Gıda Mühendisliğine Giriş 

 - Gıda; içinde genel olarak karbonhidrat, yağ, protein, mineral maddeler, vitaminler, su gibi yaşam için gerekli olan maddelerden bir kısmını veya tamamını taşıyan lezzetli, doyurucu, sağlığa yararlı maddelere denir. Gıda Mühendisliği Bölümü, bu gıda maddelerinin işlenmesi, yeni ürünlerin geliştirilmesi, kalite kontrolü, muhafazası ve pazara sunulmasına yönelik bilgi ve beceriye sahip çağdaş, teorik ve pratik bilgilerle donatılmış mühendisler yetiştirmeyi hedeflemektedir.

 - Gıda işleme; ham malzemelerin yiyeceğe ya da yiyeceklerin tüketime hazır biçime dönüştürülmesinde kullanılan yöntem ve teknikler bütünüdür.Gıda endüstrisinde uygulanan işlemlerin yanı sıra evde gıdaların hazırlanması ve pişirilmesi sırasında uygulanan işlemleri de kapsayan bir terimdir.Bu nedenle işlenmiş gıda terimi taze meyve sebze, çiğ et ve balık ve yumurta dışındaki hemen hemen tüm gıdaları kapsamaktadır.
 - Gıda işlemenin nedenleri:
•Depolama, koruma
•Hastalıkların önlenmesi
•Sindirilirliğin ve besleyici değerin artırılması
•Lezzet / kabul edilebilirlik
•Zenginleştirme
•Toksik bileşikleri tahrip etme
•Gıdanın fiziksel özelliklerini değiştirme
 - Gıdaların işlenmesi yöntemleri belli aşamalarla amaca uygun şekillerde yapılır.Bu aşamaları 2 ana başlıkta toplayabiliriz.

1. Ünit Operasyonları; Ürünün bileşiminde önemli sayılabilecek değişikliklere neden olmayan, daha çok fiziksel değişimlere neden olan işlemlerdir. Kimyasal yapıda çok fazla değişiklik meydana getirmeyen işlemlerdir.

A. Hammadde Temini

B. Hammaddenin Temizlenmesi

C. Ayıklama ve Sınıflandırma

D. Boyut Küçültme - Eleme

E. Karıştırma - Emülsiyon Oluşturma

F. Presleme - Ekstraksiyon

G. Süzme (Filtrasyon)

H. Santrifüjleme

I. Taşıma

İ. Depolama şeklinde sıralanabilir.

2. Ünit Prosesleri: Ürün bileşiminde önemli ve geri dönüşümsüz değişimlere neden olan işlemlerdir. Kimyasal yapıda değişikliğe neden olan işlemlerdir. 

A. Isıtma İşlemleri: 
•Konservecilik ön işlemleri

•Pastörizasyon / Sterilizasyon

•Evaporasyon
•Dehidrasyon

B. Soğutma işlemleri:  
•Soğutma

•Dondurma

C. Radyasyon

  
  - Hammadde Temini: Gıda işleme, tüketicilerin mamul gıda maddelerine olan taleplerine bağlı olarak esasen mevsimlik olmaya yöneliktir. Ayrıca gıda hammaddeleri gerek miktar ve gerekse kalite bakımından mevsimden mevsime değişme göstermektedir.İşleme amacıyla, istenilen miktar ve kalitede hammadde temininde kullanılan başlıca uygulamalar şu şekildedir;

1.İşleme yöntemine en uygun çeşidin seçimi; Özellikle bitkisel ürünlerin mamul ürünler haline dönüştürülmesi işleminin etkinliğini sağlamada işleme yöntemine en uygun hammaddenin seçilmesi ve hammadde hasadının mevsim içine düzgün olarak dağılımının sağlanması önemlidir. Hammaddenin özelliklerini belirlemede dikkate alınan başlıca özellikleri; renk, şekil, fonksiyon, yapı (tekstür) ve olgunlaşma eğilimidir.

2.Yetiştirme programının hazırlanıp, hammaddenin kontrat esasına göre temini; Gıda işleyicileri, işleme mevsiminden önce çiftçi veya yetiştiricilerle kontrat yaparak işleyeceği ürünü güvence altına almaktadır.İşlenecek hammaddeyi istenen miktar ve zamanda sağlamanın en güvenli yolu kontrat yöntemidir. Gıda işleyicilerinin uygulanmasını isteyeceği koşulları şu şekilde sıralayabiliriz:

•Toprağı sürme planı üzerinde yetiştirici ile hem fikir olmak

•İstenilen çeşide ait tohum, gübre ve mücadele ilaçlarını yetiştiriciye temin etmek
•Hasat zamanının belirlenmesinde yetiştirici ile işbirliği yapmak

•Kendi elemanları ile yetiştiriciyi teknik konularda eğitmek

•Hasat zamanlarında gerekli alet-ekipman ve iş gücünü temin etmek

•Belirlenen fiyattan ürünün tamamının alınması

3. Mekanizasyonda gelişmelerin sağlanması; Mekanizasyon, gıda üretiminde büyük yarar sağlarken diğer yandan ürünün büyük ölçüde zarar görmesine de neden olabilir.Bu zarardan en önemlisi ürün bütünlüğünün bozulması ve ürünün mikroorganizmalarla bulaştırılmasıdır. Ürün; aktarma yönteminin uygun olmaması, taşıma kaplarının uygun olmaması, yüksekten düşürme ve işçinin ihmalinden dolayı zarar görebilmektedir.

4. Hammadde taşıma ve depolama olanaklarının geliştirilmesi; Hammadde taşıma işlemini etkileyen en önemli faktör zaman ve taşıma kabıdır. Ürünün uygun olmayan kaplar içinde taşınması durumunda hammadde büyük zarar görebilir. Ayrıca taşıma araçlarının sürekli temiz tutulması da zorunludur. Aksi takdirde hammaddenin bu yolla bulaştırılması üretim sırasında önemli sorunlara neden olabilir.İdealde hammaddenin işletmeye taşındığı günde işlenmesidir ancak bunun uygulanması her zaman kolay olmamaktadır. Bu nedenle her işletme yeterli kapasitede ve özellikte ürün depolama olanaklarına sahip olmalıdır. Depolama koşulları işlenecek ürünün özelliklerine göre değişim gösterir.

  
  - Hammaddenin Temizlenmesi: Hammaddeye dışarıdan bulaşmış olan çeşitli yabancı maddelerin ayrılması işlemidir.Temizleme ve ayırma işlemleri hammaddenin kalitesini yükseltmeye yönelik işlemler iken, sınıflandırmada kalitesi benzer olan ürünlerin ayrılması amaçlanır. Temizleme işlemi; yasal hükümler gereği üretim hattında daha sonra oluşabilecek sorunların engellenmesi ve tüketiciye zarar vermemek için yapılır.

Temizleme işleminin fonksiyonları:  
• Bulaşık maddelerin tamamının hammaddeden ayrılması

• Ayrılan bulaşıkların ortamdan uzaklaştırılması

• Temizleme ortamının yeniden kullanıma hazır hale getirilmesi

• Temizlenen hammaddenin geri bulaştırılmasının önlenmesidir.

Gıda hammaddelerine bulaşık maddeler:  
• Mineral maddeler: toprak, taş, kum, metal parçacıklar vb.
• Bitkisel maddeler: sap, çöp, kavuz, sicim, iplik, dal, yaprak vb.

• Hayvansal maddeler: Dışkı, kıl, tüy, böcek, yumurta

• Kimyasal maddeler: tarım ilaçları ve gübreler

• Mikrobiyal maddeler: mikroorganizmalar ve metabolitleri

Temizleme yönteminin seçiminde etkili olan faktörler: Yabancı maddelerin özellikleri, hammaddenin özellikleri ve istenilen temizlik derecesidir.

Temizleme yöntemleri: Gıda hammaddelerinin temizlenmesinde yer alan başlıca yöntemler 2 ana grupta toplanabilir:   
1. Kuru Temizleme Yöntemleri: Bu yöntemin başlıca üstünlükleri düşük maliyetli ve kolay uygulanabilir olmasının yanı sıra ürünün temizleme ortamının kuru kalmasıdır. Kuru temizleme yöntemleri; Eleme, Aşındırarak temizleme (Fırçalama), Vantilasyonlu ( Üflemeli) temizleme, Aspirasyonlu (Çekmeli) temizleme, Magnetikli temizleme olarak sıralanabilir.

2. Sulu Temizleme Yöntemleri: Sulu temizleme yöntemlerinde dikkat edilmesi gereken en önemli nokta; temizlemede kullanılan suyun ve ekipmanların temiz olması ve kirli suyun uygun şekilde boşaltılması ve atılması ve temizlenmiş ürünün korunmasıdır. Temizlenmiş ürünün üzerinde kalan su istenmez bu nedenle kurutma veya santrifüjleme yapılır. Saklamada hammaddenin kuru olması önemlidir. Temizleme işleminde kullanılan suyun sürekli ve yeterli miktarda olması, içilebilir nitelikte olması ve maliyetinin düşük olması gerekir. Sulu temizleme yöntemleri; Su içinde bekletme (ıslatma), Püskürtmeli (Spreyli) su ile temizleme, Yüzdürme ile temizleme, Ultrasonik temizleme, Süzme, Çökeltme olarak sıralanabilir.

Temiz olmayan hammaddenin kullanılmasındaki sakıncalar:
• İşleme sırasında sistem zarar görebilmektedir.

• Üretici yasalar gereğince suçlu duruma düşebilir.

• Tüketicinin sağlığının olumsuz etkilenmesi
• Firma itibarının kaybolması olabilir.

  - Ayıklama Ve Sınıflandırma: Ayıklamada; Gıdalar fiziksel özelliklerine göre, sınıflandırma ise çeşitli kalite özelliklerine göre gruplandırılır. Ayırma ve sınıflandırma işlemleri sırasında ürün zarar görebilmektedir ve işletmeci açısından önemli kayıplar görülebilmektedir.Ayırma işlemleri önemli miktarda iş gücü kullanımını gerektirir. Çalışanların dikkatli davranmaması durumunda kusurlar artar ve ayırma makineleri etkili olarak kullanılamaz.

Ayırma işlemlerinin etkinliği açısından alınması gereken önlemler:

• Ekipman yerleşiminin ve yüksekliğin uygun olması gerekir.

• Aydınlatmanın yeterli, çevrenin hakim renginin gözü yormayan özellikte olması gerekir.

• Hafif müzik yayınının yapılması ayırma işleminin etkinliğini arttırabilir.

• İşçilerin işlemle ilgili olarak eğitilmesi gerekir.

Ayırmanın yararları:

• Ayırma ile ürün sonraki işlemlere (örn: kabuk soyma, çekirdek çıkarma,haşlama vb.) daha uygun hale getirilir.

• Isıl işlemlerde (ısıtma-soğutma) ısı geçiş yeknesaklığı sağlanır.

• Sabit hacimli kaplar içine istenilen miktarda ürün konulabilir.

• Tüketici açısından ürünün albenisi arttırılır ve tüketim sırasında porsiyon eşitliği sağlanır. Bu özellik toplu tüketim merkezleri açısından önemli bir husustur.

Ayırma işlemi ürünün ağırlık özelliğine, büyüklük özelliğine ve şekil ve renk özelliklerine göre yapılabilir.

Ağırlık özelliklerine göre ayırma; Balık filetosu, parça et gibi ürünlerin ayrılmasında kullanılır. Terazilerle tartım yapılarak ayrılır. Şekil özellikleri her zaman sabit olmayan ürünlerin ayrılmasında kullanılır. Elma, armut, zeytin gibi meyveler ağırlığına bağlı olarak gruplandırılırlar.

Büyüklük özelliklerine göre ayırma; Büyüklüğe göre ayırmada çeşitli boylama elekleri kullanılır.En yaygın olarak kullanılanlar;

*Aralık mesafesi ayarlanabilen boylayıcı elekler; Bu ekipmanlarda aralık mesafesi sürekli veya kademeli olarak değişmektedir. Sürekli değişenler makaralı, kablolu veya bantlı olup ürün sürekli genişleyen aralık üzerinde hareket eder. Kademeli olarak aralık mesafesi değişen boylayıcılar makaralı ve vidalı olabilir.

