Amonyak, endüstride en çok azotlu gübrelerin ve nitrik asitin üretiminde başlangıç maddesi olarak kullanılır. Laboratuvarlarda zayıf baz olarak ve birçok kimyasal maddenin elde edilmesinde de kullanılır. Amonyak bilhassa nitrik asit ve amonyum tuzları imalatında, üre, boya, ilaç ve plastik gibi organik madde imalatında kullanılır. Amonyak gazı normal sıcaklıkta basınç uygulandığında kolaylıkla sıvılaşır, oluşan bu sıvının buharlaşma ısısı yüksektir (327 kcal/g ), bundan dolayı endüstride soğutucu olarak kullanılır. Özellikleri Renksiz, kendine özgü keskin kokulu, zehirli ve aşındırıcıdır. Oda sıcaklığında gaz haldedir. Düşük sıcaklıklarda alevlenme özelliği vardır. Kimyasal olarak baziktir. Normal sıcaklıkta basınç altında kolayca sıvılaşabilmektedir. Kullanım Alanları Gübre Sanayinde, Nitrik asit üretiminde başlangıç maddesi olarak Endüstriyel Soğutma sistemlerinde soğutma amaçlı Kimya sanayinde ilaç, boya, tuz, naylon ve plastik üretiminde Malzemelerin Isıl işlemlerinde Azot ve hidojen kaynağı olarak Gaz Nitrür işleminde ise parçaların yüzeyine azot emdirme amacıyla kullanılır.
Suyun insan yaşamındaki önemi nedir? Su, insan yaşamında hayati bir önem taşımaktadır. Yaşamın kendisidir su. Yeryüzünde ilk yaşamın başladığı yerdir. Suyun yokluğu ölümle eş anlamlıdır. İnsan vücudu büyük oranda sudan oluşmaktadır. Yeni doğan bir bebekte vücut ağırlığının %75’i sudan oluşmakta iken bu oran çocuklarda %70, yetişkinlerde %60 ve yaşlılarda %50 seklindedir. Suyun insan vücudundaki işlevleri şöyledir: a) Su vitaminlerin ve minerallerin hem vücutta taşınmasını, hem de çözülmesini sağlar, b) Su vücut sıcaklığının düzenlenmesinde rol oynar, c) Derinin nemlenmesinde, toksinlerin atılmasında ve vücudun temizlenmesinde temel bir görev üstlenir, d) Böbreklerin çalışmasını kolaylaştırır, e) Beynin % 75’i sudur. Orta dercede susuz kalmak başağrısı ve başdönmesine yol açabilir. f) Su nefes almak için gereklidir. g) Tüm hücrelere besin ve oksijen taşır. h) Kanın % 92’isi sudur. I) Besinlerin emilimine yardımcı olur. i) Atıkları uzaklaştırır. 3 Vücut ağırlığının yüzdesi olarak su kaybının sonuçları şu şekilde olabileceği belirtilmektedir: • %1: susuzluk hissi, ısı düzeninin bozulması, performans azalması • %2: ısı artması, artan susuzluk hissi • %3: vücut ısı düzenin iyice bozulması, aşırı susuzluk hissi, • %4: fiziksel performansın %20-30 düşmesi • %5: baş ağrısı, yorgunluk • %6: halsizlik, titreme • %7: fiziksel etkinlik sürerse bayılma • %10: bilinç kaybı • %11: olası ölüm Günde ne kadar su içmeliyiz? Yaklaşık olarak bir gün içersinde vücut ağırlığımızın en az 1/36’sı kadar su almalıyız. Ortalama olarak bir yetişkinin günde en az 1.5 litre su içmesi gerekmektedir.
SULARIN ÖZELLİKLERİ Doğa da tam olarak saf suyun bulunması hiçbir zaman mümkün değildir. Doğadaki sularda yabancı madde, erimiş tuzlar, gazlar, kimyasal bileşikler, hastalık yapan veya yapmayan organizmalar, toprak kil vs. bulunur. Bunların bir kısmı mikroskopla ve bakteriyolojik muayeneler, bir kısmı kimyasal deneylerle, bir kısmı gözle, bir kısmı da tat ve kokularıyla teşhis edilebilir. İçilebilir nitelikteki su fiziksel açıdan en az aşağıdaki nitelikleri taşımalıdır: a) Sular bulanık olmamalı, b) Renksiz olmalı c) Kokusuz, kendine has bir tat bulunmalı, d) İçilebilir suyun sıcaklığının 15°C den daha aşağı sıcaklıkta olması arzu edilir.
Suyun özelliklerini kısaca fiziksel ve kimyasal olmak üzere 2’ye ayırabiliriz. Fiziksel özellikleri sıcaklığı, bulanıklığı, rengi, lezzeti, kokusu, iletkenliği ve pH’sıdır. Kimyasal özellikleri sertlik derecesi, organik maddeler ,amonyak, nitrat ,nitrit , klorür, serbest klor, sülfatlar, demir, pestisidler ve radyoaktif serpintiler bulunup bulunmadığı ve miktarlarının tayinleri üzerinde yapılır. 7 Suyun sıcaklığı; Suyun kendine özgü lezzeti özellikle sıcaklığa bağlıdır. Genel olarak içme suyunun sıcaklığının 7-12 °C ‘ler arasında olması istenmektedir. Daha sıcak sular ağza yavan gelebildiği gibi 20°C’den fazla sıcak sular mide bulantısı vermektedir. Bunun tam aksi soğuk sular mide ve bağırsak mukozasını tahriş ettiği gibi bağırsak hareketlerini durdurmakta ve sancı oluşturmaktadır. İçilebilir su ,derinden gelen toprak tabakalarından çok yavaş süzülerek yer üstüne çıktığından daima soğuktur. Bu yavaş süzülme suyu kirliliğinden büyük ölçüde arındırır.
Suyun bulanıklığı; Suyun bulanıklığı içerdiği asılı ve kolloidal haldeki organik ve inorganik maddelerden ileri gelir. Organik maddeler arasında patojen mikroorganizmaların bulunabileceği de ayrıca unutulmamalıdır. Bulanık sular daima şüpheli sular olarak kabul edilmelidir. İçme ve kullanma sularının berrak olması su hijyeni yönünden önemlidir. Kaynağı ne olursa olsun önceden ne gibi temizleme işlemi görmüş bulunursa bulunsun bulanık suların içilmemesi, işletme ve ev işlerinde kullanılmaması gerekir. Hatta borularda tortu bırakmaları dolayısıyla endüstride bile kullanılmamalıdır. Bulanıklık tayininde “turbidimetre” denilen alet kullanılır.
Suyun rengi; Suyun rengi hakkında karar verebilmek için suya süzüldükten sonra bakılmalıdır. Çünkü suyun rengi genellikle suda kolloidal halde bulunan organik ve inorganik maddelerden bazen de endüstri sularında erimiş kimyasal maddelerden ve boyalardan ileri gelir. Az miktardaki su renksiz olmasına karşılık kalın tabaka halinde doğal olarak mavimtırak renktedir. Demir bileşikleri ,koloidal organik maddeler ve özellikle de bitkisel kaynaklı maddeler süspansiyon halinde bulunduklarında suyu renklendirirler. İçinde demir tuzları (Ferro) bulunan sular sarı renkte olup havalandırılınca kırmızımtırak çökelek verirler. Granitli kayalardan gelen sular hafif esmerimtrak bir renk taşırlar. Ayrıca suda yosunların ve mikroorganizmaların üremesi de suya yeşilimsi bir renk vermektedir. 11 Suyun kokusu; Genellikle iyi nitelikli su kokusuzdur. Suyun kokulu oluşu birçok nedenden ileri gelir. Bu nedenler genellikle mikroorganizmaların fermentasyonu ,dışkı ,idrar karışması, organik maddelerin ayrışması, endüstriyel artıkların ve çeşitli artıkların karışması şeklinde sayabiliriz. Ayrıca derin yeraltı sularında sülfatların ayrışmasıyla oluşan kükürtlü hidrojen, suların içinde yaşayan algler, protozoonlar ve çeşitli mikroorganizmalar ve bazen de suların nakledilmelerinde kullanılan boru ve kaplarda kokunun oluşmasına neden olur. Ayrıca suların dezenfeksiyonunda kullanılan klor ve iyotta suya kendilerine özgü kokularını verir. Koku muayenesi için şişenin kapağı çıkarılarak hemen koklanır. Ayrıca su bir beherglas’a konur, ağzı saat camı ile kapatılır ve 95°C’ye kadar ısıtıldıktan 5 dakika sonra koku muayenesi yapılır.
Suyun lezzeti; Suyun lezzeti, suda erimiş oksijen ve karbondioksit gazlarına, içerdiği diğer kimyasal maddelere ve suyun sıcaklığına ve soğukluğuna göre değişmektedir. Suyun lezzeti doğal ve hoş içimli olmalıdır. Aksine ekşi, acı, tuzlu, madeni veya kekremsi lezzetli olmamalı, lezzetini değiştirmemeli, içildiği zaman boğazda kuruluk, buruşukluk ve midede de şişkinlik hissi vermemelidir. İçilen suyun istenilen taze su lezzeti içerdiği oksijen ve karbondioksit gazlarından oluşmaktadır. Suyun ısıtılması halinde bu gazlar buharlaşarak uçacağından suda yavan ve tatsız bir lezzet oluşur. Suda bulunan mineral maddelerin oranı az ise suda kabul edilebilir bir lezzet vardır. Mineral maddelerin çokluğu suyu içilemez bir hale getirebilir. 13 İletkenlik; Suyun elektrik akımına direnci saf olduğu zaman çok şiddetlidir. Çözünmüş madensel tuzları içerdiği zaman ise elektrik akımı direnci azalır. İyi kaliteli su ,elektrik akımına karşı sabit bir direnç gösterir. pH derecesi; Suyun pH’sı suda kalsiyum bikarbonat ve alkali tuzlar bulunursa alkali, fazla karbondioksit varsa asit reaksiyon gösterir. Suyun fazla alkali olması kokuşmanın varlığını gösterir. Suyun pH’sı nötr veya hafif alkali olmalıdır. Kaynak sularında pH 7.0-8.5, içme ve kullanma sularında pH 6.5-9.2 sınırları içinde olmalıdır.
Suyun sertliği; Suyun sertlik derecesi içerdikleri erimiş kalsiyum ve magnezyum tuzlarından ileri gelmektedir. Sular, erimiş halde bulunan kalsiyum ve magnezyumu bikarbonat tuzları, sülfat tuzları ,klorür tuzları ve ayrıca az miktarda nitrat tuzları halinde içerirler. Özellikle kalsiyum bikarbonat ve kalsiyum sülfat suyun sertliğinde önemli rol oynar. Sularda erimiş halde bulunan kalsiyum ve magnezyum bikarbonat tuzları suları kaynatmakla erimeyen karbonatlar halinde çöktüğünden bunların oluşturduğu sertlik Geçici Sertlik; diğer tuzların oluşturduğu sertliğe de Kalıcı Sertlik denir. Bahsedilen tüm tuzlardan ileri gelen sertlik ise Toplam Sertlik adını alır. Sertlik derecesi Fransız, İngiliz, Alman, Amerikan sertlik derecesi olarak değişik şekillerde belirtilir. Ülkemizde Fransız sertlik derecesi kullanılmaktadır. Bir Fransız sertlik derecesi 10 mg CaCO3 /Lt . veya 8.4 mg MgCO3 ‘a 1 Fr SD= 0.56 Alm.SD =0.70 İng.SD’dir 15 Sertlik derecelerine göre sularda şöyle bir sınıflandırma yapılabilmektedir. Tablo : Sertlik derecelerine göre sularda sınıflandırma Fransız sertlik Alman sertlik derecesi İngiliz sertlik Suyun niteliği derecesi derecesi 0 – 7 0- 4 0-5 Çok yumuşak 7 – 14 4- 8 5-10 Yumuşak 14 – 22 8- 12 10-15 Hafif sert 22 -32 12- 18 15-22 Sert 32 – 54 18- 30 22-35 Çok sert >54 >30 >35 Çok aşırı sert
Sert suyun zararları; a) Sert sular ,cildi sertleştirmeleri ve yıkanma,bulaşık, çamaşır gibi ev işlerinde fazla sabun sarf ettirmeleri ve işlemleri güçleştirmeleri nedeniyle pek istenmezler. Örneğin 25 sertlik derecesinde bir litre suyu tamimiyle köpürtebilmek için en az 3 gr. sabun sarf etmek gereklidir. Buna göre 300 litre su ile yıkanan bir ev çamaşırı için 900 gr. sabun gereklidir.Eğer yumuşak su ile aynı iş yapılacaksa sarf edilecek sabun yarı yarıya azalır. b) Sabun çökeleği banyo veya duş sonrasında insan derisine yapışır. Deri gözeneklerini tıkar ve saç tellerini kaplayarak sertleştirir. Deriye yapışan bu kütle, bakteri üremesi için elverişli bir ortam yaratır. c) Sudaki sertlik zamanla kendiliğinden veya su ısıtıldığında hızla çözünürlüğünü kaybeder ve geçtiği yüzeylere yapışmaya başlar. Su borularının içi hızla dolar, su basıncı ve akışı azalır. 17 d) Suyun ısıtıldığı yüzeylerde daha da artan kireçlenme, yalıtkanlığa sebep olur ve elektrik tüketimini artırır. Kalorifer tesisatındaki kireçlenme yakıt tüketiminin artmasına sebep olur. e) Sertlik mineralleri yemeklerde istenmeyen bir tat verir. Sert su ile yapılan buz buğulu bir görünümde olur. Ayrıca tahıl, baklagiller ve sebzeleri sertleştirebilirler, bu yüzden yemeklerin geç ve güç pişmelerine sebep olarak zaman ve enerji kaybettirirler. f) Tekstil, boya, kağıt, deri, şeker , bira endüstrileri için sert sular elverişsizdir. g) Fazla sert suların mideye biraz ağır gelmesi nedeniyle, yaklaşık bir sınır olarak içme sularının toplam sertliklerinin de 12’yi geçmemesi önerilir. Ayrıca fazla magnezyum sülfat içeren suların , laksatif etkileri nedeniyle içilmemeleri gerekir.
