Turunçgil Suyu Üretimi

Turunçgil suyu üretimi Turunçgil üretimi dünyada üzümden sonra ikinci sırayı almaktadır. Ancak Florida ve Brezilya dışında kalan ülkelerde yetiştirilen turunçgillerin büyük bir kısmı taze olarak tüketilmekle birlikte, Florida’daki portakal üretiminin %95’i portakal suyuna işlenmektedir. Brezilya’da ise bu oran %65-70 düzeyindedir. Turunçgil meyveleri, diğer meyvelerden farklı yapıdadırlar. Bu nedenle, turunçgillerin meyve suyuna işleme teknolojisi (özellikle meyve suyu çıkarılması aşaması) bazı farklılıklar gösterir. Aynı şekilde turunçgil suları diğer meyve sularına göre farklı nitelikler taşır ve özellikle oksidasyona ve ısıya karşı son derece duyarlıdırlar. Bu nedenle turunçgil sularının üretiminde ve depolanmasında da bazı farklılıklar bulunmaktadır.

Bir turunçgil meyvesinin enine kesiti. 1: membran (septum), 2: meyve aksı, 3: flavedo ve yağ bezeleri (detay 8-10), 4: dilim zarı (segment membran), 5: albedo, 6: meyve suyu torbacıkları, 7: çekirdek (tohum), 8: yağ bezesi, 9: flavedo, 10: albedo 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7

Turunçgil meyvelerinin kabuğu iki tabakadan oluşur. Dıştaki, sarıdan portakal rengine kadar değişen ince tabakaya flavedo denir. Bu tabakanın en önemli özelliği, olgun meyvelerde karotenoidlerden oluşan pigmentler içermeleridir. Flavedonun diğer bir önemli niteliği ise, hücreler arasında yağ damlacıklarının bulunmasıdır. Gergin hücreler arasındaki yağ damlacıklarını basınç altında tutar. Kabuk sıkıştırılır veya bir darbe etkisinde kalırsa, yağ dışarı fışkırarak çıkar. Kabuk yağı denen bu yağ turunçgil suları üretiminde büyük sorunlar oluşturur. Bununla birlikte az miktarda kabuk yağı meyve suyuna katılarak istenilen aroma oluşturulur, ancak fazlası çok olumsuz etki gösterir. Kabuk yağının %95 kadarı terpenlerden oluşur. Terpenlerin en önemli bölümünü d-limonen oluşturur. Kabuk yağının turunçgillere özgü kokusunu oluşturan kısım, yağın yaklaşık %5’ini oluşturan çeşitli alkoller, aldehitler, ketonlar, asitler ve benzer bileşiklerdir

Flavedo tabakasının hemen altındaki beyaz süngerimsi tabakaya albedo denir. Albedonun en önemli bileşim öğesi pektindir. Bu tabakada kuru madde üzerinden %20-40 oranında pektin bulunur. Turunçgil meyvelerinde flavedo tabakası, tüm meyvenin yaklaşık %8-10’unu, albedo ise %15- 30’unu oluşturur. Böylece turunçgil meyvelerinin %20-40’lık kısmını kabuk oluşturmaktadır. Meyvenin %20-30 kadarını dilim zarı ve diğer posa kısmı oluşturur. Böylece turunçgil meyvelerinden yaklaşık %40-50 oranında meyve suyu verimi alınabilmektedir

Acılık maddeleri n Turunçgil meyvelerinin bileşiminde yer alan en önemli maddelerden bir grubu da acılık maddeleridir. n Örneğin, greyfurtların acılığını veren esas madde bir flavanon glikozid olan naringindir. Naringin az miktarda bulununca greyfurtlara özgü acımsı hoş bir lezzet verdiği halde, fazlası son derece acıdır. Naringin özellikle meyvenin kabuğunda, merkez ekseninde ve dilim zarlarında bulunur. Meyve suyunun çıkarılması sırasında bu kısımların mekanik zedelenmesi sonucu ve işlemenin diğer aşamalarında uygulanan ısıtma nedeniyle meyve suyuna az veya çok miktarda naringin geçebilir.

