Dünyada ve Türkiye’de Süt Üretimi Prof.Dr.Barbaros Özer

Nüfus artışı-Süt talebi Hayvan barınaklarının ve çiftliklerin uygunluğu Beslenmenin doğru ve tam yapılması Üstün verimli ırkların oluşturulması Tekniğine uygun süt sağım noktalarının oluşturulması

Dünyada Süt Üretimi 1973’den 2003’e kadar %31 artış Son 28 yılda AB ülkelerinde sığır sayısı %20 azalmasına karşın süt verimi %11 artış göstermiştir En yüksek inek sütü miktarı artışı Asya’da yaşanmıştır

Türkiye’de Süt Üretimi Mevcut süt üretimi 13.5 milyon ton/yıl dolayında DPT; 2004 yılında 10.659 bin ton olan toplam süt talebinin 2013 yılında 15.098 bin tona yükseleceğini, Buna karşılık; 2004 yılında 10.660 bin ton olan süt üretiminin ise 2013 yılında ancak 12.613 bin tona yükseleceğini öngörmektedir

TZOB ise; 2004 yılında -1.400 ton olan Üretim-Talep arasındaki farkın ise gittikçe açılarak 2013 yılında -2.485 bin tona çıkacağını öngörmektedir (TZOB, 2008).

Arz analizi ve mevcut sektörel kapasite Gıda sanayi içerisinde en dinamik alt sektör Oligopol/monopol oluşumu yok Ülker : günlük kapasitesi 3.000 ton; Sütaş : günlük kapasitesi 2.500 ton; Pınar : günlük kapasitesi 800/1.000 ton; Yörsan : günlük kapasitesi 700/1.000 ton; Danone : günlük kapasitesi 1.000 ton. Toplam süt üretiminin %13’ü Toplam sanayiden geçen sütün %43.8’i büyük işletmeler tarafından işlenmektedir

2010 yılı TOBB verilerine göre TOBB’da kaydı bulunan; 58 büyük ölçekli işletmede 706.384 ton fermente süt ürünü (yoğurt, ayran vb.) 54 işletmede 224.854 ton peynir üretimi, 45 işletmede 122.768 ton süt bazlı yağlı ürünler 28 işletmede de 594.753 ton içme sütü üretimi gerçekleştirilmiştir.

Süt sektöründe kapasite kullanım oranları Yıl ortalaması olarak %55-60 arasındadır Bazı dönemlerde kapasite kullanımı %20 seviyelerine kadar düşebilmektedir. Türkiye’de süt arzı ile talep arasındaki dengeyi kurabilmek amacıyla başlatılan teşvik uygulamaları sonucunda sanayiye giden süt miktarında kısmi artış sağlanmıştır.

Süt ürünleri ithalatı Oldukça sınırlıdır 2004 yılında tüm gıda ithalat giderleri içerisindeki payı %3.2, parasal değeri ise 60 milyon $ iken 2005, 2006, 2007 ve 2008’de bu değerler sırasıyla %3.2, %3.3, %4.3 ve %3.5 olarak gerçekleşmiştir 2008 yılında ithalatın rakamsal boyutu 133 milyon $ olmuştur (süttozu ve krema > tereyağı ve diğer yağ bazlı ürünler > peynir)

Süt Ürünleri İhracatı Türkiye süt ürünleri ihracatı 2004-2008 yılları arasında %231.7 oranında artış göstererek 136 milyon $’a ulaşmıştır. Süt ürünleri bazında ihracat gelirleri ithalat giderlerinden az da olsa fazladır (133 milyon $ ithalat giderine karşılık 136 milyon $ ihracat geliri). Peynir-lor> peyniraltı suyu tozu > dondurma ve yenilebilir buzlar

Talep analizi Çizelge 1. Türkiye’de süt ve ürünleri tüketimi (kg/kişi-yıl) (süt eşdeğeri olarak) 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Peynir 77,07 72,80 61,48 79,61 78,31 81,99 84,00 85,41 Yoğurt/ayran 27,80 26,25 22,17 28,71 28,24 28,80 29,57 30,29 30,80 Tereyağı 18,95 17,90 15,12 19,58 19,26 19,64 20,16 20,66 21,00 Dondurma 1,13 1,33 1,09 1,46 1,43 1,45 1,49 1,52 1,54 Süttozu 1,39 1,06 0,92 1,15 1,14 1,17 1,20 1,23 1,26 Süt ürün toplamı 126,34 119,34 100,78 130,51 128,37 130,92 134,40 137,70 140,02 İçme sütü 18,93 19,56 20,55 20,58 21,72 23,22 24,45 26,02 TOPLAM 145,27 138,89 121,33 151,09 150,09 154,14 158,18 162,15 166,04