Amonyak; Kaynak içme ve kullanma sularında ne serbest halde, ne de çeşitli tuzları halinde bulunmamalıdır. Organik maddelerin parçalanması ile oluşan amonyağın bulunması halinde özellikle dışkı vb. maddelerin karıştığının bir belirtisi olarak kabul edilmektedir. Bazı derin kuyu ve toprağın temizliği ispatlanmış sularda amonyağa litrede 0,01 mg.’ a kadar rastlanılabilmektedir. Buradaki amonyak bitkisel kaynaklı olup hayvansal ve insan kaynaklı kadar tehlikeli değildir. 19 Nitrit; Amonyağın kısmen oksitlenmesiyle oluşan nitritlerin suda bulunması kuyu veya kaynaklara dışkı suyunun bulaşmasının göstergesidir. Nitrat; Nitratlar belli bir miktara kadar organik maddelerle kirlenmiş sularda organik maddelerin parçalanmasının son ürünü olmaları nedeniyle kirliliğe işaret sayılmazlar. Yetişkinler için zararsızdır. İçme sularıyla vücuda giren nitrat, bağırsak kanalında 4-12 saatte absorbe olur ve böbreklerle atılır. Ağızda anaeorobik ortam etkisiyle nitritlere indirgenirler. Toksisitesi şu aşamalarda gerçekleşir : 1. Primer toksisite: Yetişkinlerde bağırsak, sindirim ve idrar sistemlerinde yangılar görülür. 2. Sekonder toksisite: Vücutta yüksek nitrat derişimi böbreklerde methemoglobinemi oluşmasına neden olur. Hemoglobinin Fe3 haline yükseltgenerek kan O2 taşıma kapasitesi düşer. Bebeklerde mide asiditesinin tam oluşmamış olması da bu olayı etkiler. 3. Tersiyer toksisite: Asit ortamda nitritlerin, sekonder ve tersiyer aminler, alkil amonyum bazlar ve amidlerle reaksiyonu sonucu ortaya çıkar. Oluşan nitrosaminler ve 20 nitrosomidler kanserojendir.
Klorür; Suya başlıca iki kaynaktan karışırlar. Bunlardan birincisi toprak ikincisi ise idrar ve temizlik sularıdır. Topraktan karışan klorür’ün sağlık açısından bir sakıncası yoktur. Sularda en çok toprak kaynaklı sodyum, potasyum ve lityum gibi alkali ile kalsiyum, magnezyum toprak alkalileri klorürlerine rastlanılmaktadır. Tamamen klorürsüz su içildiğinde lezzetsiz ve yavandır ve boğazda kuruluk yaptığı gibi susuzluğu da gidermez. Dolayısıyla içme sularında iz halinde klorür bulunmalıdır. Serbest klor; Suda organik ve inorganik maddelerin absorbsiyonundan sonra serbest kalabilen ve suların dezenfeksiyonunda esas rol oynayan klordur. Serbest klorun miktarı suyun koku, lezzet ve kemiricilik niteliğinde etkili olur. Standarda göre izin verilebilecek en yüksek miktar suyun litresinde 0.5 mg.’dır. 21 Sülfatlar; Sularda en çok bulunan kimyasal maddelerden birisidir. Özellikle kalsiyum sülfat halinde bulunurlar. Suların süzüldüğü ve toplandığı topraklardan kolayca sulara geçebilirler. Demir; Sularda iki değerlikli çözünmüş olarak özellikle hidrojen karbonat ve bazen de sülfat şeklinde bulunur. Fazla miktarda demirli sular hava ile temas edince kollidal demir hidroksit oluşumundan dolayı suyun görünüş ve tadını bozar.
Suların temizlenmesi; 1. Fiziksel temizlik 2. Mikrobiyolojik temizlik (suların dezenfeksiyonu) 3. Kimyasal bozuklukların düzeltilmesi 23 Fiziksel temizlik ; 1.Kokunun giderilmesi En pratik olarak havalandırma ile temin edilir. 2.Bulanıklığın giderilmesi Suların ilk temizlik şartı , tamamen berrak olmalarıdır. Bunun içinde temizlenecek sularda ilk yapılacak işlem bu suların bulanıklılığını gidererek , berrak bir hale getirilmesidir. Bulanıklığın giderilmesi için kullanılan usullerden herhangi birisinin seçimi, suların özelliklerine ve miktarının az veya çok olduğuna göre değişir. Büyük miktardaki suların bulanıklığının giderilmesi Bu suların bulanıklığının giderilmesi iki safhada yapılır. Birinci safhada suyun kaba bulanıklığı alınır. İkinci safhada tamamen berraklaştırılır.
Mikrobiyolojik temizlik (İçme sularının dezenfeksiyonu); Sularda mevcut hastalık yapan patojen bakteri ile suyun renk, koku ve tadını bozan organizmaların imha edilerek suyun güvenle içilebilmesi için yapılan işleme suların dezenfeksiyonu denir. Sulardaki patojen mikroorganizmaları öldürmek için fiziksel ve kimyasal yöntemler kullanılır. A.Fiziksel yöntemler 1.Isı ile: Su 100°C’de 10 dakika kaynatılırsa içinde ki su epidemilerine neden olabilecek bütün mikroorganizmalar ölür. Kimi sporlu mikroorganizmalar bu ısı derecelerine dayanırsa da bunların hijyen bakımından bir önemi yoktur. Kaynatma usulü her yerde ve şartta kolayca uygulanabilecek basit bir usuldür. Kişi ve aile gereksinimleri için elverişli ise de büyük insan topluluklarına uygulanmasında bazı güçlüklerle karşılaşılır. Ayrıca kaynamış suda gazların uçmuş olması nedeniyle lezzetinin bozulması ve bu suların soğuması için uzun bir zaman beklemek zorunluluğu da sakıncaları arasındadır. Bununla beraber kaynatma , özellikle epidemi zamanında tam bir güvenle uygulanacak su temizleme yöntemidir. 25 2.Ultraviole ışınları ile: Ültraviyolenin mikroorganizmalar üzerine öldürücü etkisi çok fazladır. Özellikle dalga uzunlukları 2500-2900 A. arasında bulunan ültraviyole ışınları en kuvvetlidir. Fakat güneş ışınlarının ültraviyole etkisi pratikte pek bir yarar sağlamaz. Bu amaç için ultraviole lambalar üretilmiştir. Aşırı derecede bulanık sular ışınları absorbe edeceklerinden mikroorganizmaların üzerine etkilerini engeller. Suyun lambaya uzaklığı ve lambanın önünde kalış süresi önemlidir. Ultraviolenin etkisi suyun ışınlanmasından sonra bir süre devam ettiğinden ,bu etkiden yararlanabilmek için suları hemen kullanmamalıdır.
Kimyasal yöntemler; Suların dezenfeksiyonu için en çok kimyasal yöntemler kullanılır. Kimyasal maddelerin sudaki mikroorganizmalar üzerine etkisi yüksek, ucuz, uygulama tarzları kolaydır. Suların dezenfeksiyonu için kullanılacak maddeler aşağıdaki özellikleri taşımalıdır. a.İnsan sağlığına hiçbir zararlı etkisi bulunmamalıdır, b.Sudaki patojen mikroorganizmaları belirli zamanda öldürdüğü deneylerle ispatlanmalıdır, c.Suyun organoleptik niteliklerini belirgin bir şekilde bozmamalıdır, d.Çabuk sonuç vermelidir, e.Basit bir teknikle uygulanabilmelidir.
Ozon ile: Ozon oksijenin bir hali olup çok aktif oksidan ve çok kuvvetli bakterisit bir gazdır. Diğer bütün dezenfektanlardan üstünlüğü vardır. Fazlalığı zararlı değildir. Ozonu sudan uzaklaştırmak için havalandırmak yeterlidir. Ozon organik maddeler varlığında üçüncü atomunu bırakarak oksijene dönüşerek organik maddeleri oksitler. Bunu yaparken de bakterileri parçalar. Organik maddelerin oksidasyonu, bakterilerin sonradan gelişmesini de olanaksız duruma getirir. Ozonun aktif olması için fazla demir ve albüminli maddeler içeren berrak olmayan bir suya ilave edilmemelidir. 29 Ozonlama genellikle iki aşamada uygulanır. Birinci aşamada ozanizör veya ozonör denilen cihazlarla ozon elde edilir. İkinci aşamada ise elde edilen ozon ozonlama kolonlarında su ile karıştırılır. Kolonun alt tarafından ozonlanacak su ile birlikte giren ozonlu hava küçük kabarcıklar halinde suya karışarak kolonun üstünden çağlayan şeklinde düşerken fazla ozonunu da bırakarak dezenfekte edilmiş şekilde çıkar. Ozonizörler elektrikle çalışan birbirlerinden belirli bir uzaklıkta bulunan, kıvılcım meydana gelmesi için üzeri cam veya mika ile izole edilmiş iki alüminyum elektrota sahip cihazlardır. 10.000-20.000 voltluk elektrik akımı geçen elektrotlar arasından kuru hava geçirilerek havanın oksijeni ozon haline getirilir. Ozon; 10 dakikada çabuk bir dezenfeksiyon sağlar, suya hiçbir lezzet bozukluğu vermez ve zararsızdır. Bakterisit etkisi klordan 10 kat daha çabuktur. Spor ve kistlere karşı klordan daha etkilidir.
