Upload
halil-ibrahim-kueplue
View
279
Download
6
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Uploaded from Google Docs
Citation preview
YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
KİMYA-METALURJİ FAKÜLTESİ
KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
BİTİRME TEZİ
www.KimyaMuhendisi.com
PORTAKAL SUYU VE KONSANTRESİ ÜRETİMİ
Bitirme Tezi Danışmanı : Prof. Dr. MEHMET PALA
02051077 GÖZDE YENİHAYAT
İstanbul,2007
v
ÖZET
Meyve suyu endüstrisinde dünyada en çok tüketimi ve üretimi yapılan ürün portakal suyudur.
Türkiye'de de son yıllarda yükselişe geçmiştir. C vitamin, B kompleks vitaminleri,
karotenoid, flavonoid, potasyum ve magnezyum tuzları bakımından zengin olan portakal suyu
önemli bir günlük besin kaynağıdır. Piyasada portakal suyu (%100 portakal suyu içerir),
portakal nektarı (%25-50 portakal suyu içerir) , portakallı içecek (%10 en az portakal suyu
içerir) ve portakal aromalı içecek (en fazla %10 portakal suyu içerir) şeklinde bulunur.
Bu çalışmada da, portakal suyu ve konsantresi üretimi ele alınmıştır. Meyveden portakal suyu
üretimi; hasat, taşıma, yıkama, ayıklama, sınıflandırma, yağ çıkarma, ekstraksiyon, finişer,
santrifüj, deaerasyon, deoiling, homojenizasyon, pastörizasyon, ambalajlama ve depolama
işlemlerinden oluşmaktadır. Portakal suyunun dayanıklılığını artırmak ve hacimden tassarruf
etmek için portakal konsantresi üretimi yapılır. Portakal suyu üretiminden farklı olarak
konsantre etme işlemi gerçekleşmektedir. Bu işlem santrifüj işleminden sonra gerçekleştirilir.
Ve işlemler portakal suyundaki gibi devam eder. Üretim sırasında portakal suyu, fiziksel,
kimyasal ve mikrobiyolojik kalite testleriyle kontrol edilir. Sonuç olarak ürün, tüketicinin
beklentilerini karşılayan, sağlığa yararlı, besin değeri yüksek, kendisine özgü aromasını ve
lezzetini kaybetmemiş, maliyeti düşük ve her açıdan kaliteli olmuştur.
Anahtar Kelimeler: Portakal suyu, portakal konsantresi, portakal
vi
ABSTRACT
In fruit juice industry of the world, orange juice is the most producted and consumed product.
In Turkey, production and consumption of orange juice is increasing in recent years. Orange
juice which has high level of C vitamin, B komplex vitamins, carotenoids, folate, flavonoids,
potassium and magnesium minerals, is the one of important diet of source. In marketing,
orange juice industry products are fresh orange juice (contains %100 orange juice), orange
nectar (contains %25-50 orange juice), drink of orange (contains at least %10 orange juice)
and orange aromatical drink (contains maximal %10 orange juice).
In this study, fresh orange juice and concentrated orange juice production steps are
researched. The steps in manufacturing process of fresh orange juice are harvesting, cleaning,
sorting, grading, deoiling, extraction, finisher, centrifuge, deaeration, deoiling,
homogenization, pasteurization, packing and filling. Concentration is made for increasing
endurance and saving space. And concentration step is the difference between concentrated
orange juice production and fresh orange juice production. Concentration is added after
centrifuging step and the other steps are same like fresh orange juice production. Throughout
production process, in all steps orange juice are checked by physical, chemical and
microbiologic quality tests. In conclusion, we made a product which is meeting expectations
of consumer, beneficial to the health, high-class article and not lost its flavour and aroma
components. Although, it has high nutritional value and low cost production.
Key Words: Orange juice, concentrated orange juice, orange
www.KimyaMuhendisi.com
İÇİNDEKİLER
Sayfa
SİMGE LİSTESİ ................................................................................................................ i
KISALTMA LİSTESİ ...................................................................................................... ii
ŞEKİL LİSTESİ .............................................................................................................. iii
ÇİZELGE LİSTESİ ......................................................................................................... iv
ÖNSÖZ .............................................................................................................................. v
ÖZET ................................................................................................................................ vi
ABSTRACT .................................................................................................................... vii
1. GİRİŞ .............................................................................................................. 1
2. PORTAKAL MEYVESİ, ÇEŞİTLERİ VE ÖZELLİKLERİ ........................ 6
2.1 Portakal Meyvesi ve Yapısı ............................................................................ 6
2.1.1 Meyve kabuğu ................................................................................................. 7
2.1.2 Meyve eti ......................................................................................................... 8
2.2 Portakal Meyvesi Çeşitleri ve Özellikleri ....................................................... 8
2.2.1 Alanya dilimli ................................................................................................ 9
2.2.2 Akçay şekeri ................................................................................................ 10
2.2.3 Sanguelli ...................................................................................................... 10
2.2.4 Yafa ............................................................................................................... 10
2.2.5 Washington navel ......................................................................................... 11
2.2.6 Thomson navel ............................................................................................. 11
2.2.7 Valencia late .................................................................................................. 11
2.2.8 Valencia midnight ......................................................................................... 11
2.2.9 Navelina ........................................................................................................ 12
2.2.10 Navelate ........................................................................................................ 12
2.2.11 Lane late ........................................................................................................ 12
2.2.12 Kan ............................................................................................................... 12
2.2.13 Cara cara ....................................................................................................... 13
www.KimyaMuhendisi.com
3. PORTAKALIN BİLEŞİMİ ......................................................................... 14
3.1 Karbonhidratlar ............................................................................................. 15
3.1.1 Şekerler ......................................................................................................... 15
3.1.2 Polisakkaritler ............................................................................................... 16
3.2 Azotlu Bileşikler ........................................................................................... 16
3.3 Organik Asitler ............................................................................................. 17
3.4 Vitaminler ..................................................................................................... 18
3.5 Mineral Maddeler .......................................................................................... 19
3.6 Aroma Maddeleri ......................................................................................... 19
3.6.1 Sitral .............................................................................................................. 20
3.6.2 Terponoid ...................................................................................................... 20
3.6.3 Limonoid ....................................................................................................... 20
3.7 Renk Verici Maddeler ................................................................................... 21
3.7.1 Karotenoidler ................................................................................................. 21
3.7.2 Antosiyaninler ............................................................................................... 22
3.8 Antioksidanlar ............................................................................................... 23
4. PORTAKAL SUYUNUN BİLEŞİMİ ......................................................... 24
5. PORTAKAL SUYU VE KONSANTRESİ ÜRETİMİ ................................ 27
5.1. Portakal Suyu Üretimi .................................................................................. 31
5.1.1 Portakal meyvesinin hasadı .......................................................................... 31
5.1.2 Fabrikaya taşıma işlemi ................................................................................ 34
5.1.3 Yıkama işlemi ............................................................................................... 35
5.1.4 Ayıklanma ve sınıflandırma işlemleri ........................................................... 36
5.1.5 Portakal suyunun elde edilmesi sırasında uygulanan işlemler ..................... 36
5.1.5.1 Kabuk yağını ayırma işlemi .......................................................................... 37
5.1.5.2 Kabuk yağının özellikleri ............................................................................. 38
5.1.5.3 Ekstraksiyon işlemi ....................................................................................... 39
5.1.6 Finişer işlemi ................................................................................................. 44
5.1.7 Finişerdan ayrılan pulpa uygulanan işlemler ................................................ 46
5.1.8 Santrifüj işlemi .............................................................................................. 47
5.1.9 Deaerasyon, deoiling ve homojenizasyon işlemleri ...................................... 48
5.1.10 Pastörizasyon işlemi .................................................................................... 49
www.KimyaMuhendisi.com
5.2 Portakal Konsantresi Üretimi........................................................................ 50
5.2.1 Konsantrasyon işlemi .................................................................................... 50
5.2.1.1 Ters Osmoz ve direk osmoz yöntemiyle konsantrasyon .............................. 51
5.2.1.2 Dondurarak konsantrasyon ........................................................................... 52
5.2.1.3 Buharlaştırarak konsantrasyon ...................................................................... 53
5.3 Dolum ve Muhafaza İşlemleri ...................................................................... 59
5.3.1 Dolum işlemi ................................................................................................ 59
5.3.1.1 Şişeleme işlemi .............................................................................................. 61
5.3.1.2 Aseptik ambalajlama işlemi .......................................................................... 62
5.3.2 Etiketleme işlemi ........................................................................................... 65
5.3.3 Muhafaza işlemi ............................................................................................ 65
6. KALİTE KONTROL .................................................................................... 67
6.1 Portakal Suyunda Kaliteyi Belirleyen Parametreler ..................................... 70
6.2 Kalite Kontrol Testleri .................................................................................. 71
7. SONUÇ VE TARTIŞMA ............................................................................. 73
KAYNAKÇA .................................................................................................................. 76
1
www.KimyaMuhendisi.com
1. GİRİŞ
Meyve suları kahvaltılarda, öğle ve akşam yemeklerinde, kısaca hayatın her anında su ve
diğer içeceklere alternatif olarak tüketilebilecek, susuzluk giderici, serinletici ve sağlıklı
içeceklerdir. Meyve suları, gün içinde vücudun kaybettiği sıvıların tekrar kazanılmasını
sağlar, enerji verir. Meyve suları, nektarlar ve meyveli içecekler elde ediliş yöntemlerine
ve elde edildikleri meyvenin özelliklerine bağlı olarak farklı oranlarda besin bileşenleri
içerir.
İlk meyve suyu yapımı, tam olarak bilinmemekle beraber, yüzyıllar önce gerçekleşmiştir.
Bir iddaaya göre, portakal suyunun yapılışı, İsa'dan sonra beşinci yüzyılda, hintliler
tarafından gerçekleşmiştir. Hintli bir dokumacının susuzluğunu gidermek için bulduğu bu
karışımın, daha sonraları diğer meyvelerin de suyunun sıkılıp içilebileceğini kanıtlamış
olduğunu ve meyve suyu yapımının da bu şekilde başlatıldığı söylenmektedir. Başka bir
grubun iddaası ise, portakal suyunun, Amerika kıtasını keşfeden Vikinglerin eseri
olduğudur. Ancak portakal suyu ve diğer meyve sularının yapımı yani sanayiye geçişi
yakın tarihte gerçekleşmiştir.
Sanayi tipinde meyve suyu üretimi, 1850'lerde küçük işletmelerle başlar. Bu tarihten
itibaren meyve suyu endüstrisi her geçen sene kendisini geliştirmekte ürünlerini
çeşitlendirmektedir. İkinci dünya savaşı yıllarında ve daha sonraki yıllarda Avrupa ülkeleri
ve ABD’de hızlı bir endüstrileşme olmuştur. 1960 yılından sonra üçüncü dünya ülkelerine
yerleşmeye başlamıştır.
Meyve suyu üretiminde, portakaldan başka çok çeşitli meyveler ve bazı sebzeler,
hammadde olarak kullanılır. Bunlar; turunçgiller, elma, kayısı, şeftali, tropikal meyveler,
üzüm, nar, vişne, domates, havuç gibi çok çeşitli meyve ve sebzelerdir. Türkiye'de iç
pazar için özellikle vişne, kayısı ve şeftali suları, ihracat için ise ağırlıklı olarak elma ve
turunçgil suları üretilir. Dünya üretiminde ise en yüksek pay giderek iç pazarda da tüketimi
artan portakal suyudur.
Portakal suyu üreticilerinin ve meyve suyu sanayinin ürettiği ürünler; meyve suyu, meyve
nektarı, meyveli içecek ve meyve aromalı içecektir. Meyve suyu, katkı madde içermeyen
2
www.KimyaMuhendisi.com
%100 meyve suyundan oluşan içecektir. Meyve nektarı ise, meyve suyu veya pulpunun su
ile belli bir kısmına kadar seyreltilmesi ile hazırlanan içeceklerdir. Meyve suyu miktarı
%25-50 arasındadır. Meyve nektarına ilave edilen diğer maddeler şeker, aroma, kimyasal
koruyucular ve kaybedilen suyun yerine içilebilir özelliklerde sudur. Diğer bir grup olan
meyveli içecekler de ise, meyve suyu oranı meyveye bağlı olarak değişmekle birlikte
minimum %10 olmalıdır. %10'un altında meyve suyu içeren içeceklere ise aromalı içecek
adı verilmektedir. Meyve suyu sanayinin bir yan ürünü olan meyve aromalı CO2'li
içecekler olarak sayılabilir. Bunlarda en az %4 oranında meyve suyu konsantresi
içermektedir.
Türkiye’de pilot ölçekte meyve suyu üretimi, 1956 yılında Ankara Üniversitesi Ziraat
Fakültesinde başlamıştır. Meyve suyu yatırımlarının başlaması ise 1970’li yıllardadır.
1980’li yıllardaki dalgalanmadan sonra, 1990’lı yıllar, sektörün büyüme gelişme dönemi
olmuştur. 2000’li yıllarda ise sektörde yenilenme, iç ve dış pazarda genişleme arayışlarının
ağırlıkta olduğu bir döneme girilmiştir. Bu büyümenin bir göstegesi de, Türkiye’de 1970’li
yılların başlarında kişi başına 0,4 litre olan meyve suyu tüketimi 2004 yılına kadar olan
dönemde 16 katına çıkarak 6,4 litre olmasıdır. Ancak bu rakam dünya ortalamasının
oldukça altında kalır. Türkiye’de yaş meyve tüketiminin fazla olması, meyve suyu
tüketimini olumsuz yönde etkiler. Çizelge 1.1 ve 1.2'de Devlet Planlama Teşkilatı
tarafından yapılan çalışmalar sonucu, ortaya çıkan Türkiye'de yıllar itibariyle meyve suyu
ve konsantresi üretimi ve talebi gösterilmiştir.
Çizelge 1.1 Türkiye’de yıllar itibariyle meyve suyu ve konsantresi üretimi (bin ton)
(DPT,2005)
Yıllar 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Üretim 205 280 290 320 315 305 310 320 350 355 370
3
www.KimyaMuhendisi.com
Çizelge 1.2 Türkiye’ de yıllar itibariyle meyve suyu ve konsantresi talebi (bin ton)
(DPT,2005)
Yıllar 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005Talep 192 219 225 243 255 245 255
265 280 300
MEYED'in yaptığı açıklamalara göre, Türkiye'de meyve suyu sektöründe üretim yapan
firma sayısı 31’ dir. Bunlardan 8’i meyveden konsantre ve püre işler, 9’u konsantre ve
püreden meyve suyu vb içecek dolumu yapar, 13’ü ise hem konsantre ve püre işlemekte
hem de meyve suyu vb. içecek ambalajlar.
Fakat sanayi tipi meyve temininde yaşanan güçlükler, sektörün hammadde temini
bakımından yaşadığı temel sorunlardan birini oluşturur. Portakal suyu üretimi yapan
işletmelerin en büyük sorunu budur. Hammaddenin pahalı olması, istenilen verimin
alınamaması, hava koşulları yüzünden hammaddenin zarar görmesi, üretimin pahalı olması
gibi faktörler yüzünden portakal suyu üreticileri çareyi yurt dışından daha uygun fiyatlara
portakal konsantresi temin etmekte bulmuştur. Bu da Çizelge 1.3'de meyve suyu
sektörünün ithalat miktarlarına yansımaktadır. İthalatta en büyük pay portakal suyuna
aittir.
İleriki bölümlerde ayrıntılı olarak anlatılacak olan portakal suyu üretimi, iki şekilde
gerçekleşir. Birincisinde meyve suyu, direk meyveden çeşitli işlemler geçirilerek elde
edildikten sonra dolum gerçekleştirilip piyasaya sürülür. İkinci üretim hattında ise, elde
edilen meyve suyu işlenmeye devam edilir. Bu üretim hattı, daha sonra kullanabilmek
adına dayanımı artırmak için içindeki su kaybetirilerek konsantre haline getirilip uygun
dolum işlemiyle saklanılır. Konsantreden de meyve suyu, meyve nektarı ve aromalı içecek
yapımında yararlanılır.
International Trade Centre kısaca TRADEMAP'a göre, dünya meyve suyu ve konsantresi
ihracatında 2004 yılı itibariyle %25,7’lik payı ile dondurulmuş portakal suları en fazla
paya sahiptir. Dünya üretimine göre de ilk sıraları alan portakal suyu, Türkiye’de meyve
4
www.KimyaMuhendisi.com
suyunda ikinci, meyve nektarında beşinci sırayı almaktadır. Çizelge 1.4'de MEYED'in
yayınladığı 2005 yılı meyve suyu sektöründeki üretimin tatlara göre dağılımında da
portakal suyunun aldığı yer görülür.
Çizelge 1.3 Türkiye’deki meyve suyu ve konsantresi sektörünün ithalat miktarları (kg)
(DİE ve İGEME,2002)
Ürün Adı 1998 1999 2000 2001 Elma 64.030 1.288.620 55.988 10.438 Portakal 1.942.509 949.724 1.583.977 1.482.256 Diğer Turunçgiller
264.665 88.685 74.641 244.106
Üzüm 15.543 1.508 5.824 953 Diğer Meyveler 1.378.050 519.987 1.585.218 1.692.226 Karışık Meyve Suları
31.058 172.920 11.153 3.309
Toplam 3.695.855 3.021.444 3.316.801 3.433.288 Çizelge 1.4 Meyve suyu sektöründe üretiminin tatlara dağılımı 2005 (%) (MEYED,2005) TAT Meyve Suyu Meyve Nektarı Meyveli İçecek Aromalı İçecek KAYISI - 13,1 51,7 20,2 ŞEFTALİ - 33,1 3,4 38,2 VİŞNE 0,3 24,5 2,0 32,4 PORTAKAL 30,9 10,8 12,8 8,2 ELMA 37,9 0,2 4,8 - DOMATES 15,1 - - - KARIŞIK 0,3 17,6 2,3 0,7 ANANAS 0,2 0,3 9,1 - NAR 2,2 0,1 - - ÜZÜM 7,8 - - - DİĞER 5,3 0,3 13,9 0,3 TOPLAM 100,0 100,0 100,0 100,0 Meyve suyu sektörü 2005 yılında; işlenen meyve, ara ürün ve tüketime hazır içecek olarak
tarihindeki en büyük yükselişi gerçekleşmiştir. Seneler içersinde tüketim artışı içecek
grubuna göre farklılık gösterir. Türk halkı meyve suyundan çok meyve nektarı tüketilir.
2005 yılında insan başına tüketilen meyve nektarı 5,12 litre iken, meyve suyu ise 0,43
litredir. Bilinçlenme nedeniyle, bir önceki yıla göre %100 meyve suyu tüketimi yaklaşık
5
www.KimyaMuhendisi.com
2,5 kat artarak bir sıçrama gerçekleşmiştir. Meyve nektarı %22 dolayında artarken, aromalı
içecek tüketimi azalmıştır.
Elde edilen verilere göre portakal suyunun tüketimi önümüzdeki yıllarda da artış içerisinde
olacaktır. Yapısında C, B1, B2 ve PP gibi çok sayıda vitamin, başta kalsiyum ve potasyum
olmak üzere çeşitli madensel tuzlar ve oligo-elementler, meyve şekerleri ve karoten
bulunan portakalın pek çok yararları var. Portakal suyu üretiminde ekstraksiyon
yöntemiyle portakal suyunun çıkarılmasıdnan sonra taze portakal suyunun sahip olduğu
tat, koku, aroma gibi özelliklerinin yanı sıra besin değerlerini kaybetmeden üretim
yapılması için çaba sarfedilir.
Günümüzde kullanılan çok çeşitli ekipmanlar ve metodlar, üretilen meyve suyunun sahip
olduğu kaliteyi giderek yukarıya çekmektedir. Özellikle tüketicinin taneli yapıda %100
meyve suyuna olan talebi de, tüketicinin beklentilerinin yükseldiğini gösterir. Artık
üreticiler, taze meyve suyu özelliklerinde üretim yapmak için daha fazla çaba göstermek
zorundadır.
Bu çalışmada, portakal suyu ve konsantresi üretimini yani, portakal meyvesinin ağaçtan
portakal suyu halinde evimize gelene kadar geçirdiği işlemleri ayrıntılı bir biçimde ele
alınmaktadır. Bu işlemler sırasıyla; hasat, taşıma, yıkama, ayırma, sınıflandırma, yağ
ayırma, ekstraksiyon, finişer işlemi, santrifüjleme, dearasyon, deoiling, homojenizasyon,
pastörizasyon, konsantrasyon, dolum ve muhafaza işlemleridir. Üretimin her aşamasında,
prosesi kontrol altında tutmamıza yardımcı olan kalite kontrol testlerine de kısaca
değinilmiştir. Yaptığımız tüm işlemlerin amacı, tüketicinin beklentilerini karşılayan,
sağlığa uygun, yararlı, besin değeri yüksek, kendisine özgü aromasını ve lezzetini
kaybetmemiş, maliyeti düşük ve her açıdan kaliteli bir ürün elde etmektir.
2. PORTAKAL MEYVESİ , ÇEŞİTLERİ VE ÖZELLİKLERİ
6
www.KimyaMuhendisi.com
Turunçgil familyasının en çok yetiştirilen ağacı portakal ağacıdır. Diğer turunçgil çeşitleri;
limon, greyfurt ve mandalinadır. Dünyada turunçgil üretimi 35° kuzey ve güney paraleller
arasındaki bölgelerde yapılır. Kuzey Yarımküre’de, Kuzey ve Orta Amerika ile Akdeniz
ülkeleri, Güney Yarımküre’de ise Güney Amerika, Güney Afrika ve Okyanusya’da
ekonomik olarak üretilir. Türkiye ise, turunçgil yetiştiren ülkelerin en kuzeyidir. Türkiye
turunçgil yetiştiriciliği bakımından ekolojik koşullar açısından son derece uygundur.
Tarımsal Üretim Araştırma Enstitüsü tarafından hazırlanan 2004 yılına ait rapora göre de,
turunçgil üretim miktarı ile 10. sırada yer almıştır. Böylelikle dünya toplam turunçgil
üretiminin %2’sini karşılamış olur.
Portakal latince adıyla citrus sinesis, sulu ve tatlı meyvesi olan küçük bir ağaçtır.Kendisine
özgü bir kokusu olan portakal, C vitamini açısından da oldukça zengindir. Ana vatanı Çin
olan portakal, Türkiye'de Akdeniz ve Ege Bölgelerinde yetiştirilir. Akdeniz Bölgesi'nin
Çukurova ve Antalya yöresi Türkiye'nin portakal ihtiyacının büyük bir kısmını karşılar.
