Margarin Üretimi

Margarinin Tanımı:

İsmini, eski yunanca’da inci anlamına gelen “Margarite” kelimesinden alan bu nebatî yağ, lezzet, karakter ve kompozisyon bakımından tamamen tereyağını andıran bir gıda maddesidir. Margarin, tereyağında olduğu gibi katı fazı teşkil eden yağ ile su fazını teşkil eden sütün bir emülsiyonudur.

Dünyada senede 3 milyon tondan fazla üretilen margarini bundan yaklaşık 140 sene evvel ilk olarak fransız kimyager Megé Mooriés bulmuştur.

Bugün dünyanın hemen her köşesinde çok sayıda ve büyük kapasiteli fabrikaların katıldığı bu sanayi kolu aşağıdaki faktörlerin etkisi altında gelişmiştir.

  • Tereyağı, margarine oranla çok daha pahalı bir gıda maddesidir.

  • Modern ve yeni metodlarla imal edilen margarin lezzet bakımından en iyi tereyağından farksızdır.

  • Margarin hammaddesi tereyağına kıyasla çok daha kolay ve ucuz elde edilir.

  • Margarin tamamen sıhhî metodlarla yapılmaktadır.

Modern tıp dünyasında bugün birçok sıhhî sebeplerden dolayı nebatî margarin doktorların ısrarla tavsiye ettikleri bir gıda maddesi haline gelmiştir.

Avrupa’da 1870 senesinde başlayan margarin sanayi, Türkiye’de 1951 yılından itibaren kullanılmaya başlanan bir sanayi koludur.

Türkiye’de margarin üretiminde kullanılan başlıca maddeler pamuk yağı ile ayçiçek yağıdır. Ayrıca Amerika’dan ithal edilen soya yağıda kullanılmaktadır. Diğer ülkelerde margarin üretiminde palm yağı, hindistan cevizi yağı, yer fıstığı yağı gibi Türkiye’de mevcut olmayan nebatî yağlarda kullanılmaktadır.

Margarin katı fazı teşkil eden yağ ile su fazını teşkil eden sütün bir emisyonudur demiştik. Başka bir deyişle margarinlerin yapısında esas olarak su ve yağ fazları yanında değişik amaçlarla kullanılan katkı maddeleri olmak üzere üç grup madde yer almaktadır. Bunlardan su ve yağ fazları margarinlerin ana bileşenleri olup üretilen yağın niteliklerine bağlı olarak su/yağ emülsiyon halinde yapı da yer alırken, katı maddelerin çözünme özelliğine bağlı olarak bu fazlardan birisi içinde çözünmüş halde bulunurlar. Yağ ve suyun oluşturduğu emülsiyonlardan su/yağ emülsiyonda, yağ ortamına dispergiye edilen su damlacıkları yağ tarafından serilirken, yağ/su emülsiyonunda karışımdaki miktarı %39-41 veya daha düşük oranda düşürülen yağ damlacıkları su fazı tarafından sarılmıştır. Margarinlerdeki yağ miktarı değişik ülkelerdeki mevzuat hükümlerine göre bilinen klasik margarinlerde %78-82 ve su fazı miktarı ise yine bu değerlere bağlı olarak %16-20 arasında değişebilmektedir. Ayrıca üretim sırasında yağda sağlanmak istenen niteliklerin bir gereği olarak, su ve yağ fazlarına katılan katkı maddelerinden kaynaklanan yağsız ve susuz madde miktarı ise %2-3 tür.

     Margarin üretiminde yağ fazını hazırlamak üzere kullanılan yağlar kaynak ve nitelikler olarak geniş bir yelpazede dağılım gösterirler. Tüm işleme ve modifikasyon teknolojilerinden yararlanılması ve yenilebilir nitelikte olması kaydı ile, her türlü yağın margarin üretiminde kullanılması olasıdır. Buna göre başta rafine bitkisel sıvı ve katı yağlar olmak üzere tüm deniz ve kara hayvanlarının rafine edilmiş depo ve organ yağları ile bunların margarinde üstenen özelliklere göre modifiye edilmiş tiplerinden, margarin üretiminde ham madde olarak kullanılmaktadır. Ancak günümüzde en kaliteli margarin çeşitlerinin bitkisel sıvı ve katı yağdanelde edildiği ve bu margarinlerin pazarlarda daha fazla arandığı konusunda otoriteler görüş birliği içindedirler.

Bununla birlikte margarinlerin özelliklerini belirleyen temel bileşen olması nedeniyle, yağ fazının hazırlanmasında genellikle tek bir çeşit yağ kullanılmaz. Çünlü son üründe oluşması istenen, beslenme değeri, sürülebilirlik, plastisite,  ergime noktası ve oksidatif kararlılık gibi özellikler doğrultusunda, değişik yağların doğrudan veya modifiye edilerek kullanılmaları gerekebilmektedir. Hatta değinilen modifiye yağların yine aynı amaçla, doğrudan rafine likit yağlarla parçalandığı uygulamalardan da, margarin işletmelerinde oldukça sık ve yaygın bir şekilde yararlanılmaktadır.

Avrupa Birliği margarin Üreticileri Topluluğu, margarinlerdeki yağ fazının taşıması gereken niteliklerde, daha ayrıntılı düzenlemelerin yapılması için aşağıdaki tabloda görüldüğü gibi sınıflandırarak ürün niteliklerini belirleme yoluna gitmiştir.

Kaynağı ve işleniş şekli ne olursa olsun, margarin üretiminde yağ fazı oluşturmak üzere kullanılacak yağların tümü tam bir rafinasyon işleminden geçirilerek tat ve koku bakımından nötr bir özelliğe kavuşturulmalıdır. Aksi halde, üretilecek margarinlerin tat, koku, renk, depolanabilirlik gibi niteliklerinde kararlık sağlanamaz ve margarinler kısa sürede bu niteliklerini yitirebilirler. Bunun dışında üretilecek tüm margarin çeşitlerinde düzgün bir yapı ve sürülebilirlik niteliği sağlamak üzere, emülsiyon tekniğine ilişkin bütün kurumsal ve pratik bilgilerin eksiksiz bir şekilde uygulanmasına özen gösterilmelidir.

Günümüzde kimi uzmanlarca yalnızca soya yağı kullanılarak her çeşit margarin üretilebileceğini öne sürmektedir. Böylesi bir görüşe gerekçe olarak da soya yağının yüksek bir iyot değerine sahip olması, uygun fiyatlarla her zaman bulunabilmesi yüksek oranda esas yağ asitlerini içermesi ve rafinasyon kaybının düşük olması gibi nitelikler ileri sürülmektedir.

Margarinlerin üretiminde en önemli aşamayı daha öncede söylendiği gibi, yağ fazının hazırlanması oluşturur. Eskiden yağ fazının hazırlanmasında daha çok, belirli bir ergime noktası yada iyot sayısına kadar sertleştirilmiş katı yağlarla rafine likit yağlar, uygun ergime noktası verecek şekilde paçal edilirdi. Ancak günümüzde çok farklı sınırlar arasında değişim gösteren tüketici taleplerini karşılamak gerektiğinden, yeni formülasyon ve çalışma şekillerinin geliştirilmesi zorunlu hale gelmiştir. Bunun doğal bir sonucu olarak üretilecek margarinlerin ergime noktaları yine önem taşımakla birlikte, tek başına üzerinde durulması gereken bir kriter olmaktan çıkmıştır.

Terayağı ve margarin gibi %80 civarında yağ içeren ürünler plastik yağ olarak tanımlanır. Ve yapılarında katı yağ kristalleri ile sıvı yağ ve su fazları yer alır. Karışımdaki yağ kristallerinin miktarı olan katı yağ içeriği margarinlerin özelliklerini birinci derecede etkiler. Yani margarinlerin kalitewsi, öncelikle farklı sıcaklıklardaki katı yağ oranına bağlı olarak değişmektedir.

