Koyulaştırılmış ve kurutulmuş süt ürünleri

Sütü Kurutmanın Tarihçesi Sütü uzunca bir süre dayanıklı hale getirmede uygulanan yöntemler; sterilizasyon, koyulaştırma ve kurutmadır. Bunun dışında tuz, şeker vb. katkı maddeleri ile de bir süre için süt ve ürünlerini sıvı veya konsantre halde muhafaza etmek mümkündür. İlk koruma yöntemlerinden biri olan sütün kurutulması işlemi yüzyıllar önce geliştirilmiştir. İlkel toplumlarda sütün koyulaştırma ve kurutulmasında güneş enerjisinden yararlanılmıştır.

Süt pek çok nedenlerle kısa sürede bozulan bir gıdadır, dolayısıyla onun daha sonra tüketilebilmesi için korunması gerekir. Günümüzde ise en önemli koruma yöntemi kurutmadır. Bunun için kullanılan modern kurutma teknikleri vasıtasıyla kurutmanın avantajı, sütün besin değerinde herhangi bir kayıp olmaksızın toz haline dönüştürülmesidir. Yani tozdan tekrar yapılan süt (rekonstitüe süt) aynı besin değerine sahiptir. Ancak önemli bir dezavantajı ise enerji tüketiminin yüksek olmasıdır. Gerçekte süt endüstrisinde başka hiçbir proses, kurutma sırasındaki gibi ton başına son üründe bu kadar yüksek bir enerjiye ihtiyaç göstermez. Yine de enerji maliyetlerindeki önemli artışlar, proses ve ekipmanlardaki gelişmeleri zorlamış ve sonuçta bugün sütün toz haline getirilmesi için daha önce kullanılan enerjinin yarısı ile üretim yapmak mümkün olmuştur.

Koyulaştırma ve Kurutmanın Amacı ve Önemi Kurutmanın bir ön işlemi olan Evaporasyonun (Koyulaştırmanın ) asıl amacı ürünün dayanıklı hale getirilmesidir. Evaporasyon ve kurutma yoluyla elde edilen ürünlere "Dayanıklı süt ürünleri" denilmektedir. Dayanıklı süt ürünü, süt veya yan ürünlerinden elde edilen, bir anlamda ısı uygulaması ile sterilize edilmiş ve suyunun uçurulmasıyla dayanıklı hale getirilmiş bir üründür. Bu ürünlerin üretiminde evaporasyon ile suyun bir bölümü, kurutma ile de suyun tamamı buhar halinde uzaklaştırılarak evaporasyon ve kurutma işlemleri gerçekleştirilmektedir. Genel olarak koyulaştırılmış veya kondens edilmiş ürünler "Kondens süt" (veya Evapore süt), kurutulanlar ise "Süttozu" olarak isimlendirilmektedir.

Dayanıklı süt ürünlerini aşağıdaki gibi gruplandırmak mümkündür. Sıvı ürün olarak ; A) Koyulaştırılmamış sıvı ürünler: Örneğin sterilize süt, dayanıklı kahve kreması, sterilize dövülmüş krema, sterilize kakao gibi... B) Koyulaştırılmış sıvı ürünler: Örneğin % 7,5 yağlı kondens süt, % 10 yağlı kondens yağlı süt, şekerli yağlı kondens süt, şekerli yağsız kondens süt, kondens kakao gibi... 2.Toz ürün olarak ; A)Sprey tozlar: Örneğin yağlı süttozu, yağsız süttozu, krema tozu, buzağı yemi, peyniraltı suyu tozu, yayıkaltı tozu, mama, eritme peyniri tozu, tam yağlı süttozu, dondurma tozu, sodyum kazeinat ve kakao tozu gibi... B)Silindirik tozlar: Örneğin yağlı süttozu, yağsız süttozu, krema tozu, buzağı yemi, yayıkaltı tozu, peyniraltı suyu tozu gibi... 3.Aşırı koyulaştırma ile elde edilen ürünler; Örneğin , blok süt veya blok krema

Yukarıdaki açıklamalardan dolayı koyulaştırılmış ve kurutulmuş süt ürünleri raf ömrü uzatılmış ürünlerdir. Kurutulmuş süt ürünlerinin su içeriği genellikle % 4'ten düşük iken, koyulaştırılmış süt ürünleri, kurumadde oranı % 20-50 arasında olacak şekilde kısmi su evaporasyonu ile elde edilmektedir