*Sabit aralıklı olan boylayıcı elekler; Bu ayırıcılar belirli büyüklük ve şekil özelliklerine sahip ürünlerin ayrılmasında kullanılırlar. Uygulamanın tarzına bağlı olarak ürünün temas ettiği ayırıcı elemanlar değişmektedir. Yaygın olarak kullanılanlar gözenekli metal levhalar, tel örgüler, bez ve ipek dokumalardır. Ürünün ayırıcı yüzey üzerindeki hareketi rotasyonal, titreşimli veya helezoni olabilmektedir. Sabit aralıklı boylayıcıların düz yataklı veya silindirik yapılı olmak üzere 2 tipi bulunmaktadır.

Şekil özelliklerine göre ayırma; Bu yöntemde şekil özelliklerine bağlı kalarak ayırım yapan sistemlere valsli (diskli) ayırıcılar örnektir. Buğday,yulaf,pirinç ve arpanın içine karışmış olan şekil özellikleri farklı maddeler valsli ayırıcılarla ayrılır.

Renk özelliklerine göre ayırma; Bu ayırma işlemi göz ile yapılabilir. Birçok ürün için standart renkler vardır. Bu standart renklere uymalarına göre ayrılabilirler. Bu gıdalarda yararlı ise de, sıvı ürünlerin bulanık olmaları ve katı ürünlerin ise dokusal özelliklerindeki farklılıklardan dolayı sorunlu olabilmektedir. Bu genelde elektronik ve mekanik sistemlerin kullanılması ile yapılabilir. Bu işlemin etkinliğini ve hızını arttırır. Bu sistemde çekirdek, kahve, yer fıstığı gibi ürünler hızlıca ayrılmaktadır. Yaş ürünlerin renge göre ayrılmalarında geliştirilmiş olup kübik doğranmış patates, havuç, salatalık ile daha iri boyutlu ürünler içinde bulunan istenmeyen renge sahip olan maddeler ayrılabilmektedir.

Sınıflandırılmada; Gıda hammaddelerinin kalite özelliklerine göre sınıflandırılması, onların doğrudan tüketilecek gıda veya işlenecek hammadde olarak kabulünde önemlidir.

Sınıflandırılmada etkili olan faktörler:
• Boyutlar ve şekil 

• Olgunluk derecesi 

• Doku 

• Koku ve lezzet 

• Fonksiyon

• Sağlamlık
• Renk 

• Saflık derecesi 

• Hammaddeye ait istenmeyen parçaların bulunması

Sınıflandırma yöntemleri: 
• İstatistiksel ilkelere uygun olarak alınan örneklerin laboratuvar incelemesiyle ürünün toplam kalitesi hakkında karar verilmesini amaçlayan yöntem

• Ürünün önceden belirlenen özelliklere göre farklı gruplara ayrılması yöntemi

Sınıflandırma işlemi ayıklama bandının sonunda başlatılır. Bu amaçla sınıflandırılacak ürünün taşıyıcı bant üzerinde hareketi sağlanır. Geliştirilmiş sistemlerde ürün, dönüşümlü makaralar üzerinde ortama alınır ve bu sayede ekseni etrafında dönen ürünün yüzeyinin görülmesi ve incelenmesi sağlanır.

Sınıflandırma elle ve mekanik sistemlerle yapılabilir. Elle sınıflandırmada ürünün birkaç özelliğinin birlikte değerlendirilmesi ile gerçekleştirilebilir. Çalışan görevliler ürünün kalitesi hakkında karar verir ve ayırırlar. Elle sınıflandırmadaki sakıncalar maliyetinin yüksek olması ve uzman kişilerin temininin zor olmasıdır. Ayrıca belli zaman sonra sıkıcı ve yorucu olabilmesidir.Mekanik sınıflandırma elle sınıflandırmaya göre daha hızlı, güvenirliği fazla ve maliyeti düşüktür. Elmalar olgunluk derecelerine göre, buğdaylar fonksiyonel özelliklerine göre ayrılabilirler.

  
  - Boyut Küçültme: Boyut küçültme, boyutun parçalara ayrılması işlemidir. Bu işlem için mekanik güç kullanımı gerekmektedir.

Boyut küçültmenin nedenleri:
•Bütün içindeki istenilen fazın elde edilmesi (şeker pancarından şekerin elde edilmesi)
•Mamul ürünlerin elde edilmesinde uygulanması zorunlu işlem olması (baharat, un sanayi)

•Ürünün toplam yüzey genişliği arttırılarak kurutma, soğutma, ısıtma işlemlerinin hızını arttırır. Hızın arttırılması işlem süresini kısaltır.

•Çözünme işleminin hızı arttırılır.

•Homojen karışımların elde edilmesi sağlanır.

Boyut küçültme işlemlerinde uygulama şekilleri:
•Yarımlama, çeyreklere ayırma,dilimlere ayırma

•Doğrama: maddelerin doğal yapısının uygun olmadığı durumlarda ve dilimlenemeyecek durumlarda yapılır.

•Ezme, pulp haline getirme

•Kübik, şerit kesme

•Rendeleme
•Öğütme

•Dilimleme

•Eleme

Boyut küçültme işleminde yararlanılan kuvvetler:
•Basma (Ezme,Sıkıştırma) : Presleme ile yapılır.

•Çarpma: Değirmenler ile yapılır.

•Aşındırma: Rendeleme ile yapılır.

•Kesme : Kesiciler ile yapılır.

Boyut küçültücü ekipman seçiminde dikkat edilecek hususlar:
•İşlem süresinin kısa olması

•İşlem maliyetinin düşük olması

•İstenilen özellikte yarı mamulün elde edilmesi

•Ürün-ekipmanın uyumu

Boyut küçültme işleminde dikkat edilecekler:

•Hammaddenin sertlik derecesi: Buna göre daha çok güç ve enerji harcanır.

•Hammaddenin mekanik yapısı: Hangi mekanik gücü, istediği önemli materyalin ezme, presleme, kesme işlemlerinden hangisinin yapılacağına dair bilgi edinilmesi ve maddenin lifli, kristal yapıda olup olmadığının bilinmesi gerekir.

•Hammaddenin nem oranı: en çok % 2-3 nem içermelidir.

•Hammaddenin ısıya karşı duyarlılığı: Öğütme sırasında sürtünmeden dolayı bir ısı oluşur bunun için ısıya karşı hassas ürünlerde ortamın sıcaklığını düşürecek sistemler olmalıdır.

•Ekipmanların aşınmaya karşı dayanıklı ve uzun ömürlü olması

Boyut küçültmede en önemli olay boyutu küçültülecek ekipmanı ürün hangi amaçlar kullanılacağına göre seçilmesidir. Bazı ürünler boyut küçültmeden önce kurutulur.

Boyut küçültücü ekipmanlar: Boyut küçültücü olarak pek çok ve çeşitli kapasitelerde makineler kullanılmaktadır. Bunlardan en çok kullanılanları kırma silindirleri ( valsli sistemler), çekiçli (tokmaklı) değirmenler, valsli (diskli) değirmenlerdir.

* Kırma silindirleri (Valsli sistemler; Bu sistemde değişken çap özelliğinde bir çift silindir vardır. Silindirler arasında ayarlanabilir mesafe vardır. Silindirler birbirlerine ters yönde dönerler. Besleme üstten verilir boyutu küçültülen ürün yerçekimi etkisi altında aşağıya doğru akar. Burada önemli husus; silindirlerin yüzey özelliklerinin bozulmaması için boyutu küçültülecek ürünün temizlenmiş olmasıdır. Bu sistem kaba ayarlarda kullanılır. Bloğun sert materyallerden yapılması gerekir. Hammaddenin özelliğine göre silindirlerin yüzey özellikleri farklı olabilir. Çok güçlü sistemlerdir. Buğdayın öğütülmesi, kakaonun çekilmesi vb işlemler yapılabilir.

* Çekiçli (Tokmaklı) değirmen; Temel özelliği ekseni etrafında hızla dönen bir şaft üzerine tokmaklar yerleştirilmiştir. Burada materyal dövme (tokmaklarla) ve Çarptırma (Sert yüzeylere) etkileri altında kalırlar.

Besleme hızı, sistemden çıkan boyutu indirgenmiş ürün miktarı ile uyumlu yani eşit olmalıdır. Uyum olmazsa sistem ekonomik kullanılamaz.Sistemdeki elek değiştirilebilir olmalıdır. Eleğin gözenekleri sürekli olarak açık olmalıdır. Gözenekler kapalı ise sistem ekonomik olmaz ve ürün içerde fazla kalır ve ısıya tabi kalır.

Bu sistem, şekerin toz şeker yapılmasında, kurutulmuş sütün küçültülmesinde kullanılır.

* Valsli (Diskli) değirme; Özellikle çok ince öğütme işlemlerin bu tür değirmenlerde yapılır. Sürtme ve ezme kuvvetlerini uygulayan değirmenlerin rolü vardır. 3 çeşittir.

Tek valsli değirmen, sabit bir yüzey ve dönen bir diskten oluşur. Besleme iki yüzey arasındaki boşlukta daha küçük parçalara ayrılır.

İki valsli değirmen, ekseni etrafında dönen iki adet vals bulunur. Valsler ters yönlerde hareket ederler, böylece daha çok ezme yapılır. Pürüzlü olmasının sebebi ürünü tutabilmeyi sağlamaktadır.

Taşlı değirmen, en eski değirmenlerdir. Buğdaydan un elde edilmesinde kullanılır. İki taş üst üste sabit olup arada ürün öğütülür.

  
  - Karıştırma Ve Emülsiyon Oluşturma: İki ya da daha fazla sayıda özellikleri farklı maddelerin birbiri içinde homojen dağılmalarını sağlama işlemidir. Karıştırılan bu maddelerin fiziksel özellikleri;Hepsi katı olabilir (poşet çay, kabartma tozu, vanilya vb), katı+sıvı olabilir (çay, şurup, salamura vb.)Maddelerin viskozitesi arttıkça onu karıştırmak için gerekli olan kuvvetinde artması gerekir.Karıştırma işlemi için karıştırma kapları ve karıştırıcılar kullanılmaktadır. Kullanılan kaplar ürünle reaksiyona girmemelidir. Karıştırıcılarda ise motor, şaft ve karıştırma ekipmanları bulunur.

Karıştırıcının özellikleri üzerine etkili olan faktörler:

•Karıştırılacak maddelerin özellikleri

•Karıştırılacak maddelerin miktarı

•Karıştırma işleminden beklenen yararlar; homojen karışımlar elde etmek, ısıl işlemlerde ısı geçiş yeknesaklığının sağlanması, ısı geçişinin hızlandırılması ve homojenleştirilmesidir.

Margarin, ekmek, pasta, kek, salata sosları, meyve suları, dondurma, çerez üretiminde karıştırma gereklidir. Çerezlerde yanmanın önlenmesi için karıştırma yapılır.

Karıştırma işleminde girdap(vorteks) oluşabilir bu ürün içine hava karışmasına neden olur. Ayrıca özgül ağırlığı yüksek olan katı maddelerin dipte birikmesine yol açar. Girdap oluşması, suyun karıştırma elemanı seviyesine kadar inmesiyle oluşur. Girdap oluşumunu önlemek için; kabın içine engeller(dalgakıran) yerleştirilmelidir; kabın yan cidarları boyunca yapılmış metal ya da çıtalar engellemek amaçlı kullanılabilir. Karıştırıcının merkez dışına, eğimli veya yatay şekilde yerleştirilebilir.Özellikle meyve suyu ve yağ sanayinde girdap istenmez.

Karıştırıcılar:
•Düşük veya orta viskozitedeki sıvı karıştırıcılar

•Çarklar

•Kanatlı karıştırıcılar

•Türbinli karıştırıcılar

•Tokmaklı disk tipi karıştırıcılar

•Pervaneli karıştırıcılar olarak ayrılabilirler.

Karıştırma işlemlerinin tümünde karıştırılan sıvının bir noktasındaki hızının 3 bileşeni vardır;

•Yarıçap yönünde ve şafta dik olan karıştırma işlemlerinde etkilidir.

•Şafta paralel olan

•Şafta teğet konumda olan girdap oluşturmada etkilidir.