Margarinlerde Su (yada süt) Fazının Hazırlanması:

Margarin üretiminde su fazı olarak, su, yağsız süt, süt tozundan hazırlanmış rekombine süt ve peynir altı suyu veyatozu kullanılabilir. Ancak uygulamada margarinlerde rekombine süt kullanılması halinde margarindeki süt tozundan gelen protein oranının %1-2 arasında olmasına özen gösterilir. Ayrıca yine su fazı olarak yağsız süt yada rekombine sütden yararlanıldığında, özellikle üretilen margarinde tereyağ tat ve kokusunun oluşumu sağlayabilmek için, sütün saf kültürlerinden yararlanılarak laktik asit (süt asidi) fermentasyonuna tabi tutulması son derece önemli bir aşamadır. Bu aşamanın önemi, bir yandan sütte sadece süt asidi fermentasyonunun oluşumunu sağlamak, diğer yandan da hazırlanan efrmente sütün hiç bir şekilde patojen mikroorganizma ile kontamine olmasına fırsat vermemek zorunluluğundan kaynaklanır. Bu nedenle margarinde su fazı olarak kullanılacak olan fer4mente yağsız süt yada rekombine sütün eldesinde, mutlak anlamda steril bir ortam sağlanmalı ve aşağıda açıklanan çalışma şekline aynen uyulmalıdır. Çünkü sütün pastorizasyonu sırasında gereğinden yüksek sıcaklık veya süre uygulanması yada efrmentasyon işleminin gereklerine uyulmaması halinde fermente sütten dolayısıylada bu sütün su fazı olarak kullanıldığı margarinde, kolaylıkla tat ve koku hataları oluşabilir.

Süt Fermentasyonu:

Sorun yaratmayacak bir süt asidi fermentasyonu için her şeyden önce, kullanılacak sütün taze olmasına ve özellikle fabrikaya naklinde, hiçbir koşulda sıcaklığının 12 ˚C’nin üzerine çıkmamasına özen gösterilmelidir. Margarin fabrikalarında işlenecek sütlere, garantili bir pozisyon için sütün plkalı pastörizatörlerden yararlanarak 8-16 saniye gibi kısa bir süreyle ve 85 ˚C’de ısıtılması, daha sonrada süratle soğutulması gereklidir. Böylece bir yandan sütün içerdiği mikroorganizmaların %90’ı etkisiz hale getirilirken, diğer yandan da uygulanan sıcaklık etkisinde, sütte istenmeyen herhangi bir aromanın oluşumu yada besin değeri kaybı, önemli derecede önlenmektedir.

Pastörize işlemi tamamlanmış olan fermente edilecek süt, içinde işlenecek süt miktarının %3-6’sı oranında ve saf kültürden hazırlanmış starterin bulunduğu fermentasyon kabına aktarılır. Fermentasyon kabı, sütün sıcaklığını sabit tutacak şekilde donatılmış olup, aktarılan süt 16-18 ˚C sıcaklıkta ve 12-16 saat süre ile burada fermente edilir. Bu süreç içinde sütte bulunan süt şekeri (laktoz) nin büyük bir çoğunluğu, starterdeki saf kültür organizmalarının faaliyeti sonucu, süt asidine dönüştürülerek fermentasyon tamamlanmış olur.

MARGARİN KATKILARI

Margarin, aslında tereyağı taklidi bir gıda maddesi olması nedeniyle, ergime noktası, yapı ve kıvam açısından olduğu kadar, renk, tat ve koku özellikleri yönünden de tereyağına benzer niteliklerde olması istenir. Bunun doğal bir sonucu olarak da, margarin üretiminde değinilen tüm nitelikleri sağlamak üzere değişik nitelik ve miktarda pek çok katkı maddeleri ile yardımcı maddelerden yararlanılır.

Emülgatörler:

Emülgatörler margarin üretiminde yararlanılan en önemli katkı maddeleridir. Çünkü margarinler temelde su ve yağ fazlarını birlikte içerdiğinden, bu iki farklı nitelikteki fazın tereyağında olduğu gibi, hemojen ve dayanıklı bir emülsiyon haline getirilmesi, ancak bu maddelerin ortama katılması ile sağlanabilmektedir.

Eskiden emülgatör etkisi yanında, yemeklerin pişirilmesi sırasında oluşan sıçramayı da önlemesi ve kızartılan ürünlere hoşa giden bir renk dönüşümü sağlaması nedeniyle, yağ fazının %0.3–1.0 ‘ı oranında yumurta sarısından yararlanılırdı. Ancak günümüzde yumurta sarısının emülgatör etkisini azaltması ve hoşa gitmeyen tat ve kokuya neden olması ile yumurta sarısının mikroorganizmalar için ideal bir ortam oluşturması nedeniyle mutlaka pastörize yada sterilize edilmesinin gerekmesi, emülgatör olarak kullanımının giderek azalmasına yol açmıştır.

Gıda sanayinde ve özellikle margarin üretiminde, doğal emülgatör olarak yararlanılan diğer bir madde gurubu, özellikle soya ve kolzadan elde edilen arıtılmış bitkisel fosfatidler yumurta sarısı kadar güçlü etkiye sahip değillerse de, düşük fiyatı ve bozulmalara karşı daha dayanıklı olması nedeniyle, margarin sanayinde yeğlenmekte ve yağ fazının %0.20-0.25 i oranında kullanılmaktadır.

Doğal emülgatör içinde değinilmesi gereken diğer bir madde, yağsız sütten elde edilen kazein’dir. Kızartmalarda hoşa giden bir kahverengileşmeyi de sağlayan süt kazeini, ayrıca kızartma sırasında ürünlerin yanmasını önleyen ve margarinlere kızartma yağı olarak kullanılabilme niteliği kazandıran sedimeti oluşturması nedeniyle de önem taşımaktadır.

Emülgatörler kapsamında diğer bir madde gurubunu yağ asitlerinin mono- ve digliseritleri oluştururlar. Günümüz margarin sanayinde bunlardan en yaygın olarak kullanılan başlıcaları, palmitik, stearik ve oleik asitler gibi orta ve uzun zincirli yağ asitlerinin mono- ve disliseritleridir. Aslında bu madedeler lesitinle birlikte kullanıldığında, margarin emülsiyonu daha kolay ve dayanıklı bir şekilde oluşmakta ise de, yalnızca bir kısmi gliseritlerden yararlanıldığında, genellikle karışımdaki monogliseritlerin oranı %40-90 olurken, digliseritlerin oranı %10-60 arasında değişebilmektedir. Bununla birlikte kısmi gliseritlerden oluşan emülgatör karışımlarında monogliseritlerin oranı arttıkça, karışımın emülsiyon oluşturma gücü yükselmektedir. Çünkü  monogliseritlerin su bağlama gücü, digliseritlere kıyasla daha yüksektir. Ayrıca monogliseritler emülsiyon ortamında mekanik etkenlere karşı dayanıklı film katmanları oluşturduklarından, karışımın emülsiyon kararlılığını yükseltmesini sağladıkları gibi, kristalize olma yeteneklerinin daha yüksek olması nedeniyle de, margarinde yağ kusması olarak tanımlanan yağ fazı ayrışmasını önlemektedir. Ancak emülgatör olarak yararlanılan kısmi gliserit karışımlarının, ısıtıldıklarında yağlarda meydana gelebilen sıçramaları önlemek yönünde bir etkileri söz konusu değildir.

Bunların dışında eskiden margarinlerin üretiminde emülgatör olarak uzunca bir süre yararlanılan ve genellikle soya yağı gibi yarı kuruyan yağların kısmi oksidasyon ya da polimerizasyonu yoluyla elde edilen emülsiyon yağları, beslenme fizyolojisi açısından sakıncalı olduğu saptandığı için, günümüzde kullanılmamaktadır.

Renk Maddeleri:

Margarin üretiminde temel amaç, her yönü ile ve mümkün olduğunca tereyağına benzer bir yağ elde etmek olduğundan, doğal olarak beyaz renkteki katı yağlardan üretilen margarinlerin, tereyağı rengine yakın bir sarıya boyanması, yaygın bir uygulamadır. Eskiden bu amaçla yalnızca havuç veya palm yağı gibi doğal kaynaklardan elde edilen doğal boyaların margarinleri renklendirmek üzere kullanılmasına izin verilirdi. Ancak günümüzde özellikle  β-karoten’in yapay üretilen ve doğalı ile aynı yapıda olan tiplerine de izin verilmektedir. Buna koşut olarak günümüzde, hidrojene yağlar içine %20 oranında katılarak hazırlanmış preparatlar halinde, piyasaya sunulmaktadır. Bunun dışında diğer gıda boyalarından anotto veya sentetik  -karotenle karıştırılmak kaydı ile biksin de, margarinleri renklendirmede yaygın olarak kullanılmaktadır.

Doğal  β-karoten preparatları, oksidatif bozulmalara karşı direncini artırmak amacıyla antioksidanlarca zenginleştirilmiş yağlı çözeltiler halinde kullanıma sunulmakta ve margarinlere yağ fazına göre ton başına 12-18 gr. arasında katılmaktadır. Margarinleri renklendirmede diğer bir uygulama, rafine edilmiş fakat ağartılmamış, yani  β-karotence zengin palm yağının margarinlere %0.3-0.5 oranında katılması şeklindedir. Palm yağı sentetik β-karotenle karıştırılarak kullanıldığında, genellikle beğenilen bir renk tonu yakalanabilmektedir.