Sütün Oluşumu Meme bezinin morfolojisi Fetal (gebelik) dönemi a. Ekdoderm dokusunun gelişimi ve ardından alveollere dönüşüm. b. Alveollerin oluşumu c. Meme tomurcuğunun gelişimi (7.-8. haftaya kadar) d. 5. embriyonal ayda meme başlarının oluşumu

Gebelik sırasında gelişme Puberteyt dönemi a. doğumdan seksüel olgunluğa kadar geçen süreç b. Meme süt kanal sistemi son şeklini almaktadır Gebelik sırasında gelişme a. Gebeliğin 4. ayında parankima dokusu süt geçişi için büyür b. 5. ayda parankima dokusu memenin tamamını kaplar c. 8. ayda alveol oluşumu tamamlanır

Meme Yapısı Meme yapısı 1- meme kesesi 2-meme başı kesesi 3-meme başı kanalı 4-alveol

Alveollerden süt çıkışı Meme bezinde alveol salkımından meydana gelen yaklaşık 2 milyar adet odacık bulunmaktadır Dokunun 1 cm3’ünde yaklaşık 75.000 adet alveol yer almaktadır 150-220 alveol bir süt kanalına bağlanmaktadır

Sütün salgılanması Sütün oluşumu sırasında alveoller süt ile dolar Meme iç basıncı 30-35 mm Hg düzeyine yükselir Sağım olayında refleksler ve hipofiz bezi hormonları etkilidir

Sütün salgılanması Doğal uyarı Teknik uyarı a. oksitozin ve taşıyıcı protein olan reurophysin sentezini tetikler b. oksitozin süt bezlerinin kapiler kanallarına ulaşır c. kapiler kanallarda miyoepitel hücrelerin kasılmasına yardımcı olur Teknik uyarı a. zil/çan vb. akustik sesler b. dokunma vb..

Hormonlar Prolaktin : sütün oluşumu boyunca tüm mekanizmayı yöneten hormondur Oksitosin : Meme boşluğundan sütün pompalanmasını regüle eder

Teknik ya da doğal uyarı sonucu süt sağımının başlama mekanizması Stimülasyon var Stimülasyon yok Teknik ya da doğal uyarı sonucu süt sağımının başlama mekanizması Ön süt sağımı (pre-milking) ile oksitozin hormonu stimülasyonu

Süt Sağım Yöntemleri Elle sağım Makineli sağım

Elle Sağım

Yarı Otomatik Sağım Sağım öncesi temizlik Sağım başlığının takılması

Makineli sağım

Makineli sağım Masaj fazı Emme fazı

Makineli sağım Meme başının sağıma hazırlığı (temizlik ve ön süt atımı)

Sıralı sağım sistemi Dönerli sağım sistemi

Çiftliklerde temiz ve kaliteli süt üretimi Sağlıklı inek Özenli yemleme Temizlik Mikrobiyel bulaşmaya karşı önlemler Sütün soğutulması ve nakli

Sütün soğutulması

Sütün Bakteri Yükü (kob ml-1)¶ Sütün soğutulması Tablo 1. Sütün bakteriyolojik yükü ile bekleme süresi ve sıcaklığı arasındaki ilişki. Bekleme Süresi (saat) Sütün Bakteri Yükü (kob ml-1)¶ 15 C 25 C 36 C 3 6 9 24 9.0x103 1.0x104 2.5x104 4.6x104 5.0x105 1.8x104 1.7x105 1.0x106 5.7x107 3.0x105 1.2x107 3.5x107 8.0x108 ¶ kob ml-1 : 1 ml sütte koloni oluşturan bakteri.

Sütün nakli (tanker ile)

Sütün nakli (güğüm ile)

Koyulaştırılmış ve kurutulmuş süt ürünleri

Dayanıklı süt ürünleri Sıvı ürünler i. koyulaştırılmamış sıvı ürünler (sterilize süt, dayanıklı kahve kreması, sterilize dövülmüş krema, sterilize kakao vb..) ii. koyulaştırılmış sıvı ürünler (%7.5 yağlı kondens süt, %10 yağlı kondens yağlı süt, şekerli yağlı kondens süt, şekerli yağsız kondens süt, kondens kakao vb..)

