Meyve ve Sebzelerin Kurutularak Muhafazası

Transcription

Meyve ve Sebzelerin
Kurutularak Muhafazası
 Gıdaların kurutulması gıda maddesinden nemin uzaklaştırılması
olarak tanımlanır. Gıdaların kurutularak dayandırılma yöntemi ilk
çağlardan beri uygulanmakta olan en eski muhafaza yöntemi
ise de işlemin endüstriyel boyuta taşınması 18. yüzyılda
gerçekleşmiştir.
 Gıda maddelerine uygulanan kurutmanın birçok amacı vardır.
 Bunlardan
en
önemli
olanı
depolama
sırasında
ürünün
bozulmasını önlemektir. Kurutma ile ürünün nemi mikrobiyal
gelişme ve diğer reaksiyonları sınırlamaya yeterli seviyeye
düşürülerek bu amaca ulaşılır.

Ayrıca nem miktarının düşürülmesiyle tat, koku ve besin değeri
gibi kalite özelliklerinin de korunması sağlanmaktadır.

Kurutma işleminin diğer bir amacı da, ürün hacmini azaltarak,
taşınma ve depolanmasında verimliliği arttırmaktır.
Hava – Su Buharı Karışımlarının Özellikleri
 Kurutma gibi işlemlerde kurutma yoluyla uzaklaştırılan suyun
hava-su buharı fazı içerisinde buharlaştırılması söz konusudur.
Bu nedenle hava-su buharı karışımlarındaki su buharı miktarının
tanımlanması gerekli olmaktadır. Bu amaçla farklı tanımlar
kullanılabilmektedir. Bunlar; mutlak nem, molal nem, % nem, %
bağıl nem ve çiğlenme noktasıdır.
 Mutlak nem (H): Hava-su buharı karışımının mutlak
nemi, 1 kg kuru hava tarafından taşınan suyun
kilogram cinsinden miktarıdır. Birimi kg w/kg kh’dır.
 Bağıl nem (Hr): 1 kg kuru havanın taşıdığı nem
miktarının aynı sıcaklıkta taşıyabileceği maksimum
nem miktarına oranı olarak ifade edilebilir.
 Çiğlenme noktası: Doymamış bir hava-su buharı karışımı
soğutulacak
başlangıçtaki
olursa,
toplam
bileşenlerin
basınç
bağıl
değişmediği
miktarlarında
ve
sürece
kısmi
basınçlarında bir değişme meydana gelmez. Bu durum belli bir
sıcaklığa kadar böylece devam eder. Karışımdaki su buharının
kısmi basıncı, saf sıvının buhar basıncına eriştiği sıcaklıkta,
hava-su buharı karışımı doymuş hale gelir ve sıcaklığın daha da
düşmesi suyun yoğunlaşmasına neden olur. Su buharının kısmi
basıncının, saf suyun buhar basıncına eşit olduğu sıcaklığa
karışımın “çiğlenme” veya “yoğuşma noktası” denir.
Denge Nem Miktarı ve Su Aktivitesi
 Gıda maddeleri sabit sıcaklık ve neme sahip bir ortamda
bekletildiğinde, su alırlar veya verirler. Yeterli süre sonunda
bulundukları ortam ile dengeye ulaşırlar. Dengede maddenin su
kaybetme hızı ile kazanma hızı birbirine eşit olur. Bu durumda
maddenin nem miktarı sabit kalır. Bu nem miktarı denge nem
miktarı (Xe) olarak bilinir. Gıda maddesinin denge nem
miktarının bilinmesi kurutma, konsantrasyon, depolama,
karıştırma ve paketleme koşullarının saptanmasında çok
önemlidir.
 Su aktivitesi gıdalarda bulunan suyun kullanılabilirliğini gösteren
termodinamik bir özelliktir.
 Su aktivitesi, gıda maddesindeki suyun yapıya ne şekilde bağlı
olduğunu,
bazı
kimyasal
ve
enzimatik
reaksiyonlarda,
mikrobiyolojik faaliyetler için kullanılabilme durumu ve derecesini
göstermektedir.
 Bir gıda maddesinin su aktivitesi gıda maddesinin içerdiği suyun
kısmi buhar basıncının aynı sıcaklıktaki saf suyun buhar
basıncına oranı olarak ifade edilir.
Pw
aw  o
Pw
 Burada;

