Genel Şeker Üretimi Teknolojisi 1 GMGTE 004 ÖZEL GIDALAR TEKNOLOJİSİ Not: Bu derse başlamadan önce Gıda Kimyası, Karbonhidratlar konusunu tekrar ediniz. TÜRKİYE’DE ŞEKER FABRİKASININ KURULMASI VE GELİŞMESİ XIX.yy.da Osmanlı İmp. sırasında şeker fabrikası kurulması ile ilgili çalışmalar yapıldıysa da bunlar başarısızlıkla sonuçlanmıştır. Cumhuriyet döneminde, 1926 yılında, Alpulu ve Uşak ta iki şeker fabrikası kurulmuştur.daha sonra Eskişehir ve Turhal da şeker fabrikaları kurularak bu sayı 4 e çıkmıştır. Şekerin hammaddesi şeker pancarı ve şeker kamışıdır. ŞEKER SANAYİNİN TÜRKİYE TARIMI VE EKONOMİSİNE ETKİLERİ Şeker pancarı tarımı; 1- Tarımda nöbetleşe ekim dönemini başlatmıştır. 2- Tarımda iş sahası yaratmıştır. 3- Tarımda makineleşmeyi, sulama tesisleri kurulmasını ve diğer teknik gelişmeleri sağlamıştır. 4- Çiftçinin örgütlenmesini ve işbirliğini sağlanmıştır. 5- Tahıl vb. ürünlere oranla birim alandan daha fazla ürün alınmasını sağlamıştır. 6- Posa ve melas ile hayvancılığın gelişmesine katkıda bulunmuştur. 7- Melas tan ispirto eldesini sağlamıştır. 8- Makine sanayisinin gelişmesine katkıda bulunmuştur. 9- Döviz tasarrufu sağlamıştır. 10- Şeker bakımından ülkenin dışa bağlı olmasını engellemiştir. ŞEKER PANCARINDAN ŞEKER ÜRETİMİ Şeker Pancarı, kazayağıgiller familyasından, iki yıllık bir bitki olup, fazla soğuk ve sıcak olmayan yörelerde yetişir. Bitki şeker oluşturmak için suya ihtiyaç duyar. Pancar 1 gr. Şeker oluşturmak için 250-300 gr. Su kullanır. Şeker Pancarının Anatomisi: Şeker Pancarı beyaz renkte, konik şekilde, 200–2000 gr. ağırlığındadır. Yaprakların olduğu baş kısmı, yan köklerin olduğu gövde kısmı ve pancarın en önemli kısmı olan, yüksek oranda şeker içeren gövdeden oluşur. Gövdede şeker her tarafa eşit dağılmamış olup, dış kısımlar şeker bakımından en zengin, alt ve üst kısımlar ise en fakirdir. Şeker miktarı %12- 18 arasında değişir. Şeker pancarı; sakaroz, invert şeker, rafinoz, protein, selüloz, pektin, organik asitler, madensel maddeler ve lipidlerden oluşur. Sakaroz, sudan sonra en fazla bulunan madde olup, kuru madde açısından %70 ni oluşturur. SAKKAROZ ? Sakaroz, 1 mol glikoz ile 1 mol früktozun birleşmesinden oluşmuş bir disakkarittir. İndirgen değildir, fehling ile reaksiyon vermez. ? Saf suda kolayca çözünür. Özellikle K ve Na iyonlarının varlığında belirli bir konsatrasyonda kristal oluşumu zorlaşır. ? Sakarozun çözünmesi sırasında çözeltinin sıcaklığı düşer, toplam hacim azalır, bunun nedeni suyun bir kısmının sakaroz molekülleri arasına girmesidir. ? Sıcaklık arttıkça, sakarozun sudaki çözünürlüğü artar. 