Klor ile: 1.Basit klorlama: Suda patojen mikroorganizmaları öldürecek fakat koku ve lezzet bozukluluğu vermeyecek ölçülü bir oranda gaz klor veya serbest klor verebilen klorlu bir madde ile yapılan dezenfeksiyondur. Basit klorlamada amaç, suyun dezenfekte edilmesi, dezenfeksiyon bittikten sonra suda artık serbest klor kalmaması ve suyun koku ve lezzetinin bozulmamasıdır. Klor suya katıldıktan 10 dakika sonra, serbest kalan klor miktarının litrede 0.50-0.75 mg olarak ayarlanması gerekir. Klor miktarı fazla olursa suda klordan ileri gelen bir koku hissedilir. Basit klorlamada 2-3 saat sonra suda klor kalmadığından, sonraki bulaşmalarda mikroorganizmalar tehlike oluşturabilir. 33 2.Superklorasyon ve nötralizasyon: Emniyetle dezenfeksiyon yapabilmek için, suya klor tutucu cisimlerin absorbe edebilecekleri miktardan çok daha fazla klor ilavesine superklorasyon ve dezenfeksiyondan sonra fazla kalan klorun nötrleştirilmesine de nötralizasyon denir. Superklorasyonda suyun litresine 5-10 mg. hesabı ile yüksek miktarda aktif klor konulur. 30 dakika bekletildikten sonra suda kalan fazla klor, aktif kömürden süzülerek uzaklaştırılır. Aktif kömür aynı zamanda suya koku ve değişik lezzet veren diğer maddeleri de uzaklaştırır. 3.Amonyaklı klorlama: Önce suya amonyak ve ardından klor ilave edilerek amonyakla klorun birleşmesinden meydana gelen klor amin ile mikroorganizmaları öldürmektir. Bu yöntemin iki üstünlüğü vardır. Klorun organik maddeler veya diğer yabancı cisimlerle yapmış olduğu birleşmelerden meydana gelen kokunun söz konusu olmaması ve Kloramin’in kalıcı etkisi sayesinde suyun sonradan mikroorganizmalarla kontamine olması halinde mikroorganizmaların yaşayamamasıdır. Etki süresi suyun pH derecesine göre (suyun pH’sı 7.5’tan aşağı olmamalıdır) 0.5- 2 saattir.
Suların gerçek nitelikleri, temizlik ve kirlilik dereceleri ancak suyun fiziksel, kimyasal ve bakteriyolojik analizleri ile olasıdır .
Şişelenmiş su nedir? Sağlık Bakanlığı’nın yetkisindeki yönetmelikler çerçevesinde, belirlenmiş olan standartlara uygun olan ambalajlı sulardır. Suları kim ruhsatlandırmakta? Türkiye’de şişelenen sular Sağlık Bakanlığınca ruhsatlandırılmakta ve tesisler senede bir defa Sağlık Bakanlığı merkezi birimince, üçer aylık periyotlarla da Sağlık Müdürlükleri tarafından denetlenmekte, sağlığa aykırı bir durum tespit edildiğinde tesis kapatılmaktadır. Ayrıca Tarım ve Köyişleri Bakanlığı su damacanalarında kullanılan polikarbonat dahil bütün ambalaj maddelerine izin vermekte ve yılda en az iki defa kontrollerini yapmaktadır. Şişelenmiş sular nasıl sınıflanır? Sağlık Bakanlığı; Doğal Mineralli Sular Yönetmeliği ve İnsani Tüketim Amaçlı Sular Yönetmeliği’ne göre sular ; 1. Doğal Mineralli Su 2. İnsani Tüketim Amaçlı Su 3. Kaynak Suyu 4. İçme Suyu 5. İçme-Kullanma Suyu 37 Doğal mineralli su: Yerkabuğunun çeşitli derinliklerinde uygun jeolojik şartlarda doğal olarak oluşan, bir veya daha fazla kaynaktan yeryüzüne kendiliğinden veya teknik usullerle çıkartılan, mineral içeriği, kalıntı elementleri ve diğer bileşenleri ile tanımlanan, her türlü kirlenme risklerine karşı korunmuş yeraltı suları İnsani Tüketim Amaçlı Su: Orijinal haliyle ya da işlendikten sonra, dağıtım ağı, tanker, şişe veya kaplar ile tüketime sunulan içme, pişirme, gıda hazırlama ya da diğer evsel amaçlar için kullanılan bütün sular ile suyun kalitesinin, gıda maddesinin nihai halinin sağlığa uygunluğunu etkilemeyeceği durumlar haricinde insani tüketim amaçlı ürünlerin veya gıda maddelerinin imalatında, işlenmesinde, saklanmasında veya pazarlanmasında kullanılan bütün sular Kaynak Suyu: Jeolojik birimlerin içinde (kaya, taş vb.) doğal olarak oluşan, bir veya daha fazla çıkış noktasından yer yüzüne kendiliğinden çıkan veya teknik usullerle çıkartılan ve İnsani Tüketim Amaçlı Su Yönetmeliğin 36 ncı maddesinde izin verilenler (ozonlama, filtrasyon) dışında herhangi bir işleme tabi tutulmaksızın Ek-1′ deki mikrobiyolojik ve kimyasal nitelikleri taşıyan ve satış amacı ile ambalajlanarak piyasaya arz edilen yer altı suları,
İçme Suyu: Jeolojik birimlerin içinde (kaya, taş vb.) doğal olarak oluşan, bir çıkış noktasından sürekli akan veya teknik usullerle çıkarılan ve Bakanlıkça uygun görülen dezenfeksiyon, filtrasyon, çöktürme, saflaştırma ve benzeri işlemler uygulanabilen ve parametre değerlerinin eksiltilmesi veya arttırılması suretiyle Ek-1’deki mikrobiyolojik ve kimyasal parametre değerleri elde edilen, etiketleme gerekliliklerini karşılayan ve satış amacı ile ambalajlanarak piyasaya arz edilen yer altı suları İçme-Kullanma Suyu: Genel olarak içme, yemek yapma, temizlik ve diğer evsel amaçlar ile, gıda maddelerinin ve diğer insani tüketim amaçlı ürünlerin hazırlanması, işlenmesi, saklanması ve pazarlanması amacıyla kullanılan, orjinine bakılmaksızın, orijinal haliyle ya da arıtılmış olarak ister kaynağından isterse dağıtım ağından temin edilen ve Ek-1′ deki mikrobiyolojik ve kimyasal parametre değerlerini sağlayan ve ticari amaçlı satışa arz edilmeyen sular 39 Doğal Kaynak Suları herhangi bir işlemden geçiriliyor mu? Doğal Kaynak Suları’nın tadı tamamen doğaldır ve herhangi bir katkı maddesi veya kimyasal bir işlem yapılmamaktadır. Sadece doğal kaynak suları ile ilgili yönetmelikte de izin verildiği şekilde fiziksel bir işlem olan filtrasyon ve ozonlama yapılmaktadır. Filtrasyon, suyun kaynak noktasından kopup gelebilecek mikron seviyesindeki kum zerreciklerini tutmak için yapılır. Ozonlama ise dolumu yapılmış şişenin yani ürünün hijyenliğini temin etmek amacıyla suyun içine 0.2-0.5 ppm arası miktarlarda O3 (Ozon) gazının verilmesi işlemidir.
Ozonlama yöntemi suyun yapısında bulunan demir ve manganın indirgenmesi ve suda dezenfeksiyonun sağlanması için bütün dünyada su üreticilerinin uzun yıllardır en yaygın olarak kullandığı bir yöntemdir. Bu işlem, şişeye su dolumun hemen öncesinde yapılmakta ve tam hijyenlik sağlanarak ürününün uzun süreler bozulmadan saklanabilmesine imkan vermektedir. Dolumdan sonra şişedeki suyun içinde bulunan ozon gazi, ortam sıcaklığına bağlı olarak 5-20 saat arasında kendiliğinden yok olmakta ve bildiğimiz oksijene dönüşmektedir. 41 Şişelenmiş bir suyun kullanma ömrünü etkileyen faktörler nelerdir? Bu detaylı bir cevabi gerektiren bir sorudur. Burada 4 önemli faktörü birlikte düşünmeliyiz: a) Şişe ambalajının hava geçirgenliğinin derecesi: Şişe ambalajının cinsi ve kalınlığı hava geçirgenliğini belirler. Bu da sonuçta söz konusu ambalajın dış ortam kokularına karşı korunmalı olup olmayacağını belirler. Cam şişede bu sorundan bahsedilemezken, moleküler yapılarından dolayı pet ve polycarbonat ambalajlardaki sular için dış ortam kokularına karşı korunma sağlanmalıdır. b) Suyun mineral konsantrasyonu (sert veya yumuşak olusu) : Yumuşak suların mineral konsantrasyonu daha az ve daha saf olduklarından ortamdaki kokuları sert sulara göre daha fazla çekerler.
c) Üretim aşamasında %100 hijyenliğin sağlanıp sağlanamadığı konusu: Eğer üretim aşamasında tam bir hijyenlik sağlanamaz ise, dolum esnasında suyun içinde çok az miktarda mikroorganizma kalsa bile ilerleyen günlerde suyun bozulması (yeşillenme, pamukçuk yapma gibi) kaçınılmaz olacaktır. d) Şişelenmiş suyun saklanma koşulları : Özellikle hava ve koku geçirgenliklerinden dolayı pet ambalajındaki suların iyi şartlarda saklanması gerekir; bu kalitesinin korunmasına ve dolayısıyla kullanma ömrüne olumlu etki eder. 43 Şişelenmiş bir suyu hangi koşullarda saklamalıyız? Suyunuzu serin (5-15 derece), karanlık (güneş ışığından uzak) ve kuru (%50 nemden az) bir yerde saklamalısınız. Ayrıca özellikle suyunuzu kimyasallar, deterjanlar, temizlik maddeleri, benzin ve bunun gibi maddelerden mümkün olduğunca uzak tutmalısınız. Çünkü su saf bir maddedir ve bizim çevrede algılayamadığımız kokuları dahi yavaşça kendisine çekme özelliğini taşır.
Şişelenmiş doğal kaynak suyu ile çeşme suyu arasındaki farklılıklar nelerdir? a) Doğal kaynak suyunun şişelenmiş olması onun Sağlık Bakanlığı’ndan ruhsatlı ve sürekli denetim altında olduğunu gösterir. Diğer taraftan çeşme suyunda bu şekilde bir güvenceden bahsetmek mümkün değildir. b) Şişelenmiş doğal kaynak suyunda su kaynaktan ilk çıktığı haliyle saf ve temiz olduğu için direkt olarak suyu kaynağından içebilirsiniz. Suyun saflığı ve temizliği yeryüzüne ilk çıkış noktasından yani kaynadığı noktadan dolumuna ve kapatılmasına kadar çok sıkı kontrol altındadır. Diğer taraftan çeşme suyunda su kaynakları dereler, nehirler seklindedir ve bu sular yüzeyden bulasan her türlü kirletici unsurları da (zirai ve tarım ilaçları kalıntıları, metaller, parazit, mikrop ve virüsler) taşır. Bu şekilde toplanmış sular klorlama ve dezenfeksiyon işlemlerinden geçirildikten sonra şebeke borularıyla konutlara pompalanmaktadır. Ayrıca borularda ve su depolarında var olabilecek her türlü yabancı madde, pas, mikrop ve virüsler gibi unsurlar da çeşme suyu içinde konutlara ulaşmaktadır. 45 c) Genelde çeşme suları içinde taşıdığı klor gibi dezenfektanların etkisiyle rahatsız edici bir koku ve lezzete sahiptirler. Şişelenmiş sularda ise sadece suyun kendi doğal tadından bahsedebiliriz. d) Şişelenmiş doğal kaynak suyu için yapılan yatırımlar çok büyüktür; bazı gayri ciddi firmalar dışında aklıselim hiçbir su sanayicisi tüketicisinin sağlığını riske atarak kendi şirketinin piyasadan silinme riskini göze alamaz. e) Çeşme suyunda kamu tarafından çoğu kez yüz binlerin ya da milyonların su ihtiyacını vasat kalitede dahi olsa karşılama zorunluluğu söz konusu iken; şişelenmiş suda nispeten çok daha az sayıda tüketicinin ihtiyacını en iyi kalitede karşılamak seklindeki ticari düşünce esastır.
Kullanılan damacana şişelerinin ömrü ne kadardır? Çok kullanılırsa sağlığımıza olumsuz bir etkisi olur mu? Damacana polikarbonat hammaddesinden imal edilmis olan 19.2 litrelik geri- dönüşlü damacana şişesidir. Polikarbonat malzemenin kullanımına; Tarım ve Köyİşleri Bakanlığı’nın yayınlamış olduğu Gıda Maddeleriyle Temasta Bulunan veya Bulunmak Üzere İmal Edilen Plastikler Hakkında Yönetmelik hükümleri gereğince izin verilmektedir. Bununla beraber tedarik edilen bu şişelerin Tarım ve Köyişleri Bakanlığı İl Kontrol Laboratuarları tarafından Toplam Migrasyon, Ekstraksiyon, Boya geçirgenliği, Infrared Spektrumu gibi analizlerle de uygunluğu tespit edilmektedir. Bu şişeler dolum ve taşıma esnasında kaza ile kırılmadığı sürece ve tahminen ortalama ömürleri olan 50-60 defa kullanılmaktadır. Bu da yaklaşık 4 yıllık bir süreye karşılık gelmektedir. Daha fazla kullanılması halinde sağlık açısından herhangi bir olumsuzluk söz konusu değildir. Zaten Sağlık Bakanlığı’nın da bu yönde bir sınırlaması yoktur. Genelde, çok kullanılmış şişelerin yüzü yıprandığı için estetik yönüyle tüketiciye cazip gelmemektedir.
