Etiket Arşivleri: Pastörizasyon

Isıl İşlemler v2

Isıl İşlemler

Gıda Muhafazası Tarihi

• İlk insanlar gıdaları buldukları zaman tüketiyorlardı, zamanla istedikleri gıdaları istedikleri zaman tüketmek ve ihtiyaçlarından daha fazla olan ürünleri değerlendirmek amacıyla gıdaları muhafaza etmeyi öğrendiler.

• İlk saklama yöntemleri genellikle tesadüfen ortaya çıkmış ve tecrübe ile bunlar geliştirilmiştir. Örneğin et ve balığın kışın daha uzun süre bozulmadan kalması insanlara bu ürünlerin soğuk nedeniyle dayandığını öğretmiştir.

• Yine kurutulan gıdaların uzun süre bozulmaması ve yabancı maddelerden temizlenen gıdaların daha uzun süre saklanması uzun yıllardır bilinmektedir.

• Bilimin ilerlemesi ile insanlar gıdalarda bozulma sebeplerini araştırmaya yönelmişler ve bu faktörleri ortadan kaldırmak üzerine çalışmalar yapılmıştır. 19. yy da Nicolas Appert adlı bir araştırmacı araştırmacı gıdaların gıdaların yeteri kadar ısıtılıp ısıtılıp ağızları ağızları sıkıca kapatılırsa, ağızları açılmadığı sürece bozulmadan kalabileceğini belirtmiştir.

• Appert’in koyduğu prensipler bugün modern konserveciliğin temelini oluşturmuştur. Appertin konservecilik için önerdiği işlemler
▫ Gıdanın temiz olması
▫ Kutu ağızlarının iyi kapanması
▫ Yeterli sıcaklıkta işlem yapma

• Appert’den 50 yıl sonra Pastör gıdaları asıl bozanın mikroorganizmalar olduğunu ve ısı ile mikroorganizmaların öldürülmesi ile gıdaların uzun süre bozulmadan saklanabileceğini söylemiştir.

• Bu yüzde ısı ile mikroorganizmaların inhibe edilmesi işlemine Pastöre atfen “pastörizasyon” adı verilmiştir.

• O devirlerde henüz otoklav keşfedilmediği için ürünler açık hava basıncı altında yüksek sıcaklık uygulanıyordu. 1874 de otoklavın keşfi ile basınç altında sıcaklık uygulaması başlamıştır.

Isıl işlemler

Isı nedir?

• Isı da iş gibi bir enerji transfer biçimidir.

• Isı ve iş hiçbir cisimde iş hiçbir cisimde depo edilemez depo edilemez, ancak , ancak sistem sınırlarında ve geçiş halinde iken belirlenebilir.

ISI:

Belirli sıcaklıktaki bir sistemin sınırlarından, daha düşük sıcaklıktaki bir sisteme, sıcaklık farkı nedeniyle geçen enerjidir. Isının, SI birim sistemindeki birimi joule’dür. Bununla birlikte çeşitli mühendislik alanlarında BTU ve kalori de sık sık kullanılmaktadır.

Isıl işlemler

• Isıl işlem: Gıdaların bozulmasına neden olabilecek mikroorganizmaların ısı etkisiyle inaktive etmek suretiyle gıdalara dayanıklılık kazandırma işlemidir. Bu amaç doğrultusunda uygulanan işleme “ısıl işlem” denir


Pastörizasyon

PASTÖRİZASYON

İçme sütü, pastörizasyon, UHT veya sterilizasyon işlemlerinden biri uygulanarak, patojen ve bozulmaya neden olan mkz lardan arındırılan ve doğal niteliklerine en yakın haliyle sağlıklı ambalajlar içerisinde tüketiciye sunulan süttür.

a.Pastörize süt

b.UHT süt

c.Sterilize süt

Pastörize süt: Kaliteli çiğ sütün doğal niteliklerine fazla zarar vermeden ısıl işlem uygulanarak patojen mkz ların tamamen, diğer mkz ların büyük bir kısmının yok edilmesi ile  elde edilen ve tüketileceği sınırlı sürece soğuk koşullarda muhafaza edilen süttür

Gerek duyulan pastörizasyonun sıcaklığı gıdadaki ısıya en dirençli enzim yada mkz ya göre belirlenir.