Koyulaştırılmış veya kurutulmuş süt ürünlerinin üretilme nedenleri şunlardır: 1) Depolama: Uygun depo koşullarında küçük hacimler gerektirmekte ve aynı zamanda yüksek kalite uzun süre korunmaktadır. 2) Ekonomi: Ağırlık ve hacim azalmasından dolayı taşıma maliyeti düşmektedir. 3) Denge: Taze sütün yetersizliği durumunda süttozunun rekonstitüsyonu ile denge sağlanmaktadır. 4) Stratejik kullanımı: Savaş, salgınlar, depremler gibi zor dönemlerde taze sütün yerine süttozlarından yararlanılabilmektedir. 5) Formülasyonlar: Yeni geliştirilen gıda ürünlerinde kullanılmaktadır. Bu formülasyonlar sporcular, nekahat halindeki hastalar,geriatrik (yaşlı) kişiler için hazırlanmaktadır

Üçüncü maddede yer alan taze süt üretiminin dengelenmesine bölgesel ve coğrafi nedenler ile mevsimsel nedenler etkili olmaktadır. Üretimin bol olduğu yerlerde sütün toz haline getirilerek çiğ süt üretiminin az olduğu bölgelere iletilmesiyle toplumun süt ve ürünlerine olan ihtiyacı karşılanmaktadır. Yine süt üretiminin bol olduğu dönemlerde toz haline getirilen sütün dayanıklılığının artırılmasıyla süt üretiminin az olduğu aylarda, ki Türkiye'de özellikle Ekim-Ocak arası, süt üretim dengesizliği giderilmeye çalışılmaktadır. Diğer yandan süt üretim miktarının fazla olduğu bazı Avrupa Birliği (AB) üyesi ülkelerde fazla sütün kreması alındıktan sonra buzağı yeminde kullanılmak üzere yağsız süttozuna dönüştürülmektedir. Aynı amaçla peyniraltı suyu tozu da üretilmektedir. Bunların dışında kazeinat ve peyniraltı suyu tozu gibi toz süt ürünleri, çikolata, bisküvi sanayi, pastacılık gibi çeşitli gıda teknolojisi alanlarında katkı maddesi olarak kullanılmaktadır.

Koyulaştırma

Koyulaştırma Yağlı veya yağsız sütün hacminin bir bölümünün (% 30-50) buharlaştırılmasıyla elde edilen koyulaştırılmış şekerli veya şekersiz süt ürününe kondens süt (evapore süt) denilmektedir. Evaporasyon, sütün suyunun buharlaştırılmasıyla yapılmaktadır. Bu işlemde koyulaşan, akışkanın kurumaddesidir, yani koyulaşma ile akışkanın kurumaddesi nispi olarak yükselmekte, su oranı ise azalmaktadır. Süt endüstrisinde evaporasyon ile sadece süt koyulaştırılmamakta, peyniraltı suyu, yayıkaltı, permeat gibi yan ürünlerde konsantre edilmektedir. Sütün konsantrasyonu için vakum evaporasyonunu ilk defa kullanan Gail Borden 1856'da A.B.D'de Connecticut'da koyulaştırma fabrikasını kurmuştur. Bilindiği gibi konsantrasyon işlemi tek başına bakteri gelişimini önleyememekte ve dolayısıyla şeker de (sakaroz) ilave edilerek şekerli koyulaştırılmış süt elde edilmektedir. Bu fabrikayı "The Borden Condensed Milk Company" şirketi altında diğer fabrikalar izlemiştir . Bir taraftan da uzun depo ömürlü daha yüksek kurumadde içerikli koyulaştırılmış süt yapımı geliştirilmiştir.

Tebliğe göre koyulaştırılmış süt Yağlı, yağı kısmen veya tamamen alınmış sütten veya bu ürünlerin karışımından suyun kısmi olarak uzaklaştırılması ile elde edilen, içine süttozu ve/veya krema katılabilen, şekerli veya şekersiz sıvı üründür.

Yağlı veya yağsız kondens süt çeşitleri ya sterilizasyonla veya şeker ilavesi ile dayanıklı hale getirilmektedir. Şöyle ki; 1)Kondens yağlı süt : Klasik sterilizasyonla (şekersiz olarak) 2)Kondens yağlı süt : UHT Tekniği ile (şekersiz olarak) 3)Kondens yağlı süt : Şeker ilavesi ile 4)Kondens yağsız süt: Şeker ilavesi ile Şekerli kondens süt üretiminde şeker kullanılmasındaki amaç hem tat açısından ürüne bir değer kazandırmak, hem de sterilizasyon yerine geçebilecek konservasyon sağlamaktır. Örneğin % 8 yağlı kondens şekerli sütteki sakaroz oranı yaklaşık % 44'dür.

