GİRİŞ Diğer endüstri dallarında olduğu gibi gıda endüstrisinde de proses, genel “birim işlemler” arasından seçilmiş, konuya ve amaca göre kombine edilmiş.

... konulu sunumlar: "GİRİŞ Diğer endüstri dallarında olduğu gibi gıda endüstrisinde de proses, genel “birim işlemler” arasından seçilmiş, konuya ve amaca göre kombine edilmiş."— Sunum transkripti:

1

2 GİRİŞ Diğer endüstri dallarında olduğu gibi gıda endüstrisinde de proses, genel “birim işlemler” arasından seçilmiş, konuya ve amaca göre kombine edilmiş birim işlemlerden oluşan bir sistemdir. Proses ne şekilde saptanmış olursa olsun birim işlemler arasında başta gelen ve vazgeçilemeyen işlemler “hammadde hazırlık işlemleri” dir. Hammadde, esas proses hatlarına alınmadan önce bir dizi hazırlık işleminden geçirilir.

3 Gıda endüstrisinde hazırlık işlemleri denilince yüzlerce işlem sayılabilir.  Tarla ve bahçelerde elle ya da makinalarla ürünün toplanması,  Niteliklerinin bozulması ya da kaybolması istenilmeyen hassas ürünlerin soğutucu ekipmanlarla donatılmış araçlarla taşınması,  İşletmeye gelen ürünlerin kalite ve kantitelerinin saptanması,  Taze sebze- meyve, tahıl ve canlı hayvan ulaşımı,  Ekmek fabrikalarında ya da şekerli ürünler yapan işletmelerde pnömatik ileticilerle un ve şekerin depolanması,  Meyve ve sebzelerin yıkanması,  Patates kabuklarının soyulması,  Reçel ve marmelata işlenecek meyvelerin çekirdeklerinin çıkarılması,

4  Sert kabuklu meyvelerin kabuklarının kırılması,  Bazılarının kostik yumuşatıcılarla soyulmaya hazır duruma getirilmesi,  Kanatlıların ayaklarındaki pisliklerin temizlenmesi,  Yumurta akı ve sarısı işleyen tesislerde yumurtaların yıkanması ve kabuklarının kırılması birer hazırlık işlemidir. Bu işlemler arasında, hammaddenin işletme kapısından içeriye alınmasıyla uygulanmaya başlananlar, gıda endüstrisinin hazırlık işlemleri olarak kabul edilmiştir, bunlara bir başka deyişle “işletme içi hammadde hazırlık işlemleri” demek daha doğru olabilir.

5 Gıda endüstrisinde kullanılan hammadde kaynaklarının çok çeşitli olmasından dolayı, hazırlık işlemleri de hammaddenin özelliklerine göre farklılıklar gösterir. Tahıllara uygulanan hazırlık işlemleri ile meyve- sebze grubuna, süte ya da ayçiçeğine uygulanan hazırlık işlemleri arasında ve kuşkusuz makinalarında da fark vardır. Bir işletmenin tasarımından başlayarak kapasite, yer seçimi, bina yerleşimleri, makina ve ekipman seçimi, projelendirme, montaj ve işletmeye alma gibi aşamalar seçilirken, ham ürünün fiziksel özellikleri mutlaka ön plana alınmış olmalıdır.

6 Üretim hatlarına konulacak makina ve ekipman seçimi yapılırken dikkate alınması gereken bazı noktalar, hazırlık makinaları için de geçerlidir. Bunlar şu şekilde özetlenebilir: Ürün kayıplarını en aza indirecek önlemleri düşünmek, Ürün cinsine göre temizlik koşullarını sağlamak, Mikroorganizma faaliyetine izin vermeyecek nitelik ve önlemleri düşünmek, Hammaddenin fiziksel ve yapısal diğer özelliklerinin yitirilmemesini sağlayacak önlemleri almak ve Zamanlama üzerinde titizlikle durmak.

7 Hammadde hazırlık makinaları, proses sırasına göre şu şekildedir: 1- Tartma ve ölçme aletleri 2- Taşıma ve iletim düzenleri 3- Yıkama ve ayıklama makinaları 4- Sap ayırma, kabuk soyma ve çekirdek çıkarma makinaları

8

9 TARTMA ve ÖLÇME ALETLERİ Hammadde hazırlık makinaları kapsamında olan tartma ve ölçme aletleri, hazırlık işlemlerinde olduğu kadar proses sırasında da kullanılırlar. Gıda endüstrisi işletmelerinde tüm makinaların arızasız ve kesintisiz çalışmalarını bir ölçüde sağlamak ve son ürünün kalitesinden güven duymak, gerek işletmeye giren ve çıkan gerekse proses sırasında işlenen ürünlerde miktar, kalite, hız, akış, seviye, sıcaklık, basınç, konsantrasyon, pH vs. düzeylerine ait ölçümlerin özenle yapılmasına yakından bağlıdır. Bu amaçla kullanılan alet, ekipman ve cihazlar genel olarak “Tartma ve Ölçme Aletleri” olarak tanımlanır. Tartma ve ölçme aletleri çok çeşitli olmaları yanında işlevleri yönünden 2 ana grupta incelenebilir: 1.Kantite ölçen aletler 2.Kalite ölçen aletler

10 KANTİTE ÖLÇEN ALETLER Ölçüm aletinin tipini ve ölçüm birimini, hammadde ya da yarı işlenmiş olan ürünün bu konuda en önemli özelliği olan katı, yarı katı, sıvı ya da yarı sıvı fazda oluşu etkiler. İşletmelerde ham ya da yarı işlenmiş ürünün birim fiyatının doğru olarak saptanması, ölçü ve tartı aletlerinin ürünün özelliğine göre seçilmesine yakından bağlıdır. Kantite ölçümü yapan aletler 2 gruba ayrılır: 1.Ağırlık ölçenler 2.Hacim ölçenler Ağırlık ölçen aletler, genel adı ile “kantar” olarak tanımlanır.

11 KALİTE ÖLÇEN ALETLER Kalite, “üstün olma derecesi” ile belirlenir. Bir başka deyişle kalite, ürünün “kabul edilebilirlik özelliklerinin toplamı” dır. Gıdaları seçer ve yerken görme, dokunma, koku, tat ve hatta işitme gibi fiziksel duyularımızın tümünü kullanırız. Patates cipsinin çıtırtısını algılamak, dokunma, görme ile birlikte işitme duyusunu da kullanmaktır. Gıdaların tüketiminde gözler, parmaklar, dil, damak, dişler, burun ve kulaklar devreye girdiğinden, kalite ölçümü yapan alet ve cihazların yapımı ve geliştirilmesinde bu duyu ve organların özellikleri doğal olarak dikkate alınır. Duyularımızla kalite saptaması yaparken anımsanması gereken gıda özellikleri genelde 3 grupta toplanır: 1. Görünüş faktörleri 2. Tekstür faktörleri 3. Tat- koku faktörleri

12 1. Görünüş faktörleri: Bu faktörler arasında göz yardımı ve görme duyusu ile karar verilebilen büyüklük, şekil, bütünlük, bulanıklık, parlaklık, şeffaflık, renk ve kıvam faktörleri ile çürük, bere, benek, leke ve tortu gibi çeşitli kusur ve bozulma faktörleri sayılabilir. “Yerleşim düzeni” de bir görünüş faktörüdür. Örneğin, cam kavanoz içindeki yeşil zeytinlerin ya da teneke kutu açıldığında içindeki sardalyaların görünüşleri tüketiciyi etkiler. “Bütünlük” faktörü denilince, ürünün bir bütün halinde ya da bölünmüş olmasının derecesi anlaşılır.