Örneğin, tarihi süreç içerisinde sütün pastörizasyonu için Mycobacterium tuberculosis and Coxiella burnetti bakterileri esas alınmıştır. Fakat, belirlenen her bir yeni patojen yeni süre sıcaklık uygulamasını gerekli hale getirecektir.

PASTÖRİZASYON YÖNTEMLERİ

LTLT  Düşük Sıcaklıkta Uzun Süre

62-65 oC de 30 dakika

HTST  Yüksek Sıcaklıkta Kısa Süre

72-75 oC de 15-20 saniye

Ultra Pastörizasyon Çok yüksek sıcaklıkta

  – 85-90 oC de 0.5-5 saniye

Isı değiştiriciler

1.Plakalı ısı değiştiriciler

2.Borulu ısı değiştiriciler

        Gövde borulu ısı değiştiriciler

        Çift borulu ısı değiştiriciler

3. Spiral ısı değiştiriciler

4. Roswell ısı değiştiriciler

5. Sıyırıcılı ısı değiştiriciler

Isı transfer hızı

Katmanların ısıl iletkenlik katsayılarına

Sıvı ortamların sıcaklık farklarına

Ara katman kalınlığına

Sıvı akış şekli ve hızına

Sistemde bulunan sıvıların özgül ısı değerlerine

LTLT Yöntemi

İki şekilde yapılabilir;

-1.Çiğ süt tank içine konularak ısıl işlem uygulanır

-2.Süt ambalajlandıktan sonra ısıl işleme tabi tutulur

Bu nedenle tankta pastörizasyon veya paketli sütlerin pastörizasyonu şeklinde de adlandırılır

1. Sütün tankta LTLT yöntemi ile past.

Bu sistemlerde enerji kaybını önlemek ve homojen bir ısı aktarımı sağlamak için dış cidarın üzeri, ısı aktarım katsayısı oldukça düşük bir malzeme ile kaplanarak yalıtım sağlanır.

2.Ambalajlanmış sütün LTLT past.

Su banyosunda

Plastik torbalarda

Şişede

Buhar dolaplarında

Orta ve düşük ölçekli işletmelerde uygulanır

Yatırım masrafları düşüktür. Pastörizasyon, eritme ve miks hazırlama gibi işlemler için tercih edilirler.

 ancak;

-İşletme içindeki rutubet ve sıcaklık artar

-Buhar ve su sarfiyatı çok yüksektir

-İşçi sayısı fazla olur

-Isıtma ve soğutma için fazla zamana ihtiyaç vardır

HTST YÖNTEMİ

Plakalı veya borulu ısı değiştiriciler kullanılmaktadır.

Pastörizasyon normu değişmekle birlikte; 72-75 C de 15-20 sn kadar bekletilerek süt pastörize edilir.

Böylece sütün sürekli bir akışı sağlanır

Kapalı bir sistem olduğu için kontaminasyon riski yoktur.


Kaynak: https://ebs.sabis.sakarya.edu.tr/DersTumDetay/tr/2017/265/21/2/66341/1

Süt ve Süt Ürünlerindeki Bozulmalar

•SÜT VE ÜRÜNLERİNDEKİ BOZULMALAR

•Süt, tereyağı, krema ve peynir gibi süt ürünlerinin hepsi kimyasal bileşenlerinden dolayı mikrobiyal bozulmalara karşı hassastır.
• Süt, küf ve mayaları içeren yaygın bozulma organizmalarının hepsi için mükemmel bir gelişme ortamıdır.
•Taze pastörize edilmemiş süt sağılma, temizlenme ve sağım kaplarının muamelesindeki özene bağlı olarak genellikle değişen sayılarda mikroorganizma içerir.
•Birkaç gün buzdolabı koşullarında bekletilen çiğ süt aşağıdaki bakteri cinslerinin hepsinin veya birkaçının varlığını istisnasız gösterir: Enterococcus, Lactococcus, Streptococcus, Leuconostoc, Lactobacillus, Microbacterium, Propionibacterium, Micrococcus, koliformlar, Proteus, Pseudomonas, Bacillus ve diğerleri.
•Pastörize sütün bozulmasına ısıya dirençli, laktozu laktik asit üretmek için kullanan, pH’yı pıhtılaşmanın gerçekleştiği yaklaşık 4,5 noktasına düşüren streptococ’ların gelişimi sebep olur.
•Eğer lactobacil varsa bunlar Lactococcus lactis’in ihtiyaç duyduğundan daha düşük pH değerlerinde gelişebilirler.
• Bu organizmalar fermantatif aktivitelerine devam ederler ve pH’yı 4 veya daha aşağıya düşürebilirler.
•Eğer küf sporları mevcut ise, bu organizmalar ekşi sütün yüzeyinde gelişmeye başlarlar ve pH’yı nötralliğe doğru yükseltirler, böylece Pseudomonas spp. gibi proteolitik bakterilerin gelişmesine daha çok izin verilir ve süt pıhtısının sıvılaşmasına sebep olur.