Gıda sanayinde kullanılan karıştırıcılar:

•Çeşitli pedallı karıştırıcılar

•Çeşitli türbin karıştırıcılar

•Pervaneli karıştırıcılar

•Kazanlı karıştırıcılar

•Z- bıçaklı karıştırıcılar

•Makaralı ve konik yapılı karıştırıcılar

  
  - Presleme: Hücre içerisindeki öz suyun dışarı alınabilmesi için hücre zarının parçalanması ve bunun yanında pulpin ve ön ısıtma gibi bazı işlemlerinde dokulara uygulanması gerekir. Asıl parçalama işlemi yanında solvent ekstraksiyonu veya mekanik presleme uygulanır.Presleme bir unit operasyonu olup sıvı içeren dokulara baskı gücünün uygulanması ile sıvı fazın ayrılmasını ifade eder ve daha çok gıda ve meşrubat sanayinde kullanılır.

Preslemede amaç; Maddenin baskı altında tutularak hücre bütünlüğünü bozmak ve sıvı fazı katı fazdan ayırmaktır. Sıvı fazının alınışının zor olduğu ürünlerde preslemeden önce ön işlemler yapılır. Ön işlemlerden ısıtma uygulanır ve hücre çeperi tahrip edilir. Haşlama, buğulama, kavurma da yapılabilir.

Preslemede önemli olan; randıman, viskozite, katı fazın porluluk/gözeneklilik durumu, materyalin mayşe içindeki kat ettiği mesafedir.

Presleme ile akışkan fazın ayrılmasının zor veya ekonomik olmadığı yani yetersiz olduğu durumlarda ekstraksiyon uygulamasına gereksinim duyulur. Bir maddenin onu çözen madde ile etkileşime girmesi sonucu istenilen fazın maddeden ayrılmasına ekstraksiyon denir.Presleme sonucu gıda katı ve sıvı faza ayrılır. Katı faza kek yani pres keki denir. Kekler ya hayvan yemi olarak ya da insan gıdası olarak değerlendirilebilir.

Presleme işleminin etkinliğini etkileyen faktörler:

•Katı fazın deformasyona olan direnci

•Oluşan kekin gözeneklilik durumu: Gözeneklilik sıvı fazın akacağı ortamı oluşturur. Kek gözenekli yapı oluşturamıyorsa katkı maddeleriyle gözeneklilik oluşturulur.

•Akışkan fazın viskozitesi: Ne kadar düşükse bulunduğu yerden ayrılması o kadar kolay olur. Sıcaklığı yükseltildiğinde akışkanlık da artar.

•Uygulanan basınç gücünün miktarı: Kekin kalınlığı arttıkça presleme zorlaşır. Basınç presin elverdiği en yüksek seviyede olmalıdır.

3 çeşit presleme vardır.

Hidrolik presler; Yaygın olarak meyve suyu sanayinde kullanılır. İki tipi vardır.

* Plakalı presler; Preslenecek olan pulp bez torbalar içine konulur ve her bir torba iki plaka arasına yerleştirilir. Üst üste çok sayıda torbaların ve plakaların yerleştirilmesiyle oluşturulan yığın üzerinde en üst plakaya hidrolik güç uygulanır. Baskı altında kalan bu pulplardan sıvı fazı daha hızlı ayrılır ve plakalar arasından sızan sıvı daha sonra ortak çıkış kanalına ulaşarak toplama tankı içinde toplanır.

* Kafesli presler; Bu tür preslerde gözenekli olan bir silindir içine dikey konumda olan ve ileri geri hareketi hidrolik bir sistemle sağlanan plakalar yerleştirilmiştir. Sistemin yapısı silindir içindeki pulpa uygulanan baskı gücünün kontrolüne uygun özelliktedir. Katı-sıvı karışımdan baskı gücünü uygulayan plaka arasına bağlanan plastik iplikler presleme sırasında sıvının akışını sağlayacak kanallar oluşturarak preslemenin etkinliğini arttırır. 

Silindir presleme: Şeker pancarından şeker elde etmede kullanılır. 3 silindirden oluşur. 2 alt aynı yönde üstteki ters yönde döner sebebi besleme hattına alınan materyalin ileri geri doğru hareketini sağlamaktır. Parçalanan materyal silindir arasından geçerken ezilir. Silindirler ne kadar yakınsa basınç o kadar fazladır. Süzgeçten geçen sıvı faz toplama tepsisinde birikir. Katı faz ise süzgeç üzerinde birikir ve kazıyıcı bir bıçakla sürekli kazınır. Sürekli bir yöntemdir. Yumuşak dokulu tüm ürünlerde kullanılabilir.

Vidalı ( burgu) presleme: Meyve suyu sanayinde kullanılır. Ayrıca finisher işlemi şeklinde de kullanılır ve daha çok kaba parçalama işleminden sonra yer alır. Bu preslerde motora bağlı bir şaft vardır ve hareketi vidaya iletmektedir. Sürekli olarak çalışır. Vidanın derinliği, sayısı, vida kanatlarının birbirlerine uzaklığı elde edilecek ürüne etki eder. Materyal gittikçe daralan bir alanda hareket eder ve basınçta artar ve akışkan faz gözeneklerden geçecek partikülleri kekten ayırır. Hidrolik ve burgulu presler yağlı tohumlardan yağın elde edilmesinde kullanılırlar.

  - Süzme(Filtrasyon): Katı ve sıvı ayırımına süzme yani filtrasyon denir.Süzme, yıkama ve kurutma işlemlerini yapan ekipmanlara filtre denir. Filtreler cihazın kendisi yani içine filtre kutularının yerleştirildiği kutular ve filtre dokusu olmak üzere iki kısımdan oluşur. Süzme işini gerçekleştirecek olan diyaframın yerleştirileceği bir filtre yatağı ayrılan katıların birikmesini sağlayacak bir birikim yeri, katı-sıvı karışımının yıkama işleminde kullanılacak sıvının, buharın veya havanın taşınmasını sağlayan kanallar ve bulaşık süzüntünün ve yıkama sıvısının ayrılmasını sağlayacak kısım bulunur.

Filtrasyon çeşitleri:

*Basınç altında filtrasyon; Santrifüj pompaları ile yapılır. Basınç arttırılarak ürün süzme ortamına taşınır. Filtre dokusunun özelliğine göre uygulanan basınç değişebilir.

*Vakum altında filtrasyon; Süzme ortamının alt kısmında havanın emilmesi suretiyle basınç farkı yaratılarak gerçekleştirilir.

*Sabit debili filtrasyon; Birim zamanda daima sabit miktarda filtratın elde edildiği filtrasyonlardır. Karışıma basınçlı filtrasyonla debiyi sabit tutulur.

*Sabit basınçlı filtrasyon; Birim zamanda elde edilen filtrat zamanla azalır. Avantajı; zamanla elde edilen filtrat azalır fakat berraklık artar. Yani berraklaştırmasıyla bulantıdan kaynaklanan sorunlar ortadan kalkıyor.

Filtre tablaları: Kare şekilli olan filtre tablaları 40x40 yada 100x100 cm ve kalınlıkları 2-6 mm kadardır. Ürünün süzülmesine yardımcı olan selüloz vardır. Kağıt ve kağıt materyalleri selülozdan yapılır. Süzme işleminde görev olan bu filtre tablaları meyve suyundan sudan zarar görmeyen özellikte olması gerekir. Selülozdan başka bazı katkı maddeleri de vardır. Bunlar; kizelguhr,asbest ve perlitdir. Bu ürünlerden yağ ve meyve suyu sanayinde kullanılır.
Kizelguhr; Diatome toprağı denilen kizelguhr aslında mikroskobik alglerin iskeletleridir. Milyonlarca yıl önce iç deniz ve göllerde yaşamış algler öldükçe iskeletleri tabanda metreleri bulan kalın bir katman oluşturmuştur.Zamanla kurumuş olan bu göl ve iç denizler toprakla kapanmıştır.İşte günümüzde kizelguhr bu topraklarda çıkmaktadır. %80-90 gözenektir. Temel bilişim öğesi SiO2 dir. Kizelguhr korozite(gözenek) yüzeyine göre çok küçük unsurları hatta bakterileri bile tutabilecek düzeyde filtrasyon sağlar.Kimyasal olarak inert (etkilenmeyen) bir maddedir.Ancak yoğun, sıcak, bazik çözeltilerden etkilenir.
Perlit; Alüminyum silikattan oluşan volkanik kökenli bir kayadır. Filtre yardımcı maddesi haline getirilmek için önce çok ince bir şekilde öğütülüp daha sonra 1000C ye kadar ısıtılmaktadır. Bu sırada parçacıklar şişerek hacmi 30 kat artar. Bu boş kürecikler öğütülerek kullanılır.Perlit kizelguhra kıyasla poroz bir yapıya sahip değildir. Filtrasyon etkisi parçacıklar arasında oluşan boşluk ve kanallardan kaynaklanır. 
Lifli kaplamalı med; Bunların başında asbest gelir. Ancak sağlık açısından birçok ülkede kullanılmamaktadır. Bitkisel kökenli olan selüloz bitkileri filtreyi tıkanmaktan korumakta ve çok iyi bir berraklıkta ürün elde edilmektedir.

Filtre tablalarının özellikleri:

•Özgül süzme değeri: filtrenin 1 m2 lik yüzeyinden 1 saatte sabit basınç ve oda sıcaklığında geçen saf suyun miktarıdır.

•Filtrasyon etkisi: süzmede ne kadar etkili olduğu gösterir.3 farklı fonksiyona dayanır; mekaniksel eleme etkisi, adsorpsiyon etkisi, yüzeyde tutma etkisi.

•Toplam süzme değeri: filtrenin tamamen tıkanmasına kadar 1 m2 yüzeyinden geçebilecek filtrat miktarıdır. Özgül süzme değerinin kaç katı olduğuna göre değerlendirilir. 60 katına kadar çıkabilir.

Filtre tipleri: Basınçlı filtreler ve Plakalı filtreler kullanılmaktadır.Plakalı filtreler; filtre tablaları kullanılır. Plakalar seri halde yan yana cihaza yerleştirilir. Plakalar T ve F olmak üzere 2 tiptir. Plakaların yerleşimi LT, LF olmak üzeredir. Aralarına filtre tablaları yerleştirilmiştir. Bir mengene veya hidrolik düzenler sıkıştırma yapılır. Tablanın kaba yüzü T plakasına/ düz yüzü F plakasına baktırılır. Süzülen parçalar kaba yüzeyde toplanır.Sisteme önce su verilerek yıkama yapılır.Daha sonra meyve suyu verilir.Başlangıçta yeterli berraklıkta olmayabilen filtrat yeterli berraklık sağlayıncaya kadar vesiküle edilir.Meyve suyu filtreye santrifüj pompayla iletilir.Plakalar özgül süzme değerine ulaşıncaya kadar filtrasyon işlem sürdürülür. Plakalı filtrelerin avantajı uygun filtre plakası seçimiyle kaba filtrasyondan ince filtrasyona ve hatta steril filtrasyona kadar her türlü filtrasyonun yapılmasına olanak sağlar.
Filtreye yardımcı maddeler:Filtrenin bulanıklık unsurları tarafından hemen tıkanmasını engelleyen materyallerdir. Filitre yardımcı maddesinin doğru olarak seçimi elde edilecek filtratın kalitesi ve filitre cihazının randımanı açısından çok önemlidir.Bir filitre yardımcı maddesinin amaca uygun olup olmadığı üç faktör ile hesaplanır; bağıl akış miktarı,yaş yoğunluk, porazite(gözenek yapısı).

  - Santrifüjleme; Santrifüjleme, yoğunlukları farklı sıvı-sıvı veya katı-sıvı madde karışımlarında maddelerin merkezkaç kuvvetinin etkisiyle birbirlerinden ayrılmasıdır. Bu işlemi yapan aletlere seperatör denir.Etkili güç merkezkaç kuvvetidir. Yerçekiminin 5000-15000 katı kadar kuvvet uygulanır.Santrifüjün dönüşü 1500- 5000 devir/dakika olabilir. Santrifüjlemeye en iyi örnek süt tozu elde edilirken, sütün öncelikle yağının ayrılmasının gerekliliğidir. Bu işlem santrifüjlemeyle yapılır ve sonradan kurutularak elde edilir. Santrifüjlemede sıvıların birbiri içinde çözünmemesi gerekir. Birbiri içinde çözünen maddeleri santrifüjlemeyle ayırım yapılamaz.