Vitaminler:       

     Özellikle bitkisel sıvı ya da katı yağlardan üretilen margarinler, tereyağının aksine Tokoferal ( E vitamini) dışında vitamin içermez. Bu nedenle pek çok ülkede olduğu gibi, tereyağındaki A vitamini miktarı (3-60 İÜ/g) dikkate alınarak, ülkemizde de margarinlerin yağda eriyen vitaminlerden A vitamini ile 20 İÜ/g olacak şekilde zenginleştirilmesi, beslenme fizyolojisi açısından gerektiği için, mevzuatla zorunlu hale getirilmiştir.

Aynı şekilde tereyağındaki miktarı 0.1-4 İÜ/g arasında değiştiğinden, margarinlere 0.3 İÜ/g düzeyinde D vitamini katılması da, yasal bir zorunluluktur.

Eskiden F vitamini olarak nitelenen ve tüm hayvansal organizmalarda olduğu gibi, insan bünyesinde de sentezlenemeyen esas yağ asitleri, günümüzdeki bilgiler ışığında ve sağlıklı beslenme fizyolojisi yönünden büyük önem taşırlar. Bu nedenle tüketilen bitkisel yağlar vasıtasıyla dışarıdan hazır olarak alınması gereken bu yağ asitlerinin, günümüzde üretilen normal margarinlerle özel amaçlı margarinlerin yapısında belirli oranda bulunmasına özen gösterilmektedir.

Aroma (Tat ve Koku) Maddeleri:

Margarinlerin üretimi sırasında su fazı olarak fermente yağsız süt yada fermente rekombine süt kullanılması, beklenen tereyağına benzer tat ve kokunun sağlanması için her zaman yeterli olmayabilir. Bu nedenle çoğu kez yağa tat ve koku oluşturucu olarak yaklaşık 0.5  0.7 (mg/100 g yağ) oranında diasetil veya asetil metil karbinol ve (0.05-0.07 mg/100 g. yağ) oranında bütirik asit katılmaktadır.

Koruyucu (Antimikrobiyal) Maddeler:

Günümüz margarin sanayinde, yabancı mikroorganizmaların yağı kontamine etmeleri, olabildiğince steril koşullarda çalışılarak sürekli önlenmeye çalışılır. Bununla birlikte tüm çabalara karşın, gerekli sterilitenin her zaman sağlandığı söylenemez. Bu nedenle miktarları değişik ülkelerce farklı değerler halinde sınırlandırılmış olan koruyucu maddelerin kullanımına hemen tüm ülkelerin mevzuatlarında izin verilmiştir. Bugün margarinlere bu amaçla %0.12 ye kadar sorbik asit katılabilmekte, ancak etiket üzerinde “Konservatif madde içerir” ifadesinin yer almasıda şart koşulmaktadır. Katılan sorbik asit, margarinlerde mikroorganizmaların gelişmesini önlediği gibi, yağda acılaşma ve sabunlaşmayı da engellemektedir. Ayrıca sorbik asidin vücutta su ve karbondiokside parçalanması, fizyolojik yönden olumsuz etkisi olan bir katkı maddesi olarak nitelenmesini de oldukça önlemektedir. Bu özelliği dışında, sorbik asidin yağdaki dağılım katsayısının sudakine kıyasla 3 kat daha fazla olması, yağdaki dağılım katsayısı 10 olan benzoik aside kıyasla daha çok yeğlenmesine neden olmaktadır.

Belirteç (İndikatör) Maddeler:

Margarin tereyağı taklidi bir gıda olduğundan, kimi ülkelerin ilgili mevzuatında, özellikle tereyağı olmadığının kanıtlanmasında yararlanılan özgün maddelerin katılması zorunluluğu yer almıştır. Bu nedenle margarinlere %0.2-0.3 oranında suda çözünebilir patates nişastası, yada %5 oranında rafine susam yağı katılması, yaygın bir uygulamadır. Bunlardan patates nişastası iyot veya çözeltileri ile menekşe rengi oluştururken, susam yağı içerdiği sesamol, sesamin ve sesamolin gibi doğal antioksidan maddeler nedeniyle, Villavechia Baudouin testi ile kolaylıkla pembe-kırmızı arası bir renk tepkimesi vermektedir.

Sıçramayı Önleyici Maddeler:

Aslında yapısında önemli miktarda su içeren kahvaltılık tipi margarinlerin, kızartma sıcaklığına kadar ısıtılması halinde, yapılarındaki suyun ani buharlaşması sonucu yağ sıçramaları oluştuğundan ve katılan fermente sütteki proteinler ileri derecede tahrip olduğundan, kızartma işlemlerinde kullanılmamaları gerekir. Buna rağmen kullanım sırasında oluşabilecek sıçramaları önleyebilmek için, margarinlere kimi özgün maddeler katılmaktadır. Eskiden bu amaçla margarinlere çoğunlukla bitkisel yağların okside edilmesi ile üretilen ve emülsiyon yağı da denen oksi polimerize yağlar katılırdı. Ancak söz konusu ürünlerin sağlık açısından gerektiğince güvenilir olmadığı belirlendikten sonra, günümüzde bu sorun yağa %10 oranında hava ya da inert gaz emdirilerek ya da lesitin, kazein veya yumurta sarısı gibi maddeler katılarak büyük oranda önlenebilmektedir.

Mutfak Tuzu:

Margarinlere katılacak tuz miktarı tüketicinin damak zevkine bağlı olup, tuz oranı %0.1 den fazla olan margarinler, tereyağında olduğu gibi tuzlu margarin olarak kabul edilir. Buna karşın tuzlu margarin şeklinde adlandırılmak kaydıyla, margarinlere %0.2 ye kadar tuz katılması normal kabul edilmektedir. Bununla birlikte katılan tuzun, margarinlerde oluşan bozuk tadı bir dereceye kadar gölgelediği de unutulmamalıdır.

Su:

     Margarinlerin üretiminde su fazı olarak, fermente edilmiş yağsız süt yada rekombine süt yanında, doğrudan su ya da peynir altı suyu da kullanılabilmektedir. Böylesi bir uygulama söz konusu olduğunda, kullanılan suyun, en azından içme suyunda bulunması gerekentüm nitelikleri taşıması gerekir. Bu kapsamda kullanılan suyun herşeyden önce, tat ve koku bakımından kabul edilebilir bir nitelikte (nötr tat ve kokuda) olması ve hijyenik yönden hiç bir kuşku yaratmaması gerekmektedir. Ayrıca içerdiği demir miktarı 0.5 mg/l yi ve mangan miktarı 1 mg/l yi aşmamalıdır. Çünkü bu metaller oksidatif tepkimeleri hızlandırdığı gibi mikroorganizma gelişimini de teşvik ederler. Bunlar dışında margarin üretiminde kullanılacak suyun pH derecesi 6 civarında olmalı ve gerektiğinde filtre edilip havalandırılması ve bakteriyolojik yönden sürekli kontrol edilmesi de gerekir.

MARGARİN EMÜLSİYONUNUN HAZIRLANMASI

Margarin üretiminde son ürünün nitelik ve kalitesi açısından çok önem taşıyan aşamalardan biri, özllikle hijyenik koşullara özen gösterilerek ayrı ayrı hazırlanan yağ ve su fazlarının emülgiye edilmesidir. Ancak fazların emülgiye edilmesi işlemini, sadece emülsiyon oluşturmayı amaçlayan bir karıştırma olarak algılamamak gerekir. Çünkü bu aşamada margarini oluşturan su ve yağ fazlarının homojen bir yapıda karışmalarını sağlamak önemli bir amaç olsa da, oluşturulan emülsiyon son tüketim aşamasına kadar kararlı bir yapıda kalabilmesi, çoğu kez salt bir karıştırma işlemi ile sağlanamaz. Bu nedenle fazları emülgiye ederken, aynı zamanda oluşan emülsiyonun kırılmasını önlemek için, yavaş bir soğutmanın uygulaması yanında, yağ fazının kısmen kristalize olması da sağlanmalıdır.

Birinci derecede beklenen nitelikler göz önüne alınarak hazırlanan yağ paçalı, margarin emülsiyonunda yağ fazını oluşturur. Bu amaçla hazırlanan yağ paçalı, su fazı ile amülgiye edilmeden önce, ergime noktasının 6-8 ˚C üzerinde bir sıcaklığa kadar ısıtılarak, berrak bir görünümde sıvılaştırılır. Daha sonra elde edilen bu sıvı yağdan bir miktarı alınarak, içine tüm margarin kitlesi için hesaplanan miktarlarda yağda çözünen katkılardan, emülgatörler, renk maddeleri, koruyucu maddeler, aroma konsantresi ve vitaminler katılarak, homojen bir şekilde çözündürülür.

