Genel özellikler Dondurma süt ve ürünleri, tatlandırıcı maddeler, stabilizer-emülsifiyerler, renk, aroma ve çeşni maddelerinden oluşan karışımdır. Dondurma bileşimine giren maddelerin henüz dondurulmamış haldeki karışımına dondurma miksi denir. Dondurmanın yapısını hava kabarcıkları, buz kristalleri, yağ globülleri, şeker, protein ve stabilizerler oluşturur.

Süt ürünlerinden yapılanlar (Dairy ice cream) Dondurma çeşitleri Süt ürünlerinden yapılanlar (Dairy ice cream) Bitkisel yağ içerenler (Mellorine) Bir miktar sütle birlikte meyve ve meyve sularından yapılanlar (Sherbet) Su, şeker ve meyve konsantresinden yapılanlar (Water ice/Ice) Dondurma benzeri olanlar – yağ içeriği azaltılmış (Ice milk)

Tarihçe ilk kez 3000 yıl kadar önce Çin’de yapılmıştır Büyük İskender Asya seferi sırasında dondurulmuş bal, meyve suyu ve süt karışımını tüketmiştir Romalıların derin kuyularda sakladıkları kar ve buzlarla yazın soğuk içecekler yapmışlardır 13. yüzyılda Marco Polo doğu seferinden İtalya ya dönüşünde buzlu içecek reçetelerinden getirmiştir Ticari amaçla ilk dondurma üretimi; 1785 yılında Londra’da, 1851’de Amerika da gerçekleştirilmiştir Türkiye’de ise dondurma 1900’lü yılların başında ilk defa İstanbul ve Kahramanmaraş’ta üretilmiştir

Besin değeri Dondurmanın besin değeri ve enerji içeriği bileşimindeki maddelere bağlıdır Ağırlık esas alındığında, dondurma sütten 3-4 kat daha fazla yağ ve karbonhidrat ile % 12-16 daha fazla protein içerir, normal bileşimli dondurma 200 kcal dir Kullanılan meyve, kuruyemiş, yumurta, çeşitli şeker ve şekerleme ürünleri, stabilizer ve emülgatörler besin değerini artırır Üretimde uygulanan yüksek ısıl işlem ve -9/-10°C deki düşük sıcaklıklarda dondurulma ve de depolama ürünü hijyenik açıdan daha güvenli kılmaktadır.

Çizelge 8.1. Dondurmanın besin değeri Bileşen 100 gramdaki miktar Yağ (gr) 12 Süt yağsız kurumadde (gr) 11 Şeker (gr) 15 Stabilizatör (gr) 0.3 Ağırlık (gr) 100 Kalori 196.7 Protein (gr) 4.1 Karbonhidrat (gr) 20.7 Toplam mineral (gr) 0.9 Kalsiyum (mg) 122 Fosfor (mg) 105 Potasyum (mg) 90 Sodyum (mg) 60 Demir (mg) 0.1 Vitamin A (I. U.) 492 Vitamin B1 (mg) 0.04 Vitamin B2 (mg) 0.23 Niasin (mg) Vitamin C (mg) 1

Sıvı, konsantre veya kurutulmuş yağlı süt Yağ kaynakları Sıvı, konsantre veya kurutulmuş yağlı süt Tatlı krema ve konsantre süt karışımları Donmuş krema (75°C/15 dakika pastörize edilip -25°C’de dondurularak en fazla 6 ay süreyle saklanabilir). Kullanımda toplam yağ miktarının % 40’ı tatlı krema ile karıştırılmalıdır Yaklaşık % 80 süt yağı içeren plastik kremalar Kurutulmuş krema

Yağ kaynakları kalp-damar hastalıklarını engellemedeki önemi nedeniyle omega-3-yağ asitlerini içeren bileşikler doymamış yağ asitleri içeren kanola, soya, mısır ve ayçiçek yağı gibi bileşikler sakaroz (yaklaşık % 10-15) tereyağ, susuz süt yağı veya sadeyağ ile karıştırılarak 18°C’de bir sene süreyle saklanabilir Tuzsuz tereyağı; ucuzdur, taşıma ve depolama masrafları düşüktür,yağın ancak % 50’si oranında tereyağı kullanılmalıdır

Yağ içeriği azaltılmış / düşük kalorili dondurmaya artan talep Yağ kaynakları Yağ içeriği azaltılmış / düşük kalorili dondurmaya artan talep protein, yağ ve karbonhidrattan oluşan maddeler; proteinler, nişasta, dekstrin, maltodekstrin, lif, emülsifiyer ve aroma maddelerini içermekte Yapay tatlandırıcılarla kombinasyon söz konusu sadece diyet yapanların değil diyabetliler de kullanmakta. Fonksiyon; tekstür, tat ve aromada iyileşme, viskozite artışı, sinerezde azalma, köpük stabilitesi sağlama, hacim artışı, erime süresinde gecikme Ticari isimleri: Oatrim, Litesse, Sta-lite, Sta-slim, Z-tire

Süt yağsız kurumadde kaynakları yağsız süt Yağlı süttozları yüksek oksidasyon riski taşıdığından tercih edilmez Şekersiz ve şekerli (%44 şeker içeren) koyulaştırılmış sütler; dondurmada dövülebilirliği, sıkılığı ve erime direncini artırır. Ancak pişmiş tada neden olabilir, özellikle şekerli koyulaştırılmış sütler çok viskoz ve işlenmesi zordur, ayrıca laktozdan dolayı kumlu yapı Tatlı yayıkaltı (sıvı, konsantre, toz) dövülebilirliği iyileştirir ve aromayı zenginleştirir. Toplam SYKM’nin % 20’si oranında kullanılabilir, 2-3 ay süreyle depolanabilir ancak bayat aroma gelişimine dikkat