2 ? Sakarozun erime noktası 185-186C dir, bu sıcaklıkta sıvı hale geçer, kristal yapısını kaybederek amorf hale geçer ve 200C de esmerleşir ve karamelize olur. ? Şeker uzun süre 100 C ye kadar ısıtılırsa önce sarı sonra esmer bir renk alarak karamelize olur, ? Sakaroz asidik ortamda, inversiyona uğrayarak glikoz ve früktoza hidrolize uğrar. Sıcaklıkla doğru, pH ile ters orantılı olan bu reaksiyonda asidin cinsi de reaksiyonu etkiler. Organik asitler daha az etkilidir. HCl en etkili, laktik asit en az etkili olandır. ? Polarize ışığı sağa çevirir. ? Higroskopik özelliği zayıftır. İNVERT ŞEKER Normal koşullarda sakarozun yanımda pancarda invert şekerde bulunur. Donmuş ve çürümüş pancarda invert şeker oranı daha yüksektir. Ayrıca işleme sırasında da bir miktar daha oluşur. ? İnver şeker suda çözünür. Saf haldeyken renksizdir. Uzun süre ışıkta bekletildiğinde glikoz kristalleşerek çökelir. ? İnvert şeker amino asitlerle birleşerek renk kararmasına, browning olarak adlandırılan esmerleşme reaksiyonuna nede olur. ? Sakarozun kristallenmesini güçleştirir. ? İndirgendir, Fehling çözeltisini indirger. ŞEKER PANCARINDAN ŞEKER ÜRETİLMESİ Şeker pancarından şeker üretilme basamakları aşağıdaki gibi sıralanabilir: 1- Pancarın Hasadı ve fabrikaya getirilmesi 2- Pancarın yıkanması, tartılması ve kıyılması 3- Pancardan ham şerbet elde edilmesi 4- Ham şerbetin temizlenmesi 5- İnce şerbetin koyulaştırılması 6- Şurubun (koyu şerbetin) lapaya işlenmesi 7- Kristalizasyon 8- Ham şeker elde edilmesi 9- Ham şekerin arıtılması ŞEKER ÜRETİMİ TEKNOLOJİSİ 1.1 Tesis ve Süreçler Pancardan şeker üretiminde temel süreçler ve kullanılan başlıca makine ve tesisler ile bu tesislerde yapılan işlemler aşağıda özetlenmiştir. 1-PANCARIN HASADI VE ŞEKER FABRİKASINA NAKLİ Şeker fabrikasına doğrudan çiftçi tarafından getirilen veya tesellüm merkezlerinde çiftçiden alınarak fabrikaya sevk edilen pancar, fabrika meydanındaki kantarlarda tartılır. 3 Toprak firesi tespit edilir ve meydandaki pancar silolarına boşaltılır. a- Fabrikaya gelen pancar 2 şekilde boşaltılır. a) Otomatik (mekanik) boşaltma ile b) Basınçlı su ile Karayolu ile fabrikaya gelen pancar, kamyonun hidrolik sistemle kaldırılan bir platformda belli bir eğime getirilmesi ile boşaltılarak transportlar aracılığıyla silolara sevk edilir. Bu sistemlerde pancardan toprağı ayıracak bir kısım bulunduğundan toprağın fabrikaya girmesi önlenmiş olur. Tesellüm merkezlerinden fabrikaya gelen pancarın bir kısmı da basınçlı su ile fabrika pancar yüzdürme kanallarına boşaltılır. b- Pancarın Silolardan Fabrikaya Sevki Fabrika sahasında iki üç günlük pancarı depolayabilecek siloların yanında, genel sökümden sonraki aylarda işlenecek olan pancarlar tesellüm merkezlerinde veya fabrika sahasından tahsis edilen silolarda depolanır. Silolarda bulunan pancar, yüzdürme kanallarından fabrikaya su ile sevk edilir. Pancar yüzdürme kanalları vasıtasıyla fabrikaya sevk edilen pancar içindeki otlar, kanallar üzerinde bulunan ot tutucuda, taşlar ise taş tutucuda ayrıştırılır. 2- Pancarın yıkanması, tartılması ve kıyılması a-Pancar Yıkama Makinesi Taşından, kumundan, toprağından kısmen ayrılan pancar; döner kollu yıkama teknesinde 10-15 dakika döndürülerek yıkanır. Pancar yıkama makinesinde yıkama görevini, hareketli bir mile bağlı olarak dönen aktarıcı, karıştırıcı ve atıcı kollar yerine getirir. Aktarıcı kollar pancarın makine içinde karıştırıcı kollara doğru ilerlemesini sağlar. 4 Karıştırıcı kollar pancarın makine içinde hareketini sağlayarak, çamur ve yabancı maddelerden temizlenmesini, atıcı kollar ise yıkanmış pancarın çıkış helezonuna atılmasını sağlar. Yıkama teknesinin tabanındaki süzgeçten toprak, kum, kuyruk ve taşlar ayrılır. Yıkama işlemi ön yıkama, esas yıkama ve durulamadan ibarettir. Yıkama işleminin amacı pancar ile birlikte fabrikaya gelen taş, çamur ve pancar kuyruğundan pancarı arındırmaktır. Bazı fabrikalarda aynı işleve sahip döner silindir yıkama makineleri bulunmaktadır. b- Pancar Kıyım Makineleri Kıyım makinelerinde pancar teknolojik değerlere uygun olarak kıyılır. Kıyma işlemi sırasında pancar hücre dokusu bozulmamalıdır. Pancar lapa haline getirilmemelidir, bu yüzden bıçaklar çok keskin olmalıdır. Pancar kıyım makineleri genellikle ekseni üzerinde dikilmiş silindirik bir bunker ve bu eksene dik dönebilen bir pancar kıyma tablasından oluşur. Bu tabla üzerinde bıçak gruplarını taşıyan pancar bıçak kasaları yerleştirilmiştir. Ağırlığı ile bıçaklara gelen pancar dönen bıçaklar vasıtasıyla kıyım haline getirilir. Pancar bıçaklarında kıyılan pancar kıyımları nakil bandında sürekli otomatik kantarda tartılarak haşlama teknesine verilir. Bazı fabrikalarımızda dikey (tambur) tipi kıyım makinaları bulunmaktadır. 3-Pancardan Ham Şerbet Elde Edilmesi Pancar dokusunda bulunan şeker difüzyon yoluyla çıkarılır. Bunun için diffüzörlerden faydalanılır.Bu sistemler kesikli ve sürekli olabilir. Diffüzyon; geçirgen bir zarın iki tarafına yoğunlukları farklı iki sıvı konulduğu zaman, iki taraftaki sıvının da yoğunlukları aynı oluncaya değin taraflar arasında madde alışverişi olur. Bu olay difüzyon olarak adlandırılır. Şeker pancarının içinde de sakaroz ve bazı maddelerin çözündüğü sıvı bulunmaktadır. Şeker fabrikasındaki amaç bu şekerin dışarı çıkarılmasıdır. Sıcaklık şekerin alınmasında etkiliyken, kontrol edilmemesi durumunda ise, şeker dışındaki bileşenlerin de şerbete geçmesini sağlar ki bu da istenmez. Diffüzyonda göz önüne alınması gereken hususlar şunlardır: 1- Pancardaki şekeri mümkün olduğunca çok almak 2-Yüksek konsantrasyonda şeker elde etmek 3-Saflık derecesi yüksek şerbet elde etmek 4. Ham Şerbetin Temizlenmesi (İnce şerbet elde edilmesi) Diffüzörden çıkan şerbet, koyu renkli, viskoz yapılı, kolloid maddeler içeren bir sıvıdır. 5 Sıcaklığı 35-40ºC, kurumadde içeriği 14-15 Brix, saflık katsayısı 88-90 dir. Ham şerbetin temizlenmesinin esası, ham şerbetin önce kireçle muamele edilmesi, sonra da kireçli şerbete CO 2 verilerek kireci CaCO 3 şeklinde çökertmek ve süzmekten ibarettir. Bu işlemlerden ilki kireçleme ikincisi saturasyon olarak adlandırılır. Ham Şerbetin kireçlenmesi ile; -proteinler koagüle olur ve parçalanır. -invert şeker, şerbetten uzaklaştırılır, -şerbetin pH ı yükseltilerek, mo.lar alkali ortamda ölür, -pektik maddeler parçalanır, -bu arada bir kısım şeker, fazla kirecin bir kısmıyla birleşir, suda çözünebilir, kalsiyum mono sakkarat formuna dönüşebilir. 