MEYVE SUYU, İÇECEK VE BENZERİ ÜRÜNLER *

 

Osman KOLA

 

Adana Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi, Gıda Mühendisliği Bölümü, Adana

E-posta: okola@adanabtu.edu.tr

Özet

Meyve suyu sanayisinde faaliyet gösteren firmalar meyve suyu konsantresi ve püresi yani ara mamul üreticileriyle, tüketime hazır içecek üreticileri olmak üzere iki ana gruba ayrılmaktadır. Meyve işleyerek ara mamul üreten firmaların bir kısmı aynı zamanda tüketici ürünü üreticisidir. Meyve suyu işleme sanayisinde üretim, üç tip hat üzerinden yapılmaktadır. Bunlar elma, vişne gibi meyvelerin işlendiği berrak hat; şeftali, kayısı gibi meyvelerin işlendiği bulanık hat ve portakal, limon gibi meyvelerin işlendiği narenciye hattıdır.

Meyve sularındaki hilelerin (tağşiş ve tağyir) belirlenmesi, gerek yasal düzenlemelere uygunluğun sağlanması gerekse tüketicinin korunması açısından önem taşımaktadır ve hammaddeden son ürüne kadar üretimin tüm aşamalarında dikkate alınması gerekmektedir.

Meyve sularının tağşiş ve tağyir metotları; çok basit metotlardan (su ilavesi ile seyreltme ve bunun anlaşılmaması için şeker ilavesi) oldukça gelişmiş metotlara kadar (daha ucuz meyve suyu ilavesi, şeker pancarı şekeri, tatlandırıcı, mineral maddeler, doğal aroma maddeleri ilavesi vb) uzanmaktadır.

Meyve suyu, içecek ve benzeri ürünlerin ISO, HACCP ve TSE standardına sahip olması o ürünün Helal olduğunu ifade etmemektedir. Bu sebeple, günümüzde Helal ve Tayyib (sağlıklı, hijyen ve kaliteli) standart şartlarını kapsayacak şekilde üretilen ve Helal sertifikası yanında diğer kalite belgelerine de (ISO, HACCP, TSE vb.) sahip ürünler tercih edilebilir.

Anahtar kelimeler: Meyve suyu, Meşrubat, İçecek, Helal, Tağşiş

MEYVE SUYU, İÇECEK VE BENZERİ ÜRÜNLER

Türkiye, iklim ve ekolojik koşulların elverişli olması ve sahip olduğu geniş tarımsal arazi bakımından tarıma elverişli bir ülke konumundadır. Dünyada ve ülkemizde tarımsal açıdan işlenebilir alanların sınırlı olması nedeniyle, hızla artan dünya nüfusu yeterli ve dengeli beslenme sorunlarına neden olmaktadır. Dengeli beslenme sorununun çözümü için ise meyve ve sebze üretim ve tüketiminin yaygınlaştırılması ve işlenmiş ürün olarak değerlendirilmesi gerekmektedir.

Ülkemiz ekonomisi ve gelişimi açısından tarım ve tarıma dayalı sanayi çok büyük önem taşımaktadır. Tarım sektörünün en önemli alanlarından biri olan “meyve üretimi ve işleme sanayisinin” ülkemizde büyük bir potansiyeli olduğu bilinmekte, bu potansiyelin kullanılabilmesi için Devlet–Üretici–Sanayici–Bilim Kuruluşları iş birliği karesi oluşturulmalı ve en verimli projelerin geliştirilerek hayata geçirilmesi sağlanmalıdır.

Türkiye ürettiği 16.3 milyon ton meyve ile dünya üretiminde 6. sırada olup, dünya meyve üretiminin yaklaşık %3’ünü karşılamaktadır. Ülkemizin, meyve suyu sanayisinin işlediği başlıca meyvelerin dünya sıralamasına bakıldığında, en üst sıralarda yer aldığı görülmektedir. Türkiye, dünyada kayısı ve vişne üretiminde birinci, nar üretiminde üçüncü, elma ve domates üretiminde dördüncü ve şeftali ile üzüm üretiminde ise altıncı sırada yer almaktadır.

Türkiye meyve suyu sanayisi, ülkemizin tarıma elverişli coğrafi konumu, ihracat gücünü arttıran özel konumu, sahip olduğu iklimsel olanaklar, genç nüfusu, ekonomideki gelişmelere paralel olarak artan alım gücü, her geçen gün gelişen ve genişleyen dinamik iç pazarı açısından birçok avantaja sahiptir. Bu avantajların açtığı fırsat kapıları doğru şekilde kullanılabilirse, bu alandaki fırsat ve potansiyeller ülke ekonomisinin gelişmesine çok ciddi katkıda bulunacaktır.

Ülkemiz meyve ve meyve işleme sanayisinin önünde hem dış pazardaki hem de iç pazardaki gelişmelerden dolayı çifte fırsat bulunmaktadır. Dış pazarlara baktığımızda ithal girdi için yükselen bir talebin var olduğu görülmektedir. İzmir Ticaret Odası tarafından hazırlanan “Tarım AB ve Türkiye – Mevcut Durum Riskler ve Fırsatlar” raporunda da belirtildiği gibi AB ülkeleri, bütçe dağılımı konusunda birçok iç tartışma yaşamış ve 2005 yılı sonuna kadar AB Dönem Başkanlığı yapan İngiltere, bütçenin yarısının tarıma ayrılmasına karşı çıkmıştır. Bu tartışmalar sonucunda ortak tarım bütçesine ayrılan fon azalırken, bunların üzerine yaşanan ekonomik kriz de bu sürecin hızlanmasına neden olmuştur. Desteklerin geri çekilmesiyle Avrupa’da tarım ve tarıma dayalı sanayi sektöründe büyük bir ihtiyaç boşluğu ortaya çıkacaktır ve bunun etkileri de şimdiden görülmeye başlanmıştır. Dolayısıyla Türkiye’nin önüne yakın gelecekte Avrupa kaynaklı önemli ihracat fırsatları çıkacaktır.

İç pazar ise ekonomideki gelişmeler ve tüketim ihtiyacı artışına paralel olarak hızla genişlemektedir. Türkiye Meyve Suyu Sektörü ve meyve işleyen diğer sektörlerin (meyve-sebze şoklama, reçel, meyveli gıda ve içecekler, kurutulmuş meyve/sebze vb gibi) devam eden tüketim artışlarına bağlı önemli bir büyüme potansiyeline sahip olduğu görülmektedir.

Meyve Suyu, İçecek ve Benzeri Ürünlerin Sınıflandırılması ve İle İlgili Bazı Terimler

Meyve suyu sanayisinde faaliyet gösteren firmalar meyve suyu konsantresi ve püresi yani ara mamul üreticileriyle, tüketime hazır içecek üreticileri olmak üzere iki ana gruba ayrılmaktadır. Meyve işleyerek ara mamul üreten firmaların bir kısmı aynı zamanda tüketici ürünü üreticisidir. Meyve suyu işleme sanayisinde üretim, üç tip hat üzerinden yapılmaktadır. Bunlar elma, vişne gibi meyvelerin işlendiği berrak hat; şeftali, kayısı gibi meyvelerin işlendiği bulanık hat ve portakal, limon gibi meyvelerin işlendiği narenciye hattıdır. Ülkemiz meyve suyu sanayisinde en çok işlenen meyveler elma, şeftali, vişne, kayısı, nar ve havuçtur. Meyve suyu, içecek ve benzeri ürünler aşağıdaki şekilde sınıflandırılabilir (Şekil 1):

Meyve suyu, içecek ve benzeri ürünler

    1. Meyve Suyu

    2. Meyve Nektarı

    3. İçecek

       a. Meyveli İçecek

       b. Aromalı İçecek

       c. Gazlı Alkolsüz İçecek

    4. Meyve Suyu Tozu


Şekil 1. Meyve Suyu ve Benzeri Ürünlerdeki Meyve Oranları

Meyve suyu ve benzeri ürünlerin tekniğine uygun ve hijyenik şekilde üretim, hazırlama, işleme, muhafaza, depolama, taşıma ve pazarlanmasını sağlamak üzere bu ürünlerin özelliklerini belirlemek amacıyla hazırlanan, Türk Gıda Kodeksi 2006/56 no’lu “Meyve Suyu ve Benzeri Ürünler Tebliği”nde bu ürünlerle ilgili tanımlamalar şu şekilde yapılmaktadır:

Meyve: Meyve suyu ve benzeri ürünlerin üretilmesi için gerekli özelliklere sahip domates hariç tüm meyvelerdir (TGK 2006/56).

Meyve püresi (pulp): Suyunu uzaklaştırmadan, bütün veya kabuğu soyulmuş meyvenin yenilebilen kısmının elekten geçirilmesiyle elde edilen, fermente olmamış ancak fermente olabilen üründür (TGK 2006/56).

Meyve Suyu:

I.     Meyveden Elde Edilen Meyve Suyu: Meyveden mekanik yolla elde edilen ve elde edildiği meyvenin karakteristik renk, koku ve tadına sahip, fermente olmamış fakat fermente olabilen üründür.