Özel ticari ürünler Sodyum kazeinat (% 0.5-1, bayat aromaya neden olabilir) serum proteini konsantratları ve izolatları ile bunların bazılarının kombinasyonları laktozu alınmış süt ürünleri; depolama sırasında kumlu yapı gelişimini önler, daha yumuşak yapı, laktoz intoleransı olan kişiler de bu ürünleri rahatlıkla tüketebilir Kalsiyum sülfat gibi mineral tuzlar; dondurmanın sertliği ve kuruluğu artar erime oranı azalır ve kremamsı duyum hissedilir, ısıl işlemden önce % 0.1oranında ilave edilir. Miksin titrasyon asitliğini artırabilir Söz konusu ürünler; yapı ve tekstürü geliştirmek, dövülebilirliği ve ısıl şoka dayanımı artırmak, stabilizer miktarının azaltır.

Ucuz toplam kurumadde kaynağıdır kremamsı yapı ve tekstür sağlar Tatlandırıcılar Fonksiyon Tat verir, yağ içeriği yüksek ürünlerde yağlılığı kamufle eder, aroma maddesinin etkinliğini artırır. Ucuz toplam kurumadde kaynağıdır kremamsı yapı ve tekstür sağlar Ürünün donma noktasını etkiler. Ürünün besin değerini artırır.

Tatlandırıcılar Fazla kullanım miksin donma noktası çok fazla düşmekte dövülme oranı azalmakta yapı ve doku yumuşamakta kolay eriyen bir ürün elde edilmektedir

Konsantrasyon ve ısıl işlem tatlılık hissi üzerinde etkilidir Nispi tatlılık Tatlılığı belirlemek için bir kimyasal test olmadığından, şekerleri birbirleriyle karşılaştırmak için nispi tatlılık ifadesi kullanılır. Sakaroz temel alınmış ve diğer şekerler onunla karşılaştırılmıştır. Sakarozun = 100 Laktoz= 16 Konsantrasyon ve ısıl işlem tatlılık hissi üzerinde etkilidir

Donma noktasını (DN) düşürme etkisi Şekerlerin DN düşürmedeki etkisi konsantrasyon ve molekül ağırlıklarına bağlıdır Çözeltideki maddenin DN üzerine etkisi molekül ağırlığıyla ters orantılıdır Örneğin mısır şekeri (dekstroz/glikoz) bir monosakkarittir ve 6 karbonludur. Buna karşın sakkaroz bir disakkarittir ve 12 karbonludur. Böylece sakkarozun ağırlığı glikozun iki katıdır ve DN glikozun yarısı kadar düşürebilmektedir

Mısır Tatlandırıcıları: Sakaroz Mısır Tatlandırıcıları: Malt Ürünleri: Malt şurubu, maltoz şekeri, kurutulmuş maltoz şurubu, malt ekstraktı. Özel aromaya sahip, kullanımında dikkat gerekir Akçaağaç Şekeri ve Kahverengi Şeker (Karamel): özel aroma kullanımı en fazla % 6 Bal: sadece bal aromasını sağlar

Mısır Tatlandırıcıları kristal formda rafine mısır şekeri (dekstroz ve fruktoz), kurutulmuş mısır şurubu sıvı mısır şurubu Dekstroz Eşdeğeri (DE): Nişastanın hidrolizasyonu sonucu polimerlerin (serbest aldehit gruplarının) oluşması ve bu işlemin genişliği Ürünün DE değeri ne kadar fazlaysa o oranda tatlılık verir. Maltodekstrin çok az tatlıdır DE= 4-20

Ortalama molekül ağırlığı Nispi tatlılık Toplam kurumadde (%) Çizelge 8.2. Dondurma yapımında kullanılan tatlandırıcılar ve özellikleri* Tatlandırıcılar Ortalama molekül ağırlığı Nispi tatlılık Toplam kurumadde (%) Donma noktasını düşürme faktörü Dekstroz 180 74 92 1.90 Fruktoz 173 100 Sakaroz 342 1.00 Laktoz 16 Maltoz 32 Bal 75 1.46 İnvert şeker 261 95 77 1.12 HFCS %90 DE 125 1.88 HFCS %55 DE 185 98 1.85 HFCS %42 DE 190 86 71 1.80 HMCS %55DE 411 55 81 0.83 Mısır surubu 68 DE 265 72 1.28 62 DE 298 68 82 1.15 52 DE 345 58 0.99 42 DE 428 48 80-81 0.80 36 DE 472 42 80 0.72 32 DE 565 40 0.61 25 DE 720 28 0.48 20 DE 900 23 0.38 Maltodekstrin 18 DE 1000 21 0.34 15 DE 1200 17 0.29 10 DE 1800 11 0.19 5 DE 3600 6 0.10 *HFCS: Yüksek fruktozlu mısır şurubu HMCS: Yüksek maltozlu mısır şurubu

Hidrolizasyon (DE) derecesine göre: Düşük oranlı mısır şurubu 28-38 DE Mısır şurupları Mısır şurupları glikozidik bağların yaklaşık % 20-70’inin parçalanmasıyla elde edilir Hidrolizasyon (DE) derecesine göre: Düşük oranlı mısır şurubu 28-38 DE Normal oranlı mısır şurubu 38-48 DE Orta oranlı mısır şurubu 48-58 DE Yüksek oranlı mısır şurubu 58-68 DE

Yüksek fruktozlu mısır şurubu (HFCS) Son yıllarda yüksek fruktozlu mısır şuruplarının kullanımı yaygınlaşmaktadır. En fazla kullanılanları HFCS 42 HFCS 55 HFCS 90 Bu tatlandırıcılar sakaroza göre 0.86-1.25 kat daha fazla tatlılık sağlayıp DN yaklaşık iki kat daha düşürmektedirler.

