda sana- yisinde kullanılan topaklanmayı önleyiciler silikatlar, fosfatlar, karbonatlar, alkali meta ferrosiyatlar, yağ asitlerinin element tuzları,ve diğerleri (mikro kristalize selö- loz talk nişasta)şeklinde genel olarak sınıflandırabilmektedir.Bu gurplarda yer alan ve gıda sanayisinde yaygın olarak kullanılan bazı topaklanmayı önleyici maddeler aşağıda kısaca açıklanmaktadır. Silikon dioksit:(SİO2) saydam,tatsız,kristal veya toz halinde bir madde olup,kendi ağırlığının yaklaşık %120’si kadar nem çekme özelliğine sahiptir. Doğada çakmak- taşı kuartz ve toprak halinde bulunmaktadır.Nemden dolayı kekleşmeye maruz kal- an bazı gıdalarda tuz,un ve hazır çorbada topaklanmayı önleyici ajan olarak kullan- ınmaktadır. Bu madde toz kahve,vanilya,hamur kabartma tozu ve kurutulmuş yum- urta sarısı da katılmaktadır. Tuzda en fazla %2 vitaminlerde %3 sodyum propiyonat içinde maksimum %1 oranında kullanılmaktadır.

11 Sodyum aluminyum silikat (Na2ALSİO3), nem çekici ve nem engelleyici özellikleriyle kendi ağırlığının % 75 kadar su absorbe edebilmektedir. Tuz karışımlarında toz şekeri sütsüz kremada ve kuru karışımlarda kullanılmaktadır.Genelde önerilen kullanım miktarı %1-2 arasın- dadır. Kalsiyum silikat: (CaSiO3) kabartma tozu,sofra tuzu ve bazı kuru katı mad- delerien kekleşmesini engelleyerek serbest akışkanlarını sağlamaktadır.İnce öğüt- ülmüş kalsiyum silikat,ağırlığının 2,5 katı kadar sıvı absorbladığı halde serbest akışı sağlayabilmektedir.Hamur kabartma tozunda %5’e kadar,sofra tuzunda ise %2’ye kadar kullanılabilmektedir.Çeşitli gıda ve gıda bileşenleri karışımında, vanilya tozu üreminde de kullanılan söz konusu madde sudan başka yağları ve diğer apolar bile- şikleri de absorbladığından serbest esansiyel yağları içeren baharatlar ve toz karışımlara da katılabilmektedir. Magnezyum silikat :(MgSiO3)ince,beyaz renkte tatsız ve kokusuz bir toz ol- up,sofra tuzunda veya vanilya tozunda topaklanmayı önleyici olarak kullanılmakta- dır.Sofra tuzunda kullanım sınırı % 2 kadardır.

12 Kalsiyum karbonat: (Caco3),kireç taşında doğal olarak bulunan tatsız ve kokusuz bir maddedir.Pratikte suda ve alkolde çözünmeyen kalsiyum karbonatın çözünürlüğü aluminyum tuzları ve karbondioksit varlığında artarken, alkali hidroksit varlığında çözünürlüğü azal- maktadır. Trikalsiyum fosfat: (Ca3(PO4)2),mono,di ve trikalsiyum fosfat formları bul- unan,beyaz renkli,kokusuz ve tatsız bir maddeir. Yanlızca tri-bazik formunun topak- lanmayı önleyici fonksiyonu olduğu belirtilmektedir. Sofra tuzu, toz şeker, süt tozu pudinğ,et, kuru kürlenmiş gıdalar, hububat unları ve vanilya tozu gibi gıdalarda kul- lanılmaktadır. Magnezyum karbonat: (MgCO3)beyaz toz veya kütle halinde bir madde ol- up,pratikte suda çözünmekte,ancak hafif bir alkali reaksiyon vermektedir.Sofra tuz- unda ve kuru karışımlarda kullanılmaktadır. Yukarıda belirtilen maddelerin yanı sıra kaprik, kaprilik, lorik,oleik, miristik, pal- mitik,stearik asit gibi bazı yağ asitlerinin aluminyum,kalsiyum,sodyum,magnezyum, potasyum ve amonyum tuzlarının da topaklanmayı önleyici fonksiyonlarının bulun- duğu belirtilmektedir.

13 Topaklanmayı Önleyicilerin Gıdalarda Kullanım Alanları Topaklanmayı önleyici ajanlar genellikle kimyasal olarak inert ya da pratik olarak inert maddeler olup, %2’ye kadar olan konsantrasyonlarda kullanımları etkili olmak- tadır. Topaklanmayı önleyici maddeler tuzlar, baharat tozları ve kek karışımlarında, hazır çorbalarda,ayrıca katkı maddeleri karışımında, şekerlerde ve hububat ürünler- inde yaygın yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Topaklanmayı önleyici maddelerin seçiminde;sağlığa zararlı olmaları,seçilen mad- denin hem akışkanlıkta hem topaklanma özelliklerinde istenen tepkimeyi vermesi, karıştırma ve elle işlemedeki kolaylığı,fiziksel ve kimyasal özellikler üzerine etkileri besleyici değeri, fiyatı gibi faktörler göz önüne alınmaktadır. Topaklanmayı önleyici maddenin yığın yoğunluğu,tozluluk,suya ilgi ve nem tutma gibi özellikleri, bulanık- lık oluşturup oluşturmaması değerlendirmede önemli olmaktadır. Topaklanmayı önleyici ajanlar hububat ürünlerinin işleme özelliklerini geliştirmek amacıyla da kullanılmaktadır.Zayıf akışkanlığa sahip olmaları nedeniyle yığın halin- deki hububat ürünlerinin işlenmesinde çeşitli problemler ortaya çıkmaktadır. Kuru tozların işleme ve karıştırılmalarının sağlanması için yığınların sabit ağırlık hızında olması gerekmektedir.Serbest akış yapan materyaller bu özelliği göstermektedirler.