Boyu 10 m'ye kadar uzayan portakal ağacı, turunçgiller içinde en yüksek olan ve en uzun
yaşayan ağaçtır. Portakal ağaçlarının kökleri yüzlektir ve çoğunlukla toprağın 60-65
santimetre derinliğine kadar yayılır. Gevşek yapılı, verimli, orta derinlikte, süzek
topraklarda daha iyi yetişmektedir. Portakal bahçelerinin kurulacağı yer önemlidir. Soğuğa
karşı limonlara göre daha dayanıklı olan portakallar, -2ºC 'ye kadar dayanmaktadır. Narin
bir bitki olduğu için bahçenin kurulacağı yer, budama, sulama ve gübreleme uygulamaları
tam zamanında ve gereği gibi yapılmasına özen göstermek gerekir.
2.1 Portakal Meyvesi ve Yapısı
Portakal ağacının, sağlam kök yapısı, dikine uzayan düz bir gövdesi ile düzgün bir dal
yapısı vardır. Yaprakları oval biçimli, koyu ve parlak, çiçekleri ise beyaz ve hoş
kokuludur. Çeşitlerine göre bazı farklılıklar gösterse de genel olarak yuvarlak biçimli olan
meyveleri, turuncu yumuşak bir kabuğa sahiptir. Portakal meyvesi, kabuk ve yenilebilen
kısmı olan meyve etinden oluşur. Yenilebilen kısmı, içi meyve suyu kesecikleriyle dolu
beyaz bir kabukla dilimlere ayrılmıştır. Cinsine bağlı olarak da dilimlerin çevresinde
toplandığı meyve ekseninin etrafında çekirdekte bulunur. Şekil 2.1'de de portakalın
7
www.KimyaMuhendisi.com
kesitiyle yapısı açıkca belli olmaktadır.
Meyvelerin olgunlaşma süreçleri cinsine göre bir yıla yayılacak şekilde farklılık gösterir.
Olgunlaşma zamanı, Ekim-Aralık arası ise erken, Aralık-Şubat arası ise mevsim ortası ve
Şubattan sonrasını ise geç olarak değerlendirilir. Sanayi açısından ve taze olarak daha uzun
süre tüketilebilmesi açısından Türkiye'de yetiştirilen portakalın hasat zamanı, farklı cins
portakal bahçeleri kurularak genişletilmeye çalışılmaktadır.
Şekil 2.1 Portakal Meyvesinin Kesiti [9]
2.1.1 Meyve kabuğu
Meyve etini kaplayan portakal kabuğu; flavedo ve albedo denen iki katmandan oluşur.
Flavedo, en dıştaki, sarıdan portakal kırmızıya kadar değisen ince tabakadır. Burada
karotenoid pigmentleri ve içinde eteri yağ üreten guddelerin bulunduğu yağ hücreleri yer
alır. Yağ, bu kısımda turgor basıncı ile durur. Yüksek basınç uygulaması ile kabuk
sıkıştırılır ve bir darbe etkisinde kalır veya yüzeye iğne gibi ince bir cisim sokulursa yağ,
hücrenin turgor basıncını yenerek yağ guddelerinden adeta fışkırarak açığa çıkar ve
flavedo üzerinde yağ damlacığı olarak bulunur (Turhan vd., 2006) .
Kabuk yağı, turunçgil suları üretiminde önemli sorunlar oluşturmakta ve teknolojiyi
zorlanmaktadır. Bundan dolayı da meyve suyu üretiminde de ayrıntılı bir şekilde
8
www.KimyaMuhendisi.com
anlatılacak olan portakal kabuk yağı çeşitli ayırma işlemleri ile ayrılarak yan ürün olarak
elde edilir.
Flavedo katmanının en dışında yani; meyvenin yüzeyinde, ince bir mum filmi bulunur. Bu
tabaka epidermisi; yağmura, su kaybına ve mantar enfeksiyonlarına karşı koruyan doğal bir
bariyerdir.
Flavedonun hemen altında, adeta devamı olarak albedo tabakası bulunur. Beyaz renkte,
kalınca keçe benzeri bir katman olan albedo, flavedoya göre daha iri hücrelerden oluşur.
Burada besin maddeleri ve suyu taşıyan damarlar yer alır. Albedo pektince zengin
olduğundan turunçgil kabukları, pektin üretiminde hammadde olarak kullanılır.
2.1.2 Meyve eti
Meyve eti yani endokarp, radyal olarak yerleşmiş dilimlerden oluşur. Dilimler, paranşim
hücrelerinin bir çoğunun yan yana gelmesiyle, içinde meyve suyu bulunan keseciklerden
oluşan bir yapı gösterir. Dilim içindeki üst üste yığılı bu meyve suyu keseciklerini, yüksek
moleküllü materyalden oluşmuş bir dilim zarı sarar. Dilimlerin etrafına dizildiği eksenin
ortasına gelen bölgede, dilimler içersinde çekirdekler veya çeşide göre çekirdek izleri
bulunur. Meyve olgunlaştıkça yine çeşide bağlı olarak meyve eti ile kabuğun sıkı
bağlantısı pektolitik enzimlerin etkisiyle gevşer (Cemeroğlu ve Karadeniz, 2001).
Portakallarda kabuk meyve oranının genellikle %50 civarı olduğu kabul edilir. Kabuğun
%30 'unu flavedo, %70 'ini albedodan oluşur.
2.2 Portakal Meyvesi Çeşitleri ve Özellikleri
Akdeniz ve Ege yöremizde yetişen portakal ağacı, çok sayıda çeşide sahiptir. Mevcut olan
çeşitlerin çaprazlanmasıyla da yeni türler ortaya çıkar. Türkiye'deki önemli yerli portakal
çeşitleri; Alanya Dilimli, Finike yerli, Dörtyol yerli, Kozan yerli ve Sultanhisar yerli
portakallarıdır. Kendi ekolojileri dışında genellikle kalitede büyük düşüşler yaşandığından
üretim bölgeleri sınırlı kalır. Çok çekirdekli olmaları sebebiyle de genellikle meyve suyu
sanayinde kullanılır. Türkiye'de yerli portakallar dışında yetiştirilen çok fazla sayıda
portakal çeşidi mevcuttur.
9
www.KimyaMuhendisi.com
Türk Standardları Enstitüsü tarafından hazırlanan TS 34 (2007) standardı doğrultusunda
kabul edilen portakalın başlıca çeşitleri aşağıda açıklanmıştır. Şekil 2.2'de de bazı portakal
görüntüleri gösterilmiştir.
Şekil 2.2 Bazı portakal çeşitleri [14]
2.2.1 Alanya dilimli
Kabuk, açık portakal rengindedir. En önemli özelliği, kabuk üzerinde sap tarafından stil
ucuna doğru 4 ile 8 arasında değişen sayıda olukların bulunmasıdır. Kabuk kalınlığı
ortalama 4,06 mm'dir. Olgunluk ilerledikçe kabuk kalınlığı incelir. Kabuk hafif pürüzlü,
kabuğun ete bağlılığı gevşek, meyve eti koyu portakal renginde ve çok suludur. Meyveler
küçük veya orta büyüklükte ve yuvarlak şekilli, ortalama genişliği 68 mm, uzunluğu 69
mm, kütlesi yaklaşık 162 g'dır. Öz su muhtevası ortalama %41, meyve başına ortalama
0,25 çekirdek düşen bir çeşittir.
10
www.KimyaMuhendisi.com
2.2.2 Akçay şekeri
Meyve rengi soluk-sarıya yakındır. Meyvelerin değişik görünüşlerinin çekiciliği yoktur.
Meyveler; küçük-orta büyüklükte, öz su tulumcukları çok belirgin, sulu, aroma ve kalitesi
iyi bir çeşittir. Meyvelerin ortalama, kütlesi 131 g, uzunluğu 62 mm, genişliği 63 mm'dir.
Kabuk kalınlığı 4 mm'dir. Meyve başına düşen çekirdek sayısı ortalama 2 adettir. Öz su
muhtevası ortalama %43 olan bir çeşittir.
2.2.3 Sangunelli
Meyve kabuğu ağırlıklı olarak kırmızı renkte ve pürüzsüz parlak yapıdadır. Meyve eti
gevrek ve parçalı renklidir. Meyve şekli küçük-orta irilikte, oval şekilli ve asimetriktir.
Meyve çapı 75 mm ile 85 mm arasında, meyve kütlesi 180 g ile 200 g’dır. Meyve kabuğu,
meyve etine sıkı bağlı olup, Öz su muhtevası ortalama %35 olan çekirdeksize yakın bir
çeşittir.
2.2.4 Yafa
Yafa portakalı Şamuti veya Shamouti olarak da adlandırılır. Meyve kabuğu sarı portakal
renginde ve ortalama 6 mm kalınlığındadır. Ekolojiye bağlı olarak kabuk kalınlığı değişir.
Meyvenin sap tarafındaki kabuk daha kalındır. Kabuk pürüzlüden-hafif pürüzlüye kadar
değişim gösterir. Kabuğun meyve etine bağlılığı ve meyve et tekstürü orta derecedir.
Elverişli ekolojik koşullarda dilim zarları ince, meyve eti gevrek, sulu, çok üstün tat, aroma
ve kaliteli, meyveleri muhafaza ve taşımaya elverişli özellikleri olan bir çeşittir.
Meyve iriliği, iklim koşullarına bağlı olarak orta büyük ile büyük arasında değişir. Meyve
şekli hafif oval ile oval arasında, ortalama genişliği 70,5 mm, boyu 80 mm, kütlesi ise 191
g’dır. Meyve başına ortalama 2,5 çekirdek düşer ve ticarî anlamda çekirdeksizdir. Meyve
eti rengi portakal-koyu sarı portakaldır. Öz su muhtevası ortalama %37 olan bir çeşittir.
Nerdeyse tamamen sofralık olarak tüketilen bu ürünün, şeker:asit oranı 5:1 düzeyindedir.
11
www.KimyaMuhendisi.com
2.2.5 Washington navel
Meyve kabuğu portakal-koyu portakal renginde ve hafif pürüzlüdür. Meyve eti portakal
renginde ve gevrek yapıdadır. Meyve şekli yuvarlak-oval arası bir yapıda olup, ucunda bir
göbek bulunur. Meyve çapı 75 mm ile 80 mm’dir. Meyve kütlesi 200 g ile 250 g’dır.
Meyve kabuğu ete sıkı bağlıdır. Öz su muhtevası ortalama %33,40 olan çekirdeksiz bir
çeşittir. Ülkemizde sofralık olarak en çok yetiştirilen çeşittir. Bu portakallarda şeker:asit
oranı 5.5:1, toplam karotenoidler 5-8 mg/L ve limonin içeriği 7-17 ppm düzeylerindedir.
Çok lezzetli standard çeşitlerinden birisidir. Ama portakal suyuna elverişli değildir.
2.2.6 Thomson navel
Meyve kabuğu Washington Navel’a göre daha ince ve düz yapıya sahiptir. Meyve şekli
hafif uzunumsu görünümdedir. Öz su tulumcukları pirinç tanesi yapısında ve birbirinden
daha az bağımsızdır. Daha erkenci bir çeşit olması haricinde meyve çapı, meyve kütlesi, öz
su muhtevası, şeker:asit oranı, karotenoid ve limonin içeriği Washington Navel’a
benzeyen bir çeşittir.
2.2.7 Valencia late
Meyve kabuğu sarı portakal-portakal renginde, hafif pürüzlüdür. Meyve eti sarı portakal-
portakal rengindedir. Meyve şekli basık-yuvarlak ve hafif oval yapıdadır. Meyve çapı 65
mm ile 70 mm’dir. Meyve kütlesi 160 g ile 165 g’dır. Meyve kabuğu meyve etine orta
sıkılıkta bağlıdır. Öz su muhtevası ortalama %46 olup, çekirdeksize yakın bir çeşittir. Hem
sofralık olarak hem de sıkmalık olarak tüketimi söz konusudur.
2.2.8 Valencia midknight
Meyve kabuğu portakal renginde, ince, yağlı, düzgün ve pürüzsüz bir yapıdadır. Meyve eti
portakal rengindedir. Meyve şekli yuvarlaktır. Meyve çapı 80 mm ile 90 mm’dir. Meyve
kütlesi ortalama 160 g’dır. Meyve kabuğu, meyve etine sıkı bağlıdır, zor soyulur. Öz su
muhtevası ortalama %36 olup, çekirdeksize yakın bir çeşittir.
12
www.KimyaMuhendisi.com
2.2.9 Navelina
Meyve kabuğu koyu portakal renginde olup meyve eti portakal rengindedir. Meyve şekli
oval, meyve çapı 90 mm-100 mm, kütlesi 200 g ile 250 g’dır. Kabuğun ete bağlılığı orta,
öz su muhtevası ortalama %43 olup çekirdeksiz bir çeşittir.
2.2.10 Navelate
Meyve kabuğu soluk turuncu renkte olup ince yapılıdır. Meyve eti portakal rengindedir.
Meyve şekli oval ve göbeklidir. Meyve çapı 75 mm-80 mm, kütlesi 140 g-200 g’dır.
Kabuğun ete bağlılığı sıkı, öz su muhtevası %30 ile %35 olup çekirdeksiz bir çeşittir.
2.2.11 Lane late
Meyve kabuğu sarı portakal renginde olup meyve eti portakal rengindedir. Meyve şekli
yuvarlak oval arasında, meyve çapı 75 mm - 80 mm, kütlesi 200 g - 250 g’dır. Kabuğun ete
bağlılığı orta, öz su muhtevası ortalama %41 olup, çekirdeksiz bir çeşittir.
2.2.12 Kan
Bu portakallar meyve suyu rengi, aroması ve Briks:asit oranı açısından taze sıkmalık
olarak kullanılmaya çok uygundur. Kan portakallarının pembe-viole renkleri
antosiyaninlerden kaynaklandığı için ısıya çok duyarlıdır. Bundan dolayı da meyve suyuna
işlemeye uygun değildir. Dondurulmuş halde saklanınca meyve suyu rengi
korunabilir(Cemreoğlu ve Karadeniz, 2001). Başlıca kan portakalları Moro ve Tarocco'dur.
Kan moronun meyve iriliği orta ve büyük arasında bir değişim gösterir. Meyve şekli;
yuvarlak-oval ve sap yönünde hafif boyunludur. Meyve etinde renklenme orta koyulukta
ve çizgiler halindedir. Meyve aromaca çok zengindir. Meyve çapı 63 mm ile 79 mm’dir.
Meyve kütlesi ortalama 171 g ile 212 g’dır. Öz su muhtevası %35 ile %42 olup,
çekirdeksiz (meyve başına düşen çekirdek 0,25 adet) bir çeşittir.
13
www.KimyaMuhendisi.com
Kan Taracco ise, çok lezzetli bir portakaldır. Orta mevsim çeşidi olup orta verimlidir.
Taşımaya ve depolamaya elverişli, çekirdeksiz bir çeşittir.
2.2.13 Cara cara
Kırmızı etli bir navel çeşididir. Meyve büyüklüğü hariç tüm özellikleri Vaşington Navel ile
aynıdır. Meyve eti pembemsi portakal rengindedir. Meyve kalitesi yüksek, meyve pulpası
gevrek ve lezzetlidir. Kanlı portakalların kendine has tadını taşımaz.
14
www.KimyaMuhendisi.com
3. PORTAKALIN BİLEŞİMİ
Portakalın bileşimi su, karbonhidrat, yağ, protein, organik asit, vitamin, mineral madde,
aroma maddesi, renk verici madde, ve bazı yabancı maddelerden meydana gelir.
Öncelikle portakalın içindekileri incelerken, en önemli özelliklerinden biri olan Briksin ne
demek olduğu açıklarsak. Brix derecesi; refraktometre aygıtı ile tayin edilen ve içecekteki
çözünür katı maddelerin kütlece yüzde oranını gösteren değerdir. Portakalın Briks derecesi
en az 11,18 en çok 13,54 ve ortalama olarak 11,41 'dir (Üzümcü,2004). Çizelge 3.1 'de de
portakalın yenilebilir kısmındaki bileşimi gösterilmiştir. Ayrıca TSE tarafından belirlenen
100 gram portakal meyvesinin yaklaşık besin değeri Çizelge 3.2'de gösterilmiştir.
Çizelge 3.1 Portakal Meyvesinin Bileşimi (TSE,2007)
100 GRAM PORTAKAL MEYVESİNİN BİLEŞİMİ
Su 86,0 g
Protein 0,7 g - 1,3 g
Yağ 0,1 g – 0,3 g
Lif 0,5 g
Kül 0,5 g – 0,7 g
Kalsiyum 40,0 mg – 43,0 mg
Fosfor 17,0 mg – 22,0 mg
Demir 0,2 mg – 0,8 mg
Karoten 200 I.U. (Vit. A)
Thiamin 0,10 mg
Riboflavin 0,04 mg
15
www.KimyaMuhendisi.com
Çizelge 3.2 Portakalın yenilebilen kısımının bileşimi (Artık ve Velioğlu, 1992) MEYVE Bileşenleri Miktarı Bileşenleri Miktarı
Portakal Karbonhidratlar (g/l)
67-122 Niyasin (µg/kg) 7000-3000
Tiyamin (µg/kg) 300-600 Ca (mg/kg) 120-200
Ham Protein (g/l) 8-11 P (mg/kg) 180-230 Su (%) 82,7-89,3 Titrasyon
Asitliği (g/l) 12,1-15,9
Askorbik Asit (mg/kg)
50-152 Mg (mg/kg) 70-140
K (mg/kg) 1900-3700 Beta Karoten (µg/kg)
4500-35000
3.1 Karbonhidratlar
Meyvelerin temel bileşim öğelerinden birisi karbonhidratlardır. Meyvelerde bulunan
karbonhidratların miktarı çok değişmekte çoğunlukla %3-20 arasında, yani geniş sınırlar
içinde oynadığı kabul edilir. Portakallarda ise karbonhidrat oranı %10 ile %15 arasında
değişir. Portakaldaki karbonhidratları; şekerler ve polisakkaritler olarak başlıca iki
bölümde incelenebilir.
3.1.1 Şekerler
Portakaldaki şekerler sırasıyla sakkaroz (%3,46), fruktoz (%2,45), glikoz (%2,27) 'dur
(Üzümcü,2004). Glikoz, üzüm şekeri, kan şekeri ve dekstroz gibi isimlerle de tanınır ve
hemen hemen her meyvede bulunur. Fruktoz, meyve şekeri ve levüloz olarak da bilinir.
Bitkilerde, glikozla beraber yaygın olarak bulunan diğer bir monosakkarittir. Meyvelerde
de en yaygın olarak bulunan disakkarit ise sakkarozdur. Pancar şekeri ismi ile de tanınan
sakkaroz, l mol glikoz ve l mol fruktozun birleşmesiyle oluşur.
Portakalın glisemik indeksi 62±6 'dır (FAO/WHO raporu, 1997). Ayrıca bazı meyvelerde
şekerin bir türevi olarak bulunan sorbitol portakalda kesinlikle bulunmaz.
16
www.KimyaMuhendisi.com
3.1.2 Polisakkaritler
Meyveler, nişasta olmayan polisakkaritleri diyet lifleri olarak da bilinen polisakkaritleri
içerir. Bunlar önemli sağlık yararları olan kompleks karbonhidratlardır. Meyvelerde
bulunan başlıca polisakkaritler selüloz ve hemiselüloz hücre duvarlarının temel
maddeleridir. Ayrıca portakalda kabuk, çekirdek dilim zarlarında çok miktarda bulunur.
Portakalın meyve suyuna işlenmesinde, selüloz ve hemiselüloz ayrılır ve posa olarak atılır.
Ancak bir kısmı pulpa geçer.
Meyve suyu üretim teknolojisi açısından, meyvelerde bulunan en önemli polisakkarit
pektik maddelerdir. Portakal içindeki baskın lif pektindir. Toplam lifin %65 ile 70'ini
oluşturur. Pektik maddeler, bitki hücrelerin özellikle orta lamellerinde ve primer hücre
membranlarında yer alır. Pektik maddeler, karışık yapıda kolloidal karbonhidrat
türevidirler. Pektik maddelerden suda çözünmeyen nitelikte olanlara protopektin denir.
Meyvelerde daha çok protopektin bulunur ve bu madde meyvenin olgunlaşmasıyla pektine
dönüşür. Portakalların olgunlaşmasında veya depolanmasında, dokunun yumşamasının
başlıca nedeni budur.
3.2 Azotlu Bileşikler
Bu başlık altında bulunan başlıca maddeler proteinler, aminoasitler, peptitler, enzimlerdir.
Azotlu maddelerin meyvelerindeki miktarları çok düşüktür ve taze ağırlığın %0,1-0.2'si
arasında değişir. Azotlu maddelerin en önemli bölümü serbest aminoasitler oluşturur.
Meyvelerde genel olarak 40-700 mg/100 g arasında değişen miktarda serbest aminoasitler
bulunur.
Portakallarda ise TSE 34 (2007)' ye göre 700–1300 mg/100 g arasında değişir. Her
meyvede bulunan aminoasit miktarları ve dağılımları, meyve cinsleri ile meyvenin yetiştiği
toprak niteliklerine göre değişir. Ancak bir meyvede bulunan aminoasitlerin çeşitleri o
meyveye özgü dağılım gösterir. Kimyasal açıdan protein yapısında olan fakat gerek
nitelikleri gerekse fonksiyonları bakımından tamamen farklı olan enzimler biyokimyasal
olaylarda katalizör olarak yer alırlar. Diğer bitkisel ve hayvansal dokularda olduğu gibi,
17
www.KimyaMuhendisi.com
portakal meyvelerinde de çok çeşitli enzimler bulunur. Enzimler meyvelerin gelişmesinde
ve meyvelerin işlenmesi sırasında birçok olumlu ve olumsuz değişikliklere neden olurlar.
3.3 Organik Asitler
Meyvelerde çeşide bağlı olarak değişik cins ve miktarlarda organik asitler bulunabilir.
Meyvelerin tadı esas olarak şeker ve asitlerden kaynaklanır ve lezzetleri asit-şeker
dengesiyle oluşur. Şeker ve asit miktarlarının birbiriyle orantısı meyveden meyveye
değişir. Bu yüzden bazı meyveler ekşi bazıları tatlı lezzetlidir.
Meyvelerde bulunan organik asitlerin büyük bir kısmı serbest olarak bulunduğu halde, az
bir kısmı katyonlarla tuz olarak bağlanır. Bu yüzden titrasyonla saptanan asit miktarı, o
meyvede bulunan asidin gerçek miktarından daima daha azdır. Gerek asitler gerekse
bunların tuzları hücre suyunda genellikle erimiş halde bulunurlar. Meyveler solunum
enerjisini sağlamada şekerlerin yanında asitlerden de yararlandıklarından dolayı uzun süre
depolanan meyvelerde asit azalması görülür. Örneğin, portakalların depolanmasında
meyvelerin zamanla tatlanmış gibi olmasının nedeni budur.
Portakaldaki organik asitler; en önemlisi askorbik asit, sitrik asit, tartarik, malik, benzoik
ve süksinik asittir. Portakalın asitliğini de sahip olduğu sitrik asit ile malik asit miktarı
belirler. Sitrik asit özellikle turunçgillerde büyük miktarlarda bulunur. Askorbik asit
antioksidan özelliklerine sahip bir organik asittir. Renkleri beyazdan açık sarıya değişen
katı toz ya da kristaller halinde bulunur. Genellikle C vitamini olarak bilinir.
Sitrik asit, canlılarda şekerin okside olup karbondioksit ve suya dönüşmesi ve enerji açığa
çıkmasında önemli bir rol oynayan sitrik asit döngüsü için önemlidir. Ayrıca sitrik asit,
gıda endüstrisinde en yaygın pH kontrol ajanıdır. Askorbik asit (C vitamini, E300) gibi
antioksidanların çalışmasını güçlendirir ve meyvelerin renginin kahverengiye dönmesini
engeller. Sitrik asit şekerin kristalleşmesini engellemek için şekerleri ve şekerlemeleri
stabilize eder.
Malik asit ise, hafif ekşimsi elmada bol miktarda bulunan bir organik asittir. Meyveler
olgunlaştıkça içerdikleri malik asit miktarları azalır. Asitliği düzenlemek için kullanılır.
18
www.KimyaMuhendisi.com
Suda çözünürlüğü yüksektir.
Ve son olarak süksinik asit, kimyasal adıyla bütandioik asit, renksiz ve kokusuz bir
kristaldir. Gıda ve içeceklerde tatlandırıcı olarak kullanılır. Gıda katkı maddelerinde kodu
E-363’dür. Ayrıca bakterilere karşı dayanıklılık özelliği vardır .
3.4 Vitaminler
Meyveler hemen herkes tarafından vitamin kaynağı olarak görülür. Gerçekten bazı
meyveler, bazı vitaminleri yüksek düzeyde içerir. Meyvelerde bulunan vitaminler ve
miktarları meyve cins ve türüne göre değişir.
Portakalda en yaygın olarak bulunan vitamin, C vitamini (askorbik asit)'dir. Ancak, B
grubu vitaminlerden bir çoğu da bulunur. Bunların başında, tiyamin , riboflavin, niyasin,
pyridoxol, biyotin, folik asit, myo-inasit gibi suda eriyen vitaminler gelir. Ayrıca,
provitamin-A niteliğinde karotenoid maddeler insan sağlığı için önemlidir.Beta-karoten ve
diğer karotenoidler günlük A vitamini ihtiyacının karşılanmasında önemli bir rol oynar.
C vitamini, meyvelerde en baskın formu olan askorbik asit şeklinde bulunur. Birincil
oksidasyon ürünü olan L-Dehidroksiaskorbik asit (DHA)'de biyolojik aktiviteye sahip
olduğu için önemlidir. Meyvelerdeki ortalama DHA miktarı, toplam C vitamini içeriğinin
%10’undan azdır. Okside olmuş olan form dekompozisyona daha dayanıksız olduğu ve
biyolojik aktivite kaybına yol açtığı için, askorbik asit formlarındaki değişiklikler hem
teknolojik hem de besinsel açıdan önemlidir (Cordenunsi ve ark., 2004).
B vitamini, meyvelerde bir formu olan folat olarak bulunur. Folat aynı zamanda
pteroylglutamik asit, folik asit ve folakin adlarıyla geçer. Hayvanlarda ve bitkilerde
nükleik asitlerin sentezinde kullanılan B9 vitaminin bir biçimidir. Folatın yanı sıra tiyamin
ve niyasin de bir çeşit B vitaminidir. Tiyamin, bir diğer ismiyle B1 vitamini, kimyasal
formülü C12H17ClN4OS olan renksiz bir bileşiktir. Suda çözülebilen bir vitamindir. B2
vitamini yani riboflavin, pentoz şeker olan ribitol ve lumikromdan oluşur.
Niyasin, Nikotinik asit veya B3 vitamini suda çözünür bir vitamindir. Hücrelerde enerji
metabolizması, nükleik asit, protein, yağ ve karbonhidrat metabolizmasında gereksinim
19
www.KimyaMuhendisi.com
duyulan zorunlu bir vitamindir.
3.5 Mineral Maddeler
Meyveler yakıldığı zaman, geride mineral maddelerden ibaret kül kalır. Kül, meyvenin
toplam mineral maddelerden oluşur. Gerek kül miktarı gerekse külü oluşturan minerallerin
dağılımı her meyveye özgü nitelikte ve fakat dar sınırlarda bulunur. Mineral maddelerin
çoğunluğu, meyvenin organik ve inorganik asitleriyle, suda çözünebilir nitelikte tuz
yapmış olarak bulunur. Bu yüzden, mineral maddelerin büyük bir kısmı meyve suyuna
geçer. Meyvelerde kül miktarı, meyve cinsine göre değişmekle birlikte ortalama 4-8 g/kg
dolaylarındadır.
Diğer gıdaların çoğunda olduğu gibi, portakallarda en çok bulunan mineral madde
potasyumdur. Potasyumdan sonra en fazla bulunan mineraller; fosfor, kalsiyum ve
magnezyumdur. Bunları metal olmayan minerallerden de kükürt ve klor izler. Sodyum ve
demir oldukça düşük konsantrasyonlarda bulunur. Meyvelerde ayrıca, çinko, bakır,
mangan, kobalt, molibden ve iyot gibi yaşam için zorunlu elementler de bulunmaktadır.
Çizelge 3.3 'de de turunçgillerin mineral madde içerikleri verilmiştir.
Çizelge 3.3. Turunçgillerin mineral madde içerikleri, mg/l00 g (FAO Raporu, 2000)
3.6 Aroma Maddeleri
Meyvelerin flavorunu oluşturan; tat, tekstür ve aroma gibi unsurların en önemlisi aromadır.
Aromayı oluşturan yüzlerce bileşiğin varlığı söz konusudur. Bu bileşikler her meyvenin
kendine özgü aromasını oluşturur. Aroma bileşenleri gerçekte, çeşitli alkoller, ketonlar,
20
www.KimyaMuhendisi.com
esterler, hidrokarbonlar vb. gibi bileşik gruplarından oluşur. Aromayı oluşturan bu
bileşiklerin genel özellikleri kolay uçucu olmalarıdır. En önemlileri; sitral, terpenoid ve
limonoiddir.
3.6.1 Sitral
Sitral; geranial (sitral a) veya neral (sitral b) olarak da bilinen limon, portakal vb.
turunçgillerin uçucu yağlarında limonenin yanı sıra bulunan turunçgiller familyasının ana
lezzet bileşenlerindendir. Sitral (C10H16O); şekerleme sanayinde, içeceklerde, bazı
kozmetik ürünlerinde ve vücut losyonunda portakal ve limon tadı veya kokusunu vermek
için kullanılır. Geranialin aroma yoğunluğu neralinkinden çok daha fazladır, ama ikisi de
çok benzer bir aromadadırlar. Sitral ayrıca A vitamininin kimyasal sentezinde de kullanılır
fakat vitamin aktivitesine sahip değildir. Sitral suda hiç çözünmemesine veya kısmen
çözünmesine rağmen yağda ve alkolde kolaylıkla çözünür
3.6.2 Terpenoid
Terpenler hidrokarbonların geniş ve çeşitli bir sınıfıdır. Başlıca bitkiler, özellikle iğne
yapraklılar, tarafından üretilmekle beraber bazı böcekler de terpenler salgılar. Reçinenin ve
ondan elde edilen terbentinin ana bileşkesidir. Terpen sözcüğü terebentin sözcüğünden
türetilmiştir. Terpenler kimyasal olarak değişime uğratıldıkları zaman, örneğin
yükseltgenme veya karbon iskeletinin düzenlenmesi ile, meydana gelen bileşiklere genel
olarak trepenoid olarak değinilir. Bazı yazarlar tarafından, terpen sözcüğü tüm
terpenoidleri kapsayacak şekilde kullanılır.
Terpen ve terpenoidler, portakalın dışında çoğu bitki ve çiçekteki esans yağları başlıca
bileşkeleridir. Esans yağları gıdalara tatlandırıcı katkısı olarak, parfümeride, aroma terapi
de ayrıca geleneksel ve alternatif tıpta kullanılır. Doğal terpenlerin sentetik değişiklikleri
ve türevleri, parfümeri ve gıda tatlandırıcı katkı maddelerindeki çeşitliliği çok arttırmıştır.
3.6.3 Limonoid
Limonoidler bitkiler tarafından sentezlenen kimyasal bileşiklerdir. Limonin ve nomilin
21
www.KimyaMuhendisi.com
başta olmak üzere turunçgillerde yaklaşık olarak 40 çeşidi bulunur. Limonen turunçgillerin
ve diğer birçok bitki türünün esansiyel yağlarında vardır ve portakalın ana aroma
bileşenidir. Limonen molekülü (C10H16) birbirinin simetriği olan iki formda bulunabilir.
l-limonen, çam ve turpentin kokusundadır ve d-limonen hoş bir portakal kokusuna sahiptir.
Ayrıca d-limonen elde edilen portakal yağının %95'ini oluşturur.
Limonin, turunçgillerde bulunan en acı limonoiddir. Portakallarda limonin bir ön maddesi
olan limonin A halkası monolakton şeklinde bulunur. Bu formu acı değildir. Ancak meyve
işlenme sırasında gördüğü mekanik etkiler sonucu limonin haline gelir. Limonin esas
olarak bazı portakal türlerinde bulunur. Bunlar; washington navel, hamlin, bionda
communa, shamouti ve temporana'dır (Karadeniz ve Cemeroğlu,2001). Örneğin Navel
portakallarda 7-17 ppm arasında, Valencia portakallarında 1-5 arasında bulunur
(Cohn,1990). Bu nedenden dolayı limoninden kaynaklanan acılığa gecikmiş acılık da
denir. İnsanların acılığı algılaması limoninin çözündüğü sıvının niteliklerine göre farklılık
gösterir. Örneğin, Guanadagni'nin 1973 yılında yaptığı bir çalışmada acılık eşiği, damıtık
suda 1 ppm, portakal suyunda (pH=3.8) 6.5 ppm ve portakal suyuna benzer bir model
ortamda 11 ppm olarak saptanmıştır.
Limonoidlerden bir diğer acılık bileşiği nomilindir. Ancak bu bileşik daha çok
greyfurtlarda bulunur ve acılık üzerine daha geri plandadır.
3.7 Renk Verici Maddeler
Portakala kendisine özgü rengi, renk verici meddelerden yani pigmentlerden kaynaklanır.
Portakala rengini veren pigmentler karotenoid ve antosiyamin grubudur. Bu organik
pigmentler, aromatik karbonların nitrojen içeren azo pigmentlerinden sentezlenir.
3.7.1 Karotenoid
Bitkilerde ve hayvansal dokularda bulunan kırmızı-sarı pigmentlerdir. Portakala rengini
veren kabuğunda bulunan karotenidlerdir. Doğada 670’ten fazla karotenoid bulunmakta ve
bunların çoğu antioksidatif aktivite gösterir. Portakalda ise, yaklaşık olarak 20 çeşit
karotenid vardır. Doğal pigmentlerin bir sınıfı olan karotenidlere örnek olarak lutein,
22
www.KimyaMuhendisi.com
zeaxanthin, beta-criptoksantin, β-karoten, α-karoten, likopen ve β-kriptoksantin sayılabilir
(Faulks ve Sauthon,2001).
Karotenoidler insan sağlığı için çok önemli bir etkendir. Beta-karoten ve diğer
karotenoidlerin günlük A vitamini ihtiyacının karşılanmasında önemli bir rol oynar. Çok
yakın zamanda karotenoidlerin ciddi hastalıklara karşı; örneğin, kanser, kalp krizi ve göz
hastalıkları gibi rahatsızlıklar üzerindeki etkisi fark edildi ve bu durum karotenoidlerin
antioksidan (oksit giderici) ve bağışıklık sistemi üzerindeki düzenleyici etkisıne yönelik
araştırmaların artmasını sağlamıştır. Karotenoidler gıda boyaları olarak çok sık
kullanılırlar: E160, E160b, E160c, E160d, E160e ve E160f .
3.7.2 Antosiyanin
Antosiyaninler, kırmızı-mavi bitki pigmentlerinin büyük bir grubudur. Antosiyaninler, tüm
gelişmiş bitkilerde, çoğunlukla çiçeklerde ve meyvelerde aynı zamanda, yapraklarda,
gövdelerde ve köklerde oluşur. Bu bölümlerde, hücre çepherinde baskın olarak bulunur.
Oranları oldukça büyüktür. 100 gram portakalda bulunan antosiyanin miktarı yaklaşık 200
mg'dır (Lauro ve Francis,2000). Antosiyaninler, bitkilerde birçok farklı fonksiyona
sahiptir. Antosiyaninler antioksidandır, bitkiyi UV-ışığından korur, savunma
mekanizmasıdır ve tozlaşma ve üreme için çok önemlidir.
Antosiyanin turuncu renk veren başlıca çeşitleri; apigeninidin, aurantinidin, luteolinidin,
pelargonidin'dir. Antosiyaninlerin antioksidan olarak insan sağlığını desteklediğini
gösteren belirtiler vardır. Kronik kalp hastalıklarının riskini azaltır, görsel aktiviteyi ve
antiviral aktiviteyi geliştirir. Bununla birlikte bu iddalar bilimsel olarak kanıtlanamamıştır.
Antosiyaninler önemli antioksidanlardır, fakat bunların insan sağlığına etkisi tam
anlaşılamamıştır (Hendry ve Houghton, 1997).
Antosiyaninlerin renkleri yapıya bağlıdır, fakat ayrıca meyvenin asitliğine de bağlıdır.
Yani, pH değişimine karşı duyarlıdır. Güçlü asidik ortamlarda kırmızılık artarken, pH'ın
yükselmesi ile ise mavilik artar. Kimyasal olarak antosiyaninler, şekersiz antosiyanidin
aglikona ve antosiyanin glikozitle bölünür. Bunlar, gıda katkı maddesi olarak kullanılırlar,
163 E numaralarıdır.
23
www.KimyaMuhendisi.com
3.8 Antioksidanlar
Oksidasyon, yağların bozulmasına neden olan başlıca reaksiyonlardan biri olmakla beraber
gıda ürünlerinde besin değerinin ve raf ömrünün azalmasına yol açar. Antioksidan, oksit
giderici her türlü kimyasal maddeye verilen addır. Gıdadaki antioksidanlar,
antioksidasyondan kaynaklanan acılaşmayı ve tat bozulmalarını geciktirme ve ya önleme
özelliğine sahip olan maddelerdir. Tokoferoller, askorbik asit flavonoidler ve fenolik asitler
en önemli doğal antioksidan gruplarıdır. Portakallarda yüksek oranda askorbik asit ile
flavonoid çeşitleri bulunur. Askorbik asit, yani C vitamini temel besin değerlerinden
biridir. Vitaminler kısmında yarıntılı bir şekilde ele alınmıştır.
Flavonoidler ise, genellikle bitkilerde bulunan ve günlük diyetle sıklıkla tüketilen
difenilpropanlardır. En önemli flavanoid kaynakları sebzeler, meyveler ve içeceklerdir (Shi
vd., 2001).
Portakallarda ve diğer turunçgillerde yaklaşık 60 çeşit flavonoid bulunmuştur.
Flavonoidler, C6–C3–C6 karbon iskeleti ile karakterize edilir. İki aromatik halka, üç
karbonlu bir alifatik zincir ile birbirine bağlanır. Flavon, flavonol, izoflavon, flavonon ve
çalkonları içeren flavonoidler tüm bitki dokularında bulunur (Maslarova, 2001).
Flavonoidler, antioksidatif aktivitelerini ksantin oksidaz, lipoksijenaz ve siklooksijenaz
gibi enzimleri inhibe ederek, metal iyonları ile şelat oluşturarak, diğer antioksidanlar ile
etkileşime girerek, ve süperoksit anyonları, lipid peroksil radikalleri ve hidroksil radikalleri
gibi serbest radikalleri yakalayarak gösterirler (Shi ve ark., 2001; Disilvestro, 2001).
İnsan sağlığı için çok yararlı olan flavonoidler, tümör oluşmasını engellemenin yanı sıra
ileri yaşlarda meydana gelebilecek kroner kalp rahatsızlıklarınında önüne geçtiği
kanıtlanmıştır. Bunların yanı sıra portakalın bünyesinde bulunan fenolik asitler; p-
Hidroksibenzoik, 3,4-dihidroksibenzoik, vanillik, syringic, p-kumarik, kafeik, ferulik,
sinapik, klorojenik ve rosmarinik asit gibi çeşitleri vardır. Organik asit esterleri veya
glikozitler olarak bulunmaktadırlar. Pozisyon ve hidroksilasyon derecesi antioksidatif
24
www.KimyaMuhendisi.com
aktiviteyi belirlemede öncelik taşımaktadır (Maslarova vd., 2003).
4. PORTAKAL SUYUNUN BİLEŞİMİ
Portakal meyvesi ile portakal suyu geçirdiği işlemler sonucu içerik miktarlarında
farklılıklar gösterir. Çizelge 4.1 'de portakal suyunun içerik olarak karşılaştırılması
sonuçları da bunu göstermiştir. Ayrıca Çizelge 4.2'de de portakal suyunun bileşenleri
ortalama değerleriyle ayrıntılı bir şekilde verilmiştir.
Çizelge 4.1 Portakal meyvesi ile portakal suyunun içerik olarak karşılaştırılması (Gutherie
ve Picciano, 1995)
Beslenme çizelgesi 1 tane orta boy portakal () 1 bardak portakal suyu (250 ml) Kalori: 64 110 Toplam Yağ (g): 0,1 0,7 Lif (g): 3,4 0,5 Protein (g): 1 2 Karbonhidrat (g): 16 25 Kolesterol (mg): 0 0 Sodyum (mg): 1 3 Vitamin C (mg): 80 82 Folate (mcg): 47 45 Potasyum (mg): 15 473 Çizelge 4.2 Portakal suyunun bileşenlerinin ağırlıkça yüzdeleri (Nagy vd.,1993)
25
www.KimyaMuhendisi.com
PORTAKAL SUYUNUN
BİLEŞENLERİ
ve
ORTALAMA
DEĞERLERİ
Su Şekerler Glikoz Fruktoz Sukaroz Organik Asitler Malik Asit Sitrik Asit Tartarik Asit Yağ Protein Kül miktarı Aroma bileşenleri(mg/1000g) Vitamin (mg/1000 g) pH
87-92
1,0-2,6 1,6-3,0 3,1-5,1
0,1-0,3 0,4-1,5
- 0,08-0,1 0,4-1,1 0,3-0,5 30-45
300-800 2,4-4,4
Portakal suyunun en önemli bileşenlerinden biri C vitaminidir. Antioksidan özelliğe sahip
C vitamini, oksijene karşı hassasiyet gösterir. Bu yüzden portakal suyundaki vitamin C
konsantrasyonu, oksijene maruz kalınması durumunda düşer. Vitamin C
konsantrasyonundaki düşüş, portakal suyu elde edilmesinden hemen sonra başlar. Bu
durumda oluşan reaksiyon, aynı zamanda sıcaklığa ve asitliğe de bağlıdır. Portakal suyu
gibi asitli meyve sularında; düşük sıcaklıkta, reaksiyon biraz daha yavaş gerçekleşecektir.
Bu nedenle, portakal suyunun sıkıldıktan sonra birkaç saat içerisinde içilmesi veya
mümkün olabildiğince soğuk bir şekilde saklanması tavsiye edilir. Buzdolabında muhafaza
edilen portakal suyunda reaksiyon yavaşlar ve bir gün sonra bile meyve suyunda hala
vitamin C'ye rastlanılır.
Sanayide üretilen hazır portakal suları, oksijen geçirmez paketler içerisine konulur ve paket
açılmadığı sürece vitamin C konsantrasyonu sabit kalır. Açıldıktan sonra ise muhafaza
konusunda yukarıda taze meyve suyu için bahsedilen durumun aynısı geçerlidir. C
vitamininin dışında B kompleks vitaminleri de yüksek miktarlarda bulunmaktadır.
Ayrıca portakal sularında portakala özgü tadını veren çok çeşitli aroma maddeleri
mevcuttur. Bunlar; etil bütanat, limonen, trans-2-hakzanel, 1-hekzanel, oktanol, etil
26
www.KimyaMuhendisi.com
dekanat, linalool, nerol, gereniol, trans-3-hekzen-1-ol gibi çeşitli terpen, aldehit, alkol,
ester, terpenol ve ketonlardan oluşur (Selli, Cabaroğlu ve Canbaş, 2003).
Portakal ve portakal suları arasındaki farklardan bir tanesi, portakalın yenilebilir kısmında
bulunmayan ama portakal suyu işlemlerinde ortaya çıkan acılık bileşenleri; limonoid ve
naringin maddesidir. Bu maddeler portakal çeşitlerine göre farklı oranlarda bulunur. Bu
acılık unsurlarını gidermek amacıyla tek ticari yöntem adsorbent uygulamasıdır. Bu
endüstride kullanılmak üzere üretilen özel reçineler tarafından adsorbe işlemi gerçekleşir.
Portakal suyuna acılık veren portakal yağı, portakal suyuna acılık veren bileşikler arasında
sayılmaz. Sanayide ekstraksiyon işleminde ya da portakal kabuk yağı ayırma işlemi
sırasında uygun makinalar tarafından portakal suyundan ayrılır.
Portakal sularında sorun yaratan bir diğer bileşen hespiridin, bir çeşit flanonon glikozittir.
Acı değildir fakat zamanla çökerek beyaz renkli kuşku doğuran bir toru oluşturur. Portakal
sularında 122-254 ppm düzeyinde hespiridin saptanmıştır (Karadeniz ve Cemeroğlu,2001).
27
www.KimyaMuhendisi.com
5. PORTAKAL SUYU VE KONSANTRESİ ÜRETİMİ
Öncelikle üretimini yapacağımız portakal suyu ve portakal konsantresinin ayrıntılı
tanımlarını yapalım.