Margarin yapısında yer alacak su fazının hazırlanmasında, genellikle önceden gereken düzeyde süt asidi fermentasyonuna tabi tutulmuş ve +5 ˚C ye kadar soğutulmuş olan doğal yada rekombine yağsız süt kullanılır. Ancak bu arada su fazına da emülsiyon öncesi kimi işlemlerin uygulanması gerekir. Bunun için önce doğrudan katılacak olan tüm katkı maddelerinin çözeltileri de, önce fermente sütün sıcaklığına kadar soğutulmalı ve daha sonra da, yine bu sütün belirli bir miktarına katılarak karıştırılmalıdır. En son aşamada ise, hazırlanan bu ön karışım, su fazının oluşturacak tün kitle ile homojen bir şekilde karıştırılarak, su fazının hazırlanması da tamamlanır.

Yukarıda açıklandığı şekilde hazırlanan yağ ve su fazları, sürekli karıştırılarak ve gerekirse basınç altında yoğurularak, emülgiye edilir. Bu işlem sırasında fazları birbiri içinde homojen bir şekilde ve genellikle yağ fazının su fazını sarması şeklinde dağılması sağlanmalıdır.

Margarinlerde dayanıklı ve iyi bir emülsiyon sağlayabilmek için, yağ fazı içine dispergiye edilen su damlacıklarının çapının, belirli sınırlar arsında olması gerekir. Konu mikroorganizmalar açısından irdelendiğinde, küflerin ve mayaların çapı 40 mikrodan küçük olan su damlacıkları içinde gelişemediklerinin unutulmaması gerekir. Ayrıca su damlacıklarının çapı 4-6 mikron arasında olduğunda, hücre çoğalması mutlak anlamda sona ermektedir. Buna karşın, margarinler dispergiye edilen su damlacıklarının %80 ninde çap 1 mikron ve geri kalan %20 sinde 3 mikron olduğunda ise, margarinde kuru ve ağır bir tat oluşmaktadır. Bu nedenle günümüzde ideal olarak margarinlerde dispergiye formdaki su damlacıkları çaplarının, %95 inde 1-5 mikron, % 4 ünde 5-10 mikron ve % 1 inde 10-20 mikron arasında olması tavsiye edilmekte ve günümüzde emülgiye işlemi için geliştirilmiş olan sürekli vatatorlardan yararlanarak, bu koşul kolaylıkla yerine getirilebilmektedir.

Emülsiyonun Soğutulması ve kristalizasyonu

     Yağ fazının bileşimler yanında yağ ve su fazlarının emülgiye edilme dereceleri ile, emülsiyon soğutulması ve kristalize edilme derecesi de, margarinlerin yumuşaklık, yapı ve sürülebilme yeteneklerini önemli ölçüde etkilemektedir. Ayrıca margarinlerde oluşturulan emülsiyon konsintensi de, yağ fazındaki katı yağ miktarı, kristallerin büyüklüğü ve dolayısı ile, soğutmada izlenen işlem tekniği ve koşullarına bağlı olarak değişmektedir.

Emülsiyonun kristalizasyonu sırasında, margarinin kararlı bir emülsiyon yapısına kavuşturulabilmesi için, yağ fazının en az %20 oranında yumuşak ve ince kristaller içerecek şekilde kristalize olması sağlanmalıdır. Çünkü yağ fazının bu nitelik ve oranda kristal içermesi, yağ fazının %80 inini oluşturan sıvı kısmının, 20 ˚C sıcaklıkta bile, margarin kitlesi içinde kalmasına yeterli olmaktadır. Böylece emülsiyonun kırılıp, ileride sıvı yağ fazını salarak yağ kusması şeklinde nitelenen yapısal hatası önlenmiş olur. Ayrıca bu kristallerin iri yapı yerine ince ve yumuşak yapıya sahip olması, margarinlere oldukça geniş sınırlar içinde ekmeğe sürülebilme ve yapı kaybına uğramaksızın, hamur işlerinde kullanabilme niteliği kazandırır. Değinilen bu özellikler dikkate alınarak, kararlı bir yapıya kavuşturulan emülsiyon, daha sonra ve gerekli plastisite niteliğine kavuşturulana değin yoğurma işlemine devam edilir.

Genel bir uygulama olarak, kristalizasyon sırasında yağ fazının çapı 3-10 mikron büyüklüğünde olan kristallerin oluştırılmasına çalışılır. Çünkü organoleptik yeönden böylesi bir yapı, margarinlerin dil üzerinde pürüzsüz ve kaygan bir hiz bırakmasını sağlamaktadır. Kristalizasyon işlemi sırasında kristal çekirdeklerinin olabildiğince süretli oluşması ve daha sonraki aşamada, uygulanan karıştırma ve yoğurma gibi mekanik işlemlerle, optimum kristal büyüklüğüne ulaşması istenir. Ancak çok iri kristallerin oluşması, son üründe yağ kusmasına yol açabileceğinden, margarinin 20 ˚C deki kristal yapısında, en az %16 oranında ince ve yumuşak kristallerin yer almasına özen gösterilir. Böylesi bir yapı oluşturulabildiğinde, oluşan kapilerlerin yaklaşık %64 oranında yağ ve %20 oranında v, ortalama 6 mikron çapında damlacıklardan oluşan su fazını içermesi sağlanabilmektedir.

Süreksiz yöntemle çalışıldığında, daha emülgiye işlemi yapılırken kitlenin sağutulması başlanır. Eskiden olabildiğince soğutularak viskos bir özellik kazandırılan ve 1,5-6 atü’lük bir basınç altında bir musluktan akıtılan karışım, 0 ˚C soğutulmuş su ile dışlanırdı. Ayrıca böylesi bir çalışma sırasında, kütlenin sıcaklığının 2-3 ˚C indirilebilmesi için, soğutulacak kütlenin 8 katı civarında soğuk su kullanılması yanında, kullanılan soğutma suyunun kapasitesinin verimli bir şekilde yararlanılamaması, suyun enfeksiyon kaynağı oluşturabilmesi ve duşlama sırasında %0.5 oranında katı yağın, su ile sürüklenerek kaybedilmesi, söz konusu yöntemin başlıca olumsuz yönlerini oluşturuyuordu. Bu nedenle günümüzde kuru yada dolaylı soğutma tekniğinin uygulandığı trommelli soğutucularla borulu soğutuculara yönelinmiştir. Hatta günümüz sanayinde bu soğutuculardan borulu olanları, trommelli soğutuculara kıyasla daha çok yeğlenmektedir.

Katı Emülsiyonun Temperlenmesi ve Yoğurulması

Margarin üretiminde kristalizasyon, birinci derecede emülsiyonun sağutulması ve katılaştırılması işlemi olarak kıabul edilirse, emülsiyonun dayanıklı yada sıkı bir yapıya kavuşturulmasında, mekanik işlemlerde son derece etkilidir. Çünkü margarinlere dayanıklı konsistens kolay sürülebilirlik ve hafif tat gibi istenen özelliklerin kazandırılmasında, kimi mekanik işlemlerin uygulanması, iyi ve uygun bir teknolojinin gereğidir. Bu işlemler sırasında, bir yandan oluşan kristallerin grıplandırılması sağlanırken, diğer yandan da kısmen ergiyen gliseritlerin düşük sıcaklık derecelerinde yeniden kristalize edilerek, yeni kristallerin oluşturulması sağlanmaktadır. Sıvı ve katı gliseritler arasında bulunması gereken uygun bir oranı sağlayabilmek için, kristalizasyondan sonra uygun bir olgunlaşma dönemi devreye sokulur ve bu aşamada emülsiyonun sıcaklığı 12-15 ˚C ye yükselir. Ancak bu süreçte, yüksek ve düşük sıcaklık derecelerinde ergiyen kristaller arasında oluşan karışık kristal yapısının bozulmasına fırsat vermemek için, sıcaklığın 20 ˚C nin üzerine çıkılmasına hiçbir şekilde izin verilmez. Aksi koşullarda yüksek sıcaklık derecelerinde ergiyen kristallerin karışık kristal yapısından ayrılması ve margarinlerde kıvamlı bir tadın oluşması gibi önemli bir sakınca ortaya çıkmaktadır.

Margarinlere uygulanan bu olgunlaşma süreci, uygulanan tekniğe bağlı olarak, birkaç dakikadan birkaç saate dek sürebilmektedir. Bununla birlikte katı yağların kristalizasyon sırasında gösterdikleri davranışlar, içerdikleri katı yağ oranı ile sıcaklık arasındaki ilişkiye göre açıklanabilmektedir. Uzun zincir yapısındaki organik bileşiklerin gösterdikleri polimorfiye bağlı olarak, örneğin bir yağdaki düşük ergime noktasına sahip α-kristal yapısı ile, yüksek ergime noktasına sahip β-kristal yapısının sıcaklık karşısındaki davranışları şekilde verilmiştir.