Santrifüjlemenin amacı:

•Birbiri içinde çözünmeyen özgül ağırlıkları farklı sıvıları birbirinden ayırmak

•Filtrasyonu sağlamak. Santrifüjlemeyle hızlandırılmış bir filtrasyon sağlanır.

•Berraklaştırmak: içinde % 1-2 oranında katı madde içeren madde bulunuyorsa ve bunun santrifüjlemeyle sıvıdan ayrılması işlemidir.

•Dekantosyon: içinde %5-6 katı madde bulunuyorsa ve bunun santrifüjlemeyle sıvıdan ayrılması işlemidir.

Sıvı-sıvı ayırmada etkili faktörler:
•Santrifüjün çapı (m): büyük olursa kolay ayrılır.

•Santrifüjün dönüş sayısı (devir/dakika) : ne kadar artarsa o kadar iyi ayrılır.

•Karışık maddelerin yoğunlukları arasındaki fark: ne kadar büyük olursa ayırma o kadar kolay olur.

Sıvı- Katı karışımlarda santrifüjleme ile ayırma (berraklaştırma) etkili faktörler:

•Yoğunluklar arasındaki fark

•Sıvı fazın viskozitesi

•Katı fazı oluşturan partiküllerin büyüklüğü

* Dekantasyon içinde aynı faktörler etkilidir. Fark: ayrılan katı fazın miktarının büyük olmasıdır.

Etkili faktörler:

•Santrifüjün devri: dakikada ne kadar çok dönerse o kadar kolay ayırım yapar.

•Filtratın viskozitesi: azalırsa süzme hızlanır. Viskozitenin az olması istenir.

•Keke özgü direnç: azalırsa filtrat kolay geçer.

•Kekin kalınlığı: az olması istenir.

•Santrifüjün iç çapı: büyüdükçe iyi olur.

•Süzme yüzey genişliği: artmasıyla süzmesinde hızı artar.

•Santrifüjün derinliği arttıkça filtratdan birim zamanda artış olur.

Endüstride kullanılan başlıca seperatörler: •Diskli (valsli)  •Türbüler  •Konveyörlü( taşıyıcı)  •Filtreli

Gıda Sanayinde Santrifüj Kullanımı:

•Hayvansal yağlar,bitkisel yağlar ve balık yağlarının eldesinde kullanılır. Bunun için ( türbüler seperatörler kullanılır)

•Meyve sularının ve şuruplarının berraklaştırılmasında kullanılır.

•Sütten kremanın ayrılmasında kullanılır. Diskli seperatörler kullanılır.

•Bitkisel ve hayvansal yağların rafinasyonu sırasında bu yağların kurutulmasında amacıyla kullanılır. Diskli seperatörler kullanılır.

•Turunçgil kabuk yağlarının rafinasyonu sırasında bu yağların kurutulması amacıyla kullanılır.

•Biranın berraklaştırılmasında biranın filtrasyonunun hızlandırılmasında kullanılır.

•Nişasta endüstrisinde mısır, buğday ve pirincin kurutulmasında elde edilir.

•Hayvansal ve bitkisel proteinlerin elde edilmesinde kullanılır.

•Şekerin kristallerinin ayrılması, yıkanması ve kurutulması işlemi santrifüjleme ile yapılır. Filtreli santrifüjler kullanılır.

•Dondurarak konsantre etme işleminde kullanılır. Suyun düşük sıcaklıkta buz kristalleri haline getirilmesinde kullanılır.

•Petekteki baldan petek ve balın ayrılmasında kullanılır.

• Sütteki yabancı maddelerin ayrılmasında kullanılır.

•Kakao, kahve ve çayın ekstraktlarının elde etmede kullanılır.
•Balık ununun kurutulmasında kullanılır.

•Meyve ve sebze sularının santrifüjlemesiyle filtrasyonundan yararlanılır.

  - Soğutma İşlemleri: Soğutma bir gıda hammaddesinin ısı yükünü azaltmaktır. Sıcaklık derecesinin suyun fazını değiştirmeyecek şekilde sıcaklık düşürülmesidir.Su donduğunda hacmindeki artış ürünlere hasar verir ve bitkiyi öldürebilir. Gıdalardaki su hariç hiçbir zaman saf değildir.

- 18° C : Bütün metabolik, biyolojik aktivitelerin durduğu sıcaklıktır. Ticari dondurmada – 40 °C/ - 96 °C’de hızla dondurulur ve – 18 °C’de saklanır.

-40 ° C / - 92° C : Kristallerin küçük kalması için (hasarın minimuma inmesi için) dondurma süresini hızlandırarak zaman açısından yarar elde edilir. Fakat enerji maliyetinin yükselmesi de göz önünde bulundurulmalıdır.

Bugün soğutma sistemleri için geliştirilmiş pek çok soğutucu akışkan vardır.Soğutucu akışkan seçimi kullanılacak soğutma sisteminde en yüksek performansla soğutacak niteliklere sahip soğutucu şeklinde olmalıdır.

Soğutucu akışkan seçiminde göz önünde bulundurulması gereken temel ilkeler şunlardır:

•Buharlaşma gizli ısısı:kullanılacak soğutucu akışkanın buharlaşma gizli ısısının yüksek olması gerekir. Buharlaşma gizli ısısı yüksek olan soğutucu ortamdan daha fazla ısı içerir.

•Yoğunlaşma basıncı; düşük olması istenir. Yüksek yoğuşma basıncı soğutma sisteminin bu basınca dayanıklı hale getirmesini zorunlu kılar. Düşük yoğuşma basıncına sahip bir soğutucunun sistemde buhar bazından sıvı faza dönüşümü çok kolay olacaktır.

•Donma noktası; soğutucu akışkanın donma sıcaklığı buharlaşma sıcaklığının altında olmalıdır.

•Kritik sıcaklık;soğutucu akışkanın kritik sıcaklığı yeterince yüksek olması istenmektedir.Kritik sıcaklığın üzerindeki sıcaklıklarda gaz halindeki soğutucu akışan tekrardan sıvılaştırılamaz.

•Toksiste; yani özellikle hava soğutan sistemlerde soğutucu akışkan toksit olmamalıdır. Sağlık açısından risk bulundurmamalıdır.

•Kullanılacak olan soğutucu akışkan yanıcı olmamalıdır.

•Korozif olmamalıdır. Soğutma sistemindeki ekipmanlar için aşındırıcı etki yaratmamalıdır.

•Kullanılacak soğutucu akışkan kimyasal olarak stabil olmalıdır. Değişime uğramamalıdır.

•Sızıntı olduğunda kolayca tespit edilebilmelidir

•Kullanılacak olan soğutucu ucuz olmalıdır.
Yaygın olarak kullanılan bazı soğutucu akışkanlar; frean12, frean22, metilklorid, amonyak.
Absorbsiyon ve kompresyon sistemi olarak başlıca 2 soğutma sistemi vardır. Bugün en yaygın mekanik sistemde denilen kompresyon sistemi kullanılmaktadır. Bu sistemde ana parçalar;
•Kompresör; Düşük basınç ve sıcaklıkta gaz halindeki soğutucu akışkanın sıkıştırılarak yüksek basınç ve sıcaklıklara çıkarır.Böylece soğutucu akışkanın enerjisini atmaya hazır hale gelir.
•Evaporatör; Sıvı haldeki soğutucunun gaz faza dönüştüğü yerdir. Bu dönüşüm sırasında ısıya ihtiyaç duyar.İşte dönüşümü için gerekli olan ısıyı ortamdan alarak ortamı soğutur.
•Kondansör; Yüksek basnç ve sıcaklıktaki gaz halindeki soğutucu akışkanın yoğuşturularak sıvı faza dönüştüğü yerdir.
•Genişleme vanası; Evaporatöre gönderilecek olan soğutucu akışkan miktarını ayarlar.
•Soğutucu akışkan

  
  - Isıtma İşlemleri: Bir maddeye dışarıdan ısı vererek ısı yükünü arttırma işlemleridir, dolayısıyla sıcaklığın arttırıldığı işlemlerdir.Isıtma işlemleri değişkenleri sıcaklık derecesi ve ısıtma süresidir.Isı; farklı sıcaklıklar arasındaki alışveriştir. Bir enerji türüdür. Birimi kaloridir. T1>t2 ise ısı geçişi t1’den t2’ye doğru t1=t2 olana kadar olur.

Yakıtlar: bir maddenin ısı yükü o maddenin yanma sıcaklığına ulaştığı anda o maddede yanma başlar. Sürtünen maddelerin yüzeylerin mekanik enerjilerinin ısı enerjisine dönüşmesidir. Yakıtlar; odun, kömür gibi katı yakıtlar, sıvı yakıtlar, gaz yakıtlar, elektrik enerjisi vb.

Isıtma işlemleri / ısının elde edilmesi ------ Yakıt

ISI + GIDA * gıdanın sıcaklık derecesinin yükselmesi

                 * kritik sıcaklık derecesine ulaşılması

Isıl işlemlerde 2 önemli nokta vardır ;  •Sıcaklık derecesinin kontrolü

                                                        •Isıtma süresinin kontrolü Bu iki işlemi termostat yapabilir.

Isının gıdaya taşınmasında 2 yol vardır;
•Gıdanın doğrudan ısıtılması;Yakıtın yakıldığı ortamla, ürünün ısıtıldığı ortam aynı ise bu doğrudan ısıtmadır. Örn; ızgarada pişirilen et vb.

•Gıdanın dolaylı olarak ısıtılması;Yakma ünitesi ile gıda birbirlerinden fiziksel olarak ayrı ise yani ayrı ortamlarda ise bu tür ısıtmaya denir. Burada ısı taşıyıcısına ihtiyaç vardır.

Isıtma işlemleri uygulamasının nedenleri:

•Her bir gıda hammaddesi doğrudan tüketilemez. Patojen mikroorganizmalar, toksik bileşikler, hoşa gitmeyen tat/ koku maddeleri olan ürünlerde ısıtma işlemleri ile bu sakıncalar giderilebilir.

•Gıda hammaddelerinin dayanımı sınırlıdır. Isıl işlem ve ambalajlama ile uygun saklama ortamı uygulanarak raf ömrü uzatılabilir.

•Gıdaların bölge dışı tüketim ya da mevsim dışı tüketim amacıyla stoklama yapılması gereklidir. Bu amaçla ısıtma işlemi uygulanarak dayanıklılık arttırılır.

Isıl işlem uygulamalarının olumsuz etkileri:

•Besin elementlerinde kayıplar görülebilir.

•Kontrolsüz uygulamalarda ürün kayıpları görülebilir.

Isının Gıdalara Aktarımı (Isı Transferi):

•Kondüksiyon(İletim): Temas durumundaki moleküller arasındaki ısı geçişidir.(katı-sıvı-gaz)

•Konveksiyon(Taşınım): Isınan molekülün yer değiştirmesi ile ısı yayılmasıdır.(hareketli sıvı veya gaz)
  
  -  Radyasyon: Isı enerjisinin elektromanyetik dalgalarla iletimidir.

Isı iletiminde referans noktalar:

•Sıcak nokta; ısıtılan ürünün en son ısınan noktasıdır.

•Soğuk nokta; soğutulan ürünün en son soğuyan noktasıdır.

Kondüksiyon - Konveksiyon:

* Kondüksiyonla ısı iletimi olan maddelerde kabın geometrik merkezi sıcak noktadır.

* Konveksiyonda ise ısı iletimi olan maddelerde kabın tabanından % 15-25 yükseklikte bulunan nokta sıcak noktadır.

Soğuk/ sıcak noktalardaki sıcaklık değişimleri termokupul kullanımı ile belirlenir.

*Isıtılan gıdaların; mikrobiyolojik içeriği; besin bileşimi, renk, tat, koku özellikleri, doku, kıvam özellikleri,  termodinamik özellikleri sürekli değişme gösterir.

Gıda endüstrisinde yararlanılan başlıca ısıtma sistemleri:

•Haşlama: Dondurulacak, kurutulacak, konserve yapılacak her işlemde kullanılır.

•Ön Isıtma (Ekzost) : Konservecilikte kapatmadan hemen önceki tepe boşluğunu almak için kullanılır.