4.1. Birinci Kireçleme Birinci Kireçlemede amaç, ham şerbetteki şeker dışı maddeleri, kademeli olarak pH 11’e getirerek çöktürmektir. Difüzyondan alınan şerbetin kuru maddesi %12–17 şeker yüzdesi 11–15 ve saflığı yaklaşık 84–89 civarındadır. I. Kireçleme altı bölmeli, U kesitinde tabandan biraz yüksekte olan levhalarla bölünmüştür. Bu levhaların üst kısmında hareket edebilir kanatlar mevcuttur. Bu levhalarla bölümler arasındaki şerbet geçiş hızı arttırılıp azaltılabilir. Tekneyi baştanbaşa keteden bir mil ve üzerinde her bölmeye ait kanatlar vardır. Teknenin bir ucundan ham şerbet verilerek bölmeden bölmeye ilerlerken, diğer ucundan alttan verilen kireç sütü [Ca(OH)2] sabit kanatların altından ters istikamette ilerleyerek ham şerbete karışır. I. Kireçleme pancara göre %0.2 CaO kapsar ve kireçleme süresi 20 dakika, sıcaklığı 65 o C, son bölmenin pH sı ise 11 civarındadır. I.Kireçlemenin 3.bölmesine çökmeyi hızlandırıcı bir miktar (pancara göre %20) I.Karbonatlama şerbeti verilir. 6 4.2. İkinci Kireçleme Birinci kireçleme sonunda şeker dışı maddeler pıhtılaşmış ve süzülmeye hazır hale gelmiştir. Sıcaklık 86-88 ºC, p.g.% CaO miktarı 1.2, pH sı 12.6, süre ise 10-15 dakikadır. II. Kireçlemede amaç şerbet içindeki invert şekeri parçalamak ve bakteri faaliyetini durdurmaktır. 4.3. Birinci Karbonatlama (ya da Saturasyon) I.ve II. Kireçlemeden geçen ham şerbet 80-82 o C de I.Karbonatlamaya gelir. Karbonatlama kazanı silindirik bir kuleye benzemekte olup, ters akım prensibine göre çalışmaktadır. Kireçlenmiş şerbet üstten, karbondioksit gazı ise alt kısımdan verilir. Çökme işlemi tamamlanmış şerbet karbonatlama kazanının alt kısmından alınır. Karbonatlama için gerekli olan CO 2 gazı kireç ocağından kirecin yanması ile elde edilir. I.Karbonatlamaya pH sı 12 olarak gelen kireçli şerbet I.Karbonatlamayı 10.8–11.2 arasındaki pH da terk eder. I.Karbonatlama çamurlu şerbeti dekantörde çöktürülür. Dekantörler yoğunluk farkı dolayısıyla çamur parçacıklarının dibe çökmesi ilkesine dayanır. Dekantörün üstünde berrak şerbet altında çamur birikir. Dekantör çamuru pompa vasıtasıyla pres filtrelere veya döner filtrelere gönderilerek şerbet çamurundan ayrılır. Dekantörün üstündeki berrak şerbet I.GP filtrelerine pompa ile basılır ve süzülür, süzülen bu iki şerbet ısıtıcılara gitmeden birleştirilir. Isıtıcılarda 94–96 o C ye kadar ısıtılan şerbet II. Karbonatlamaya basılır. 4.4. İkinci Karbonatlama (ya da Saturasyon) Filtre edilen I. Karbonatlama şerbeti, içindeki kalan kireci de alabilmek için II. karbonatlamaya tabi tutulur. II. Karbonatlama kazanı I. Karbonatlama kazanı gibi çalışır. Sıcaklık 92-95 ºC civarındadır, şerbet 2.GP filtrelerinden süzülerek sulu şerbet elde edilir. Sulu şerbetin kuru maddesi %12-15 arasındadır. Rengi açık sarı ve berraktır. 4.5. Filtrasyon (Süzme) Basınç altındaki plakalı filtreler kullanılarak, kireçleme çamuru şerbetten ayrılır. 