Koyulaştırılmış yüksek yağlı süt, Koyulaştırılmış tam yağlı süt, Koyulaştırılmış süt ve süttozu tebliğine göre kurumadde ve yağ oranlarına göre koyulaştırılmış sütler Koyulaştırılmış yüksek yağlı süt, Koyulaştırılmış tam yağlı süt, Koyulaştırılmış yarım yağlı süt, Koyulaştırılmış yağsız süt, Şekerli koyulaştırılmış tam yağlı süt, Şekerli koyulaştırılmış yarım yağlı süt, Şekerli koyulaştırılmış yağsız süt adı altında piyasaya sunulur.

Koyulaştırılmış Sütlere Ait Yağ ve Kuru Madde Oranları Süt Yağı Süt Kuru Maddesi (Ağırlıkça, %) (Ağırlıkça, %) Koyulaştırılmış Yağsız Süt Süt Yağı≤1 En az 20 Koyulaştırılmış Yarım Yağlı Süt 1<Süt Yağı≤7,5 En az 20 Koyulaştırılmış Tam Yağlı Süt Süt Yağı >7,5 En az 25 Koyulaştırılmış Yüksek Yağlı Süt Süt Yağı≥15 En az 26,5 Şekerli Koyulaştırılmış Yağsız Süt Süt Yağı≤1 En az 24 Şekerli Koyulaştırılmış Yarım Yağlı Süt 1<Süt Yağı≤8 En az 24 Şekerli Koyulaştırılmış Tam Yağlı Süt Süt Yağı >8 En az 28

Kondens süt Çeşitleri Yağ (%) Protein (%) Kurumadde (%) Ca g/100g Çizelge de. Bazı Koyulaştırışmış süt çeşitlerinin kimi nitelikleri: Kondens süt Çeşitleri Yağ (%) Protein (%) Kurumadde (%) Ca g/100g Vitamin B2 mg/100 g % 7,5 yağlı kondens süt 7,6 6,5 25,5 0,24 0,34 % 10 yağlı kondens süt 10,1 8,8 34,0 0,33 0,46 Az yağlı Kondens süt 4,1 7,5 24,3 0,26 0,37 Şekerli Kondens süt 8,1 8,2 74,0 0,29 0,42

SİLİNDİR (VALS) YÖNTEMİYL E KURUTMA

Bu kurutucularda ilke; içten buhar, sıcak su ya da ısı iletimi yüksek bir sıvı ile ısıtılan ve ekseni etrafında belirli bir hızla dönmekte olan genellikle dökme demirden yapılmış bir silindirin (valsin) sıcak yüzeyine ince bir katman halinde yayılan sütün, silindirin yaklaşık 300°C ‘lik dönüşü sırasında yüzeyde kuruması ve buradan kazınıp alınmasıdır. Silindir yüzeyinin sıcaklığı 100°C ‘nin üzerinde çoğunlukla 115-130°C dolaylarında tutulur. Böylece yüzeye 0,5 mm kadar kalınlıkta yayılan süt, birkaç saniye gibi kısa bir sürede kuruyabilmektedir. Bu yöntemde ısı iletimi kondiksiyonla gerçekleştiği için kurutmada yüksek bir ısı iletimi katsayısı söz konusudur. Buna bağlı olarak da en ucuz kurutma sistemlerinin başında valsli kurutucular gelmektedir.

Silindir yöntemi ile kurutmada süt içerisinde ısıtıcı buhar bulunan silindirler üzerine akıtılmakta ve sıcak yüzey ile temas eden sütün suyu evapore olmakta,buharlaşan su ise hava akımı yardımıyla çekilmektedir.

Silindir kurutmada kurutma olayı ağırlıkla buharlaşma yoluyla gerçekleşir.Çünkü burada doymuş buhar basıncı çevre basıncı çevre basıncına eşit veya çok yakın düzeydedir.