aw = su aktifliği,

Pw = örnekteki nemin kısmi buhar basıncı,

o
w
P
= aynı sıcaklıktaki suyun saf buhar basıncıdır.
 % bağıl nem için aşağıdaki eşitlik yazıldığında aw için farklı bir tanım
daha elde edilir:
Pw
Hr = o  100
Pw
Hr
aw 
100
 Su aktifliği ürüne ait, denge bağıl nemi ise ürünün
dengede olduğu ortama ait özelliklerdir.
 Bu nedenle, iki eşitlik sadece denge halinde birbirine
eşittir.
Sorpsiyon izotermleri
 Denge nem miktarı ortamın sıcaklık ve bağıl
nemine bağlı olarak değişmektedir. Değişmez
sıcaklıkta farklı bağıl nemdeki ortamlarda
tutulan örneklerin denge nem miktarları,
ortamın % bağıl nemlerine karşı (veya su
aktivitesi) grafiğe alındığında sorpsiyon
izotermi elde edilir.
 Sorpsiyon
sözcüğü,
adsorpsiyon
ve
desorpsiyon izotermlerinin her ikisini de
belirlemek için kullanılan bir sözcüktür.
Sorpsiyon izotermi
 Sorpsiyon işlemi tersinir değildir. Bu nedenle de denge nem
miktarı dengeye ulaşma yönüne de bağlı olur. Tamamen kuru
maddenin nem kazanarak dengeye ulaşması sonucu çizilen
izoterme adsorpsiyon izotermi; nemli bir maddenin nem
kaybederek dengeye ulaşması sonucu çizilen izoterme
desorpsiyon izotermi denir.
Sorpsiyon izotermleri
 Adsorpsiyon izotermi tamamen kurutulmuş maddenin
belirli bağıl nemdeki ortamlarda tutulması ve nem
kazancına bağlı ağırlık artışının saptanmasıyla çizilir.
izotermleri ürünlerin nem çekme
özelliklerinin belirlenmesinde kullanılmaktadır.
 Adsorpsiyon
 Desorpsiyon izotermi ise başlangıçta nemli gıda
maddesinin aynı ortamlarda tutulması ve nem
kaybının saptanmasıyla belirlenir.