Limonin de bir acılık maddesi olup, Washington (Navel) portakalı gibi bazı portakal çeşitlerinde bulunmaktadır. Limonin olgunlaşmamış birçok portakal çeşidinde bulunduğu halde, olgunlaşma ilerledikçe miktarı azalır ve bazı olgun portakal çeşitlerinde bulunmaz. Ancak Washington portakal çeşidinde olgunlaşmış üründe de limoninin ön maddesi (prekursor) olan limonin monolakton (I) bulunur. Bu madde gerçekte acı değildir. Bilindiği gibi Washington portakalları çok beğenilen bir sofralık portakal çeşididir. Bununla birlikte portakalların preslenerek suyu çıkarılınca, kısa bir sürede son derece acı bir lezzet kazandıkları görülür. Bunun nedeni, meyvenin çıkarılması ile limonin monolaktonun asitle (pH=3) temas etmesi sonucu derhal ikinci bir lakton halkası eklenerek dilakton limonin (II) (limonin) denen acı maddenin meydana gelmesidir. Bu yüzden bu tip acılığa gecikmiş acılık denir.

Bu olay olgunlaşmamış portakalların donması sonucu, buz kristallerinin dokuyu zedelemesi ile diğer çeşit portakallarda da görülebilir ve donmuş portakalların acılaşma nedeni de budur n Portakallarda bulunan bir diğer flavanoglikozit ise hesperidindir. Hesperidin acı değildir, ancak zamanla kristaller halinde çöküp ayrıldığından meyve suyunun kalitesi bozulur. Diğer taraftan turunçların son derece acı olan lezzeti neohesperidinden kaynaklanır.

Kısaca turunçgillerin acılık maddeleri flavanoglikozit olup, n Naringin, n Limonin, n Neohesperidindir. Limonen ise kabukta flavedo tabakasında bulunan ve limon kokusunu veren bir terpendir.

Portakal suyu üretimi n Hammadde olarak portakal suyu üretimine uygun çeşitler kullanılmalıdır. Hasat dönemi kuru madde yüzdesinin asit yüzdesine oranıyla saptanır. İşlenmek üzere satın alınacak meyvelerin meyve suyu kalitesi, bir ön denemeyle süratle saptanmalıdır. Yüksek Briks/asit oranı veya iyi renk için Florida’da prim ödenmektedir .

Ayıklama ve yıkama: Ayıklama genellikle yıkamadan önce uygulanır ve bu işlemle parçalanmış, yarılmış meyveler dönen merdaneli ayıklama bantında ayrılırlar. Meyve suyuna kabuktan kaliteyi bozucu çeşitli maddeler, siyah lekecikler ve tarım ilacı kalıntılarının geçmemesi için meyveler özenle yıkanır. Bu amaçla, meyveler yumuşatma suyuna kısa süre daldırıldıktan sonra, fırçalı yıkama makinalarında yıkanarak, üzerlerine su püskürtülür. Yıkama suyuna %1-2 veya deterjan ilave edilirse etkili bir yıkama sağlanır. Yıkamadan sonra meyvelere temiz su püskürtülerek iyice durulanırlar.

Meyve suyunun elde edilmesi (ekstraksiyon): Turunçgil meyveleri dışında diğer meyvelerden meyve suyu elde edilmesinde, meyveler önce mayşe haline getirilmekte (nar hariç) ve sonra preslenerek meyve ham suyu veya palperden geçirilerek pulp haline getirilmektedir. Portakallardan ise ya bütün ya da ikiye bölünmüş olarak ekstraktör denilen makinalarla adeta meyvenin içinden alınmak suretiyle meyve suyu elde edilir. n Şu halde turunçgil meyvelerinden meyve suyunun elde edilmesinde ekstraktörlerin kullanılması zorunludur ve bu işleme meyve suyunun ekstraksiyonu denir. Bu işlem diğer meyvelerde uygulanan preslemenin eşdeğeridir