•Pastörizasyon : 100 C’de yapılır. Meyve suyu ve süt pastörizasyonunda kullanılır.

•Sterilizasyon : t > 100 C’de yapılır. Genellikle 115-121 C’de uygulanır.

•Evaporasyon: Gıdalardan elde edilen sıvı unsurların suyunu uçurmak için kullanılır.

•Dehidrasyon: Serbest suyun gıdalardan tamamen uzaklaştırılıp gıdanın kurutulması işlemidir.

•Fırında Pişirme : Ekmek başta olmak üzere tüm unlu mamüllere uygulanır.

•Yağda Kızartma : Cips gibi ürünlerde kullanılır.

•Kavurma: Etin kendi yağı içerisinde ısıtılarak suyunun uçurulması ve yapısının değiştirilmesidir.
  
  -  Konservecilik Ön İşlemleri: Haşlama, Hava Çıkarma (ekzost), Kapama (hermetik kapama). Isıl işlem

Haşlama:Konserve, Kurutma ve Dondurma işlemlerinden önce haşlama işlemi mutlaka yapılmalıdır. Kızartma işleminden önce de kesin olmamakla beraber yapılabilir.

Haşlamada amaç; Enzimlerin inaktive edilmesini sağlamaktır. Gıdalarda bulunan peroksidaz enziminin ve ayrıca lipoksigenaz enziminin parçalanması haşlamada asıl amaçtır.

Haşlamanın yararları:

•Su içinde tutularak ürünün ıslanması enzim inaktivasyonunu sağlar. Hücreler arasındaki doku gazlarının doku dışarısına çıkması sağlanır. Doku gazlarının çıkarılması ürünün ambalajlanması açısından önemlidir.

•Karnabahar, lahana, kereviz gibi bazı ürünlerde hoşa gitmeyen kokular haşlama suyuna geçer ve üründen o kokunun giderilmesi sağlanır.

•Haşlamayla ürünün kusurlu bölgeleri kendilerini daha belli ederler.

•Haşlamayla ürünün hacmi küçülür buda konservecilikte istenir.

•Haşlamayla mikrobiyel yük azaltılır. Buda konservecilikte sterilizasyon yada pastörizasyonda şiddetin azalmasını sağlar.

•Haşlamada ısı etkisiyle ürünün dokusu yumuşar ve sonraki işlemlerde süre kısalır ve zamandan tasarruf sağlanır.

Haşlamanın zararları:

•Haşlama sonucu ısıya duyarlı bazı elementler haşlama suyuna geçer ve üründen ayrılır yani besinsel kayıplar oluşur.
•Isıtmaya bağlı olarak dokuda, tatda, renkte istenmeyen bazı özellikler olabilir.

Bu olumsuz etkilerine rağmen olumlu katkıları daha iyi katkıları daha iyi kazanç sağladığı için haşlama işlemi uygulanır.

Haşlama işlemini yapan aletlere blanşör denir.Su buharıyla ve su içinde haşlama yöntemleri vardır. Su buharı ile haşlanacak ürünün su içinde haşlanacak üründen daha temiz olması gerekir.Haşlama işlemi 75-90 C arasında olmalıdır. Haşlamanın az olması enzimlerin inaktive olmamasına, fazla olması ise ürünün dokusunda yumuşamaya sebep olur.Haşlama süresi ürünün hangi enzimi içerdiği, yüzey genişliği büyüklüğüne göre değişir.

İşleme sırasında ve ürünün saklanması sırasında enzimlerin etkisiyle ürünün bozulmasını engellemek amacıyla haşlama işlemi yapılır.

Hava Çıkarma (Ekzost):Ürün dokusu içinde, dolgu sıvısı içinde çözünmüş olarak, hapsedilmiş hava olarak ve tepe boşluğu kısmında hava (O₂) bulunmaktadır.

Kap içindeki havanın kap dışına çıkarılması ile;

•Teneke kutularda korozyon önlenir.

•Oksidatif reaksiyonlar azalır.

•İç basıncın düşürülerek vakum oluşumunun sağlanmasını sağlar.

•Aerob gelişmeler durur.

Tepe boşluğunun alınmasında kullanılan yöntemler:

•Sıcak dolum

•Termik yöntem

•Mekanik yöntem

•Tepe boşluğuna buhar püskürtülmesi

Dış basınç, kutunun iç basıncından büyükse teneke kutu içe bükük şekilde olur.Teneke kutunun iç basıncı, dış basınçtan büyük ise bombaj yapar.

*Sıcak dolumda; 80-90 C sıcaklığa sahip olunca ürünlerin bir kaba doldurulması ve egzost yapılması uygundur.

*Termik yöntemde; sıcak bir ortamda ürünün geçirilmesine dayanır. Kap içinde konulmuş ama kapak kapatılmamış olarak sıcak bir ortamdan geçirilir ve ambalaj ısıtılır ve içinde kalan hava çıkarılır.

*Mekanik yöntemde; ısıtma uygulanmaz. Egzost yapılan ürün bir vakum ortamına alınır.

Vakumun her yapı için ulaşılabilecek maksimum değeri vardır. Eğer fazla olursa sistem içinde atmosfer basıncı etkisiyle istenmeyen değişiklikler olur. Şişkinlik yaratacak yada patlama yaratacak kadar çok olmamalıdır.

Kapama(Hermetik):Kabın iç ortamıyla onu çevreleyen ortam arasında herhangi bir madde alışverişinin olmaması durumudur. Kapamadan sonra iki seçenek vardır.

•Isıtma pastörizasyon/ sterilizasyon 

•Soğutma Saklama

Isıl İşlem: Dayandırma amaçlı uygulanan işlemdir. Ürüne raf ömrü kazandırmayı amaçlayan işlemdir. Dayandırmada bozulmalara neden olacak mikroorganizmaları öldürmek amaç edilir. 
Bu mikroorganizmalar;

•gıdaları bozan mikroorganizmalar 
•gıdalarda bozulmaya sebep olmayan fakat insan sağlığına zararlı olan patojen mikroorganizmalar değişir.

Dayandırma  belli sıcaklık ve sürede ısıtma ile olur.Sıcaklık ve sürenin önceden deneylerle Yetersiz ; kısa sürede gıdaların bozulacağını belirtir.Önceden belirlenmiş olması gerekir. Yeterli ; beklenen raf ömrü süresince gıdanın bozulmayacağını belirtir.Aşırı; gıdaların özelliklerinde belirgin kayıplar oluşabilir.Fiziksel/ kimyasal özelliklerde bozulmalar olur. Maliyet artışı olur.

Isıl işlem değişkenleri:

•Sıcaklık değişkenleri 
•Isıtma süresi

Dayandırma yönteminde ısıl işlemde en temel amaç; en düşük sıcaklık derecesi ve en kısa sürede amaca ulaşmaktır. İndikatör (belirleyici) mikroorganizma; ısıya en dayanıklı olup gıdaların bozulmasında rol alan mikroorganizmadır.

  
  -  Pastörizasyon- Sterilizasyon:

Sterilizasyon:

•Mutlak Sterilizasyon; Otoklava konulan üründe bulunan tüm mikroorganizmaların hepsinin öldürülmesi şeklinde uygulanan ısıl işlemdir.

•Ticari Sterilizasyon; Hedef mikroorganizmaları ve ondan daha az ısıya dayanıklı olan mikroorganizmaların öldürülmesi işlemidir. Gıdanın içinde canlı mikroorganizma kalabilir.

Isıtma işlemi : Atmosferik basınç altında Düşük basınç (vakum) altında K.N. <100 C

Suyun kaynama noktası 100C Yüksek basınç altında K.N. > 100 C,115C-121,5 C' ye çıkabilir.

Pastörizasyon:Isıl işlem sıcaklığı 100 C’ye kadar olan ısıl işlemdir.

pH < 4,5 - pastörizasyon - PASTÖRİZATÖR

pH > 4,5 sterilizasyon - OTOKLAV

•Düşük asitli gıdalar

pH 4,5

•Asitli gıdalar

pH 3,7

•Yüksek Asitli gıda

pH 1,0

Isıl işlem koşullarının belirlenmesi:(Kaç derecede, ne kadar sürer?)

•Hedef alınan mikroorganizmanın ısısal direncinin deneysel yolla saptanmasıdır.

•Gıdanın bulunduğu ambalajda ısı geçişinin deneysel olarak saptanması

•Elde edilen verilerden teorik ısıl işlem koşullarının hesaplanması

•Hesaplamaların doğruluğunu deneysel olarak belirlenmesi

Uygulamaya geçilmesi

  
  - Konsantre Hale Getirme: Gıdaların yapısında bulunan serbest suyun istenilen miktarının uzaklaştırılması işlemidir.Üretilmiş meyve suları ve pulpları günümüzde en yaygın halde konsantre haline getirilmekte veya aseptik dolumla tank veya varillerde muhafaza edilmektedir.

Konsantrasyon yöntemleri:Meyve suları içerdikleri suyun bir bölümünün uzaklaştırılması ve bu yolla çözünmüş madde düzeyinin en az % 68’e yükseltilmesiyle büyük bir mikrobiyolojik stabilite kazanmaktadır. Konsantrasyon aw’nin düşmesine neden olarak stabiliteyi sağlamaktadır. Meyve suları elde edildiği meyveye bağlı olarak % 10-20 arasında değişen miktarlarda çözünebilir . Kuru madde içeriğine ve konsantreye işlenince bu oran % 68- 70’e yükselir.

Konsantreye işlenen meyve suları; 
•Mikrobiyolojik stabilite kazanır.

•Ambalajlama, depolama ve taşıma giderleri azalır.

Konsantre üretimi 3 yöntemle yapılır:

•Ters veya direkt osmozla

•Dondurarak konsantrasyon

•Evaporasyon konsantrasyon

*Ters ve direkt osmoz : Su ve meyve suyu yarı geçirgen bir membranla birbirine komşuysalar su tarafından meyve suyu tarafına doğru membran üzerinden su akımı başlar ve bu olay 2 tarafta denge oluşuncaya kadar devam eder böylece meyve suyu seyrelmiş konsantrasyon düşmüş olur. Her iki sıvı birbirine eşit olduğu noktada, eğer meyve suyu tarafına sistemin ozmotik basıncından büyük bir basınç uygulanırsa bu defa meyve suyundan suya doğru geçiş olur. Böylece ters ozmos olur.

Direkt osmozda membranın diğer tarafına meyve suyunun ozmotik basıncından daha yüksek bir ozmotik basınca sahip bir çözelti yerleştirilmektedir. Bu durumda meyve suyundaki su, doğal ozmos sonucu membranın diğer tarafına geçer ve meyve suyu konsantrasyonu azalır.

*Dondurarak konsantrasyon: Çözeltilerin ötektik noktasına soğutulmasıyla, ortamda sadece suyun donarak buz kristallerine dönüşmesinden yararlanır. Böylece oluşan buz kristalleri ayrılınca geride yoğunlaşmış çözelti konsantre kalır.

*Evaporasyonla konsantrasyon: Meyve suyu kaynatılarak bir kısım su buharlaştırılır. Kaynatma evaporatörlerde düşük basınç uygulanarak yapılır ve düşük sıcaklıkta gerçekleşir. Böylece meyve suyu aşırı ısıtılmaz.

Meyve sularının konsantre edilmesi için ; 

•Konsantre edilecek ürüne depektirizasyon uygulanmış olunmalı.

•Konsantrasyondan önce meyve suyunun aroması tutucuyla ayrılmalı sonradan eklenmek için saklanmaldır.

  
  -  Evaporasyon(Buharlaştırma): Bir sıvı hammaddeden belirli bir miktarda suyun buharlaştırılarak ayrılmasıdır.İki temel işlevi vardır; birincisi ısı değişimini sağlamaktır, ikincisi;sıvıdan oluşan buharı ayırmaktır.

Evaporasyonla ürün koyulaştırmanın nedenleri:

•Dayanıklılığı arttırmak : Özellikle mevsimlik ürünlerin ileri zamanlarda kullanılması amacıyla yapılır.

•Ürün ağırlığını ( hacmini) azaltmak : Taşıma maliyeti, ambalaj materyalleri maliyeti azalır.

Evaporasyon sırasında oluşabilecek değişmeler:

•Koyulaştırılacak ürünün sıcaklık derecesi yükselir.