Valsli kurutucular bir aspirasyon düzeneğinin altında çalıştırılarak, kuruma sırasında oluşan nemli ve sıcak hava emilip atılır. Ayrıca tüm kurutma sistemini, her türlü bulaşmayı önlemek üzere kapalı bir hücreye yerleştirmek de mümkündür. Vakumlu valsli kurutucularda vals, bir vakum hücresinde çalıştırılmakta ve kuruma düşük derecelerde gerçekleştirilebilmektedir. Valsli kurutucularda kuruyan ürün, valsin yüzeyinden, yüzeye hafifçe sürtünme ile değmekte olan kazıyıcı bıçak yardımıyla sıyrılır. Çok ince ve kırılmış yufka görünümündeki ürün özel bir parçalayıcıda küçük pulcuklar halinde parçalanır.

Bu yöntem ile kurutma iki şekilde uygulanır. Tek silindir ile kurutma İki silindir ile kurutma

Tek Valsli Kurutucular (Büttner Sistemi): Tek valsli kurutucularda vals, ürün yatağına hafifçe daldırılmış durumda olup, vals üzerinde ince bir süt filmi bu yolla oluşturulmaktadır. Bazı tek valsli kurutucularda ise, süt, ikinci ve fakat küçük bir vals ile kurutucu vals üzerine yayılmaktadır.

Tek valsli kurutucu (a-Daldırma tipli kurutucu, b-Besleme silindirli kurutucu, c-Çift besleme silindirli kurutucu)

Çift Valsli Kurutucular (Escher Wyss Sistemi): Çift valsli kurutucularda, iki vals yan yana ve paralel olarak yerleştirilmiş olup, valsler birbirlerine doğru dönmektedir. Bu tip kurutucularda besleme, üstten ve alttan olmak üzere iki şekilde yapılmaktadır. Üstten besleme yönteminde, iki valsin birbirine olan uzaklığı ayarlanarak film kalınlığı kontrol altında tutulabilmektedir. Üstten besleme yönteminin başka bir uygulama biçimi de, “püskürtmeli besleme”dir. Püskürtmeli besleme yönteminde, valsler üzerinde bulunan memelerden, sıcak valslere ürün püskürtülür.

Çift valsli üstten püskürtmeli beslemeli kurutucu

SİLİNDİR KURUTMAYA ETKİ EDEN FAKTÖRLER Süt film tabakasının kalınlığı Film tabakası kalınlığının yüzey alanının her noktasında aynı olması Kurutma sıcaklığı ve süresi. Konsantrat sıcaklığı Konsantratın kurumadde düzeyi Ham maddenin yağlılık ve yağsızlığı Sütün asitliği

Kurutulacak Metaryal silindir üzeine spreylenmek suretiyle de verilmektedir.Burada silindirin yüzeyine yakın olan memelerden ön sıcak yüzeyine püskürtülmektedir.

Sreylem ile olan uygulamada ısı transfer alanının yaklaşık 100/90’ından yaralanılırken havuz beslemeli silindir kurutucularda bu değer 100/75’in alandadır.Film tabakasının kalınlığı sprey sağladığı basınç tarafından belirlenmektedir.

SPREY (PÜSKÜRTME)Y ÖNTEMİYLE KURUTMA

Püskürtmeli kurutma (spray-drying) yöntemi, sütün dehidrasyonunda uygulanan en gelişmiş yöntemlerden birisidir. Püskürterek kurutmada ilke, ürünün bir kurutma hücresindeki sıcak hava içerisine atomize (pülverize) edilerek, son derece geniş bir yüzey kazandırılması ve böylece sıcak hava içinde hızlı bir kurumanın sağlanmasıdır.

Püskürtmeli kurutucular genelde; bir sıcak hava üretim düzeni, ürünün ince damlacıklar halinde getirildiği sistem yani atomizer, sıcak hava ile atomize edilmiş olan ürünün karşılaştığı kurutma hücresi ve dehidre ürünü (toz ürün) havadan ayıran bir siklon seperatör olmak üzere 4 ana bölümden oluşan düzenlerdir. Ayrıca, borulu sızdırmaz iletim sistemi, pompalar, çeşitli yardımcı donanımlar ve kontrol aygıtları sistemin tamamlayıcı birimleridir.

Püskürtmeli kurutucularda ürün atomize edilerek çok küçük damlacıklara dönüştürüldüğü ve dolayısıyla çok geniş bir yüzey kazandırıldığı için, yukarıda da denildiği gibi, dehidrasyon hızı çok yükselmektedir. Kuruma çoğunlukla 3-10 saniye gibi kısa bir sürede gerçekleşmekte ve kullanılan kurutma havasının sıcaklığı 180- 230°C olmasına karşın ürün sıcaklığı 50-70°C dolaylarında bulunmaktadır.