II.     Konsantreden Hazırlanan Meyve Suyu: Konsantre etme sırasında uzaklaştırılan miktarda ve meyve suyunun özelliklerini önemli ölçüde etkilemeyen, kimyasal, mikrobiyolojik ve duyusal açıdan uygun ve içilebilen özellikteki su ile konsantrasyon sırasında ayrılan uçucu aroma maddelerinin (aynı meyvenin aromasının) katılmasıyla elde edilen ve meyveden elde edilenle duyusal ve analitik özellikleri aynı olan üründür.

Meyve Nektarı: Meyve suyuna, konsantreden üretilen meyve suyuna, meyve suyu konsantresine, meyve suyu tozuna, meyve püresine veya bunların karışımına, su ve şekerlerin ve/veya balın ilave edilmesiyle elde edilen (>%20), TGK 2006/56’de belirtilen hükümlere uygun, fermente olmamış ancak fermente olabilen üründür.

Meyve nektarı üretilmesinin nedeni;

Bazı meyveler doğal halinde ya fazla veya çok az asit içerdiği için (Tablo 1),

Bazı meyveler fazla meyve eti içerdiği için aşırı kıvamlı olduğundan (Tablo 2),

Bazı meyveler çok aromatik olduğundan (Tablo 2)

doğrudan tüketilmeyecek nitelikteki meyve suyu ve pulplardan bileşimi değiştirilerek üretilen ürünlerdir. Suyuyla beraber doğal olarak tüketilebilen meyveler ise Tablo 3’de verilmiştir.

Meyveli İçecek: Meyve suyu, meyve suyu konsantresi, meyve püresi veya meyve püresi konsantresinden su, şeker, gerektiğinde asit ve izin verilen diğer katkı maddeleri ile hazırlanan, meyve oranı turunçgillerde en az %3, elma, üzüm ve armutta en az %30, diğerlerinde en az %10 olan içecektir. Bu içecek grubu istenildiğinde meyve şerbeti olarak da adlandırılabilir.

Tablo 1. Asidik Suyuyla Birlikte Doğal Olarak Tüketilemeyen Meyveler

 


Tablo 2. Suyuyla Birlikte Doğal Olarak Tüketilmeyen Düşük Asitli, Pulpumsu Kıvamda veya Yüksek Miktarda Aromalı Meyveler

Tablo 3. Suyuyla Beraber Doğal Olarak Tüketilebilen Meyveler

Gazlı Alkolsüz İçecek (Gazoz): İçilebilir özellikteki su ve izin verilen tat verici, asitlendirici, tamponlayıcı, stabilize ve emülsifiye edici, renklendirici, oksitlenmeyi önleyici, köpük önleyici, aroma verici ve kimyasal  koruyucu katkılarla tekniğine uygun olarak hazırlanan ve karbondioksitle yapay olarak gazlandırılmış olan içecektir.

Gazozlar 4 sınıfa ayrılmaktadır;

1.    Meyveli (Meyve suyu oranı >%6)

2.    Kola (Cola) (Kola ekstraktı, karamel, kafein)

3.    Tonik (Acı) (Kinin tuzu veya narincin)

4.    Aromalı

Meyve Aromalı (Meyve suyu >%2 ve meyve aroması)

Bitki Aromalı (Bitki ekstraktı ve/veya bitki aroması)

Karışık Aromalı (Değişik bitki ve meyve aroması)

Gazozda kullanılan katkı maddeleri;

Tat verici [sakaroz, glikoz, fruktoz, laktoz, glikoz şurubu, invert şeker şurubu, kafein (kola), kinin veya tuzu ile narincin (tonik)]

Asitlendirici [sitrik asit, tartarik asit, malik asit, fumarik asit, laktik asit ve
o-fosforik asit (kola)]

Tamponlayıcı [asetat (K, Na), karbonat (Ca, Mg, K, Na, NH4) , sitrat (Ca, K, Na), di-laktat (K, Ca, Na, NH4) tartarat (Na, K, NaK), o-fosfat (Na, K, Ca) ve glukonat tuzları]

Stabilize ve emülsifiye edici [pektin, sodyum-karboksimetil selüloz (CMC), akasya zamkı, guvar zamkı, keçi boynuzu zamkı, ester zamk, aljinik asit veya aljinat, tragant, lesitin ve dietilsodyumsülfosüksonat]

Renklendirici, [kola tipte saf karamel, turunçgil meyvelilerde beta-karoten, beta-apo-8-karotenal ve beta-apo-8-karotenoik asit, aromalılarda eritrosin, klorofil, kanta-ksantin, fast green FCF, sunset yellov, tartrazin ve indigotin]

Oksitlenmeyi önleyici [L-askorbik asit ile esansta bulunabilen BHA, BHT ve tokoferol]

Köpük önleyici [dimetilpolisiloksan]

Aroma verici [doğal bitkisel esanslar ile bunların sentetik eşdeğerli bileşikleri]

Kimyasal  koruyucu [benzoik asit, sorbik asit veya bunların Na veya K tuzu]

Meyve Suyu Tozu: Bir veya daha fazla meyveden elde edilen meyve suyundan, fiziksel yollarla suyun olabildiğince  ayrılması ile elde edilen üründür

MEYVE SUYU, İÇECEK VE BENZERİ ÜRÜNLERDE SAFLIĞIN BELİRLENMESİ VE KULLANILAN BAZI KRİTERLER

RSK (Richtwer Schwankugsbreite Range)

Bir meyve suyunun kimlik (identy) ve saflığının (purity) saptanmasında anahtar ve indikatör olarak yararlanılan özel bileşim unsurlarının düzeyini ifade etmektedir. Bu değerler;

      Yargı değeri (Minimum, Maksimum)

      Değişim aralığı (Meyve suyunun tipik bileşenlerinin kimyasal kompozisyonundaki değişim sınırları)

      Tepe değeri (Saptanmış çok sayıdaki değerin yığıldığı yerdeki değer)

Aminoasit Profili:

Meyve suyu ve benzeri ürünlerde aminoasit profili, bu ürünlerin saflığının belirlenmesi yanısıra yapılabilecek hilelerin de tespiti açısından yararlıdır.

      Bir meyve suyundaki aminoasit profilinin (↓) beklenenin ya da bulunması gerekenin altında olması su eklendiğini,

      Aminoasitlerin birbirleriyle olan tipik ilişkisi bozulmuşsa ya başka bir meyve suyu ilavesi ya da sulandırma sonucu düşen formol sayısını yükseltmek amaçlı aminoasit veya protein hidrolizatı eklendiğinin

bir göstergesidir.

Karotenoit Profili:

Özellikle turunçgil sularında (portakal suları vb.) karotenoit analizi ile (Şekil 2),

      Ya meyve suyuna renklendirme amaçlı β-karoten, biksin (Şekil 3) ilavesi

      Ya da tangerin gibi başka turunçgil sularının ilave edildiğinin tespiti yapılabilmektedir.

Şekil 2. Meyve-Sebze ve Ürünlerinde Bulunan Bazı Karotenoitler

Şekil 3. Biksin (yağda çözünen renklendirici) ve Norbiksin (suda çözünen renklendirici)in Elde Edildiği Annatto Ağacının(Bixa orellana) Tohumları

AIJN Referans Rehberi:

Avrupa Birliği Meyve ve Sebze Suları Endüstrisi Topluluğu (AIJN; Association of the Industry of Juices and Nectars from Fruit and Vegetables of the Europea Union) elma, greyfurt, portakal, üzüm sularında referans değerler belirlemiştir. AIJN Referans Değerleri;

1.    Zorunlu Kalite Kriterleri

2.    Saflık kriterleri

olarak iki kısımda ele alınmakta ve bu amaçla birçok meyve ve bunlardan elde edilen meyve sularının bileşimi tanımlanmaktadır.

BAZI MEYVE NEKTARLARINDA MEYVE ORANI TESPİTİ

Kayısı Nektarı (en az %35, m/m): Kayısı nektarında meyve (pulp) oranının tayini için
TS 1596’ya göre magnezyum miktarı tayin edilir ve meyve oranı aşağıdaki formül yardımı ile hesaplanır.

Meyve Oranı (%) = Mg x 1.1364

Mg: Kayısı nektarındaki magnezyum miktarı, mg/kg

Vişne Nektarı (en az %30, m/m): Meyve oranının belirlenmesi için numunede potasyum ve magnezyum tayini TS EN 1134’e göre, fosfat miktarı TS EN 1136’ya göre, formol sayısı
TS EN 1133’e göre yapılır ve sonuçlar mg/L olarak hesaplanır. Doğal vişne suyu için bu değerler (Tablo 4):

Tablo 4. Vişne Nektarında Meyve Oranının Belirlenmesinde Kullanılan Değerler

Kriterler

Değerler*

Potasyum (K), mg/L

1650

Magnezyum (Mg), mg/L

90

Fosfat (PO4), mg/L

420

Formol sayısı, mL 100 mL numune için 0.1 mL NaOH/mL

15

* Analiz numunesinde bulunan değerin bu değerlere göre oranı (%), her bir kriter yardımı ile hesaplanır. Bunların birbirine yakın en az üçünün ortalaması meyve oranı olarak alınır ve değere %1 negatif tolerans uygulanabilir.

