ST TOZU TEKNOLOJS 1 ST TOZU Sttozu yal

SÜT TOZU TEKNOLOJİSİ 1

SÜT TOZU Süttozu, yağlı veya yağsız taze sütlerin suyunun mümkün olduğu kadar uçurulması suretiyle elde edilen kurutulmuş bir süt ürünüdür. Sütün uzun süre saklanması amacıyla üretilir. Mevsime bağlı süt üretiminin artması sonucu süt tozu üretimine gidilir. Süt tozu, sulandırılarak içme sütü olarak kullanılır. Ya da çeşitli besinlerin yapımında; Pasta, bisküvi, yoğurt, dondurma Peynir, çikolata, hazır çorba, bebek mamasında kullanılır. 2

Türk Gıda Kodeksi. Koyulaştırılmış Süt ve Süttozu Tebliği 3

4

Süttozu üretim akış şeması: • Süt standardizasyonu • Önısıtma (88 -90 C / 3 dk) • Buharlaştırma (%42 -48) • Isıtma (63 -74 C) • Homojenizasyon (20 Mpa) • Isıtma (72 C) • Püskürtmeli Kurutucu (180 - 200 C) • Akışkan yataklı kurutucu (100 C) • Depolama • Paketleme 5

1. Sütün seçimi, temizlenmesi ve standardizasyonu n n n Süt tozu üretiminde iyi kaliteli süt kullanılmalı, Asitlik derecesi yüksek olan sütlerden yapılan süt tozlarının güç erirler. Sütlerin metal kaplarda bekletilmesine bağlı olarak, süte geçen metaller yağ oksidasyonunu katalize ederler. Özellikle sütü, bakır kaplara koymaktan sakınmalıdır Temizleme santrifüj veya filtrelerinden geçirilerek yapılır. Yağ oranı ayarlanır, yani süt standardize edilir. Bundan sonra ön ısıtma işlemine tabi tutulur. 6

2. Ön ısıtma n n n Sütteki bakterileri yıkımlamak, enzimleri inaktif hale getirmek için yapılır. Eskiden uygulanan ön ısıtma dereceleri (74 -85 °C/ 30 dak. ) yerine artık daha yüksek ısı dereceleri uygulanmaktadır. 88 -90 °C da 3 -5 dakika süreyle uygulanan ön ısıtma süt tozundaki lezzet bozukluklarını giderir ve ürünün dayanma süresini uzatır. Bazı fabrikalar, 105 -120 °C' lik ısı işlemim tercih ederler Süt tozu üretiminde yüksek ısı, kısa zaman uygulamasının, düşük ısı, uzun zaman uygulamasından daha yararlı olduğunu vurgulamaktadır. Ön ısıtmaya alınan süt yoğunlaştırıcıya alınıncaya kadar 4 -5 o. C ye soğutulup saklanır. 7

3. Homojenizasyon n Homojenizasyon, süt yağının homojen biçimde dağılmasını sağlar. Bazı işletmelerde yağsız süt, süt yağı ilave edilmek suretiyle tam yağlı süt tozları elde etme yöntemi uygulanır. Homojenizasyon işleminden önce sütün bir ön yoğunlaştırmadan geçirilmesinde yarar vardır. Çünkü süt nekadar çok yoğunlaştırılırsa, süt proteinlerinin stabilitesi o kadar azalır ve sonuç olarak da süt tozunun suda erime kabiliyeti artar. Ön yoğunlaştırmanın %35 oranından fazla olmaması gerekir. 8

4. Yoğunlaştırma n n n n Yoğunlaştırma işlemi, üretimin hızının artması, süt tozundaki hava miktarının azalması, yani ürünün uzun süre dayanmasını sağlar. Ön yoğunlaştırma yapılan sütler, püskürtme yöntemiyle süt tozuna dönüştürüldükleri zaman, daha iri süt tozu partikülleri oluşmaktadır. Ön yoğunlaştırma yapılmadan püskürtme yöntemiyle elde edilen süt tozlarında partiküller daha küçük olup, daha yüksek fabrikasyon kayıpları ortaya çıkar. Yoğunlaştırılma işlemi yapılmadan sütün püskürtme yöntemiyle süt tozuna dönüştürülmesi için fazla ısıya ihtiyaç vardır. Ayrıca, kurutma döneminin de uzun sürmesi nedeniyle verimlilik düşer Sütün -atmosfer basıncında kaynatılarak yoğunlaştırılması, süt proteininin denatürasyonuna yol açacağından, -süt vakumda kaynatılarak yoğunlaştırılır. 9