13 a. Büyüklük ve Şekil Ölçerler: Büyüklük ve şekil faktörleri kolaylıkla ölçülebilmelerine karşın önemli faktörlerdir. b. Renk ve Parlaklık Ölçerler: Gıdalarda renk, yalnızca kaliteli olmalarının değil aynı zamanda olgunluk ve çürüme derecesinin de bir göstergesidir. Ürün; bira, şarap, üzüm suyu, renklendirilmiş bir ekstrakt, birbirine karıştırılmış iki ya da daha fazla sıvı ürünün oluşturduğu bir karışım olabilir. Ürünün “ışık geçirgenliği” (şeffaflık) özelliğine göre renk miktarını ölçebilen “kolorimetre” ve “spektrofotometre” ler kullanılır.spektrofotometre Renk, üç uyarımlı kolorimetrik ölçüm yöntemi ile ölçülür. Ölçüm sonucu çok hassastır.

14

15 Renkli üründen yansıyan ışık “renk değeri”, “renk tonu” ve “renk berraklığı” olarak tanımlanan 3 bileşene ayrılmaktadır. Renk değeriRenk değeri, rengin aydınlık ve karanlık olma özelliğini, Renk tonuRenk tonu, rengin kırmızı, yeşil ya da sarı olma durumunu gösteren dalga boyunu, Renk berraklığı Renk berraklığı da rengin şiddetini belirler. Ürünün rengi, bu 3 komponentin sayısal değerleri ile saptanır. 3 komponente ait sayısal değerleri aynı olan ürün örnekleri aynı renktedirler. Ürünün olgunlaşma, çürüme ve depolama dönemlerinde gösterdikleri renk farklılıkları saptanabilir. Ürün yüzeyinin parlaklık derecesi de yine aynı yöntemlerle ölçülür. Parlaklık derecesi örneğin, jeleli gıdalarda önemli bir kalite faktörüdür.

16

17

18

19 c. Kıvam Ölçerler: Kıvam, yarı sıvı gıdaların yapısal faktörlerinden biri olarak kabul edildiği gibi bazen bir görünüş faktörü olarak düşünülür. Domates suyu, ketçap, domates sosu, bal, pekmez, yemeklik likit yağlar kıvamlı ya da kıvamsız olabilirler. Hamurda yumuşak kıvam ya da köpük oluşumu yoğunluğu hakkında değişken değerler verir. Kıvam, yarı sıvı ürünlerin akış direnci ile ölçülebilir. Yarı sıvı ürünün, çapı belli değerdeki bir delikten geçmesi için geçen süre saptanır. Ürünün kıvamı arttıkça, süre uzar. Kıvam ölçümü yapan aletler çok çeşitli olup, aynı ilke ile çalışırlar.

20 3. Tat- Koku faktörleri: Bu faktörler ağız ve burun yardımıyla, tat ve koklama duyuları ile karar verilebilen tatlılık, ekşilik, tuzluluk faktörleridir. Ayrıca enzimatik, fizyolojik, kimyasal ve aşırı pişirme, bulaşma ve bayatlama gibi olaylarla oluşan kötü tat- koku ve hoş koku faktörleri de sayılabilir. Tat ve koku, soyut (subjektif) ve ölçümü zor ya da olanaksız olabilen duyulardır. Kişilerin tat ve kokulara karşı olan tepkileri ve beğenileri çok farklıdır. Bu nedenle, kaliteli olup olmama kararını veren degüstatör hakemlerin kararlarında bile farklılıklar vardır. Kalite ölçümünde kullanılan yöntemlerin ve aletlerin yapımına temel olan görünüş, tekstür ve tat- koku faktörleri, kalite saptamasında her zaman yeterli olmayabilir. Bu faktörlere ek olarak beslenme kalitesi, hijyenik olma kalitesi ve saklanabilme (raf ömrü) kalitesinin de devreye girmesi gerekir.

21 2. Tekstür faktörleri: Bu faktörler, el, dil, dişler ve damak yardımı ve dokunma duyusu ile karar verilebilen yumuşaklık- sertlik, sağlamlık, özlülük, çiğnenebilirlik, kumluluk, unluluk ve yapışkanlık gibi faktörlerdir. Bir gıdanın tekstür faktörü, o gıdadan beklenenin dışında alınırsa kusurlu kabul edilir. Örneğin, bir çikletten çiğnenebilirlik, kraker ya da patates cipsinden kırılabilirlik özelliği göstermesi beklenir. Gıdaların tekstür faktörlerinin ölçülebilmesi için ürüne kuvvet uygulanır. Bastırma, ezme, sıkıştırma, kesme, bölme, yırtma ve çekerek ayırma (koparma) gibi kuvvet uygulamaları sırasında ürünün tekstüründe değişmeler olur. Ürünün bu değişmelere karşı gösterdiği dirençler ölçülebilir.

22

23 TAŞIMA ve İLETİM DÜZENLERİ Gıda endüstrisi işletmelerinde, hammadde hazırlık makina ve ekipmanları arasında sayılan taşıma ve iletim düzenlerinin önemi büyüktür. Hammadde hazırlık işlemlerinden birisini gerçekleştiren taşıma ve iletim düzenleri çoğu kez proses hatlarının kendisini oluşturur ve hatta ambalajlama ve son ürün depolama bölümlerine de uzanırlar. Gıda endüstrisine konu ham, yarı işlenmiş ve işlenmiş ürünler, katı, yarı katı, sıvı ve yarı sıvı fiziksel özelliklere sahiptirler. İşletmelerin taşıma ve iletim düzenleri bu özelliklere uygun olarak kurulur. Üzerinde çok sayıda boru elemanları, filtreler, ısı değiştirici, evaporatör ve kondensör gibi proses elemanlarının sızdırmaz bir şekilde bağlı olduğu dar boru hatları, taşıma ve iletim görevini proses görevi ile birlikte yapmaktadırlar.

24 Gıda endüstrisi işletmelerinde taşıma ve iletim amacıyla kullanılan götürücü sistemler 3 ana grupta incelenebilir: 1. Mekanik götürücüler 2. Pnömatik götürücüler 3. Hidrolik götürücüler 1. Mekanik götürücüler Bu götürücüler, çeşitli gıdaların ham, yarı işlenmiş ve son ürün olarak taşınma ve iletilmeleri için kullanılan hareketli mekanik parçalardan oluşan düzenlerdir. Götürücü, basit tanımıyla, iki nokta arasındaki sonsuz hareketli bir sistemdir. Her iki uçtaki noktaların arası amaca göre düz- dikey, düz- yatay ya da düz- eğimli birer hat olabileceği gibi belirli eğimde bir helezon şeklinde de olabilir.