Ahududu Nektarı (en az %40, m/m): Meyve oranının belirlenmesi için numunede potasyum ve magnezyum tayini TS EN 1134’e göre, fosfat miktarı TS EN 1136’ya göre, formol sayısı TS EN 1133’e göre yapılır ve sonuçlar mg/L olarak hesaplanır. Doğal ahududu suyu için bu değerler (Tablo 5):

Tablo 5. Ahududu Nektarında Meyve Oranının Belirlenmesinde Kullanılan Değerler

Kriterler

Değerler*

Potasyum (K), mg/L

1400

Magnezyum (Mg), mg/L

120

Fosfat (PO4), mg/L

360

Formol sayısı, mL 100 mL numune için 0.1 mL NaOH/mL

10

* Analiz numunesinde bulunan değerin bu değerlere göre oranı (%), her bir kriter yardımı ile hesaplanır. Bunların birbirine yakın en az üçünün ortalaması meyve oranı olarak alınır ve değere %5 negatif tolerans uygulanabilir

Ananas Nektarı (en az %45, m/m): Meyve oranının belirlenmesi için numunede potasyum ve magnezyum tayini TS EN 1134’e göre, fosfat miktarı TS EN 1136’ya göre, formol sayısı TS EN 1133’e göre yapılır ve sonuçlar mg/L olarak hesaplanır. Doğal ananas suyu için bu değerler (Tablo 6):

Tablo 6. Ananas Nektarında Meyve Oranının Belirlenmesinde Kullanılan Değerler

Kriterler

Değerler*

Potasyum (K), mg/L

1400

Magnezyum (Mg), mg/L

120

Fosfat (PO4), mg/L

270

Formol sayısı, mL 100 mL numune için 0.1 mL NaOH/mL

5

* Analiz numunesinde bulunan değerin bu değerlere göre oranı (%), her bir kriter yardımı ile hesaplanır. Bunların birbirine yakın en az üçünün ortalaması meyve oranı olarak alınır ve değere %5 negatif tolerans uygulanabilir

Böğürtlen Nektarı (en az %40, m/m): Meyve oranının belirlenmesi için numunede potasyum ve magnezyum tayini TS EN 1134’e göre, fosfat miktarı TS EN 1136’ya göre, formol sayısı TS EN 1133’e göre yapılır ve sonuçlar mg/L olarak hesaplanır. Doğal böğürtlen nektarı için bu değerler (Tablo 7):

Tablo 7. Böğürtlen Nektarında Meyve Oranının Belirlenmesinde Kullanılan Değerler

Kriterler

Değerler*

Potasyum (K), mg/L

1450

Magnezyum (Mg), mg/L

170

Fosfat (PO4), mg/L

420

Formol sayısı, mL 100 mL numune için 0.1 mL NaOH/mL

24

* Analiz numunesinde bulunan değerin bu değerlere göre oranı (%), her bir kriter yardımı ile hesaplanır. Bunların birbirine yakın en az üçünün ortalaması meyve oranı olarak alınır ve değere %5 negatif tolerans uygulanabilir.

Kızılcık Nektarı (en az %25, m/m): Meyve oranının belirlenmesi için numunede potasyum ve magnezyum tayini TS EN 1134’e göre, fosfat miktarı TS EN 1136’ya göre, formol sayısı TS EN 1133’e göre yapılır ve sonuçlar mg/L olarak hesaplanır. Doğal kızılcık nektarı için bu değerler (Tablo 8):

 

 

 

Tablo 8. Kızılcık Nektarında Meyve Oranının Belirlenmesinde Kullanılan Değerler

Kriterler

Değerler*

Potasyum (K), mg/L

2400

Magnezyum (Mg), mg/L

100

Fosfat (PO4), mg/L

350

Formol sayısı, mL 100 mL numune için 0.1 mL NaOH/mL

5

* Analiz numunesinde bulunan değerin bu değerlere göre oranı (%), her bir kriter yardımı ile hesaplanır. Bunların birbirine yakın en az üçünün ortalaması meyve oranı olarak alınır ve değere %5 negatif tolerans uygulanabilir

Kuşburnu Nektarı (en az %30, m/m): Meyve oranının belirlenmesi için numunede potasyum ve magnezyum tayini TS EN 1134’e göre, fosfat miktarı TS EN 1136’ya göre, formol sayısı TS EN 1133’e göre yapılır ve sonuçlar mg/L olarak hesaplanır. Doğal kuşburnu nektarı için bu değerler (Tablo 9):

Tablo 9. Kuşburnu Nektarında Meyve Oranının Belirlenmesinde Kullanılan Değerler

Kriterler

Değerler*

Potasyum (K), mg/L

1650

Magnezyum (Mg), mg/L

90

Fosfat (PO4), mg/L

420

Formol sayısı, mL 100 mL numune için 0.1 mL NaOH/mL

15

* Analiz numunesinde bulunan değerin bu değerlere göre oranı (%), her bir kriter yardımı ile hesaplanır. Bunların birbirine yakın en az üçünün ortalaması meyve oranı olarak alınır ve değere %5 negatif tolerans uygulanabilir.

MEYVE SUYU ÜRETİM TEKNOLOJİSİ

Meyvelerin bileşiminde en çok bulanan bileşen sudur ve taze meyvelerde %70-90 (~%80-85)’dir. Bu su saf su olmayıp içerisinde çeşitli maddelerin çözündüğü ya da süspansiyon olarak bulunduğu bir çözelti halindedir (Şekil 4).

Şekil 4. Meyvenin Bileşiminde Bulunan Su İçerisinde Çözünmüş ve Süspansiyel Halde  Bulunan Bileşenler

Meyve suyu üretim aşamaları başlıca şöyledir:

Meyvelerin İşlenmeye Hazırlanması

· Meyvelerin yıkanması

· Meyvelerin ayıklanması

· Meyvelerin sınıflandırılması

Presleme Ön İşlemleri

· Sap Ayırma

· Çekirdek Çıkarma

· Meyvelerin Parçalanması (Mayşeye İşleme)

· Mayşeye Uygulanan İşlemler

o                             Mayşenin Isıtılması ve Soğutulması

o                             Mayşeye Askorbik Asit İlavesi

o                             Mayşe Enzimasyonu

Mayşenin Pulpa İşlenmesi

Mayşenin Preslenmesi

Durultma

· Depektinizasyon

· Berraklaştırma

Filtrasyon

Pastörizasyon

Dolum / Ambalajlama

Meyvelerin Ayıklanması ve Sınıflandırılması: Ayıklama ve sınıflandırma işlemi;

Kusurlarına göre (yabancı unsurlar, ezilmiş, çürümüş ve bozulmuş meyveler)

Renge göre

İriliğe göre

Olgunluğa göre

elle ya da makina ile (düz ya da silindirik elekler, bantlı) yapılabilmektedir. Elde edilecek meyve suyunun niteliği üzerine etki eden en önemli işlemlerden birisidir.

Mikrobiyolojik açıdan (mikrobiyal yük ↓)

Sağlık açısından (mikotoksin; elma – patulin)

Teknolojik açıdan (renk; ham – yeşil)

Ayıklama işlemi 3 farklı aşamada yapılabilir

Yıkamadan önce

Yıkamadan sonra

Yıkamadan öncesinde ve sonrasında

Meyve suyu üretimindeki önemli aşamalardan birisi yıkamadır ve yıkama işlemi ile;

Toz-toprak ve diğer yabancı unsurlar uzaklaştırılır,

Tarımsal ilaç kalıntıları olabildiğince giderilir,

Hammadde yüzeyinde doğal olarak bulunan mikroorganizmalar kısmen uzaklaştırılır.

Yıkama işlemi 3 aşamada gerçekleştirilir (hammadde çeşidi, fabrika kapasitesine göre); ön yıkama (yumuşatma - daldırma), yıkama (paletler / basınçlı hava / silindirik / fırçalı – basınçlı su püskürtme sistemleriyle) ve durulama (duşlama). Yıkanmış meyveler ya prese ya da palpere verilerek işlenirler ve bu işlemlerden önce bazı presleme ön işlemlerine tabi tutulurlar. Bunlar;

Sap Ayırma

Çekirdek Çıkarma

Presleme ön işlemlerinin amacı;

Meyve suyu üretimi sırasında meyvelerin işlenmesini kolaylaştırmak

Meyve suyunun bazı kalite faktörlerini düzeltmek (renk, lezzet vb.)

Meyve suyu randımanını arttırmak

Sap Ayırma: Üzümsü meyvelerin sapları daima, vişne ve benzeri meyvelerin sapları ise çoğunlukla ayrılır. Sap ayırma işlemi;

Ürün kalitesinde (renk, tat), saplardan geçecek maddelerin (fenolik maddeler, klorofil vb.), olumsuz etkilerini azaltmak

Fabrikanın düzenli çalışmasını sağlamak ve kapasiteyi arttırmak (pompalama vb.)amacıyla gerçekleştirilir.