ÇİĞ SÜTÜN MİKROBİYOLOJİSİ

•Süt, aseptik koşullar altında sağıldığında bile ineğin memesinde ki süt kanallarından gelen mikroorganizmaları içerir.
•ml’ deki organizma sayısı zamandan zamana ve inekten ineğe göre değişir fakat yaklaşık olarak 102-103 aralığındadır.
•Uygulamada, taze sağılmış süt ml’ de 5×103-5×104 organizmayı, memenin dışından, sağma gereçlerinden ve insan muamelesinden gelen kontaminantları içerir.
•Pseudomonas, Acinetobacter/Moraxella, Flavobacterium, Micrococcus, Streptococcus, Corynebacterium, Lactobacillus türleri ve koliformları içeren birçok farklı mikroorganizma bulunabilir.
•İngiliz süt hayvancılığı sürülerinin %30 unun mastitisden şikayetçi olduğu görülmüştür.
•Bu enfeksiyonun bazı kontrolleri sağımdan sonra memeye dezenfektan uygulaması ile ve laktasyon döneminde olmayan ineklere antibiyotik muamelesi ile sağlanır.
•Süt, bakteriler için ideal bir gelişme ortamı olduğudan onu mümkün olduğu kadar hızlı soğutmak önemlidir.
•Son 25 yıl içerisinde soğutucu tanklarının yaygınlaşmasına sütlerin soğutucu tanklarda toplanmasının da eklenmesi çiğ süt kaynaklarının bakteriyolojik kalitesini önemli ölçüde etkilemiştir.
•Bu değişimin başlıca etkisi ekşime ile bozulan süt miktarının azalması ile olmuştur. Normal sıcaklıklarda sütün ekşimesine, esasen 10 0C nin üzerindeki sıcaklıklarda gelişen laktik asit bakterileri sebep olur.
•Bu bakteri süt şekeri olan laktozdan ekşi bir tada ve daha sonrada sütün pıhtılaşmasına sebep olan laktik asit üretirler.
•Bir çok laktik asit bakterisi pastörizasyon işlemi ile ölür fakat bazıları termoduriktir ve pastörizasyon sonrası problemlere sebep olular.

PASTÖRİZASYON

•Bu proses sütü mycobacterium tuberculosis, salmonella spp ve brucella spp gibi bütün patojen bakterileri öldürmeye yetecek kadar yüksek bir sıcaklıkta ısıtmayı içerir.
•Bozulma yapan bakterileri içeren diğer bakterilerin çoğu öldürülür ve böylece sütün kalitesinin arttırılması sağlanır .
•UK’ de üretilen sütün çoğu, en az 15 s 720C tutularak ve daha sonra hızlı bir şekilde 100C nin altına soğutulan yüksek sıcaklık kısa süre (HTST) metodu ile pastörize edilir.
•Eskiden uygulanan düşük sıcaklık uzun süre (LTLT) veya ‘holder’ metodu (630C de 30 dakika) hala zaman zaman kullanılmaktadır.
•‘Termodurik’ terimi pastörizasyon sıcaklıklarında gelişemeseler de kalıtsal ısı dirençlerinden dolayı pastörizasyon işleminden sonra hayatta kalabilen bakterilere denir.
•Termodurik bakteriler esas olarak Streptococcus (S. thermophilus ve S. faecalis ) , Micrococcus (M. luteus) ve Microbacterium (M. lacticum) un birkaç türü ile ,belirli Bacillus spp. özellikle B.cereus ve B.subtilus sporlarından meydana gelir.
•Normal sıcaklıklarda tutulduğunda pastörize sütün bozulmasına çoğunlukla termodurik bakteriler sebep olur , bozulma sırasındaki hakim mikroorganizma genellikle B.cereus ‘ dur.
•Pastörizasyon sonrası en az kontaminasyona uğramış pastörize sütün raf ömrü 70C’ de en az 7-10 gün olmalıdır.