25

26 Mekanik götürücüler, taşınmak ve iletilmek istenen ürünün fiziksel özelliklerine ve yapılmak istenen işin niteliğine göre çok çeşitlidir. Bunlar arasında gıda endüstrisi işletmelerinde yaygın olanları şunlardır: Bantlı götürücüler Bantlı götürücünün birbirinden ayrı belirli uzaklıktaki iki uç noktasına sonsuz dönü hareketi yapan birer tambur, kasnak ya da makara yerleştirilmiştir. Sonsuz dönü hareketi, bir bant ile düz harekete dönüştürülür.

27 Birbiri üzerine monte edilmiş bantlı iki götürücüden aynı zamanda bir proses düzeni ya da ekipmanı olarak da yararlanılmıştır. Bazı meyve suyu üretimi yapan işletmelerde ön pres olarak kullanılan “bant pres”ler buna güzel bir örnektir. Burada, genellikle yatay olarak hareket eden iki banttan altta olanı deliklidir. Başlangıçta iki bant arasındaki aralık giderek bandın öteki ucuna doğru daralmakta ve böylece mayşe aşamalı olarak artan bir basınç altında kalmaktadır.

28 Genellikle katı ve yarı katı ham ve işlenmiş ürünlerin düz- dikey ya da belirli bir eğimle taşınma ve iletilmesinde kullanılan bir başka mekanik sistem, kovalı götürücülerdir. Örneğin, şeker pancarının iletiminde kullanılan götürücülerde dikey paletli ya da zincir bant üzerine yerleştirilmiş kovalar veya banda dikey sabit kanatlar taşıma görevini yaparlar. Genellikle dikey olanlara “elevatör” adı verilen bu götürücüler, besleme yaptıkları yapıya bitişik olarak kurulurlar. Kovalar en üst noktaya ulaştıklarında kendiliklerinden boşalırlar.

29 Çoğunlukla et işleyen gıda endüstrisi tesislerinin kesimhanelerinde kullanılan bir diğer mekanik sistem, üzerinde çengel ya da çeşitli bağlama elemanları bulunan zincir bantlı götürücülerdir. Yatay ya da hafif iniş eğimli amaçlar için kullanılan ve tahrik gücü olmayan (motorsuz) bir başka mekanik sistem, avara merdaneli götürücüdür. Burada taşınmak ve iletilmek istenen yük, örneğin ambalajlı ürün, avara dönen ve çok sık yerleştirilmiş merdaneler üzerinde birbirlerini iterek ilerlerler. Bantta ilerleyen kutulara hareket veren, ambalajlama makinasından en son çıkan kutunun itici gücüdür.

30

31 Helezonlu götürücüler Gıda endüstrisi işletmelerinde dikey, yatay ya da belli bir eğimle taşınmak ve iletilmek istenen hammadde veya son ürünleri, sonsuz hareketli bir vida (Arşimet Vidası) yardımıyla götüren mekanik düzenlerdir. Bu düzenler genellikle tahıl işleyen un ve makarna fabrikaları ile değirmenlerde yaygın olarak kullanılırlar. Tereyağı ve margarin ambalaj makinalarında yarı katı durumda olan yağın, makinanın haznesinden paketleme ağzına doğru iletilmesi de helezon dişli yardımıyla sağlanır. Et ve et ürünleri işleyen fabrikalardaki makinalarda helezon dişli kullanımı yaygındır. Yağlı tohumlardan yemeklik yağ üretiminde ekstraksiyon yöntemiyle tohumların yağını çıkaran ve meyve suyu üretimi yapılan işletmelerde kullanılan vidalı preslerde, preslemeyi yapan helezon dişlidir.

32 2. Pnömatik götürücüler Bu götürücüler, gıdaların belirli bir noktaya itici bir hava akımı (vantilasyon) ya da bir hava emişi (aspirasyon) sağlanarak iletilmesinde kullanılan götürücülerdir. Pnömatik götürücülerde sistem, genellikle köşeli olmayan, yuvarlak kesitli boru ve elemanlardan yapılmış ve bu elemanlar teorik olarak sızdırmaz bir biçimde birbirine bağlanmıştır. Burada, sistemi oluşturan borulu yataktan geçen akışkanın (gazın) hızı yeterince yüksek olduğunda, ürün parçacıkları akışkanın içine girerler ve bir “sürekli akıcılaşma” oluşturarak akışkan ile birlikte sürüklenirler. “Siklon” da denilen bu götürücü düzendeki akışkan, emilen ya da itilen havanın kendisidir. Hava genellikle 5- 40 cm çapındaki borular içinde 15- 30 m/ sn hızla hareket eder.

33 Pnömatik götürücü düzenler, çoğunlukla taneli tarımsal ürünlerin iletimi ve ayırımında (seperasyon), süttozu ve mama üretimi yapan işletmelerde, şeker, un, makarna ve benzeri ürünler işleyen fabrikalarda, paketleme ve ambalaj makinalarında kullanılırlar. Pnömatik götürücülerde güç gereksinimi, mekanik götürücülere kıyasla daha fazladır. Ancak ürünün açık hava ile temas etmesinin istenmediği durumlarda örneğin steril ve hijyenik ambalajlamada ve tozumanın istenmediği üretimlerde güç birim maliyeti pahalı da olsa tercih edilir. Gazları sıkıştıran ve onlara hareket veren makinalar, makinada oluşan basınç farkına göre adlandırılırlar. Sırasıyla vantilatörler, üfleyiciler ve kompresörler gibi. Pnömatik götürücü sistemlerde genellikle havanın itilmesini sağlamak için vantilatörler ve üfleyiciler, emilmesini sağlamak için de aspiratör ya da vakum pompaları kullanılır.

34 3. Hidrolik götürücüler Hidrolik götürücüler, sıvı ve yarı sıvı gıdaların işletmelerin besleme, proses ve ambalajlama hatlarındaki çeşitli iletim hizmetlerinde kullanılan düzenlerdir. Hidrolik götürücüler, pnömatik düzenlerde olduğu gibi teorik olarak sızdırmazlık sağlanmış kapalı sistemlerdir. Başta pompalar olmak üzere çeşitli hortum ve borular, vanalar, çeşitli fitting (boru elemanları) ve filtreler sistemin başlıca elemanlarıdır. Güç kaynağı genellikle pompaya doğrudan bağlanmış bir elektrik motorudur. Çoğu gıda endüstrisi işletmelerinde hidrolik götürücü düzen, proses hattının kendisini oluşturur. Gıda endüstrisi işletmeleri de dahil diğer endüstri dallarında enerji merkezlerinden işletmeye gönderilen buhar, hava, normal su ve buzlu su için de hidrolik iletim düzenleri kullanılır.

35 Bir hidrolik götürücü sistemde yapılmak istenen işe uygun pompanın seçilmesi, kapasitesinin doğru olarak saptanması ve montajının kusursuz yapılması büyük önem taşır. Hidrolik götürücü bir sistemin elemanlarını sırasıyla inceleyecek olursak; Pompalar; Pompalar, gıda endüstrisi işletmelerinde sıvı gıdaların kapalı sistemlerde iletimi amacıyla kullanılan, dışarıdan aldığı enerjiyi kinetik enerjiye dönüştürerek ve sıvının enerjisini arttırarak hareketini ve iş görmesini sağlayan hidrolik düzenin en önemli elemanıdır. İletilmek istenen sıvının fiziksel özellikleri ile düzenin yapısı, pompanın çalışma koşullarını belirler.

36 Pompalar çalışma ilkelerine ve yapılarına göre çok çeşitlidirler. Gıda endüstrisinin çeşitli dallarında kullanılan pompalar 2 ana grupta toplanabilir; 1. Volumetrik pompalar - Karşıt hareketli - Döner hareketli 2. Santrifüj pompalar - Aksiyal emişli - Radyal emişli

37 1. Volumetrik pompalar: Volumetrik pompaların çalışması, belirli hacimdeki sıvının pompa içerisinde sıkıştırılması ve basıncının yükseltilmesi ilkesine dayanır. Sabit bir gövde ile bunun içinde ileri geri hareket eden ya da dönen bir eleman, pompanın, sıvıya basınç kazandıran önemli iki ana parçasıdır. Gıda endüstrisi işletmelerinde kullanılan volumetrik pompalar karşıt hareketli ve döner hareketli pompalar olarak ikiye ayrılır:

38 Karşıt hareketli pompalar; Gıda endüstrisi işletmelerinde yüksek basınç istenilmesi halinde karşıt hareketli pompalar kullanılır. Devir sayısı hayli düşük olduğundan aşınma az, ömür uzundur. Pompanın yüksek basıncı oluşturan piston hareketi, sıvı ürünün sıcaklığını arttırabilir. Sıcaklık artışı, verimi düşürür. Aşırı sıcaklık artışı verim düşmesi yanında, ürünün özelliklerinde de değişmeler yapabileceğinden, gerektiğinde sıcaklık yükselmesine karşı önlemler alınır.

39 Döner hareketli pompalar; Gıda endüstrisinde sıvı ürünlerin daha düzenli olarak iletilmesinin gerektiği yerlerde ve viskozitesi yüksek olan örneğin krema ve teleme gibi posalı ya da yarı sıvı ürünlerin iletilmesinde kullanılır. En yaygın olarak kullanılan döner hareketli pompalar döner dişli pompalardır. Karşıt hareketli pompadaki pistonun ileri geri hareketi, bu pompalarda çok duyarlı imal edilmiş döner hareketli iki dişli hareketine dönüştürülmüştür.

40 Dişliler birbirlerine ve pompa gövdesine çok az bir sürtünme oluşturacak kadar temas ederler ve ilettikleri sıvı ile yağlanırlar. Sıvının basınç kazanması ve iletimi, dişler arasında oluşan sıkışma ve genleşme ile sağlanır. Döner dişli pompalara giren ürünler genellikle dişler arasında geçerken ezilir. Katıya yakın yarı sıvı ürünler püre ya da posalı hale gelir ve taneli ürünler parçalanır. Pompalama sırasında bazı ürünlerin yapılarındaki taneli ve topaklı ögelerin fiziksel özelliklerinin bozulmaması istenir. Bu gibi durumlarda dişli- gövde arasındaki boşluğun fazla olduğu tek vidalı döner pompa tercih edilir (mısır danesi, üzüm ve küçük boyutlu karides gibi ürünlerin iletimi için idealdir).

41 Santrifüj pompalar; Volumetrik pompalardan daha basit ve ucuz olan santrifüj pompalar her endüstri dalında çok yaygın olarak kullanılır. Santrifüj pompalar, volumetrik pompalar gibi yüksek basınç sağlamamalarına karşın yüksek debiye gerek duyulan işlere çok uygundurlar. Bir santrifüj pompa basit olarak pompa gövdesi ve bu gövde içinde dönen bir çarktan oluşur.

42 Boru, vana ve fittingler; Boru, vana ve fittingler (boru elemanları), hidrolik götürücü bir sistemi oluşturan diğer elemanlardır. Gıda endüstrisinin birçok dalında hidrolik götürücü düzendeki tüm elemanların özel krom- nikel alaşımlı paslanmaz çelik malzemeden yapılmış olması istenir. Zorunlu olmayan yerlerde normal çelik, demir, alüminyum ve bakır malzeme kullanılır.

43 Boru ve hortumlar; Pnömatik ve hidrolik götürücü düzenlerde akışkanlar (hava ve sıvı ürünler), kesiti daire şeklinde, çapları, et kalınlıkları (çeperleri) ve yapıldıkları malzemeleri farklı olan boru ve hortumlar yardımı ile iletilirler. Bir iletim hattındaki boru ve boru ekleme parçalarının birbirlerine sürekli olarak bağlı kalmaları istenirse, bu taktirde kaynak kullanılır. İletim ya da proses hatlarındaki boru ve diğer ekleme parçalarının temizlik, bakım, onarım ve makina yerlerinin değiştirilmesi gibi nedenlerle sökülmesi ve birbirinden ayrılmasının istendiği yerlerde kaynak kullanılmaz.

44 Viskozite; Viskozite, akışkanın (sıvı veya gaz) molekülleri arasındaki çekim kuvvetidir. Bir başka deyişle akışkanın, akıcılığa karşı gösterdiği dirençtir. Bu dirence, akışkanın “kesme gerilimi” de denir. Viskozitenin büyümesi akışkanlığı azaltır, viskozitenin küçülmesi ise akışkanlığı arttırır.

45

46 YIKAMA VE AYIKLAMA MAKİNALARI Gıda endüstrisinin her dalında işletmeye gelen hammaddenin prosese verilmeden önce temizlenmesi gerekir. Katı ya da yarı katı hammaddelerin temizlenmesi ve istenilen kalite dışında olanların ayrılması olayı, yıkama ve ayıklama olarak tanımlanan basit hammadde hazırlık işlemleri ile yapılır. Yıkama ve ayıklama işlemleri daha çok meyve ve sebze işleyen örneğin konserve, reçel, marmelat ve jele yapan, meyve suyu, meyve suyu konsantratı, pulp ve salça üreten işletmelerde uygulanır.

47 YIKAMA MAKİNALARI İşletmeye gelen hammaddenin yüzeyindeki mikroorganizmaların büyük bir kısmının uzaklaştırılması, taş parçaları, toz- toprak, çamur ve tarımsal ilaç kalıntılarından ve diğer yabancı maddelerden temizlenmesi yıkama ile sağlanır. Yıkama düzenlerinde genelde temiz su, yerine göre de içine klor ya da deterjan katılmış su kullanılır.

48 Yıkama işlemi genelde yumuşatma (ön yıkama), yıkama ve durulama olmak üzere üç aşamada, bazen de yıkama ve durulama gibi iki aşamada yapılır. Yumuşatma işlemi, üzerine taş, toprak ve çamurun bulaşmış olduğu örneğin soğan, patates, kereviz, yerelması, havuç ve şeker pancarı gibi yumru ve kök sebzelere uygulanır. Yumuşatma, bazen hammaddelerin su akımı yardımıyla işletmeye alınmaları sırasında gerçekleşir. Salça, domates suyu, portakal, mandalina suyu işleyen fabrikalarda olduğu gibi..