14 Topaklanmayı Önleyicilerin Gıdalarda Kullanım Alanları Toz şekerler oldukça kohezif materyaller olup kuvvetli kek oluşturma özelliği gös- terirler.Gıda ve ilaç sanayisinde önemli ingrediyent olarak akışkanlıkları ve fiziksel karakteristikleri birçok işlemde önemlidir.Yapılan bir araştırmada aluminyum silik- at ve kalsiyum steartın iki tip topaklanmayı önleyici madde olark toz şekerlerde %1 lik düzeyde kullanımlarında şeker partiküllerinin etkin olarak kaplandığı saptanmış- tır.Bir diğer çalışmada ise silikon oksit, sodyum aluminyum silikat,trikalsiyum fos- fat ve kalsiyum searat %0. 1ile %2arasında dört k onsantrasyonda test edilmiş ve maksimum topaklanmayı önleyici etkinin % arasında görülğübelirtilmiştir. Dikalsiyum fosfat ve dimagnezyum fosfatın da sofra tuzlarında kullanımlarının nor- mal ve düzgün akışı sağladığı belirtilmektedir.Tirkalsiyum fosfat günlük baharat ka- rışımları için topaklanmayı önleyici olarak kullanılmaktadır.Trikalsiyum fosfatın ka- tı partiküller olarak gıda ürünleri için akışkan yatak kurutucuda kullanımı partikülle- re düzenli akış kazandırmaktadır. Sodyum ferrosiyanürün dekahidratının tuzlarda 5 ppm den az kullanılması durum- unda etkin bir topaklanmayı önleyici madde olduğu, ancak 13 ppm’de yıldız şekilli sodyum klorür kristallerinin oluşmasına neden olduğu bildirilmektedir.

15 Kalsiyum stearat(C36H70CaO4) gibi uzun zincirli yağasitlerinin kalsiyum ve mag- nezyum tuzlarının kurutulmuş s ebze ürünlerinde,tuzda soğan ve sarımsak tozunda topaklanmayı önleme amacı ile kullanılabileceği bildirilmektedir. Mikrokristalize sellülozun ise dilimlenmiş veya rendelenmiş peynirlerin kümelenmelerini önlemede etkin oldukları belirtilmektedir.

16 Topaklanmayı Önleyiciler ile İlgili Yasal Düzenlemeler Uluslar arası Gıda Kodeks Komisyonu (CAC) nun 1992 yılında yayınladığı listede topaklanmayı önleyici olarak sınıflandırılmış maddelerden,CAC(1997,1999),Avrupa Topluluğu (EC,1995) ve Türk Gıda Kodeksi yönetmeliği (1997)’ ne göre gıdalarda kullanımına izin verilenler çizelge 12.1de gösterilmektedir.Bu maddelerin gıdalarda kullanım miktarları çeşitli ürünlerde genelde 10mg/kg ile GMP ( Uygun teknoloji- nin gerekti miktar) düzeyinde değişmektedir.Amerika Birleşik Devletleri (ABD)’de topaklanmayı önleyici ajanlar toz haline getirilmiş ya da kristal haldeki gıda tozla- rına ilave edilmekte ve böylece gıdalarda kek oluşumu ve topaklanma önlenmekte- dir.ABD de yaygın olarak kullanılan topaklanmayı önleyici maddelerden silikon ok- sit, silikatlar, çözünmeyen fosfatlar ve stearik asidin iki ve üç değerli tuzları birkaç mikron büyüklüğündeki çok ince tozlar olup,çoğu inert olan bu maddeler GRAS(ge- Nelde güvenilir olarak kabul edilenler)listelerinde yer almaktadır.

17 12.1 CAC,EC ve Türk Gıda Kodeksi Yönetmenliğine göre gıda- larda kullanımına izin verilen topaklanmayı önleyiciler(CAC,19- 97,1999;EC1995 TGKY,1997) ISN NO Topaklanmayı önleyiciler 170 Kalsiyum karbonat 341 Kalsiyum fosfat 343 Magnezyum fosfat 381 Ferrik amonyum sitrat 421 Mannitol 460 Sellüloz 470 Yağ asitleri tuzları(Al,Ca,Na Mg,K ve NH4) 500 Sodyum karbonat 504 Magnezyum karbonat 530 Magnezyum oksit 535 Sodyum ferrosiyanür 536 potasyum ferrosiyanür CAC EC TGKY

18 Çizelge:12.1 INS NO Topaklanmayı önleyiciler 538 Kalsiyum ferrosiyanür 551 Silikon dioksit,amorf 552 Kalsiyum silikat 553 Magnezyum silikatlar 554 Sodyum aluminosilikat 555 Potasyum aluminyum silikat 556 Kalsiyum aluminyum silikat 559 Aluminyum silikat 560 Potasyum silikat CAC EC TGKY

19 KAYNAKLAR: Anonymous,1960.Mcgraw-Hiil Encyclopedia of Science and Technology.Vol.5. Mc Graw-hill Book Company ınc. New York CAC, 1992, Codex Alimentarius - General Requirements.Vol.1.2nd Ed.FAO/ WHO.Rome CAC, 1997.Joint FAO/WHO Food Standards Programme.Report of the twenty- Ninth session of the Codex Commitee on Food Additives and Contaminants.FAO/ WHO.Rome.194s.


"TOPAKLANMAYI ÖNLEYİCİLER. GİRİŞ Topaklanmayı önleyici maddeler gıda partikülleri arasındaki birbirini çekme eğilimini azaltan, adhezyonu önleyerek ince." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları