83
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

portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Uploaded from Google Docs

Citation preview

Page 1: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 2: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 3: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 4: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 5: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 6: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 7: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 8: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 9: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 10: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 11: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 12: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 13: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 14: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 15: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 16: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 17: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 18: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 19: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 20: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 21: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 22: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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,

Page 23: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 24: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 25: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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,

Page 26: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 27: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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,

Page 28: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 29: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 30: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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)

Page 31: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 32: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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).

Page 33: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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,

Page 34: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 35: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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]

Page 36: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 37: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 38: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 39: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 40: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 41: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 42: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 43: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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,

Page 44: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 45: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 46: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 47: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 48: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 49: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 50: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 51: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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).

Page 52: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 53: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 54: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 55: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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).

Page 56: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 57: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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)

Page 58: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 59: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 60: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 61: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 62: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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)

Page 63: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 64: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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)

Page 65: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 66: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 67: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 68: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 69: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 70: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 71: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 72: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 73: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 74: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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).

Page 75: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 76: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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

Page 77: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 78: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 79: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 80: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 81: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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.

Page 82: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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,

Page 83: portakal_suyu_ve_konsantresi_uretimi (örnek işlem için).pdf

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