49 Bir yıkama makinası, işletmeye gelen hammaddenin büyüklüğüne, kırılabilirlik niteliğine ve işletmenin kapasitesine göre seçilir. Hammaddenin yıkanması en basit olarak suya daldırılarak yapılır. Daldırma yöntemi çoğu kez yumuşatma aşaması için uygulanır. Aksi halde çabucak kirlenen su, mikroorganizma bulaşması için uygun bir ortam oluşturmaktadır. Elma, armut ve benzeri meyveler ile çoğu sebzelerin bir tank içindeki paletler yardımıyla hareket ettirilerek yıkanması biraz daha geliştirilmiş bir yöntemdir.

50 Modern domates yıkama makinaları peş peşe iki yıkama tankından oluşur. İki tank arasında pedallı bir çark bulunur. Raf şeklindeki dönen pedallı çark, yıkanan domatesleri ikinci bir tanka aktarmaktadır. Domateslerden ayrılan toz- toprak, tank tabanındaki delikli sacdan aşağıya geçer. Tanklarda yıkama, suyun çalkalanması ile sağlanır. Basınçlı su, çalkalama işlevi yanında çatlak domateslerde üremiş küflerinde temizlenmesini sağlar. Her iki yıkama tankından çıkan domatesler, ikinci yıkama tankının diğer ucundaki raflı bir elevatör yardımıyla taşınarak ayıklama bandına ulaştırılır. Domateslerin taşınması süresince, elevatör boyunca yer alan duş sistemi domatesleri bir kez daha yıkar.

51 Kırılabilir nitelikteki sebzelerin yıkanmasında kavrayıcı ya da sepet gibi ekipmanlar kullanılır ve basınçlı su püskürtmesi yapılır. Örneğin, kuşkonmazın bütün halinde kalması bir kalite göstergesidir. Bezelye ve benzeri küçük taneli sebzeleri yıkamada kullanılan yıkama makinaları yüzdürme ilkesine göre çalışır. Olgun bezelyeler dibe çökerken kırık olanlar, yabancı tohumlar ve diğer kirler su yüzeyinde toplanırlar.

52 Bir diğer yıkama makinası, tamburlu yıkama düzenidir. Dönmekte olan silindirik gövde içinde hareket halindeki hammaddeye su püskürtülür. Yıkama suyunda bir deterjan kullanılması halinde, hammaddedeki tarım ilaçları kalıntıları tamamen temizlenebilmektedir. Ancak, durulamanın da çok iyi yapılması gerekir. Turunçgil, hıyar ve benzeri sebze ve meyvelerin yıkanmasında kullanılan bir başka düzen, fırçalı yıkama makinasıdır. Hammadde tank içerisine girdikten sonra fırçalı tamburlar yardımıyla hem yıkanmakta hem de tank çıkışına doğru ilerlemektedir. Kanatlı kesimhanelerinde kullanılan tüy yolma makinaları, ıslak koşullarda çalıştırıldığından püskürtülen basınçlı su ile yıkama işlemi de birlikte yapılmaktadır.tüy yolma makinaları,

53

54 AYIKLAMA MAKİNALARI Yıkanıp temizlenen hammaddenin prosese verilmeden önce seçilip ayıklanması gerekir. Bozuk, ezik, küflü, çürümüş ve bazı durumlarda da yumuşak olanlar sağlam olanlardan ayıklanarak atılır. Ayıklama işlemi genellikle el ile yapılır. Bazı üretim dallarında kusurlu hammaddeyi ayıklayabilen özel makinalar kullanılır. Elle yapılan ayıklamada, merdaneli bir taşıma ve iletim bantından yararlanılır. İletim bandını oluşturan merdaneler dönüş hareketi yaptığından, taşınan meyve ya da sebzelerin her yanı gözden geçirilmiş olur.

55

56

57

58 SAP AYIRMA, KABUK SOYMA, ÇEKİRDEK ÇIKARMA MAKİNALARI Genellikle meyve ve sebze işleyen işletmelerde, konserveye, meyve suyuna ve pulpa (ezme) işlenecek meyve ve sebzelerin sap, kabuk, çekirdek ve çekirdek evi (eşlek) gibi kısımlarının uzaklaştırılması gerekir. Konserveye işlenecek meyve ve sebzelerin sapları ayrılır, çekirdek ve çekirdek evi çıkarılır, kabukları soyulur ve gerekiyorsa dilimlenir. Meyve suyu, reçel, marmelat ve pulpa işlenecek olanlar ise renk ve lezzet gibi kalite faktörlerini bozmamak ve proseste işleme kolaylığı sağlamak için preslemeden önce saplarından ayrılır ve çekirdekleri çıkarılır.

59 Üzüm ve vişne gibi meyveler sapları ile birlikte hasat edilirler. Bunların sapları ile birlikte işlenme olanağı teknik olarak vardır. Ancak, saplardan geçen bazı maddeler meyvede ve son ürün kalitesinde, acılık, burukluk ve renk bozukluğu gibi olumsuz etki yaparlar. Ayrıca, saplarla birlikte preslenmesi halinde elde edilen meyvenin prosese pompalanması sırasında pompalarda tıkanıklık olur. Sap ayırma işlemi çoğunlukla ve küçük işletmelerde elle yapılır. Büyük işletmelerde bazı meyveler için makina kullanılır.

60 Genellikle konserveye işlenecek olan meyvelerin ve bazı sebzelerin kabuklarının soyulması gerekir. Kabuklar, hammaddelerin niteliklerine göre haşlama işleminden önce ya da sonra soyulur. Kabuk soyma elle, ısıl uygulama ile, kimyasal ve mekanik yöntemlerle yapılır. Isıl uygulama ile kabuk soyma meyve ve sebzenin özelliğine ve prosesteki teknolojiye göre farklıdır. Kuru soğan ve biber gibi sebzelerde kabuk soymada en etkili ısıl yöntem, doğrudan alev ya da sıcak hava uygulamaktır.

61 Domates gibi ürünler sıcak su içine batırılıp 1/2 – 2 dakika süre bekletildikten sonra aniden soğuk suya tutulursa kabukları elle kolaylıkla soyulabilir bir nitelik kazanır. Havuç, kereviz ve patates kabuklarının soyulmasında buharlı kabuk soyma makinası kullanılır. 8- 10 Atü basınçlı kızgın buhar uygulanan sebzelerin üzerine soğuk su püskürtülür ve ovucu bir düzenden geçirilir.

62 Isıl uygulamanın bir diğer yöntemi dondurarak soymadır. Genellikle domateste uygulanan bu yöntemde domatesler sıvı azot ile kısa süre ile dondurulur. Kabuk altındaki hücrelerden oluşan ince bir tabaka, don çözüldükten sonra kabuğu etten bırakır. Pahalı bir yöntem olduğundan uygulaması sınırlıdır. Kabuk soymada uygulanan bir diğer yöntem, kimyasal maddelerle soymadır. Kimyasal madde olarak, meyve ve sebzelerin cins ve özelliklerine göre farklı sıcaklık ve konsantrasyonda hazırlanmış NaOH içeren çözeltiler kullanılır.