Ambalajların altındaki rakamlar ne anlama gelmekte? Ambalajların altında geri dönüşüm logosunun içinde yer alan rakamlar, ambalaj maddesinin hangi materyalden yapıldığını gösterir. 1 rakamı—-polietilen teraftalat (PET): BPA içermez ve pet şişelerde kullanılır. 2 rakamı—-yüksek yoğunluklu polietilen (PE-HD) 3 rakamı—-polivinil klorür (PVC): BPA içerir ve pet şişelerde kullanılıyor. 4 rakamı—-alçak yoğunluklu polietilen (PE-LD) 07 PC 5 rakamı—-polipropilen (PP) 6 rakamı—-polistiren (PS) 7 rakamı—-polikarbonat (PC): BPA içerir ve 19 litrelik yeniden kullanılabilir damacanalarda kullanılır. Bu maddeler dünyada yetkili otoritelerce kullanımına izin verilen ambalaj materyalleridir. 49 Ambalajlı suları nasıl kullanmalıyım? – Ambalajlı suları (pet, damacana), olumsuz tad ve koku verebilecek her türlü ortamdan ve gıda maddesinden uzak tutmaya özen gösteriniz. – Ambalajlı sularınızı; kalorifer yanında, direkt güneş ışığı altında tutmayınız. – Boş damacana şişe içerisine herhangi bir şey kesinlikle koymayınız, yabancı maddeler atmayınız. – Damacanayı pompa ya da sebilsiz kullanıyorsanız, kapağını açık bırakmayınız. – Damacana kapaklarını atmayınız. Boş damacanalarınızı teslim ederken kapağını kapatarak veriniz.
SU ÜRETİM TEKNOLOJİSİ 51 19 lt PC Damacana Dolumu Filtrasyon Depolama Filtrasyon Ozonlama Damacana Yıkama Dolum Kapak Kapama Hologram takma Üretim-Son Kullanma Tarihi Kodlama Araçlara Yükleme-Sevkiyat
Teknik usullerle çıkartılmayıp yeryüzüne kendiliğinden çıkan suların kaptaja alınması şarttır. – Kaptaj, suyun çıkış noktasında isaleye hazır duruma getirilip, her türlü kirlenmeye mani olacak ve dışarıdan içine hiçbir şey sızmayacak tarzda inşa edilir. – Kaptaj, suyun çıkış noktasına gelecek şekilde yapılır. – Kaptaj, camdan veya suyun niteliğini bozmayacak malzemeden yapılmış açılır kapanır şekilde ayrılmış, biri suların toplandığı oda ve diğeri manevra odası olmak üzere iki bölümden oluşur. Ayrıca, her iki bölümün birlikte veya ayrı ayrı havalandırılması için, suyun dışarıdan kirlenmesini önleyecek şekilde gerekli tertibat yapılır. – Her kaynak için ayrı bir kaptaj yapılması zorunludur. Birbirinden ayrı kaynaklardan çıkan kaynak sularının her ne surette olursa olsun aynı kaptajda toplanması yasaktır. 55 • Filtrasyon Amaç; Kaynak suyunun kimyasal ve mikrobiyolojik niteliklerini değiştirmeyecek tarzda suda asılı kalan çözülmemiş partikülleri uzaklaştırmak için yapılır.
• Depolama – Depo iç yüzeyleri fayans veya suyun niteliğini bozmayacak bir madde ile kaplanmalı – Depo gözlerinin içine girişler manevra odasından veya manevraya müsaade eden vana gruplarından yapılır ve depo içine sabit merdiven konmaz. – Depoya giren ve çıkan sudan numune almak ve giren suyun debisini ölçmek için gerekli tertibat bulunur. – Depo, herhangi bir bina ile bitişik yapılmaz ve çatısı bulunmaz. – Depo gözlerinin havalandırılmasının sağlanması için uygun bir havalandırma bacası bulunur. 57 • Ozonlama Amaç; ozonla zenginleştirilmiş hava kullanılarak demir, mangan, kükürt ve arseniğin ayrıştırılması, suyun dezenfeksiyonu ve tamamen fiziksel yollarla serbest karbondioksidin kısmen veya tamamen ayrıştırılması
GAZLI İÇECEKLER Gazlı içecek; su, karbondioksit, şeker, asitliği düzenleyici, esans, meyve özü, kola ekstraktı ve koruyucu maddeler ile üretilen ferahlık ve serinlik verici içecek grubudur. Gazlı içecekler 4 ayrı grupta incelenmektedir. •Meyveli gazlı içecek: Bu tipte belli düzeyde doğal meyve suyu içermekte ve “drink” adı ile anılmaktadır. •Kolalı içecek: Karamel, kola ekstraktı ve kafein içeren gazlı içecek grubudur. •Tonik: Bileşiminde kinin sülfat veya naringin içeren gazlı içecektir. 64 •Yapay veya esanslı içecek: Boya ve esansla üretilen içecek grubudur
GAZLI İÇECEK HAZIRLAMADA KULLANILAN ANA MADDE VE YARDIMCI MADDELER Gazlı içecek üretiminde kullanılan başlıca maddeler şunlardır: 1-Su 2-Karbondioksit 3-Şeker 4-Sitrik Asit ve 5-Esans
1.Su Gıda endüstrisinde kullanılan su genellikle içilebilir nitelikte olmak zorundadır. Genel olarak içme suyu dışındaki sulara kullanım suyu adı verilmektedir. İçecek hazırlamada kullanılan kullanım suyu içeceğin bileşimine girdiğine ve insan tarafından tüketimi söz konusu olduğundan dolayı içme suyu niteliğinde olmak zorundadır. 67 Ancak doğal kaynaklardan elde edilen su genellikle bu nitelikle değildir. Eğer bu nitelikte ise herhangi bir hazırlama işlemi gerekmemektedir. Ancak bu nitelikte değilse suyun bazı işlemlerle hazırlanması ve bu niteliğe uygun hale getirilmesi gerekir. Öncelikle bu amaçla kullanılan suda hangi niteliklerin önemli olduğunun bilinmesi gereklidir. Bu özellikler Çizelge 1’de sunulmuştur.
Çizelge 1. Gazlı içecek hazırlamada kullanılan suyun özellikleri BİLEŞİM ÖĞESİ MİKTAR Sertlik 4-S Alman Sertlik Derecesi Demir (mg/L) Max0.3 Mangan (mg/L) Max0.1 Kükürt (mg/L) Max 0.1 Fenol (istenmeyen koku) Yok Ozon Yok Serbest Klor Yok Oksijen Yok
2. Karbondioksit (C02) C02 renksiz ve kokusuz bir gazdır ve havadan ağırdır. 1 litresi 0°C’de ve 760 mm Hg basıncında 1.977 g gelmektedir. Yanıcı ve yakıcı değildir. Bu nedenle yangın söndürmede kullanılmaktadır. Gerçekte karbonik asidin susuz formudur. C02+H20 H2C03 Yani suda çözündüğü zaman asidik reaksiyon gösterir. Sıcakta karbonik asit C02 ve suya ayrışmaktadır. C02 doğada yaygın olarak bulunmaktadır. En önemli kaynaklarından birisi havadır. Temiz havada hacim olarak %0.03-0.04 düzeyinde C02 mevcuttur. C02, kalsiyum karbonat ve kalsiyum bikarbonattan elde edilir.
3. Şeker Gazlı içeceklerde en çok sakaroz kullanılmaktadır. Sakarozun su alarak glikoz ve fruktoza parçalanmasına “inversiyon” adı verilmektedir. Doğal şekerlerden glikoz, fruktoz, laktoz ve maltoz gazlı içecek üretiminde kullanılmaktadır. Ayrıca diyet içecek üretiminde sorbitol, mannitol, ksilitol, sakkarin ve sodyum siklamat Kullanılmaktadır. Anılan doğal ve yapay tatlandırıcıların tatlılık değerleri değişkenlik göstermektedir (Çizelge 10). 73 Çizelge 10. Doğal ve yapay tatlandırıcıların tatlılık değerleri Tatlandırıcı Tatlılık Değeri Doğal Sakaroz 100 Fruktoz 120 Glukoz 69 Laktoz 27 İnvert şeker şurubu 90 Glukoz şurubu 33-50 Yapay Sakkarin 55000 Nasiklamal 5000 Ksilitol 100 Sorbitol 48 Mannitol
İnversiyon olayı asit katkısı ve çözünmüş şekerin ısıtılmasıyla gerçekleşir. Gazlı içecekte inversiyon olayı ortam asidik olduğu için şişelemeden sonra da devam etmektedir. Bu olay nedeni ile gazlı içecekte tat değişimi oluşmaktadır. Gazlı içeceklerde süreye bağlı olarak sakarozun inversiyonu Çizelge 11’de sunulmuştur. Çizelge 11. Süreye göre sakarozun İnversiyonu Gün Sakaroz (%) Invert Şeker (%) 0 8.37 0.53 1 8.35 0.55 4 8.10 0.80 8 7.70 1.20 17 7.10 1.80 32 6.10 2.80 112 2.80 6.10 75 Gazlı içecek üretiminde şekerin çözünürlüğü de önem taşımaktadır. Bu açıdan en iyi tane iriliği 0.5-1.4 mm arasındadır. 20°C’de 100 kısım suda 204 kısım şeker çözünmektedir. Şekerin suda çözünürlüğü ile sıcaklık arasında bir ilişki mevcuttur. Bu ilişki Çizelge 12’de sunulmuştur. Çizelge 12. Şeker çözünürlüğü ve ileri sıcaklık arasındaki ilişki Sıcaklık (%) Doyma Oranı {%, ağırlıkça) 100 kg şeker için gerekli su (kg) 0 64.2 55.9 5 54.0 54.0 10 65.6 52.4 15 66.3 50.8 20 67.1 49.0 40 70.4 42.0 60 74.2 34.8 80 78.4 27.6 100 83.0 20.6
Kristalizasyonu engellemek için genellikle %65’lik şeker şurubu hazırlanmaktadır. Doğal şekerler içinde çözünürlüğü en az oian laktoz, en fazla olanı ise fruktozdur. Doğal tatlandırıcıların 20°C’de çözünürlükleri arasında farklar söz konusudur (Çizelge 13). Çizelge 13. Doğal tatlandırıcıların çözünürlükler Doğal Tatlandırıcı Çözünürlük (%, 20°C) Sakaroz 67.1 Glukoz 47.2 Fruktoz 79.3 Laktûz 18.7 Sorbitol 68.7 Mannitol 18.0 Ksilitol 62.8 Gazlı içeceklerde şeker refraktometrik olarak belirlenir. Ancak asitlerde refraktometre değeri göstermektedir. Şeker miktarının doğru bulunabilmesi için asitten ileri gelen refraktometre değerinin hesaplanması zorunludur. Diğer bir ifade ile %10’luk sitrik asit çözeltisi refraktometrede %8.2 değeri göstermektedir. 77 4. Asitliği Düzenleyiciler Gazlı içecekler üretiminde asilliği düzenlemek amacıyla sitrik, tartarik, malik, fumarik, laktik ve ortofosforik asit kullanılmaktadır. Gazlı içecek hazırlamada asit kullanılırken dikkat edilmesi zorunlu hususlar şunlardır: 1- Asitlerin kurşun içerip içermediği kontrol edilmelidir. 2- Asit çözeltileri boyalı ve paslanmaz çelik olmayan kaplara konulmamalıdır. Aksi halde toksik bileşikler nedeniyle tat değişimi oluşabilmektedir. 3- Sitrik asit mikrobiyel faaliyeti engellemek İçin en az %25’lik hazırlanmalıdır.