Turunçgil suyu üretiminde bugün dört farklı meyve suyu çıkarma sistemi kullanılmaktadır. Bunlardan en yaygın olarak kullanılan sistemler burada kısaca açıklanacaktır. n Turunçgil meyveleri ekstraktörlere gönderilmeden önce iriliklerine göre sınıflandırılmalıdır. n Hangi tip ekstraktör olursa olsun, portakallarda meyve suyu randımanı %40-45’dir. Gerçekte, portakallarda ve genel olarak turunçgillerde meyve suyu randımanını zorlayarak belli bir sınırın üzerine yükseltmek doğru değildir. Randıman artırıldıkça meyve suyu kalitesi düşer.

FMC ekstraktörleri: n Bu ekstraktörlerde meyveler bütün olarak ve önceden kabuk yağı ayrılmadan ekstrakte edilirler. Önce meyveler bütün olarak, hareketli parmaklardan ibaret bir yuvaya yerleşirler. Bu sırada aynı şekilde parmaklı bir yuva üstten aşağı doğru inerek meyveyi kavrar. Alt ve üst parmaklar iç içe meyveyi sararak sıkıştırır. Aynı anda meyvenin alt ve üst başı keskin bıçaklarla kesilir delikli bir borunun meyve içine girişi sağlanır. Parmakların meyveyi sıkıştırması sonucu, meyve suyu bu delikli borudan dışarı atılır. n Meyvenin sıkıştırılması sonucu çıkan kabuk yağı meyve suyuna karışmaksızın başka bir yoldan alınır. Görüldüğü gibi bu tip ekstraktörlerde, meyve suyu meyvenin içinden alındığı için kabuk yağının meyve suyuna karışması önemli düzeyde önlenmektedir

FMC ekstraktöründe meyve suyu çıkarılması. 1: Parmaklı yuva, 2: alt ve üst bıçaklar, 3: elekli boru. (a) Portakalın alt ve üst parmaklı yuvaya yerleşmesi, (b) Üst bıçak ile meyvenin üst kısmından delik açılması ve kabuğun yukarı itilmesi, (c) meyve suyu ve biraz pulpun elek borudan dışarı çıkışı. 1 2 3 (a) (b) (c)

Her meyve ekstraktörde dört farklı ürüne ayrılır. n Meyve suyu ve belli bir miktar pulp delikli borudan dışarı çıkar, n çekirdekler, meyve eti lifleri ve meyve aksı ekstraktörü alt kısımdan terk ederler. n Kabuk yağı ve parçalanmış flavedo kısımları, n meyve kabuğu düzenin farklı çıkışlarından dışarı atılır.

Indelicato, Bertuzzi ve Brown ekstraktörleri: n Bu ekstraksiyon sistemlerinin çalışma prensipleri birbirine benzediğinden birlikte incelenecektir. Ülkemizde de bu sistemlerden yararlanılmaktadır. Bu düzenlerde kabuk yağı farklı yöntemlerle ayrılır n Yıkanmış meyveler doğrudan kabuk yağı ayırma makinasına gönderilir. Kabuk yağı ayırma makinaları genellikle iki tiptir. Birincisinde kabuk yüzlerce kere iğnelenirken, ikincisinde flavedo tabakası adeta rendelenerek soyulur İğnelenerek kabuk yağı ayırmada yıkanmış meyveler, dönen ve üzerinde testere dişi gibi iğneler bulunan bir vals üzerinden geçirilir. n Böylece, kabuktan çıkan yağ, meyvelere ılık su püskürtülerek yıkanıp, yağ-su karışımı olarak ayrılır.

Meyve suyunun çıkartılması için her yarım portakal üzeri tırtıllı, dönen konik bir başlık üzerinde sıkıştırılır. Bu sistem evlerde kullanılan portakal sıkma aletlerine benzer. Bu ilkeye göre çalışan çok çeşitli tipte cihazlar vardır. Bazılarında birçok ekstraksiyon ünitesi dönen bir tabla üzerinde bulunur. Böylece dakikada 200-400 meyve ekstrakte edilebilmektedir.