5. İnce Şerbetin Koyulaştırılması İnce şerbetin koyulaştırılması işlemi 4 etkili evaporatörler kullanılarak gerçekleştirilir. Bu sırada su buharlaşır, şurup rengi esmerleşir, alkalilik oranı değişir. 5.1.Buharlaştırıcılar Sulu şerbetin koyulaştırıldığı istasyondur. Buharlaştırma aparatları buhar kamarası, 7 şerbet kamarası ve şerbet buharı kamarasından ibarettir. Şerbet buharlaştırıcıya alttan girer, buhar kamarası içinden geçen boruların dışındaki ısıtma buharının etkisiyle buharlaşarak yükselir ve ısıtma kamarasının tam ortasındaki sirkülasyon borusundan tekrar aşağı inerek diğer buharlaştırıcıya geçer. Brüde olarak adlandırılan şerbet buharı ise, aparatın üstünden alınır ve diğer buharlaştırıcının buhar kamarasına verilir. Beş kademeli buharlaştırıcıların beşinci buharlaştırıcısı üstten kondensere bağlıdır. Böylece tüm buharlaştırıcılarda kademeli olarak basınç düşürülmüş ve şerbetin kaynaması kolaylaştırılmış ve buharlaştırıcılardaki yüksek sıcaklık nedeniyle sakaroz parçalanması önlenmiş olur. 5. Buharlaştırıcıdan alınan şerbete koyu şerbet denir. Koyu şerbetin kuru maddesi 60- 65, arılığı sulu şerbetten bir birim daha fazla, koyu sarı ile açık kahverengi arası, renkli, viskoz bir şeker çözeltisidir. Koyu şerbet pişirime elverişli hale geldiği için artık rafineriye gönderilir. Ham fabrikadaki tesislerin bir kısmında sistemi otomatik olarak çalıştıracak kontrol düzengeçleri vardır. 6. Şurubun (koyu şerbetin) lapaya işlenmesi Şurup süzülür ve pişirilir, böylece şeker çözeltisi doygun hale getirilir. Çözeltideki şekerin bir kısmı kristalleşmeye uğrar. Bu ürüne lapa, uygulanan işleme lapaya işleme (pişirme) adları verilir. Lapa, hem kristal hem de çözünmüş halde şeker içeren, koyu, esmer renkli, yapışkan bir karışımdır. Şurubun pişirilmesi karamelizasyonu engellemek amacıyla vakum altında yapılır. Kristal oluşumu pişirme işleminin en önemli basamağıdır. Lapa kristalizatör adı verilen soğutuculara gönderilerek şekerin geri kalanında kristalize olması sağlanır. 7. Kristalizasyon Lapa kristalizatörde yavaş yavaş karıştırılarak ya da hareket ettirilerek soğutulur. Lapanın vizkositesini azaltmak için içine yeşil şurup (lapanın santrifüjü ile ayrılan şuruba “artık şurup” ya da “yeşil şurup” denilir) katılır. Yavaş yavaş hareket, sıcak tutma ve belirli bir koyuluğun sürekliliğin sağlanmasıyla kristalleri oluşturan moleküllerin düzenli ve karşılıklı bir şekil alması koyulaştırılmış olur. 8. Ham Şeker Elde Edilmesi 8 Şurup ya da su ile sulandırılan, kristalizasyonu tamamlanmış 45ºC sıcaklıktaki lapa, santrifüjlere gönderilir.Kristal lapa içindeki sakaroz kristallerinin ayrılması işlemi santrifüjlerde yapılır. Santrifüj üstten bir motorla çevrilen etrafı delikli levhayla kaplı silindirik yapıya sahiptir. Lapa santrifüjlendiğinde kristaller silindirin içinde kalırken şurup dışındaki gövdeye savrulur ve buradan depoya gönderilir. Şurubu ayrılan şeker kristalleri su ve buhar püskürtülerek yıkanır ve kurutma ünitesine gönderilir. Lapanın santrifüjü ile ayrılan şuruba “artık şurup” ya da “yeşil şurup” denilir. Ham