5. Esanslar Esans denildiğinde içerisinde aroma bileşiklerini bulunduran ve bunları başka maddelere aktaran karışımlar anlaşılmaktadır. Gıda endüstrisinde kullanılan esanslar yapay ve doğal olmak üzere 2’ye ayrılmaktadır. Yapay esanslar içerisinde doğal bileşikler yanında sentetik olarak elde edilmiş aroma bileşiklerini de içermektedir. Doğal esans yalnızca doğal aroma yani tat ve koku bileşiklerini içermektedir. Gazlı içecek hazırlanmasında daha çok sitrus meyvesi kabuk yağları kullanılmaktadır. Bunların en çok kullanılanı ise limon kabuk yağıdır. Bir limon ortalama 100-120, kabuğu ise 50-60 g’dır. Kabuktaki yağ oranı ise %5-%7 arasında değişmektedir. 100 kg limondan uygulamada elde edilen kabuk yağı 1000-1014 g arasında değişmektedir. Uçucu yağda denilen bu bileşikler suda çok az çözünür. Bu nedenle çözeltiler daha çok alkol içinde 79 hazırlanır.
Sitrus kabuk yağı esanslarındaki bileşikler Terpen ve Terpenoid olmak üzere 2 gruba ayrılır. Terpen dizisinde Linalol, nerol ve geraniol başlıca bileşiklerdir ve bunlara terpenik alkol adı da verilir. Terpenoid dizisinde ise ester, alkol gibi karbonilli bileşikler bulunur. Terpen dizisindeki bileşikler genellikle doymamış hidrokarbon yapısındadır ve bu nedenle kolayca okside olmaktadır. Bu olay esansın doğal tat ve kokusunu olumsuz yönde etkilediği için önlenmesi veya olabildiğince azaltılması gereklidir. Bu amaçla da uygulamada esansdaki terpen ve terpenoid dizisindeki bileşikler birbirlerinden ayrılmaktadır. Deterpenizasyon veya terpensizleştirme denilen bu yöntemlerin ayrıntıları sır olarak saklanmaktadır. 81 Ticari esanslar; çözelti esans, emülsiyon esansı, destilasyon esansı ve ekstraksiyon esansı gibi adlarla satılmaktadır. Çözelti esansda kabukta elde edilen yağ %30-35’lik alkol içerisinde çözdürülür. Emülisyon esans eğer esansın katılacağı yiyecek ve içeceklerde alkol bulunması istenmiyorsa hazırlanır. Bu amaçla emülgatör denilen bileşikler kullanılarak esansın su içinde dağılması sağlanır. Eğer herhangi bir kabuk yağı su içine damlatılıp çalkalanırsa süt bulanıklığında bir sıvı oluşur ve uçucu yağ sıvı içinde damla damla dağılmış durumdadır. Ancak bekletildiğinde hızla iki fazın birbirinden ayrıldığı görülür. Dağıtma işi bir emülgatörle yapılırsa çözelti başlangıçtaki bulanıklığını korumakta ve fazlar birbirinden ayrılmamaktadır. Bu amaçla daha çok gliserit emülgatörfer kullanılır. Bunların en çok bilineni polietilen sorbitan oleattır.
Sitrus bazlı alkolsüz içeceklerin hazırlanmasında kullanılan katkı maddeleri genellikle 2 ayrı çözelti halinde satılır ve hazırlama sırasında bu iki çözelti birbirine karıştırılır. Genellikle bu çözeltilerden birinde esans, diğerinde ise asit, boya vb. katkılar bulunur. Esans ve asidin önceden aynı karışım veya çözelti içerisinde bulunması oksidasyonu kolaylaştırdığından istenmemektedir. Aynı nedenle esansın hazırlama sırasında önce asit bulunan çözelti içinde dağıtılması da yanlıştır. Bu durum oksidasyon sakıncası yanında aromanın sıvı faz içinde dağılımını da güçleştirir. En iyi yol esansın şeker şurubu içinde dağıtılmasıdır. Genellikle esansları aromatize etme gücü ambalajı üzerinde yazılıdır (1/ 100, 1/200 vs.) Ör; 1/ 100 1 kg esansın 100 kg hammaddeden elde edildiğini gösterir. 83 Gazlı alkolsüz içecek hazırlamada kullanılan hammaddelerden birisi de meyve suyu konsantresidir. Bunların en çok kullanılanları yine sitrus meyve suyu konsantreleridir. Ayrıca kola tipi içecek hazırlanmasında kola konsantresi denilen bir hammadde kullanılmaktadır. Bu hammadde kola bitkisinin yaprak ve meyvelerinden elde edilen ekstrakt olup ayrıca içerisinde aromatize edici olarak bazı bitkilerin ekstraktları bulun- maktadır. Bunların başlıcaları; portakal-çiçeği, keçiboynuzu ve zencefildir. Bazı meyve esanslarının bileşimi Çizelge 17’de sunulmuştur.
Bazı Meyve Esanslarının Bileşimi Çilek Esansı Vişne Esansı Amil Bütirat 1.5 lb 680.4 g Etil Asetat 3.5 lb 1587.6 g Benzil Asetat 1.5 lb 680.4 g Amil Formiat 2.25 lb 1020.6 g Etil Asetat 1.0 lb 453.6 g Etil Enantat 12.0 oz 327.456 g Etil Bütirat 1.0 lb 453.6 g Amil Alkol 8.0 oz 218.304 g Metil Salisilat 0.5 lb 226.8 g Benzaldihit 7.0oz191.06g Etil Benzoat 6.0 oz 173.728 g Vanilin 2.5 oz 68.22 g Eterolin 4.5 oz 122.796 g Benzil Benzoat 2.5 oz 68.22 g Amil Formiat 4.0 oz 109.152 Karanfil Yağı 2.0 oz 54.576 g Tarçın Yağı 0.5 oz 13.644 g 85 Üzüm Aroması Kola Esansı Emülsiyon Porto Şarabı 34.020 kg Limon Kabuk Yağı Üzüm Suyu 22.68 kg Misket Limonu Yağı Benzil Bütirat 4.762 kg Tannik Asit Metil Salisilat 0.268 kg Tarçın Yağı Katı Kola Ekstraktı Metil Antranilat 2.41 kg Gum Arabik Gliserol 11.34 kg KarameI EtilAlkol (%95) 68.040 kg
GAZLI İÇECEK ÜRETİMİ HAMMADDE VE YARDIMCI MADDELERİN KARIŞTIRILMASI GAZLAMA DOLUM KAPAMA PASTÖRİZASYON ETİKETLEME 87 1) Karıştırma: içecek hazırlamada kullanılan esans, asit, şeker şurubu ve demineralize suyun birbirine karıştırılması değişik tiplerdeki karıştırma tanklarında yapılmaktadır. Tanka giriş borusunda tanka alınan her bir maddenin miktarını ölçen ve dijital olarak gösteren sistemler bulunmaktadır. Reçeteye göre hesaplanan miktarda ham ve yabancı maddeler sırasıyla tanka alınır. Karıştırma işlemi ya basit bir karıştırma düzeni ile yapılır veya bu amaçla C02 karıştırıcılı sistem kullanılır. C02 karıştırıcı ile ortamdaki hava uzaklaştırılmakta ve ayrıca hava girişi önlendiği için oksidasyonun önüne geçilmektedir.
2) Gazlama: Bu amaçla özel gazlama aygıtları kullanılır. C02’le gazlanacak içecekler veya sular bazı asgari mikrobiyel özelliklere uyulmasını gerektirir. Gazlama işleminden önce bu değerlere uyulup uyulmadığının kontrolü zorunludur. Örneğin 100 ml’de koliform grubu mikroorganizma bulunmamalıdır ve total bakteri sayısı 1 ml’de 100’ü geçmemelidir. Gazlama aygıtlarıyla suya, şuruba veya meyve suyuna o miktarda C02 verilir ki şişelenmiş içeceklerde gerekli C02 basıncına güvenle ulaşılmış olsun. Bu da gerektiğinden biraz daha fazla gazlama yapılmasını gerektirmektedir.
Gazlama aygıtları değişik tiplerde olmaktadır; a) Basınç altında ve gaz alıcı sistemle çalışan aygıt; Buna kolon tip veya Valora tip denilmektedir. Gazlanacak su önceden demineralize edilir, sonra soğutulur ve daha sonra yüksek basınçlı enjektör yardımıyla ön gazlama yapılır. Daha sonra gaz alıcıdan geçirilir. Daha çok su gazlamada kullanılan bu sistemde saatte 1000-1500 litre su gazlanmaktadır ve suyun havası %98-99 oranında uzaklaştırılmaktadır. 91 b) Diğer bir gazlama aygıtı havanın vakumla alınmasına dayanmaktadır. Hazırlama işlemlerinden geçen su bir vakum bölmesine püskürtülmekte veya vakum hücresinden geniş bir yüzeye yayılmaktadır.
c) Gazlamada plakalı gazlama aygıtları da kullanılmaktadır. Bu sistemde sıvı ve C02’in iyice karışması sağlanmakta ve otomatik olarak sıvıdaki C02 oranının 12 g/L olması sağlanabilmektedir. Bu sistemde su ve C02 birbirine paralel olan gaz değiştirici plakalar arasından birlikte geçmektedir. Bu sistemde saatte 12000 litreye kadar sıvı gazlanabilmektedir. Diğer bir açıdan gazlama sistemleri premix ve postmix olmak üzere 2’ye ayrılmaktadır. Postmix yönteminde içecek hazırlamada kullanılan şurup hesaplanan miktarda şişeye doldurulmakta ve daha sonra üzerine C02 ile gazlanmış su konularak kapatılmaktadır. Kapatılan şişeler şişe döndürücü aygıttan geçirilerek fazların karıştırılması sağlanmaktadır. Bu daha çok eskiden kullanılan bir yöntemdir. Premix yönteminde ise içeceği oluşturan öğelerin tümü C02 dahil önceden bir araya getirilmekte ve tümü birden şişeye doldurulmaktadır.
3) Dolum: Gazlı içeceklerin dolumu diğerlerinden oldukça farklıdır. Sürekli basınç altında çalışılması gerekmektedir. Çünkü basınç azalması C02’in azalmasına yol açmakta ve içeceğin niteliği değişmektedir. Bu amaçla kullanılan dolum aygıtlarına “karşı basınç dolum aygıtları”da denilmektedir. Bunlarda dolum 5 ayrı aşamada tamamlanmaktadır. a)Karşı Basıncın Sağlanması: Dolum ünitesine gelen şişe, dolum boşluğundaki gaz ventilini otomatik olarak açmakta ve şişe içindeki basınç sistem basıncına erişmektedir. b) Dolum: Şişe içi basıncı sistem basıncına eşit olunca sıvı ventili açılmakta ve sıvı şişeye dolmaktadır. Dolma işlemi geri dönüş borusunun ucuna kadar devam etmektedir. c) Son Akış : Sıvı şişeye 10 mm boşluk kalana kadar doldurulur. Dolunca kazanılan ağırlık nedeni ile hem gaz hem de sıvı ventili kapanmaktadır. d) Dengeleme e) Basınç Kaldırma: Basınç kaldırma ventilinin açılması ile şişe ve dış ortam arasında basınç dengesi sağlanmaktadır. Şişe ağzındaki C02 ise kapama anına kadar geçen sürede koruyucu etki yapmaktadır. Bu işlemden sonra şişelerin 1-2 saniye için de kapama makinasına ulaşması ve kapatılması gerekir. Kapama için taç kapak veya vidalı kapak kullanılabilmektedir.