63 Bazı meyvelerin konserveye ve pulpa işlenmeden önce çekirdeklerinin çıkarılması gerekir. Dilimler halinde kutulanan elma, armut ve ayva gibi küçük ve yumuşak çekirdekli meyvelerin çekirdek ve çekirdek evinin çıkarılması için küçük işletmelerde özel bıçaklar kullanılır ve işlem elle yapılır.

64

65 ÜRETİM MAKİNALARI Üretim makinaları içinde uygulama alanı en yaygın ve yapıları en benzer olanlar “ısıl işlem makinaları” dır. Isı değiştiriciler, evaporatörler (koyulaştırıcılar), kondensörler (yoğuşturucular) ve dehidratörler (kurutucular) bu düzenlerdendir.

66 AYIRMA MAKİNALARI Maddeler doğada genellikle karışım halinde bulunur. Bir karışımı oluşturan ögelerin (komponentlerin) bireysel fraksiyonlara ayrılması, her endüstri dalında olduğu kadar gıda endüstrisinde de söz konusudur. Bireysel fraksiyonlar birbirlerinden “büyüklük”, “faz” ve “kimyasal yapı” yönlerinden farklı olabilirler. Böyle olunca da “ayırım” olayı gerçekleşebilir. Örneğin, bir bireysel fraksiyon yabancı ögelerinden ayrılarak arındırılabilir ya da karışım, iki ya da daha fazla sayıda bireysel fraksiyona ayrılabilir.

67 Gıda endüstrisine konu olan ham ya da yarı işlenmiş ürünler genellikle katı, yarı katı, sıvı ve yarı sıvı fazlarda bulunabilir. Bu fazların karışımları şu şekilde olabilir:  Katı- katı ya da katı- yarı katı karışımlar  Sıvı- katı ya da sıvı- yarı katı karışımlar  Sıvı- sıvı ya da sıvı- yarı sıvı karışımlar  Gaz- katı karışımları  Gaz- sıvı karışımları

68 Bu karışımların birbirlerinden ayrılması (seperasyon) için başlıca iki ana ilke ve bu ilkelere dayalı yöntem ve makinalar kullanılır: 1- Aynı ya da farklı fazdaki karışımlarda bir fazın tutularak diğerinin geçmesine izin veren elek, süzgeç, filtre, membran, filtre keki ve benzeri mekaniksel aparatlardan yararlanmak, 2- Sıvı ya da gaz faz içerisindeki sıvı ya da katı, farklı fazların çökelme (sedimentasyon) hızları arasındaki farktan yararlanmak.

69 ELEKLİ SİSTEMLER VE SINIFLAMA MAKİNALARI Gıda endüstrisinde elekli düzenlerin uygulaması genellikle hububat ürünleri işletmelerinde ve meyve- sebze işleme endüstrisi dalında yaygındır. Meyve ve sebzelerde taş- toprak, toz ve çamurların yıkama işlemi ile temizlenebilmesine karşın, hububat ürünleri endüstrisinin ana hammaddesi olan buğday, arpa, mısır ve benzeri tahılların taş- toprak ve yabancı tohumlarından temizlenmesi ya da ayrılması için elek sistemleri ve pnömatik düzenler tercih edilir. Meyve- sebze için elekli düzenler “sınıflama makinaları” terimiyle anılırlar.

70

71 FİLTRASYON Akışkan- katı ya da akışkan- yarı katı karışımların ayırıcı bir ortamdan (filtre) geçirilerek yapılarındaki katı ya da yarı katı istenmeyen parçacıkların ayrılması (tutulması) işlemine “filtrasyon” denir. Gıda endüstrisinde uygulanan filtrasyon işlemleri, basit süzme işlemlerinden geliştirilmiş ayırma işlemlerine kadar çok farklı işlemlerdir. Fazlardan birisi sıvı ya da gaz diğeri katı ya da yarı katı, parçacıklar iri ya da çok küçük, sert ya da yumuşak, birbirlerinden bireysel olarak farklı ya da bir karışım oluşturan parçacıklar halinde, karışım sıcak ya da soğuk, filtrasyon işlemi ise vakum ya da basınç altında yapılıyor olabilir.

72 Gıda endüstrisi işletmelerinde filtrasyon amacı ile kullanılan makina, ekipman ve aparatlar genelde 2 grupta toplanabilir: 1- Basit filtrasyon düzenleri 2- Geliştirilmiş ayırma düzenleri 1- Basit Filtrasyon Düzenleri; Sıvı faz içinde bulunan farklı fazdaki (özellikle katı ve yarı katı fazdaki) maddeleri tutabilen ve sıvı fazı (ana fazı) geçiren delikli ya da geçirgen malzemeden yapılmış düzenlerdir. Sıvı, katı ve yarı katı faz karışımında kullanılan basit filtrasyon düzenleri çok çeşitlidir. Gösterdikleri işlevler açısından 3 gruba ayrılabilirler: 1- Süzgeçler 2- Filtre tablaları 3- Kalınlaştırıcı filtreler

73 Süzgeçler: Genellikle delikli metalden (paslanmaz çelik) yapılmış, içinden akıp giden sıvı ana fazdaki katı ve yarı katı fazları tutabilen en basit düzenlerdir. Süzgeçler dolduğunda sökülüp temizlenirler. Filtre Tablaları: Basit filtrasyon düzenleri içinde önemli ve en yaygın olanı filtre tablalarıdır. Filtre tablaları, daha küçük fazları tutabilen ve çoğunlukla berrak ve parlak denilebilecek kalitede filtrat çıkarabilen düzenlerdir.

74 Bir filtre tablasında, tablayı oluşturan malzemenin bileşimi, cm 2 ’ deki gözenek sayısı ve gözeneklerin çapları, filtrenin niteliklerini belirleyen özelliklerdir. Filtre tablaları bu özelliklere göre ince ya da kaba filtrasyon yaparlar. Filtre tablalarının 3 teknik özelliği vardır; 1.Özgül süzme değeri 2.Toplam süzme değeri 3.Filtrasyon etkisi

75 Özgül süzme değeri, tablanın 1 m 2 yüzeyinden 1 saatte ve sabit basınç altında geçen 20 o C’ deki saf su miktarıdır. Birimi 1/ m 2 ’ dir ve değeri deneysel olarak bulunur. Toplam süzme değeri, filtrenin tamamen dolmasına (tıkanmasına) kadar 1 m 2 yüzeyden geçirebildiği filtrat miktarıdır. Filtrasyon etkisi, filtre edilen sıvı ana fazdaki katı fazların ayrılmasındaki etkinlik derecesidir. Filtratta kalan parçacıkların büyüklükleri ne kadar küçükse, tablanın filtrasyon etkisi o kadar yüksektir.

76 Filtre tablalarında aranan özellikler aşağıdaki gibi özetlenebilir: oKatı parçacıkları tutabilmeli, oldukça berrak ve parlak filtrat verebilmelidir. oTıkanmamalıdır. oKimyasal ve fiziksel etmen ve kuvvetlere ve çalışma koşullarına dayanıklı olmalıdır. oKolay yıkanabilir bir kek oluşturmaya uygun nitelikte olmalıdır. oPahalı olmamalıdır.