UHT SÜT

•UHT süt en az 1 saniye 1300C ’nin üzerinde bir sıcaklığa maruz bırakılmış homojenize süttür, bu işlem sütü steril hale getirir.
•Modern UHT prosesleri 2 esas tipdedir; birincide (dolaylı ısıtma) süt ısı değiştiricisinde sterilize edilir ikincide (direk ısıtma) süte direk olarak basınç altında buhar ile muamele edilir.
•Steril ürün daha sonra aseptik olarak özel kartonlara doldurulur (Tetra Pak gibi), sonra sıcak mühürleme yapılır.
•UHT süt geleneksel olarak pastörize edilmiş sütün tat ve besin kalitesine benzer görünüştedir ve birkaç ay buzdolabı dışında kalabilir.
•UHT sütün bozulmasına UHT işleminde yaşayan veya ön işlemde bulaşan başlıca Bacillus steorothermophilus veya B.substilis olmak üzere spor formların gelişimi sebep olabilir

TEREYAĞI

•Tereyağı düşük nem içeriği (%15) ve yüksek bir yağ içeriği (%80) olan mikrobiylojik açıdan kararlı bir üründür.
•Su yağ fazındaki iyi bir emülsiyonunun mevcut formudur ve su damlalarındaki fiziksel şartlar bakterilerin gelişiminde güçlü bir inhibitör etki yapabilir.
•Ayrıca birçok tereyağı konsantrasyonu %3-13 arasında değişen ve korumada yardımcı olan NaCl ile tuzlanmıştır.
•Tereyağındaki mikroorganizmaların başlıca kaynağı tereyağının yapıldığı kremadır, tatlı tereyağı yapılacaksa krema pastörize edilir.
•Mikroorganizmalar ayranda konsantre hale geleceklerinden tereyağındaki kremanın yayıklanması organizma sayısını attırır fakat işlem sonunda ve yoğun tuzlanmış tereyağında muhtemelen depolama sırasında sayıları azalır.
•Bazı tatlı tereyağlarında bir starter kültür kullanılır.
• Kontrollü şartlar altında süt veya kremadaki ekşimeye bu kültür bakterileri neden olur böylece tereyağına arzu edilen karakteristiği verir.
•Aşılamadan sonra, tatlı tereyağı kreması yayıklamadan önceki asitliğin artışını muhafaza etmek için, düşük sıcaklıkta tutulur.
• Ekşi tereyağı normal olarak pastörize krema ile starter organizmaların (Streptococcus lactis ve S.cremoris ortaklaşa kullanılır) aşılanmasıyla yapılır; krema düşük pH (4,5-5) elde edene kadar oda sıcaklığında inkübe edilir.
•Krema daha sonra yayıklanır fakat tuzlanmaz, çünkü tuz ve asit reaksiyonu birlikte istenmeyen bir tat verebilir.
•Böylece imalat işlemine bağlı olarak taze tereyağının mikrobiyal içeriği epeyce değişebilir, tatlı tereyağı ekşi tereyağından daha az mikroorganizma içerir.
•Tereyağının bozulması mikrobiyal, enzimatik veya kimyasal orijinli olabilir; birçok istenmeyen tat kremanın kendinden kaynaklanabilir fakat bu açıdan bozulma hakkında burada bahsedilmemiştir.
•Tereyağı buzdolabı şartlarında depolansa da çoğunlukla mikrobiyal bozulmaya psikrotrofik bakteriler neden olur.
•Tereyağı serbest yağ asitlerinin hidrolizinin sebep olduğu ransiditeden çoğu kez ürüne ön pastörizasyonda nüfuz eden Pseudomonaslar ve onların gram (-) çubukları sorumludur.
•Kokuşmuş tat ve yüzey lekeleri tereyağının yüzeyinde gelişen Alteromonas putrefaciens’in proteolitik aktivitesinden kaynaklanır.
•Küflerde yüzeyde gelişerek renk değiştirirler bu türlere Alternaria, Cladosporium, Aspergillus, Penicillium, Mucor ve Rhizopus dahildir.
•Ransiditeye kremada mevcut lipazlar ve doymamış yağların oksidasyonunu içeren kimyasal reaksiyonlar neden olabilir.