Çekirdek Çıkarma: Sert çekirdekli meyvelerin (şeftali, kayısı, erik vb.) çekirdekleri çoğunlukla ayrılır. Çekirdek çıkarma işlemi:

Ürün kalitesinde (renk, tat), çekirdekten geçecek maddelerin olumsuz etkilerini azaltmak

Fabrikanın düzenli çalışmasını sağlamak ve kapasiteyi arttırmak (pompalama vb.)amacıyla gerçekleştirilir.

Meyvelerin Parçalanması (Mayşeye İşleme): Meyvelerin parçalanması sırasında, doku zedelenerek ufalanır ve hücre zarları parçalanarak meyve suyunun dışarı çıkması sağlanır. Meyveyi parçalayan cihazlara “Meyve Değirmeni”, elde edilen parçalanmış meyve kitlesine ise “Mayşe” denir. Meyve suyu endüstrisinde kullanılan başlıca değirmenler;

Üzüm Değirmeni

Santrifüj Değirmen

Rendeleme Değirmeni

Delikli Disk Değirmen

Çekiçli Değirmen

Preslenecek meyvelerin parçalanma işlemi ve parçacık iriliği önemlidir.

İri parçalar meyve suyunun randımanın azalmasına

İnce kıyılmış ya da lapa haline gelen yapılar ise presleme kabiliyetinin düşmesine

Çok ince kıyılmış parçalar durultma sorunlarına (süspansiyel parçacıklar)

neden olurlar. Mayşe ya prese ya da palpere sevk edilir. Ancak, meyve çeşidine ve elde edilecek ürüne bağlı olarak bazı işlemler uygulanır. Mayşeye uygulanan işlemler şunlardır:

Mayşenin Isıtılması ve Soğutulması

Mayşeye Askorbik Asit İlavesi

Mayşe Enzimasyonu

Mayşenin Isıtılması ve Soğutulması: Dokunun parçalanması ile meyvede renk esmerleşmesi başlar.  Enzimatik esmerleşme denilen bu olayı, meyvede doğal olarak bulunan orto-difenoloksidaz (o-DFO) ve para-difenoloksidaz (p-DFO) enzimleri katalize etmektedir. Tepkimeye substrat olarak katılan bileşikler genellikle o-dihidroksifenolik (bağıl oksidasyon hızına göre; klorogenik asit, kateşol, kuersetin, pirogallol, kafeik asit, dihidroksifenilalanin,
p-krezol, tirozin, rutin, ve p-kumarik asit) yapıdadır.

Enzimatik esmerleşme tepkimelerinde sırası ile o-kinon, trihidroksibenzen, hidrokinon ve melanin oluşmaktadır. Enzimatik esmerleşmeyi önlemenin başlıca yollarından birisi enzimin ısıl inaktivasyonudur. Ayrıca esmerleşmeyi önlemek amacıyla;

İndirgeyici ajanlar (sırasıyla: askorbik asit ve L-sistein)

Enzim inhibitörleri (aromatik karboksilik asitler, doymuş recorsinoller ve peptidler)

Şelatlar (kelat/çelat) (EDTA ve organik asitler)

Asit düzenleyiciler (sitrik asit ve organik asit)

Kompleks ajanlar (siklodekstrinler )

kullanılabilir.

Mayşenin ısıtılmasındaki amaç;

Enzimlerin inaktive edilmesi suretiyle biyokimyasal reaksiyonları önlemek (Pektolitik enzim inaktivasyonu – serum pulp ayrımını önlemek)

Meyve suyu randımanını arttırmak

Koyu renkli meyvelerde (siyah üzüm, vişne, çilek vb.) daha yoğun renkli bir ürün elde etmek

Mikroorganizma yükünü azaltmak (fermentasyon tehlikesini azaltmak)

Meyvenin preslenme kabiliyetini iyileştirmek (protein koagülasyonu ve hücre zarı geçirgenliğinin artması ve dokunun yumuşaması)

Mayşe ısıtma işlemi “Berrak Meyve Suyu” (elma, armut, ayva vb.) üretiminde uygulanmaz (presleme kabiliyeti azalır). “Bulanık Meyve Suyu” üretiminde (pulpa işlenecek tüm meyvelerde) mutlaka ve etkili bir ısıtma yapılır (serum-pulp ayrımını önlemek). Mayşe ısıtmanın çekirdek, kabuk ve saplardan geçecek maddelerin (fenolik maddeler, klorofil vb.) olumsuz etkileri (üzüm suyu - buruk) nedeniyle ürün kalitesinde (renk, aroma, lezzet) bazı olumsuz etkileride vardır.

Isıtma işlemi, mayşe ısıtıcılarda, mayşenin 85-87oC civarına kadar süratle ısıtılması, bu sıcaklıkta 2-3 dakika kalması ve sonra süratle soğutulması şeklinde uygulanır. Isıtılacak mayşe bir pompa yardımıyla ısıtıcıya sevk edilir. Mayşenin ısıtıcıdaki hareketi bir sıvı hareketine benzemez, yani akış turbilent değildir. Bu nedenle mayşenin ısıtıcı yüzeylerine değen kısımları aşırı derecede ısınırken diğer kısımları düşük derecelerde kalabilir. Bu sebeple mayşe ısıtmada, özel cihazlar kullanılır.

Mayşe soğutmada, çoğunlukla dışta soğuk su dolaşan tubular soğutucular kullanılır. Su ve mayşe ters akım ilkesine göre hareket eder. Mayşenin derhal soğutulması zorunluluğu veya kaç dereceye kadar soğutulacağı işlenen meyveye göre değişir. Eğer, meyve pulpa işlenmekteyse, mayşe soğutulmaksızın derhal palpere verilerek, sıcak halde işlenir. Böylece palperde mayşe, bir buhar atmosferinde inceltilir ve bu suretle pulpun hava ile teması önlenmiş olur. Elde edilmiş sıcak pulp bundan sonra derhal soğutulmalıdır. Preslenecek mayşeye eğer mayşe fermentasyonu uygulanacaksa, mayşe sadece 50oC’ye kadar soğutulur. Aksi halde mayşe genellikle mümkün olduğunca düşük derecelere kadar soğutularak, prese soğuk olarak ulaştırılır. Mayşe, soğutmada kullanılan suyun sıcaklığının en çok 3-4oC üstüne kadar soğutulabilir.

Mayşeye Askorbik Asit İlavesi: Askorbik asit kuvvetli indirgen bir madde olup, oksidatif esmerleşme reaksiyonlarına engel olur. Mayşenin ısıtılarak enzimlerin inaktif hale getirilene kadar geçen sürede, ortaya çıkabilecek renk değişmeleri önlenmiş olur.

Açık renkli meyvelerde (beyaz üzüm, elma )

Pulpa işlenecek meyvelerde (kayısı, şeftali)

Depolanacak pulp ve meyve sularında (250-300 mg/kg mayşe ya da 200-250 mg/kg meyve suyu)

Askorbik asit enzimatik esmerleşmeye neden olan polifenol aksidaz (PPO) enziminin doğal inhibitörlerinden biridir. Askorbik asit o-kinonları o-fenolik bileşiklere indirgeyerek PPO enzimini inaktif edip renk bozulmasını engellemekte ve bu sırada kendi de parçalanmaktadır. Ayrıca; ortamdaki oksijeni de indirgeyerek esmerleşme reaksiyonlarını ikinci bir yolla inhibe etmektedir.

Mayşe Enzimasyonu: Mayşe enzimasyonunda amaç; berrak meyve suyu üretiminde,

Mayşenin preslenme niteliğini iyileştirmek (presleme süresini kısaltmak, pres kapasitesini arttırmak, %30-50):

· Meyvenin doğal yapısının preslemeye uygun olmaması (Çilek vb.)

· Depolanmış olup olmaması (depolanmış ve depolanmadığı halde sıcak ortamda bekletildiği için hızla olgunlaşan meyvelerden elde edilen yapışkan, yumuşak mayşenin preslenmesinin zor olması)

Meyve suyu randımanını arttırmak:

· Randımanın düşmesinin nedeni; mayşenin yeterince preslenememesi ya da depolama sırasında çözünmeyen pektinin (protopektin), meyvedeki doğal pektolitik enzimlerle çözünür pektine dönüşmesi ve bu pektinin su tutma yeteneğinin yüksek olması nedeniyle, meyve öz sıvısının viskozitesinin yükselmesi ve preslenmesiyle bu sıvının mayşeden çıkarılamamasıdır. Ayrıca, yumuşak ve yapışkan mayşe preste yüzeylere sıvanıp kalır ve preslemeyi güçleştirir.

· Mayşe enzimasyonunda kullanılan «mayşe enzimleri» pektolitik (PG, PME, PL) ve sellülotik  enzim aktiviteleri gösterir. Pektolitik enzimler orta lamella ve hücre duvarında bulunan pektinleri parçalar ve hücre sıvısı serbest kalır. Özellikle çözünmüş pektin hızla parçalanır ve meyve suyunun viskozitesi hızla düşer ve kolaylıkla preslenir. Ayrıca, yüksek PME aktivitesi pektinin deesterifiye olmasına ve oluşan düşük esterli pektinin de su bağlama kapasitesi azaldığı için de mayşenin yapışkanlık niteliğinin azalmasına sebep olur.