Yapay Tatlandırıcılar Tatlı bir lezzeti olan ancak kalori vermeyen ya da kan şeker düzeyini yükseltmeyen organik bileşiklerdir. Dietetik ve diyabetik amaçla en fazla kullanılanlar: asesulfam-K aspartam, sukaril, siklamat şeker alkolleri

Yapay Tatlandırıcılar ürünün yapı ve tekstürünü olumsuz yönde etkileyerek; kırılgan, kaba ve tüyümsü yapı oluşturmaktadır dezavantajları ortadan kaldırabilmek için polidekstroz ve maltodekstrin gibi hacim doldurucular kullanılmış ancak bunların bir kısmı mide ve barsak rahatsızlıklarına neden olmuştur Yağsız kurumadde içeriğini artırmak bu konuda alternatif bir yaklaşım olabilir

Stabilizer Stabilizerler (hidrokolloidler) suda dağıldığı zaman çok sayıdaki su molekülünü hidrojen bağlarıyla bağlayarak yavaş yavaş hidratlaşan polimer maddelerdir. molekül içi ve arası boşluklarda 3 boyutlu bir ağ oluşturarak kalan suyun hareketini sınırlandırır yani sistemi stabil (sabit, kararlı, değişmez) hale getirirler .

Dondurmadaki su tamamen buz kristallerine dönüştürülemez Üründeki sıcaklık dalgalanmalarıyla buz kristalleri eriyip tekrar donacaktır Stabilizerler bu faz değişimleri sırasında suyun bir kısmını bağlayarak açığa çıkan suyun bir kısmı azaltırlar

Hammadde sütteki proteinler stabilizer madde gibi etki gösterirler Uygulanan ısıl işleme bağlı olarak serum proteinlerinin denatürasyonu stabilizer olarak etkinliğinin artmasına neden olur. Ancak yine de stabilizer ilavesi zorunludur.

Kullanılacak stabilizerin çeşit ve miktarı miksin bileşimi kullanılan katkı maddeleri işleme koşulları (süre, sıcaklık ve basınç) depolama sıcaklığı bağlıdır

genellikle % 0.1-0.5 oranında kullanılır yağ ve toplam kurumadde içeriği yüksek Çikolata aromalı 104C’den yüksek ısıl işlem uygulanan ve uzun süre depolanacak olan miksler için kullanılacak stabilizer miktarı daha azdır. Yağsız dondurmalar % 1.0 oranına kadar stabilizer gerektirmektedir.

Karboksi metilsellüloz Arap sakızı Jelatin Keçiboynuzu sakızı Çizelge 8.3. Dondurmada kullanılan stabilizerler Selüloz türevleri Bitki sakızları Proteinler Tohum sakızları Karboksi metilsellüloz Arap sakızı Jelatin Keçiboynuzu sakızı Mikrokristalin sellüloz Karaya sakızı Modifiye süt proteinleri Guar sakızı Metil selüloz Ghatti sakızı Modifiye soya proteinleri Psyllium tohumu sakızı Metil etil selüloz Tragacanth Kazeinatlar Hidroksi propil sellüloz Yosun ekstraktları Mikrobiyel sakızlar Pektinler Agar Dekstran Alçak metoksil pektinleri Alginat Ksantan Yüksek metoksil pektinler Karragenan

En fazla kullanılanlar Agar: Karboksimetil selüloz (CMC) Karragenanlar: Mikrokristalin selüloz Guar sakızı Keçi boynuzu sakızı Jelatin

Dondurma geliştiricileri Rennet ekstraktı ve sakız tipi stabilizatörlerin karışımından oluşur özellikle az yağlı (% 2 yağ) dondurmalarda yapı ve tekstürü iyileştirir dondurma miksine 60C sıcaklıkta kimozin enzimi ilave edilir ve enzimin etkisini göstermesi için 20 dakika beklenir Üretilen dondurmanın tekstürü yumuşak olmakta, ısıl şoklara karşı dayanım artmaktadır. stabilizerlere bazı antioksidan maddeler ilave edilebilir (örn yulaf unu) ancak bazı ülkelerde yasaklanmıştır.

iki fazın sınır yüzeyine yerleşerek yüzey gerilimini azaltırlar Emülgatörler sıvı sistemde iki fazı belirli bir süre birlikte tutmak amacıyla kullanılan maddelerdir moleküllerinde iki farklı grup bulunur, molekülün bir ucunun suya, diğer ucunun da yağa karşı ilgisi fazladır iki fazın sınır yüzeyine yerleşerek yüzey gerilimini azaltırlar Bu şekilde çok küçük konsantrasyonlarda bile bir faz diğeri içinde kolaylıkla dağılabilmekte ve herhangi bir şekilde oluşan yağ globüllerinin birleşmesi önlenmektedir

Emülgatör fonksiyon Emülgatörlerin dondurmada iki fonksiyonu bulunmaktadır. 1. Fonksiyon (stabilizasyon): miks dondurulmadan önce dispers olmuş yağ globüllerini emülsiyon içinde tutarak stabil kalmalarına yardımcı olur 2. Fonksiyon (destabilizasyon) yağ globüllerinin yüzeyine adsorbe olan protein miktarını azaltarak de-emülsifikasyonu sağlar. Dondurulma sırasındaki mekanik ve termal hareketlerle bazı yağ globüllerinin etrafındaki protein/emülgatör tabakasından oluşan membran parçalanır ve globüller topaklaşarak üzüm salkımı biçimini alır.