•Ürün su kaybetmeye başlar.(Gıda maddesinde ayrılan su brüdedir.)

•Ürünün Kuru madde oranı yükselir.

•Ürünün kıvamı artar.

•Ürünün sirkülasyon hızı azalır.

•Ürün ısınma hızı düşer.

•Ortamda sürekli buhar birikimi olur.

Evaporatör seçiminde dikkat edilecek hususlar:

•Ürünün viskozitesi

•Ürünün kabuklanma özelliği

•Ürünün köpük oluşturma özelliği (köpük kırıcılı evaporatörler)

•Ürünün ısıya duyarlılığı ( vakum altında koyulaştırma)

•Ürünün korozif özelliği
Hidroksil metil furfural(HMF):Maillard reaksiyonu ürünü. Yüksek sıcaklıklarda gerçekleşiyor, sağlık açısından riskli.
Tipik bir evaporatör 3 kısımdan oluşur;
•Isı değiştirici bölüm,
•Buharlaştırma bölümü; Bu bölüm sıvının kaynadığı ve buharlaştığı bölümdür.
•Ayırıcı bölüm; Buharın sıvıdan ayrıldığı ve yoğunlaştırıcıya geçtiği bölümdür.
*Tek aşamalı evaporatörler; Bu evaporatörlerde bir tane evaporatör ünitesi bulunur ısıtma buhar üreticisinden alınan yüksek basınçlı buharla yapılır ve brüde kondensatörde yoğunlaştırılarak uzaklaştırılır.
*Çok aşamalı evaporatörler; 2,3,4 evaporatör ünitesi birbirine bağlı bir sistem olarak çalışır. İlk evaporatörde ısıtma yüksek basınçlı buharla yapıldığı halde diğer evaporatörde bir önceki evaporatörden yoğunlaştırılarak atılan ve önemli ölçüde ısı taşıyan brüdeden faydalanılır ve buhar sarfiyatı azaltılır. Son evaporatörden alınan brüde kondansatörde yoğunlaştırılır. Düz beslemeli ve ters beslemeli olarak evaporatörlere besleme yapılabilir.

Buhar ekonomisi sağlayıcı yöntemler:Çok etkili evaporatörler yanında;
•Termokompresyon

•Evaporö edilecek ürünün ön ısıtılması

•Kondensatın buhar üretiminde kullanılması

•Buharın geçtiği boruların izolasyonu

Termokompresyon: Brüde kondensatörde yoğunlaştırılır brüdenin taşıdığı önemli miktardaki ısının kaybı ve soğutma suyu harcaması demektir. Brüde adyabatik olarak sıkıştırılır ve sıcaklık derecesi yükseltilirse evaporatörde tekrar sıcak buhar olarak kullanılabilir. Buda termokompresyon ile yapılır. Yüksek basınçlı buhar büyük bir memeden hızla çıkarken, buhar basıncı buharı da sürükleyerek sıkıştırır. Brüde bir mekaniki kompresörlerde sıkıştırılabilir buna da turbokompresör denir.

Evaporö edilecek ürünün önceden ısıtılması: Evaporatörlerden atılan artık ısıların evapore edilecek ürüne daha evaporatöre girmeden aktarılmasıyla gerçekleştirilir.

Evaporatör Çeşitleri:

•Kısa borulu evaporatörler

•Tırmanan film evaporatörler İkisi arasındaki fark; besleme tırmanan filmde

aşağıdan, inen filmde ise yukarıdan yapılır.

•İnen ( Düşen) film evaporatörler

•Zorlamalı sirkülasyonlu evaporatörler ısı yayılımını hızlandırıp,ısı dağılımını homojenleştiren bir

karıştırıcı yardımıyla çalışan evaporatördür.

•Sıyırma film evaporatörler ısıyla temas edip katılaşan tabaka bir kazıcıyla kazınır ve bu

kazınanların yerine akışkan sıvı gelir ve çabuk buharlaşır.

•Plakalı evaporatörler borular yerine plakalar kullanılır. Plakalar içten buharlı olup dıştanda

o ürünü ısıtılan evapöratörlerdir.

•Santrifüjlü evaporatörler

•Düşük sıcaklıklı evaporatörler

Evaporatör yardımcı cihazları:

•Kondansatörler : Üründeki bir kısım suyun buharlaştırılmasında sorun olmaz. Ancak buhar haline dönüştürülmüş suyun düzenli ve etkili bir şekilde uzaklaştırılması ve böylece evaporasyonun aynı koşullarda ve kesiksiz olarak sürdürülmesi zordur. Evaporatörde oluşan buharın yoğunlaştırılması ve böylece kondensatın bundan sonra bir pompa ile atılması en uygun yoldur. Bunu yapan aletlere kondansatör denir. Kondansatörler yüzeysel yada püskürtmeli olarak 2 gruba ayrılır.

•Vakum pompaları: Kondansatördeki kondense olmayan gazları emerek uzaklaştırmak için, mekaniki pompalar buhar enjektörleri ve su halkalı vakum pompaları kullanılır.

•Konsantre soğutucu: Evaporatörü terk eden konsantre Evaporasyon koşullarına göre 60 C civarındadır. Depolamadan önce bunun 10-15C’ye kadar soğutulması gerekir. Bunuda konsantre soğutucu yapar.

•Kontrol cihazları : Sıcaklık derecesi kontrolü, basınç kontrolü, briks kontrolü ve besleme seviyesi kontrollerinde yararlanılan cihazlardır.

  
  - Kurutma: Bir maddenin su içeriğinin düşürülmesidir. Sıcaklık derecesi ve nem ile ilgilidir. Bu düşürme su aktivitesini düşürmektir. Sebebi; bir çok kimyasal ve biyolojik olaylar aw’nin düşmesiyle engellenir.(yağlar,hem sulu iken hem de susuz iken çok çabuk bozulur. Susuz iken oksidasyona uğrarlar.)

Su aktivitesi;
•küfler için aw > 0,70

•mayalar için aw > 0,85

•bakteriler için aw >0,90

•enzimatik reaksiyonlar için aw > 0,40

•oksidatif tepkimeler için aw > 0,1

Gıdalar iyi muhafaza edilmediği zaman her ürün enzimatik ve oksidatif bozulmaya maruz kalabilir. Kuru gıdaların oksidatif tepkimelerden korunması için havası alınmış şekilde ambalajlanır ve ambalaj materyali hava geçirmeyecek şekilde seçilir.Kurutma işlemi bir ısıl işlemdir. Isıl işlem içinde ısıtma işlemidir.

Suyun buharlaşmasında etkili faktörler:

•Sıcaklık derecesi; Sıcaklık derecesi ile buharlaşma doğru orantılıdır.

•Ortamın (havanın) oransal nemi; Ortamın nemi ne kadar düşük olursa ürün o kadar çok su kaybeder. Aralarındaki ilişki ters orantılıdır. Ürün ne kadar çok nemli havaya temas ettirilirse su kaybı o kadar azalır. Ne kadar az nemli havayla temas ettirilirse su kaybı çok olur.

Ürüne en düşük sıcaklık uygulamasıyla en düşük nem oranı sağlanarak en iyi şekilde kurutmanın yapılması gerekir. En düşük sıcaklık uygulamamızın sebebi ürüne daha az zarar vermesi içindir.

Dehidrasyon- buharlaştırma

Rehidrasyon-geri nemlendirme

Rehidrasyonda: Kazanılan ağırlık kazancı, dehidrasyonda kaybedilen suyun ağırlığına ne kadar yakın olursa o kadar iyi olur. Bunun olması için suyun doğal halde bulunduğu boşluklara tekrar geçmesi gerekir. Fakat bu çoğu zaman eşit olmaz.

Isı kaynağına bağlı olarak kurutma kendi kendine de gerçekleşebilir. Tahıllar, kurubaklagiller, nohut, bakla,bezelye, mercimek gibi ürünler bitki üzerinde dalında bırakıldığında kendiliğinden kururlar.

Her canlı ürün için bir kritik sıcaklık derecesi vardır. Bu sıcaklık derecesinin üzerine çıkıldığında ölüm, altında olduğunda ise canlılığın korunması söz konusudur.Ölüm üstünde kritik sıcaklık derecesi altında canlılığın korunması;

•Endüstride özellikle diğer ürünlerin hammaddesi olan tahıllar ve tohumların kurutulmasında uygun sıcaklıklar ürünün özelliklerinin korunması açısından kullanılmalıdır.

•Kritik sıcaklık derecesinin üzerine çıkıldığında canlılığın son bulması proteinlerin denatüre olmasıyla ilişkilidir.

•Bir maddenin ıslaklığı devam ettiği sürece etki eden ısı suyun sıcaklığını arttıracağından belli bir süre için zarar görür.

•Bir ekmek kızartıldığı zaman nemin kritik bir düzeye ulaştığı zaman yanar.
Nem ne kadar fazla ise kurutma o kadar uzun olur. Su kalmadığı zaman ısı gıda katı faz ısıtmaya başlayacaktır.

Kurutmanın faydaları:

•Doğrudan tüketim (çerez gibi gıdalar)

•Rehidrasyondan sonra tüketim

•Dolaylı tüketim hazır çorbalar içerisindeki kurutulmuş mantar, süt tozu, pastalarda, kekler de süt yerine kullanılır.

Yufka ekmek ince bir şekilde açılarak sacda ısıtılmasıyla adeta kurutularak bu şekilde muhafaza edilmektedir. tüketilirken su püskürtülerek rehidrasyonla su kazanması sağlanmaktadır.Kuru ürünler gıda endüstrisinde; çerez sanayinde, baklagil, tahıl endüstrisi, baharat endüstrisi vb.

Kurutma işlemi iki şekilde yapılabilir:
•Doğal Kurutma(güneş)

•Yapay kurutma (çeşitli yakıtlar)

Dehidratör (yapay kurutucular)

Doğal kurutma halen dünyada yaygın olarak kullanılmaktadır. Enerji maliyeti açısından tercih ediliyor. Özel bir işlem uygulanmaz dalında kurutulur. Örn; incir.Doğal kurutmada çevre koşulları elverişli ise kurutma olur. Oysa yapay kurutmada bu şartları biz sağlarız.

•Mutlak nem: t° C’de 1 kg hava içinde bulunan su buharı miktarıdır (g).

•Bağıl nem : 1/3x 100 - oransal nem = bağıl nem = nisbi nem

•Neme doygunluk: t °C’de 1 kg havanın taşıyabileceği en yüksek nem değeri

•Nem açığı : 100 -oransal nem

Güneşte kurutmanın dezavantajları:

•Her ürünün güneşte kurutulması olanaksızdır.

•Her bölge güneşte kurutmaya elverişli değildir.

•Hijyenik koşulları kontrol etmek olanaksızdır.

•Kurutulan ürün açık alanda çeşitli böcek,kuş gibi benzer zararlıların hücumuna uğramakta ve kirlenmektedir.

•Güneşte kurutulan meyvelerde solunum olayı devam etmekte ve çoğu kez hafif bir fermantasyon meydana gelmekte ve madde kayıplarını oluşturmaktadır.

•20 dönümlük bir tarım alanı için yaklaşık bir dönüm kurutma işlemi için ayrılmaktadır. Bu bölüm tarım dışı kalmaktadır.

•Zaman çok uzundur.

Güneşte kurutmanın avantajları:

•Ucuzdur.

•Bazı ürünlerin rengi yapay kurutmadakilere oranla daha iyidir.

Yapay kurutmanın dezavantajları:
•Kuruluş yatırımı ve işletme masrafları açısından güneşte kurutmaya göre daha olumsuzdur.
Yapay kurutmanın avantajları:
•Güneşte kurutmaya göre mikrobiyolojik açıdan daha kaliteli ürünler elde edilir.
•Yapay kurutma ile kurutulmuş sebzelerin pişme özelliği daha üstündür.

Kurutucu havanın görevi ;
•Yakıtın ısısını ürüne taşımak

•Gıdadan oluşan buharı taşımak (ortamdan uzaklaştırmak)

Gıdaların kurutma yöntemiyle değerlendirilmesinin avantajları: 

•Kuru maddede artış
•Kurutma ile gıda maddeleri kullanıma hazır hale gelmiştir.
•Raf ömründe artış
•Kütle yoğunluğunda olumlu artış
•Taşımada depolamada kolaylık sağlar.