Kurutma Sırasında Meydana Gelen Başlıca Değişiklikler
A. Fiziksel değişiklikler
Kurutma sırasında meydana gelen fiziksel ve yapısal
değişiklikler çekme, çözünür madde göçü, kabuk oluşumu,
rehidrasyon kapasitesinde ve uçucu tat ve koku bileşenlerinde
gözlenen kayıplardır.
1.
Çözünür madde göçü
Kurutma sırasında kurutulan madde içinde hareket eden tek
bileşen su değildir. Canlı dokuda su, pek çok bileşeni içeren
bir çözelti halinde bulunmaktadır. Bu bileşenler küçük
molekül ağırlıklı şekerlerden, oldukça hidratlanmış büyük
moleküllere kadar bir değişim gösterirler. Kuruma sırasında
çözünmüş maddelerin bir kısmı da madde içinde yer
değiştirir. Doku canlı iken, hücre duvarının yarı-geçirgen
yapısına bağlı olarak, çözeltideki su ve bazı düşük molekül
ağırlıklı moleküller hücre duvarı boyunca difüzlenir.
A. Fiziksel değişiklikler
1. Çözünür madde göçü
2. Kabuk oluşumu
3. Çekme
4. Kurutma sırasında oluşan boyut ve
şekil değişiklikleri
5. Rehidrasyon kapasitesi
Genellikle sebzeler sebze kurutmadan önce haşlanır, bu durumda,
doku özelliklerinde değişiklik meydana gelir ve hücre duvarı
büyük moleküllere de geçirgen hale gelir. Haşlanmış böyle
sebze dilimi hava ile kurutulduğunda, kuruma yüzeyde oluştuğu
için merkezden dış yüzeye doğru yer alan her bir tabaka
diğerine göre daha nemlidir ve yüzeyde kuruyan tabakalar alt
tabakaları baskılamaktadır.
Kuruma sırasında nem hareketi merkezden yüzeye doğrudur
ve
akışın nedeni daha önce de belirtildiği gibi sıvı veya buhar akışı veya
serbest su moleküllerinin difüzyonudur. Uçucu olmayan çözünür
madde göçü buhar hareketi ve difüzyona bağlı olmayıp, sadece sıvı
çözelti hareketi ile gerçekleşir. Bu nedenle çözünmüş madde göçü,
meyve ve sebzenin fiziksel yapısı kadar madde içinde sıcaklık ve
nem dağılımını etkileyen kurutma koşullarına da bağlı olur.
Nem hareketi, sıvı akışına bağlı olarak gerçekleşiyorsa,
çözünür maddeler de su ile birlikte yüzeye taşınır. Ancak,
çözeltinin hücre duvarını aşmasını gerektiren hallerde,
düşük molekül ağırlıklı olanlar kolloidal yapıda olanlardan
ayrılır. Bu şekilde yüzeye taşınan kuru madde su
buharlaşıp ayrılınca, yüzeyde bir kuru madde yığılımı
görülür. Yüzeydeki çözünür madde konsantrasyonu
arttığında, bu kez de yüzeyden iç kısma çözünen difüzyonu
başlar. Konsantrasyon farkı olduğu sürece difüzyon devam
eder. Meyve ve sebzedeki sürekli sıvı fazı ortadan
kalktığında çözünür madde difüzyonu da durur.
Çözünür madde göçüne neden olan benzer bir durum da
hücre sıvısının yüzeye ve hatta dışarı akmasıdır. Ancak bu
olay farklı bir şekilde gelişir. Kuruyan yüzey tabakalarındaki
çekme, dilimin iç kısımları üzerinde baskı yaratarak meyve
veya sebze suyunun gözenek, kılcal veya çatlaklar yoluyla
yüzeye taşınmasıyla sonuçlanır. Bu şekilde yüzeye ulaşan
sıvının hücre içindeki tüm maddeleri içermektedir. Bu
nedenle yüzey yapışkan ve cıvık bir sıvı ile kaplanır. Bu
olay özellikle erik ve kayısı gibi yumuşak dokulu meyvelerin
kurutulmasında ortaya çıkmaktadır.
2. Kabuk oluşumu
Kurutma koşullarının hatalı seçilmesi sonucu oluşan bir olaydır ve
kurutmanın ilk aşamasında kurutma hızının yüksek
olmasından kaynaklanır. Böylece yüzeyde oluşan kuru tabaka
büzüşerek alt tabakalara baskı yapar. Ancak, alt tabakalar
henüz nemli olduğundan üstten yapılan basınca direnç
gösterir. Bu durumda kuruma sonucu büzüşme olanağı
bulamayan üst tabakalar gerilip sert bir kabuk haline dönüşür.
Kabuk bağlama ile birlikte kuruma hızı da birden düşer.
Kabuk bağlama çözünür kuru madde göçüne bağlı olarak da
oluşabilir. Bu durum özellikle şekerlerce zengin olan
meyvelerin kurutulmasında gözlenir. İç kısımlardaki su bu
tabakayı aşamadığından kuruma durur ve ürün dışı kuru ve
sert, içi ıslak bir halde kalır.
3. Çekme
Çekme, kuruma sırasında meydana gelen en önemli yapısal
değişikliktir ve genelde kurumanın başlangıç aşamalarında
görülür. Çekme gıdada yapının çökmesi sonucu meydana
gelir;. Ancak meyve ve sebzelerde yapısal çekmenin
engellenmesi de çok zordur ve sonuçta kurutma sırasında
yapısal çekme ve çökme kaçınılmazdır. Dondurarak
kurutma gibi düşük sıcaklıklarda yapılan kurutma
işlemlerinde, çekmenin belli ölçülerde engellenmesi
mümkündür.
Kurutulan herhangi bir materyalde hiç bir çekme olmazsa ve
materyal kurutma sonunda da başlangıçtaki boyutlarını
korursa, bu materyalin kuruma sonundaki yığın yoğunluğu
sadece kaybedilen su kadar azalır.
Kurutma koşulları eğer iç kısımlarına göre materyal yüzeyinin
daha fazla ve hızlı kurumasına neden olmayacak kadar
ılımlıysa, kütle beraberce kurur ve muntazam bir çekme
oluşarak materyal şeklini kaybeder ve hacmi son derece
küçülür. Ancak dış tabakanın oluşumuna yol açan bir
kurutma uygulanmış ise, daha sonra kuruyan alt tabakanın
üzerine çökemediğinden kurumuş ürünün içinde kat kat
boşluk ve çatlaklar oluşur. Böyle bir kurumuş ürün dış
görüntüsüyle, orijinaline benzer ve sanki hiç çekme
olmamış veya çok az olmuş izlenimi verir. Bunlarda yığın
yoğunluğu çok düşüktür.
4. Kurutma sırasında oluşan boyut ve şekil değişiklikleri
Küp şeklinde doğranmış bir sebzenin örneğin havucun hava ile
kurutulduğunu düşünelim. Kurutmanın başlangıcında doku
“turgor” halindedir. Hücre içindeki sıvı basınç ve hücre membranı
gerilim altındadır. Sebze diliminin yüzeyi havuç suyu nedeniyle
nemlidir. Kuruma ile birlikte yüzeyden su buharlaşır ve buna bağlı
olarak yüzey sıvısında çözünen derişimi artar. Bu şekilde oluşan
konsantrasyon gradyanına bağlı olarak, iç kısımlarda bulunan
daha seyreltik çözeltideki su geçirgen hücre duvarlarını aşarak dış
yüzeye doğru hareket eder. Hala sıvı içeren ve bu nedenle
gerilmiş halde olan yüzey hücreleri kaybettikleri sıvıya bağlı olarak
hacimlerini azaltıp düzleşirler. Dış yüzey hala yaş ve
sıkıştırılamayan iç yüzeylerin üzerinde büzüşür. Kurumanın
ilerlemesiyle birlikte, dış yüzeydeki hücreler tamamen düzleşir ve
gerilir. Havuç küpünün köşeleri kaybolur ve yastık şekline
dönüşür.
(a)
(b)
(c)
5. Rehidrasyon kapasitesi
Kurutulmuş bir üründe aranan en önemli özellik suda
tutulduğunda taze halinde içerdiği kadar su alarak eski
haline ve şekline dönmesidir. Bu özellik dondurularak
kurutulan ürünlerde önemli ölçüde sağlanabilirse de,
geleneksel kurutma yöntemleriyle kurutulanlarda önemli
ölçüde kaybedilmiş olur. Kurutulmuş bir ürünün rehidrasyon
yeteneği, onun suda belli koşullarda tutulması sonucu
kazandığı su miktarı ile ölçülür. Ancak rehidrasyon
sırasında koşullar özellikle suyun sıcaklığı ve süre
rehidrasyon kapasitesi üzerinde etkilidir.
B. Kimyasal değişiklikler
Kurutma sırasında yukarda anlatılan fiziksel değişmelerin yanı sıra
çeşitli kimyasal değişmeler de meydana gelmektedir.