İlk kullanılan emülgatör yumurta sarısı dır, halen bazı Fransız dondurmalarına istenilen lezzeti kazandırmak amacıyla % 0.5-1.0 oranında katılmaktadır. Sıvı, donmuş ya da kurutulmuş şekilde kullanılmaktadır kullanım oranı dondurmanın bileşimi ve emülsifiyerin tipine bağlı olmaktadır. Az kullanıldığında etki göstermez, fazla kullanımı geç erime, pıhtılı erimeye neden olur GMS için kullanım oranı % 0.1-0.3 arasıdır.

Ara yüzey gerilimi (dynes/cm) Dondurmada kullanılan emülgatörler Genel adı Kimyasal adı HLB Ara yüzey gerilimi (dynes/cm) GMS Gliserol monostearat 3.8 5.52 GMO Gliserol monooleat 2.8 5.09 Span 60 Sorbitan monostearat 4.7 5.64 Span 80 Sorbitan monooleat 4.3 5.02 Tween 60 Polioksietilen sorbitan monostearat 14.9 2.42 Tween 80 Polioksietilen sorbitan monooleat 15.0 2.24

Ticari karışım Her bir stabilizer ve emülgatör farklı özelliklere sahiptir değişik nitelikteki miksler için tek bir tanesi yeterli değildir duyusal ve tekstürel özellikler yönünden iyi bir ürün için bazı stabilizerler birbirleriyle karıştırılmakta ve stabilizer/emülgatör karışımları kısaca stabilizer olarak satılmaktadır

Serum proteini konsantratı Mikrokristalin selüloz Sellüloz sakızı Ticari stabilizatör emülgatör karışımları Karışım I Karışım II Sellüloz jel Mono/digliserid Serum proteini konsantratı Mikrokristalin selüloz Sellüloz sakızı Karagenan Keçiboynuzu sakızı Modifiye nisaşta

Aroma ve çeşni maddeleri Doğal; meyve suları, meyve püreleri, pulplar ve meyve parçaları, kuruyemişler, çikolata ve ürünleri, fırıncılık ürünleri Ayrıca; acı badem, bergamot, yabani kiraz, yasemin ve misket limonu gibi bitkilerden tat ve koku maddeleri olarak yararlanılır Yapay; asetoin, allil sinnemat, metil-naftil keton, izobütil bütirat, anizil propiyanat verilebilir Yapay olanlar tat yanında koku da verirler.

Renklendiriciler elde ediliş şekillerine göre Doğal; mikrobiyel bitkisel hayvansal mineral kaynaklardan elde edilir Organik doğal renklendiriciler; anatto (biksin), antosiyaninler, klorofiller, karotenler, riboflavin, karamel ve pancar kökü kırmızısıdır. Yapay; doğada bulunmaz kimyasal sentezle üretilir, başlangıç materyali kömür katranıdır.

Renklendiriciler Yapay; doğada bulunmaz kimyasal sentezle üretilir, başlangıç materyali kömür katranıdır. Tüm dondurma çeşitlerinde yapay renklendiriciler kullanılır, sıvı formda ve ısıl işlemden hemen sonra katılır Vanilyalı dondurmalarda anatto, dondurma külahlarının yapımında anatto, tartrazin, Sunset yellow FCF yer almaktadır

Yapay renk maddelerinin kullanım oranları yasalarla belirlenmiştir Türk Gıda Kodeksi Yönetmeliğinin renklendiricilerle ilgili olan 7 no’lu ekinde bu maddelerin kullanım düzeyleri ve hangi gıdalarda kullanıldığı açıklanmaktadır

Şekil 8. 2. Endüstriyel dondurma üretiminde işlem basamakları

ilk aşamaı dondurma miksinin hazırlanması (1) Bu amaçla öncelikle miks reçetesi belirlenir Reçete neden önemli: Bileşim ögelerinin belirli bir oranda ve dengeli olması gerekir standart ve tüzüğe uyum yapı ve tat kusurlarını önleme ekonomiklik tüketici tercihleri Miksin bileşimini oluşturan esas maddeler (%) Yağ 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 Süt yağsız kurumadde 11.5 11.0 10.0 8.5 7.0 Şeker 15.0 15.0 15.0 17.0 18.0 Stabilizer-emülsifiyer 0.3 0.3 0.3 0.25 0.20 Toplam kurumadde 36.8 38.3 39.3 41.75 43.2

(2) kullanılacak hammaddeler ve bunların bileşimleri saptanır. (3) miks hesapları ile hammaddelerden hangi miktarlarda tartılacağı belirlenir. Sade miks vanilya, kahve, nane gibi maddelerle aromalandırılabilir.

sıcaklığı genellikle 50-60C’dir karışım Miktarları belirlenen hammaddeler karıştırıcılı paslanmaz çelik kazana önce sıvılar sonra katı ve toz maddeler olacak şekilde ilave edilerek karıştırılır sıcaklığı genellikle 50-60C’dir Daha sonra karışım paslanmaz çelik veya bez filtreden süzülür.

patojen mikroor ve enzimlerin imhası maddelerin daha iyi karışımı Pastörizasyon/amaç patojen mikroor ve enzimlerin imhası maddelerin daha iyi karışımı Aroma geliştirme Muhafaza kalitesini artırmak oksidasyonu engelleme Homojenizasyon etkinliğini artırmak. süt proteinlerinin su tutma kapasitesini artırmak