PEYNİR

•Yaklaşık 20 genel grup içerisinde peynir gruplarının 400’ün üzerinde bilinen çeşidi vardır.
•Bunların çoğu benzer şekilde; süte çeşitli mikroorganizmalar, enzimler ve tuzun ilavesiyle ve üretimi sırasındaki sıcaklık değişimleriyle yapılır.
•Peynirler tekstürlerine veya sertlik derecelerine göre sınıflandırılır.
•Birçok peynir aynı temel işlemler kullanılarak imal edilir.
•Günümüzde normal olarak pastörize süt kullanılır fakat olgunlaşma yavaş oluşur.
•Çünkü doğal flora büyük ölçüde yıkıma uğramıştır.
•Bunun için starter kültür bakterileri mutlaka süte eklenmelidir.
•Peynirin bozulması göz önünde tutulduğunda, çok düşük nem içeren sert peynirler yumuşak peynirlerden daha uzun raf ömrüne sahiptir.
•Renk bozulması etkisi oluşturan küflerin yüzey gelişimi peynir üzerinde hatalar oluşturur.
• Birçok farklı küf ve mayalar bazı bozulmalara sebep olur ve bunlar Penicillium (Yeşil renk bozulması), Cladosporium (Yeşilden siyaha), Candida (Siyah) türlerini içerir.
•Bununla birlikte sert peynirler balmumuna benzer gelişen bir madde veya bir kabuğa sahiptir ve bu problemi minimize eder.
•Peynirlerin bakteriyel bozulması onların üretilmesi ve olgunlaştırılması sırasında daha yaygındır.
•Eğer pH çok yüksekse ürüne bulasan Pseudomonas’lar hızlıca gelişebilirler ve sümüksü yapıya neden olurlar.
•Acılık ve ransidite gibi çeşitli tat kusurları en önemlileridir, peynirde meydana gelebilir, bu kusurların bir çoğuna ısıya dirençli lipaz üreten Pseudomonas’lar sebep olur.
•Uygun starter kültür seçimi her zaman zordur, optimal tat için bütün laktozların lactik aside çevrimi peynir üretiminin ilk basamaklarında önemlidir.
•Ne yazık ki bugün peynir üretiminde esas problem olarak dikkat çekilen bu kültürlerin fajlara karşı dirençli olmamasıdır.
•Fajlar çiğ sütten ve peynir altı suyundan kolayca izole edilebilirler ve eğer fabrika yüksek standartlarda temizlik sürdürülmüyorsa startere bulaşması hızlı bir şekilde görülebilir.
•Starter türlerin dikkatli seçimi ve devrinde bile faj infeksiyonları kaçınılmaz bir şekilde görülür.

YOĞURT

•Yoğurt, doğal olarak bulunan florayı yok etmek için 90 0C’de 5 dakika ısıtılan süte starter kültür (Lactobacillus bulgaricus ve Streptococcus thermophilus) karışımının ilave edilmesiyle üretilen fermente bir süt ürünüdür.
•Peynirde olduğu gibi laktik asit 40-42 0C’de inkübe edilerek üretilir ve bu pH’yı 4,0’a düşürür; diasetil ve asetaldehit gibi diğer ürünler tat karakteristiklerine katkıda bulunur.
•İnkübasyondan sonra paketlemeden önce meyve veya aroma katılırken yoğurt 15-20 0C’ye soğutulur. Yoğurt daha sonra asit gelişimini önlemek için 4 0C’ye soğutulur ve ürünün asitliği ve düşük depo sıcaklığı ile aside tolerans göstermeyen bakteriler tarafından bozulmaya sebep olması önlenir.