n n n Sütün yoğunlaştırılması –dolaşımlı (circulation) –inen film tabakası (falling film) tipi evaporatörlerde yapılır. A. Dolaşımlı evaporatör: Bu tip eveporatörde süt sürekli vakum altında kaynatılarak, kısmen suyundan ayrılır. Kuru madde %30 -50 olacak şekilde yoğunlaştırılır. B. İnen film tabakası evaporatörü: Süt 70 -80 o. C de 1 dk da yoğunlaştırmak mümkündür. Isıya duyarlı besin unsurlarında kayıp en azdır. 10

n Bu amaçla birkaç eveporatörün birbirine seri bağlanmasından faydalanılır. Şekil 2. Üç Etkili Evaporatörün Çalışma Düzeni 11

5. Kurutma 1. Silindir metodu ile kurutma (Film Tabakası Halinde Kurutma) n a. Atmosfer basıncında kurutma yöntemi n b. Vakum altında yapılan kurutma yöntemi 2. Püskürtme metodu ile kurutma n a. İnce Deliklerden Püskürtme n b. Santrifugal Püskürtme 12

Silindir Metodu ile kurutma n n Süt, 143 -149 o. C ısıdaki buharla ısıtılmış silindirik metal yüzeylerde, atmosfer basıncı altında 2 -3 sn ısıtılarak ince tabaka şeklinde kurutulur. Kurutma ünitesi birbirine paralel demirlerden yapılmış iki silindirden ibarettir. Silindirler arasında 0. 50. 7 mm boşluk bulunur. Silindirlerin alt kısmında kurutulmuş sütün toplandığı kaplar bulunur. Silindirlere verilen buharın basıncı 4. 2 -4. 9 kg/cm 2 dir. Şekil 1. Silindir Metodunun Çalışma Diyagramı 13

§ Silindirlerin arasına yukarıdan akıtılan veya yandan püskürtülen süt ince bir tabaka halinde silindirlerin sıcak yüzeyine yayılır. § Yarım devirden sonra suyu buharlaşarak tamamen uçurulur. § Silindirler üzerinde oluşan çok ince film tabakası dış yüzeyindeki bıçaklarla kazır. Kurutulmuş ve kazınmış süt, alt kısımda bulunan kaplar içinde toplanır. § Daha sonra öğütülür, elekten geçirilir. Sert ve yanmış partiküller ayrılır. 14

15

Sistemin verimli çalışmasında ve kaliteli bir ürünün elde edilmesinde etkili faktörler: n n n Silindir üzerinde oluşan film tabakasının kalınlığı Film tabakasının her noktada ayni kalınlıkta olması Kurutma ısısı ve zamanı (buhar basıncı, silindirin dönüş sürati) Sütün veya konsantrenin ısısı Kurutulması istenen sütün yoğunluk derecesi 16

Bu yöntemde : n Süt tozu üretimi daha ucuza mal olmakta, n Koyulaştırılmış süt kullanımı zorunlu değil, n Sütteki bakterilerin büyük çoğunluğunun yıkımlanması, n Kurutma aygıtı az yer işgal eder ve özel binaya gereksinim duyulmaz n Az miktardaki sütü işlemenin mümkün olması gibi avantajları vardır. 17

Silindir yöntemi başlıca iki sistemden oluşur: n a. Atmosfer basıncında kurutma yöntemi n b. Vakum altında yapılan kurutma yöntemi 18

n n Atmosfer basıncında yapılan kurutma: Bu yöntemin uygulanması için iki sistem geliştirilmiştir. -Tek silindirle çalışan Gabler-Saliter sistemi -Çift silindirle çalışan Bütttner sistemi Çift silindirle çalışan Büttner sistemi geniş uygulama alanı bulmuştur. Bu yöntem sonraları daha da geliştirilmiş ve sütün silindirler üzerine püskürtülmesiyle çalışan Escher-Wyss yöntemi uygulanmaya başlanmıştır. 19