Bir gıda maddesi kurutulduğu zaman, karşılaşılan en önemli
sorunlardan biri esmerleşme olarak adlandırılan renk değişimidir.
 Renk esmerleşmesi kurutmadan önce, kurutma sırasında veya
depolama süresinde oluşur.
 Esmerleşme enzimatik veya enzimatik olmayan reaksiyonlar
sonucu olabilir.
 Özellikle meyveler gibi haşlanmadan kurutulan ürünlerde enzim
faaliyetleriyle, başta polifenoller olmak üzere birçok maddenin
yükseltgenmesine bağlı enzimatik renk esmerleşmesi meydana
gelir.




Renk esmerleşmesini engellemede en etkin yol
ürünün kükürtlenmesidir.
Esmerleşme derecesine bağlı olarak üründe
oluşan kusurlar da değişmektedir.
Eğer esmerleşme az miktarda olmuşsa, ürünün
sadece görünüşüyle ilgili soruna yol açmaktadır,
ama ileri derecede esmerleşme olmuşsa,
görünüşte meydana gelen kusurun yanı sıra
ürünün
tat-kokusunda
ve
rehidrasyon
kapasitesinde de önemli ölçüde bozulma meydana
gelebilmektedir.
 Kurutulan ürünlerde ayrıca uçucu bileşenler de su
buharı ile taşınarak uzaklaşmaktadır. Bu durum
gıdanın karakteristik tat ve kokusunun geri
dönüşümsüz olarak kaybolmasına neden olmaktadır.
Bu kaybı azaltmak için pek çok fiziksel yöntem
önerilmiş ve bazıları endüstriyel boyutta da
uygulanmıştır. Uygulanılan yöntemlerde, kurutucuyu
terk eden havadan uçucu bileşenlerin tutulması ve bu
bileşenlerin kurutulmuş ürüne eklenerek ürün
özelliklerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır.
Ozmotik Kurutma
 Ozmotik kurutma özellikle meyve ve sebze gibi materyallerin,
ozmoaktif maddelerin konsantre çözeltileri içine konması ve
üründen su uzaklaştırılması işlemidir. Çok eski yıllardan beri
bilinen bu yönteme son yıllarda daha fazla ilgi gösterildiği
görülmektedir.
 Ozmotik kurutma olarak bilinen bu yöntem gıda maddelerinin
(meyve, sebze, et, peynir ve balık) bütün veya parçalar halinde
yüksek derişimli çözeltilerin içine konması ve üründen su
uzaklaştırılması işlemidir. Su kaybının yanı sıra, ozmotik çözelti
ile ürün arasındaki konsantrasyon farkından çözünen madde
molekülleri de karşı akım ile difüzlenerek ürüne katılmaktadır.
Bu nedenle ozmotik kurutma olarak adlandırılan bu işlem ayrıca
“su uzaklaştırma doygun hale getirme işlemi” (impregnation
soaking process) ya da “ozmotik konsantrasyon” (osmotic
concentration) olarak da adlandırılmaktadır.
Ozmotik kurutmada aynı anda oluşan üç farklı kütle aktarımı
mevcuttur;

Bunlardan ilki, üründen çözeltiye doğru olan su akışıdır. Ozmotik
kurutma yoluyla gıda maddeleri 30 ile 50°C arasındaki sıcaklıklarda
ilk üç saat içinde su içeriklerinin %70 kadarını kaybederler.

Çözeltiden ürüne çözünen aktarımı ikinci kütle aktarımıdır. Böylece
koruyucu ajanın, herhangi bir besin öğesinin veya duyusal kalite
geliştiricinin istenilen miktarlarda ürüne katılımı mümkün
olmaktadır.

Üçüncü kütle aktarımı, ürüne ait çözünenlerin (şekerler, organik
asitler, mineraller, vitaminler, vb.) çözeltiye özütlenmesidir. Bu su
kaybı ve çözünen aktarımının yanında nicelik bakımından ihmal
edilebilirse de son ürünün bileşimi açısından önemlidir.
Meyve ve
sebze
Derişik çözelti
Su
Çözünen
Meyve veya sebzedeki çözünenler
(şekerler, mineraller, organik asitler vb.)
Ozmotik Kurutma
 Yaygın kurutma yöntemleri ile karşılaştırıldığında, ozmotik
kurutmanın iki önemli özelliğinin diğer yöntemlere göre farklılık
oluşturduğu görülmektedir.


Bunlardan ilki ozmotik kurutmayla üründen suyun
uzaklaştırılması,
Diğeri ise üründe formülasyon etkisinin sağlanmasıdır.
 Bu yönteme ait en önemli sınırlama ise üründeki nem miktarının
belli bir değere kadar düşürülebilmesidir. Bu nedenle ozmotik
kurutma, hava ile kurutma, dondurma, konserveleme gibi
işlemlerden önce bir ön işlem olarak kullanılmaktadır.
Ozmotik Kurutma
 Ozmotik kurutma ile kalitenin geliştirilmesi ve enerji tasarrufu
sağlanabilir;

Ozmotik kurutmada su üründen bir faz değişikliğine
uğramadan ayrılmaktadır. Bu nedenle klasik kurutma
yöntemlerine göre ozmotik kurutmaya ait enerji gereksinimi
düşük düzeydedir.