Kurutma hızını etkileyen faktörler:
•Kurutma sıcaklığı; Kuru havanın sıcaklığı arttıkça bağıl nemi azalır. Hava daha fazla su buharı taşır. İki tür sıcaklık söz konusudur. Kuru termometre; evlerde kullandığımız. Islak(yaş) termometre; havanın bağıl nemini hesaba katarak alınan sıcaklıktır.
•Kurutucu havanın nemi ve hızı
•Ürünün geometrik şekli; Ürün ne kadar geniş bir yüzeye sahipse o kadar hızlı kurur.
•Kurutma ortamının  basıncı
•Ürünün kimyasal değişimi
Dehidratörlerin başlıca değişkenleri:

•Uygulama sıcaklığı (max.- min) : farklı kalite ve özellikteki ürünler elde edilsin diye belli bir sıcaklık aralığına sahiptir.

•Kurutma havasının oransal nemi: ayarlanabilir.

•Kurutma havasının sirkülasyon hızı ( kontrol edilebilir): gıdanın çevresindeki neme doygun havanın uzaklaşmasını sağlar. Doku suyu buharlaşırken derin bölgelerden yüzeye kadar hareket eder. yüzeyde daha da ısınan su buharlaşır ve ortamı terk eder.

Kabuk; Yüzeyde su buharlaşmayan çözünmüş maddeler kabuk oluşturur. Eğer hızlı kurutma yapılırsa kabuk çabuk oluşacağından geri kalan suyun yüzeye çıkmasını engeller.

Termostat kurutma makinasındaki alet-ekipmanlar:

Fan

Rezistant Dehidratör * Fanın görevi önüne kattığı havayı

Hava tüneli hızlandırmaktadır.

Hava çıkış ucu

Kurutmayı hızlandırmak için bir bütünü parçalara ayırmak veya derin bölgenin yüzey mesafesini azaltma işlemleri yapılabilir.

Gıdaların kurutulması:

•Sıcak hava ile temas ettirme

•Isıtılmış katı maddelerle ( metallerle) temas ettirme

Kurutma ile olan değişiklikler:

•Kimyasal değişikler:

* Renk esmerleşmesi;Bu sorun özellikle şeker ve protein içeriği yüksek olan gıda maddelerinde görülür.Renk esmerleşmesini önlemek bazı ön işlemlerle yapılabilir.(Maillard Reaksiyonu: Enzimatik olmayan esmerleşme reaksiyonlarıdır.Bu reaksiyon şekerin aldehit grubu proteinin amino grupları arasında geçekleşen reaksiyondur.)

* Besin değerinde azalmalar

* Mikrofloranın değişmesi

•Fiziksel değişiklikler:

* Yöresel Km birikimi

* Kabuk bağlama

* Kütle yoğunluğundaki değişme

* Rehidrasyon yeteneği

Kurutma sistemleri:

•Kabin kurutucular

•Tünel Kurutucular

•Konveyörlü (bantlı) kurutucular (katı ürünler için kullanılır)

•Akışkan yataklı kurutucular

•Sandık yataklı kurutucular

Diğer kurutma sistemleri:

•Spreyli (püskürtmeli) kurutma

•Valsli kurutma

•Köpük kurutma

•Puf yapı kazandıracak kurutma

•Ozmotik kurutma

•Dondurarak kurutma(Liyofilizasyon:İşlem düşük sıcaklık ve düşük basınç altında gerçekleştiğinden elde edilen gıda maddesi besinsel açıdan değerlidir.)

Kerevet; Kurutulacak ürünlerin üzerine serildiği gözenekli tepsilerdir. Standart boyutlardadır. (100* 200 cm)Bir arabaya çok sayıda yerleştirilebilirler.

Kuru ürünlerde en önemli sorun ürünün bileşiminde kalan nemden dolayı küflenmesidir. Kabul edilebilir nem düzeyine kadar kurutma yapılır.
*Tünel tipi kurutucu; Kurutucunun geometrik yapısı ve Ürünün konumu durgun

Hareketli hareketli faz bant;Sürekli yer değiştirme(Paralel akış ürünün akışı ile sıcak havanın akışı aynı yönde,  Zıt akış ürünün akışı ile sıcak havanın akışı ters yönde, Paralel ve zıt akışın ürün üzerinde telafi edilemeyecek zararlı olmaktadır.)
*Püskürtmeli kurutucular;İlk olarak sütün kurutulmasında kullanılmıştır.Ürünün atomize edilebilir özellikte olması gerekir. (toplam yüzey genişliği arttırılır.)

•Atomizer: Ürün içinden geçerken ürün damlacıklar haline getirilebilir.

•Sıcak hava üretim düzeni: Elektrik enerjisi ile üretilir.

•Kurutma hücresi : Ürün ile sıcak havanın bir araya getirildiği yerdir.

•Kolektör

•Nemli hava ayırıcı
*Valsli kurutucular:İçten ısıtılan bir veya iki silindirden oluşur. Isıtma sıcak su, sıcak hava su buharı veya diğer akışkanların ısı yükünü arttırmak suretiyle kullanılır. Genellikle sıcaklık derecesi 100-150 C’dir. İçten ısıtmada silindirin paslanmaz çelik olması şarttır. Alüminyum olmamalıdır. Kazıma sırasında alüminyumdan ürüne geçişler olabilir.

Kontakt- temas suretiyle ısıtma

*Ürün yüzeye tabak halinde sürülür. Kalınlığı 1-1,5 mm.Süre; birkaç saniyeden 1 dakikaya kadar değişir.Silindir 300 °lik bir devir.
Sebze,meyve püreleri domates salçası valsli kurutucularla kurutulur.

Isıya dayanıklı ürünlerde valsli kurutucular tercih edilir.

Çift valsli olması üretim kapasitesini arttırır.

* Vakumlu kurutucular : Isıdan çok etkilenecek üründe kullanılır. Kurutma uzun sürer.

* Köpük kurutucular : Ürünün içine hava verilir. Hacmi artar ve ürün kurutulur.

* Dondurarak kurutma: Ürünün süblimasyon özelliklerinden yararlanılarak yapılır.

  - İşletmelerde Temizlik Ve Dezenfeksiyon

 Herhangi bir yüzeyde bulunması istenmeyen kalıntılar kir olarak tanımlanır. Kir, organik veya inorganik nitelikte olabilir.

Kir çeşitleri aşağıdaki şekilde sınıflandırılabilir;

•Serbest kir: toz, toprak, kağıt

•Suda çözünen kir: şeker, tuz

•Suda çözünmeyen kir: yağ, protein, kireç

•Mikrobiyal kir: bakteri, virüs, maya, küf

Temizlik; Gıda ile temas eden alet ekipman ve çeşitli yüzeydeki kir ile gıda artıklarının uzaklaştırılması, bunların mikroorganizmalar için çoğalma ortamı şekline dönüşmesinin önlenmesidir.

Dezenfeksiyon;Temizlik aşamasından sonra ortamdaki ürüne kontaminasyon(bulaşma) kaynağı olabilecek mikroorganizmaların tümünün öldürülmesi ya da zararlı etkeni yapmayacak en düşük düzeye indirilmesidir.

Gıda işletmelerinde temizleme işleminden sonra dezenfeksiyon uygulanmıyorsa, yapılan temizlikten istenilen fayda sağlanamaz. Çünkü temizleme işlemi sırasında serbest hale geçen mikroorganizmalar daha geniş yüzeye yayılarak üremelerini yeni ortamda da sürdürebilmektedir. Bu yayılmayı önlemek dezenfeksiyon işlemi ile mümkün olmaktadır. Bu nedenle işletmede yapılacak temizliği mutlaka uygun bir dezenfeksiyon işlemi izlemelidir.

Temizlikte kullanılacak su ve özellikleri; Su, tek başına bir temizlik maddesi olduğu gibi ayrıca deterjanların çözündürüldüğü bir ortamdır. Bu öneminden dolayı temizlikte kullanılacak su içilebilecek nitelikte olmalıdır.Saf su saydam, kokusuz, tatsız ve renksiz bir sıvıdır. Suyun içinde bulunan kalsiyum, magnezyum iyonlarının karbonat, bikarbonat, sülfat, klorür iyonları ile birleşerek

oluşturdukları madensel tuzlar suyun sertliğini verir. Su içinde çözünmüş olarak bulunan bikarbonatlar geçici sertliği, Ca ve Mg tuzları ise kalıcı sertliği oluşturur. İkisinin toplamına

ise toplam sertlik denmektedir.Suyun sertliğinin yüksek olması temizlik maddesinin performansını düşürerek daha fazla kimyasal harcanmasına sebep olur. Ayrıca temizlenen yüzeyin görünümünün

bozulmasına, ömrünün kısalmasına, işlevinin ortadan kalkmasına veya azalmasına yol açar. Suyun sertliği yüksek ise giderilmeye çalışılmalıdır.Suyun mikrobiyolojik standartlara uygunluğu (zararlı mikroorganizma taşımaması) standart yöntemlerin uygulandığı güvenilir bir laboratuvarda ayda en az bir kere kontrol ettirilmelidir. İşletmede kullanılan suyun klorlanması çeşitli mikroorganizmalarla

mücadelede etkili bir yöntemdir.Suyun kalitesi yanında sıcaklığıda önemli olup işletmede kirliliği oluşturan madde tipine bağlı olarak ayarlanmalıdır. Örneğin; hayvansal yağ kalıntılarının giderilmesinde su sıcaklığı en az 70°C, dezenfeksiyon için ise 82°C’ nin üzerinde olmalıdır. Ancak 65°C’ nin üzerindeki sıcaklıklarda proteinli gıdalarda koagülasyon nedeniyle çeşitli yüzeylerde

çözünmesi güç kirler oluşabilmektedir. Çoğunlukla 43–54°C’ ler arasındaki su sıcaklığı gıda

işletmelerinde genel temizlik için yeterli olmaktadır.

Gıda endüstrisinde kullanılan deterjanların sahip olması gereken nitelikler;Suyun tek başına kirleri temizleyici gücü sınırlıdır. Çünkü su, kirin yağ tabakası üzerinde ufak damlacıklar halinde toplanarak kirle tam temas etmez. Kirle suyun süspansiyon veya emülsiyon şeklinde birleşmesi için suya temizlik maddeleri katılır.Deterjan ismi verilen bu temizlik maddeleri doğal veya yapay nitelikte toz, tablet, ince tabaka veya sıvı halde olabilir.Deterjanlar yüksek yüzey aktivitesine sahiptir.Deterjan, su molekülleri arasındaki bağı parçalayarak yüzey gerilimini azaltır. Yani su molekülünün oval yapısı bozularak suyun yüzeyi genişler ve kir yüzeyi üzerine yayılarak ıslatır. Kirle teması artan su-deterjan karışımı protein ve karbonhidratları parçalayarak karışıma geçmesini sağlar. Böylece gıda iş yerlerinde yüzeylerde bulunan kir, su- deterjan karışımına geçerek ortamdan uzaklaştırılır.Temizleme işlemi sırasında deterjanın yoğunluğunu yani gücünü sık sık kontrol etmek gerekir. Deterjanın yoğun olması temizleme işlemini artırmaz, aksine fazla köpürerek ters etki yapabilir ve yalnızca işlemin pahalı olmasına sebep olur. Etki, ısı yükseldikçe artar. Deterjan solüsyonu, ne kirdeki yağın katılaşmasına yol açacak kadar soğuk, ne de proteinin yüzeye yapışmasına neden olacak kadar sıcak olmalı, ortalama 50–60°C de kullanılmalıdır. Temizleme maddesinin çeşit ve kalitesi temizlik işleminin etkinliği açısından çok önemlidir.Zira tüm olumlu nitelikleri taşıyan tek bir kimyasal madde yoktur.

Gıda endüstrisinde kullanılacak temizlik maddeleri şu niteliklere sahip olmalıdır:

•Suda kolay çözünmeli ve suyun kalitesini artırmalıdır (kalsiyum ve magnezyumu

çökeltmeli).

•Çalışılan sıcaklık derecelerinde çözünebilmelidir.

•Yüzeylerdeki organik öğeleri yerlerinden sökebilmelidir.