• Portakal suyu : Portakal meyvelerinden elde edilebileceği gibi portakal suyu
konsantresinden de elde edilir. Portakal meyvesinden elde edilen meyve suyu; meyveden
mekanik yolla elde edilen ve elde edildiği meyvenin karakteristik renk, koku ve tadına
sahip, fermente olmamış fakat fermente olabilen üründür. Portakal meyve suyu, meyvenin
endokarp kısmından yani meyve etinden elde edilir. Konsantreden hazırlanan meyve suyu;
konsantre etme sırasında uzaklaştırılan miktarda ve meyve suyunun özelliklerini önemli
ölçüde etkilemeyen, kimyasal, mikrobiyolojik ve duyusal açıdan uygun, içilebilir
özellikteki su ile konsantrasyon sırasında ayrılan uçucu aroma maddelerinin (aynı
meyvenin aromasını) katılması ile elde edilen ve meyveden elde edilenle duyusal ve
analitik özellikleri aynı olan üründür.
• Portakal konsantresi : Portakal suyundaki doğal suyun belirli kısmının fiziksel
olarak ayrılmasıyla elde edilen ve doğrudan tüketim için işlemede hacim indirgenmesi
%50' den az olmayan üründür.
Tanımlardan da anlaşıldığı gibi üretim hattında öncelikle portakal meyvelerinden portakal
suyu elde edilecek, daha az yer kaplaması, belli süre bekleyecek ürünlerin bozunmasının
engellenmesi gibi çeşitli nedenlerle portakal konsantresi elde edilir. Elde edilen ürünler,
28
www.KimyaMuhendisi.com
içine gerekli maddeler eklenerek piyasaya %100 saf meyve suyu, meyve suyu konsantresi,
meyve püresi (pulpu), meyve nektarı, meyveli içecek ve meyve şurubu gibi çeşitli ürünler
olarak piyasaya sürülür. Üreteceğimiz her bir ürünün kendine özgü üretim yöntemleri
bulunur.
Üretim sonrası elde edeceğimiz ürünler, meyveden elde edilen yarı berrak meyve suyu ile
meyve suyu konsantresidir. Bunlar hakkında ilerki bölümlerde gerekli bilgi verilecektir.
Piyasada yer alan diğer ürünler hakkında da kısaca bilgi verilecektir. Son yıllarda taze
sıkılmış meyve suyu görünümündeki portakal suyunun üretiminde, sadece meyve suyu
keseciklerini parçalamayacak bir ekstraktör ve daha geniş deliklere sahip bir finişer
kullanılması yeterlidir. Üretimde başka bir değişikliğe gerek yoktur. Farklı portakal suyu
üretimleri Şekil 5.1, Şekil 5.2 ve Şekil 5.3'de gösterilmiştir.
Tam berrak portakal suyu üretimi için ise, sisteme filtrasyon ve enzimasyon işlemleri
eklenmelidir. Meyve nektarı üretimi için de, elde edilen konsantre portakal suyuna
karıştırıcı içinde belli oranlarda pulp yıkama suyu, kaybettiği oranda içilebilir özellikte su,
şeker, asitliğini düzenlemek için sitrik asit, bulanık olması içinde bir miktar pulp ilave
edilir. İnsanların gıda katkı maddelerine karşı gösterdiği aşırı duyarlılık nedeniyle
29
www.KimyaMuhendisi.com
MEYED'in de aldığı bir kararla sitrik asit yerine limon suyu kullanılmaya başlanmıştır.
Şekil 5.1 Portakal konsantresinden portakal suyu üretimi [9]
Şekil 5.2 Portakal suyu üretimi şeması [9]
30
www.KimyaMuhendisi.com
PORTAKAL
AYIKLAM
SINIFLANDIRM
DONDURMA
KONSANTRASYON
YIKAMA
KABUK YAĞINI
EKSTRAKSİYO
FİNİŞER
SANTRİFÜJ
DOLDURMA
ENZİMASYON
FİNİŞER
HOMOJENİZASYON
PUL
Şeker+Su+Aroma
KARIŞTIRMA
KABUK YAĞI +SU
SEPERATÖR
SEPERATÖR 2 SU TAZE MEYVE SUYU
KABUK
ÇÖZME
DOLUM
ENZİMASYO
PULP
MEYVE SUYU
MEYVE SUYU
AMBALAJLAM
PASTÖRİZASYO
YAĞ
PORTAKAL Ğ
DESTİLASYON AROMA
ŞEKER SU
CUT-BACK
KARIŞTIRMA HOMOJENİZASYON
DOLDURMA
PASTÖRİZASYO
AMBALAJLAM
Konsantreden Portakal suyu
Portakal Nektarı
SU
31
www.KimyaMuhendisi.com
Şekil 5.3 Portakal nektarı, portakal suyu, yan ürün olarak portakal yağı ve cut-back
portakal suyu üretimi
5.1 Portakal Suyu Üretimi
Şekil 5.2'de portakal suyu üretiminin akış diyagramı gösterilmiştir. Meyveden portakal
suyu üretimi, portakal meyvesinin hasadı, taşınması, yıkanması, ayıklanması,
sınıflandırılması, portakal yağının ayrılması, ekstraksiyon, finişer, santrifüj, pastörizasyon
ve dolum işlemlerinden meydana gelir. Şekil 5.4'de portakalın ekstraksiyon işlemine kadar
geçirdiği işlemler şekillerle gösterilmiştir.
Şekil 5.4 Portakalın ekstraksiyon işlemine kadar geçirdiği işlemler [9]
1 Portakal bahçesinden meyvelerin toplanması 6 Hücreli elevatorla ara siloya taşıma
2 Toplanan meyvelerin kamyonlara yüklenmesi 7 Ara silo
3 Fabrikaya meyvelerin boşaltılması 8 Yıkama ünitesi
4 Hoyrat boşaltmadan sonra sıralama 9 Son kontrol ve sınıflandırma
5 Ayıklama 10 Ekstraksiyon tankı
5.1.1 Portakal meyvesinin hasadı
Kaliteli bir ürün elde etmenin ilk koşulu; amaca uygun nitelikte, sağlıklı ve taze meyve
kullanılmasıdır. İyi bir portakal suyu da, asit şeker dengesi yeterli düzeyde, aromaca
zengin ve en uygun dönemde hasat edilen portakallardan üretilir. Portakal meyvelerinden
bir kısmı sofralık, bir kısmı endüstride işlenmeye elverişli olduğu gibi, her iki amaca da
uygun olanı vardır. Başlıca turunçgil çeşitlerinden Valencia, Navel, Yafa, Hamlin, Kan
32
www.KimyaMuhendisi.com
portakalları, Dörtyol yerlisi, Kozan yerlisi ve Alanya yerlisi bunlar arasındadır. Bunların
içinden portakal suyu üretiminde acı olmayanlar portakallar tercih edilir. Portakalın acılığı
kuru madde yüzdesinin asit yüzdesine oranıyla saptanır. Portakalın kuru madde içeriği Brix
derecesi olarak adlandırılır.
Briks derecesi; refraktometre aygıtı ile tayin edilen ve içecekteki çözünür katı
maddelerinkütlece yüzde oranını gösteren değerdir. Türkiye'de yetiştirilen portakallarda
Briks:asit oranı genellikle Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri'nden daha düşüktür.
Bunun yanısıra üretilen portakal suyunun rengi de daha zayıftır. Nitekim, Akdeniz
bölgemizde yetiştirilen portakallar üzerinde yapılan kapsamlı bir çalışmada, Briks:asit
oranının 5.2:1-9.9:1 arasında değiştiği saptanmıştır (Özsan,1970). Buna karşın portakal
yetiştiren ülkelerde bu oranın çoğunlukla 10:1'den büyük olduğu görülür (Monselise,1973).
Portakal meyvesinin hasadının gerçekleşebilmesi için en önemli özellik portakalın belirli
bir olgunluğa gelmesidir. Renk özelliği olgunluğu hakkında genel bir izlenim verse de
yeterli değildir. Turunçgil meyveleri gibi bazı portakallar da henüz yeşil renkli iken
toplanabilir. Bu nedenle uluslararası olgunluk standartlarında, özellikle meyve suyu
oranları dikkate alınmıştır. Birleşik Milletler, Avrupa Ekonomik Komisyonu (UN-ECE)
tarafından belirlenen en az su oranlarını Türk Standardları Enstitüsü aynen kabul etmiştir.
TSE 34 turunçgil meyveleri için hazırlanan standardlara göre portakal öz su muhtevası,
kütlece meyvenin;
Tomson Navel'lerde .......................%30’u
Whasington Navel'lerde ...................%33’ü
Diğer çeşitlerde ......................…….%35’inden az olmamalıdır. Portakal meyveleri en az
bu belirtilen oranlarda su bulundurdukları zaman ağaçlardan koparılabilir.
Portakal meyvelerinin rengi için ise bu standardlarda ön görülen portakalın rengi, çeşidine
özgü ve toplam meyve yüzeyinin 1/5’ini geçmeyen açık yeşil renkte olmalıdır (öz su
muhtevası özelliğini karşılamak şartıyla). Aşırı kuraklık ve sıcaklık şartlarında
yetiştirilenlerde öz su muhtevası %45’den fazla olmak şartıyla bu oran 1/5’den fazla
olabilir.
33
www.KimyaMuhendisi.com
Portakal hasadı manüel ve mekanik olarak iki şekilde yapılabilir. Manüel olarak toplama,
sofralık olarak pazarlanacak yüksek kaliteli çeşitlerde meyve sapları makasla kesilerek
yapılmalıdır. Makas kullanılmayacaksa, meyve avuç içine alınıp hafif döndürüldükten
sonra yukarı doğru itilerek koparılmalı, çekerek alınmamalıdır.
Turunçgil meyvelerin kabukları, hasat zamanında ve özellikle erkenci çeşitlerde olağanüstü
körpe, gevrek ve gergindir. En küçük basınca karşı duyarlıdırlar. Zedelenir, berelenir. Daha
sonra da buralardan çürümeye başlarlar. Toplama kapları ve taşıma kasaları keskin kenarlı
ve çatlak olmamalıdır. Makasla kesilen meyvelerde de dışarı taşan sap parçası taşıma ve
işleme sırasında birçok meyveyi zedeleyebilir.
Manüel olarak toplama büyük portakal bahçeleri için oldukça masraflı ve zahmetli bir iştir.
Ayrıca çok fazla toplayıcıya gereksinim duyulur. Bunun için 1950'lerde dünyada mekanik
yolla toplama çalışmaları yapılmaya başlanmıştır. Günümüzdeki makinaları genel olarak
iki çeşit altında toplayabilmek mümkündür. Bu makinalar çok çeşitli olup ana çalışma
prensipleri; portakal ağacını sallayıp meyvelerin düşmesini sağlamaktır. İlk çeşitte ağaçtan
düşen meyveleri toplamak amaçlı ağacın gövdesini ortaya alacak şekilde iki platformdan
oluşur. Ağaca uygulanan titreşimle düşen portakallar bu V şeklindeki araçta toplanır. Diğer
çeşit makinalarda ise, dikey konumda olan bir ana metal gövde etrafında belirli aralıklarla
yatay konumda bulunan metal çubuklar bulunur. Bu gövde kendi etrafında 360 derece
dönerek ağaçtan meyvelerin düşmesini sağlar. Sonrasında vakumla ya da elle topraktan
meyveler toplanır.
Florida gibi istisnai bölgeler hariç, dünyada ve Türkiye'de portakal meyvelerinin hasadı
mekanik yollardan çok manüel olarak yapılır. Bu zahmetli toplama, verimli olmayan
meyveler, toplama ve taşıma sırasındaki hatalar neticesinde gerçekleşen kayıplar ve
portakal meyvesinden alınanmeyve suyu verimi en çok %50 olması, portakal suyu
üretiminde en maliyetli kısmının portakal meyvesi alımı olmasına neden olmuştur.
Ülkemizde meyve suyu sanayinde üretilen bazı ürünlerde maliyet öğelerinin oransal değeri
de Çizelge 5.1 'de verilmiştir.
34
www.KimyaMuhendisi.com
Çizelge 5.1 Meyve suyu sanayiinde üretilen bazı ürünlerde maliyet öğelerinin oransal
değeri (%) (MEYED,2000)
Ürün Adı Hammadde Y.Madde Enerji İşçilik Ambalaj Diğer Vişne Suyu Kons. 65 3 7 5 3 17 Portakal Suyu Kons. 71 0 10 8 4 7 Elma Suyu Kons. 50 7 12 8 5 18 Kayısı Püresi 60 1 - 8 4 21 Şeftali Püresi 60 1 7 7 4 21 Meyve Suyu /Nektar 40 6 6 5 40 3
5.1.2 Fabrikaya taşıma işlemi
Hasat edilen ham madde ne kadar süratle işlenirse, yani hasat ile işleme arasında geçen
süre ne kadar kısa tutulursa, elde edilen ürün kalitesini o kadar iyi korur. Portakal suyu
üretiminde kullanılacak hasat edilmiş meyveler en çok 36 saat içinde işlenmiş olmalıdır.
Bu yüzden fabrikaların ham madde kaynağına yakın olmaları gerekir. Hava koşulları göz
önünde bulundurulup uygun zamanda taşıma gerçekleştirilir.
Taşımada meyvelerin yaralanmamalarına, zedelenmemelerine dikkat edilmelidir.
Yaralanma yada zedelenme durumunda istenmeyen biyokimyasal, enzimatik, fiziksel ve
kimyasal nedenlerden kaynaklı değişimler yaşanabilir.
Meyveler zedelenmeye meydan vermemek koşulu ile dökme olarak ya da plastik sandık
veya kutular kullanılarak fabrikaya taşınır. Genellikle portakal bahçelerinde hasat sırasında
bekleyen romörk hasattan hemen sonra ham maddeyi fabrikaya götürür. Eğer meyvelerin
depolanması gerekiyorsa, kutular depolanma odasında depolanmalı ve muhafazası için iyi
bir şekilde havalanması sağlanmalıdır. Güneş ışığının depolanma odalarına girmesine izin
verilmemelidir. Çizelge 5.2 'de de toplama ve taşıma sırasında yapılan hataların meyvelere
olan etkileri gösterilmiştir.
35
www.KimyaMuhendisi.com
Çizelge 5.2 Meyvelerin hasadı ve taşıması sırasında meydana gelen hatalar ve sonuçları
(FAO Raporu, 2001)
Prosedür Hata Sonuç Hasat zamanı Çok erken Yetersiz lezzet ve renk özellikleri,
düşük verim Hasat zamanı Çok geç Yeni başlayan bozulmalar, düşük kalite Hoyrat hasat Hasarlı ve kirli meyve Yeni başlayan bozulmalar ve kirlenme Uygun olmayan paketleme
Sağlığa aykırı konteynır Meyve kirlenmesi
Taşıma Geç ya da çok taze meyve
Meyve bozulması
Hoyrat taşıma Korunmasız meyve Hasarlı meyve Kötü sıcaklık Çok yüksek ya da çok
düşük Hızlı kalite bozulması
Uzun muhafaza etme
Korunmasız meyve Hızlı kalite bozulması
Hoyrat yükleme Hasarlı meyve Hızlı kalite bozulması
5.1.3 Yıkama işlemi
Fabrikaya gelen portakallar bir hazneli elevatörle ara siloya alınıp buradan işlemeye verilir.
Ara silo sadece fabrikaya meyve akışını düzenlemek için kullanılır.
Fabrikaya alınan meyvelerde uygulanan ilk işlem yıkamadır. Yıkama işleminin amacı;
meyve suyuna, kabuktan kaliteyi bozucu çeşitli maddelerin, siyah lekeciklerin ve tarımsal
savaş ilaç kalıntılarının geçmesini önlemektir. Bunun için portakallar önce özenle yıkanır.
Öncelikle portakallar bir yumuşatma suyuna kısa bir süre daldırılır. Daha sonra fırçalı
yıkama makinelerinde fırçalanmak suretiyle yıkandıktan sonra üzerlerine su püskürtülür.
Bu işlemle meyvenin taşıdığı mikroorganizmaların önemli bir kısmı uzaklaştığı için meyve
suyundaki mikroorganizma yükü de azalır. Yıkamada kullanılan su meyvelerin ağırlığının
36
www.KimyaMuhendisi.com
2-3 mislidir. Suyun sıcaklığı arttıkça yıkamada etkinlik artar. Su sıcaklığı 35 ºC 'yi
aşmamalıdır. Aşması halinde meyvenin besleme unsurları ile aromasında kayıplar belirir.
15-20 ºC sıcaklıktaki su en uygunudur. Yıkama suyuna %1-2 kolevi veya deterjan ilave
edilirse etkili bir yıkama sağlanır. Yıkanan meyveler son larakdurulanır ve ayıklama
işlemine geçilir.
Yıkama sırasında meyveler, yaprak, sap vb. unsurlardan arındırılmış olur. Bu amaçla sap
ve yaprakları ayıran özel cihazlardan yararlanılır. Yapraklar ve saplar elde edilecek ürün
kalitesine, saplardan geçen bazı maddeler olumsuz etki yapar. Özellikle saptan geçen
fenolik maddelerle klorofil, ürünün renk ve tadını etkiler.
5.1.4 Ayıklama ve sınıflandırılma işlemleri
Ayıklama işlemi yıkamadan önce, yıkamadan sonra , yıkamadan önce ve sonra yapılabilir.
Ayıklamada gerçekleşen işlem, meyve suyu işlemi olgunluğuna erişmemiş, parçalanmış,
bozulmuş, çürümüş ya da yumuşamış meyvelerin bir bantta işçiler tarafından
ayıklanmasıdır. Kusurları olan portakalların meyve suyuna karışması, meyve suyunun
kalitesini bozar. Portakal suyunda 200mg/L'den daha fazla serbest galakturonik asit
bulunması da bunun göstergesidir (Wallrauch, 1986). Ayıklama işleminde ayrılan
portakallar besleme miline gönderilerek parçalanır. Hayvan yemi olarak ekonomik bir
değere çevrilir.
Ayıklama işleminden sonra meyveler iriliğine göre sınıflandırılır. TSE 34 standardlarına
göre satılan portakallar 12 ayrı sınıfa sınıflandırılmıştır. Sınıflarına göre meyveler, kendi
boyutuna uygun bir ekstraktöre gönderilir.
5.1.5 Portakal suyunun elde edilmesi sırasında uygulanan işlemler
Portakalların işlenmesinde, kabuk yağının ayrılması ve meyveden meyve suyu çıkarılması
yani ekstraksiyon işlemi birbirinden ayrılamayan en önemli işlemlerdir. Kabuk yağının
ayrılması ve ekstraksiyon işlemi aynı cihaz tarafından yapılabileceği gibi, önce portakal
yağının kabuktan ayrılması ve sonra ekstraksiyon işleminin gerçekleştirilmesi şeklinde de
yapılabilir. Bu işlemleri gerçekleştiren çok özel cihazlar kullanılır. Turunçgillerden meyve
37
www.KimyaMuhendisi.com
suyu çıkarılmasında kullanılan cihazları üreten firmalar sınırlı sayıda yalnızca dört tanedir.
Yaygınlığına göre bu firmalar; FMC (ABD), Brown International (ABD), Indelicato
(İtalya), Bertuzzi (İtalya) firmasıdır (Cemeroğlu,Karadeniz, 2001). Her firmanın kendine
özgü birde sistemi bulunur. Kabuk yağı ve meyve suyu ekstrakte etmekte uyguladıkları
ilkeler farklıdır. En genel olarak kullanılan yağ çıkartma ve meyve suyu ekstrakte şekilleri
hakkında bilgi verilmiştir.
5.1.5.1 Kabuk yağını ayırma işlemi:
Portakal suyu üretiminde en önemli sorun, meyve suyuna kabuk yağının geçmesinin
önlenmesi veya sınırlandırılmasıdır. Meyvelerden meyve suyunun alınmasından önce,
kabuk yağının ayrılması, bu amaçla uygulanan en yaygın yöntemdir. Meyve suyuna
karışması halinde kabuk yağı portakal suyunun tadının acılaşmasına neden olur. Bununla
beraber portakalın kabuk yağı da yan ürün olarak ticari değeri olan bir maddedir. Amaç
kabuk yağı elde etmek olmamakla birlikte, bu şekilde bir yan ürün elde edilmiş olur.
Kabuk yağı çeşitli amaçlarla kozmetik veya ilaç sanayinde kullanılan birçok maddeler
içerir (Cemeroğlu,2004).
Öncelikle yıkanmış meyveler, doğrudan kabuk yağı ayırma makinesine gelir. Kabuk yağı
ayırma makineleri genellikle iki tiptir.
➢ Rendeleme yöntemi
Bu yöntemde portakalın flavedosu rendelenip ayrılır. Böylece meyvenin adeta renkli dış
kabuğu ince bir şekilde soyulur. Rendelenmiş kabuk bir preste sıkılarak kabuk yağı ve su
karışımı alınır. Daha sonra seperatörde yağ ayrılır. Bu tip rendeleme ile kabuk yağının
ayrılması daha çok İtalyan kökenli sistemlerde kullanılır.
➢ İğneneleyerek kabuk yağı ayırma yöntemi
Yıkanmış meyveler, dönen ve üzerinde testere dişi gibi iğneler bulunan bir vals üzerinden
geçirilir. Bazı makinelerde ise meyveler titreşim yapan iğneli bir tabla üzerinden geçirilir.
Bu sırada, iğneleme sonucu kabuktan çıkan yağ, meyvelere ılık su püskürtülerek yıkanıp,
38
www.KimyaMuhendisi.com
yağ-su karışımı olarak ayrılır. Bu karışım bir seperatöre verilerek yağ ve su fazı birbirinden
ayrılır. Bu tip yağ ayırıcılara en yaygın örnek; Brown Oil Ekstraktor' leridir.
Sonuç olarak kabuk yağı ; yağ-su emülsiyonu halinde elde edilir. Bu emülsiyon peş peşe 2
veya 3 seperatörden geçirilerek, saf kabuk yağı ayrılır. Bu şekilde elde edilmiş kabuk
yağına soğuk preslenmiş yağ (cold pressed oil) denir. Bu yağ içersinde hammaddenin
kendisine has olan tipik aromasını da içerir. Bu aroma yağın %5'ini oluşturur. Fraksiyonel
damıtma veya buhar destilasyonu uygulanarak bu aroma ayrılır. Sonra meyve suyunda ya
da çeşitli gıdalarda aromatize edilmelerinde kullanılır.
Kabuk yağı verimi turunçgil türüne ve yağ ayırma yöntemine göre değişir. Bununla birlikte
çesitlere göre bu değerlerin önemli düzeyde değişebildiği anlaşılır. Türkiye'de yetiştirilen
portakalların kabuk yağı verimi 0.45-3.6 kg/ton'dur (Turhan vd., 2006). Nitekim Valencia
çeşidi portakallarda bunun, 8 kg/ton düzeyine kadar çıkabildiği bildirilmiştir(Waters,1997)
.
5.1.5.2 Kabuk yağının özellikleri
Turunçgil kabuklarının renkli kısımlarından elde edilen yağ, 100’den fazla bileşikten
oluşur. Bu yağların bileşimi; terpenhidrokarbonlar, oksijenlenmiş bileşikler ve uçucu
olmayan bileşikler olmak üzere 3 grupta toplanılır (Peters,2004). Oksijene olmuş bileşikler
turunçgillerin tadında önemli rol oynar. Bu da meyvenin çesidine, isleme metoduna,
olgunluğuna, çevre şartlarına, asıl kaynağına ve ağaç gelişimine bağlıdır (Mitiku vd.,2000).
Turunçgil yağları terpenik hidrokarbonlar, alkoller, ketonlar, aldehitler, oksijenlenmiş
bileşikler ve diğer bilesikleri içeren kompleks bir karışımdır (Turhan vd., 2006). Turunçgil
yağlarındaki önemli bazı bileşikler; α-piren, β-piren, mirisin, limonin, γ-terpiren, valensen,
sabinen, neral ve geranialdir. Oksijenlenmiş bileşikler alkoller, aldehitler, ketonlar, asitler
ve esterleri içerir. Bunlar karakteristik tat ve koku profilini oluşturur (Sawamura vd.,2003).
Çizelge 5.3 ’de turunçgil kabuk yağlarında bulunan başlıca bileşikler gösterilmiştir.
Kabuk yağının bizzat kendisi meyve suyunun duyusal niteliklerini olumsuz yönde
etkilediği gibi, aşırı miktarda terpen içeriği nedeniyle oksidasyona eğilimi de fazladır.
Oksidasyon, ışık, ısı ve demir, bakır gibi iyonlarca kataliz edilmekte ve olusan ürünler
39
www.KimyaMuhendisi.com
turunçgil sularının duyusal özelliklerini asırı düzeyde bozmaktadır. Bu nedenle portakal
suları ile ilgili USDA standartlarında maksimum kabuk yağı oranı, birinci sınıf portakal
sularında hacim üzerinden %0,035, ikinci sınıf olanlarda ise %0,045 olarak
sınırlandırılmıştır.
Çizelge 5.3 Turunçgil kabuk yağındaki başlıca bileşikler (Heath, Reineccius, 1986)
Terpenler Oksitlenmiş bileşikler Monoterpenler Sesquiterpenler Asitler Aldehitler Alkoller Esterler α-Pinen
Bisabolen
Asetik Asetaldehit Sitronelol Geranil asetat
β-Pinen
Kadinen
Kaprik Sitral Geraniol Linalil asetat
α-Terpinen
Karyopilen
Kaprilik n-Dekanal Linalol Metil-N-metil anthranilat
γ-Terpinen
- Desilik Geranial 1-Nonanol Oktil asetat
d-Limonin
- Formik Oktanal Oktanol -
Mirisin
- Oktilik Sinensal α-Terpineol
-
p-Simen
- - - Terpinen-4-ol -
Terpinolen
- - - - -
Sabinen
- - - - -
Kampen
- - - - -
5.1.5.3 Ekstraksiyon işlemi
Ekstraksiyon işlemi portakal meyvesinden meyve suyunun elde edilmesidir. Turunçgil
meyveleri dışındaki meyveler, meyve suyu elde edilmesinden önce mayşe haline getirilir.
Sonra preslenir yada pulp haline getirilir. Turuçgil meyvelerinin kabuklarının nitelikleri
40
www.KimyaMuhendisi.com
nedeniyle mayşe haline getirilmesi ve sonra preslenmesi mümkün değildir. Zaten kabuk
yağının ayrılmış olması buna olanak vermez. Buna göre portakallardan ya bütün halde ya
da ikiye bölünmüş olarak ekstraktör denen cihazlar meyvenin suyunu meyvenin içinden
alır. Böylelikle meyve suyu elde edilmiş olur. Turunçgillerde ekstraktör kullanılması
zorunludur. Turunçgil ekstraktörleri iki ana prensibe göre çalışır.
a) Brown ve indelicato ekstraktörlerinin çalışma prensibi
Şekil 5.5 Brown ve indelicato ekstraktörlerinin çalışma prensibi [2,3]
Bu cihazlarda meyveler, kabuk yağı ayrıldıktan sonra ekstraksiyon işlkemine geçilir.
Ekstraksiyonun ilk aşamasında bütün bir meyve içleri boş iki yarım küre şeklindeki bir
hazneye yerleşir. Yarım küreler aralarında belirli bir aralık bırakarak kapanır. Böylece
meyveyi kapsar. Sonra bir bıçak, bırakılanb aralıktan meyveyi ikiye böler. Her yarım
portakal bir yarım küreye yerleşmiş olur. Bundan sonra yarım küreler birbirinden uzaklaşır
ve oyucular meyveleri oyarak meyve suyunu ekstrakte eder. Bu işlemden sonra geriye
kalan kabuk uzaklaştırılır ve sistemden dışarı atılır. Ve yeni bir yarım meyve üniteye
alınır.
Bu ekstraksiyonda meyve iriliği önemlidir. Cihaz başlığına küçük gelen meyvelerde
yırtılma, cihaz başlığına büyük gelen meyvelerde tam ekstrakte edilememe görülür. Bu
yüzden meyve suyu randımanı azalır. Brown ve İndelicato ekstraktörlerinde belli bir sınıra
kadar irilik değişmesi bir sorun oluşturmaz.
41
www.KimyaMuhendisi.com
Şekil 5.6 Polyfruit turunçgil ekstraktörü ve Brown 720 model turunçgil ekstraktörü [2,3]
Bu prensiple çalışan çok çeşitli tipte farklı modelde cihazlar vardır. Üreticilerine göre bu
ekstraktörler ikiye ayrılabilir.
Bunlar:
➢ Brown ekstraktörü: Meyve boyutlarına göre farklı yuvaları olan ekstraktörlerin
kapasitesi yaklaşık 4-14 ton/saat'tir. Belirli bir sınıra kadar irilik değişmesi bir sorun
değildir. Şekil görülmektedir.
➢ İndelicato ekstraktörü : Portakal meyveleri için kapasitesi 6-8 ton/saat 'tir. Belirli bir
sınıra kadar irilik değişmesi bir sorun değildir. Şekil görülmektedir.
b)Fmc-in line ve Bertuzzi ekstraktörlerinin çalışma prensibi
➢ FMC ekstraktörleri :
Bu cihazda meyveler bütün olarak ve önceden kabuk yağı ayrılma gereği olmadan
42
www.KimyaMuhendisi.com
ekstrakte edilirler. Şekil 5.7 'de FMC ekstraktörün çalışma prensibi gösterilmektedir.
Şekil 5.7 FMC ekstraktörünün çalışma prensibi [1]
(1) Üst yuva (2) Alt yuva (3) Meyvenin tepesinden yuvarlak bir delik açılır
(4) Delikli boru (5) Süzgeç boru (6) Kabuğun yukarı doğru uzaklaştırılması
(7) Meyve suyu ve bir kısım pulp tüpten aşağı doğru akar (8) Yakalanmış meyve
parçacıkları sıkıştırılır (9) Flavedo ve kabuk yağı uzaklaşır
I. bölümde meyveler bütün olarak, hareketli parmaklardan oluşan bir yuvaya yerleşirler.
Hareketli parmaklar üstten aşağı doğru inerek meyveyi kavrar. II. Bölümde bütün haldeki
meyvenin içersine alttan üzeri delikli bir boru meyveyi delerek içeri girer. III. Bölümde alt
ve üst parmaklar iç içe meyveyi sararak sıkıştırır. Parmakların meyveyi sıkıştırması
sonucu, meyve suyu delikli borudan dışarıya emilerek ve kısmen süzülerek alınır. IV.
Bölümde ise, sıkışma sonucu meyvenin kabuk kısmı uzaklaştırılır, meyve suyu aşağıdan
ayrılır. Ayrıca başka bir bölmeden, meyvenin sıkıştırılması sonucu çıkan kabuk yağı ve
portakalın flavedo tabakası meyve suyuna karışmaksızın alınır. FMC ekstraktörlerinin
kapasitesi 1,9-5,3 ton/saat arasında değişmektedir.
43
www.KimyaMuhendisi.com
➢ Bertuzzi ekstraktörleri :
Şekil 5.8 Bertuzzi Turunçgil Meyve Suyu Ekstraktörü [4]
Şekil 5.9 Bertuzzi Ekstraktörlerinin çalışma prensibi [4]
Bertuzzi ekstraktörüne meyveler gelmeden önce yağ çıkarma işleminden geçmelidir. Bu
ekstraktörlerde, ekstraksiyon işlemi dört aşamadan meydana gelir. 1. aşamada meyvenin
beslenmesiyle yarım üre şeklinde içi boş hazneye yerleşmesi gerçekleşir. 2. aşamada star
adı verilen şekilde görülen iki haznenin kapanması gerçekleşir. 3. aşamada ise, sıkıştırma
işlemi gerçekleşir ve meyve tasfiye silindirine içine doğru itilir. Son olarak da meyve suyu
ekstraksiyonu işlemi gerçekleşir ve kabukla meyve suyu ayrılmış olur. Üç başlıklı
ekstraktörlerin kapasitesi 0,25 -1,8 ton/saat 'tir.
Kullanılan ekstraktör tipine ve meyve çeşidine göre portakallarda, meyve suyu randımanı
genellikle %40-50' dir (Cemeroğlu,1982). Türk Gıda Kodeksine göre de portakallardan
elde edilebilecek meyve suyu verimi en fazla %50 olarak belirlenmiştir. Bu randımanı
zorlamak, belli bir sınırın üzerine yükseltmek doğru değildir. Randıman arttıkça meyve
44
www.KimyaMuhendisi.com
suyu kalitesi düşer.
Daha önceki hammadde bölümünde ifade ettiğimiz gibi, portakal suyu üretiminde önemli
olan elde edilen meyve suyu değil, elde edilen çözünebilir kuru madde miktarıdır. Çizelge
5.4'de bazı portakal çeşitlerindeki toplam çözünür madde verimlerini gösterilmiştir.
Çizelge 5.4 Bazı portakal çeşitlerindeki toplam çözünür madde verimleri (Karadeniz ve
Cemeroğlu,2001)
Portakal çeşidi Kg çözünür kuru madde/ ton meyve Yafa 45-50 Valencia 55-70 Dörtyol yerli 54 Kozan yerli 62
Kullanılan ekstraktör çıkışında ham portakal suyu yanında; dilim zarı parçacıkları,merkezi
eksen parçacıkları, kesecikler, çekirdek, bunların yanı sıra bazı durumlarda albedodan
kopmuş parçacıklar da bulunabilir. Bu karışıma pulp adı verilir. Pulp genel anlamıyla,
kabuklu ve soyulmuş meyvelerin, yenilebilir kısımlarının suyu ayrılmadan ezme haline
getirilmesiyle elde edilen, fermente olmamış, fakat fermente olabilen üründür.
5.1.6 Finişer işlemi
Ekstraksiyon işleminden sonra, pulp ayırma amacıyla finişer ya da palper kullanılır.
Finişer, silindirik bir elek ile silindirik ekseninde dönen ya pedallı ya da vidalı bir
sıkıştırma elemanından oluşur. Vidalı finişerda pulp, vidalı preslerdeki gibi sıkıştırma
işlemiyle ayrılır. Vidalı finişer genellikle horizontal bir silindir ile bunu çevresinde yer
alan bir sonsuz vidadan oluşur. Besleme vidanın dönüşü ile ileri doğru hareket ederken
vida ile delikli gövde arasında gittikçe artan bir basınç altında kalarak preslenir. Posa giriş
haznesine dolarken, buradaki elek vasıtasıyla serbest meyve suyu ayrılır ve geri kalan posa,
vidanın hareketiyle prese dahil olur. Bu aradan setler, posanın belli bir kalıp almasını ve bu
durumun presleme boyunca devam etmesine engel olur. Bu suretle randıman olumlu
yönden etkilenir. Posa delikli bir koniye doğru itilir ve basınç gittikçe artar. Burada her
ikisi de farklı hızla dönen vida ile delikli koniğin karşılıklı basınçları altında kalan pulp
45
www.KimyaMuhendisi.com
içerdiği son meyve suyunu da delikli konik içine bırakarak, kendisi posa halinde konik
etrafından dışarı çıkar. Pedallı olanlarda ise pulp ayırmada daha çok merkezkaç kuvveti rol
alır. Her iki tip finişerda da elek delik çapı, amaca ve isteğe göre 0,25-5,0 mm arasında
değişir.
Şekil 5.10 Vidalı ve pedallı finişerın iç görünümü [1]
Finişer yardımı ile, meyve suyunda tortu yapan pulp oranıyla beraber meyve suyunun
viskozitesi, pektin, gilkozitler, limonin, naringin gibi bileşiklerin miktarları, yüzer pulp
miktarı ve son olarak membrana bağlı olan pektinmetilesteraz kısaca PME enzimi kontrol
edilir (Cemeroğlu ve Karadeniz, 2001).
Pulp ayırmanın nedeni, portakal suyun kalitesini etkileyen pulpun miktarının fazla
olmasıdır. Ekstraksiyon tekniğine göre ham portakal suyunda hacim üzerinden pulp
miktarı %10-16 (Gründing und List, 1987), hatta %20-25 (Löffer, 1996) düzeyine
erişebilmektedir. İstenilen pulp oranı %3-8 'dır. İri pulp parçacıklarının ve bir kısım küçük
parçacıkların ayrılarak istenilen pulp oranına düşürülür. Belirlenen düzeyde pulp,
portakalın kendisine özgü istenen bir bulanıklık sağlar. İstenilen değerin üzerindeki pulp,
portakalın konsantreye işlenmesi halinde konsantrede jel oluşumuna sebep olacaktır
(Cemeroğlu ve Karadeniz, 2001). Jel oluşumuna neden olan madde pektinmetilesteraz
enzimi , portakaldaki membrana bağlı olarak bulunur. Bundan dolayı pulp miktarının
azaltılması PME enziminin de azaltılması anlamına gelir. Konsantrede jel oluşumu önemli
bir kalite kaybı demektir. Bu nedenle turunçgil konsantresinde ticaretinde daima bir jel
testi uygulanır (Cemeroğlu, 1992).
46
www.KimyaMuhendisi.com
Finişerdan ayrılacak pulp genellikle pnömatik yani hava basıncı ile çalışan otomatik
kontrollü bir çıkış valfine doğru sıkıştırılır. Bu valfe uygulanan basınç belirli bir düzeye
ulaşınca pnömatik valf açılarak posa dışarı atılır. Pnömatik makineler hidroliğe göre daha
hijyenik ortamlarda çalışabilir. Ayrıca hidroliğe göre daha düşük basınçlarda çalışırlar ve
yüksek çalışma hızları yakalayabilirler. Bu özelliklerinden dolayı pnömatik kontrollu valf
daha çok kullanılır.
5.1.7 Finişer ayrılan pulpa uygulanan işlemler
Finişer dan ve santrifüjden ayrılan pulpun başka bir deyişle posanın içinde bir miktar
meyve suyu da bulunur. Katı parçacıkların absorpladığı meyve suyu, küçük miktarlar için
önemsiz gözükse de, meyve suyu imalatı gerçekleştiren fabrikalar için oldukça önemlidir.
Posa yaklaşık olarak %65-90 arasında meyve suyu bulundurur. Posadaki meyve suyu, katı
maddelerin adsorbe ettiği suların yanında meyve etinde bulunan meyve suyu
keseciklerinden kaynaklanır. Bunun geri kazanımı için tekrar suyla yıkama yapılarak
meyve suyunun suya geçmesi sağlanır. Böylelikle fruktoz, meyve asitleri, mineraller,
karotin gibi suda çözünen kuru maddeler geri kazanılmış olur. Portakaldan alınabilecek
toplam çözünür kuru madde oranı %4-6 arasında değişir.
Pulp ters akım sistemiyle su ile ekstrakte edilir. Pulptan bu şekilde meyve suyu kazanma
işlemine pulp yıkama adı verilir. Bu işlemde kullanılan suyun demineralize edilmiş olması
gerekir. Böylelikle elde portakal suyunun mineral dengesine etki edecek herhangi bir
mineralin sisteme girmesi engellenmiş olur.
Elde edilen pulp yıkama meyve suyu, santrifüjlemeden sonra elde edilen portakal suyuna
genellikle ilave edilmez. Bu meyve suyu, konsantreden elde edilen nektar üretiminde
karışıma belli bir miktar ilave edilerek kullanılır. Saklanması da başka meyve sularıyla
karıştırılmadan pastörizasyon ve santrifüjleme işlemlerinden geçerek konsantre
edilmesinden sonra uygun koşullar altında dondurularak gerçekleştirilir. Şekil 5.11'de
uygulanan pulp yıkama ünitesi gösterilir. Bu şekilde uygulanan üretimde yıkama sonrası
elde edilen meyve suyu tekrar sisteme geri verilmektedir.
47
www.KimyaMuhendisi.com
Şekil 5.11 Pulp yıkama ünitesi [2]
1 Ekstraktör 2 Finişer 3 Katrıştırıcı 4 Finişer 5 Karıştırıcı 6 Finişer 7 Karıştırıcı
8 Finişer 9 Toplama tankı 10 Pompa 11 Santrifüj F=Meyve J=Meyve suyu W=Su
T=Emülsiyon P=Pulp
Pulpdaki suda çözünür katı maddeler yıkamanın yanısıra, başka yöntemlerle de
ayrılmaktadır. Bir uygulamada, su ve pulp eşit miktarlarda karıştırılır. Önce finişera
sonrada özel pektolitik enzim preparatları eklenerek enzimasyon tankına gönderilir.
Enzimasyon tankında yaklaşık 45ºC'de 20-30 dakika kalan pulp içindeki PME enzimi
inaktive olmuş ve parçalanma gerçekleştirilmiş olur. Bu işlemlerden sonra yıkamada
olduğu gibi pastörizasyon santrifüjleme ve konsantrasyon işlemlerinden geçirilir (
Karadeniz ve Cemeroğlu, 2001).
5.1.8 Santrifüjleme işlemi
Genel olarak santrifüjleme iki işlem için gerçekleştirilir. Bunlar; yoğunluğu farklı iki sıvıyı
birbirinden ayırma ve sıvı içindeki katı parçacıkları uzaklaştırarak berraklaşmayı
sağlamaktır. Portakal suyu üretiminde santrifüjü kullanmamızın amacı, portakal suyu
içersindeki katı parçacıkları uzaklaştırmaktır. Finişerdan çıkan portakal suyu içinde
istenilen düzeye gelmeyen pulp miktarını azaltmak için santrifüjleme işlemine gönderilir.
Finişer bölümünde anlatıldığı gibi portakal syundaki pulp miktarının azaltılması oldukça
önemli bir konudur.
48
www.KimyaMuhendisi.com
Ayırma veya berraklaştırma olayı, dönen bir trommel içinde yer alan tablalar arasındaki
dar boşluklarda gerçekleşir. Berraklaştırma santrifüjlerinde, trommelin yükselme kanatları
ile daha yoğun olan unsurların dışarıya çıkış yolu kapatılmıştır. Meyve suyu tablaların dış
tarafından tabla ara boşluklarına geçer. Daha yoğun olan katı parçacıklar trommel iç
duvarındaki sediment boşluğunda toplanırlar. Santrifüj çalıştırıldığında portakal suyu
içersinde bulunan partiküller, uygulanan santrifüj alanına (merkezkaç kuvvet), partikülün
şekline, yoğunluğuna ve ortamın yoğunluğuna bağlı olarak değişen hızlarda çökerler.
5.1.9 Dearasyon, deoiling ve homojenizasyon işlemleri
Günümüzde deoiling işlemiyle deaerasyon işlemi aynı işlemde yapılır. Deaerasyon yani
hava almanın amacı, renk, tat ve aromayı bozan oksijeni ortadan kaldırmaktır. Dearatör,
vakum altında çalışan özel tasarımlı bir tank, vakum pompası, seviye kontrolü ve
soğutucudan oluşan bir modüldür. Ürün içerisindeki hava ve kokuların alınmasını amacıyla
süt ve meyve suyu uygulamalarında kullanılır. Deaerasyon işlemi özellikle portakal
sularında antioksidan özelliğe sahip C vitamininin oksijene karşı hassasiyet
göstermesinden dolayı çok önemlidir. Portakal suyundaki C vitamini konsantrasyonu,
oksijene maruz kalınması durumunda düşer. Portakal suyunun kalitesinin düşmemesi için
yapılması gereken bir işlemdir. Deoiling işlemi ise, yağ ayırma ya da ekstraksiyon
sonucunda portakal suyu içerisinde istenilenden fazla portakal yağı olması durumunda
yapılır.
Homojenizasyon işlemi, meyve suyunun içesinde bulunan parçacıkların homojen bir
biçimde dağılmasını sağlamak amacıyla yapılır. Bir ya da daha fazla maddenin bir sıvıyla
karıştırılması durumunda homojenizatör genelde gerekli olur. Homojenizatör, sıvının içine
yayılan partikülleri mikro hale getirme ve yayma imkanı sağlar. Bu sayede, bir sonraki
işleme ve stoklama süreçleri ne şekilde yapılırsa yapılsın ürün özellikleri sabit kalır ve
bozulmaz. Homojenizasyon işlemi uygulaması zorunlu değildir. Üretilen ürüne göre
ihtiyaç halinde uygulanır.
49
www.KimyaMuhendisi.com
5.1.10 Pastörizasyon işlemi
Hiçbir ısıl işlem görmemiş taze meyve suyunun dayanma süresi sınırlıdır. Eğer uygun
koşullarda üretilir, hijyene titizlikle uyulur ve donma noktası üstünde soğukta saklanırsa,
en çok 1-2 haftalık bir raf ömrü söz konusu olabilir. Taze meyve sularının raf ömrü
üzerine, enzimlerin yaptığı olumsuz etkiler ile mikrobiyolojik değişmelerin etkisi
büyüktür.
Mikroorganizmalar hızla bozulmaya neden olması, enzimatik değişmeleri önemsiz
kılmaktadır. Meyve sularının düşük pH dereceleri nedeniyle; yani yüksek miktarda asit
içermeleri yüzünden öteden beri patojenik mikroorganizmalar bakımından güvenli
olduklarına inanılmaktadır. Ancak düşük pH derecesine rağmen taze meyve sularından
bazı patojenlerin bulunabildiği son yıllarda ortaya çıkan bir gerçektir. Yapılan incelemeler,
bunun E.Coli'den kaynaklandığını ve bu mikroorganizmanın özellikle çocukları
etkilediğini, basit bir ishalden sekonder komplikasyonlara ve hatta ani ölümlere kadar
değişen sorunlara neden olabildiğini ortaya koymuştur. Aynı şekilde yüksek asitliği
nedeniyle daha da güvenli olduğuna inanılan pastörize edilmemiş portakal sularında
Salmonella zehirlenmesine rastlanmıştır (Üzümcü,2004).
Gıdaların muhafaza yöntemlerinden biri olan pastörizasyon işlemi, portakal suyu
üretiminde dolumdan önce yapılan işlemdir. Bu işlem, pH derecesi 4,5'un altında olan
gıdalarda bulunana mikroorganizmaları ve enzimleri inaktif etmek için 100 ºC'nin altında
uygulanan ısısal işlemdir. Meyve sularına uygulanan ısıl işlemde, sıcaklık derecesi sadece
mikroorganizma hedef alınarak belirlenmez. Bu hususta enzimlerin inaktivasyonu ve
duyusal özelliklerdeki değişmeler de dikkate alınmalıdır. Portakal sularında ısıya en
dirençli enzim olan pektinmetilesteraz (PME)'ların tamamen inaktivasyonu 90 °C'de ancak
bir dakika ısıtma ile mümkün olmaktadır. Aynı zamanda, 95 °C sıcaklık, portakal
sularının özelliklerinde bir olumsuzluk yaratmaz. Portakal suyu üretiminde genel olarak
uygulanan çalışma sıcaklığı 85-94°C çalışma süresi de 30-60 saniye kadardır (Nelson ve
Tressler, 1980). Portakal suyu üretiminde sıcak dolum yapılması halinde, 88-96 ºC 'de
yaklaşık iki dakikalık pastörizasyon amaçlı ısısal işlem gerçekleştirilmektedir
(Karagözlü,2003).
50
www.KimyaMuhendisi.com
Tanecikli yapıda portakal suyu üretimi için uygulanan başka bir yöntemde mikrofiltrasyon
işlemidir. Taze portakal suyu ayırıcının yardımıyla pulp ve meyve suyuna ayrılır. Ayrılan
meyve suyu mikrofiltrasyon ünitesine gelerek tekrara ayrışır. Filtre tarafından tutulan katı
maddeler pulpla beraber pastörizasyon işlemi gönderilir. Sonra mikrofiltrasyon işleminden
çıkan meyve suyuyla pastörize edilmiş pulpla karıştırılarak tanecikli yapıda portakal suyu
elde edilmiş olunur.
Meyveden elde edilen portakal suyunun üretim hattı dolumun gerçekleşmesiyle birlikte
sona ermektedir. Portakal sularının dolum işlemi ve muhafazası ayrı bir bölümde ele
alınılacaktır.
5.2 Portakal Konsantresi Üretimi
Meyveden portakal konsantresi üretiminde, taze portakal suyu üretimi için gerçekleştirilen
işlemler aynen gerçekleştirilir. Taze portakal suyu önce konsantrasyon işleminin
gerçekleşmesi için evaporatöre gelir. Ortaya çıkan portakal konsantresi soğutulduktan
sonra dolum gerçekleştirilir ve uygun koşullar altında saklanılır.
5.2.1 Konsantrasyon İşlemi
Portakal suyunun konsantre işlemi çeşitli yollarla yapılabilir. Bunlar; buharlaştırılarak
konsantrasyon, ters veya direk osmozla konsantrasyon ve dondurarak konsantrasyondur.
En yaygın olarak buharlaştırarak, yani evaporatör kullanımı ile yapılır.
Bu işlemin yapılma amaçları; hacmin azaltılarak saklama koşullarının kolaylaştırılması,
azalan su aktivitesi sayesinde enzimlerin inaktive edilerek bozunmanın engellenmesi ve
taşımanın kolaylaşmasıdır. Sonuç olarakta, uygulanacak olan konsantre işlemiyle meyve
suyunda bulunan %5-20 oranındaki kuru madde içeriği değişik yöntemlerle %50-75
çıkarılır. Su aktivitesi 1'den 0,800 kadar düşürülmüş olur. Su aktivitesi 0,82'den küçük olan
gıdalarda hiçbir mikroorganizma yaşayamaz. Böylece elde edilen konsantreler kimyasal ve
mikrobiyolojik açıdan daha stabil bir yapı gösterirler. Aynı zamanda depolama ve taşıma
hacmi de 6-7 kat azalır.
51
www.KimyaMuhendisi.com
5.2.2.1 Ters veya direk osmozla konsantrasyon
Şekil 5.12 Osmoz prosesi [15]
Farklı konsantrasyondaki iki sıvının, örneğin; su ve meyve suyu, yarı geçirgen bir
membran ile birbirine komşu ise ve membran iki sıvıyı birbirinden ayırabiliyorsa, su
tarafından meyve suyu tarafına doğru membran üzerinden bir su akımı başlar ve olay iki
sıvı arasında bir denge oluşana kadar devam eder. Böylece meyve suyu seyreltilmiş, yani
konsantrasyonu düşmüş olur. Tanımlanan bu olaya osmoz denir.
osmoz olayı bir denge noktasında net sonuç açısından sona erer. Bu noktada iki sıvının
başlangıçta eşit halde bulunan düzeylerinde değişme olduğu, meyve suyu seviyesinin
yükselirken su seviyesinin düşmüş olduğu görülür. Her iki sıvı seviyeleri arasında oluşmuş
fark, bu iki sistemimin ozmotik basınç farkına eş değerdir.
Kendi kendine oluşan bu olayın başlangıcına dönerek her iki sıvı seviyesinin birbirine eşit
olduğu bu noktada, eğer meyve suyu bulunan tarafa bir basınç uygulanırsa ve bu basınç
sistemin ozmotik basınç farkından daha büyük ise, bu defa meyve suyu tarafından su
tarafına doğru yarı geçirgen membran üzerinden saf su geçişi görülür. Böylece,
uygulanmış basınç yardımıyla doğal olay tersine döndürülmüş olur. Bu olaya ters osmoz
denir. İşlemin gerçekleşmesi için uygulanan basıncın daima sistemin ozmotik basıncından
büyük olması gerekir.
Ters osmoz olayında, membran niteliği, uygulanan basınç miktarı ve sistemin ozmotik
basıncı arasındaki ilişki, membran su geçirme kapasitesini belirten eşitlikle tanımlanabilir.
F1 = K1 ( ∆P- ∆π) (5.1)
52
www.KimyaMuhendisi.com
Burada;
F1 : Su geçirme kapasitesi (g/cm2 .sn)
K1 : Su geçirgenlik sabiti (g/cm2.sn.atm)
∆P : Membran kesitine uygulanan basınç farkı (atm)
∆π: Membran kesitine uygulanan osmotik basınç farkı (atm)
Ters osmoz 0-25 °C arasında normal sıcaklıklarda gerçekleşebildiğinden, bir faz
değişimine dayalı olan buharlaştırma işlemine göre enerji kullanımı çok ekonomik ve
etkindir. Ayrıca işlenen ürün; ısı yüküne minimum düzeyde maruz kaldığından, ısıya
duyarlı ürünlerin konsantrasyonuna uygun bir yöntemdir.
Direk osmoz yönteminde ise, osmoz olayını istenen yöne çevirmede ikinci bir olanak;
membranın diğer tarafına, meyve suyunun ozmotik basıncından daha yüksek bir ozmotik
basınca sahip bir çözelti yerleştirmektir. Bu durumda meyve suyundaki su, doğal osmoz
sonucu membranı aşarak diğer tarafa geçecektir.
Bu yöntem sanayi tipine uygulanamamış, daha çok pilot üretimler gerçekleştirilmiştir.
5.2.2.2 Dondurarak konsantrasyon
Meyve sularının dondurularak konsantrasyonunda, çözeltilerin ötektik noktasına kadar
soğutulmasıyla, ortamda sadece suyun donarak buz kristallerine dönüşmesi gerçeğinden
yararlanılır. Böylece oluşan buz kristalleri ayrılınca yoğunlaşmış çözelti yani, konsantre
geriye kalır. Van Pelt ve Swinkles 'ın 1983 yılında TASTE evaporatörü ile dondurarak
konsantrasyon arasında yaptıkları çalışmada , dondurarak konsantre etme sonucunda
oluşan ürün tat ve aroma bakımından daha üstün çıkmıştır. Fakat, dondurarak
konsantrasyonun en büyük dezavantajı, bu yöntemle briks değeri en fazla 38-40 dereceye
çıkmasıdır. Ayrıca bu yöntemin uygulanmasının çok çeşitli parametrelere bağlı olması da
endüstride çok fazla kullanılmamasının nedenlerinden biridir.
53
www.KimyaMuhendisi.com
5.2.2.3 Buharlaştırarak konsantrasyon
Öncelikle, bu işlem içersinde pulp olarak gerçekleştirilemez. Portakal suyu içerisinde
bulunan katı partiküller yüksek sıcaklıklarda portakal suyunun vizkozitesinin artması
sonucu evaparatörlerin ısıtma yüzeylerine yapışarak yanar. Bundan dolayı ısıl işlemde
pulp miktarının olmaması gerekir. Bunun için iyi bir santrifüjleme gereklidir. Santrifüj
işlemi yerine enzimasyon işlemi de uygulanabilir. Uygun enzim ile enzimasyon tankında
katı partiküller parçalanarak berrak bir portakal suyu elde edilir. Ve portakal suyu bu
haliyle buharla konsantrasyon işlemine gönderilir.
Buharlaştırarak konsantre işleminde çok çeşitli evaparatör tipleri kullanılabilse de
çoğunlukla düşen film tipi evaparatörler kullanılır. Ayrıca enerji tasarrufu yapabilmek
adına çok kademeli evaporatörler de kullanılır. Portakal suyu için ABD'de en yaygın olarak
kullanılan TASTE (Thermally Accelerated Short Time Evaparatör) bir çeşit düşen film
tipi yüksek sıcaklık evaparatörü daha kullanışlıdır.
Düşen film evaporatörleri, tırmanan film evaporatörlerinin yapısına benzer, 2.5-5.0cm
çapında, 3.5-8.0m uzunluğunda boru demetinden oluşur. Bu yüzden, gerek tırmanan gerek
düşen film evaporatörler, az alan ve fakat fazla yükseklik ister. Bu nedenle evaporatör,
yerleştirilen bölümün tavanı yeterince yüksek olmalı veya sadece bu kısım için çıkıntılı bir
kat yapılır.
Bu evaporatörlerde, besleme üstten yapılır ve meyve suyu tepedeki özel bir düzenle boruya
ayrı ayrı dağıtılır. Böylece ince bir film oluşması kolaylaştırılır. Meyve suyu, boru iç
çeperlerinden film halinde inerken süratle ısınıp, evaporatörün alt bölmesine ve buradan da
evaporatör gövdesi dışındaki buhar separatörüne ulaşır. Boru içinde oluşan buhar, sıvı
fazın boru çeperlerine ince bir film halinde yayılmasına yardımcı olur. Yüzeyde oluşan
film kalınlığı 0.1mm kadardır. Konsantrasyonun arttığı alt kısımlarda, ısıtma yüzeyleri
üzerinde kesiksiz bir film oluşması zorlaşır. Film kalınlığının bu kadar ince oluşu, bu
evaporatörlerde ısı iletimini, herhangi yüksek bir turbulent harekette ulaşılamayacak
düzeye yükselmesini sağlar. Meyve suyunun evaporatörde kalış süresi 1 dakika kadardır.
54
www.KimyaMuhendisi.com
Şekil 5. 13 Düşen Film Tipi Evaporatör (Üzümcü,2004)
Düşen film evaporatörlerinde sıvı dolu hacmi çok küçüktür. Sıvı dolu hacmi evaporatörde
aynı anda bulunan, konsantre edilecek ürünün tüm hacmini belirleyen bir değerdir. Bu
değerin değişik oluşu, evaporatörün üstün niteliğini simgeler. Kısa borulu evaporatörlerde
ise sıvı dolu hacminin çok yüksek olduğu ve sıvının çok uzun süre evaporatörlerde kaldığı
hatırlanmalıdır.
TASTE evaporatörü; hassas ve yüksek sıcaklıkta kolay buharlaşan, berrak ve berrak
olmayan turunçgil ve tropikal sularının konsantre edilmesinde kullanılır. FMC şirketine ait
bu evaporatörde buharlaşma olayı, zorlamalı (flash) evaporatörlerdeki gibi gerçekleşir.
Meyve suyu önce 90ºC ' ye ısıtılır. Buradan basınç düşürücü bir valf üzerinden aniden 500
mmHg'ya eş değer basınç bulunan hücreye boşalır. Su aniden buharlaşır. Bu olaya flashing
adı verilir. Burda buharlaşan ve konsantrasyonu artan meyve suyu bir sonraki hücreye
boşalır. Burada da ısıtılan meyve suyu bu kez daha düşük basınçta bulunan bir hücreye
alınır. Ve aynı buharlaşma gerçekleşir. Böylece peş peşe gerçekleşen çok sayıda aşama
sonucu istenilen buharlaşma gerçekleşir. Meyve suyu her aşamada birkaç saniyeden daha
kısa kalır, ve toplam evaporasyon süresi 1 dakikadan daha kısadır. Evaparatörden ayrılan
buhar aynı zamanda çeşitli aroma bileşiklerini de taşır. Bunun için uygun tutucular
kullanılıp aroma maddelerinde gerçekleşen kaybı ortadan kaldırıp tekrar sisteme geri verir.
55
www.KimyaMuhendisi.com
Şekil 5.14 Taste Evaparatörü [1]
Santrifüjden çıkan portakal suyu konsantre edilmek için uygun bir evaporatöre gelir.
Portakal suyu yüksek oranda su içerir. Yüksek sıcaklık uygulayarak bu su kaybettirilir.
Çıkışta portakal suyunun Briks oranı 65º olana kadar devam edilir. Ayrıca konsantre
edilmesinde uzaklaştırılan su ile birlikte, meyvenin kendine özgü koku ve lezzetini veren
uçucu maddeler uzaklaşır ve atılır. Bundan dolayı portakal suyunun aroma ve tat
özelliklerini kaybetmemesi açısından mümkün olduğunca kısa ve yüksek sıcaklıkta
gerçekleştirilir. Buharlaştırarak konsantre üretiminde 65º Briks'lik konsantre,
depolanmadan önce konsantre sıcaklığı 15ºC 'ye kadar soğutulur.
Konsantrasyon sonrası nektar üretiminde, cut-back adı verilen finişerdan ayrılan bir miktar
portakal suyu eklenerek hem portakala katı parçacıklar ilave edilmiş olur hem de aroma
özellikleri düzenlenmiş olur. Cut back portakal suyunun daha kaliteli ve daha iri taneli
yapısının olması için, finişer işlemi sırasında daha düşük basınç ve daha iri gözenekli
silindir kullanılır. Sonra santrifüj işlemiyle bu pulp meyve suyundan ayrılıp pastörizasyon
işlemiyle PME enzimi inaktive edilip tekrar meyve suyuna ilave edilir. Eklenen taze
meyve suyuyla konsantrenin Briks derecesi minimum 45 dereceye kadar düşürülmüş olur.
56
www.KimyaMuhendisi.com
➢ Buharlaşma ile ilgili hesaplamalar :
Herhangi bir sıvının buharlaştırılmasında ısıya gereksinim vardır. Buharlaştırılacak sıvının
önce, bulunduğu koşullara (baştaki basınca) bağlı olan kaynama derecesine kadar ısıtılması
ve sonra bu derede buharlaşmasını sağlayacak " buharlaşma gizli ısısının" verilmesi
gerekir. Herhangi bir miktardaki bir sıvının buharlaştırılması için gerekli bulunan ısı
miktarı şu şekilde hesaplanır:
Q = M . Cp (Tı -T2) + S.r (5.2)
Burada;
Q : Gerekli toplam ısı (kJ)
M : Kaynama noktasına kadar ısıtılan sıvının miktarı (kg)
Cp : Sıvının özgül ısısı (kJ/kg °C)
Tı : Kaynama sıcaklığı (°C)
T2 : Başlangıç sıcaklığı (°C)
S : Buharlaştırılıcak sıvının miktarı (kg)
r : Kaynama derecesinde buharlaşma gizli ısısı (kJ/kg)
Genel olarak bir maddenin özgül ısı 5.3 no'lu denklemle yapılacak deney sonucu
bulunabilir. Fakat portakal suyunun içeriğinin değişmesi, özgül ısısında değişim yaratır.
Yapılan çalışmalar sonucu, portakal suyunun özgü 0-70 º Briks aralığında ayrıca 0-100
ºC sıcaklıkta geçerli olan bir denklem oluşturulmuştur.
Cp= Q/M.∆T (5.3)
Cp= 4.187 . {1-Xs.[0.64-0.0018.(t-20)]} (5.4)
Burada;
Cp: Sıvının özgül ısısı (kJ/kg .°C)
Q: Gerekli toplam ısı (kJ)
M : Kaynama gerçekleşmeden ısıtılan sıvının miktarı (kg)
∆T : Sıvının son sıcaklığı ile ilk sıcaklığı arasındaki fark (°C)
57
www.KimyaMuhendisi.com
Xs: Ağırlıkça katı madde miktarı
t: sıvının sıcaklığı (°C)
Buharlaştırıcılarda, suyun buharlaştırılması için gerek ısı, buhar üreticisinden sağlanan
yüksek basınçlı buhardan alınır. Buna göre meyve suyu, ısıtma bölümünün yüzeyinde
hareket ederken bu yüzeyin dış tarafındaki buharın ısısı, aradaki duvarı aşarak meyve
suyuna iletilir. Doymuş buhardan yararlanılmışsa, gerekli buhar miktarı şu şekilde
hesaplanır.
mb=Q/ r b .n (5.5)
Burada;
mb : Buhar miktarı (kg)
Q : Gerekli ısı miktarı (kJ)
r b : Kullanılan buharın gizli ısısı (kj/kg)
n : Termik etki derecesi
Buhardan meyve suyundan ısı transferi kısaca şu şekilde gerçekleşir; bir buharlaştırıcının
ısıtma hücresi gerçekte,biri sıcak bölme diğeri soğuk bölme olmak üzere iki kısımdan
oluşur. Her iki bölme bir duvarla ayrılmıştır. Bu duvara "ısıtma yüzeyi" denir. Yüzeyin
sıcak tarafında buhar, soğuk tarafında meyve suyu bulunur. Isı, sıcak buhardan meyve
suyuna doğru bu duvarı aşarak akar. Fakat ısının kat ettiği sadece bu duvar değildir.
Duvarın buhar tarafında, ince bir buhar filmi veya kondense olmuş damlacıklar veya
kondense olmuş su filmi bulunur. Buharın diğer tabakalarındaki sıcaklık derecesi, buhar
sıcaklığına eşit olduğu halde, bu film tabakasının sıcaklığı daha düşüktür ve devamlı
değişir. Duvarın meyve suyu tarafındaki yüzeyinde ise, laminer akışlı ince bir film tabakası
vardır. Bu tabakanın sıcaklık derecesi daima değişme halindedir ve meyve suyunun diğer
tabakalarından daha yüksektir. Meyve suyunun, bu film tabakası dışındaki kısımlarında ise
sıcaklık derecesi birbirine eşittir. Şu halde ısı, buhar tarafındaki ince film tabakasını, ara
duvarı, ve nihayet meyve suyu tarafındaki film tabakasını olmak üzere üç tabakayı aşarak,
meyve suyuna ulaşmak zorundadır.
58
www.KimyaMuhendisi.com
Şekil 5.15'de görüldüğü üzere T1 °C deki buharın ısısı, ısı transfer katsayısı h1 olan
tabakayı aşarak duvar yüzeyine ulaşır. Duvar yüzeyinin sıcaklık derecesi T1 den küçük olan
bir Ta derecesidir. Isı buradan, L kalınlıktaki ve ısıl iletim katsayısı λ olan duvarı aşarak
diğer yüzeye ulaşır. Yüzeyin sıcaklık derecesi Ta dan daha küçük olan Tb derecesidir. Isı,
bu yüzey üzerindeki, ısı transfer katsayısı h2 olan tabakayı aşarak meyve suyuna ulaşır.
Meyve suyu sıcaklık derecesi, Tb den daha küçük olan bir T2 derecesidir.
Şekil 5. 15 Buharlaştırıcıda ısı transferinin gösterimi (Üzümcü,2004)
Meyve suyunun, ısıtılması ve soğutulması işleminde ısı transferinin hesaplanmasında ısı
iletimine direnç gösteren bu her üç tabakanın dikkate alınması gerekir. Nitekim bu, toplam
ısı transfer katsayısı denen (k) değeri ile karakterize edilir. Toplam ısı transfer kat sayısı
belli koşullarda, l m2 'lik duvar yüzeyinden her iki taraftan l °C sıcaklık farkı olduğu zaman
birim sürede transfer olan ısı miktarıdır. Bu değer aşağıdaki şekilde hesaplanır.
Burada;
k: Toplam ısı transfer kat sayısı (W.m-2 K-1)
h1: Buhar tarafında film ısı transfer kat sayısı (W.m-2 K-1)
h2: Meyve suyu tarafında film ısı transfer kat sayısı (W.m-2 K-1)
L : Duvar kalınlığı (m)
λ: Duvar materyali ısı iletkenlik katsayısı (W m-1 K-1)
Buharlaştırma işleminde soğuk su ihtiyacı ise şu şekilde karşılanır. Buharlaştırıcıda
kaynama suyuna kadar ısıtılan meyve suyu, seperatör de buhar ve konsantreye ayrılır. İşte
buharlaştırıcıda konsantre edilen sıvıdan ayrılan buhara brüde denir. Buna brüde ismi
(5.6)
59
www.KimyaMuhendisi.com
verilmekle ısıtma amacıyla kullanılan yüksek basınçlı buharla (canlı buhar) anlam karşılığı
önlenmiş olur. Seperatör de ayrılmış brüde, bir kondansatörde yoğuşturulur. Bu suretle bir
taraftan brüde uzaklaştırılırken diğer taraftan buharlaştırıcı hücresinde basınç sabit
tutulabilir brüdenin, kondansatörde (kondenser) yoğunlaştırılmasında çeşitli yöntemler
uygulanabilir ve bu amaçla çeşitli kondansatörler geliştirilmiştir. Kondansöre ulaşan
brüdeye soğutma suyu püskürtülür. Böylece brüdenin taşıdığı ısı soğutma suyuna aktarılır
ve yoğunlaşmış brüde ile soğutma suyu, ılık bir karışım halinde kondenseri terk eder.
Kondensere giren ve çıkan enerji dengesinden, gerekli soğutma suyu miktarı
hesaplanabilir.
Ayrıca portakal suyundan ayrılan su miktarı da şu şekilde bulunabilmektedir.
E= F. (1-Xi/Xf) (5.7)
Burada;
E: Evaporasyon sonucu ayrılan su miktarı (kg/sa)
F: Besleme miktarı (kg/sa)
Xi: Beslemenin giriş katı çözünür madde miktarının ağırlıkça yüzdesi
Xf: Beslemenin çıkış katı çözünür madde miktarının ağırlıkça yüzdesi
5.3 Portakal Suyu ve Konsantresine Uygulanan Dolum ve Muhafaza İşlemleri
İstenilen özelliklerde portakal suyu ve konsantre elde edildikten sonra iş ürünü piyasaya
sürüp tüketici alıncaya kadar ya da kullanılıncaya kadar saklayabilmek için yapılan son
işlem dolum, etiketleme ve muhafaza işlemidir. Bu işlemler gerçekleştikten sonra dağıtım
gerçekleşir.
5.3.1 Dolum işlemi
Ambalajlama önemli bir konudur. Üretim yapılmadan önce karar verilmesi gereken bir
konudur. Ürününü kutulanmış meyve suyu şeklinde tüketiciye mi yoksa özel varillerde
toptan olarak parekende meyve suyu üreticilerine mi satacağıdır. Tüketiciye satılacak
hazırlanmış portakal suları, şişe, kutu veya sentetik materyalden yapılmış ambalajlara
60
www.KimyaMuhendisi.com
doldurulur. Doldurma, kapatma, ürüne ısıl işlem uygulama ve etiketleme kesiksiz işlem
aşamaları olarak birbirlerini izler. Ülkemizde meyve suları çoğunlukla karton kutularda ve
şişelerde pazarlanır.
Şişelerin bir çok üstünlükleri vardır. Her şeyden önce cam, meyve suyundan etkilenmediği
gibi meyve suyunu da etkilemez. Gaz geçirmediklerinden içeri oksijen girişi ve dışarıya
aroma kaçması gibi sakıncaları yoktur. Renksiz şişeler içerisindeki ürünün tüketici
tarafında görülmesine olanak verirse de kahverengi veya yeşil şişeler kullanıldığında,
bunlarda ışığın meyve suyu üzerine olumsuz etkileri de önlenebilir. Camın bir çok
üstünlükleri yanında çabuk kırılmalar, ağır olmaları ve ani sıcaklık değişmelerine fazla
dayanıklı olmamaları gibi olumsuz yönleri vardır. Çizelge 5.5 'de meyve suyu sektöründe
içeceklerin ambalaj türlerine göre yüzde dağılımları gösterilmiştir.
Perkakende olarak satılacak ya da saklanacak 68° Briks ve üzerindeki konsantreler, içi
laklı veya polietilen torba yerleştirilmiş 200 litrelik metal varillere veya plastik
materyalden yapılmış varillere doldurulmaktadır. Konsantrelerin depolanmasında variller
yanında büyük kapasiteli çelik tanklardan da yararlanılır.
Çizelge 5.5 Meyve Suyu vb. İçeceklerin Ambalaj Türlerine Dağılımı (%) ( MEYED,2005) AMBALAJ TİPİ Meyve Suyu Meyve
Nektarı Meyveli İçecek Aromalı İçecek
KARTON 93.4 85.5 86.6 100 KARTON 1/1 76.3 63.9 72.4 10.2 KARTON 1/5 17.0 21.9 14.1 87.8 KARTON (1/2,1/4) 0.1 - 0.1 2.0 METAL 0.4 8.9 10.8 - CAM 6.2 5.3 2.6 - TOPLAM 100.0 100.0 100.0 100.0
5.3.1.1 Şişeleme işlemi
61
www.KimyaMuhendisi.com
Meyve suyu ve meşrubat üretiminde, 0.7, 0.5, 0.33, 0.25 ve 0.20 litrelik farklı büyüklükte
şişeler kullanılır. Ülkemizde en çok 0.20 litrelik şişeler kullanılmaktadır. Şişe şeklinin
doldurma işleminin emniyeti açısından çok önemi vardır. Her şeyden önce şişe şeklini
kolay temizlemeye, yıkanma ve doldurmadaki diğer işlemlere elverişli olmaları gerekir.
Yıkanmış temiz şişeler doldurma makinesine ulaşarak meyve suyu ile doldurulur. Meyve
suyu, soğuk, ılık veya sıcak doldurulur. Sıcak dolum uygulanacaksa, şişelerin yıkama
makinesini 90°C civarında terk etmesi gerekir. Ilık veya soğuk doldurma da ise, şişe
sıcaklığı ile doldurulacak ürün sıcaklığı arasında 15-20°C 'den daha fazla sıcaklık farkı
bulunmaması gerekir. Aksi halde şişelerde fazla oranda kırılma görülebilir.
Doldurulan ürünün, ambalaja dozajında izlenen ilkeye göre iki tip doldurma mekanizması
söz konusudur. Bunlardan biri sabit miktar doldurma makineleri, diğeri sabit düzey
doldurma makineleridir.
Sabit miktar doldurma makineleriyle ambalaja, daima aynı hacimde sıvı doldurulur.
Ambalaj boyutlarında değişme doldurulan miktarı etkilemez. Bu makilerde meyve suyu
önce, makine içindeki bir ölçü kabına dolar, sonra ölçü kabındaki miktar ambalaja aktarılır.
İşlem otomatik ventilerle gerçekleşir. Sabit düzey doldurma makilerinde ise, ambalaj
büyüklüğü ne olursa olsun, belle bir yüksekliğe kadar doldurulur.
Bu makinalarda bir ön dozaj yapılmadan, dolum doğrudan doğruya ambalaja
yapılmaktadır. Ambalaj büyüklüğü değişirse, dolan miktarda değişmekte ve fakat dolum
düzeyi sabit kalmaktadır. Şişe doldurma da çoğunlukla sabit düzey doldurma makinaları
kullanılarak tüm şişelerdeki dolum düzeyinin aynı olması sağlanır. İster sabit miktar, ister
sabit düzey doldurma makinesi olsun meyve suyu ambalaja, ya kendi ağırlığı ya da
doldurma makinesi haznesinin tepe boşluğu ile ambalajın tepe boşluğu arasında
oluşturulan basınç farkı ile akarak dolar.
Şişelerin kapatılmaları, hangi tip meyve suyu hangi tip makineyle doldurulursa
doldurulsun dolumdan sonra şişeler hemen kapatılırlar. Şişelerin kapatılmalarında çeşitli
niteliklerde kapaklar ve bunları kapatmaya uygun kapatma makineleri kullanılmaktadır.
Ambalaja doldurulmuş ve hermetikli olarak kapatılmış meyve sularının dayanıklı halde
62
www.KimyaMuhendisi.com
kalması amacıyla ısıl işlem uygulanır. Meyve sularının şişede dayanıklı hale
getirilmesinde, sıcak doldurma ve pastörizasyon olarak başlıca iki yöntem
uygulanmaktadır. Kutularda hazırlanmasında da benzer yöntemler uygulanır.
Sıcak dolumun ilkesi; bir plakalı sterilizatörde pastörize edilmiş meyve suyunun, 85°C
dolaylarında olduğu halde hemen hemen steril haldeki temiz ve sıcak şişelere doldurularak
şişelerin, sterilize edilmiş kapaklarla derhal kapatılması ve belli birsüre sonra şişelerin geri
soğutulmasıdır.
Şişede pastörizasyon yönteminde, meyve suları şişeler normal sıcaklık derecesinde
doldurulup kapatıldıktan sonra pastörize edilir. Şişeler sıcak dolumda olduğu gibi tam
doldurulmayıp, %4-5 kadar tepe boşluğu bırakılır. Bu yüzden tepe boşluğundaki oksijen,
meyve suyunda bazı oksidatif değişmeler neden olabilir. Ayrıca yıkanmış şişelerin sıcak
olması hatta tam anlamıyla steril bulunması zorunluluğu da yoktur. Doldurulmuş şişeler bir
pastörizasyon düzeninde pastörize edilir.
Pastörizasyon işlemi, pastörizasyon bölümünde daha önce anlatıldığı gibi gerçekleştirilir.
Pastörizasyon işleminden sonra şişeler soğutma ekipmanından geçirilir. Soğutulmuş
şişeler bir bantla taşınırken etiket makinesinden geçerek etiketlenir ve yoluna devam
ederek taşıyıcı bant ile kasalama tablasına ulaşır.
5.3.1.2 Aseptik ambalajlama işlemi
Aseptik ambalajlama tekniği; ısı işlem yoluyla ticari steril hale getirildikten sonra steril
koşullarda soğutulmuş bulunan içeceğin (gıdanın), steril koşullar altında steril ambalajlara
doldurulup, ambalajın hermetikli olarak kapatılmasını kapsayan bir uygulamadır.
Aseptik ambalajlama için , gıda maddesinin sterilizasyonu, ve onun steril koşullarda
soğutulmasını sağlayan ve tüm aseptik dolum prosesi devamınca onu steril halde tutabilen
bir sistemin yani buna uygun bir ekipman grubunun bulunması gerekmektedir.
63
www.KimyaMuhendisi.com
Şekil 5.16 Aseptik ambalajlama tekniği [13]
Aseptik ambalajlama tekniğinde bu gün ilke olarak, hemen her türlü malzemeden yapılmış
ambalajların kullanılma olanağı vardır. Nitekim değişik nitelikte plastik materyallerden,
cam veya teneke ve alüminyum gibi metal malzemeleri kadar değişik materyallerden
yapılmış ambalajlar bu teknikte kullanılabilmektedir. Ancak aseptik ambalaj materyali
denince bu gün, doğrudan plastik malzeme veya daha çok karton bazlı laminantlar
kullanılmaktadır. Bu teknikte yaygın olarak kullanılan ambalajlar bu laminant
materyallerden elde edilenlerdir. Karton bazlı laminantlarda, ambalaja belli bir diklik ve
sertlik vermek üzere karton temel alınmakta, çeşitli plastik folyolarla lamine edilmektedir.
Plastik folyoların gıda ile temas etmede oldukça inert davranmaları, kartonu ıslanmaktan
ve bir çok dış etkilerden korumaları, kapatmada çoğu kez doğrudan yapıştırıcı gibi görev
almakları ve gaz geçirgenliklerin düşük olması gibi özelliklerinden yararlanılır. Ancak bu
laminantta ayrıca bir Alüminyum folyo katmanı da yer alır. Bilindiği gibi bu tip
ambalajlarda gıdaların, örneğin; meyve sularının saklanmasında, kalitenin korunması
üzerine ambalajın gaz geçirgenliği önemli rol oynamaktadır. İşte plastik materyallerden
hazırlanan laminantlarda gaz geçirgenliğini en düşük düzeye indirmek ve hatta tümden
önlemek için daima bir alüminyum folyo kullanılmaktadır.
Aseptik dolum tekniğinde, çeşitli materyallerden farklı tipte ve boyutlarda ambalajlar
üretilmektedir.
64
www.KimyaMuhendisi.com
Başlıca ambalaj tipleri :
➢ Karton kutular (Karton bazlı laminant malzemeden)
➢ Plastik torbalar
➢ Şişeler (cam veya plastik malzemeden)
➢ Bag-in-Box ambalajlar (plastik ve / veya laminanttan çeşitli boyutta torba + destek
kutu, varil vb.)
➢ Metal kutular
➢ Varil ve tanklar ( laklı metal variller, paslanmaz çelik tanklar,içi kaplanmış normal
çelik tanklar)
Meyve sularının ambalajlanmasının diğer yöntemlere göre bir çok üstünlükleri vardır.
1) Ambalajlanan gıdanın kalitesi optimum düzeyde korunabilir. Çünkü, ambalajlanan
ürüne uygun gelen ısıl işlem çok duyarlı bir şekilde seçilerek ayarlanabilir. Aseptik dolum
da gıda maddesi ve ambalajın ayrı ayrı, birbirinden bağımsız olarak, kendilerine özgü bir
şekilde sterilize edilebilme olanağı, önemli bir avantajdır. Böylece minimum düzeyde ısı
etkisinde kalan içeceklerin, daha kaliteli olarak korunabilmesi sağlanabilir.
2) Aseptik teknolojinin değişik hacimlerdeki ambalajlara uygulanabilmesi de önemli
üstünlüktür. Örneğin, içeceklerin aseptik dolumda, doğrudan tüketim amaçlı olarak 150 ml
ile 500 lt arasında değişen büyüklükte ambalajların kullanılması söz konusudur. Buna
karşın, endüstriyel amaçlı kullanım, yani depolama için ise; 150.000 lt'ye kadar hatta daha
büyük tanklar dahi kullanılır.
3) Aseptik teknoloji ile daha ekonomik bir üretim sağlanabilir. Diğer yöntemlere göre
enerji sarfiyatı minimum düzeydedir. Dönüşlü ambalajlarda olduğu gibi ambalajların geri
taşınması, yıkanıp, temizlenmesi gibi sorunlar ve masraf unsurları yoktur. Bu teknolojide
hafif ambalajların kullanılma olanağı bulunması, taşımada büyük avantajlar sağlamaktadır.
4) Bu teknolojide kullanılan ekipmanlar için yer ihtiyacı çok azdır. Ayrıca tüketiciye her
açıdan uygun gelen bir ambalajın sunulabilmesi önemli bir avantajdır. Esasen bu
teknolojinin yaygınlaşmasında bu hususun önemli bir payı olmuştur.
65
www.KimyaMuhendisi.com
5.3.2 Etiketleme işlemi
Etiketleme işlemi, genellikle ambalajlama işelmeinde kullanılan makinalar tarafından
gerçekleştirilir. Etiketleme işleminden sonra ürün piyasaya dağıtılır.
Tüketicinin ürün hakkında bilinçlendirilmesi amacıyla gerçekleştirilir. Üretilen ürünün
kabının üzerinde ürünün hangi ad altında satıldığı, azalan ağırlık sırasına göre ürünün
içersindeki malzemeler ve katkı maddeleri, paketlenmiş gıdaların metrik sisteme göre net
miktarı (lt,kg gibi), ürünün besin değeri, minimum dayanıklılık süresi yani raf ömrü, özel
saklama ya da kullanım koşulları, üretici firmanın ismi, adresi, paketlemeyi yapan firma ve
satıcı firma bilgileri, kullanma talimatı, üretim izin belgesi bulunmalıdır. Bu açıklamalar
sayesinde tüketici ürünü ve üreticiyi tanımaktadır.
5.3.3 Muhafaza işlemi
Portakal suyu ve konsantresi Briks derecesi ne olursa olsun, depolama sıcaklığı kalite
üzerine son derece etkilidir. Konsantreler normal depo sıcaklığında depolanabilse de,
kalitenin en çok serin, örneğin 5°C'lik depolarda korunduğu saptanmıştır. Buna göre, içi
laklı veya polietilen torba yerleştirilmiş 200 litrelik metal varillere veya plastik
materyalden yapılmış varillere doldurulmuş olan 68° Briks ve üzerindeki konsantreler,
serin bir depoda olabildiğince düşük sıcaklıkta, tercihen +10 °C'nin altında depolanmalıdır.
68° Briks derecesinin altında üretilmiş konsantreler yani cut back meyve suyu eklenip
minimum 45° Briks gelmiş olan, mikrobiyolojik yolla kolaylıkla bozulabileceklerinden,
mutlaka dondurulmuş halde, -10°C 'nin altında, tercihen -18°C ile -20°C 'lerde varillere
doldurulup depolanmadır. Bu soğutma işlemi öncelikle ceketle soğutulan tanklarda 5°C 'ye
kadar gerçekleştirilir. Daha sonra uygun soğutma ekipmanıyla daha düşük derecelere,
yaklaşık - 4°C, soğutma işlemi gerçekleştirilmelidir. Bundan sonra dakikada 1000 adet
kutu doldurup boşaltan makinalarla yaklaşık 170 ml'lik kutulara doldurulur. Kapatılmış
kutularda – 45°C 'lik dondurma tünelinden 1 saat tutularak dondurulup -20°C ile -25°C
arasındaki depoda saklanılır.
66
www.KimyaMuhendisi.com
Portakal suları hiç işlem görmediğinde dayanım süreleri oldukça kısadır. Üretim sürecinde
uygulanan pastörizasyon, deaerasyon, dondurarak saklama, konsantrasyon işlemleri
dayanım süresini artırmak için yapılmaktadır. Taze portakal sularının pastörizasyon
haricinde herhangi bir işleme tabi tutulmaması nedeniyle ömrü çok daha kısa olmaktadır.
Bulunduğu ambalaj tipine ve ortamın sıcaklık derecesine göre raf ömrü değişmektedir.
Konsantreden olmayan portakal suları tubular soğutma bölgesinde soğuk glikol ile +2 ºC
'ye kadar soğutulduktan sonra dolum işlemi gerçekleşir. Ürünü saklama sıcaklığı -1ºC ile
+4ºC arasında tutulmalıdır. Ulaşım normal koşullarda gerçekleştirilmektedir.
67
www.KimyaMuhendisi.com
6. KALİTE KONTROL
Kalite kontrolun amacı; kaliteli ve güvenli portakal suyu üretimi yapmaktır. Güvenli gıda
genel anlamıyla, amaçlandığı biçimde hazırlandığında fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik
özellikleri itibariyle insan tüketimine uygun olan, sağlık açısından bir sakınca
oluşturmayan ve besin değerini kaybetmemiş gıda maddesidir. Gıda güvenliğinin
sağlanamadığı durumlarda ortaya çıkan gıda zehirlenmeleri bazen ölümcül dahi
olabilmekte, gıda güvenliği sorunları çoğu kez de ticaret ve turizm gibi alanlarda etkili
olarak hem önemli ekonomik kayıplara, hem de yargı kurumlarını gereksiz yere meşgul
edecek çok sayıda hukuki anlaşmazlıklara yol açabilmektedir. Çizelge 6.1 'de meyve suyu
üreticilerinin karşılaştığı ve göz önüne alması gereken tehlikelerin belli başlıcaları çizelge
halinde verilmiştir.
Çizelge 6.1 Meyve suyu üreticilerinin dikkate almalarını gerektiren tehlikeler (Artık,1997) A- BAKTERİLER Clostridium botilinum Clostridium perfiringens Salmonella Staphylacoccus aureus B- KÜFLER Aspergillus flavus Penicillum cyclopium C- PARAZİTLER Bağırsak kurtları Trichinellae D- ZARARLI HAYVANLAR Kuşlar, böcekler, fareler E- KALINTILAR Antibiyotikler Klorlu insektisitler Organik fosforlu insektisitler
F-YABANCI MADDE Toz, kir, boya, cam ve metal parçaları G-SANAYİ ARTIKLARI Hekzabromobifenil Poliklorlanmışbifeniler Vinit klorit H- AĞIR METALLER Arsenik, katmiyum, kurşun, civa, selenyum. I-RADYOAKTİF İZOTOPLAR Sezyum, iyot, potasyum, stronsiyum J-DOĞAL OLUŞAN TOKSİNLER Mikrotoksinler K-YÖNETMELİKLER Etiketleme hataları Tartım hataları L- FONKSİYONEL TEHLİKELER Paketleme kusurları Boyut ayırma hataları
Mikroorganizmalar gözle görülmeyecek kadar küçük tek hücreli canlılardır. Bakteriler,
mayaalr, küfler, algler ve protozoa temel mikroorganizmalardır. Mikroorganzimalar
kullanıldığı yere göre kontrol altında olduğunda yararlı olabileceği gibi (yoğurt, sirke gibi
oluşumlarında kullanılanlar) zararda verebilmektedir. Portakal suyu üretimi sonunda
68
www.KimyaMuhendisi.com
mikroorganizma varlığı istenmemekte ve bulunmaları insanlarda hastalık hatta ölümle
sonuçlanan kötü olaylara sebep olmaktadır. Portakal suyuna uygulanan analizlerin
sonucunda ortaya çıkan mikroorganizma etkinliği, üretim, depolama ve satış sırasında oldukça
önemlidir.
Turunçgil meyve sularında bulunan mikroorganizmalar; aketobakteri, alternaria,
aspergillus, aureobasidiyum, bacillus, brettanomyces, byssochlamys, candida, citrobakteri,
cladosporium, cryptococcus, enterobakteri, escherichia, fonsecea, fusarium, geotrichum,
glukonobakteri, hanseniaspora, hansenula, penisiliyum, serrataria, kloeckera, lactobacillus,
mucor gibi çok sayıda bulunmaktadır (Nagy,Chen ve Shaw, 1993). Mikroorganizma
yükünden kurtulmak için asitli veya gazlı gıdalarda pastörizasyon işlemi yeterlidir.
Portakal suyu da asidik olduğu için sadece asidik ortamada yaşayan mikroorganizmalar
bulunmaktadır. Mikroorganizmaların varlığı tespit edildiğinde dolumdan önce
tekrarlanılacak bir pastörizasyon işlemi onların öldürülmesi için yeterli olmaktadır.
Özellikle son yıllarda uluslararası boyutta yaşanan gıda güvenlik sorunları, dünyada gıda
üretiminde güvenliği sağlamaya yönelik sistemlerin yeniden ele alınmasını gerekli
kılmıştır. Güvenli gıda üretimi yapabilmek için, üretimin her aşamasında TSE tarafından
ve Türk Gıda Kodeksi gibi yönetmeliklerce hazırlanan standardlarla belirlenmiş olan
maddelerin takibi yapılmaktadır.
Gıda güvenliğinde daha önce uygulanan geleneksel kalite kontrol yöntemleri üretilen ürüne
uygulanan kontrol sistemleri yetersiz gelmekte olduğundan ileriye yönelik olarak
geliştirilmiş olan HACCP adı verilen risk yönetim sistemi kurulmuştur. Uluslararası
standarları yakalamak için günümüzde üretim yapmakta olan meyve suyu işeltmelerinin
büyük bir çoğunluğu da bu risk sistemini uygulamaktadır. Bu sistem, işletmede her
aşamada oluşabilecek potansiyel tehlikeleri önceden belirleyerek sadece son ürünü değil,
ürünün üretildiği tüm işletmeyi de kontrol altına almak, öngörülen tehlikelerin tümü için
gereken önleyici ve düzeltici faaliyetleri sistematik bir şekilde planlamayı, bu bağlamda
hammadde tedarikinden başlayarak tüm işlletme süreçlerinde saptanacak kritik kontrol
noktalarında, yine önceden saptanmış olan ölçüm ve analiz yöntemleriyle izleme
faaliyetlerinin sürekli olarak yürütülmesi ile olası fiziksel, kimyasal, mikrobiyolojik
kaynaklı sağlık risklerini en aza indirgemeyi planlamaktadır (Karaali,2003).
69
www.KimyaMuhendisi.com
HACCP sisteminin çalışmasında ifade edildiği gibi kalite kontrol bütün üretim aşamasında
gerçekleşmektedir. Portakal suyu üretimi sırasında her kademede kalite kontrol
işlemlerinin yapılmasının önemi büyüktür. İlk önce yapılması gereken testler hammaddeye
uygulanacak olan testlerdir. Hammaddenin olgunluğunun yanı sıra içersindeki acılık
bileşenlerinin konsantrasyonuna da bakılarak gereken adsorbsiyon işlemi
gerçekleştirilmelidir. Bundan sonra denetleyiciler, meyve suyu eskstrakte edilmeden önce
meyveleri sınıflandırma işleminde kötü olan meyveleri ayırırlar.
Daha önce ifade edildiği gibi, ürünün kalitesini etkileyen bir başka bileşende portakal
yağıdır. Uygun ekstraksiyon makinesi kulllanılmaması ya da ekstraksiyon işlemi sırasında
oluşan herhangi bir aksilik sonucu meyve suyunda bulunan portakal yağı miktarı olması
gerekenin üzerine çıktığı hemen fark edilmesi takdirinde, deoliling işlemi yapılarak meyve
suyuna acılığı ortadan kaldırılmış olur.
Ekstraksiyon ve konsantrasyon sonrası USDA (United States Department of Agriculture),
TSE (Türk Standarları Enstitüsü) gibi birimler tarafından hazırlanmış kalite kontrol
standardlarıyla karşılaştırma gerçekleşir. Bu sırada yapılan en önemli ölçüm, meyve suyu
içersindeki şeker seviyesi ve Briks derecesinin ölçümüdür. Kullanılan portakalların
çeşitlerine ve büyüdükleri sıradaki çevre koşullarına göre şeker seviyesi değişmektedir.
Üreticiler kimi zaman farklı çeşit portakallar kullanarak uygun şeker dengesinde bir
karışım hazırlamaktadır. Türk gıda kodeksine göre, asidik tadı düzenlemek amacıyla
eklenen şeker miktarı litrede 15 gramı, tatlandırma amacıyla eklenen şeker miktarı ise
litrede 150 gramı geçmemelidir. Eklenen toplam şeker miktarı litrede 150 gramı
aşmamalıdır. Ayrıca meyve sularının içerisine şekerin dışında izin verilen eklenecek
maddeler; mineraller, vitaminler ve asidik dengeyi kurmak için lt başına 3 gramı
aşmayacak miktarda limon suyu konulabilmektedir.
Son portakal suyu ürünü, içersinde birçok anahtar parametre göstergesi içermektedir. Bir
kontrol paneli meyve suyunun flavor ve doku gibi özelliklerini ölçerek kontrol altında
tutmaktadır. Bunlar; asitliği, portakal yağı oranı, pulp miktarı, pulp hücre bütünlüğü, rengi,
vizkozitesi, mikrobiyolojik bulaşma, ağız bıraktığı tat ve lezzetidir. İstenilen özelliklere
sahip olduğu belirlenen portakal suyu dolum işlemine yönlendirilir. En son olarak yapılan
70
www.KimyaMuhendisi.com
kontrolde, portakal suyunun doldurma işleminde her bir ünitenin tam ve sızdırmaz şekilde
dolduğundan emin olmak için yapılmaktadır.
Kalite denetiminde herhangi bir üretim sürecinin kontrolü için bilinen en önemli yöntem
kontrol kartlarının kullanılmasıdır. Bu kullanımda üretimden alınan numuneler sayısal
olarak değerlendirildikten sonra ortalamaları, değişim aralıkları ve ekstrem sınırları
belirlenerek bir grafik oluşturulur. Daha sonra bu grafik üzerinde yorumlar yapılarak
üretim süreci hakkında bilgi edinilmeye çalışılır. Bu tipli incelemeler geniş çaplı olarak
B.C. Montgomery (1980) ve L.S. Nelson (1994) gibi araştırmacıların çalışmalarında yer
almaktadır. Ayrıca bir üretim sürecinde üretimin kalitesinin kontrol altında olup
olmadığından çok, zaman içerisinde bu kalite değişimini etkileyen faktörlerin etkisinin
tespit edilmesi de oldukça önemlidir.
6.1 Portakal Suyunda Kaliteyi Belirleyen Parametreler
Üretilen portakal suyundan beklenen mikrobiyolojik kalitesi, beslenme kalitesi, kimyasal
kalite, fiziksel kalite ve duyusal kalitesinin yüksek olmalıdır. Gıda üretici için öncelik,
insan sağlığıyla oynamamak olduğundan mikrobiyolojik kalite en önemlisidir. Bundan
sonrada portakalın duyusal kalitesi gelmektedir. Bu kalite türü, tüketiciyi satın almaya
yönelten kalite olduğu için oldukça önemlidir.
Bu kaliteleri belirleyen parametreler;
➢ Patojen mikroorganizma varlığı: Öncelikle mikrobiyolojik kalite en önemli kalitedir.
Üretilen portakal suyunun, içerisinde patojen mikroorganizmaların varlığının
olmaması ve güvenli gıda olması gerekmektedir.
➢ Besin değeri: Portakal suyu içerisinde bulunan bileşenlerin, insan yaşantısında bir
günlük ihtiyacını karşılaması besin kalitesini belirlemektedir. C vitamini, B kompleks
vitaminleri, şeker, karbonhidrat, mineraller gibi bileşenlerin miktarı hem beslenme
kalitesini hem de kimyasal kalitesini belirlemekte önemli rol oynamaktadır.
➢ Renk: Herhangi bir gıdanın tüketici üzerinde olumlu veya olumsuz yönde uyandırdığı
ilk etki onun rengi ile, yani; görsel yolla gerçekleşmektedir. Sadece bu neden bile
gıdalar için rengin ne kadar önemli olduğunu ortaya koymaktadır. Renk insanların
71
www.KimyaMuhendisi.com
duyu organlarıyla anladığı kalitenin yani duyusal kalitenin parametrelerinden biridir.
➢ Görüntü: Duyusal kalitenini parametrelerinden olan görüntü de tüketicinin
beklentilerini karşılamalıdır. Portakal sularında beklenilen görüntü genel olarak, taze
sıkılmış portakal suyu gibi parçacıklı yapıda portakal suyudur. Bu tarz görüntü
tüketici de meyve suyunun taze olduğuna dair bir izlenim yaratmaktadır.
➢ Tekstürel özellikler: Başka bir deyişle, dokusal özellikler bunlar portakal suyunun
içimi sırasında ağız içerisinde bıraktığı izlenimlerdir. Üretilen portakal suyunun
içerdiği pulp miktarı ve akışkanlığı ürünün tekstürel özelliklerini oluşturmaktadır.
➢ Koku: Portakalın kendisine has kokusunu belirleyen maddeler içersindeki aroma
maddeleridir. Aynı zamanda belleğimizde yer alan portakal kokusu portakal yağında
bulunmakta olduğundan, portakal suyu içersinde belirli bir miktar portakal yağı
bırakılmaktadır.
➢ Tat: Portakal suyunun içersinde bulunan suda çözünmüş olan katı maddeciklerin,
aroma maddelerinin oluşturduğu komplike bir özelliktir. Portakal suyundaki aroma
maddeleri konsantre etme sırasında kayıplar yaşanmakta olduğu için aroma ya da taze
portakal suyu ilave ederek tat özelliğini korumaya çalışılmaktadır.
➢ Lezzet: Koku ve tat duyularının birleşimi olarak oluşmaktadır. Aroma maddelerinin
portakal suyunun içersinde çözünmüş katı partiküllerin varlığına bağlıdır.
6.2 Portakal Suyuna Uygulanan Kalite Kontrol Testleri
Meyve suyuna uygulanan kalite kontrol testleri; fiziksel analiz, kimyasal analiz ve
mikrobiyolojik analiz olarak üçe ayırılır.
Meyve suyuna uygulanan fiziksel ve kimyasal analizler; renk tayini, görülebilir vizkozite
tayini, çözünür kuru madde tayini, toplam asitlik tayini, laktik asit tayini, uçucu asit tayini,
hidroksimetil furfurol tayini (HMF), sitrik asit tayini, tartarik asit tayini, prolin tayini, formal
sayısı tayini, koruyucu madde tayini, toplam kükürtdioksit tayini, meyve oranı tayini, boya
maddeleri tayini, askorbik asit tayini, şeker tayini, dolum oranı tayini, dolum toleransı tayini,
nitrat tayini, yapay tatlandırıcı madde aranması, dimetilpolisiloksan miktarı tayini, toplam
asitlik tayini, karbondioksit tayini gibi çok çeşitlidir.
72
www.KimyaMuhendisi.com
Mikrobiyolojik analizler ise, mikrobiyolojik aktiviteyi tespit etmek amacıyla yapılmaktadır. Bu
analizler ve testler; toplam koliform tanısı ve sayımı, fekal koliform tanısı ve sayımı, toplam
hücre sayımı, toplam aerobik bakteri sayımı, spor oluşturan bakteriler, spor oluşturmayan
bakteri sayıları, demir bakterileri, mantar tayini ve sayımı, alg tayini ve sayımı,
streptococcus feacalis tanısı ve sayımı, sülfür oksitleyici (thiobacillus sp.) bakteri tayini ve
sayısı, sülfat redükleyen bakteri (desülfovibrio sp.) sayısı ve tanısı, proteolitik
mikroorganizma tayini ve sayısı, maya tayini ve sayımı, asit oluşturan (asidofilik) bakteri
tayini, actinomycetes tayini, nitrit oluşturan bakteri tayini, nitrat oluşturan bakteri tayini,
selülolitik mikroorganizma tayini, protozoa tayini, atık sularda toksisite tayini (balık ve
bakteri biyo-deneyleri), atık sularda toksisite tayini (bakteri toksisitesi), aktif çamurun
mikrobiyolojik incelenmesi, zenginleştirilmiş bakteri toksisite testleri, metan çıkış
oranlarının tespiti gibi çeşitlidir.
Mikroorganizmalar, standarda dayalı sayım yöntemleri ile sayılabilmektedir. Standarda
dayalı sayım yöntemi, indirek sayım yöntemleri arasında yer alır. Canlı hücre sayısına
bağlı kıyaslamalı sayı belirleme yöntemleri bir standart kurveye dayandırılır. Buna göre,
aynı hücre süspansiyonundan canlı hücre sayımı ile birlikte optik yoğunluk, kuru madde
veya protein tayinleri yapılır ve elde edilen sonuçlar canlı hücre sayısına karşı bir kurvede
gösterilir. Daha sonra, aynı mikroorganizmanın üretildiği bir ortamdaki canlı hücre sayısı,
kurvede yer alan diğer parametrelerden birinin belirlenmesi ile saptanır.
Standarda dayalı sayım yöntemleri ile mikroorganizma sayısının belirlenmesi oldukça
süratli yöntemlerdir ve en doğru sonuç protein tayini ile alınır. Bunu sırası ile kurumadde
tayini ve optik yoğunluk yöntemleri izler.
Kalite kontrol testlerinin uygulamada ise, yapılan ilk işlem numune almadır. Numune alma
işlemi, numune sayısının ve sürekli üretim yapan sistemde hangi aralıklarla numune
alınması gerektiği işlemi istatiksel proses kontrol uygulanan işletmede belirli kriterlere
göre belirlenir. Ve bundan sonra veri toplamaya yani numune almaya başlanılır. Numune
miktarları üretim miktarlarına göre değişim göstermektedir. Bundan sonraki adım
yapılacak testin prensiplerini uygulamak ve verileri toplamaktır. Toplanan veriler TSE
standardlarında ya da Türk Gıda Kodeksi yönetmeliğinde belirlenmiş olan bileşenin ya da
mikroorganizmanın kritik nokta sınırı aşıp aşmadığı tespit edilir. Çıkan sonuca bağlı olarak
üretim sürecinde gerekli önlemler alınır.
73
www.KimyaMuhendisi.com
8. SONUÇ VE TARTIŞMA
Sonuç olarak; meyve suyu sanayinde, amaca uygun ve kaliteli hammadde seçilip,
hammaddeye gerekli testler yapılarak portakalların özellikleri iyice tanınca ve portakalın
sahip olduğu kimyasal ve fiziksel özelliklere uygun ekipmanlarla üretim yapılınca, yüksek
kalitede ürün elde edilir. Yani kaliteli ürün elde etmenin ilk koşulu, kaliteli hammadde
kullanmaktır. Türkiye'de portakal suyu üretimin en büyük sorunu da budur.
Hammadde sorunun altında yatan sebep, Türkiye'de üretilen portakalların çoğunun
sanayiye uygun türler olmaması bununla beraber halkın taze meyveyi çok fazla tüketiyor
olmasıdır. Tüketim portakal fiyatının, uygun türlerin olmaması da ek işlemler nedeniyle
imalat fiyatının artmasına neden olur. Örneğin, sadece bazı meyvelerde yoğun olarak
bulunan acılık bileşenlerini ayırmak için adsorbans yöntemi üretime eklenir.
MEYED'in 2000 yılında yaptırdığı araştırmaya göre de, meyve suyu sektöründe üretilen
ürünlerin fiyatlarını oluşturan bileşenler ve işlemler göz önüne alındığında, portakal
konsantresinin fiyatını oluşturan giderlerin en büyük payını, %70 ile hammadde alır. Bu
araştırma var olan hammadde sorununu gözler önüne sermektedir. Hammaddeyi %10 ile
enerji giderleri takip etmiştir.
Bundan dolayı, şu an üretimdeki meyve suyu fabrikalarının çoğunluğu yurt dışından
konsantre ithal edip burada su, şeker, koruyucu madde ekleyerek portakal suyu karışımı
hazırlayıp piyasaya sürmektedir. Bu sorunun çözünebilmesi için yapılması gereken
çalışma, sanayiye uygun tipte portakal yetiştiren yeni portakal bahçelerinin kurulması,
bunun yanı sıra portakal çeşitlerinin olgunlaşma süreçleri gözden geçirip hasat
yapılabilecek sezonun genişlendirilmesidir.
Hammadde alımı gerçekleştirdikten sonra diğer önemli işlem, uygun ekipmanlarla
uygulanan meyveden meyve suyu çıkarma işlemidir. Portakal kabuğunda bulunan yağ,
acılık yaratan bileşenler gibi portakal suyunun tadını bozar. Yağ ayırma ve ekstraksiyon
işlemleriyle portakal yağı, meyve suyu ve meyve kabuğu ayrılmaktadır. Bu sırada
kullanılan yalnış ekipmanlar ya da başka bir hata sonucunda meyve suyundaki yağ miktarı
fazla olursa, deoiling işlemi gerçekleştirilir, bu da ekstra bir maliyet getirmektedir.
74
www.KimyaMuhendisi.com
Diğer bir önemli işlem, finişer işlemidir. Bu işlem portakal suyunda bulunan pulp miktarını
düşürmekte böylelikle portakal suyunun vizkozitesini ayarlamakta, istenmeyen PME
enzimini bulunduran pulpu uzaklaştırarak jelatinleşmeyi engellemektedir. Yeteri kadar
pulpu ayıramadığından, finişer işlemi gerçekleşir. Fakat bu iki işlem, PME enzimini ve
diğer enzimleri uzaklaştırma gerçekleştirilemediğinden pastörizasyon işlemi uygulanılır.
Pastörizasyon işlemi, PME ve diğer enzimleri inaktive ettiği gibi, portakal suyu içerisinde
bulunan mikroorganizma yükünden de kurtulmasına yardımcı olur. Ama taze olarak
üretilen %100 portakal sularında su miktarının fazlalığı ve pastörizasyon işlemi sırasında
uygulanacak fazla ısının portakal suyundaki aroma maddelerinin de kaybına neden olması
sebebiyle enzimlerin tamamı inaktive edilememekte ve uzun süre saklanması mümkün
olmamaktadır.
Bundan dolayı da, konsantre işlemi gerçekleşir. Buharlaştırarak konsantre işlemi sırasında
da aroma maddeleri kaybı yaşandığından, mümkün olduğunca kısa süre içersinde düşük
sıcaklıklarda bu işlem gerçekleştirilmeye çalışılmaktadır. Aroma kaybını en aza indirmek
ve portakal suyunun besin değerini artırmak için çok çeşitli çalışmalar pilot tesis
büyüklüğünde çalışmalar yapılmaktadır. Başka yöntemlerin yanı sıra, kullanılan evaparatör
makinelerini geliştirerek en az kayıpla su aktivitesi düşürülmeye çalışılmaktadır. Son
olarak da portakal suyu ve konsantresi üretiminden sonra, uygun işlemlerle uygun
materyaller kullanarak ambalajlama yapılıp portakal suyunun raf ömrü uzatılmaya
çalışılmaktadır.
Tüm bu işlemler portakal suyu üreten işletmenin ana ürün olarak portakal suyu ve portakal
konsantresi, yan ürün olarak da ekonomik değeri olan portakal yağı, portakal aroması,
hem hayvan yemi olarak kullanabileceği hem de pektince zengin olduğundan pektin
üretiminde kullanabileceği portakal posası elde edilir. Yani bu yan ürünlerin
pazarlanmasına çalışılarak işletme kazancını artırmak mümkündür. Üretimden katı atık
olarak çıkan posa ve kabuklar böylelikle değerlendirilmiş olur ve katı atık depolama ve
saklama masrafından kurtulunmuş olur.
75
www.KimyaMuhendisi.com
Son yıllarda Türkiye'de artan portakal üretimini ve iç ve dış pazarda artan portakal suyu
tüketimi değerlendirmek adına meyve suyu sanayine yeni yatırımlar yapılmalı, dünyadaki
gelişmeler ve çalışmalar izlenmelidir. Bunun yanı sıra, yurt dışında istenen kaliteyi ve
rekabeti yakalamak için HACCP, ISO gibi dünyaca tanınmış yöntemleri uygulayarak
kaliteyi artırıp, yeni ve büyük pazarlara açılınmalıdır. Yurt içi ve yurt dışı satışı
artırabilmek için de, tüketicinin değişen isteklerini karşılamak, üretimde gerekli
değişimleri yapmak, yeni yöntemler uygulanmak ve. tüm bunları dünyaya gösterebilmek
için uygun planlı bir pazarlama ağı oturturmak gerekmektedir.
Sonuçta, yüksek seviyede C vitamini, B kompleks vitaminlerini, mineralleri,
antioksidanları ve sağlığa yararlı bir sürü organik bileşenleri bünyesinde barındıran
portakal suyu, ülkemizde de gerektiği önemi görmeye başlamıştır. Yaptığım bu çalışmada
da, portakal suyu ve konsantresi üretiminin aşamaları tek tek ele alınıp, basit ama düzenli
bir işlem zincirinden oluştuğu gözlenmiştir.
76
www.KimyaMuhendisi.com
9.KAYNAKÇA
Acar, J., Gökmen, V. (2000), Meyve ve Sebze Teknolojisi Cilt 1, Hacettepe Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yayınları, Ankara, 85-143. Arthey, D., Ashurst, P.R. (2000), Fruit Processing Nutrition, Products and Quality Management, USA, 85-109. Bates, R.P., Morris, J.R., Crandall, P.G. (2001), “Principles and practices of small - and medium - scale fruit juice processing”, Food Science and Human Nutrition Department University of Florida, United States. Cemeroğlu, B., Karadeniz, F. (2001) Meyve ve Sebze İşleme Teknolojisi, Meyve Suyu 2 Üretim Teknolojisi, Ankara , 332-361. Cemeroğlu, B., Yemenicioğlu, A., Özkan, M.(2004),Meyve ve Sebzelerin Bileşimi, Meyve ve Sebze İşleme Teknolojisi, Cilt I, Başkent Klişe Matbaacılık, Ankara, 1-188. Halisdemir, N., Gürcan, M. (2005), “Gıda Sektöründeki İki Firmanın Üretim Süreçlerinin Katkı Maddeleri Bakımından Karşılaştırılması”, Fırat Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 17:72-77. Haypek, E., Silva, L.H.M., Batista, E., Marques, D.S(2000), “Recovery of aroma compounds from orange essential oil”, Brazil Journal of Cehmical Engineering. 17:4-7. Iada, R.T., Casimiro, K., Pontes, L.R.(2002), “Method for removing essential oil from industrially produced non concentrated orange juice”, USA. Jordan, M.J., Goodner, K.L., Laencia, J.(2003), “Deaeration and pasteurization effects on the orange juice aromatic fraction”, Lebensm-Wiss. U.-Technol, 36:391-396. Karahocagil, P.(2003), Turunçgiller, Tarımsal Ekonomi Araştırma Enstitüsü, 2. Karaali, A.(2003), Gıda HACCP uygulamaları ve denetimi,Sağlık Bakanlığı. Keskin, H., Erkmen, G. (1987), Besin Kimyası, İstanbul Mathews, R.(1994), “Frozen concentrated orange juice from Florida oranges”,Univesity of Florida,8. Nagy, S. ,Chen, C.S., Shaw, P.E. (1993), Fruit Juice Processing Technology, Florida, USA, 56-166. Nagy, S.(1978), Fruit juices, In Encyclopedia of Food Science, AVI Publishing Co., Westport. Pala, M. (2003) Gıda Teknolojisi Ders Notları, İstanbul. Selli, S., Cabaroğlu, T., Canbas, A. (2002), “Volatile flavour components of orange juice obtained from the cv. Kozan of Turkey”, Journal of Food Composition and Analysis,
77
www.KimyaMuhendisi.com
17:789-796. Türk Gıda Kodeksi (1998), Meyve Suyu Ve Benzeri Ürünler Tebliği. TSE 34, Turunçgil Meyveleri, (2007). Turhan, İ., Tetik, N., Karhan, M.(2006) “Kabuk yağlarının elde edilmesi ve gıda endüstrisinde kullanımı”, Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi, 3:71-77. Tressler, D.K., Josyln, M.A. (1971), Fruit and vegetable juice processing technology, AVI Publishing Co., Westport. Üzümcü, O.(2004), Meyve suyu üretimi, Proje, Yıldız Teknik Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü, İstanbul. Venturini Filho, W. G., Dornier, M., Belleville, M.P.(2003), “Tagential microfiltration of orange juice in bench pilot”,Cienc. Tecnol. Aliment., Campinas, 23:330-336. Yılmaz,Y.(2003), Meyve suyu üretiminde durultmada aktif kömür kullanım olanakları, Bitirme tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Gıda Mühendisliği Bölümü, Isparta. İnternet Kaynakları
[1] www.fmc.com
[2] www.indelicato.com
[3] www.brown-intl.com
[4] www.bertuzzi.it
[5] www.floridajuice.com
[6] www.patentstorm.us
[7] www.bahce.biz
[8] www.fao.org
[9] http://edis.ifas.ufl.edu
[10] www.meyed.org.tr
[11] www.scielo.br
[12] www.tarimkredi.org.tr
[13] www.tetrapak.com.tr
[14] www.tse.org.tr
[15] www.aritimsan.com