Meyve suyuna renk maddelerinin yoğun bir şekilde geçişini sağlamak (Antosiyanince zengin üzümsü meyveler, çilek vb.):

Meyve suyunda suda çözünür kurumadde artışını sağlamak (Elma suyunda,~0.2-0.8 birim).

Bulanık meyve suyu üretiminde mayşe enzimasyonundaki amaç ise;

Pulp üretiminde, pulpun fiziksel niteliklerini daha iyi kontrol edebilmek (homojen bir püre mi? Yoksa, ince akışkan bir pulp mu?):

· Dokunun yumuşatılması (maserasyon) ve bu amaçla hücreleri birbirine bağlayan orta lamellayı parçalayarak dokuyu hücre ve hücre gruplarına parçalayan enzimlere «maserasyon enzimleri» adı verilir. Böylelikle hücrenin primer ve sekonder duvarları parçalanmaz, hücre parçalanmadığı için hücre özsuyu dışarı çıkmaz ve böylelikle kimyasal reaksiyonlar sınırlı düzeyde gerçekleşir.

· Viskoz, akışkanlığı az, homojen bir püre üretilecekse sadece «pektinglikozidaz» enzimi kullanılır ve sadece protopektin parçalanarak çözünmüş pektin oluşur. Böylece yoğun pektin içeren bir sıvı içerisinde, hücre süspansiyonundan oluşan bir pulp elde edilir.

· Akışkan ve ince bir püre üretilecekse «pektinglikozidaz, pektintranseliminaz, hemisellülaz» enzim preparatı kullanılır.

oPektinglikozidaz protopektini çözünmüş pektine parçalar ve doku yumuşar.

oPektintranseliminaz sellüloz liflerindeki pektin kalıntılarını alır.

oHemisellülaz sellüloz liflerindeki son kolloid bileşikleri ayırır.

Mayşe enzimasyonunda kullanılacak enzim ve dozajı ile süre belirlenmesinde “Damlatma Testi”nden yararlanılmaktadır. Meyve suyu üretiminde kullanılan kontrol testlerinden birisi olan damlatma testi;

1.    Mayşe enzimasyonunun bitiş süresinin (bitiş noktasının) belirlenmesinde,

2.    Mayşenin preslenebilirliği hakkında fikir edinilmesinde,

3.    Mayşe enzim için uygun dozajın belirlenmesinde

kullanılabilmektedir.

Mayşenin Pulpa İşlenmesi: Berrak meyve suyu üretiminde pres kullanıldığı halde bulanık meyve suyu üretiminde pulp eldesin de pres yerine palper kullanılarak mayşe, ezme (pulp) haline getirilir. Pulp; meyvenin kabuklarından, iri liflerinden ve domates, çilek gibi meyvelerde olduğu üzere tohum ve çekirdeklerinden arındırılmış olan “meyve eti ezmesi”dir. Genellikle sert çekirdekli meyveler (şeftali, kayısı, vişne, erik, kızılcık vb.), bazı yumuşak çekirdekli meyveler (armut vb.) ve tropik meyveler (guava, mango, papaya, muz, passion meyvesi) pulpa işlenmektedir.

Palper (finişer); mayşenin pedal darbesi ya da vidalı sistem ve santrifüj etkisi ile eleklerin (1.5, 1, 0.4-0.5 mm) iç yüzeyinde inceltilerek ezme halinde dışarı verildiği yapılardır (Şekil 5). Elek üstte bir manto içine, altta ise bir hazneye alınmış olduğu için, dışarı çıkan pulp, dağılmadan hazneye oradan da toplama tankına ulaşmaktadır.  Silindirik elek, iki yarım silindirden oluşur ve kelepçe düzeniyle sağlam bir şekilde birleştirilerek kilitlenebilmektedir. Bu yapı şekli, dış gömleğin çıkarılmasından sonra, eleğin açılmasına ve kolay bir temizlik yapılmasına olanak vermektedir. Elde edilen pulp, meyve suyu şişeleme tesislerinde nektar hammaddesi olarak kullanılır.  Ayrıca, pulp marmelat üretiminde de hammadde olarak kullanılmaktadır.

Şekil 5. Pedallı ya da Vidalı Palper (Finişer)

Pulp özel armatürlü aseptik dolum tanklarında (KZE – tankları), aseptik ambalajlarda (bag-in-box, bag-in-bin), doldurularak ya da güvenli bir briks derecesine kadar konsantre edilerek muhafaza edilmektedir. Berrak ve doğal bulanık meyve suları, mayşenin preslenmesi ile elde edilmektedir. Difüzyon (Elma, Armut vb.) ve Total Sıvılaştırma yöntemleri ile de meyve suyu üretilmektedir.

Mayşenin Preslenmesi: Meyve suyu üretiminde çok sayıda pres tipi kullanılmaktadır. Presler çalışma tarzlarına göre;

I.        Kesintili Çalışan Presler

   §Dikey Sepetli

   §  Yatay Sepetli (hidrolik, mekanik, pnömatik)

   §  Paketli

II.     Sürekli (kesintisiz) Çalışan Presler

   §  Vidalı

   §  Bantlı

Presleme üzerinde etkili olan başlıca etmenler ise;

      Basınç ve parça iriliği

  Mayşenin süngerimsi yapısı (Parçacık iriliği)

  Pres basıncının kademeli olarak arttırılması

      Katman kalınlığı ↑ (randıman↓, bulanıklık ↓)

  Mayşenin yapısı

  Basınç

  Süre

  Sıcaklık

  Yüzey alanı

Viskozite ↓ (randıman ↑)

Mayşenin durumuna ve kullanılan pres tipine bağlı olarak presleme sırasında mayşenin kapiler yapısının ve drenaj sisteminin korunmasını sağlamak amacıyla pres yardımcı maddeleri kullanılabilir. Pres yardımcı maddeleri;

Presleme yeteneğinin geliştirilmesi,

Presleme süresinin kısaltılması,

Randımanın arttırılmasını

sağlar. Bu amaçla kullanılan pres yardımcı maddeleri; pirinç kapçıkları (randıman↑, meyve suyu emmez), sellüloz lifleri (randıman↑, bulanıklık↑), kizelgur, perlit’tir.

Meyve suyu üretiminde çok sayıda pres tipi kullanılmaktadır. Bunlardan bazıları aşağıda açıklanmıştır.

Paketli Presler: Mayşenin, sentetik liften dokunmuş iri gözenekli bezler içerisinde bohçalanması ve her bohçanın arasına bir ızgara yerleştirerek üst üste bir blok haline getirilmesi ve bu blokun hidrolik bir sistemle sıkıştırılmasıdır (Şekil 6).

İki kafes arasında yer alan bir mayşe bohçası, bağımsız bir presleme ünitesi şeklinde fonksiyona sahiptir. Bohçadaki mayşe kalınlığı 3-5 cm arasında olduğundan ve meyve suyu hem alt hem üst kafes deliklerinden dışarı çıkabildiğinden preslemede arzulanan bütün olumlu özellikler bu preslerde mevcuttur.

Şekil 6. Paketli Pres

Vidalı Presler: Vidalı presler genellikle horizontal bir pres silindiri ile bunun içerisinde yer alan bir sonsuz vidadan oluşur. Mayşe, vidanın dönüşüyle ileri doğru hareket ederken vida ile delikli pres gövdesi arasında gittikçe artan bir basınç altında kalarak preslenir. Mayşe pres gövdesinin sonuna ulaşınca burada yığılır ve basınç belli bir düzeye ulaşınca karşı basınç altında tutulan kapak zorlanıp açılır ve posa dışarı çıkar. Vida adımlarının gittikçe daralması sebebiyle efektif pres basıncı pres silindiri boyunca gittikçe yükseldiğinden preslemede basıncın aşamalı olarak artması sağlanır (Şekil 7).

 

Şekil 7. Vidalı Pres

Bant Presler: Bant presler, mayşeyi elek şeklinde delikli, sonsuz iki bant arasında sıkıştırarak meyve suyuna ayıran cihazlardır (Şekil 8). Bant çifti (horizontal ya da dikey) hareketi devamınca valsler arasından geçerken yeterli bir preslenme sağlanmaktadır.

Şekil 8. Bant Pres

Bant presler; yüksek kapasiteli, randımanı yüksek, yatırım maliyeti düşük, enerji sarfiyatı az, fazla bakım gerektirmeyen preslerdir. Bant preslerde genellikle 4 aşamada presleme işlemi gerçekleştirilir.

Pnömatik Presler: Pnömatik preslerde mayşe çok ince delikli bir silindir gövde içinde, şişebilir bir lastik torbanın yaptığı basınçla içten dışa doğru sıkıştırılmaktadır. Bu preslerin avantajı, çok farklı miktarlardaki mayşe ile de iyi ve ekonomik bir presleme yapılabilmesidir. Başlıca 2 tipi vardır:

I.Wilmes ABC Presi (Şekil 9 ve 10):

  Willmes ABC presinde pres tabanı gövdeye sabitlenmiş olup, basınç tablası hidrolik bir düzenle gövde içinde ileri geri hareket etmektedir. Taban ve tabla arasına gerilmiş, sentetik liften yapılmış yüzlerce sicim, preslemede mayşe içinde kalarak mükemmel bir drenaj düzeni oluşturduğu gibi, mayşenin gevşetilip karıştırılmasında da rol oynar.