77 Filtre tablaları ve dolayısıyla filtreler, uygulanan basınç yönünden 2 grupta incelenebilir: 1)Atmosfer basıncı üzerinde basınç uygulananlar 2)Filtre üzerinde yüksek basınç, filtre altında vakum uygulananlar Genellikle gıda endüstrisinde kullanılan filtreler basınçlı- makinalı filtrelerdir. Bunlar filtratın “kesikli” ve “sürekli” çıkışına göre 2 gruba ayrılırlar. Kesikli çalışan filtrelerde ürünün verilmesi süreklidir. Ancak filtrenin temizlenmesi, işlemi kesikli duruma çevirir. Sürekli çalışan filtrelerde ise, katı fazın atılması, işlemi durdurmaz.

78 Kesikli çalışan basınçlı filtreler; Bu filtreler, viskozitesi yüksek olan sıvı faz gıdaların filtrasyonunda kullanılır. En yaygın olanları “pres filtreler” ve “yaprak (plakalı) filtreler” dir. Sürekli çalışan basınçlı filtreler; Kesikli çalışan filtrelerde temizlik işlemi hayli iş gücü gerektiren ve pahalıya mal olan işlemlerdir. Sürekli çalışan düzenlerde iş gücünden ekonomi sağlanmışsa da bazı durumlarda sürekli çalışanlarda da işlem maliyetinin arttığı görülür.

79 Vakum Filtreler Bu filtrelerde ürün, vakumla emilerek hareketli bir filtrasyon ortamından geçirilir. En yaygın olanı valsli vakum filtreleridir. Kalınlaştırıcı filtreler; Sürekli çalışan basınçlı filtrelerden birisi de kalınlaştırıcı filtrelerdir. Düşük viskoziteli sıvılardan kısmen ayırım yaparlar. Bir taraftan temiz ve parlak sıvı faz çıkarken, diğer taraftan yine sıvı faz, ancak viskozitesi yüksek filtrat alınır.

80 Geliştirilmiş Filtrasyon Düzenleri (Santrifügasyon) Akışkan- katı veya akışkan- yarı katı karışımındaki fazlar içerisinde, filtrasyon elemanlarının tutamadığı ya da ayıramadığı ögelerin ayrılması, santrifüj (merkezkaç) kuvveti ilkesine göre çalışan geliştirilmiş düzenlerle yapılır. Yerçekimi Kuvveti ile Ayırma (Doğal Sedimentasyon) Yoğunlukları farklı olan ögeleri ana faz akışkandan çöktürerek ayırma işleminde yerçekimi kuvvetinden yararlanılmıştır. Örneğin, kendi kendine bırakılan çiğ sütün kremasının yüzeyde toplanması, buğday ve arpanın geniş yıkama tanklarında suyun yüzeyinde birikmesi birer negatif sedimentasyon olayıdır.

81 Doğal sedimentasyonun esası, ana faz akışkan içerisinde dağılmış bulunan sedimentlerin yerçekimi kuvveti etkisi altında ve farklı süreler sonunda ana fazdan ayrılmasıdır. Sedimentasyonda, fazların fiziksel özelliklerinden biri olan “ağırlık” önemli bir faktördür. Maddenin birim hacminin ağırlığı, yani yoğunluk denilen özellik, g/ dm 3 ya da kg/ m 3 şeklinde tanımlanır.

82 Ayırmayı sağlayan önemli koşullar Ana fazdan ayrılmak istenen bir veya birden fazla öge, ana fazın içinde dispers fazda bulunmalıdır (Örneğin, çiğ sütte ahırdan geçen pislikler, hayvandan geçen meme hücreleri, kan pıhtıları ve kıl gibi ögeler dispers fazda bulunurlar). Birbirinden ayrılmak istenen fazlardan hiçbiri diğerinde çözünür olmamalıdır. Akışkan haldeki fazlar doğal sedimentasyon ile ayrılamazlar. Ayırımı yapılacak olan fazlar birbirlerinden farklı yoğunlukta olmalıdır. Örneğin, süte göre yağ globülünün yoğunluğu azdır.

83 KLARİFİKASYON Basit filtrasyondan geçmiş ana faz içindeki, filtrelerin ayıramadığı katı, yarı katı veya yarı sıvı fazların santrifüj kuvveti ile sürekli olarak ayrılması işlemine klarifikasyon denir. Örneğin,  Çiğ süt içindeki, basit filtrelerin ayıramadığı taş ve toprak gibi kirlilik ögeleri, meme hücreleri ve kan pıhtıları,  Ön filtrasyondan geçirilmiş ham ayçiçeği yağı, zeytin yağı ve balık yağındaki kirlilik ögelerinin ana fazdan ayrılması yani ana fazın temizlenmesi,  Vidalı veya merdaneli preslerden geçirilmiş bulanık elma ekstraktının filtrasyonu, birer klarifikasyon işlemidir.

84 STANDARDİZASYON Sıvı faz hammadde içinde emülsiyon fazında dağılmış bulunan sıvı, yarı sıvı ya da yarı katı fazdaki ögelerin santrifüj seperasyon yardımıyla ayrılmasıdır. Örneğin, Sütün içindeki yağ globüllerinin (kremanın) değişik oranlarda yapıdan alınması (standardizasyon), peynir altı suyunda bulunan yağın veya telemenin ayrılması..

85 BAKTOFUGASYON Gıda endüstrisinin özellikle şarapçılık ve süt ürünleri dallarının fermantasyon ile ilgili bölümlerinde, sporlu bakteri (baktofaj) veya spor ortamlı hammadde ile çalışmak olumsuz sonuçlar vermektedir. Bu nedenle, işlenecek olan ham ürün içerisindeki sporlu bakteri ve sporların tamamen yok edilmesine gereksinme duyulduğu taktirde “baktofugasyon” uygulanır. Baktofugasyon, akışkan fazda spor veya spor oluşmuş bakterilerin, “baktofugatör” olarak tanımlanan ve santrifüj kuvveti ilkesine göre çalışan çok yüksek devirli seperatörler yardımı ile ayrılmasıdır. Örneğin, fermente süt ürünlerine işlenecek olan süte normal olarak klarifikasyon ve standardizasyon işlemleri uygulandıktan sonra baktofugasyon uygulanır.

86

87

88 KARIŞTIRMA VE KARIŞIMLAMA MAKİNALARI Gıda endüstrisinin üretim makinaları arasında yer alan karıştırma ve karışımlama makina ve ekipmanları, son üründe kaliteyi etkileyen önemli bir grubu oluşturur. Prosesteki diğer işlemlerin çoğundan elde edilecek iyi sonuç, iyi bir karıştırma ya da karışımlama işlemi yapılmış olmasına yakından bağlıdır. Karıştırma ve karışımlama işlemleri birbirinden farklı işlemlerdir.