Vakum altında yapılan kurutma: n n Vakum altında silindir yöntemiyle elde edilen süt tozu üstün nitelikli bir üründür. Vakumlu silindir yönteminde de prensip aynı atmosfer basıncı altında çalışan silindirli kurutucularda olduğu gibidir. Burada yegane farklılık, silindirlerin bir vakum odasında çalışmalarıdır. Bu sistemin en gelişmiş modelleri, Bufloe-Blaw-Knox'un çift silindirli kurutucularıdır. 20

Bu yöntemle elde edilen süt tozları, normal silindir yöntemiyle elde edilenlerden aşağıdaki özellikleriyle ayrılırlar. Vakumlu kurutma yönteminin avantajları n n -Süt tozu suda çabuk erir -ihtiva ettiği rutubet oranı düşüktür -Süt tozu partikülleri arasında kalan hava oranı en az miktardadır. -Uzun ömürlüdür (dayanma süresi) Vakumlu kurutma yönteminin dezavantajı, cihazın pahalı oluşu ve işletme masraflarının yüksek oluşundadır. 21

Püskürterek kurutma n n n n Püskürtme yöntemiyle kurutmada prensip, sütü sıcak bir hava akımı içerisinde püskürterek damlacıklar haline dönüştürüp kurutmaktır. Burada süt damlacıkların çapı çok ince 0. 05 mm kadardır. Süt geniş bir kazana küçük damlacıklar şeklinde püskürtülür, sıcak hava ile karşılaşarak ani olarak toz şeklinde kurutulur. Bu damlacıklar sıcak hava akımında sularını derhal kaybederler. Bu işleme tabi tutulan sütten oluşan damlacıklarda taşıdıkları suyu hemen kaybederek kurutma odasının tabanına düşerler Bu işlem 3 aşamada gerçekleşir: 1. Yoğun sütün çok ufak damlacıklar halinde püskürtülmesi 2. Püskürtülen sütün sıcak hava ile kurutulması 3. Süt tozu partiküllerinin kurutma havasından ayrılması 22

n Bir püskürtmeli kurutma cihazının en önemli kısmı atomizerdir n Atomizer kurutulacak sıvıyı çeşitli faktörlere bağlı olarak 50 -500 mikrometre çapında küçük zerreciklere parçalayan cihazdır. n Atomizer de ne kadar küçük damla elde edilebilirse, yüzey alanı o kadar artacağından kurutmanın da etkinliği artar. 23

n n Burada iki sistemden yararlanılır: A. İnce Deliklerden Püskürtme (daha çok benimsenmiştir) B. Santrifugal Püskürtme: Yüksek tazyik altındaki süt ya çok ince deliklerden püskürtülür veya çok süratle dönen bir disk yardımıyla (santrifugal güç) çok küçük damlacıklara dönüştürülür, yahut da kurutma odasına dikey olarak sevk edilen çok sıcak hava akımının içine yatay istikametten püskürtülür. 24

İnce Deliklerden Püskürtme: n n n Yoğunlaştırılmış süt, 175 -200 atmosfer basınçla pompa, buhar veya tazyikli hava yardımıyla ince deliklerden sıkıştırılarak geçirilmek suretiyle zerrecikler halinde püskürtülür. Oluşan bu zerreciklerin çapı, uygulanan basınca ve deliklerin genişliğine göre değişir. Basınç ne kadar yüksek ve delikler ne kadar olursa, elde edilen süt tozu da o kadar ince zerreli olur. Süt tozu yapımında uygulanan ön yoğunlaştırmanın %35 oranından fazla olmaması gerekir. Çünkü, işlenecek süt yoğunlaştırıldıkça püskürtme deliklerinin tıkanma olasılığı da artar 25

Santrifugal püskürtme: n n n Fışkırtılan sütün zerreciklere dönüştürülmesi dakikada 500020000 devir yapan bir disk vasıtasıyla olur. Sütün zerreler halinde dağılımı diskin dönüş sürati ile ilgilidir. Bu yeni yöntemin getirdiği en büyük avantaj, % 50 oranına kadar ön yoğunlaştırmadan geçirilmiş sütleri toz haline dönüştürebilmesindedir. Bu nedenle kurutma işlemi daha ekonomik olarak yapılır. 26