Şekil-5. Püskürtmeli kurutucu ve bölümleri ,, Şekil-5. Püskürtmeli kurutucu ve bölümleri

Modern bir sprey kurutucu genellikle şu kısımlardan oluşur. Sıcak hava üreticisi Atomizör Kurutucu kitle Konsantral ve sıcak havanın karıştığı bölüm Toz çıkış hattı Siklonlar Soğutma siklonu Dolum hattı(paketleme)

Sıcak Hava Üretim Düzeni: Önceden de belirtildiği gibi; püskürtmeli kurutucuların ana bölümlerinden birisi sıcak hava (kurutma havası) üretim düzenidir. Bunların gıda sanayinde kullanılan tiplerinde, buhar ve/veya elektrikli ısıtıcılar kullanılmaktadır. Söz konusu buharlı ısıtıcılar, içinden basınçlı buhar geçirilen, bir seri genellikle paslanmaz çelikten yapılmış boru demetinden oluşan, borulu bir ısı değiştiricidir. Boruların bir demeti yatay, diğeri dikey olarak konumlandırılmıştır.

Isıtıcıya, kondensat ısısından yararlanılarak ısıtma yapan özel bir ön ısıtma bölümünün eklendiği tipleri de vardır. Bir hava filtresinden geçirilerek tozlardan arındırılmış olan hava, bu ısıtıcılar aracılığıyla istenilen sıcaklık derecesine (150-220°C) ısıtılarak, kurutma hücresine üflenir.

Atomizer: Püskürtmeli kurutucuların en önemli bölümü atomizerdir. Atomizer, kurutulacak sıvıyı, çeşitli faktörlere bağlı olarak 5-100 µ arasında küçük zerreciklere dönüştüren (pülverize eden) düzendir.

Değişik tipte atomizerler vardır Değişik tipte atomizerler vardır. Ancak en yaygın olarak, “basınçlı püskürtme memeli” ve döner diskli (santrifüjlü disk)” atomizerler kullanılır. Memeli püskürtücüler de; biri tek diğeri ise çift kanallı olmak üzere 2 tiptir. Tekli memede ürün, ürün bir pompa yardımıyla elde edilen yüksek basınçla basılıp püskürtülmektedir. Diğerinde ise sıvının püskürtülmesi, basınçlı hava yardımıyla gerçekleştirilmektedir. “Pnömatik atomizer”de de denilen bu ikinci tip atomizer, genellikle ürünün büyük zerreli olması istenildiğinde kullanılır.

Süt teknolojisi için en uygun olan döner diskli atomizerlerde üzerinde radyal delikler açılmış olan disk, 5000-25000 devir/dk gibi çok yüksek hızda dönmekte ve sütü, tek düze irilikteki damlacıklar halinde ve belirli bir açıyla püskürtmektedir.

Tekli ve çiftli püskürtme memesi

Kurutma kulesinde püskürtme memelerinin konumu

Döner diskli atomizer

Sprey (püskürtme)kurutma teknikleri Tek aşamalı jurutma İki aşamalı kurutma Üç aşamalı kurutmalı

TEK AŞAMALI KURUTMA Sprey metodu ile kurutma genellikle tek kademeli kurutma olarak bilinir. Alışagelmiş toz üretiminde en basit ,pnömatik konveyörlü ( taşıyıcılı) spet kurutmadır.

Şekil 5,9. Pnömatik taşıyıcı sistemli tek aşamalı kurutucu 1. Toz sürgüsü 7. Dönel valf 2. Döner valf 8. Toz eleği 3. Hava filtresi 9. Paketlemeye gidiş 4. Toz nakil kanalı 10. Taşıyıcı hava fanı 5. Taşıyıcı siklon 11. Hava çıkış kanalı 6. Toz aktarıcı

Şekildeki düzende, öncelikle konsantre edilmiş süt, yüksek basınç, pompası ile kurutma odası üzerine ve oradan, da oda içine gönderilmekledir. Atomizörden çok küçük zerrecikler halinde püskürtülen süt, kurutma odasında sıcak hava ile karşılaşmaktadır. Hava bir fan tarafından emilmekte, filtre edilmekte ve ısıtıcıda 150–250' C' ye ısıtılmaktadır. Başka bir deyişte kurutucu hava giriş sıcaklığı 150-250'C arasındadır.