Kalitenin geliştirilmesi, öncelikle asit şeker oranının
artmasını, yapının iyileştirilmesini ve kurutma ve depolama
sırasında pigmentlerin kararlılığının arttırılmasını sağlayan
formülasyon değişiklikleri ile mümkündür. Ürüne katılan
çözünen rehidrasyon sırasında ürünün kararlılığını
arttırmakta ve kurutma veya dondurma sırasında, hücresel
parçalanmaları ve çökmeleri engelleyerek doğal doku
yapısını korumaktadır.
Ozmotik Kurutma
1. Ozmotik kurutmanın mekanizması
Meyve ve sebzelerin ozmotik kurutulmasında mekanizmanın
açıklanabilmesi için hücre yapısının iyi tanınması gereklidir.
Birçok meyve ve sebzenin yenen kısımları daha çok paranşima
hücrelerinden oluşur. Şekilde olgun bir paranşima hücresi model
olarak gösterilmiştir.
Olgun bir paranşima hücresinin yapısı (Acar ve Gökmen, 2000)
Paranşima hücreleri esas olarak hücre duvarı ve sitoplazmadan meydana
gelmiştir. Bitki organı geliştikçe paranşima hücrelerinin duvarları iç
basıncın etkisiyle gerginleşir ve birbirleri üzerine sıkı bir şekilde yığılır.
Ancak bu oluşum sırasında hücreler arası boşluklar kalır. Hücreler arası
boşluklar çeşitli gazlar ve su buharı ile doludur. Komşu iki hücre birbirlerine
bir ana tabaka (orta lamella) ile bağlıdır. Hücre duvarının yapısında
selüloz, pektik maddeler ve diğer polisakaritlerle su bulunur.
Olgun bir paranşima hücresinin yapısı (Acar ve Gökmen, 2000)
Hücre duvarı dokuya sağlamlık, hücreye ise şeklini verir. Ancak
hücre duvarı, maddelerin hücreye giriş çıkışı için başlıca engel
değildir. Hücre duvarı yapısında çapı yaklaşık 3.5 nm olan
gözenekler vardır. Bu gözeneklerden su ve suda çözünen
maddeler ozmotik çözeltiye geçebilir.
Hücrenin içerdiği maddeler hücre duvarının içinde yani
protoplazmada bulunur, Protoplazma hücre duvarından plazma
membranı ile ayrılmıştır. Sitoplazma organik ve inorganik
maddelerin bir çözeltisi olup şeffaf, yarı-sıvı bir niteliktedir.
Sitoplazmada su oranı % 85 - 90 dolaylarındadır.
Ozmoz, ozmotik kurutmanın temelidir. Ozmozun oluşabilmesi için
sistemde ozmotik basınç farkının mevcut olması gereklidir.
Ozmotik basınç ya farklı konsantrasyondaki iki çözelti arasında
ya da bir çözelti ile bunun saf çözücüsü arasında ortaya
çıkmaktadır. Bunun gözlenebilmesi için iki sıvı arasında yalnız
çözücüyü geçiren yarı geçirgen bir zarın bulunması gereklidir.
Ozmotik kurutma işleminde hücrenin içinde bulunan suyun ozmotik
basıncı, daldırıldığı çözeltiden daha düşüktür. Bu nedenle
sistemde ozmotik basınç farkından su hücre membranı ve hücre
duvarından geçerek derişik çözeltiye doğru difüzlenir. Çözelti
içinde bulunan çözünür madde molekülleri ise plazma
membranından geçse de, hücrelerin içine aktif olarak giremez;
ancak hücreler arası boşluklara nüfuz eder. Bu nedenle plazma
membranı ozmotik kurutmada kütle aktarımına karşı direnç
gösterir. Membran zarar görmediği sürece hücresel
materyallerde meydana gelen kütle aktarım mekanizması
ozmozdur.
Çözünen madde moleküllerinin hücreler arası boşluklara girmesiyle
hücreler üzerindeki ozmotik basınç artar. Artan ozmotik basıncın
etkisiyle hücre su kaybetmeye ve bunun sonucu olarak protoplazma
büzüşmeye başlar. Bitki hücrelerinin büzüşmeye gösterdiği direnç
hücre duvarı ile sitoplazma membranı arasındaki interaksiyona bağlıdır.
Protoplazmanın su kaybetmesi sonucu büzüşen plazma membranı
hücre duvarından ayrılır ve bu durum bitki hücresinin bütünlüğünün
bozulmasına (plazmoliz) neden olur.
 Bütünlüğü bozulan hücrelerde hücre duvarı
ile plazma membranı arasında kalan boşluk,
plazmoliz boşluğu olarak adlandırılmaktadır.
Ozmotik kurutma sırasında ürün su
kaybederken, ozmotik çözelti içindeki çözünür
madde molekülleri hücreler arası boşluklar ile
hücre duvarı ve plazma membranı arasında
oluşan boşluklara dolar, ancak hücrenin içine
giremez.
Ozmotik kurutma sırasında hücre yapısında meydana gelen
değişim şekilde gösterildiği gibi şematize edilebilir:
• Su, ozmotik çözelti ile temas eden
ürünün öncelikle yüzeyinde bulunan
hücrelerden çözeltiye geçer.
• Yüzeyde
bulunan
hücrelerin
suyunu kaybetmesi, ayrıca ozmotik
çözeltide
bulunan
çözünen
moleküllerinin hücreler arası boşluğa
girmesiyle iç kısımda bulunan
hücreler de su kaybetmeye başlar.
• Böylece
kurumanın
meydana
geldiği tabaka iç kısımlara doğru
ilerler.
Yukarıda da belirtildiği gibi taze
ürünlerin hücre duvarı yarı geçirgen
bir membran gibi davranmakta ve
üründen yanlızca su ve düşük
molekül ağırlıklı maddelerin geçişine
izin vermektedir.
Meyve/Sebze
Hücre