LTLT (Kesikli): 68-69C/30 dak HTST: 80C/25 sn HHST (Kısa sürede daha yüksek sıcaklık): 90C/1-3 sn UHT: 138C/2-40 sn

Sonuçta ürün kuru görünümlü ve erimeye karşı dayanıklı olmaktadır. homojenizasyon amaç, yağ globüllerinin çaplarını yaklaşık 2 µm’den daha küçük bir değere azaltarak sürekli ve stabil bir süspansiyon oluşturmak homojenize yağ dondurucuda çok yavaş bir şekilde (kontrollü) yayıklanır, buna kullanılan emülsifiyerler de katkıda bulunur Sonuçta ürün kuru görünümlü ve erimeye karşı dayanıklı olmaktadır.

Homojenizasyondan sonra yağ globül membranı önce emülgatör tabakasıyla kaplanır, onun üzerine kazein esaslı süt proteini tabakası yerleşir Böylece düzgün pürüzsüz ve yumuşak bir yüzey elde edilir. Bu yapı homojenizasyon işlemiyle başlayıp olgunlaştırma aşamasında son şeklini alır

Homojenizasyon basıncı homojenizasyon basıncının seçiminde yağ oranı önemlidir Genel olarak dondurma miksindeki yağ oranı arttıkça uygulanan basınç azaltılmakta ve iki aşamalı homojenizasyon uygulanmaktadır Yaygın olarak % 10 yağlı sade dondurma miksine birinci aşamada 2000 psi, ikinci aşamada 500 psi basınç uygulanabilir.

Farklı oranda yağ içeren mikslere uygulanan basınçlar Tek Aşamalı (psi) İki Aşamalı I. Aşama (psi) II. Aşama (psi) 1-8 2.500-3.000 500 10-14 2.000-2.500 15-17 1.500-2.000 18 1.200-1.800 18 800-1.200

Homojenizasyon sıcaklığı Optimum yağ dağılımı için en uygun sıcaklık 75-85C Bunun altındaki ve üstündeki değerlerde topaklaşma, kümeleşme riski mevcuttur Etkisi: yağ globüllerinde üzüm salkımı yapı oluşumu miksin viskozitesinde artış freezerda yayıklanma riski Ayrıca yüksek sıcaklıklarda emülgatörlerin etkinliği artırıldığından 80C’ye yükseltme homojenizasyon etkinliğini artırmaktadır.

Genel olarak mikse uygulanan Düşük basınç: kaba yağımsı zayıf yapı Yüksek basınç: daha iyi dövülme, çiğnenebilme ve yumuşak tekstür Çok yüksek basınç: hamurumsu, sakızımsı yapı sağlar

soğutma Homojenizasyon/pastörizasyon işleminden sonra miks, 0-5C’ye soğutularak işleninceye kadar olgunlaştırma tankında bekletilir Mikste viskozite artışını önlemek ve işlenmesini kolaylaştırmak bakımından kısa sürede soğutma önemlidir

Soğutmayla yağın kristalizasyon derecesi artar dondurucunun kapasitesi artar bakteri faaliyeti de engellenir diğer firmalara satılacak olan mikslerin depolama ömrü uzar

Olgunlaştırma Dondurulma işleminden önce miksin en fazla 5C’ye kadar soğutularak bekletilmesi Olgunlaştırma süresi kullanılan stabilizere göre 3-6 saat ile 24 saat arasında değişir Olgunlaştırmayla miksin yapısında değişimler meydana gelir ve bunlar ürünün yapı ve tekstürünü etkiler.

Olgunlaştırma sonucunda dondurmanın yapısı düzelir kremamsı his artar erimeye karşı dayanım artar depolama nitelikleri iyileşir.

Olgunlaştırmada değişimler Soğutmayla başlayan yağ globüllerindeki kristalizasyon olgunlaştırma süresince ilerler Protein türevleri, stabilizerler ve diğer bileşenlerde hidrasyon başlayarak viskozitede artış görülür yağ globüllerinin yapısında yeni bir değişim meydana gelir. Olgunlaştırma sırasında emülsifiyerler proteinlerden daha kuvvetli bir şekilde membrana adsorbe edilmekte ve membranın dış kısmında proteinlerle yer değiştirmekte ve proteinden oluşan dış tabaka globüllerden geri itilmektedir. Sonuç olarak da membranına adsorbe olmuş yağ globülleri dondurucunun içinde bulunan destabilizasyon kuvvetlerine (mekaniksel işlemlere) karşı daha hassas bir duruma gelmektedir (destabilizasyon)

Miksin dondurulması Dondurulma işlemi üretimin en önemli aşamasıdır ve son ürünün kalitesini, hoşa giderliğini ve verimliliğini direkt olarak etkiler iki kısımdan oluşur (1) miks sürekli olarak karıştırılırken ortama hava verilerek hızlı bir şekilde dondurulma (belirli büyüklüklerde buz kristalleri oluşturulması) (2) kısmi donmuş karıştırılma olmaksızın ısının hızlı bir şekilde uzaklaştırılmasıyla sertleştirme bu aşamada buz kristallerinin yüzeyinde bulunan su donar

Şekil 8.2. Otomatik kontrollü ve sürekli çalışan dondurucu

miksin sıvı soğutucu ile soğutulan ve basınç altındaki sürekli dondurucu silindire pompalanması Dondurucunun silindiri içerisinde, üzerine keskin kazıyıcı bıçakların yerleştirildiği yüksek devirli şaft bulunur bıçaklar dondurucu silindirin yüzeyine çok yakın (yumuşak) temas eder ve fonksiyonu silindir yüzeyindeki çok ince, küçük buz kristallerini kazımaktır Bu kristallerin hızlı bir şekilde uzaklaştırılmasıyla ürün hem daha yumuşak bir yapı kazanır hem de buz kristalleri silindir üzerinde buz tabakası oluşturmaz

Şekil 8.3. Kontinü çalışan dondurucu silindir.