Püskürtmeli Kurutucuların Çalışması: Evaporatörde % 40-50 kurumaddeye koyulaştırılmış olan süt, ya doğrudan evaporatörden ya da bir ön depolama tankından bir pompa yardımıyla püskürtücüye basılır. Püskürtücünün diski aracılığıyla da kurutma kulesine pülverize edilir. Bu arada 180-230°C ‘deki kurutma havası hava dağıtım düzeneğiyle kuleye alınır. Oluşan süt tozları, kulenin sivri ucundan, bir titreşimli taşıyıcı aracılığıyla pnömatik taşıyıcıya iletilir.

Su buharı ile zenginleşen kurutma havası ise, kulenin altından bir boru ve bir vantilatör yardımıyla emilir. Bu hava su buharının yanı sıra bir miktar süttozunu da beraberinde sürüklediği için bir siklon seperatöre gönderilir. Süttozu içeren hava sisteme girişte bir dönüş hareketi kazandığından, radyal hareket eden santrifüj bir kuvvet hava içindeki parçacıkları silindir iç duvarına doğru fırlatır. Hava, önce siklonun içinde dibe doğru ve silindir iç yüzeylerine yapışarak spiral bir biçimde iniş yapar ve konik gövdenin dibine ulaşır. Daha sonra spiralin içinden yukarıya doğru ve yine bir dönüş hareketi ile yükselerek ayırıcının tepesindeki boğazdan dışarı çıkar ve bir vantilatör tarafından emilir. Tutulan süttozu ise özel bir döner valf aracılığıyla pnömatik taşıyıcıya alınır.

Süttozu taşıma düzeninin taşıyıcı havası bir filtreden geçerek ikinci bir vantilatör tarafından emilir ve bu havayla süttozu soğutulur. Pnömatik taşıyıcı ise ikinci bir siklona yönelir. Bu siklonda da, ilk siklonda olduğu gibi havadaki süttozları ayrılır.

Ayrılan süttozları bir depoda toplanır ve bir döner valf yardımıyla ambalajlama ünitesine gönderilir. Öte yandan, daha süttozu içeren hava da kule ile birinci siklon arasından sisteme dahil edilir.

Püskürtmeli Kurutucu Sistemleri: Kurutma teknolojilerinde sıvı ürün girişiyle beraber ürünün kurutulup çıkarılabildiği çok az sayıda sistem mevcuttur.  Sıvı ürünü kurutma işlemlerinde, püskürtmeli kurutucu çok çeşitli ürün yelpazesi ve ürünün özelliğine göre farklı sistemlerin kullanılabilirliği ile en yaygın sistemdir.

Püskürtmeli kurutma sisteminin avantajları şu şekilde özetlenebilir: Gıda sanayisi dahil birçok alandaki ürünlerin kurutulmasında kullanılabilir. Kapasite çok esnek tutulabilir. Ürün kalitesi, kurutma işleminin çok kısa sürmesinden ve dolayısıyla ürünün sıcak hava ile çok kısa temasından dolayı en az düzeyde etkilenir. İşlem sürekli bir şekilde hareket eder ve kontrolü tamamen otomatik olarak gerçekleştirilebilir. Pompa- nozıl gibi ek parçalarının tedarik edilmesi çok kolaydır.

İKİ AŞAMALI KURUTMA Tek aşamalı kurutucunun ardından serbest akış özellikleri daha iyi olan iki aşamalı (kademeli)kurutma sistemi geliştirilmiştir. Yüksek çıkış sıcaklığı kullanılmadıkça en son nem zerreciklerinin uzaklaştırılması oldukça güç olmaktadır. Çıkış kurutma sıcaklığının yükseltilmesi ise toz kalitesi üzerine zararlı etkide bulunabilmekledir. (Tüm süt ürünlerinde düşük sıcaklıkta işlem esastır).

Şekil 5,11. Akışkan yatak ilaveli sprey kurutucu (iki aşamalı kurutma) 1.indirekt ısıtıcı 2. Kurutma kulesi 3. Titreşimli akışkan yatak 4. Akışkan yatak hava ısıtıcı 5.Akışkan yatakta soğutucu hava 6.Akışkan yatakta nemsiz soğuk hava 7.Filtre

Kurutma odasından ayrılan tozun nem içeriği son üründen % 2–3 daha yüksektir. Akışkan yatağın fonksiyonu fazla nemin uzaklaştırılması ve tozun soğutulmasıdır. Önceden sütün iki aşamada kurutulmasında aglomerasyon işlemi yapılmaktaydı, ancak son yıllarda toz kalitesi ve ekonomik bakımdan daha avantajlı olmadığı için aglomerasyondan vazgeçilmiştir.