Toz ürünler i. Sprey tozlar (yağlı ve yağsız süttozu, krema tozu, buzağı yemi, peyniraltı suyu tozu, yayıkaltı tozu, mama, eritme peyniri tozu, dondurma tozu, sodyum kazeinat, kakao tozu vb..) ii. Silindirik tozlar (yağlı ve yağsız süttozu, krema tozu, buzağı yemi, peyniraltı suyu tozu, yayıkaltı tozu vb..)

Aşırı koyulaştırma ürünleri Blok süt , blok krema vb..

Koyulaştırma/kurutma nedenleri Depolama (hacim küçültme, kalite korunması) Ekonomi (depolama ve taşıma giderlerinde azalma) Denge (taze süt yetersizliği durumunda süt arzını dengelenmesi) Stratejik kullanım (savaş, deprem, afet, salgın vb. durumlarda gereksinimin karşılanması) Formülasyonlar (yeni geliştirilen gıda formülasyonlarında kullanım)

Evaporasyon prensibi Basınç Katı faz Süprekritik akışkan Kritik basınç Sıkıştırılabilir akışkan Süprekritik akışkan Kritik basınç Pcr Kritik nokta Sıvı faz Ptp Üçlü nokta Gaz fazı Sıcaklık-basınç ilişkisi temelinde maddenin üç fazı birbirinden ayrılmaktadır Buhar Kritik sıcaklık Tcr Ttp Sıcaklık

Evaporasyon Sabit basınç- yüksek sıcaklık Sabit sıcaklık- düşük basınç Su; 1 atm (760 mmHg) 100 C’de; Everest’in tepesinde (P=0.25 kg/cm2) ise 65 C’de kaynamaktadır Süt 100,16  C’de %50 sakkaroz içeren çözelti 101,8 C’de %75 sakkaroz içeren çözelti 107,1 C’de kaynamaktadır

Buharlaşma gizli ısısı Düşük kaynama derecesi yüksek buharlaşma gizli ısısı Buharlaşma gizli ısısı: suyu buhar haline getirmek için gerekli ısı miktarı ya da yoğunlaşma sırasında buhardan alınan ısı Sıvının kaynama noktası düştükçe gizli buharlaşma ısısı yükselmektedir

Evaporatörler Kesikli (diskontinü) evaporatörler Dönerli (sirkülasyonlu) evaporatörler Çok etkili evaporatörler (düşen film)

Kesikli (diskontinü) evaporatörler Düşük kapasite ile çalışma zorunluluğu Uzun temizlik süresi Enerji maliyetleri yüksek Serpantinlerde yanma nedeniyle besin kaybı ve ısı izolatı oluşturması nedeniyle daha çok buhar gereksinimi

Sirkülasyonlu evaporatör Soğutma seksiyonu ürün buhar soğutma ortamı ısıtma ortamı 1 Balans tankı 5 Soğutma seksiyonu 2 Besleme pompası 6 Vakum odası 3 Kondenser/ön ısıtma 7 Sirkülasyon pompası (geri dönüşüm) 4 Sıcaklık ayarlama seksiyonu 8 Vakum pompası

Plakalı tip düşen film evaporatör ürün buhar soğutma seksiyonu 1 Sprey delikli dağıtım boruları ısıtma seksiyonu 2 Buhar separatörü

Tubular (borulu) tip düşen film evaporatör 1 Balans tankı 2 plakalı ısı değiştirici 3 borulu ısı değiştirici 4 kalandriya, ilk etki 5 kollektör 6 kalandriya ikinci etki 7 termal kompresör 8 sirkülasyon pompası 9 vakum pompası 10 deşarj pompası

Düşen film iç diyaznı 1 ürün besleme borusu 2 dağıtım plakası 3 buhar tüpleri 4 dağıtım boşlukları 5 düşen film tüpleri

Şekersiz kondens süt üretimi Sütün seçimi ve klarifikasyon Soğutma Birinci standardizasyon Ön ısıtma (115-128 C/ 1-6 dk) Evaporasyon (45-70C) Homojenizasyon (P1: 150-250 bar, P2: 50-100 bar) İkinci standardizasyon Paketleme Klasik sterilizasyon (100-120 C/ 15-20 dk) Ürün depolama (10 C) Sediment Yağ Stabilizatör ilavesi UHT sterilizasyon (140 C/ 3 s) Aseptik homojenizasyon Aseptik dolum