Şekil incelendiğinde görüleceği gibi, margarin üretimi sırasında su-yağ emülsiyonunun süratli bir şekilde soğutulması halinde, α-kristalleri Tα sıcaklığı daha fazla düşürülerek, α-kristallerin margarindeki miktarı artırılabilmektedir. Daha sonra ise oluşturulan bu kristaller, adiyabatik koşullar altında tutulduklarında ise, β-kristallerine dönüşürler. Söz konusu dönüşüm ekzotermik bir karater gösterdiğinden, ortam sıcaklığında bir artış meydana gelmekte ve ortamdaki α-kristallerinden bir kısmının ergimesine neden olmaktadır. İşte bu başlangıçta uygulanan hızlı soğutma sırasında oluşan α-kristallerinin bir kısmının çözünerek adyabatik koşullarda yapılan olgunlaşma sırasında β-kristallere dönüşmesi, bu kristallerin margarindeki miktarını artırmaktadır. Bunun sonucu olarak da, son ürünün fiziksel özelliklerini doğrudan etkileyerek dilenen özellikteki margarinler üretilebilmektedir.

Ayrıca bu şekilde sertleştirilmiş olan emülsiyon kitlesinin iyi bir kayganlık ve plastisite gösterebilmesi için, son aşama olarak valslenip yoğurulması gerekir. Böylece uygulanan bu son işlemler sırasında, bir yandan yapıdaki iri ve sert kristallerin parçalanmaları sağlanırken, diğer yandan da oluşan bu yeni kristallerin yağ fazı içine homojen bir şekilde dağıtılmaları sağlanarak, margarinlerde istenen plastisite özelliği artırılmış olur.

Emülsiyon yağ fazını oluşturan yağ yada paçallarına ait özgün davranışlarının, öngörülen sağutma ve kristalizasyon koşullardaki sıcaklık dereceleri açısından, ön denemelerle belirlenmesi gerekmektedir. Çünkü daha sonraki çalışma koşullarının bu verilere dayandırarak düzenlenmesi, üretilecek margarinlerde kusursuz bir kristal yapının oluşturulabilmesine olanak vermektedir. Nitekim bu konuda yapılan çalışmalar sonucu, değişik yağlar ve yağ paçallarının kristalize olabilecekelri maksimum sıcaklık dereceleri ile, bu sıcaklıkta kristalize olabilmeleri için gerekli en az süreler, şekilde verildiği gibi saptanmıştır.

Sonuç olarak yukarıda ayrıntılı olarak incelenen tüm bu işlemlerin yürütülmesinde, margarinlerde istenen özelliklerin sağlanabilmesi yönünden dikkate alınması gereken başlıca önemli noktalar aşağıdaki şekilde özetlenebilir.

  • Margarin emülsiyondaki yağ fazının kristalizasyonu, soğutma şekli ve hızı dışında, bu fazın trigliserit yapısı ile de yakın ilişkidedir. Kristalizasyon işleminin hatalı olarak yürütülmesi yada depolama sırasında sıcaklığın sık sık değişmesi halinde, margarinlerde emülsiyon kırılması oluşur ve olası polimorfik dönüşüm etkisinde, bir yandan oluşturulan kristal yapı, β-formunu yitirirken, diğer yandan da margarinde yağ kusması denilen faz ayrışması görülebilir.

  • Emülsiyonun soğutma silindirlerinde işlenmesi sırasında, yağ fazının önemli bir kısmı kristalize olduğundan, karışımın viskozitesi yükselir. Eğer bu işlemde bir hata yapılırsa, bu hata ileride yapılacak çalışmalarla da düzeltilemez. Bu nedenle nitelikleri tam olarak bilinmeyen bir emülsiyona soğutma, kristalizasyon, yoğurma ve olgunlaştırma gibi işlemler uygulanmadan önce, emülsiyondaki yağ fazının kristalizasyon sırasındaki davranışlarının ön denemelerle belirlenmesi, düzeltilemeyecek hataların oluşmasını önlemek yönünden önerilmektedir.

Margarin Üretiminde Teknolojik Uygulamalar

     Margarin üretiminde bu gün için ulaşılmış olan ürün çeşitliliği, ilgili konular kapsamında ayrıntılı olarak ele alınacaktır. Buna karşın günümüz sanayinde halen kullanılan ve tümünde istenen niteliklerin margarin üretiminin temel amacı olarak benimsendiği teknolojik uygulamaları, süreksiz ve sürekli yöntemler olarak iki ana grupta incelemek olasıdır.

1)Süreksiz (Baç) Yöntem:

     Margarin üretimi süreksiz olarak yapıldığında, üretilen partiler arasında tekdüzelik sağlamak amacıyla, valsli karıştırma makinalarından yararlanılır. Bu makinalara bir çalışma sürecinde helezonlu taşıyıcılar vasıtasıyla toplam 600 kg.a kadar margarin sevk edilebilmekte ve yarım silindir yapısındaki devrilebilen tekne içinde, birbirine karşı 500 dev/dk. Lık ters dönüşte olan çelik valsler arasından geçirilerek karıştırılmaktadır. Yaklaşık 10 saniye süren emülsiyon yüklemesinden sonra, yağa en fazla 1 dk. Süreyle ve vakum altında bir karıştırma işlemi uygulanmaktadır. Karıştırma işlemini çok daha kısa sürede tamamlamak olası ise de, margarin normal uygulamaya kıyasla daha fazla ısıtılması gerekebilmekte ve böylesi bir uygulama ise, margarin kıvamının sıvaşan yada yapışkan bir yapıya dönüşmesine neden olmaktadır. Bu nedenle günümüzde margarin sadece birkaç saniyelik bir ısıtma uygulayarak, onun kaygan ve parlak bir yapı kazanması sağlanmaktadır. Ayrıca karıştırma ve yoğurma işleminin vakum altında yapılması, margarinde yeterli bir parlaklığı sağlamak ve margarinin yapısına, yaklaşık 10-12 cm³ / 100 g oranında girebilecek hava kitlesini önlemek açısından gerekli görülmektedir.

2)Sürekli Yöntem

Margarin sanayinde yapılan teknoloji geliştirme çalışmaları sonucu, üretim sürecinde en önemli aşamayı oluşturan kristalizasyon ve mekanik işlemler için, 1935 yılında ve Amerikalı araştırıcılar tarafından, Vatator ya da Borulu Soğutma Prensibi denilen sistemler geliştirilmiştir. Şekilde basitleştirilmiş bir akış şeması verilen söz konusu sistemin esasına, dıştan uygun bir soğutucu ile sürekli bir şekilde soğutulan ve bu soğutma sonucu içindeki emülsiyonu kristalize ederek cidarlarına sıvaştıran bir trommelin kullanılması oluştırmaktadır. Diğer bir deyişle margarin karışımlarının bu sistemde kristalize edilmeleri, dıştan içe doğru radyal bir yayılma ile sağlanmaktadır.

Sistem içine alınan margarin emülsiyonu, önce soğutulan trommelin iç yüzeyini donmuş ince bir katman haline sarar. Daha sonra oluşan bu kristal katmanı, dönen hareketli bıçaklar tarafından sıyrılarak alınır. Sıyırma işlemini gerçekleştiren bıçaklarla trommelin dönüşü, birbirlerine kıyasla arasında ters yönlü olabildiği gibi, trommelin ya da bıçakların sabit olduğu tipler de geliştirilmiştir.

Ancak sistemde kazıyıcı döner bıçakların yer alması halinde, hem yağ-su karışımının emülsiyonu daha iyi sağlanmakta, hem de kazınan donmuş margarin katmanı gerektiği şekilde yoğrulabilmektedir. Bu arada vatatorlar kapalı sistemler olduklarından, karıştırma ve yoğurma sırasında iç yüzeyden bıçakların sıyırdığı margarinlerin yapısına havanın girmesi de, büyük ölçüde engellenmektedir.