Dondurma üretimi sırasında miksteki suyun tümü buza dönüşmez Bıçaklar yeteri kadar keskin değilse dondurucunun motoru zarar görür, miksin dondurulma süresi uzar ve kaba tekstürlü bir ürün elde edilmiş olur Dondurma üretimi sırasında miksteki suyun tümü buza dönüşmez Çıkış sıcaklığına bağlı olarak suyun % 33-67’si dondurulma, %23-53’ü de sertleştirme sırasında kristalize edilmektedir. Bu oranlarda ürünün dondurucudan çıkış sıcaklığı –5/-7C civarındadır.

Paketleme Yumuşak tipler hariç, dondurucudan çıkan dondurma değişik şekil ve büyüklükteki paketlere doldurulur ve sertleştirme odasına yollanır Dondurucudan çıktıktan sonra değişik aroma maddeleri eğer varsa tatlandırıcılar eklenir, dekorasyon için fındık fıstık meyve ve çikolata ilave edilir Ambalaj büyüklüğü Satış şekli tüketici tercihi ambalaj materyalinin özellikleri fiyat Genel olarak büyük hacimlerde ve direkt perakende satış için küçük birimler halinde paketleme olmak üzere iki tip paketleme mevcuttur.

Küçük hacimlerde/Perakende Paket hacmi 100 ml--8 L arası (en fazla 2 L) Paketin şekli Dikdörtgen silindirik konik (işletmeye ön şekillendirilmiş halde gelir ve iç içe geçirilir) materyal plastik karton balmumu ile astarlı karton paslanmaz çelik paketleme işlemlerinin tamamı sürekli dondurucu hattında Aşamaları: şekil verme Doldurma Kapatma Tartım ambalajlama Birim paketin birleştirilerek daha büyük kutulara ya da ambalajlara konulması sertleştirmeden sonra yapılır

Büyük hacimlerde paketleme pratik olarak tek kullanımlık kaplar bulunmakla birlikte bazen yeniden kullanılan plastikler ve çok nadir olarak metal (çelik) kaplar kullanılabilir Hacim 20 L, 12 L ve 8 L olabilir Ambalaj çoğunlukla yarı şekillendirilmiş veya katlı olarak işletmeye gelir ve şekillendirilerek dolum yapılır Dolum makinelerinin ürünü tam hacminde veya ağırlığında doldurması, içeride hava paketçikleri oluşturmaması, dış kısımda ürün bulaşığı yaratmaması gerekir

Tüm maddeler karıştırılarak hamur haline getirilir Kornet külah Kornet külahlarının yapımında kullanılan hammaddeler; un, su, tuz, vanilin, sıvı karamel, şeker, lesitin, palm yağı Tüm maddeler karıştırılarak hamur haline getirilir Tankta bulunan hamur plakalar arasına püskürtülerek yaklaşık 180°C’de pişirilir kıvırıcılarda külah şekline getirilir Soğutucu bölüme geçerek 50-60 °C’ye soğutulur ve kılıflara yerleştirilerek ve kolilere dizilir Kırılganlık açısından nem önemlidir Depolama 25-30°C civarında yapılır.

Dondurmada hacim artışı (overrun) Hacim artışı paketleme ve servis edilme durumuna bağlıdır Kepçe kullanılarak servis edilecek olan büyük hacimlerde paketlenmiş dondurmalarda perakende satılanlardan (şerbet, ice, yumuşak dondurma, milk shake) % 15-20 daha fazla olmalıdır. Çünkü kepçe ile sıkıştırılma anında havanın bir kısmı dışarı çıkmaktadır yüksek kaliteli ürünler daha düşük hacim artışına sahiptir hacim artışı azaldıkça ürünün fiyatı da artmaktadır

Çeşitli dondurmaların hacim artış oranları Dondurma tipi Hacim artışı (%) Süper kaliteli sade dondurma 20-40 Kaliteli sade dondurma 60-75 Sade dondurma (paketlenmiş) 75-90 Sade dondurma (bulk halde) 90-100 Sherbet 30-40 Ice 25-30 Yumuşak dondurma 30-50 Milk shake 10-15

Büyük buz kristallerinin oluşmaması için sertleştirme hızlı olmalıdır Dondurma dondurucudan çıktığında yarı-katı kıvamdadır ve şeklini muhafaza edemeyebilir. Dondurulma işlemi paketin içinde sıcaklık -18C (-25C/-30C) ’ye düşünceye kadar devam ettirilir Büyük buz kristallerinin oluşmaması için sertleştirme hızlı olmalıdır Paketlemeden sonra dondurma -40C’de 10 m/sn gibi kuvvetli hava sirkülasyonu olan sertleştirme tünellerinden geçirilir Paketin ortasındaki sıcaklık -18C’ye düşünceye kadarki süre kriter kabul edilir (200 ml’lik paketler için 30 dakika) Sertleştirmeden önce paketlerin üst üste yığılması deformasyona neden olur, hacim artışı azalır ve yüzeyde renk değişimi görülür çünkü hava dışarı çıkmaktadır

Sertleştirme yöntemleri küçük işletmelerde kabinler büyük işletmelerde sertleştirme tünelleri (direkt hat veya spiral şekilde dizayn edilebilir Depolama odaları içinde soğuk hücrelerin veya bölgelerin kullanılması (paketler depolara doğru taşınırken bu bölgelerde üzerlerine soğuk hava üflenir) Soğuk hücreler sertleştirme tünellerinde de yer alabilir.