şeker özgün kokulu, üzerinde kalmış bulunan şuruptan dolayı sarı renkte, 2-4 mm iriliğinde kristallerden oluşur. Alkali karakterdedir. Bazı şeker fabrikaları sadece ham şeker üretirken, ülkemizdekiler hem ham şeker üretmekte hem de rafinasyon işlemlerini yapmaktadırlar. Ham şekerin kalitesinin belirlenmesinde, göz önüne alınması gereken başlıca faktörler; sakaroz, kül, su, invert şeker miktarı, renk ve kristal büyüklüğüdür. MELAS Melas, şeker fabrikalarının en önmeli artklarından birisidir. Rengi kahverengimsi olup, kurumadde içeriği %80 kadardır. Bileşiminde %50–60 şeker, %15–20 diğer organik maddeler, %5-10 tuz, %15-25 su bulunur. Organik maddeler arasında invert şeker, raffinoz, azotlu maddeler yer alır. Şeker fabrikalarında artık olarak kalan melas; ispirto, ekmek mayası üretiminde ve hayvan yemi olarak kullanılarak kullanılır. 9- Ham Şekerin Arıtılması Ham şeker pek hoşa gitmeyen koku ve aromaya sahip, sarı renkte, yapışkan karakterli olduğu için, çözündüğü zaman genellikle berrak bir çözelti oluşturmaz. Bu yüzden doğrudan tüketime sunulmaz. Doğrudan tüketime sunmak için ham şeker “affinasyon” ve“rafinasyon” adı verilen iki işlemle safsızlıklarından arındırılır. Affinasyonda ham şeker “arı artık şurup” veya “arı-saf-su” ile yıkanır. Rafinasyon ve Kesme Şeker Elde Edilmesi Rafinasyonda ise şeker saf su ile çözündürülür, temizlenir ve yeniden kristalize edilmek üzere lapaya işlenir, santrifüjlenir, beyazlanıncaya kadar yıkama şurubu ile yıkanır. Önce alkalileştirilen bu çözelti, sonra filtreden geçirilir ve süzülür. Renksiz ve duru hale gelen bu “beyaz şeker şurubu” beyaz şeker lapası haline getirilir. Lapa, saf suyla yıkanarak ve santrifüjlenerek su içeriği düşürülür. Elde edilen şeker plakalar halinde preslenir, kurutulur ve kesme makinelerine getirilerek “kesme şeker haline” getirilir. Kesme şekerler bir lekten geçirilerek, toz halinde olanlar ayrılır. Rafine şekerin saflık derecesi %99.95 dir. 9 TS 861 şeker (sakkaroz) standardına göre, ülkemizde üretilen şekerler iki sınıfa ayrılır: 1- Standart şeker 2- Rafine şeker 1.6 Enerji Üretimi ve Diğer Yan Tesisler Yan tesislerden en önemlileri; kireç ocağı, buhar kazanı ve türbin dairesidir. 1.6.1 Kireç Ocağı ve Kireç Üretimi Arıtımda kullanılan kireç fabrika sahasındaki kireç ocaklarında üretilir. Dikey bir silindir şeklinde olan kireç ocağına üstten kireç taşı ve kok karışımı verilir. Ocak içinde yanan kok, kireç taşını 1000-1100 ºC ye ısıtarak, kireç ve karbondiokside ayrışmasını sağlar. Kireç su ile söndürülerek, şerbet arıtımında kullanılmak üzere, kireç sütü hazırlanır. Ocağın üst bölümünden çekilen CO2 ise arıtımda kullanılan kirecin fazlasının çöktürülmesinde kullanılır. 1.6.2 Buhar Kazanları Şeker üretim prosesinde kullanılan ısı ve elektrik enerjisi fabrika içerisinde yer alan kazan ve türbin dairesinden oluşan tesislerden elde edilir. Şeker fabrikalarında yüksek basınçlı kızgın buhar üreten kazanlar kullanılmaktadır. Fabrikanın pancar işleme kapasitesine göre kazan özellikleri belirlenir. Kazanlarda yakıt olarak kömür, fueloil ve doğal gaz kullanılmaktadır. T.