Hücre
duvarı
Plazma
membranı
Protoplaz
ma
Ozmotik çözelti
Hücreler
arası
boşluk
Plazmoliz
boşluğu
Çözünen
Su
Meyve veya
sebzedeki
çözünenler
dehidrasyon sırasında meydana
gelen su kaybı ve çözünür madde kazanımı,
çözelti ve ürünün su aktiflikleri eşit oluncaya
kadar devam eder.
 Ozmotik
ürün yapısına ve işletme
koşullarına bağlı olarak, kütle aktarımında
pek çok mekanizma etkilidir. Bunlar ozmoz,
difüzyon,
karşılıklı
akı
etkileşimleri,
hidrodinamik akış ve çekmedir.
 Genellikle
 Ozmotik kurutulan ürünlerin ortak özelliği yüzeysel çözünen
tabakasının oluşumu ve bu tabakanın korunmasıdır. Örneğin,
şeker çözeltisi içinde kurutulan ürüne çözünen madde girmekte
ve 2-3 mm kalınlığında bir tabaka oluşturmaktadır. Böyle bir
tabakanın oluşumu ozmotik kurutma sırasında kütle aktarımının
kontrol edilmesinde, çözünenle doyurmanın sınırlandırılmasında
ve askorbik asit ve fruktoz gibi suda çözünen maddelerin
kaybını azaltmada çok önemli etkiye sahiptir.
 Ozmotik kurutma uygulamalarında şeker çözeltileri özellikle de
sakaroz çözeltisi yaygın olarak kullanılmaktadır. Sebzelerin
ozmotik
kurutulmasında
ise
sodyum
klorür
veya
sakaroz/sodyum klorür çözeltileri kullanılmaktadır. Bu yöntem
ile ürünün nem içeriği belli değere kadar düşürülebildiğinden,
ozmotik kurutma bir ön işlemdir.
 Ozmotik kurutmayı etkileyen başlıca faktörler;





bitki dokusunun özellikleri,
çözeltinin çeşidi ve konsantrasyonu,
sıcaklık,
süre,
çalkalamadır.
Bitki dokusunun özellikleri ozmotik kurutmada kütle aktarımını
etkileyen en önemli faktörlerden birisidir. Doku yoğunluğu, doku
sıklığı, suda çözünen ve çözünmeyen kuru madde içeriği,
hücreler arası boşluklar ve gazın varlığı, suda çözünür pektin ve
protopektin oranı, pektinin jelleşme derecesi ve enzimatik
aktivite, olgunlaşma derecesi, başlangıç nem içeriği, ürünün
başlangıç çözünür madde içeriği bu özellikler arasındadır.
Çözünen maddenin özellikleri


Yüksek molekül ağırlığına sahip çözünen maddelerin
kullanılması, çözünür kuru madde kazanımında azalmaya, su
kaybında artmaya neden olur.
Düşük molekül ağırlığına sahip çözünür maddeler ise kuru
madde kazanımını arttırırken, su kaybı azalmaktadır.
Ozmotik kurutmada sakaroz-tuz karışımları gibi iki çözünenin
birlikte kullanılması sıklıkla uygulanan bir yöntemdir. Böylece
her iki çözünenin avantajlarından yararlanmak mümkün
olmaktadır.
Sıcaklıktaki artış ise kuruma hızını arttırmakta ve böylece işlem
süresini kısaltmaktadır.
Kurutma Sistemleri
En etkin kurutma sistemlerinin, ürünün iç kısımları ile hava
arasında en yüksek buhar basıncı ve sıcaklık farklarını yaratan
sistemlerdir.
Aşağıda gıdaların kurutulması amacıyla kullanılan kurutma
sistemleri sunulmuştur:
1. Kabin kurutucular
Bu tip kurutma sistemlerinde ürünü sıcak hava ile temas ettirmek
amacıyla ürünün üzerine yayıldığı tepsiler kullanılmaktadır.
Kabin şeklindeki boşluk içinde yer alan ve ürünü taşıyan tepsiler
sıcak havaya maruz bırakılmakta ve bu şekilde kuruma işlemi
gerçekleşmektedir.
Kabin kurutucularda kurutma işlemi vakumlu bir ortamda da
gerçekleştirilebilir.
Basınçtaki
azalma
üründeki
nemin
buharlaşma sıcaklığını da düşürmekte ve böylelikle ürün kalitesi
geliştirilmektedir.
Çoğunlukla kabin kurutucular kesikli sistemler olarak çalıştırılmakta
ve sistemin içerisinde homojen kurutma sağlanamaz.
2. Tünel kurutucular
 Kurutucu sıcak hava, tünelin bir ucundan girmekte ve belli bir
hızla, ürün tablalarını taşıyan vagonlara doğru hareket
etmektedir. Ürün vagonları ise kurutma için gereken alıkonma
süresini sağlayacak şekilde belli bir hızda tünel içinde hareket
etmektedirler.
 Ürün, kalite özelliklerinin sıcaklığa duyarlılığına bağlı olarak,
kurutucu hava ile aynı yönde (paralel akış) ya da ters yönde (zıt
akış) hareket ettirilmektedir.
 Paralel akışlı sistemlerde, yüksek nem içeriğine sahip ürün
yüksek sıcaklıktaki hava ile temas etmekte, böylelikle
buharlaşma ile daha düşük ürün sıcaklığı sağlanmaktadır.
Tünel çıkışına yakın bölgelerde ise düşük nem içeriğine sahip
ürün daha düşük sıcaklıktaki hava ile temas etmektedir.