Sertleştirme tüneli

Depolama Ürün sertleştirmeden hemen sonra pazarlanabilir ya da 1-2 hafta süreyle depolanabilir İşletmeler üretilen dondurmanın, üretimden pazarlanmasına kadar geçen sürenin 5 günden fazla olmasını istemezler Sertleştirmede -18C veya daha düşük sıcaklıklar amaçlanırken depolamada –25C / -35C istenir Bu sıcaklıkta suyun % 90’ı buz kristallerine dönüştürülmüş olur, kalan % 10 ise şeker ve tuzlara bağlı olarak donmamış formda bulunmaktadır

depolama Gün içerisinde çeşitli nedenlerle depo kapısının açılması, ürünün dışarıya çıkarılmasıyla sıcaklık değişimleri görülebilir Bu durumda kristallerin bir kısmı/ tamamı erir gece sıcaklık düştüğünde su tekrar donacaktır büyük kristal oluşumuna eğilim olduğundan bu olayların sürekli tekrarlanması üründe buzlu yapının gelişimine neden olacaktır. Sıcaklık değişiminden kaynaklanan bu kusuru azaltmak için depolama sıcaklığının mümkün olduğunca düşük tutulması gerekmektedir.

Büyümüş buz kristalleri (a) (b) taze dondurma (c) (d) iki kez ısıl şoka maruz kalmış dondurma Büyümüş buz kristalleri

Dondurmanın yapısı Dondurma dondurucudan çıktığında suyun yaklaşık yarısı donmuş ve % 50-100 oranında hacim artışı sağlanmıştır Bu durum dondurmayı gaz, katı ve sıvı olmak üzere 3 fazlı bir sistem haline getirir. Sistemdeki gaz ve sıvı nedeniyle her ne kadar akışkan bir ürün olarak düşünülse çeşitli faktörler ona belli bir katılık sağlamakta (özellikle yağın yayıklanması ve çok küçük hava hücreleri)

Şekil 8.6. Dondurmanın fiziksel yapısı: (1) hava hücreleri, (2) hava hücrelerini çevreleyen emülsifiye yağ, (3) buz kristalleri, (4) laktoz kristalleri

yapı Karıştırma ve kristalizasyon etkisiyle yağ globülü parçalanır ve sıvı yağ açığa çıkar serum-hava ara yüzeyi boyunca yayılarak globüller arasında yapıştırıcı materyal olarak görev yapar ve aglomeratlar (topakçıklar) oluşur. Aglomeratlar dondurmanın serum fazı ile hava hücreleri arasındaki ara yüzeyde yer alır ve stabilize eder Tüketim sırasında da stabilize hava hücreleri yağ globülü olarak algılanır. Aglomeratlar ayrıca havanın ince bir şekilde dağılımını sağlayarak daha yumuşak bir tekstür yaratırlar

Şekil 8.5. Dondurmanın yapısı

Yeni nesil dondurmalar/ kalıp yöntemi Kalıp yönteminde düz kenarlı saplı dondurmalar water ice gibi dondurulmuş ürünlerin üretimi yapılır dondurmanın şekillendirildiği dondurucu kalıplar bulunan özel düzenler kullanılır. Dondurucu kalıplar daire şeklinde döner bir tabla üzerine yada hareketli doğrusal bir tabaka üzerine yerleştirilmiştir. Kalıpların etrafında -40°C / -42°C sıcaklığında salamura veya glikol çözeltisi bulunmaktadır. Sürekli dondurucudan çıkan dövülmüş ve kısmi olarak dondurulmuş miks kalıplara doldurulur ve tahtadan yapılmış çubuklar batırılarak dondurulma işlemi burada tamamlanır. Daha sonra kalıpların etrafından ılık salamura veya su (25°C) geçirilerek dondurmanın yüzeyi eritilir. Kalıplardan çıkan dondurma diğer bir bölüme geçerek çikolata veya diğer kaplama materyallerine daldırma veya dekorasyon işlemleri gerçekleştirilir ve paketlenir. Ürün oldukça sertleşmiş olduğundan depolamadan önce sertleştirme tünellerine yollanmasına gerek bulunmamaktadır.

Saplı dondurma üretiminde kullanılan dondurucu (döner tablalı)

Şekil 8.11. Kalıp yöntemiyle saplı dondurma üretimi (doğrusal tablalı)

Yeni nesil dondurmalar/ ekstrüzyon yöntemi Eğlenceli şekillendirilmiş sapsız dondurmalar (bar tipi) veya sap takılmış düzensiz kenarlı dondurmalar ancak ekstrüzyon yöntemiyle dondurulmaktadır. Çünki özellikle sapsız olanlarda kalıplardan çekip çıkarma olanağı bulunmamaktadır. Bu yöntemde, -5.5°C’deki dondurma, dondurucudan yatay veya dikey şekilde yer alabilen veya çok değişik biçim ve şekillerde olabilen ekstrüder başlıklarına pompalanır. Ekstrüderden çıkan dondurma elektrikle ısıtılmış teller yardımıyla porsiyonlara ayrılır. İstenirse sap takılır. Bu şekilde oluşturulmuş parçacıklar taşıyıcı plaka yardımıyla sertleştirme odasına (-41°C/-43°C) yollanır. Daha sonra çikolata veya diğer materyallerle kaplanarak paketleme işlemi gerçekleştirilir