Ş.F.A.Ş. ye bağlı şeker fabrikalarında fabrika ihtiyacına göre 10 10-100 t/h arasında buhar üreten çeşitli kazanlar kullanılmaktadır. Kazanlardan elde edilen yüksek basınçtaki buhar türbinden geçirilerek fabrikanın kullanacağı elektrik enerjisi elde edilir. 1.6.3 Buhar Türbinleri Şeker fabrikalarında üretim teknolojisi gereği hiç durmadan (nonstop) çalışılması zorunluluğundan dolayı kullanılan tüm elektrik enerjisi, buhar kazanlarından elde edilen 17-40 bar ve 380 ºC – 400 ºC deki sağlam buharla çalışan buhar türbinlerine bağlı 1400- 6400 KW’lık jeneratörlerden elde edilir. Elektrik enerjisinde kullanılan sağlam buhar daha sonra retür (çürük) buhar olarak işletmede kullanılır. ŞEKER KAMIŞI VE ŞEKERE İŞLENMESİ Şeker kamışı, mısıra benzeyen, 4-6 metre uzunluğunda, tropikal iklim bitkisi olup, Hindistan, Amerika ve Küba gibi ülkelerde yetişir. Bileşimindeki şeker miktarı %17 lere kadar çıkmakla beraber, yetiştiği yöre ve çeşidine göre farklılıklar gösterebilir. Kamışta sakarozun yanı sıra glikoz,früktoz ve invert şeker de bulunur. Kamışta şeker en çok dip kısmındadır, yükseklere çıktıkça miktar azalır. Şeker Kamışının Şekere İşlenmesi 1- Şeker kamışlara valsli değirmenlere gönderilir. 2- Elde edilen şerbette, yağ, balmumu, renk maddeleri, pentozanlar, azotlu maddeler, pektin, organik asitler ve hemisellüloz bulunur. Kireçleme işlemi ile temizleme yapılır. 3- Isıtma ve kireçleme ile çökme meydana gelir. 4- Kükürtleme yapıldıktan sonra CO2 ile saturasyon yapılır. Süzme, koyulaştırma, lapanın pişirilmesi ve arıtılmadan sonra şeker elde edilir. KAKAO VE ÇİKOLATA TEKNOLOJİSİ 1.1. Çikolata Çikolata, Türk Gıda Kodeksi’ne göre, kakao ürünleri ile şeker ve/veya tatlandırıcı; gerektiğinde süt yağı dışındaki hayvansal yağlar hariç olmak üzere diğer gıda bileşenleri ile süt ve/veya süt ürünleri ve Türk Gıda Kodeksi Yönetmeliğinde izin verilen katkı ve/veya aroma maddelerinin ilavesi ile tekniğine uygun şekilde hazırlanan ürünü ifade eder. Çikolata üretiminde, öncelikler, kakao çekirdekleri temizlendikten sonra kavrulur ve kabuklarından ayrıldıktan sonra öğütülür. Öğütmeden sonra elde edilen ürün “kakao kitlesi” adını alır [1]. Kakao kitlesinin preslenmesiyle kakao tozu ve kakao yağı elde edilir. Çikolata üretimi için çikolata kitlesi, çikolata yağı, şeker, gerekli ise süt karıştırılarak belirli partikül büyüklüğüne inceltilir ve konçlama ünitesine gönderilir. Burada sıcaklık ve sürekli karıştırma ile çikolataya özgü aroma geliştirilir ve emülsiye edici maddeler ilave edilir. Daha sonra temperleme (tavlama) işlemiyle kristallerin oluşması sağlanır ve şekillendirme yapılarak çikolata ambalajlanır [2]. 