  Willmes ABC preslerde presleme süresi uzun, elde edilen meyve suyunda bulanıklık parçacıkları daha fazladır.

 

Şekil 9. Wilmes Pnömatik Presi

Şekil 10. Wilmes ABC Presi

 

 

II.Bucher HP Presi (Şekil 11):

  Bucher HP presler, yatay bir silindir ve içerisinde silindir boyunca uzanan çok sayıda drenaj elemanlarından oluşmaktadır. Drenaj elemanları; üzeri yivli, kalın kauçuk çubuklar ve bunların dışına geçirilmiş sentetik liften dokunmuş filtre gömleklerinden (kılıflarından) oluşmaktadır. Mayşe bu drenaj elemanları arasında yer alır. Presleme sırasında mayşe ve drenaj elemanları birlikte sıkıştırılmakta ve mayşeden ayrılan meyve suyu kendine en yakın drenaj elemanının gömleğinden adeta filtre edilerek drenaj elemanlarının üzerindeki yivlerden geçer ve presin baş kısmında toplanır.

Şekil 11. Bucher HP Presi

Santrifüjleme ve Dekantasyon: Pres ya da Ekstraktrölerden  (Turunçgil Suları) alınan meyve suları içerdiği çeşitli irilik ve oranda katı parçacıklar nedeniyle bulanıktır. Bu parçacıkları ayırmak amacıyla kullanılan başlıca ayırma teknikleri:

Presleme

Parçacık iriliği farkı, Basınç

 
Eleme

Filtrasyon

Sedimentasyon

Yoğunluk farkı, Merkezkaç kuvveti

 
Dekantasyon

Santrifüjleme

Santrifüjleme ve dekantasyon işlemi yoğunluk farkına dayalı ayırma “Stoke Yasası”na göre gerçekleşir. rp=rs katı parçacıkların yoğunluğu ile sıvı fazın yoğunluğu arasında fark yoksa ayırma mümkün değildir.

 

                                    r2 (rprs) g

                        V =

                                            18 h

V  : Fazların ayrılma hızı (m s-1)

r   : Yarı çap (m)

rp : Parçacık yoğunluğu (kg m-3)

rs  : Sıvı fazın yoğunluğu (kg m-3)

h  : Sıvı fazın viskozitesi (kg s-1 m-1)

g   : Yer çekimi ivmesi (m s-2)

Sedimentasyon: Doğal yer çekimi kuvvetinin etkisi ile kendi halinde gerçekleşen ayırma tekniğidir.

Santrifüjleme: Santrifüjler, yoğunluk farkına göre iki sıvıyı birbirinden ayırmada (süt-krema) ve bir sıvı içindeki katı parçacıkları uzaklaştırmada (meyve suyu-berraklaştırma) olmak üzere 2 tiptedir (Şekil 12). Ayırma ve berraklaştırma olayı, dönen bir trommel içinde yer alan tablalar arasında dar boşluklarda  gerçekleşir. Merkezkaç kuvvetiyle, yoğunluğu yüksek olan sıvı trommel duvarlarına yakın, daha hafif olanı ise daha içeride kalarak birbirlerinden ayrılır.

Şekil 12. Meyve Suyu Santrifüjü

Dekantasyon: Dekantasyon amacıyla kullanılan cihazlara “Dekantör (dekanter)” denir (Şekil 13). Dekanterler, gerçekte yatay konumlu silindirik-konik trommelli ve vidalı santrifüjlerdir. Bir süspansiyondaki katı parçacıkların sürekli bir şekilde ayrılması amacıyla kullanılırlar. Bu cihazlar, içerisinde fazla miktarda katı unsurlar bulunduğu için santrifüjün kullanılamadığı durumlarda başarıyla görev yapmaktadır.

Şekil 13. Dekantör

Meyve Sularının Durultulması: Meyve suyu üretiminde ilk enzim kullanımı Kertesz tarafından 1930 yılında ABD’de gerçekleştirilmiştir. Meyve suyu üretiminde kullanılma amacına göre enzimatik uygulamalar 6 gruba ayrılabilir:

1.      Mayşe Maserasyonu: Enzimatik yolla hücreye zarar vermeksizin hücrelerin ayrılmasıdır. Bu uygulamada poligalakturonaz (PG) ve pektatliyaz (PL) etkisi ile hücre orta lamelindeki pektin sınırlı olarak parçalanmakta ve katı doku hücre süspansiyonuna dönüşmektedir. Bu işlem daha çok stabil bulanıklıkta ve istenilen viskozitede meyve ezmesi elde edilmesi için uygulanmaktadır.

2.      Mayşe Fermentasyonu: Hücre seperasyonu (ayrılması) ile birlikte kısmen hücre parçalanmasının da söz konusu olduğu uygulamadır. PG, PL ve pektinesteraz (PE) ile pektinin esterleşme oranı düşmekte ve orta lamelladaki pektin depolimerize edilmektedir.

3.      Mayşe Sıvılaştırma: PG, PL, PE ve sellülaz etkisi ile pektin ve sellüloz birlikte parçalanmaktadır. Ancak, mayşede henüz daha çözünmez özellikte polisakkarit  fragmentleri  bulunmaktadır

4.      Posa Enzimasyonu: Presten alınacak olan posaya, eklenen su ve enzim preparatı ile, posada kalmış meyve suyunun kazanılarak randımanın artmasına dönük bir uygulamadır. Bu amaçla kullanılan enzim preparatlarında Pektinaz aktiviteleri yanında ayrıca Hemisellülaz aktivitesi de bulunur.

5.      Mayşe Şekerleştirme: Mayşe sıvılaştırmanın daha ileri aşamasıdır ve bu uygulamada çözünmez özellikte polisakkarit fragmentleri de monosakkaritlere kadar parçalanmaktadır. Bunun için Hemisellülaz, Oligomeraz, Sellobiyaz, Glikozidaz (galaktozidaz, ksilozidaz, arabinozidaz, ramnozidaz) etkisinden yararlanılmaktadır

6.      Durultma: Durultma işlemi, enzimatik degradasyon, floklaştırma ve tortu ayırma olmak üzere 3 aşamadan oluşmaktadır. Durultma enzimleri daha çok Pektolitik Aktivite içermektedir. Ancak, elma gibi meyvelerde Amilaz, Arabanaz da kullanılmaktadır.

Pektolitik Bileşikler (Ramnogalakturan): Pektik bileşikler, esas itibarıyla D-galakturonik asit ünitelerinin a-1, 4 bağları ile oluşturdukları uzun zincirli polisakkaritlerdir. Meyvede,

· Hücre duvarının yapısında

· Hücreleri birbirine bağlayan yapılarda

· Hücre özsuyunda

bulunurlar.

Pektik maddeler (Tablo 10) meyvenin olgunlaşması sırasında ve depolanmasında, doğal pektinazlar tarafından parçalanarak bir taraftan molekül ağırlığı, diğer taraftan esterleşme derecesi düşürülmektedir. Pektik maddelerin diğer bir adı “Ramnogalakturonan”lardır.  Pektik maddeler esas olarak oldukça uzun bir galakturonik asit zinciri olmakla birlikte, bu zincirin arasına a-1, 2 bağı yapmış L-ramnoz üniteleri belli bir açı yaparak yerleşmiştir.

Pektik madde zincirinde ayrıca, nötral şekerlerden oluşan yan dallar (monosakkaritler, disakkaritler, polisakkaritler–arabanlar, arabinogalaktanlar, ramnogalakturonanlar, mannanlar) bulunmaktadır.

 

Tablo 10. Pektik Maddeler

Bileşik Adı

Kimyasal Özelliği

Pektik Asit

Esterleşmemiş galakturonik asit birimlerinden oluşan zincir, poligalakturonik asit, asit formda suda çözünmemekte, kısmen nötralizasyondan sonra çözünmekte ve Ca ile jel oluşturmaktadır.

Pektat

Poligalakturonik (pektik) asidin nötral veya asidik tuzu, çok az metoksil grubu içermektedir. Na-pektat suda çözünmekte, Ca-pektat çözünmemektedir.

Pektin

Kısmen veya tümüyle metil alkolle esterleşmiş poligalakturonik asitten oluşan zincir, metoksil miktarı ve polimerizasyon derecesine bağlı olarak özellikleri değişmektedir.

Pektinat

Esterleşme oranı düşük veya yüksek pektinin tuzu, metoksil grubu da içermektedir.