Zıt akışlı sistemlerde ise düşük nem içeriğine sahip ürün,
yüksek sıcaklıktaki hava ile temas etmekte ve tünelin girişinde
ise sıcaklık farkı daha düşük olmaktadır. Ters akış sistemi daha
etkin bir kurutma sistemi olmasına rağmen, ürün kalitesi göz
önüne alındığında, kullanımı sınırlanmaktadır.
Bir basit zıt akış tunel kurutucu
Konveyör Kurutucu
3. Patlatarak puf yapı kazandırarak kurutma
 Pek çok meyve ve sebzenin kurutulmasında başarılı olarak
kullanılan patlatarak puf yapı kazandırma yöntemi diğerlerine
nazaran daha yeni bir yöntemdir.
 Bu yöntemde ürün çok kısa süre için yüksek basınç ve sıcaklığa
maruz bırakılmakta ve hemen ardından ürün atmosfer basıncında
bırakılmaktadır.
 Bu durum ani buharlaşmaya neden olmakta ve böylelikle ürünün iç
kısımlarındaki su buharlaşarak dışarı doğru çıkma eğilimi
göstermektedir. Patlatarak puf yapı kazandırılan ürünlerde
gözenekli yapı oluşmakta ve bu nedenle de ürün hızla rehidre
olmaktadır.
 Bu yöntem özellikle uzun süreli azalan kuruma hızı periyoduna
sahip ürünlerin kurutulmasında çok etkindir. Suyun hızla
buharlaşması ve üründe oluşan yüksek porozite, kurutmanın son
aşamalarında
nemin
hızlı
buharlaştırılmasına
katkıda
bulunmaktadır.
 Bu yöntem, ürün 2 cm lik küpler şeklinde
olduğunda en etkin olarak
uygulanabilmektedir. Bu parçacıklar,
homojen olarak çok hızlı bir şekilde
kurumakta ve 15 dakika içinde rehidre
olabilmektedir. Bu proses henüz bütün
gıdalara uygulanamamaktadır.
4. Akışkan yatak kurutucu
 Katı parçalı gıdaları kurutmada uygulanılan bir diğer yeni
yöntem de akışkan yatak kurutmadır. Bu sistemde, ürün
parçacıkları kurutucuda sıcak hava içerisinde kurutma için
gereken alıkonma süresini sağlayacak kadar asılı kalmaktadır.
Su buharlaştıkça parçacıkların kütleleri azaldığından, sistem
boyunca parçacıkların hareketleri de daha etkin hale
gelmektedir. Akışkan yatak kurutma işleminin kullanımını
kısıtlayan en önemli etken parçacık boyutudur. Beklenildiği
üzere, daha küçük parçacıkları havada asılı tutmak için düşük
hava akış hızları yeterli olmakta ve kuruma ise daha kısa sürede
gerçekleşmektedir. Bütün bunlar tercih edilen özellikler olmasına
rağmen,
bu
yöntem
her
ürünün
kurutulmasında
kullanılamamaktadır.
5. Püskürtmeli kurutma
 Sıvı gıdalar genellikle püskürtmeli kurutma ile kurutulmaktadır.
Sıvı gıdadan nemin uzaklaştırılması, sıvının kurutma odasında
sıcak hava içerisine atomize edilmesi ya da püskürtülmesi ile
gerçekleştirilmektedir. Bu yöntemde sıvı gıda damlacıkları, sıcak
hava ile taşınırken su buharlaştırılmakta ve hava ile
taşınmaktadır.
 Kurutulmuş gıda tanecikleri kurutma hücresini terk ettikten
sonra, ürün ile hava birbirinden siklon separatör kullanılarak
ayrılmaktadır. Daha sonra kurutulmuş ürün kapalı bir kapta,
genellikle nem oranı % 5 in altında olacak şekilde
toplanmaktadır. Evaporasyon sırasında sıcaklığın düşmesinden
faydalanılarak ürün korunduğu için, bu yöntemle üretilen ürünün
kalitesi çok yüksek olmaktadır. Ayrıca bu yöntemle kurutulmuş
tanecikler, yüksek rehidrasyon yeteneğine sahiptir.
Püskürtmeli Kurutma
Valsli Kurutucular
 Sıvı veya yarı sıvı halindeki gıdaların örneğin meyve
pulplarınınkurutulmasında valsli kurutuculardan da
yararlanılır.Bu kurutucularda ilke, içten ısıtılan bir
silindirin (Vals) sıcak yüzeyine ince bir tabaka halinde
(1-1-5 cm) yayılan sıvı veya lapa halindeki gıdanın
silindirin yaklaşık 3000’lik bir dönüşü sırasında
yüzeyde kurutulması ve buradan kazınıp