Vatatorların dizeyn ve çalışma şekline ait şekilde verilen şema incelendiğinde de görüleceği gibi, a,b,c ve d fazları hazırlama tanklarında ayrı ayrı hazırlanan ve e emülsiyon tankında %5 oranına kadar emülgatör, %18-20 fermente edilmiş yağsız süt, %80-82 yağ ve gerektiğinde %2.5-3.0 oranında mutfak tuzu içererek şekilde birleştirilip ısıtılır ve daha sonra hazırlanan emülsiyon, önce bir ön soğutucudan geçirilerek 32-50 ºC ye kadar soğutulur. Daha sonra bir pompa (f) vasıtası ile ve 21.5 atü’lük bir basınç altında vatatorun üç silindirli A ünitesine (g) ve buradan da, iki silindirli B ünitesine (h) sevk edilir. Bu ünitelere gelen emülsiyon, hacminin yaklaşık %10 u oranında verilen inert gazla birlikte yoğrulur. Fakat aynı anda yapılan ani soğutma sırasında, A ünitesi içindeki emülsiyonda süretle kristal nüveleri oluşurken, emülsiyonun katı bir kitleye dönüşmesine fırsat verilmez.

Böylece karışımdaki kristal nüvelerine kıyasla henüz daha sıcak olan sıvı faz, A ünitesinden başlayarak katedeceği B ünitesi, şekil verme paketleme üniteleri yanında, depolama aşamasında da bu nevelerin çevresinde kriatalleşerek, iri kristallerin oluşumu sağlanmış olur. Ancak bu arada az da olsa, sıvı faz içinde yeni kristal nüvelerinin oluşumu da söz konusudur. Vatatorların kullanıldığı yöntemin diğer yöntemlere kıyasla üstünlüğü, kriatalizasyon, kristal olgunlaştırma, yoğurma ve paketleme gibi tüm işlemlerin kapalı bir sistem içinde gerçekleştirilmesi ve böylece, çalışmada gerekli steril koşulların sağlanabilmesidir. Ayrıca vatatorlarla yapılan sürekli çalışma sırasında, üretim süresince hem tekdüzelik, hem de balirli bir hız kolaylıkla sağlanabilmektedir.

Oldukça değişik ham yağlarla çalışmak zorunda olan Avrupa ülkeleri, borulu soğutucu sistemlerin yer aldığı kombinatörlerin, vatatorlara kıyasla en belirgin farklılığı şekilde görüldüğü gibi, soğutma sisteminin kademesiz olarak kullanılabilmesidir.

Ayrıca çalışma yoğunluğu ve süresi de, işletmenin ürün stoklarına ayarlanabilmektedir. Bu sistemde de, margarin için daha önce ayrı ayrı hazırlanmış olan yağ ve su fazları, içlerinde hızlı karıştırıcıların bulunduğu ön karştırma kazanlarında (a), emülsiyona hava karışmasına fırsat verilmeksizin tek düze bir karışım haline getirilirler. Daha sonra oluşturulan bu homojen emülsiyon, bir basınç pompa (b) vasıtası ile üçlü soğutma silindirlerine (c)gönderilerek, burada süratle soğutularak, kristaj oluşumu sağlanır. Böylece kristalizasyon sonucu katılaştırılan emülsiyon, silindir içlerinde yer alan bıçaklar tarafından kazınıp yoğurularak, sıvı ve katı fazların birbirleri içinde homojen bir şekilde dağılmaları sağlanır. Çalışmanın son aşamasında oluşan kristallerin geliştirildiği silindire (d) gelen karışım, burada olgunlaştırılarak uygun bir kristal yapısı kazandırıldıktan sonra, paketlenmek üzere, en son şekil verme makinasından geçirilerek paketlenme (e) sevk edilir.

Paketleme makinasına sevk edilen margarin, öngörülen şekil ve miktar sağlandıktan sonra piyasaya sunulacak şekilde hazırlanmış olur.

Borulu sistemlerin işletme ölçüsündeki konum ve işlevleri, yukarıda açıklandığı şekilde olmakla birlikte , bunların çalışmalarına esas ayrıntılarını şekilde verilen şema üzerinden, aşağıdaki gibi açıklamak olasıdır.

Sistem içine alınan emülsiyon, sürekli bir yoğurma eşliğinde soğutulur. Kısa süren bu işlem sırasında, aslında tam bir kitlesel kristalizasyon oluşmayıp, emülsiyon çoğunlukla henüz margarin olarak nitelenemeyen kıvamlı bir sıvıya dönüşür. Bu nedenle margarinin yapısal yönden tam oluşumu, söz konusu şekilde kesiti verilen sistem içinde ve peşpeşe birden fazla yer almış olan, tam kristalizasyon ve olgunlaştırma boru hatlarında oluşturulmaktadır. Bu boru bağlantıları içinde emülsiyon bir yandan tamamen statik koşullara bağlı olarak kristalize olurken, diğer yandan da açığa çıkan kristalizasyon ısısı etkisinde kristal yapısına β’- formunu kazandıran polimorfik bir dönüşüm oluşarak, paketlenmeye uygun bir yapı kazanır.

Soğutma ve Kristalizasyon Ünitelerinin Tasarımı:

Margarin üretiminde su ve yağ fazlarının emülsiyon haline getirilip, soğutma eşliğinde kristalize edilerek yoğrulduğu üniteler şekilde basitçe şematize edildiği gibi, genellikle peşpeşe bağlanmış ve içinde soğutucu sıvıların dolaştığı çift cidarlı boru sistemlerinden oluşmuştur.

Emülsiyonun 5 mm.lik katmanlar halinde kristalize edildiği üç borulu A ünitesinde, borulardan her biri 1.35 m² lik soğutma yüzeyine sahip olup, 120 mm çapında ve 1200 mm. uzunluğundadır. Ayrıca emülsiyonun bu ünitede kalış süresi 7-10.6 saniye arasında değişmektedir. Buna karşın sistemde kristal olgunlaştırıcı olarak yer alan B ünitesinin hacmi 55 litre olup, çapı 178 mm ve boyu 2100 mm. dir. Ayrıca emülsiyonun buradaki kalış süresi ise, 57-85 saniye arasında değişmektedir. Saatlik soğutma ihtiyacı 100.000 kcal olan bu sisteme, margarinin soğutulacak su ve yağ fazları ayrı ayrı veya daha önce emülsiyon haline getirildikten sonra birlikte verilebilmektedir.

Modern soğutma sistemlerinin yer aldığı margarin işletmelerinde, margarin üretimi kademeli bir soğutma prensibine göre yapılmaktadır. Böylesi bir çalışma şekli izlendiğinde, değişik kademelerde yapılan soğutma işleminin sınırları, üründe istenen niteliklere bağlı olarak belirlenmektedir. Özellikle son yıllarda geliştirilen üç yada dört borulu kombinatörlerde farklı derecelerde soğutma yapılabildiği gibi, üç silindirde yapılan soğutmadan sonra dördüncü silindirde  yoğurma ve olgunlaştırma yapılarak, saatte 8 ton değişik margarin ve şortening (shortening) tipi, yani hamur işlerinde lif kısaltıcı yağlar bile üretilebilmektedir.

Margarinlerin kapalı sistem üretimleri sırasında, eğer emülsiyon önceden güvenilir bir sterilizasyon işleminden geçirilmişse, ayrıca koruyucu maddelerin katılmasına gerek yoktur. Ancak bu durumda üretimin her aşamasında özellikle hijyenik koşulların korunmasına ve bakteriyolojik kontrollere çok fazla özen gösterilmelidir.

Margarin üretiminde sağlanan bu teknolojik gelişmelere koşut olarak, margarinlerle paketleme malzemelerinin özelliklerine uygun ve oldukça yüksek kapasite ile çalışabilen paketleme makinaları da geliştirilmiştir. Günümüzde geliştirilmiş olan paketleme makinalarının kapasitesi, dakikada 200 adet 250 g.lık pakete kadar yükseltilmiştir. Ayrıca yakın bir geçmişe kadar, margarin sayesinde yaygın olarak kullanılan dikdörtgen pirizma şeklindeki paketleme formu, günümüzde ve özellikle plastik kaplarda paketleme şekli geliştirildikten sonra, neredeyse hiç kullanılmaz olmuştur.

Bu arada margarinleri paketlemek için kullanılacak paketleme malzemelerinin pek çok yönden yüksek nitelik göstermesi gerekir. Bu kapsamda söz konusu paketleme malzemeleri bakteriyolojik yönden tam güvenli olması yanında, yağı ve suyu kesinlikle sızdırmayan bir yapıda da olmalıdır. Ayrıca kullanılacak paketleme malzemelerinin ışık geçirmeyen nitelikte olması, bu özelliklerin tam olarak sağlanamaması halinde, ürün üzerine sarı ışık gönderecek veya ultraviyole ışığı absorbe ederek süzücü (Filtrant) maddeleri içermesi gerekmektedir.