1 Evaporasyon 2 Homojenizasyon 3 Soğutma 4 Ara tank 5 Tenekeleme 6 Sterilizasyon 7 Depolama Alternatif yol 8 UHT uygulaması 9 Aseptik dolum Şekil 1. Şekersiz kondens süt üretim hattı

Şekerli kondens süt üretimi Akış şeması şekersiz kondens süt ile benzerdir Şeker ilavesi ısı uygulamasından önce iki şekilde gerçekleştirilmektedir i. Kuru şeker halinde ii. Şeker şurubu halinde Şeker/su oranı %62.5-64.0 arasındadır En önemli aşama kristalizasyon ve soğutma aşamasıdır

Küçük boyutlu laktoz kristalleri için soğutma prosedürü Birinci basamakta konsantrat hızla karıştırılarak 25-27 C’ye soğutulur Bu sıcaklıkta tohum laktoz kristalleri ilave edilerek (250-500 g/1000 kg) aynı hızda karıştırmaya 1 saat daha devam edilir Ardından karışım 15-18  C’ye soğutulur ve başka bir tanka pompalanarak 1 gece bekletilir

Şekerli kondens sütlerde bozulmalar Mikrobiyel bozulmalar 0.83 aw nedeniyle mikrobiyel korunma Osmofilik mayalar (Torulopsis spp. vb..) (meyvemsi aroma, gaz oluşumu, protein kuagülasyonu) Mayalar Mikrokoklar Küfler (Aspergillus repens, A. flavus vb..)

Şekerli kondens sütlerde bozulmalar Kimyasal bozulmalar Viskozite artışı i. %0.03 politetrafosfat ilavesi ve ii. evaporasyon sırasında şeker ilavesi ile geciktirilmektedir Maillard reaksiyonları

Kurutma Krema tozu Süttozu (yağlı, yarım yağlı, yağsız) Yayıkaltı tozu Peyniraltı suyu tozu Bebek mamaları Rekombine tozlar Dondurma miksi tozu

Kurutma işleminin kütle denkliği Sıcak hava mh.Xhg.Thg.Hhg.cphg KURUTMA ÜNİTESİ Kullanılmış hava mh.Xhç.Thç.Hhç.cphç Yaş ürün mü.Wo.Tüg.Hüg.cpk Kurumuş ürün mü.Ws.Tüç.Hüç.cpk M : kütlesel akış hızı W : nem içeriği X : mutlak nem H : entalpi T : sıcaklık c : kurumaddenin özgül ısısı

Kurutma prensibi Nem veren yüzeyin doymuş buhar basıncı ile çevre basıncı eşit ise buharlaşma başlar Nem veren yüzeyin doymuş buhar basıncı çevre basıncından küçük ise uçma başlar

Kurutma öncesi evaporasyon Direkt kurutma Bu iki uygulama arasında yaklaşık 10 katlık bir enerji gideri farkı bulunmaktadır Direkt kurutulan süttozlarında kalite sorunu bulunmaktadır

Kurutma teknikleri Sprey kurutma Silindirli (valsli kurutma) Liyofilize (dondurarak) kurutma

Valsli kurutma prensibi Bu teknoloji ile üretilen tozlarda su bağlama kapasitesi yüksektir Bu nedenle çikolata, sosis, ekmek, kek ve pastacılık sanayinde kullanımı yaygındır Silindir uzunluğu 1-6 m Silindir çapı 0.6-3 m Süt Isıtma ortamı Pnömatik iletim ve soğutma için hava akımı

Sprey kurutma sistemi 1 kurutma odası 2 hava ısıtıcı 3 konsantre süt tankı 4 besleme pompası 5 Atomizer 6 ana siklon 7 iletim sistemi siklonu 8 hava emme fanı ve filtresi Konsantre süt Hava Toz

Atomizer (nozzle tip) sistemleri Dönerli atomizer Sabit atomizer

Titreşimli yataklı kurutucular (instant toz üretimi) 1 yüksek basınçlı besleme pompası 2 atomizer yerleşimi 3 birinci kurutma odası 4 hava filtresi 5 ısıtıcı/ soğutucu 6 hava dağıtıcı 7 yatak yerleşimi 8 geri kazanım odası 9 son kurutma odası 10 soğutma odası 11 toz ayırıcı 12 siklon yerleşimi 13 fan 14 partikül tutucu 15 yön değiştirici 16 ısı geri kazanım sistemi Konsantre süt Süt tozu Sıcak hava Soğuk hava

Titreşimli yatak modeli çalışma prensibi süt tozu buhar sıcak hava soğuk hava