Protopektin

Pektin zincirleri esterleşmemiş COOH grupları üzerinden birbirine metal iyonları (Ca, Mg) ile bağlanan, kısıtlı sayıda fosforik asit üzerinden ester köprüsü de içeren doğal pektin , suda çözünmemektedir

Pektin Türevi

Ana valenslerine özel grupların (asetil vb.) bağlandığı pektin

 

Pektik maddelerin suda çözünürlüğü;

1.    Zincir uzunluğu arttıkça azalmakta,

2.    Çözeltinin pH değeri düştükçe azalmakta,

3.    Esterleşme oranı yükseldikçe artmakta,

4.    Düşük esterleşme oranında metal iyonu varsa azalmaktadır.

Pektik maddelerin meyve suyuna geçmesi üzerinde etkili olan etmenler ise;

1.    Meyvenin olgunlaşma düzeyi,

2.    Meyvenin depolanıp depolanmadığı,

3.    Meyvenin parçalanma (ufaltılma) derecesi,

4.    Preslemeden önce ısıtma,

5.    Mayşe enzimasyonu uygulanıp uygulanmadığı ve

6.    Pres tipidir.

Pektolitik Enzimler

Mayşe enzimasyonu uygulansa bile pres suyu, kolloidal olarak çözünen pektin içermektedir. Koruyucu kolloid özelliğinden dolayı, diğer bileşikleri de askıda tutmaktadır. Bu nedenle floklaşma için, öncelikle pektik bileşiklerin enzimatik yolla degradasyonu gereklidir (Tablo 11).

Tablo 11. Pektik Enzimler

Yaygın Adı

Sinonim Adı

Etkisi

Pektinesteraz (PE, PME)

Pektindemetoksilaz

Pektinmetoksilaz

Pektinmetilesteraz

Metoksil grubunun hidrolizi

Poligalakturonaz (PG)

Pektindepolimeraz

PGA zincirinin depolimerizasyonu

Pektinliyaz (PTE)

Pektintranseliminaz

Esterleşme oranı yüksek (%65-98) pektinin depolimerizasyonu

Pektatliyaz (PL)

Pektattranseliminaz

Esterleşme oranı düşük (%20-45) pektinin depolimerizasyonu

Pektinesteraz (PE, PME): Pektin zincirindeki metoksil gruplarını hidrolitik olarak parçalamakta, dolayısıyla pektin poligalakturonik aside dönüşmektedir ve aynı zamanda metil alkol oluşmaktadır. Hidroliz esterleşmemiş –COOH grubunun yanındaki metoksil grubundan başlamakta ve zincir boyunca ilerlemektedir. Sonuçta ancak %5-10 oranında metoksil grubu kalmaktadır. PE, tek başına viskozite düşüşü sağlamamaktadır. Aksine, PE etkisi tek başına bulanıklığın stabil kalmasına yardımcı olmaktadır. Çünkü pektik asit (PGA) suda, pektinden daha az çözünmektedir ve Ca iyonu ile suda çözünmez.

Poligalakturonaz (PG): Yalnızca pektik asit zincirinde galakturonik asit üniteleri arasındaki a-1, 4 glikozidik bağlarını parçalamakta, sonuçta oligoüronid ve galakturonik asit oluşmaktadır. Bu depolimerizasyon sonunda meyve suyunun viskozitesi düşmektedir. PG, metoksil gruplu galakturonik asit üniteleri arasındaki bağa etki etmediği için, esterleşme oranı yüksek pektin, ancak PE etkisi ile birlikte parçalanabilmektedir.

Pektinliyaz (PTE): Hem PGA hem de pektin zincirinde galakturonik asit birimleri arasındaki a-1, 4 bağını hidrolitik yolla değil, 5.C atomundan bir hidrojeni glikozidik bağdaki oksijene taşıyarak (çift bağ oluşumu) parçalamaktadır. Dolayısı ile esterleşme oranı yüksek pektine de tek başına etkili olabilmektedir.

Pektatliyaz (PL, PAL): Esterleşme oranı düşük pektinde (%20-45), transeliminatif olarak parçalar depolimerizasyon etkisi gösterirler.

Poligalakturonaz enzimi bulunmadığı için durultmada pektinin parçalanması bu dört enzimin birlikte etkisi ile sağlanmaktadır.

Hemisellülazlar ve Sellülazlar

Hemisellülazlardan, endo- ve ekzo- arabanaz ile arabinogalaktanaz enzimleri, mayşenin preslenme niteliğini geliştiren enzimlerdir.

Arabanaz (arabinozidaz); pektine yan zincir olarak bağlı bulunan ve daha çok presleme işleminde çözünerek meyve suyuna geçen araban zincirlerini parçalar (a-1, 3 bağını). Bu açıdan özellikle randımanı yükseltmek amacıyla durultma enzimlerinde belli düzeyde bir arabanaz aktivitesi bulunması gerekmektedir.

Sellülazlara daha çok total svılaştırma preparatlarında ihtiyaç duyulmaktadır. Sellülazlar, meyve dokusunun iskeletini oluşturan bir nötral polisakkarit olan sellülozu hidrolitik olarak ve yavaş bir hızla parçalamaktadırlar. Bu yolla tüm meyve sıvılaşabilmektedir.  Aksi halde sellülozun, ne sıcakta ve ne de soğukta çözünme niteliği bulunmamaktadır.

Amilazlar

Elma, Armut, Ayva gibi yumuşak çekirdekli meyvelerde ve özellikle sezon başında nişasta bulunmaktadır. Bu nedenle durultma aşamasında nişastanın parçalanması gerekmektedir. Pres suyunda nişasta varlığı “İyot Testi” ile kontrol edilmelidir.

Nişastanın degradasyonunda; a-amilaz enzimi nişasta molekülündeki yalnızca a-1, 4 bağlarını parçalar. Enzim uygulamadan önce, nişastanın amilopektin kısmının (yaklaşık %70) çirişlenmiş olması gerekmektedir. Çirişlenmemiş nişastaya alfa-amilazın etkisi yoktur.

Teorik olarak alfa-amilaz; amilozu %87 maltoz ve %13glikoza; amilopektini ise %73 maltoz, %8 izomaltoz ve %19 glikoza parçalamaktadır. İzomaltoz oluşumu, amilopektindeki a-1, 6 glikozidik bağına alfa-amilazın etki etmemesinden kaynaklanır. Pres suyunda nişasta varlığı “İyot Testi” ile kontrol edilmelidir.

İyot Testi: Meyvede (özellikle yumuşak çekirdekliler) nişasta bulunup bulunmadığını ya da nişastanın parçalanma düzeyini belirlemek için uygulanır. İyotun nişasta ile renk vermesi için nişastanın çirişlenmiş olması gerekir. Amiloz iyot ile Mavi, amilopektin ise Menekşe renk verir. Bu amaçla; iyot testi 90-100oC’ye ısıtılarak nişastanın çirişlendirilmesinden sonra soğutulmuş meyve suyuna uygulanır. İyot çözeltisi 0.1 g iyodun 2 mL etil alkolde çözünmesinden sonra 2 g potasyum iyodür eklenip damıtık su ile 100 mL’ye tamamlanmasıyla hazırlanır.

Bir tüpe alınan 10 mL meyve suyuna 1 mL iyot çözeltisi eklenip iyice karıştırılır. Oluşan renk incelenerek nişastanın parçalanma düzeyi hakkında bir sonuca ulaşılır.

Mavi                Nişastanın çirişlendiğini fakat parçalanmadığını

Menekşe          Nişastanın parçalanmaya başladığını

Kahverengi      Nişastadan dekstrin oluşumunu

Kırmızı                        Nişastanın dekstrinlere parçalandığını

Turuncu           Glikoz oluşumunun başladığını

Sarı                  Glikoz oluşumuna ulaşıldığını

Polifenolik madde varlığında iyot testi ile yanıltıcı sonuç alınabilir (PVPP uygulaması- maltodekstrin).

Meyve sularının üretiminde ve durultulmasında kullanılan enzimler ve etki tarzları Tablo 12’de verilmiştir.

Tablo 12. Meyve sularının üretiminde ve durultulmasında kullanılan enzimler ve etki mekanizmaları

Enzim

Etki Tarzı

Kullanım Alanı

Poligalakturonaz

Pektat Liyaz

Poligalakturonik asit veya pektinin esterleşmemiş kısımlarındaki a-1,4 bağını, hidrolitik veya transeliminatif olarak parçalar

Maserasyon, mayşe total sıvılaştırma, posa, durultma

Pektinaz,

Pektin Liyaz

Yüksek düzeyde esterleşmiş pektindeki a-1,4 bağını hidrolitik veya transeliminatif olarak parçalar

Total sıvılaştırma, posa, durultma

Pektinesteraz

Pektinin metilester gruplarının ester bağlantılarını hidrolitik olarak parçalar

Total sıvılaştırma, posa, durultma

Sellülazlar

Sellülozdaki glikoz üniteleri arasındaki b-1,4 bağını hidrolitik olarak parçalar

Total sıvılaştırma

Hemisellülazlar

(Galaktozidaz, ksilozidaz, ramnozidaz, arabinozidaz vb.)

Hemisellülozlar heterojen yapıda bileşikler olduğundan, bu grup polisakkaritleri parçalayan daha birçok glikozidaz vardır

Total sıvılaştırma, posa, durultma

Amilazlar

Çirişlenmiş nişastadaki iki glikoz ünitesi arasındaki a-1,4 ve  aynı zamanda a-1,6 bağını parçalar

Durultma

 


Meyve Suyu Kolloidleri

Presten alınan bir meyve suyu,

· Farklı irilikte meyve dokusu parçacıkları

· Protein-tanen kompleksleri

· Çözünmeyen proteinler

· Aktif enzimler

· Canlı ve cansız mikroorganizmalar

gibi unsurları süspansiyon yapmış olarak içerir. Ayrıca, irilikleri 0.1 mm – 1 nm arasında değişen kolloidal halde çözünmüş maddeler ile şekerler, asitler, tuzlar, vitaminler, renk maddeleri vb. gibi gerçek çözelti yapmış çok sayıda bileşik yer almaktadır.