Şekil 5.12. İki kademeli süttozu tesisi a. Rotari atomizörlü basit sprey kurutucu b. Nozzle atomizörlü kule tipi sprey kurutucu Süttozu önceki kurutma odasından yüksek bir rutubet oranı ile çıktığında havanın çıkış sıcaklığı da düşük olur. Bu durum kurutucunun yüksek bir termal verimlilik ile çalıştığını gösterir.

2. İyileşen ürün kalitesi(çözünürlük, hacim yoğunluğu vb.), İki aşamalı kurutma sisteminin avantajları 1.Artan ısı kullanımı (spesifik ısı kullanımı tek aşamalı kurutmanınkinden % 15–20 daha azdır) 2. İyileşen ürün kalitesi(çözünürlük, hacim yoğunluğu vb.), 3. Yüksek kapasite Üç aşamalı kurutma: En son geliştirilen kurutucu modelleri üç kademelidir. Bu sistem iki aşamalı sistemin daha geliştirilmiş şekli olup diğerlerine göre üretim aşamalarında belirli oranda tasarruf sağlamaktadır. Bunların kurutma odasının konik kısmında fazladan birer tane daha akışkan yatağı vardır.

ÜÇ AŞAMALI KURUTUCULAR 2 TANEDİR…… Akışkan yatak ile tamamlanmış sprey kurutucular Kayış tamamlanmış sprey kurutucu

1.Yüksek basınç besleme pompası 2. Nozzle başlıkları Şekil 5.13. Konveyör entegreli sprey kurutucu(3 etkili kurutma) 1.Yüksek basınç besleme pompası 2. Nozzle başlıkları Primer kurutma kulesi 4. Hava filtreleri 5. Isıtıcı / soğutucu Hava dağıtıcısı 7. Konveyör 8. Tutma bölümü 9.Final kurutma bölümü 10. Soğutma bölümü 11.Tuz boşaltma 12. Siklon takımı 13.Fanlar 14. Toplama sistemi 15. Elek sistemi 16. Hava ısıtma sistemi

Şekil.5.14. Üç etkili kurutucu ÜÇ AŞAMALI KURUTMA PROSESİNİN GELİŞİMİYLE ELE, İKİ.AŞAMALI KURUTUCUDAN DAHA FAZLA ENERJİ TASARRUFU SAĞLANMIŞTIR (ŞEKİL 5.14.). Şekil.5.14. Üç etkili kurutucu

ÇİZELGE 5,3, İKİ AŞAMALI KURUTMAYA KARŞI ÜÇ AŞAMALI KURUTMAYA İLİŞKİN KARŞILAŞTIRMALI PERFORMANS VERİLERİ:

Kulede kurutma amacıyla kullanılan hava, kulenin alt kısmından beraberinde toz ve evapore buhar ile birlikte çıkar ve tuzların ayrıldığı bir veya daha fazla sayıdaki siklona geçer. Aşağıda Şekil.'de iki siklon ve bir toz filtresinin olduğu böyle bir sprey kurutma tesisi görülmekledir.

Süt ve ürünlerinin kurutmasında kullanılan sprey yöntemiyle evapore süt ince deliklerden atomize edilmekte yatay veya düşey pozisyondaki sprey kurutma kulesinde sıcak hava akımına maruz kalmaktadır.A.B.D de yatay kurutma odaları yaygın olmasına karşın genelde düz ya da konik tabanlı düzey kurutucu kulelerin daha sık kullanıldığı görülmektedir

Açık tip tek noktadan ürün çıkışlı sistem (I. Sistem)

Açık tip iki noktadan ürün çıkışlı sistem (II. Sistem)

İlk sistemden farkı kuru ürün hem kurutma kulesinin altından hem de siklondan alınır. Ayrıca bu sistemde püskürtme işlemi kulenin alt kısmından da verilebilir.

Ekonomizerli açık / yarı açık tip tek noktadan ürün çıkışlı sistem (III. Sistem)

Diğer iki sistemden farkı, atılan hava ekonomizer (recuperator) denilen sistemlerden giriş havasını ısıtmak için kullanılır. Çıkış havasındaki nem oranı düşük ise sistem yarı açık sistem haline getirilebilir. Bu sistemin avantajı ise atılan havadaki enerjinin giriş havasını ısıtması ile yakıttan tasarruf kazanılmasıdır.