•Temizlenecek yüzeyi tamamen sarmalı, yayılmalı ve derinlere sızmalıdır.

•Yüksek ıslatma etkisi olmalıdır

•Kalıntıları parçalamalı ve birleşmeleri önlemelidir.

•Kalsiyum tuzlarının kalıntılarını eritebilmelidir

•Yüzeyleri tahrip etmemeli ve korozyona neden olmamalıdır

•Çalkalanabilme ve durulanabilmelidir.

•Bakterisit etkisi yüksek olmalıdır

•Orta düzeyde köpürmelidir.

•Dayanıklı olmalı ve etkisini çabuk kaybetmemelidir

•Kolay uygulanabilir olmalıdır

•Ekonomik olmalıdır

•Toksik olmamalıdır.

Gıda endüstrisinde kullanılan deterjanlar ve kullanım amacı:

Genel olarak deterjanlar 4 gruba ayrılır;

•Alkali çözeltiler;Bu grup deterjanlar yağ ve protein gibi organik kalıntılara etkilidir. Mineral kalıntılar üzerine etkileri yok denecek kadar azdır. Yaklaşık 75°C’de kullanılır. Oldukça ucuz olup yüksek bakterisit özelliktedir. Kuvvetli korozif (aşındırıcı) etkisi ve sudaki sertlik veren tuzları çökeltmesi istenmeyen özellikleridir.

•Asitli çözeltiler;Isıl işleminin uygulandığı işletmelerde, alkalilerle temizlik tek başına yeterli olmaz. Bu nedenle alkali temizlikten önce ve sonra asit temizleme bileşikleri kullanılır. Asitli deterjanlar ise kireç ve diğer mineral taşlarını temizler. Ancak yağ ve proteinlere etki etmez. Materyallerin kabuk tutmuş yüzeylerini çıkarmak ve karbonat ile mineral kalıntılarını çözündürmek amacıyla kullanılır. Su yumuşatıcıdır ve kolay durulanır. Asitli deterjanların kullanıldığı yeri eritme, çürütme ve bozma özelliği olduğundan günlük temizlik işlemleri için uygun değildir. Haftada bir kez %0.5-1.5 oranında kullanılmalıdır.

•Yüzey aktif maddeleri; Bunlar yüzeyleri ıslatıcı etkiye sahiptir. Islak yüzeyin yüzey gerilimini düşürerek

temizlik çözeltisinin derinlere işlemesini kolaylaştırır. Yağları kolayca suda eritme özellikleri vardır. Bu tip deterjanlar yalnız kullanılabileceği gibi alkali veya asitli deterjanlarla karıştırılarak da kullanılabilir.

•Çöküntüyü engelleyici maddeler (Sequestrant); Bunlar Ca++ ve Mg++ gibi sularda sertliğe yol açan öğeleri bağlayarak tuz oluşturmasını ve buna bağlı olarak da çökelti yapmalarını önler. İnorganik ve organik tipleri

bulunmaktadır.

Gıda endüstrisinde kullanılan dezenfektanların sahip olması gereken nitelikler; Dezenfeksiyon işleminde kullanılan kimyasal maddelere dezenfektan denir. Dezenfektanlar sterilizasyon etkisi yapmaz. Çünkü bir grup sporlu bakteriler ve dirençli bazı vejetatif hücreler dezenfektanlara karşı dayanıklıdır. Bu uygulama ile mikroorganizma yükünün sağlık riski oluşturmayacak düzeye indirilmesi esastır. Dezenfeksiyon işleminden önce mutlaka temizlik uygulaması yapılmalıdır. Çünkü organik karakterli kir ve diğer artıklar dezenfektanların etkinliğini düşürebilir. Dezenfektanların mikroorganizmalar üzerinde öldürücü veya üreme ve gelişmelerini

durdurucu etkileri vardır. Etkinlikleri bakteriler için geçerliyse, bakteriosidal özellik olarak

ifade edilmektedir.

Dezenfektanların sahip olması gereken nitelikler şunlardır:

•Etki spektrumları(alanları) geniş olmalıdır (bakteri, küf ve mayaları hızla öldürebilmelidir).

•Organik karakterli yabancı madde artıklarının varlığında veya sert su kullanımına bağlı mineral tuzların birikiminde bile etkinliğini sürdürebilmelidir.

•Korozif olmamalı ve işletmedeki boyalı yüzeyleri olumsuz etkilememelidir.

•Kötü kokulu olmamalı, tercihen kokusuz olmalıdır.

•Toksik (zehirli) veya tahriş edici karakterde olmamalıdır.

•Suda eriyebilirliği yüksek olmalı, kolay uygulanabilmeli ve kolay uzaklaştırılabilmelidir.

•Çeşitli pH aralıklarında etkili olabilmelidir.

•Konsantre halde uzun süre depolanabilir karakterde olmalıdır

•Fiyat açısından uygun ve kullanımı ekonomik olmalıdır.

Gıda endüstrisinde kullanılan dezenfektanlar ve kullanım amaçları;

•Klorlu bileşikler;Klorlu bileşikler geniş etkili ve oldukça güçlü dezenfektanlardır. Hem gram pozitif hem de gram negatifler üzerine etkilidir. Ayrıca bazı bakterilerin sporları üzerinde de etkilidir. Klorlu bileşiklerin çoğu hem ucuz hem de sert sularda kullanılabilir niteliktedir. Bu gibi maddelerin olumsuz tarafları, metaller için aşındırıcı olmaları, plastikler ile reaksiyona girmeleri ve en önemlisi organik maddeler ile geniş ölçüde bileşikler oluşturarak

kendi etkilerini azaltmaları veya yok etmeleridir. Buna ilaveten uzun süre bekletmelerde hipokloritler değişime uğrayarak etkilerini kaybeder.

•Dörtlü amonyum bileşikler; Bunlar quartlar olarak da adlandırılır. Çoğunlukla zemin, duvar, döşeme ve donanımların temizliğinde kullanılır. İyi nüfuz edici özelliklerinden dolayı gözenekli yüzeylerin dezenfeksiyonunda tercih edilir. Bakteri sporlarını öldürmez, fakat gelişmelerini durdurur. Gram pozitiflere karşı oldukça etkin olmakla birlikte gram negatiflere karşı daha az etkilidirler. Yüzey aktif maddelerdir. pH=7’nin üzerinde daha etkilidir. Yüksek ısıda kullanılabilir. Ancak etki spektrumları dardır. Gıda işleme ve taşıma ekipmanlarını bir ağ gibi sardığından dezenfeksiyondan sonra dezenfekte edilen yerlerin suyla iyice yıkanmaları

gerekmektedir. Solüsyonları günlük hazırlanmalıdır.

•İyodoforlar; Bunlar temizlik ve dezenfeksiyon işlemlerini aynı anda yapabilen deterjan etkili yüzey dezenfektanlardır. Virüslere karşıda etkilidir. Suda çok iyi çözünür, buhar basınçları düşüktür. Bakterisit etkisi olan iyodoforlar korozyon yapmazlar, alet ve gereçler üzerinde tortu bırakmaz. Kolay kullanımlı ve orta derecede pahalıdır. Hafif koku verir. 40 C’ deki bir sıcaklıkta kullanır. Daha yüksek ısılarda uçucudur. Plastik maddeler tarafından absorbe edilerek renk açılmalarına neden oldukları için böyle materyallerde kullanılmaz.

•Amfoter bileşikler; Geniş öldürme spektrumuna sahiptir. Bakterisit ve fungusit (mantar öldürücü) etkisi,

hücre proteinlerini koagüle (parçalama) edebilmesindendir. Protein, yağ ve fizyolojik sıvılardan etkilenmez. Metalde korozyon yapmaz, deriye zarar vermez ve hafif koku bırakır. En etkili oldukları pH=7,5'tur.

Genellikle diğer dezenfektanlara göre daha pahalıdır ve çok güçlü değillerdir. Organik maddelerden ve suyun sertliğinden etkilenmez. Seyreltilerinde dahi oldukça dayanıklıdır.

•Fenolik bileşikler; Genel amaçlı güçlü dezenfektan maddelerdir.Ancak koku geçişine neden olduklarından ve leke bıraktıklarından gıda endüstrisinde kullanılmazlar. Plastik ve lastiklerle inaktive olur. Deri dezenfeksiyonunda daha çok kullanılır. Fenolik karakterli maddeler dezenfektan özellikte olmakla beraber, %7 gibi yüksek konsantrasyonlarda suda çözülebilmesi, sporlar üzerine etkili olmaması, korozif ve tahriş edici etkileri gıda endüstrisi için diğer olumsuz özelliklerindendir.

•Deterjan- Sanitizerler; Sanitizerler, yüzeylerde sağlık koşullarını sağlayan dezenfektan özellikte maddelerdir.

Deterjan-sanitizerler ayrı ayrı dezenfektan ve deterjandan oluşurlar. Böylece tek bir işlem ile hem temizlik hem de dezenfeksiyon işlemi yapılabilir. Bu tür formülasyonların yapımında karışım hem temizleyici hem de geniş bakterisidal etkinlik kalıntıları içermesi istenir. Ancak bu tür karışımlar oldukça pahalı olmakta ve tek tek etkileri daha fazla iken birlikte kullanımı sonucunda bu ajanların etkileri azalabilmektedir.

Temizlik çeşitleri; 

•Elle Yapılan Temizlik; Diğer yöntemlere göre daha basit olup temizleme maddelerinin ekonomik ve daha kontrollü kullanımına imkan sağlar. Elle temizlik yapılırken şu hususlara dikkat edilmelidir: Temizleme çözeltisi cildi tahriş etmeyecek maddelerden ve konsantrasyonlardan olmalıdır.Temizleme çözeltisinin sıcaklığı 35C’nin altına düşmemelidir, aksi takdirde yağlı kirler tam olarak temizlenemez. Çözeltinin sıcaklığı 45–50C’nin üzerine çıkmamalıdır, temizlik yapan kişinin eli yanabilir. Kullanılan fırçalar, ekipman üzerinde çizik ve çatlaklara neden olmayacak materyalden yapılmalıdır, madeni temizleme tellerinden kaçınılmalıdır. Elle temizlemede süre malzemenin kirlilik derecesine, materyale, yüzeyin düz veya çıkıntılı oluşuna göre değişir. Elle temizleme yapılan işletmelerde çalışma süresinin %50’si temizlik işleri için hesaplanmalıdır.

•Otomatik ve yarı otomatik temizlik; Elle temizlemede olduğu gibi makine ve ekipmanları parçalara ayırmaya gereksinim duymadan çalkalama suyu ve deterjan çözeltisinin üretim hattında sirkülasyonu ile yapılan

temizlik otomatik temizleme yöntemidir. COP, sökülebilen parçaların temizlenmesinde sıvı akışından yararlanılarak uygulanan bir temizlik yöntemidir.Bu yönteme “Yerlerinden Ayırarak Temizleme’’ yöntemi veya bunun İngilizce karşılığı olan “Cleaning Out Of Place” ifadesinin baş harflerinden yararlanılarak kısaca COP denilmektedir.Özellikle paketleme ünitelerinin ayrılabilen parçalarının yüzeylerindeki yağlar, COP yöntemiyle etkili bir şekilde temizlenebilmektedir. Birçok COP ünitesi temizleme solüsyonu ile alet ve parçaların içini ve dışını temizleyen döner fırçalar içerir. Temizleme solüsyonu için bir tank vardır. Temizleme çözeltisinin arzu edilen sıcaklığı(45–55°C) termostatik olarak kontrol edilen bir ısıtıcı ile sağlanır. COP üniteleri, maliyet ve bakım masrafları açısından uygundur. Ekipman ve iş gücü gereksinimlerini azaltır ve hijyeni artırır. Makine ve ekipmanları parçalamaya gerek duyulmadan çalkalama suyu ve deterjan çözeltisinin üretim hattında sirkülasyonu ile yapılan yönteme CIP (Cleaning İn Place: Yerinde temizleme) denir Özellikle uzun boru hatları ve geniş hacimli tankların temizlenmesinde başarıyla kullanılan bu yöntem personelin tehlikeli kimyasal maddelerle direkt temasını azaltması açısından da son derece önemlidir. CIP temizleme sistemiyle işletme içerisinde yüksek bir sanitasyon standardı yakalanabilmektedir.