Çözelti (homojen sistemler); az miktardaki bir madde çok miktardaki bir başka madde ile karıştırıldığı zaman, bu madde karıştırıldığı madde içinde düzenli (homojen) olarak dağılmış ise oluşan sisteme çözelti denir.

1.    Gerçek çözeltiler (< 3 mm)

2.    Dispers Çözeltiler (> 3 mm)

a.    Kolloidal Sistemler (3-100 mm)

b.   Kaba Dispersiyonlar (100 mm - 1 m)

c.    Çok Kaba Dispersiyonlar (1-10 m)

 

Gıda sistemlerinde bulunan maddelerinin fiziksel durumları (Gıda Dispersiyonları) ise şunlardır

1.    Gerçek Çözelti (True solution- <1 nm)

Şeker, Laktoz, Mineraller, Vitaminler

2.    Kolloidal Dispersiyon (Colloidal dispersion-ZOL- 10-100 nm)

Proteinlerin dispersiyonu (Süt), Büyük moleküllü tuzlar

3.    Emülsiyon (Emulsion- 10-100 µ)

tereyağ (s/y), margarin (s/y), mayonez (y/s), salatasosu (y/s), süt (y/s), krema (y/s)

4.    Köpük (Foam)

5.    Jel (Gel)

Meyve sularının durultulması,

· Depektinizasyon (kolloidlerin parçalanması; enzim)

· Berraklaştırma (bulanıklık parçacıklarının uzaklaştırılması; durultma yardımcı maddeleri)

şeklinde gerçekleştirilir. Meyve sularında bulanıklığa sebep olan meyve dokusu (özellikle hücre duvarı) ya da mikroorganizmaların sebep olduğu başlıca kolloidler (hidrokkolloidler);

1.    Polisakkaritler (Pektik maddeler, nişasta vb.)

2.    Glikoproteinler

3.    Proteinler

Berrak meyve suyu üretiminde, meyve suyunun kolloid içeriğinin olabildiğince düşük düzeyde bulunması istenir. Meyve suyu üretiminde, presten alınan meyve ham suyunun kolloid içeriğinin düşük düzeyde kalması için;

1.    Meyve kalitesinin iyi olması ↓

2.    Üretimde kullanılan bazı işlemlerin etkileri (Mayşe enzimasyonu ↑, Posanın sulandırılıp yeniden preslenmesi vb. ↑)

3.    Ultrafiltrasyon uygulaması (nötral şekerler ↓, üronik asit ↓)

4.    Enzimatik durultma ↓

Pektin ve Kalıntı Pektin: Meyve suyunda bulunan pektinin miktarı ve nitelikleri şu faktörlere göre değişir;

      Meyvenin pektin içeriği

      Meyvenin olgunluk düzeyi

      Parçalama yöntemi ve iriliği (Mayşe yöntemi)

      Mekanik etkiler (pompalama-karıştırma-boru ve bağlantıları)

      Mayşenin ısıtılması

      Mayşenin enzimasyonu

      Pres tipi ve işlemi

Durultmanın depektinizasyon aşamasında kullanılan pektinaz aktivitesi sonucu pektin molekülünün a-1.4 bağlı bölgeleri parçalanmakta , ancak yan zincirler ise serbest kalmaktadır. Bu unsurlara “Kalıntı Pektin”  olarak adlandırılır ve 3 gruba ayrılır:

1.    Araban

2.    Arabinogalaktan

3.    Ramnogalakturonan

Bunlar Jelatin ve diğer durultma yardımcı maddeleri ile uzaklaştırılamamaktadır.

Nişasta: Birçok meyvede değişik miktarda bulunmasına rağmen (Yumuşak çekirdekli meyveler; elma, armut vb., Muz) bazı meyvelerde hiç nişasta bulunmamaktadır (çilekgiller, turunçgiller). Berrak meyve suyu ve konsantresi üretiminde nişasta önemli sorunlar oluşturmaktadır. Elma, Armut, Ayva gibi yumuşak çekirdekli meyvelerde ve özellikle sezon başında nişasta bulunmaktadır. Bu nedenle durultma aşamasında nişastanın parçalanması gerekmektedir.

 

Protein: Meyvelerde azotlu bileşiklerin miktarı çok düşüktür (<%1). Bazı meyve sularında proteinin neden olduğu önemli bulanma sorunlarıyla karşılaşılmaktadır. Meyve suyundaki proteinler,  meyve sularının genel pH sınırlarında (pH 3.5-4.0) pozitif (+) yüklüdürler. Protein molekülleri negatif yüklü (-) bir kolloid olan pektin kılıfı tarafından sarılmaktadır. Proteinlerin uzaklaştırılması ancak bu pektin kılıfının, pektinazlar tarafından parçalanmasından sonra gerçekleşir. Bu kılıftan kurtulan pozitif yüklü protein molekülleri ancak negatif yüklü diğer parçacıklarla floklaşmaya başlar veya bir durultma yardımcı maddesi olan bentonit tarafından adsorbe edilerek uzaklaştırılır.

Durultma ve Aşamaları

Durultma, aroma tutucudan sonra uygulanan bir işlem basamağıdır. Aroma tutucuda 90oC civarına kadar ısınmış meyve suyu «soğuk durultma» uygulanacaksa»; 20oC’ye, eğer «sıcak durultma» uygulanacaksa; 50oC’ye kadar soğutulur. Aroma tutma işlemindeki sıcaklık ile ayrıca;

      Nişasta çirişlendirilir

      Enzimler inaktif edilir

      Mevcut mikroorganizma yükü azalır

Durultma kendi içinde “Depektinizasyon” ve “Berraklaştırma” olmak üzere iki aşamalı bir işlemdir.

Depektinizasyon: Meyve suyunda bulunan ve koruyucu kolloid görevi yapan çözünmüş pektini parçalamak suretiyle durultma işleminin sonraki aşaması olan berraklaşma olayını kolaylaştırmak ve gerçekleştirmek amacıyla meyve suyundaki çözünmüş pektinin parçalanmasını sağlamak amacıyla durultma enzim preparatının eklenmesiyle (pektinazlar) yapılan işlemdir.

Depektinizasyon işlemi sırasında kullanılan enzim preparatları ile meyve suyunda meydana gelen başlıca değişmeler şunlardır:

1.    Çözünmez pektin miktarının azalmasına karşılık, çözünür pektin miktarının artması

2.    Bağıl viskozitenin düşmesi (%40 ↓)

3.    Pektinin tam olarak parçalanması ile serbest –COOH grubu miktarının artması

4.    Kısmi floklaşma ile meyve suyunda ışık geçirgenliğinin yükselmesi (%50 ↑)

Berraklaştırma: Enzimatik degradasyon ile ortaya çıkan floklaşmanın meyve suyunun berraklığı üzerine etkisi kısıtlıdır. Durultmanın bu aşamasında floklaşma gerçekleşir. Floklaşma, kolloidal çözünmüş unsurların iri agregatlar halinde kümeleşip toplanması demektir. Bunun, yardımcı madde uygulaması ile desteklenmesi gerekmektedir. Ancak bu uygulama için, degradasyonun yeterli düzeyde olması zorunludur.

Meyve suyu durultma yardımcısı olarak çok sayıda bileşik kullanılmaktadır (Tablo 13). Durultma yardımcı maddelerinin başlıcaları:

      Tanen

      Jelatin

      Potasyum-hekzasiyanoferrat (mavi durultma)

      Aktif kömür

      Yumurta akı

      Agar

      Poliamid (PA)

      Polivinilpolipirrolidon (PVPP)

      Bentonit

      Kizelzol

Yardımcı madde ile durultma, ya zıt elektrik yükü veya adsorbsiyon etkisi ile ortaya çıkmaktadır.

Tablo 13. Durultma Yardımcı Maddeleri

Durultma Yardımcı Maddesi

Etki Tarzı

Dozaj Aralığı (g/hL)

Tanen

(-) yük kazandırma

2 – 10

Jelatin

(+) yük kazandırma

5 – 25

Kizelzol

(-) yük kazandırma

5 – 10

Bentonit

Adsorbsiyon (protein)

20 – 30

Poliamid (PA)

Adsorbsiyon (polifenol)

200 – 500

PVPP

Adsorbsiyon (polifenol)

20 - 200

Hangi yardımcı madde veya hangi yardımcı madde kombinasyonunun kullanılacağı, meyve suyunun bileşimi ile birlikte, durultma prosesinin uygulanma koşullarına bağlıdır. Meyve suyu durultma açısından başlıca uygulamalar (flokasyon koşulları);

1.    Soğuk Uygulama: Pres suyuna enzimasyon oda sıcaklığında  8-14 saat süreyle uygulanır.  Enzimasyon bitiş noktasında durultma yardımcı maddesi uygulanır. Mikrobiyel bozulma nedeniyle uygulanmamaktadır