Sprey kurutmanın kısa özeti söyledir. Kule içine sıcak hava ürüne kapasiteye veya teknolıjiye bağlı olarak 180-200c (alt-üst değerler 80-120c)de çıkar.Yaklaşık 100c ye varan bu sıcaklık düşmesinin nedeni havanın ısısını konsantrata suyun buharlaşması için vermesidir.

Kurutucu hava miktarını ve termal kayplan azaltmak için şu prosedürlerin izlenmeli. Kuruma süresince süresince girişteki, yüksek sıcaklığı çıkıştaki havanın düşük sıcaklığı korunmalıdır. Giriş havasının ısıtılmasında çıkan hava kullanılmaktatır.

Kurutmanın giriş havasının en sıcak olduğu kurutucu havanın kuleye giriş bölgesinde olması gerekir. Spey kurutucu çıkışında ısı ve toz kütlesinin geri alınmasında mümkün olduğunca hijyenik sprey hijyenik venturi kulanılmalı

kurutulmasına göre daha az enerji gerektirir. KURUTMA İŞLEMİNDEN ÖNCE GİRİŞ MADDESİNİN (MATERYALİN)ÖRNEĞİN SÜT ,PEYNİR ALTI SUYU GİBİ)KOYULAŞTIRILMASININ AMAÇLARI… Hammadde suyunun önemli miktarının önce bir evaporatörde buhar haline getirildikten sonra kulede kurutulması, materyalin koyulaştırılmaksızın doğrudan kurutulmasına göre daha az enerji gerektirir.

Süt önceden koyulaştırıldığı zaman toz ürünün yığın özelliği daha yüksek içerdiği hava ise daha azdır. Önceden yapılan koyulaştırma ile sprey kurutmadaki kapasite kurutmadan beklenen en yüksek kapasite olmaktadır.

KURUTMA OLAYI

Isıtıcı sisteme giren hava temizlenmesi amacıyla önce bir titreden geçer ve 150-250c ye kadar ısıtılır. Sıcakhava pompa ve hava boruları yardımıyla kurutucu oda içerisine atomizörün etrafından gönderilir.

Diğer yandan sis bulutu şeklinde speylenen konsatrat zerreleri bu sıcak hava ile karşılaşır.Zerredeki suyun önemli bir bölümü hemen buharlaşır.Artık toz halindeki taneciğin kapiller ve porenlerinde bulunan parçacıkları ise kuvvet ve sıcaklık farkından oluşan kuvvetlerin etkisiyle iç kısımlarından yukarıya doğru çıkmaktadır.

kurumasının bu aşamasa toz taneciğinin yüzeyince çıkan suyun buharlaşması kurutucu kulenin orta ve alt kısımlarında cereyan eder.Suyun buharlaşması sırasında sıcak havanın ısısal alan süt zerreleri dönüşümündeki sıcaklığı 10- 80cdir

ATOMİZÖR TEKNİKLERİ

2 TANE YÖNTEMİ VARDIR…… BUNLAR İSE…..

1.NOZZLE (meme)SİSTEM:Koyulaştırılmış materyal bir veya birkaç borunun bulunduğu sisteme 200atm’lik (175-250atm)bir basınçla gönderilerek 2 yataklı meme çıkışlarından pülverize edilir.Konsantrat memelerden daha küçük damlacıklara parçalanarak konik ince bir film şeklinde kurutma odasına yayılır.

Bu yöntemle pek kullanılmamkta birlikte kurumadde oranı düşük konsantre sütleri kurutulmasında ve düşük kapasiteli çalışmalarda tercih edilir.

2.SANTRİFÜGAL(türbinli)SİSTEM:Bu sistemde dairesel dış yüzeyinde modeline göre düşük basınçlı konsanrat çıkışının olduğu delik veya yarıkları olan yaklaşık 250mm çaplı ve 6.000- 25.000 dönen atomizör disklerden santrifüj kuvvet etkisi altında ürün konsanralı bir sisi bulutu şeklinde taneciklere parçalanarak kurutucu kule içene savrulur.

Bu sistem daha çok yüksek kurumadde içeriğine sahip viskoz konsantratlar ve süspansiyonlar için kullanılır.

Santrifügal sistemin diğerine göre daha çok tercih edilmesinin nedenlerinde biri de %55-60 nem içeriğine sahip konsatrat zerrelerinin kuleye girer girmez önce sıcak hava ile karşılaşması ve dolayısıyla hızlı bir kurumann gerçekleşmesidir.