89 Karıştırma, kap içindeki bir fazın içeriden ya da dışarıdan bir etki ile dairesel hareketidir şeklinde tanımlanabilir. Tereyağı eldesinde kullanılan döner tip modern yayıkların sütü çalkalaması, silo tanklarda duran süt, şeker şurubu ve yemeklik yağ gibi ürünlerin homojenliğinin bozulmaması için sürekli karıştırılması gibi.. Karışımlama (mixing) ise, iki ya da daha çok fazın içeriden bir etki ile hareket ettirilerek birbirleri içinde dağılması, bir başka deyişle heterojen yapının bozulmasıdır. Eritme (krem) peyniri, dondurma, çikolata miksleri ve fırıncılık (ekmek, bisküvi, peksimet, kraker vb) ürünleri ile ilgili hamurların hazırlanması gibi..

90 İki ya da daha çok sayıda katı fazın karıştırılarak az ya da çok tek düze (üniform) bir yapıya dönüştürülmesi, viskozitesi çok yüksek yarı katı ya da yarı sıvı (hamurumsu ya da daha cıvık kıvamdaki) ürünlerin karışımlanmasında kullanılan bazı makinalar ile gerçekleştirilebilir. Burada fark, sıvılarda oluşturulan “akımın” katı ürünlerde oluşturulması olanaksızlığı, sıvılara kıyasla daha fazla güce gereksinme duyulduğu ve karıştırma sonunda sıvılardaki gibi homojen bir yapı değil, kolay ayırt edilebilen iki faz karışımının oluşmasıdır.

91 Gıda endüstrisinde ürünlerin karıştırılması ve karışımlanması amaçları şu şekilde özetlenebilir: Birbirine karışmayan iki sıvı ya da yarı sıvı fazı birbiri içinde dağıtmak (sıvı- sıvı emülsiyonu ya da süspansiyonu) Birbirine karışabilen sıvı ya da yarı sıvı fazları karışımlamak Katı ya da yarı katı fazların sıvı ya da yarı sıvı fazlar içinde düzenli dağılımını sağlamak (sıvı- katı süspansiyonu) Sıvı faz içine gaz fazının dağılımını sağlamak Sıvı faz ile onu çevreleyen kabın çeperi arasında ısı aktarımı sağlamak (ısıl iletim, ısıl taşınım)

92 HOMOJENİZATÖRLER Sıvı faz içinde emülsiyon fazında dağılmış bulunan parçacıkların çaplarını küçülterek ortamın emülsiyonunu stabil hale getirmek, bir başka deyişle emülsiyon fazındaki parçacıkların sıvı faz içindeki doğal sedimentasyonunu durdurmak veya yavaşlatmak amacıyla yapılan mekanik pülverizasyona homojenizasyon denir. Homojenizasyon, gıda endüstrisinin çeşitli dalları arasında meyve suyu üretiminde ve çoğunlukla da süt ürünleri endüstrisinde yaygın olarak uygulanır. Meyve suyu üretiminde nektarlar ve turunçgil suları gibi bulanık meyve sularının kendi haline bırakılması sonunda, sıvı faz ile katı partiküller birbirinden ayrılırlar. Üstte meyve serumu denilen berrak bir akışkan, altta ise tortu denilen meyve eti parçacıkları oluşur. Bu görünüm, tüketici üzerinde olumsuz etki yapmaktadır.

93 Süt doğal olarak kendi haline bırakıldığında yapısındaki süt yağı globülleri, negatif sedimantasyon etkisi ile bir krema tabakası oluşturacak şekilde yüzeyde birikirler. Pastörize içme sütlerinde şişenin boğazında toplanan kaymak, halk arasında sütün yağlı olduğu kanısını uyandırırsa da bu nitelik, gerçekte pastörize içme sütlerinde istenmeyen bir niteliktir. Süt yağının, sıvı faz içerisinde belli oranda bulunması ve homojen olarak yapıya dağılmış olması istenir.

94 Homojenizasyonun, süt ürünlerinin cinslerine göre rengin beyazlaştırılması, viskozitenin arttırılması yani kıvam veya koyuluğun sağlanması, tadın iyileştirilmesi gibi genellikle süt yağının homojenize edilmesi sonucunda ulaşılan diğer amaçları da vardır. Ancak, sütün homojenize edilmesinde ana amaç, yoğunluğu akışkan fazdan daha az olan ve doğal olarak yüzeyde toplanma eğiliminde bulunan yağ taneciklerinin çaplarını küçülterek hareketlerini durdurmak veya çok yavaşlatmaktır.

95 Sütteki yağ globüllerinin etrafında emülsiyonu sağlayan birer zar (membran) vardır. Süt homojenize edildiğinde bu zar parçalanır. Yeni oluşan yağ taneciklerinin etrafında zar olmadığından korunmasızdırlar. Homojenize edilmiş sütteki yağ tanecikleri sayısı, homojenize edilmemiş süte göre 10. 000 defa daha fazladır. Bir başka deyişle, yağ globülleri ile süt serumunun birbirlerine temas ettikleri alan 10 kat artmıştır. Bu durumda, eskisine kıyasla aralarındaki uzaklıkları azalmış olan yeni yağ globülleri birbirlerine çarparak kümeler halinde birleşirler.

96 Eğer homojenize sütün yağ oranı yüksekse, yağ tanecikleri arasındaki uzaklıklar çok az olduğundan yeni tanecikler çevresinde zar oluşumu tamamlanıncaya kadar geçen süre içinde tanecikler kümeleşirler. Homojenize sütün yağ oranı düşükse, tanecikler arasındaki uzaklıklar daha fazla olduğundan kümeleşme süresi uzundur ve bu arada yeni yağ globülleri çevresinde zar oluşumu tamamlandığından birleşme olmaz.

97 TAM ve KISMİ HOMOJENİZASYON Homojenizasyon, tam veya kısmi homojenizasyon olarak ikiye ayrılır. Tam homojenizasyonda sütün tamamı homojenizatörden geçirilir. Sütün yağ oranı düşükse yağ taneciklerinde birleşme olmaz. Bu süte “mikronize” süt de denilir. Kısmi homojenizasyonda daha önce tamamı sütten ayrılmış olan krema homojenize edilir. Homojenize edilen akışkan miktarı çok daha azdır.

98 Kremada yağ oranı % 12’ yi geçmemelidir. Aksi halde yağ taneciklerinde birleşme hemen başlar. Şişelerin boğazlarında kalın bir yağ tabakasının oluştuğu kusurlu sayılan bu sütlere “viskolize” sütler de denilir. Süt işletmelerinin çoğu, kısmi homojenizasyonu tercih ederler. Bunun nedeni, enerji masrafları yüksek olan homojenizasyon işleminden ekonomi sağlamaktır. Ayrıca, kısmi homojenizatörün makina bedeli de daha düşüktür.

99

100 Pastörize ve sterilize içme sütlerinde, standardize edilmiş süt yağının homojen bir biçimde yapıya dağılması, rengin beyazlaşması, viskozitenin arttırılması ve tadın iyileştirilmesi amaçlanır. “Kondanse” ya da “koyulaştırılmış süt” olarak tanımlanan süt ürününde, evaporatörden 50 o - 60 o C’ de geçen koyulaştırılmış süt 125- 250 kg/ cm 2 basınçta homojenize edilir. Amaç, daha sonraki sterilizasyon işleminde yağ taneciklerinin birleşmelerini önlemek ve aynı zamanda evaporatörün sıcak iç yüzeylerinden kopup gelen sertleşmiş süt kabuklarını dağıtmaktır.