Şekil 8.13. Ekstrüder başlığı

Ektrüzyon yöntemiyle dondurma üretimi

500 litre/saat kapasiteli dondurma üretim hattı 1 miks hazırlama ünitesi 8 miks olgunlaştırma tankları 2 sıcak su hazırlayıcı 9 pompalar 3 miks ve işleme tankı 10 sürekli dondurucu 4 homojenizatör 11 sıvı kaplamalar için pompa 5 plakalı ısı değiştirici 12 silindir kaplara doldurma 6 kontrol paneli 13 kase tip doldurucu manuel 7 soğuk su hazırlayıcı 14 CIP ünitesi

A.Hammaddelerin depolandığı alan B.Katkı maddelerinin çözündürüldüğü ve karıştırıldığı alan 1.Karıştırma ünitesi 2.Plakalı ısı değiştirici 3.Karıştırma tankı C.Miksin pastörizasyon, homojenizasyon ve yağ standardizasyonunun yapıldığı alan 4.Plakalı ısı değiştirici 5.Homojenizatör 6.Susuz süt yağı veya bitkisel yağ tankı D.Dondurma üretim alanı 7.Olgunlaştırma tankı 8.Kontinü dondurucu 9.Çubuk dondurucu 10.Ambalajlama ve yığın yapma 11.Karton kutulara doldurma 12.Kutu/külahlara doldurma 13.Sertleştirme tüneli 14.Kartonlara doldurma hattı 15.Boş tepsilerin dönüş hattı 16.Tepsi tünel ekstrüderi 17.Çikolata kaplama ünitesi 18.Soğutma tüneli 19.Ambalajlama ünitesi 20.Karton kutulara doldurma 21.Soğuk depo Şekil. 8.15. Saatte 5000-10000 litre üretim kapasitesine sahip, değişik tipte dondurma üreten bir işletmenin üretim akış şeması.

Bir bütün olarak dondurmanın özelliğini belirtir Ufalanan gevrek yapı: Yapı kusurları Bir bütün olarak dondurmanın özelliğini belirtir Ufalanan gevrek yapı: Düşük kurumadde içeriği yetersiz stabilizasyon Belirti: kepçe daldırıldığında dağılma eğilimi Yapışkan yapı: Stabilizer ve kurutulmuş nişasta şurubunun fazla kullanımı Belirti:dondurma erimeye karşı direnç gösterir Kitle küçülmesi: düşük kurumadde oranı yüksek hacim artışı uygun olmayan depolama koşulları

Tekstür kusurları Tekstür bütünü meydana getiren parçaları ve strüktürü ifade eder. Tereyağımsı, yağlı tekstür: Belirti: dondurma eridikten sonra ağızda tereyağı parçalarının kalması ve ağzın yağ tabakası ile kaplanması yağ oranının yüksekliği yetersiz homojenizasyon Buzlu tekstür: Miksin hatalı formüle edilmesi, ısıl şokların önlenmemesi üretim hataları Belirti: ağızda olağanüstü soğukluk hissi ve buz kristalleri Kumlu tekstür: Peyniraltı suyu tozunun fazla kullanılması ürünün ısıl şoklara maruz kalması depolama süresi Belirti: İnce sert ve üniform biçimdeki laktoz kristalleri

paketin hacminden fazla ya da eksik doldurulması Paket kusurları paketin hacminden fazla ya da eksik doldurulması ambalajın iyi kapatılmaması kirli veya ürünle bulaşık paketlerin kullanılması şekli bozuk zarar görmüş ambalajların kullanılması büyük hacimli dondurma paketlerinde üstte parşömen kağıdının bulunmaması

Eriyememe, geç erime: Köpüklü erime: Erime kusurları Eriyememe, geç erime: Belirti: ürünün oda sıcaklığında 10-15 dakikadan daha uzun süre şeklini koruması Aşırı stabilizer emülsifiyer kullanımı dondurmanın uzun süre depolanması Köpüklü erime: Belirti: ürün tamamen eridiğinde 0.3-0.5 cm çapında büyük hava kabarcıkları Yumurta sarısının fazla kullanılması miske fazla hava verilmesi

Erime kusurları Pıhtılı erime: Serum ayrılması: Proteinlerin stabilitesini bozan koşullar Serum ayrılması: Belirti: miks dondurucuya girmeden veya erime başlangıcında dondurmadan mavimsi renkte sıvı sızması Hammaddedeki tuz dengesinin bozuk olması olumsuz işleme koşulları mikse fazla hava verilmesi

Aroma maddelerinden kaynaklanan kusurlar: Aroma eksikliği, aşırı aroma Tat kusurları Aroma maddelerinden kaynaklanan kusurlar: Aroma eksikliği, aşırı aroma doğal olmayan aroma Şurup tadı: Nişasta ve şeker şuruplarının fazla kullanılması (maltımsı, karamel, melas benzeri tat)

Tat kusurları Okside tat: Asit (ekşi) tat: Pişmiş tat: Kalitesiz hammaddeden üretilmesi Bayatlık uzun süre depolama Asit (ekşi) tat: Hammaddelerin ve miksin oda sıcaklığında/kontrolsüz koşullarda bekletilmesi Belirti:dilde yakıcı tat-ağızda kuvvetli bir duyum) Pişmiş tat: Süt ve ürünleri ve miksin kontrolsüz koşullarda pastörizasyonu