6. Kurutma Odası n n Kurutma odaları çeşitli şekilde olur. Büyüklükleri de farklıdır. Dört köşe, silindir şeklinde ve konik yapıda kurutma odalarından yararlanılır. Bunların yapımında paslanmaz çelik ve alüminyum kullanılmaktadır. Bazı kurutma kulelerinin iç yüzü, üzerleri sırçalı fayansla kaplıdır. Önemli olan odaların veya kulelerin iç yüzlerinin pürüzsüz, yani kaygan olmasıdır. Gözetleme pencereleri ve kapılar çok iyi kapanmalıdır. Aksi halde içeri hava girebilir. 27

Kurutma Odası n Kuruyan süt zerrecikleri püskürtme odasının ilk kısmında toplanır. n Sıcak hava ise filtre edilmiş olarak uygulanır. n Nemli sıcak hava (66 -96 o. C) üst taraftan, n n kurutulmuş süt alt taraftan mekanik yolla yada emilerek dışarı atılır. Kurutma işleminden sonra süt tozunda kalan yağın katılaştırılması için hemen soğutma işlemine geçilmelidir. 28

7. Süt Tozunun Kurutma Odasından Alınması n n n Kurutma tesislerinde genellikle elde edilen süttozu mekanik yolla kurutma kulesinden alınır. Diğer bazı tesislerde ise, süt tozu dışarı atılan hava ile ayırım odasına üfürülür ve süt tozu burada soğuk hava ile soğutulur. Ancak, bu sistemde soğutmanında yapılması zorunluluğu vardır. Aksi halde, yüksek ısıda uzun süre bekletilen süt tozlarında lezzet bozukluğu ortaya çıkar ve böyle ürünlerin dayanma süreleri de kısa olur. Süt yağı dışarı sızar ve sızan yağ süt tozuna sıvanır. Serbest yağın bir kısmı ürünün yüzeyini kaplar. Böylece yağın okside olması süratlenir. 29

30

8. Paketleme n n n n Silindir metodu ile elde edilen süt tozu öğütüldükten, Püskürtme metodu ile elde edilen süt elendikten sonra paketlenir. Paketlemede oksijen ve rutubeti geçirmeyen materyal kullanılır. En iyisi teneke kutudur. Kısa süre saklanacaksa karton kutu kullanılır. Vakumla çalışan doldurma makinaları kullanılır. Paketteki hava el değmeden vakum pombası ile alınır. Süt tozu pakete dolar. Doldurma işleminden sonra alınan havanın yerine azot gazı sevkedilir. 31

Süt tozunun muhafazası n n n n Muhafaza koşulları; ısı, ışık, rutubet süt tozunun kalitesini, raf ömrünü kısaltır. Bu nedenle süt tozu serin, düşük rutubetli, ışıksız ortamda muhafaza edilmelidir. Püskürtme metodu ile elde edilmiş -Yağlı süt tozu= 6 ay Püskürtme metodu ile elde edilen Yağsız süt tozu=1 yıl saklanır Silindir metodu ile elde edilen yağsız süt tozu=1. 5 -2 yıl Püskürtme tekniğinde süt tozunda havanın kalması, silindir tekniğinde daha yüksek ısı kullanılması nedeniyle silindir tekniğinde elde edilen ürünün muhafaza süresi daha uzundur. Yağsız süt tozu, yağlılara göre 2 kat daha uzun süre saklanır. 32

Püskürtme ve silindir metodu ile elde edilen süt tozlarındaki farklar n n n n Püskürtme metodu Akıcı ve beyaz renkte Parça içermez Rutubet %2 -3. 5 Suda çözünme oranı %98 -99 Partiküller düzenli, küresel, oval Hava kapsayan partiküller %10 -70 Hacim ağırlığı 0. 5 -0. 8 g Silindir metodu Koyu kıvamlı Tanecikli %1. 5 -2. 5 %80 -85 düzensiz Çok az hava kapsar 0. 3 -0. 5 g 33