DEĞİŞİK MARGARİN TİPLERİ VE ÜRETİLMELERİ

Sanayide üretilen börek gibi katmerli hamur ürenleri ile kek ve pastaların üretiminde kullanılan margarin tiplerinin üretimi nitelik ve üretim teknolojileri bakımından evlerde kullanılan margarinlere kıyasla farklılık gösterir. Çünkü sanayide kullanılan margarin herşeyden önce, taşıdıkları özgün bileşim ve yapısal nitelikleri nedeniyle, üretiminde kullanıldıkları ürünlere, tüketicinin beğenisine uygun ek nitelikler sağlayabilmektedir.

Börek, Kek ve Pastacılık Margarinleri:

Bu tip margarinler evlerde ve sanayide, daha çok da hamur işlerinin üretiminde kullanılırlar. Çünkü içerdikleri ve yüksek sıcaklık derecelerinde ergiyen tripalmitin, palmito-distearin ve palmito-stearo-olein gibi trigliseritler yanında, %25-40 oranındaki sıvı yağ fazı nedeniyle, hamur işleri için gerekli plastisite ve hacim artışını, istenen ölçüde sağlayabilmektedirler.

Bu açıdan değerlendirildiklerinde; tuttukları hava miktarının yüksek olması ve içerdikleri su fazının homojen bir şekilde dispergiye edilmiş olması nedeniyle, üretiminde yer aldıkları hamur ürünlerine çok iyi bir gevreklik sağlamaktadır. Ayrıca bu margarinlerin, özellikle fabrikasyon halinde üretilen hamur ürünlerinde gerekli hacim artışı sağlayan ve kremleşme gücü olarak tanumlanan hava tutma ve aktarabilme yetenekleri oldukça yüksektir. Bu arada tipleri, plastisite özelliklerini geniş sıcaklık sınırları arasında dahi koruyabilmektedir.

Benzer nitelikte olan şorteninglere kıyasla, tereyağı tadına sahip olmaları hamur ürünlerinde daha çok yeğlenmektedir. Hamur üzerinde yumuşatıcı bir etkiye sahip oladuklarından, hamur ürünlerinde kullanıldıklarında, diğer margarin tiplerine kıyasla, daha uzun süreli bir tazalik sağlar. Ancak bu tip margarinler özellikle, bol yumurta içeren, ya da pişirme süresi çok uzun olan ve bu nedenle katı yağ fazı yükseltilerek, oksidasyon kararlılığı artırılmış yağlarla hazırlanması gereken hamur ürünleri için, pek tavsiye edilmemektedir.

Bu tip margarinlerde bulunması gereken doymuş yapıdaki gliseritler, hidrojene edilmiş, ya da palm yağı ve türevleri gibi katı yağ içeriği yüksek olan doğal yağların, margarin yağ paçalı8na katılması ile sağlanmaktadır. Buna karşın, söz konusu margarinlerin doymamış ya da sıvı karekterdeki gliseritleri ise, pamuk ayçiçeği ve soya gibi tohum yağlarının doğal veya hafif hidrojene edilmiş formda, yağ fazı paçalına katılarak karşılanmaktadır.

Değinilen bu margarin tiplerinin üretimleri sırasında emülgatör olarak genellikle doymuş yağ asitlerinin mono- ve diglisertlerinden yararlanılmakta ve yaklaşık %5 oranında kullanılmaktadır.  Çünkü bu emülgatörler, margarinlerin yapısında oluşturdukları kuvvetli emülsiyon nedeniyle, yağa hamurun yoğurulması sırasındaki mekanik işlemlere karşı, yapısal bir dayanıklılık kazandırmaktadır.

Eritme Margarinler:

Eritme margarinler, aynen tereyağından su fazının uçurulması ile elde edilen sade yağ gibi, %100 yağ fazından oluşan ve su fazı ile protein içermeyen yağlardır. Bu nedenle bu unsurların neden olabileceği bozulmalara karşı oldukça iyi bir dayanıklılığa sahiptir. Aslında eritme margarinleri de yapı olarak diğer margarinlere benzerse de, bileşimlerinde yer alan koko, palm çekirdeği ve palm yağları nedeniyle dayanıklılıkları bu yağlardan daha fazla değildir.

Eritme margarinlerin üretiminde, kristalizasyon yeteneği yüksek olan yağlar kullanılır ve üretim sırasında bu yağlar tamamen ergitildikten sonra, yaklaşık 60 ºC sıcaklıkta fermente edilmiş soğuk süt ile emülsiyon oluşacak şekilde karıştırılırlar. Yayıklama aşamasına geçildikten 10 dakika sonra, bu emülsiyona iyi bir süt yağı aroması ve rengi kazandırabilmek amacıyla, ton başına 5 g.diasetil, 20 g. bütikik asit ve gereken oranda renk maddesi katılır. Katkıların aktılıp karışımda homojen bir şekilde dağılmaları sağlandıktan sonra, kristalizasyon oluşumu için yavaş bir şekilde soğutularak, emülsiyon kıvamlı bir yapı kazandırılır. Ancak yukarıda değinilen yapısal özelliklere, karşımın sıcaklığı yaklaşık 33 ºC ye düşürüldüğünde ulaşılabileceği unutulmamalıdır.

Bu işlemlerin bitiminde oluşan kıvamlı emülsiyon, ısıtma için çift cidarlı dinlendirme tanklarına sevk edilir ve burada üç saat süre ile, süt yağı aroması kazanması için beklenir. Daha sonra yavaş bir şekilde karıştırılarak, 65 ºC ye ısıtılan emülsiyondaki yağ fazının, fermente süt ve kazainden ayrılması sağlanır. 16-20 saatlik bir dinlendirme sonunda süt fazının tümüyle çökmesi sağlanır. Çöktürme işlemi tamamlandıktan sonra, üstte toplanan yağ filtre edilerek kalaylanmış tavalara aktarılır ve bu tavalarda kristalizasyona terk edilir.

Vanaspati:

Vanaspati tipi margarinler, Hindistan gibi asya ülkelerinde yaygın olarak kullanılan ve hidrojene bitkisel yağlardan üretilen yemeklik katı yağlardır. Bu margarinler aslında tereyağı ile hayvansal eritme yağlarının kullanıldığı mutfaklara ve genellikle bu yağlara alternatif olarak kullanılmaktadır. Vanaspati tipi margarinler, oldukça katı konsistens gösteren, genellikle açık sarı veya beyaz renkte ve daneli (pütürlü) bir dokudadır. Bu yağların üretiminde hidrojene edilmiş pamuk, soya, yerfıstığı ve ayçiieği yağlarından yararlanılmakta ve özellikle Hindistan’da dini yaklaşımlar nedeniyle, ergitilerek hazırlanmış hayvansal yağlar kullanılmamaktadır. Günümüzde vanaspati tipi margarinler için düzenlenmiş mevzuat hükümlerine göre, bu yağlar aşağıdaki özelliklerde olmalıdır.

Ergime noktası                        32-37 ºC

Refraktometre sayısı (40 º)         >48

Sabunlaşmayan madde (%)        <1.5

Serbest asitlik (% Oleik asit)      >0.25

Nem (%)                                     <0.25

Diasetil (ppm)                             <6

Ayrıca yine ülkelerin ilgili mevzuatına göre, tereyağı olmadığının kanıtı olarak çözünmüş nişasta veya belirli oranda susam yağı katılması da zorunludur.

Şortening (lif kısaltıcılar):

Şortening tipi margarinler de, mutfaklarda daha çok yemeklerin pişirilmesi ve kızartma yemeklerinin hazırlanmasında kullanılır. Saf yağların karıştırılması ile elde edilen bu margarinler, esas olarak tereyağına benzeyen bir yağ yapabilme düşüncesiyle geliştirilmiş olup, ekmeğe sürülebilen yağlar olmasına karşın, hamur işlerinin hazırlanmasında da kullanılır.

Şortening kısaltıcı demektir. Bu adın verilmesinin nedeni, hamur işlerinde kullanıldıkları zaman, birbirini sararak uzun bir diziliş gösteren glüten ve nişasta yapısının hücre duvarlarını kırmasıdır. Çünkü bu etki sonucu hamur, uzun lifler yerine kısa ve yağlı lif parçaları içeren yeni ve yumuşak bir yapı kazanırlar. Bunun doğal bir sonucu olarak da yoğurma sırasında küçük hava kabarcıklarını hapsedebildiğinden,hamurun işlenmesi kolaylaştığı gibi, kabarma gücüde artmış olur. Bu açıklamalar ışığında, yapılarındaki yağ fazını oluşturan yağlar şorteninglerle aynı niyelikte olsalar bile, margarinler, emülsiyon halinde su fazı içerdiklerinden, değinilen etkiyi gösteremezler.