4) Pastörizasyon: C02’le gazlı içecekler genellikle kimyasal koruyucu madde katılarak dayandırılmaktadır. Gaz basıncının da antimikrobiyel etkisi olduğu için bu içeceklere 0.4-0.6 g/L sorbik asit, benzoik asit veya bunların tuzu ile her ikisinin karışımı kullanılmaktadır. Ayrıca koruyucu madde katılmıyorsa pastörizasyon uygulanmaktadır. Gazlı içecek pastörizasyonu daha çok tünel tipi pastörizatörlerde yapılmaktadır. Hem ısıtma ve hem de soğutma aynı tünel içerisinde değişik sıcaklıktaki suyun püskürtülmesi ile sağlanmaktadır. Pastörizasyon için çıkış süresi 20 dakika, kalış süresi kabın büyüklüğüne göre 20-30 dakika, iniş süresi ise 15 dakikadır ve uygulanan pastörizasyon sıcaklığı İse 75°C’dir. Gazlı içecek pastörizasyonunda daha önce değinilen C02’in çözünürlük ilişkilerinden dolayı şişe İçi basıncın artışı sınırlayıcı bir nitelik göstermektedir. Litresinde 4 kg C02 bulunan ve %4 boşluk bırakılan bir şişedeki gazlı içeceğin 20°C’den 75°C’ye ısıtılması durumunda şişe içi basıncı 7.5 kg/cm2’ye ulaşmaktadır. Eğer aynı kapta %3.3 boşluk bırakılırsa aynı koşullarda basınç 11.7 kg/cm2 olmaktadır. Gazlı içeceklerde bırakılan boşluk genellikle %3-4 arasındadır. Bu nedenle gerek kullanılan camın ve gerekse kapsül kapamanın yaklaşık 12 kg/cm2’lik basınca dayanıklı olması zorunludur.
5) Etiketleme: Doldurulan ve kapatılan şişeler dolum makinasındaki hızla ve kendi etrafında dönerek etiketleme makinasına gelmektedir. Etiket bulunduğu yataktan tutkal veya hava emişi ile alınmakta ve bir vals yardımıyla çizgi şeklinde veya noktalı olarak tutkallanarak yapıştırılmaktadır. Etiketin şişeye yapıştırılması bir sünger veya fırçanın basıncıyla olur. Kasalama: Büyük işletmelerde vakum emişli makinalarla otomatik olarak yapılmaktadır. Depolama: Şişeler kasalandıktan sonra depoya alınmakta ve depoda 3-5 gün bekletildikten sonra çıkışı yapılmaktadır.
GAZLI İÇECEK KUSURLARI Çok seyrek bile olsa kusurlu bir içecek satışı tüketicileri büyük ölçüde ve olumsuz yönde etkilemektedir. Kusurların çoğu işleme ve hazırlama sırasındaki hatalardan kaynaklanır. Bunlar 2 gruba ayrılarak incelenebilir; I) Aroma (Tat+koku) kusurları; 1. Tuzlu tat, 2. Asit Yetersizliği, 3. Terpen (Sabun) tadı, 4. Acı tat. II) Görünüş kusurları; 1 .Renk açılması (özellikle sitrus meyveli gazozlarda), 2. Bulanıklık, 3. Tortu oluşumu, 4. Yağ halkası oluşumu
1.Aroma Kusurları Tuzlu Tat: Bunun nedeni içecek hazırlamada kullanılan suyun fazla miktarda tuz içermesi ve sertliğinin fazla olmasıdır. Suda tuz oranının belirli sınırı aşması ayrıca tortu oluşumuna da yol açabilir. Gazlı içecek hazırlamada kullanılan suda toplam tuz oranının 0.5-0.8 g/L olması en uygunudur. Tuzun fazlalığında yukarıda belirtilen sakıncalar ortaya çıkarken tuz oranı az ise ve özellikle litrede 0.1 gramın altında ise bu kez de içeceğin tadında da bir yetersizlik veya boşluk ortaya çıkmaktadır, Asit Yetersizliği : Eğer hesaplamalar doğru yapılmış ve buna rağmen İçecekte asit oranı düşükse bunun nedeni suyun C03 sertliğidir. Bu durumda yapılacak iş sertlik gidermedeki hatanın düzeltilmesi veya bu yapılıncaya kadar suyun sertliğine göre katılacak asit miktarının artırılmasıdır. Terpen (Sabun) Tadı: İçecek hazırlamada kullanılan esans ve aroma maddesi içinde bulunan doymamış hidrokarbonların hava varlığında okside olması sonucunda terpen ve benzeri bir tat oluşmaktadır. Ayrıca sitrus bazlı içeceklerde karotenoid miktarı yeterli değilse sabun benzeri bir tat algılanmaktadır. Acı Tat: Bu da genellikle oksidasyonun sonucudur. İşletme araç ve gereçlerinden geçen bakır, demir gibi iyonlar bu olayı hızlandırır. Genellikle acı tat rengin açılması veya esmerleşmesi ile birlikte ortaya çıkar. 105 2. Görünüş Kusurları Renk Açılması : Bu olaya suda bulunan klor, klordioksit ve ozon gibi su hazırlamada kullanılan bileşiklerin kalıntısı yol açar. Bu durumda yapılacak iş suyun aktif kömür veya deklorit filtreden geçirilerek deklorize veya deozonize edilmesidir. Ayrıca şişe yıkamada durulama iyi yapılmamışsa aynı şekilde klor ve ozon kalıntısı nedeniyle içeceğin rengi açılmaktadır. Bu olaya yol açabilen diğer etkenler su ve şurup da fazla hava kalması yani deaerasyon yetersizliği ve doğrudan güneş ışığında bekletilmedir. Renk açılması olayı askorbik asit ve karotenoid azalması ile birlikte yürümektedir. Gecikmiş Bulanıklık: Sitrus bazlı içeceklerde sonradan ortaya çıkan gecikmiş bulanıklığın başlıca nedeni şişelenmiş içecekte oksijen kalması ve bunun sonucunda askorbik asidin parçalanmasına yol açan redoks olayıdır. Yapılan birçok araştırma içeceklerde askorbik asidin dehidroaskorbik aside dönüşümü ile yüksek moleküllü ve okside olabilir polifenolik bileşiklerin oluşumunun birbiriyle ilişkili olduğunu göstermektedir. Bu bulanıklığı yaratan polifenolik bileşiklerdir.
Tortu Oluşumu: Bu olayın gazlı içeceklerde başlıca nedenleri, ko- ruyucu kolloid görevi yapan pektinin parçalanması, içecek hazırlamada kullanılan suda fazla miktarda kalsiyum bulunması ve ayrıca şekerde saponin varlığıdır. Özellikle turunçgil meyve sularında ekstraksiyondan sonra meyvede bulunan pektin esteraz aktivitesinin 85-90°C’de 10-15 saniye ısıtılarak inaktifleştirilmesî gerekmektedir. Bunun sonucu olarak sitrus meyve suyu konsantresi alınırken bu enzim aktivitesinin olup olmadığının kontrolü zorunludur. Suda fazla miktarda kalsiyum bulunması özellikle fosforik asit içeren kola ve tonik grubu içecekler için önemlidir. Bu durumda kalsiyum fosforik asitle kalsiyum-fosfat tortusunu oluşturmaktadır. Pektin esteraz enzimi yanında yoğun şeker şurubuda dehidre edici etki yaparak pektinin koruyucu kolloid özelliğini ortadan kaldırmakta ve tortu oluşturmaktadır. 107 Yağ Halkası Oluşumu: Meyveli gazlı içeceklerde sık rastlanılan bir kusur tipidir. Bu durumda içecek içindeki kolloidal ilişkiler bozulmakta ve şişenin ağzında halka şeklinde yağ tabakası (ham yağ) toplanmaktadır. Genellikle bu olay tortu oluşumuyla birlikte yürümektedir. Bu olaya yol açan başlıca etkenler şunlardır; 1. Yetersiz homojenizasyon, 2. Depolama sıcaklığının dalgalanması, 3. Esansın dağılımındaki yetersizlik, 4. Esansın pastörizasyon sıcaklığına dayanıksız oluşu, 5. Kapsülün çok hafif sızdırması
ŞARAP Şarabın Tarihi; Şarabın geçmişi 8000 yıla dayanmaktadır. Arkeolojik kazılarda ortaya çıkan eski kentlerde, yığınlar halinde üzüm çekirdekleri bulunmuş, çekirdekler üzerinde yapılan inceleme ve analizler bunu doğrulamıştır. Arkeolojik kazılardan ortaya çıkarılan bulgular asma ağacının anavatanının ön Asya olduğunu göstermektedir. Mezopotamya’da milattan 4000 yıl önce Sümerler tarafından şarap yapıldığı da bilinkete; Sümerler’den sonra Hititler, Frigyalılar, Lidyalılar, Likyalılar ve Kapadokyalılar yaşamında da şarap yerini almaktadır.
Osmanlılar’la birlikte dinin etkisiyle Anadolu’da şarap kültürü etkisini yititmiştir. Mısırlılar tarafından Avrupa’ya taşınan şarap, Fransa, İtalya ve Yunanistan’da yine dininin de etkisiyle bugünkü değerine ulaşmıştır. Dünyada bağ alanı ve şarap üretiminde ilk iki sırayı Fransa ve İtalya yer almaktadır. Günümüzün en kaliteli şarapları Fransa’da üretilmekte, ancak, ABD, Avustralya, Yeni Zelanda, Şili ve Arjantin gibi yeni dünya ülkeleri şarap alanında son yıllarda yükselen bir grafik izlemekte ve oldukça beğenilen şaraplar üretmektedirler.
Temeline bakıldığında şarabı oluşturmak için gerekli herşey olgunlaşmış üzüm salkımının içinde saklıdır. Kabuğu çatlamış her üzüm tanesi şaraba dönüşmeye adaydır. Bundan dolayı şarap fermente olmuş üzüm suyundan başka bir şey değildir. Asmanın yetiştirildiği bölge, asma çeşidi iklim koşulları, hasat şekli, mayalanması ve depolanması şarabın kalitesini direkt olarak etkileyen unsurlardır. Bir şarabın iyi olabilmesi için dört şeye ihtiyaç vardır; •Doğru toprak, •Doğru iklim, •Doğru üzüm, •Doğru şarap yapımcısı. 141 •Bağbozumu: Şarap üzümlerinin birinci aşaması üzüm hasadıdır. Şeker ve asit oranları kontrolleri sonucunda tam olgunluğa erişmiş üzümlerin hasat zamanı belirlenir. Bağbozumu; yörenin iklim şartlarına, üzümün cinsine ya da yapısına göre farklı zamanlarda olabilir. •Üzümlerin Parçalanması: Hasat sonrası işletmelere taşınan üzümler, saplarından ayrılarak parçalanır. Parçalama olarak üzüm değirmenlerinde yapılır. •Cibre Fermentasyonu: Sadece kırmızı şarap üretimi için yapılan bir işlemdir. Siyah üzümlerin kabuk içinde yer alan renk maddelerinin şıraya geçmesi amacıyla yapılır. 3 ile 7 gün süreyle, parçalanmış üzüm fermente edilir ve meydana gelen alkol, renk maddelerini çözerek şıraya geçmesini sağlar.
•Şıra Elde Edilmesi: Cibre fermentasyonu tamamlanmış kırmızı üzümlerle, parçalanmış beyaz üzümlerin, çekirdek gibi parçacıklarından ayrıştırılarak preslenmesi ve şıra elde edilmesi aşamasıdır. Bu aşamada şıraya kükürtleme yapılmalıdır. •Fermentasyon: Şıranın, şaraba dönüşmesini sağlayan biyolojik aşamadır. Bu aşamada maya kullanılır. Şekerlerin alkole dönüşmesi sağlanır. Kullanılacak mayalar kuru veya yaş kültür mayalarıdır. Fermentasyon sıcaklığı büyük önem taşır. Fermentasyon sırasına aromatik asitler, ve bazı uçucu komponentler meydana gelir. 20˚C’yi aşmayan fermentasyon sıcaklığında üzümden gelen koku ve tat maddeleri korunur. Daha düşük sıcaklıklarda (14-15˚C) çok aromatik şaraplar elde edilir, ancak düşük sıcaklıklarda işlem süresi de uzar.
•Aktarma : Fermentasyonun ardından şarabın aktarma yapılarak tortularından ayrılması sağlanmaktadır. Aksi halde, tortu şarabın tadını ve kokusunu bozar. Aktarmalarda şarap fazla hava veya SO eksildiyse 2 kükürtleme yapmak gerekmektedir. •Dinlendirme: Bu işlem şarabın stabil hale gelmesini sağlar. Fermentasyonu tamamlanmış ve tortulu ayrılmış şarabın dinlendirilmesi gerekir. Serin, loş ve ışıksız ortamlar dinlendirme için gereklidir. Ortam sıcaklığının beyaz şaraplar için 12-14˚C ve kırmızı şaraplar için 8- 10˚C olması gerekir. Dinlendirme esnasında; ikinci bir fermentasyon, çeşitli aromatik madde meydana getirir. Bu işlem, kırmızı şaraplarda beyazlara göre daha uzun sürer. Üzüm cinsine ve şarabın karakterine bağlı olarak farklı zamanlarda tamamlanır.