Bu ekstraktörlerde meyvelerin presleme basıncı ayarlanabilir. Ancak ekstraksiyonda meyve iriliği önemli bir faktördür. Bu yüzden ekstraksiyondan önce meyvelerin iriliğine göre sınıflandırılması ve her boyutun kendine uygun ekstraktöre gönderilmesi gerekir. n Sınıflandırma yapılmazsa, küçük meyveler iri başlıkta yırtıldığı, iri meyveler ise gereğince ekstrakte edilmediği için meyve suyu randımanı azalır. n Aşağıdaki şekilde Indelicato ekstraktörü yardımıyla turunçgil suyu üretim akım şeması verilmektedir.

Meyve 1 Emülsiyon Rendelenmiş meyve 4 Kabuk parçaları 2 5 Çekirdek Meyve Kabuk ve kabuk suyu Emülsiyon parçaları P 7 3 P Su 6 Yağ Tohum ve Pulp Meyve kabuk suyu

PORTAKAL Sınıflandırma Kabuk Yıkama Kabuk Yağı Ekstraktör Posa Palper Santrifüj TAZE PORTAKAL Pastörizasyon SUYU Deaerasyon 90°C, 15 san. Pastörizasyon Pastörizasyon 90°C, 15 san. Evaporatör 90°C, 15 san. Konsantrat Soğutma 65° Briks Soğutma Ayarlama Cut-back Evaporatör (Kabuk, yağ, vb.) 45° Briks KONSANTRAT 65° Briks Homojenizasyon Dondurma Deaerasyon Dondurma Depolama -20°C Dolum ve Depolama Pastörizasyon -20°C Çözme Çözme PORTAKAL SUYU Geri Sulandırma Geri Sulandırma Homojenizasyon Homojenizasyon Deaerasyon Deaerasyon Dolum ve Pastörizasyon Dolum ve Pastörizasyon PORTAKAL SUYU PORTAKAL SUYU

Portakal ham suyunun işlenmesi n Ekstraktörlerden alınan portakal ham suyu içinde, dilim zarı parçacıkları, çekirdek, meyve eti gibi kaba kısımlar bulunur. Bunların mutlaka ve derhal uzaklaştırılmaları gerekir. Bu amaçla gerçekte bir palper olan ve finişer denen cihazlar kullanılır. Portakal suyunun finişerde işlenmesinden amaç, tüm katı parçacıkların uzaklaştırılması değil, portakal suyunda belli miktarda pulp bırakarak, onun en yüksek kalitede olmasını sağlamaktır. Bu bakımdan meyve suyunda kalacak pulp miktarı, finişerin ayarı ile değiştirilerek yeterli düzeyde tutulur.

Ancak ekstraksiyon ve finişerden geçirme sırasında meyve suyunda oksijen miktarı çok artar. Oksijenin büyük bir kısmı düşük vakumlu düşen film evaporatörlerde uzaklaştırılır. n Turunçgil suyunda kabuk yağı miktarı istenilenden fazla ise 50°C’de 100 torr vakum altında deaerasyon ve deoiling gerçekleştirilir. Böylece meyve suyuna karışan kabuk yağı da uzaklaştırılmış olur. Deoling işlemi yaygın olarak uygulanmaz. n Portakal suyu da tüm turunçgil sularında olduğu gibi evaporatöre gönderilmeden önce çoğu zaman 90- 95°C’de 15 saniye kadar pastörize edilerek (PME inaktive edilerek) bulanıklık stabilitesi sağlanır.