Şortening üretimi sırasında, içine %10-15 oranında hava veya azot gazı verilmesi, yağın krema oluşturma gücünü artırmaktadır. Şortening tipi yağların üretiminde, hidrojene yağ olarak genellikle pamuk, yerfıstığı, balina, palm ve palm çekirdeği yağları, sıvı yağ olarak da, yine doğal pamuk ve yerfıstığı yağları yanında bazen ayçiçeği ve soya yağları da kullanılmaktadır. Ancak bu katı ve sıvı yağlar interesterifiye edildikten sonra kullanıldıklarında, elde edilen şorteninglerin özellikle fiziksel nitelikleri daha farklı olmaktadır. Şortening tipi yağların kızartma yağı olarak kullanılabilmeleri için, yüksek bir dumanlanma noktası ile, polimerizasyon ve oksidasyon kararlılığına sahip olmalarının yanında, ergime noktaları da soğutulduğunda çabuk bir donmayı sağlamaktadır. Günümüzdeki bilgilere göre, bu nitelikleri en iyi yer fıstığı yağından üretilen şorteningler göstermektedir.

Şorteningler bir terazi, bir karıştırıcı bir ön soğutucu trommelle bir kristalizatörün olduğu tüm basit işlemlerde üretilebilse de, günümüzde vatatorlar kullanılarak, daha modern ve kolay çalışılabilmektedir. Ancak üretimde hava ya da azot gazı kullanılacaksa, vatatorlarda soğutma borusu bağlantıları olan vakum pompalarının da bulunması gerekmektedir.

Kakao Yağı Benzeri (Muadili) Yağlar

Kakao yağı, özellikle  çikolata ve şekerleme sanayinde çok yaygın olarak, kullanılmasına karşın, fiyatının çok yüksel olması nedeniyle, yağ sanayi diğer yağları modifiye ederek, kakao yağı ve benzeri yağlar üretmeye yöneltmiştir.

Günümüzde kakao yağı benzeri yağların üretilmesindeki en önemli hareket noktası, doğal kakao yağına ait niteliklerin ayrıntılı bir şekilde belirlenmiş olmasıdır. Kakao yağı çok yüksek ve kırılgan bir sertlik göstermesi yanında, ergime noktası 28-36 ºC’ler arasında değişen şekilde düşüktür ve tringliseritlerindeki doymuş ve doymamış yağ asitlerinin dağılımı oldukça homojendir. Bu yapısal ayrıntıların tam olarak belirlenmesi sonucu, günümüzde hidrojene bitkisel yağlar kullanılmak kaydıyla, yapısında yüksek oranda palmitik ve stearik asitleri içeren ve trigliserit yapısı kakao yağınınkine oldukça yaklaştırılmış olan, kakao benzeri yağlar üretilebilmektedir. Bu tip yağların üretilmesinde halen yaygın olarak yararlanılan yönteme göre, özellikle pamuk yağı ile zeytin yağı gibi triolein fraksiyonu yönünden zengin yağlarla, hidrojene yağlardan oluşturulan paçallarlardan yaralanılmaktadır. Hazırlanan  bu paçallar önce yönlendirilmeksizin interesterifiye edilmekte, daha sonrada elde edilen yağın kakao yağına yakın bileşim ve özellikteki fonksiyonu, asetonun çözgen olarak kullanıldığı ortamdan, fraksiyone-kristalizasyon yolu ile alınmaktadır. Ayrıca bu yöntemde pamuk yağının olmadığı durumlarda, hidrojene ve doğal yerfıstığı veya susam yağlarından da yararlanılmaktadır.

Günümüzde kakao benzeri yağların üretiminden yararlanılan başlıca yağ gurupları ile çeşitleri için, oldukça farklı reçeteler önerilmektedir. Ancak bunların içinde yaygın olarak yararlanılanları aşağıdaki gibi özetlemek olasıdır;

Doğal yağlar : ürünün birleşiminde % 50 ye kadar yer alan bu yağlara örnek olarak, İllipe butter, Movrah butter ve Borneotalg verilebilir. Buna karşın aynı gurupta yer alan palm çekirdeği yağı (% 10), kakao yağı (% 10), palm yağı ve tere yağı, bileşimde ancak çok sınırlı oranlarda yer alırlar.

     Hidrojen bitkisel yağları : Yağın bileşiminde değişik olarak yer alan bu grup yağlara örnek olarak, pamuk yağı (% 3 e kadar),  yerfıstığı yağı ( % 10 a kadar), ayçiçeği yağı, kahve çekirdek yağı (% 70e kadar) ve kakao yağı verilebilir.

     Yağ fraksiyonları : İşlem görmemiş ham yağlardan elde edilen bu fraksiyonlar, yağın bileşiminde %5-20 oranında yer alırlar ve başlıcalarına örnek olarak, palm çekirdeği yağı, kakao yağı, hidrojene yerfıstığı yağı, sığır içyağı, domuz eritme yağı be illipe butter den elde edilen fraksiyonlar sayılabilir.

     İnteresterfiye yağlar : Ürünün bileşiminde % 50’ye kadar yer lan bu yağlara en yaygın örnek olarak, trioleinle intereseterifiye edilmiş pamuk yağı verilebilir.

Kakao benzeri yağlarda teknik açıdan bir ürün standardizasyonuna ulaşabilmek için, bilinen klasik parametreler yanında, termopenetrometrik ölçülerin de sokulması gerekir. Hatta dilatasyon verileri yanında kristal yapılarının belirlendiği diferansiyel-kalorimetrik ölçülerin verilerinden yararlanılması da, oluşturulmak istenen standardizsayon  için sağlıklı bir yol olarak düşünülmelidir.

MARGARİN İŞLETMELERİNİN TEMİZLENMESİ

Margarin işletmelerinde süt fermentasyonu ünitelerin de yer alması nedeniyle, özellikle bakteriyolojik yönden oluşabilecek kontaminasyona kesinlikle izin verilmemektedir. Bu yüzden tamamen sürekli teknikle çalışan modern margarin fabrikalarında, bilgisayar kontrolüne bağlı olan ve cihazlarda kısmı ya da daha  ileri bir demontasyona  gerek duymaksızın haftalık temizliği gerçekleştirebilen temizlik üniteleri oluşturulmuştur.

Böylesi bir temizlik ünitesinin oluşturulduğu bir işletim şeması şemasın da verilmiştir. Değinilen şeklin incelenmesinden de incelemede görüleceği gibi işletmenin temizlik ve dezenfeksiyonunda kullanılan her türlü çözelti, öngörülen sıcaklıkta olmak üzere, bilgisayar programına bağlanmış pompalardan yaralanarak, işletme içindeki gerekli tüm bölümlere sirküle edilmektedir. Ayrıca böylesi işletmelerin dezenfeksiyonunda, dezenfektan madde olarak genellikle aktif  klor bileşenleri kullanılmaktadır.

Bir margarin işletmesiyle ilgili olarak buraya kadar gerek işlem, gerekse donanım yönünden değinilen tüm ayrıntıları içeren diğer bir şema ise, da verilmiştir. Kristalizasyondan paketlenmeye değin tüm istasyonların yer aldığı şemada, tüm madde akış hatları, dozoj istasyonuna bağlı bir şekilde ve çok yönlü olarak gösterilmiştir. Yine şeklin incelenmesinden anlaşılacağı gibi, işletme içinde üretim sırasında gerekli olan yağ, fermente süt, katkılar ve suyun temini, bunlar için oluşturulan özel istasyonlar tarafından sağlanmaktadır.

Bu yaklaşım içinde, işletme içinde yer alan değişik istasyon, cihaz ve donanımları, şekilde yapılan numaralama üzerinden aşağıdaki gibi açıklamak olasıdır;

  1. Yağda çözünen katkılar deposu.

  2. Suda çözünen katkılar deposu.

  3. Yağda çözünen katkıları hazırlama tankları.

  4. Suda çözünen katkıları hazırlama tankları.

  5. Rafine yağ tankı.

  6. Süt Fermantasyon tankları.

  7. Süt ara tankları.

  8. Buzlu su soğutucusu

  9. Buzlu su filtresi.

  10. Buzlu su tankı.

  11. Çok kademeli dozaj pompası.

  12. Ara tank.

  13. Homojenizasyon pompası.

  14. Yüksek basınçlı pompa.

  15. A ünitesi.

  16. Paketleme öncesi olgunlaştırma.

  17. Paketleme makinası.

  18. Margarin geri dönüş kabı.

  19. Margarin geri dönüş dozaj pompası.

  20. Atık su toplama hunisi.

  21. Atık su toplama kabı.

  22. Temizlik maddesi ve sıcak su kabı.

  23. Temizlik çözeltileri tesisat donanımı.

  24. Temizlik çözeltileri geri dönüş tesisatı.

Facebook Yorumları

Bir Cevap Yazın