Süt tozunda görülen kusurlar Kekleşme: n Süt tozunun topaklanması olayıdır. n n n Fiziksel bir kusurdur. Süt tozunun bayatlık belirtisidir. Süt tozunun yapısında bulunan laktozun fiziksel durumu ile ilgilidir. Normalde laktozun kristalize olması istenir. Dehidre laktoz su alarak kekleşir. Süt tozunun çözünme yeteneği azalır, besleyici değeri ve lezzeti de azalır. 34

Çözünebilme yeteneğinin azalması: n Uygulanan metodla ilgilidir. n Püskürtme metodu ile daha çok çözünen süt tozu elde edilir. n Kuru maddesi %30 un üzerinde süt kullanılması n Ön ısıtmanın 75 o. C nin üzerinde yapılması n Silindir metodunda 170 o. C nin üzerinde ısı kullanılması n Yüksek ısı n Rutubette muhafaza neden olur. n Kusurun önlenmesi için ambalajlama anında havanın boşaltılması ve azot gazı verilmesi gereklidir. 35

Renk değişiklikleri: n Koyu renk oluşumu: Fazla ısıtma, yüksek rutubet, muhafaza ısısının yüksek olması, yüksek asitlikte süt kullanılması n Bayat lezzetli ve kahverengi görünüm: Laktozun aldehit grubu ile proteinlerin amino grubu arasında meydana gelen reaksiyon sonucu şekillenir. (Maillard reaksiyonu) 36

Lezzet bozuklukları: n Protein yapısında meydana gelen değişikliklerden meydana gelir. n Kötü kaliteli asitliği ilerlemiş süt kullanılması n Rutubetin fazla olması, n Yüksek ısı, ışık ve rutubetli ortamda muhafaza Koku ve çeşni değişiklikleri: n Yağlı süt tozunda yağın hidrolizasyonu ve oksidasyonu sonucu şekillenir. 37

Yağın oksidasyonu: n Tam yağlı süt tozlarında, yağlardaki doymamış yağ asitlerin çift bağların oksidasyonu sonucu oluşan peroksitler; aldehit, keton ve asitlere parçalanarak hoş olmayan koku şekillenir. n n n n Oksidasyonu artıran faktörler: Ağır metallerin varlığı, asiditenin yüksek olması, Ürünün ışıkta muhafazası Oksitleyici enzimler Oksidasyonu önlemek için: paketlerde oksijen alınarak yerine azot veya CO 2 verilir. Kurutma işleminden önce süt 88 o. C ye ısıtılır. Süte antioksidanlar (askorbik asit) katılır. 38

Yağın hidrolizasyonu: n n Orijinal yada mikrobiyel lipazların oluşturduğu hidrolitik ransidite acılık yapar. Bu kusur yüksek ısıda uygulanan ön ısıtma ve hijyen kuralları ile önlenir. 39

n n n Mikrobiyolojik kusurlar: Süt tozu tekniğine uygun üretildiği takdirde çok az saprofit içerir. Süt tozunda su miktarı çok düşük olduğundan mikroorganizmaların üremesi engellenir. n n n Mikroorganizmaların hemen tümü üretimden sonra bulaşır. Salmonelladan ileri gelen zehirlenmelere rastlanmıştır. Ender olarak da Stafilakok toksini (enterotoksine) izole edilmiştir. 40

**** n n Rekonstitüe süt: Süt tozunun su içerisinde çözündürülmesi yoluyla elde edilen süte denir. Süt tozu+su-----süt Rekombine süt: Saf süt yağı rekonstitüe süte eklenerek tam yağlı süt elde edilir. Bu süte denir. Süt Yağı+(süt tozu+su)-----tam yağlı süt Toned süt: Manda, koyun gibi yağ oranı yüksek sütlerin yağ oranını düşürmek için kremanın alınması yerine yağsız rekonstitüe (yağsız süttozu+su) ilave edilerek normal bileşime getirilir. Bu şekilde edilen süte tonned süt denir. (Yağsız süttozu+su)+yağlı süte ilave ------normal süt Filled süt: Yağsız süt tozu, su ve bitkisel yağ kullanılarak elde edilen süte denir. (Yağsız süttozu+su)+bitkisel yağ 41