Pektinmetilesteraz, portakal suyunda “çözünmüş pektini” sabunlaştırarak, yani metil grubunu ayırarak serbest karboksil grupları oluşturur. Bu şekilde serbest karboksil grupları oluşmuş pektin molekülleri, ortamdaki kalsiyum iyonları ile birleşerek çökelir ve bu sırada bulanıklık parçacıklarını beraberinde sürükleyerek tortu oluşturur. Şu halde, turunçgil sularında bulanıklık stabilitesi üzerinde pektinin primer bir etkisi yoktur. Bulanıklık stabilitesini sağlamak amacıyla çoğu zaman pektinmetilesteraz hızla inaktif hale getirilerek, moleküldeki ester gruplarının serbest karboksil gruplarına dönüşmesi önlenir .Aksi halde portakal suyunda bulanıklık stabilitesi sağlanamadığı gibi, böyle portakal sularından elde edilen konsantrede jel oluşur ve bu tip konsantreden de geri sulandırma ile stabil bir meyve suyu üretilemez. İşte bütün bu nedenlerle, portakal suyu ve genel olarak turunçgil suları ekstraksiyondan sonra hızla pastörizasyon aşamasına ulaştırılır ve pastörizasyonda pektinmetilesterazın inaktive edilmesi hedef alınır

Konsantrasyon n Turunçgil suları, berrak meyve suları gibi konsantre edilmektedir. Turunçgil suları bir taraftan ısıya çok duyarlı olması, diğer taraftan ısıya dayanıklı olan pektinmetilesteraz enzimi içermeleri yüzünden, konsantreye işlenmelerinde bazı sorunlar belirir. n Konsantre üretiminde hangi tip evaporatör kullanılırsa kullanılsın, finişerden alınan meyve suyu önce 90-95°C dolaylarında 15 saniye süre ile pastörize edilerek pektinmetilesteraz inaktive edilir ve böylece bulanıklık kaybı ve konsantrenin jel oluşturması önlenir. Pastörizasyon sonunda portakal suyu derhal soğutulur ve evaporatöre soğuk halde besleme yapılır.

Turunçgil sularının ısıya duyarlı olması nedeniyle, bunların konsantreye işlenmesinde yüksek vakum altında, düşük sıcaklıklarda çalışan evaporatörler daha uygundur. n Bu amaçla evaporasyonun 15-30°C’de gerçekleştiği, ısı pompalı çok aşamalı inen film evaporatörler yaygın olarak kullanılır. Bu evaporatörlerde, portakal suları %60-65 kuru madde içeriğine kadar konsantre edilir.

Portakal konsantresi ya bu halde depolanır veya içerisine taze portakal suyu ilave edilerek, kuru madde içeriği %42-45’e düşürülür. Böylece konsantreye hiçbir ısıl işlem görmemiş taze portakal suyu ilavesi ile, elde edilen ürünün aroma açısından daha zengin olması sağlanır. Bu işleme “cut-back” denir. Ne var ki, böyle bir ürün hem mikrobiyolojik bozulmalara elverişlidir, hem de taze portakal suyu ile ortama yeniden pektinmetilesteraz ilave edilmiş olur. İşte bu iki nedenle, %42-45 kuru maddeli konsantre derhal dondurulup, geri sulandırılana kadar en az 20°C; 25°C’de depolanır. Ancak pahalı bir yöntemdir

Pulp ekstraktı (pulp wash) n Turunçgil sularında palperde meyve suyundan ayrılan pulpun tekrar su ile yıkanarak turunçgil torbacıklarından (kesecik) kalan meyve suyunun ayrılması mümkündür. Bu amaçla Şekildeki akım şemasına göre pulp wash (pulp ekstraktı) üretilir. n %2 veya %5-6 oranında turunçgil suyuna ilave edilmesine bazı ülkelerdeki yönetmelikler izin vermektedir. Pulp ekstraktının içeceklere ilave edilmesi, son üründe istenilen bulanıklığı sağlar ve kuru madde miktarını düşük bir maliyetle artırır .

Pulp wash üretimi 80 kg pulp Su I 12° Briks Finişer Su II 7.9° Briks Finişer Su III 3.6° Briks Finişer 2.6° Briks (5.0° Briks) Pulp Wash Santrifüj Evaporatör Konsantresi (66° Bx)

Bir cevap yazın