alınmasıdır.Silindir yüzeyinin sıcaklığı 1000C1500C’dir ve yüzey buhar veya sıcak sıvı ile ısıtılır.
Genellikle çift valsli kurutucular kullanılmaktadır.
Valsli Kurutucu
Valsli Kurutucu
Köpük Kurutma
 Sıvı ve püre halindeki gıdalar köpük haline getirilerek
kurutulabilirler. Örneğin meyve suları bu şekilde
kurutulduktan sonra toz haline getirilerek meyve
tozları üretilmektedir.
 Köpük kurutmanın iki aşaması vardır. Birinci
aşamada sıvı ürün stabil bir köpük haline getirilir,
ikinci aşamada ise elde edilen köpük kurutulur.
 Köpük yapıcı olarak yumurta akı veya bitkisel
ürünlere daha uygun olan hidrolize soya proteini gibi
bitkisel proteinler, karbonhidrat gamları veya metil
selüloz gibi stabilizatörler kullanılır.
 Elde olunan köpük şekildeki düzende (Köpük hasır
kurutma sistemi) kurutulur. Bu ürünlerin rehidrasyon
nitelikleri çok iyidir.
Köpük yapı oluşturarak kurutma
6. Dondurarak kurutma
 Dondurarak kurutma, ürün sıcaklığının düşürülerek nemin çok önemli
bir kısmının katı hale getirilmesi ve sonrasında ürün etrafındaki
basıncın da düşürülmesi ile yapıdaki buzun süblimleştirilmesi ile
gerçekleştirilmektedir. Ürün kalitesinin tüketici için çok önemli bir faktör
olduğu durumlarda, dondurarak kurutma işlemi, nem uzaklaştırmada
önemli bir alternatif haline gelmektedir.
Dondurarak kurutma
işleminin avantajları,
düşük sıcaklıkta
süblimasyon ile
sağlanan üstün ürün
kalitesi ve kurutma
sırasında yapının
korunmasıdır.
Maddenin dondurulması
Buzun süblimasyonu
Meyve ve sebzelerin kurutulması
 Meyve ve sebzeler kurutulmadan önce diğer yöntemlerle
muhafazada uygulanan ön işlemlerle hazırlanırlar. Bu işlemler,
ayıklama, yıkama, kabuk soyma, doğrama ve çekirdek çıkarma
gibi işlemlerdir. Ayrıca elmada olduğu gibi bazı meyvelere hafif
bir haşlama, erik ve üzümlerde olduğu gibi bir alkali çözeltisine
daldırma ve elma, kayısı, şeftali ve üzüm gibi pek çok meyvede
olduğu gibi kükürtleme işlemi uygulanmaktadır.
 Ancak kırmızı biber, soğan ve sarmısak gibi pek çok sebzeye
haşlama uygulanmamaktadır. Kurutulmuş sebzelerde en önemli
sorun renk esmerleşmesidir. Haşlanan sebzelerde enzimatik
renk esmerleşmesi önlenirse de, enzimatik olmayan
esmerleşme olabilmektedir. Bu yüzden birçok sebzede de
meyvelerde olduğu gibi kükürtleme yapılmaktadır
Kuru kayısı üretim akım şeması
Kurutma
Kayısı
Kükürtleme (1 ton kayısı / 2 kg kükürt, 8 saat)
Kurutma (güneşte 2-3 gün)
Çekirdek çıkartma
Depolama
İşleme
Kuru kayısı
Kükürt tayini
Yıkama (ıslatma, I ve II. yıkama)
Sınıflandırma (1-6, 81-100 adet / kg)
Kurutma (kurutucuda 80oC‘ da 3-6 saat)
Paçal
Sınıflandırma
İşleme (bozuk tanelerin ayrılması)
Bekletme (1 gün)
El ile düzeltme ve paketleme
Ambalajlama
Kuru üzüm üretim akım şeması
Kurutma
Üzüm
Alkali banyosuna daldırma (bandırma)
(% 0.2-0.3’lük NaOH; % 5-6’lık K2CO3; NaCO3)
% 12-15 nem düzeyine kadar kurutma
(Güneşte yaklaşık 10 gün)
İşleme
Kuru üzüm
Yıkama
Kükürtleme
(1.5 ton kuru üzüm/ 1 kg kükürt, 10 dak.)
Kurutucuda kurutma
İşlenmiş kuru ürün
Sınıflandırma
Ambalajlama
Kuru incir üretim akım şeması
İncir
Kurutma
Ağaçta kurutma
Sergide kurutma
(8-10 gün)
Kuru incir
İşleme
Fumigasyon
(metil bromid)
Depolama
(0 C ve 4 C da % 50-60 bağıl nemde, ~1 yıl)
o
o
Elle şekil verme
Ambalajlama

Meyve ve Sebzelerin Kurutularak Muhafazası

Transcription

Similar documents

Lecithin - Wissensforum Backwaren

PBM1000W PBM1000W - bsh

info@akyapak.com.tr

Analitik Çözümler Paz. San. ve Tic. A.Ş.