•Kupaj (Paçal): Dinlendirme aşamasından sonra bazı şaraplar monosepaj (tek bir üzüm cinsi) kullanılan kimileri de kupaj (birden fazla üzüm çeşidi kullanılarak) yapılarak kullanılır. •Durultma ve Filtrasyon: Sağlıklı bir fermentasyon ile dengeli bir bileşim sağlanmış şaraplar dinlendirme aşamasında olgunlaşır ve berraklaşırlar. Ancak, bunlar içerisinde ileride tortu yapabilecek kolloidal bulundurur. Durultma sırasında bunların yapılarının değiştirilerek çökmelerini sağlamak gerekir. Durultma aşamasında, proteinli maddeler ve jelatin, yumurta akısı, tanen gibi maddeler kullanılarak şarabın daha berrak ve stabil olması sağlanır.
Üzüm Dünyanın en sevilen içeceklerinden birine hayat veren üzüm, üç binden fazla renk ve tadıyla taze yiyebileceğiniz en yaygın meyve olma özelliğini taşımaktadır. Anadolu’da bağcılık M.Ö. 4500’lü yıllara uzanmaktadır. Şarabın hammaddesi üzümün yetişebilmesi için iklim koşulları ve toprak yapısı büyük önem taşır. Anadolu bu açıdan uygun koşullara sahip ender topraklardan birisidir. Kaliteli bir şarap ancak kaliteli bir üzümden elde edilir. Anadolu’nun geniş toprakları yapısal olarak farklılıklar gösterir. Bu çok farklı şaraplık üzümlerin yetiştirilmesine olanak sağlar. Böylece Anadolu’da yetişen çok farklı şaraplık üzüm çeşitlerinde değişik karakterlerde, çok kaliteli şarap elde edilir.
Halen Anadolu’da yetiştirilen şaraplık üzümler ve yetiştiği bölgeler şöyledir; Emir: Nevşehir-Kapadokya bölgelerinde yetişir. Kaliteli bir beyaz şaraplık üzümdür. İnce ve yeşil-sarı renktedir. Kendisine has hoş bir kokusu vardır. Narince: Tokat yöresinde yetişir. İnce kokulu, hoş aromalı, yüksek kaliteli şaraplık bir üzümdür. Adı gibi zarif ve narin bir üzüm çeşididir. Hasandede: Son yıllarda Hasandede üretim alanı daralmıştır. Orta Anadolu ve civarında yetiştirilen beyaz şaraplık üzüm çeşididir. Bornova Misketi: İzmir ve civarında yetişen beyaz şaraplık üzüm çeşididir. Yoğun bir aroması vardır. Yüksek şeker miktarı ile tatlı ve dömisek şarap yapımına uygundur.
Öküzgözü: Elazığ bölgesinde yetişir. İsmini yuvarlak iri tanelerinden alır. Anadolu’da en değerli şaraplık kırmızı üzümdür. Dolgun yapılı, yoğun aromalı, asitçe zengin ve açık kırmızı rengindedir. Boğazkere: Elazığ-Diyarbakır bölgesinde yetişen ve buruk tadı olan kırmızı şaraplık bir üzümdür. Polifenollerce zengin, kurumadde ve gliserin bakımından yoğun, rengi mor menekşemsi şaraplar meydana getirir. Monosepaj olarak kullanılabilirse de öküzgözü ile birleştiğinde çok güzel şaraplar meydana getirir. Kalecik Karası: Ankara yöresinde yetişen çok kaliteli bir kırmızı şaraplık üzüm çeşididir. Rengi koyu kırmızı-siyah, eti sulu ve kabukları kalındır. Az bulunan ve çok kıymetli üzüm çeşidi Anadolu’nun farklı bölgelerinde denenmeye başlanmıştır. Papaz Karası: Kırklareli bölgesinde yetişir. Kırmızı şaraplık üzümlerdendir.
Gamay: Trakya Bölgesi Şarköy-Mürefte yörelerinde yetiştirilir. Kaliteli şaraplık üzüm çeşitlerinden birisidir. Mor menekşemsi renktedir ve, yumuşak karakterde şaraplar ortaya çıkarır. Çalkarası: Denizli ve Çal yörelerinde yetiştirilir. Açık rengi ve üretim kalitesindeki azalma eski önemini kaybetmesine neden olmuştur. Yabancı üzüm çeşitleriyle paçal yapıldığında kaliteli sonuçlar vermektedir. 163 Anadolu’da Yetişen Diğer Şaraplık Üzümler ve Bölgeleri: Beyaz Şaraplık Çeşitler: Sultaniye-Ege Bölgesi Yapıncak-Trakya Bölgesi Altıntaş-Marmara Bölgesi ve Bozcaada Beylerce-Bilecik Rumi, Kabarcık, Dökülgen-Güneydoğu Anadolu Bölgesi Kırmızı Şaraplık Çeşitler: Karasakız-Çanakkale Bölgesi Horozkarası, Sergikarası- Güneydoğu Anadolu Bölgesi Dimrit-Orta Anadolu ve Doğu Ege Bölgesi Karalahana- Tekirdağ Bölgesi ( 164 Adakarası-Marmara Bölgesi ve Avşa Adası
ŞARAPHANE ÖZELLİKLERİ ve ŞARAP KAPLARI Şaraphane Özellikleri: Üzümlerin toplanıp şaraphaneye getirilişinden, şişelenerek piyasaya sunuluşuna kadar değişik kademelerde bazı işlemlere tabi tutulur. Bu nedenle şaraphanenin dizaynı çok iyi yapılmalı ve şaraphanenin kurulacağı yer çok iyi seçilmelidir. Şaraphane binasının dizaynında ilk zamanlarda; bir şaraphanenin üç katlı olması ve en az bir buçuk katının yer altında olması önerilir ve doğa koşullarından yararlanarak dinlendirme mahzenlerinin çok az değişen sıcaklıklarda, yaz ve kış şarabının saklanmasına uygun olmasına çalışılırdı. Günümüzde soğutma ve ısıtma tekniklerinin gelişmesi ve izolasyon olanakları ile şaraphaneleri ve şarap kaplarını istenilen sıcaklıkta ve nemde tutmak mümkündür. Bu nedenle şaraphaneler artık yer seviyesinden daha yüksekte inşa edilmektedir. Bu sayede üzüm işlenmesinde, kamyonların üzümleri daha kolay boşaltması ve şişeli şarapların ve diğer ürün ve ürün girdilerinin ve çıktılarının büyük bir kolaylıkla sağlanması mümkündür. Şaraphanelerin dış etkilere karşı korumalı bir şekilde inşa edilmelidir. Sürekli dış etkilere açık bulunan ön kısmın kuzey yönüne bakması ve sıcaktan az etkilenecek durumda olması gerekir. Güney cephenin, güneş etkisini azaltacak büyük gövdeli, bol 166 yapraklı ağaçlar ile korunmalıdır.
Şaraphaneler klasik olarak üç bölümden oluşur. •Üzüm İşleme Bölümü •Fermentasyon Bölümü •Dinlendirme Bölümü
Üzüm işleme bölümü; üzümlerin ilk geldiği kısım, diğer bir ifade ile üzüm kabul kısmıdır. Bu kısımda, bir kantar ve üzümün boşaltılacağı bir havuz vardır. Üzüm işleme bölümü çok geniş ve rahat olmalı, dizaynında tavanı yüksek bir yapıda planlanmalıdır. Bu bölümde, üzümlerin saplarının ayrıldığı sap ayırma cihazları, üzüm değirmenleri, üzüm presleri ve dekantörler cihazları bulunur. Bu bölümdeki cihazlar işlem sırasına göre çok iyi dizayn edilmelidir. Bu sayede akışın hızlanması sağlanmıştır. Şaraphanede suyun en çok kullanıldığı bölümdür.
Fermentasyon Bölümü; şıranın şarap haline geldiği bölümdür. Şaraphanenin en önemli bölümüdür. Bu bölümde yoğun biyokimyasal olaylar geliştiği için çok iyi dizayn edilmelidir. Fermentasyon mahzenlerinin özelliklerinin başında sıcaklık gelir. Sıcaklık fermentasyon üzerinde büyük bir etkisi vardır. Mahzenlerin sıcaklığı 14-18˚C’lerde olmalıdır. İyi bir fermentasyon ve kaliteli şarap üretmek için değişmeyen sıcaklık ve düşük sıcaklık derecelerinde üretim yapılmalıdır. Fermentasyon mahzeniinn büyüklüğü, şaraphanenin kapasitesine göre değişmektedir. Bu bölümde diğer bir sorunda CO gazının 2 uzaklaştırılmasıdır. Fermentasyon işleminde 100 gram şekerden 46 gr. CO oluşmaktadır ve 1.98 gr CO ise yaklaşık 1 litre hacme 2 2 sahiptir. Bu nedenle mahzenin tabanından başlayan bacalar yapılır ve gaz dışarı atılır. Büyük işletmelerde fermentasyon mahzenlerinde tankların üzerine özel CO toplama düzenekleri 2 yapılmıştır. Mahzenler çok iyi aydınlatılmalı ancak fazla pencere kullanılmamalıdır çünkü sıcaklık kontrolü zorlaşmaktadır.
Dinlendirme ve Olgunlaştırma Bölümü; şarabın olgunlaştırıldığı, eskitildiği veya korunduğu yerdir. Diğer bir adı ile “Kav”da denmektedir. Fermentasyonu bitmiş şaraplar bu bölüme alınır ve şarap bu mahzende kişilik kazanır, dayanıklı hale gelir ve stabil olur.
Dinlendirme mahzenlerinde aranan özellikler şunlardır: •Sıcaklık: Kırmızı şaraplar; 12-14˚C de, beyaz şaraplar ise 8-10˚C de saklanması gerekir. •Konum: Güneye bakan yerlerde toprak daha fazla ısınır. Toprak altında yapılacak mahzenler kuzeye bakan yüzünde yapılmalıdır. •Toprak cinsi: Yer altında inşa edilen mahzenlerde, kuru, kumlu ve taşlı topraklar sıcaklığı daha çok iletir. Nemli ve killi topraklar ise sıcaklığı daha az iletir. •Mahzenlerin dışa karşı korunması: İzolasyon iyi olmalıdır. 179 •Havalandırma: Mahzende küflü, ağır bir koku duyulur. Mahzen sürekli havalandırılmalıdır. Şarap canlı bir varlıktır. Şarap nefes alma ile ortamın oksijenini kullanır. Zaman içinde bu kokular şaraba geçer. Şarabın koku emme özelliği olduğundan havalandırma önemlidir. •Nem: Fazla nem küflenmelere ve ağır kokulara neden olur. Düşük nem ise şarabın alkol ve aromatik maddelerinin uçmasına neden olur. Mahzende en uygun nem oranı % 70-80 oranında relatif nemdir. •Kapı ve Pencereler: Kapı doğrudan dışarı açılması zorunluluğu varsa buraya küçük bir odacık yapılarak mahzene doğrudan giriş önlenmelidir. Dinlendirme mahzenlerinin kapıları güneye bakan yüzde olmalı ve çift yüzeyli, izoleli geniş kapı tercih edilmelidir. Pencereler tavana yakın çift cam olmalı ve içeriye direkt ışık vermeyecek şekilde yapılmalıdır. Kapı önünde büyük yapraklı ve gövdeli ağaçlar bulundurulmalıdır.
Şarap Kapları: Şarap teknolojisinde; şıradan, şarabın şişelenmesine kadar şarap kapları kullanılır. Şarap kaplarının, tipi, materyali, cinsi, şekli, hacmi şarap yapımında önemli rol oynar. Şarap kapları fermentasyon, dinlendirme ve olgunlaştırma kapları olarak ayrılmaktadır. Genel olarak şarap kapları: Tahta Fıçılar: Şarap fıçısına en uygun ağaç, meşedir. Tahta fıçılar çok küçük gözenekli olduklarından, şarapları doğal olarak olgunlaştırır. Ancak iyi bakılmadığı zaman şarabın tadını ve kokusunu bozar. Beton ve Çelik Beton Kaplar: Bu kapların içleri cam veya özel bir aside dayanıklı toz veya ince çimento temizleyici ile kaplanır. Bunların avantajları yerden yararlanma, istenilen büyüklük ve formda yapılması, kolay temizlenir ve korunur, uzun ömürlü, uçma kayıpları azdırlar. Dezavantajları; sıcaklık değişimine duyarlıdır ve camlı beton kaplarda kırılma olabilmektedir. 300 hllik büyük beton kaplarda fermentasyon durması olabilir. Metal Kaplar: Metal kaplar çok özel avantajlarından dolayı şarap teknolojisinde önemli ölçüde kullanılmaktadır. Bu avantajlar; kolay temizlenir, değişik depolama olanağı, çok kolay sterilizasyon, olgun şarapların yıllarca korunması, çok iyi ısıl iletim olması ve tankların uzun ömürlü olmasıdır.
ŞARAP ÜRETİMİ Şıra ve Şarap Bileşimi Şıra bileşimi: Şeker ve Diğer Karbonhidratlar: Üzüm çeşidine göre % 70-80 şeker miktarı değişmektedir. Şırada bulunan şekerler glukoz ve fruktozdur. Olgun üzümlerde 1:1 oranında bulunurlar. Olgunlaşmamış üzümlerde glukoz, daha olgun üzümlerde ise daha tatlı olan fruktoz fazladır. Pentozlar, pentozanlar ve pektinler, % 0.02-0.6 oranındadır. Asitler : Olgun üzüm şırasında; 0.1-0.3 g/L sitrik asit 0.03-0.04 g/L oksalik asit Azotlu Bileşikler: Şıraların toplam azot içeriği 100-2000 mg/L arasında olup ortalama 600 mg/L’dir. Azotlu maddeler; dışta ve kabuk hücrelerinde daha fazladır. Bu nedenle presleme gücü arttıkça şıranın azot içeriği artar. Üzüm şırasında bulunan azotlu maddeler mayaların beslenme açısından önemlidir. Şırada bulunan kolloidal maddelerin % 10-13’ü proteindir. Renk Maddeleri: Şırada klorofil, karoten, ksantofil ve kırmızı renk maddesi antosiyaninler bulunmaktadır.. 183 Tanen: Üzümün kabuk, sap ve çekirdeklerinde bulunur. Tanen miktarı Kırmızı şarap 1.0-2.5 g/L Beyaz şarap 0.2-0.4 g/L’dir. Vitaminler: ( mg/100 ml ) Min Max Tiamin ( B ) 0.1 1.2 1 Riboflavin ( B ) Eser or. 1.5 2 Pyridoksin ( B ) 0.1 2.9 3 Pantotenik asit 0.25 10.5 Nikotinik asit 0.3 8.8. Biotin 0.001 0.06 İnositol 3.4 4.8 P-Aminobenzoik asit 0.00 0.04 Cholin 0.5 4.01 Folik asit İz or. 0.05
Enzimler: Şırada polifenoloksidaz, peroksidaz, pektiraz, invertaz, proteaz ve fosfataz enzimleri bulunur. Aroma Maddeleri: Üzümlerde bulunup şıraya ve şaraba geçen, şarap kalitesinde etkili rol oynayan maddelerdir. Bilinen bazıları, etilasetat, metilasetat, aseton, asetaldehit, etanol, metanol, asetik asit, metil, antianilat, izobutilasetat, etil laurat ve geraniol’dür. Madensel Maddeler: Üzüm şırasında çeşitli madensel maddeler vardır. Bunlar; potasyum, kalsiyum ve magnezyumun tuzları gelir. Şırada ayrıca az miktarda demir, kurşun ve mangan bulunur. 185 -Şarap Bileşimi: Şarap, organik ve inorganik bileşiklerin oluşturduğu komplex bir karışımdır. Etil Alkol; şıranın fermentasyonu sonucu oluşan temel madde etil alkoldür. Tadı, hafif tatlı ve asit tadını dengeler. Metil Alkol; metil alkol, alkol fermentasyonunda değil, pektinlerin hidrolizi sonucu oluşur. Her şarapta az miktarda bulunur. Kırmızı şaraplarda kabuktan geçen pektinler fazla olduğundan, metanol miktarı da fazladır ve fermentasyonda bu miktar yükselir. Beyaz şıranın fermentasyonunda ise metanol miktarı yükselmez. Şarapta bulunan ortalama metanol miktarı 0.1 g/L’dir. Yüksek Alkoller; alkol fermentasyonu sırasında fuzel yağları denilen yüksek alkoller oluşur. Şaraptaki yüksek alkol miktarı sofralık şaraplarda 0.14-0.42 g/L, tatlı şaraplarda ise zenginleştirmede kullanılan alkol nedeniyle 0.16-0.9 g/L civarındadır. Yüksek alkollere örnek olarak; amil alkol, propilalkol ve bütilalkol’dür.
Polioller ve Benzeri Maddeler; fermentasyon esnasında mutlaka gliserin oluşur. Oluşan gliserin miktarı, maya cinsi ve sıcaklığa bağlı olarak 4-12 g/L arası değişir. Düşük sıcaklık, yüksek tartarik asit miktarı ve SO ilavesi gliserin 2 oluşumunu arttırır. Gliserinin tatlı oluşu ve yağımsı özelliğinden dolayı şarabın duyusal karakteri üzerinde etkilidir. 2-3 butandiol fermentasyon sırasında 0.4- 0.9 g/L oranında meydana gelir. Kokusuz, hafif acı tada sahip bir maddedir. Tadı kendisinden 10-20 kat daha fazla bulunan gliserin tarafından örtüldüğü için kaliteyi etkilememektedir. 3-oxobutan-2-ol (asetoin) kokulu bir madde olup şarapta 2-84 mg/L arasında oluşur. 2,3-butandion (diasetil) tereyağ kokusundadır. Normal şaraplarda ortalama 0.2 mg/L olarak bulunur. İnositol (CHOH) veya myo-inositol) şıralarda bulunan bir alkoldür. Mannitol fruktozun 6 indirgenmesi ile ortaya çıkan bir bakteriyel bozunma ürünüdür. Asetaldehit; fermentasyonun yan ürünü olup, SO ilavesiyle asetaldehit 2 miktarının arttığı gözlenmiştir. Yeni fermente olan şaraplarda 75 mg/L’nin altında bulunur. Asetal; Şarapta asetaldehitin etil alkolle reaksiyona girmesi sonucu oluşan asetal, hoş kokulu bir maddedir. Normal şaraplarda az miktarda (5mg/L) olup, şeri (sherry-İspanyol şarabı) şaraplarında kalite kriteri olarak kabul edilir. 187 Hidroksi Metil Furfural; fruktoz, asit çözeltilerde ısıtıldığında suyunu vererek hidroksi metil furfural oluşur. Bu maddenin bulunması işlem sırasında ısıtılmanın göstergesidir. Karamele benzer bir kokuya sahiptir. Malaga (İspanyol tipi üzüm şarabı) şaraplarında bulunur. Esterler; Şaraplarda etil asetat cinsinden toplam 200-400 mg/L ester bulunur. Porto (Portekiz’in tatlı şarabı) ve şeri şaraplarda ester miktarı daha da yüksektir. Şaraptaki esterler maya ve bakteri hücrelerinin enzim üretmesi, esterazlar tarafından katalizlenme, hidrojen iyonları ile katalizlenmiş yavaş esterifikasyon veya transesterifikasyon sonucu ortaya çıkar. Uçar Asitler ; buharla uçan kısa zincirli asitleri, uçar asit olarak nitelendirilmektedir. Alkol fermentasyonu sırasında oluşan asetik asit az miktarda, çoğunlukla 0.3 g/L’den daha az üretilmektedir. Alkol fermentasyonu öncesinde, sırasında ve sonrasında bakteriyel gelişim, alkolün oksidasyonu veya bakterilerin sitrik asit, şekerler, tartaratlar, gliserin üzerinde çalışmasıyla daha yüksek miktarlarda uçar asit oluşmaktadır. Normal şaraplarda çok az formik asit bulunur ve diğer şaraplara göre kuru üzüm şaraplarında daha fazladır. Şaraplarda bulunan bütirik asit asit miktarı 10-20 mg/L dir. Beyaz şaraplarda uçar asit miktarı 0.9 g/L, kırmızı şaraplarda ise 1.2 g/L den fazla olduğunda enfeksiyon olduğu düşünülür. TS 521’e göre şaraplarda izin verilen maksimum uçar asit miktarı, asetik asit olarak; sofra, doğal tatlı şaraplarında 2.1 g/L’dir, likör şaraplarında 1.8 g/L, kokulu ve köpüren şaraplarda ise 1.2 g/L dir. Şaraplarda oluşan uçar asit miktarı şıranın şeker miktarına, maya suşuna, üzümlerin durumuna, şıranın asitlik miktarına, fermentasyon süre ve sıcaklığına, SO miktarına ve 2 mayanın tekrar çalışması uçar asit miktarını arttıracağından, birinci aktarmanın zamanına göre değişmektedir.
Bağlı Asitler; üzümlerin ve şarapların buharla uçmayan asitleri bağlı asitler olarak nitelendirilir. Tartarik ve malik asitler ve bunların yarı nötrlenmiş anyonları bağlı asitlerin büyük çoğunluğunu oluşturur. Şaraplarda asitler; asit tatları, renk ve bozulma sorunlarına yol açan organizmalar üzerinde etkileri nedeni ile önemlidir. Beyaz üzümlerde, kırmızı üzümlerden fazla sitrik asit bulunur. Sitrik asit demir ile kompleks oluşturur. Bu özellikte demirden bulanıklığın giderilmesinde yararlanılır. Bu nedenle şaraplara ilave edilecek sitrik asit miktarı pek çok ülkede 0.5 g/L olarak belirlenmiştir. Sofralık şaraplarda alkol fermentasyonu sonucu oluşan süksinik asit hacim olarak alkolün % 1’i kadar bulunur. Süksinik asit bakterilere karşı çok dayanıklıdır. Sirkemsi, tuzlu, acı, asit bir tada sahiptir. Laktik asit hafif kokulu zayıf bir asittir. Alkol fermentasyonunun yan ürünüdür. Miktarı 0.04-0.75 g/L arasında değişir. Karbonik asit köpüren şarapların bileşiminde bulunur. Taze şaraplar CO ile doymuş durumdadır. Oksijeni şarap 2 yüzeyinden uzak tutarak koruyucu bir rol oynar. 189 Şekerler; şaraplarda az miktarda sakkaroz bulunur. Fermente olmayan kalıntı indirgen maddelerin çoğunluğunu pentozlar oluşturur. Miktarları 0.1-2 g/L arasındadır. 0.4-1.3 g/L arabinoz bulunmaktadır. Arabinoz şarapların damıtılması ve pastörizasyonu sırasında oluşan furfural’ın muhtemel kaynaklarından birisidir. Ramnoz 0.5 mg/L’den az miktarda bulunur. Ksiloz bazı şaraplarda bulunmaz. Diğer şekerlerden 0.05 g/L’den az bulunur. Pektinler; berrak şıra hafifçe asitlendirilip üzerine 4 veya 5 hacim alkol ilave edildiğinde bir bulutlanma oluşur ve jel benzeri bir artık dibe çöker. Bu pektindir. Bu çökme alkol fermentasyonu sırasında doğal olarak oluşur. Böylece son üründeki miktar 0.3-0.5 g/100 ml şıradaki petkin miktarının % 10-70’i kadar olur. Petkinlerin uzaklaştırılması için fermentasyondan önce veya sonra pektolitik enzimler kullanılmaktadır. Azotlu Maddeler; proteinler, peptonlar, polipeptidler, amidler, amino asitler ve amonyak şarapta bulunan azotlu maddelerdir. Çok az miktarda bulunan amonyak fermentasyon sırasında oluşur. Şarapta azotlu madde miktarı 0.1- 0.4 g/L arasında değişir. Bu miktar şıradaki azotun % 20-30’u kadardır. Maya ve bakterilerin gelişmesi, aroma bileşenlerinin oluşumu açısından önemlidirler.
Bir azot atomuna bağlı bir, iki veya üç tane radikal taşıyan, amonyak molekülündeki hidrojenlerin radikallerle değişmesi ile oluşmuş bileşiklere amin denir.
Foodelphi.com Science of Food Engineering