11 Çikolata genelde iki karakteristik özellik taşır; koku ve doku. Çikolatanın kendine has olan kakao kokusunu ve dokusunu belirleyen faktörler kakaonun yetiştirildiği yöreden başlar ve çikolatanın son aşamasına kadar devam eder. Bu nedenle üretimde her safhada dikkatli olmak gerekir. İyi bir çikolata oda sıcaklığında 18–20?C’ de kararlı olmalı, dış ortamda erimemeli, ağızda ise erimeye başlamalıdır [3]. Eriyen çikolata ağızda hissedilen tanecikler bırakmamalıdır. Ayrıca ağızda metal tadı olmamalı ve yağlı kalıntı veya tabaka bırakmamalıdır. Çikolata ustaları genellikle test için, oda sıcaklığını aynı zamanda test önce ise aromaların daha iyi anlaşılması için su içilmesini tavsiye etmektedirler. Test aşamasında çikolatanın ağızda çevrilerek erimesi ve dilin üst kısmında kısa bir süre kalması sağlanmalıdır. Çikolataların genel olarak üç çeşide göre sınıflandırıldığı düşünülürse (bitter, beyaz ve sütlü), her çeşit için farklı aromaların ve farklı özelliklerin ön plana çıkacağı unutulmamalıdır. Örneğin bitter çikolatada bulunmayan süt tozu beyaz çikolatada yoğun bir şekilde bulunmaktadır. Bitter çikolatada yoğun aroma, kakao ve kakao yağı, beyaz çikolatada ise süt tozu ve kakao yağı ön plandadır. Çikolatanın kalitesi, son üründeki tat, parlak görünüm, tekstür, ısı direnci ve bloom direnci gibi pek çok faktöre bağlı olmakla beraber, tüm bu özellikler kakao yağının o andaki kristal formlarının tipi, sayısı ve boyutundan etkilenir [4]. Çikolatanın kalitesini belirleyen unsur kakao yağı oranıdır. Kakao yağı oranı arttıkça çikolatanın kalitesi de artar. Kakao yağı yerine bitkisel yağlar da kullanılabilir buda çikolatanın kalitesini düşürür. Kakao yağı yerine bitkisel yağ kullanılarak yapılan kakaolu ürüne kokolin denir. Çikolatanın erime ısısı 32 ?C iken, kakao yağı ortalama olarak 27 ?C den itibaren erimeye başlar. Diğer bitkisel yağlar ise daha yüksek erime noktasına sahiptirler. Bu yüzden bitkisel yağ kullanılmış çikolata ağızda erirken damağa yapışır ve zor erir [5]. Çikolatanın saklama koşulları 20–22?C’dir. Bu nedenle çok sıcak ve çok soğuk şartlarda depolandığı takdirde yapısında bozulma meydana gelir ve özellikle buzdolabında muhafaza etmek de yapısına zarar vereceğinden buzdolabı şartlarında depolamaktan kaçınılmalıdır. Depolama için ideal nem oranı % 60–65 olmalıdır. Çikolata çabuk koku alır. Bu nedenle çikolatanın kokulu ortamlarda da bulunmaması gerekir. Çikolata ve kakaolu ürünler 3 grupta toplanabilir. ? Çikolatalar ? Kokolinler ? Fındık ezmeleri Bu üç grup mamul temel olarak aynı makine ve teçhizat ile üretilse de, bileşimlerinde kullanılan ham maddelerde bazı farklılıklar vardır. Çikolataların bileşiminde kakao, kakao kitlesi, kakao yağı ve şeker bulunur. 12 Çikolata çeşitlerine göre; ? Bitter çikolatalar, ? Sütlü çikolatalar, ? Beyaz çikolatalar olmak üzere genellikle üçe ayrılır. Bitter Çikolata: Bileşiminde en az % 18 kakao yağı ve en az % 14 yağsız kakao kuru maddesi olacak şekilde en az % 35 toplam kakao kuru maddesi içeren çikolatadır. Sütlü çikolata: Bileşiminde en az % 2,5 yağsız kakao kuru maddesi olacak şekilde en az % 25 toplam kakao kuru maddesi içeren, ayrıca en az % 14 süt tozu ve en az % 3,5 süt yağından oluşan, kakao yağı ve süt yağı toplam miktarı ise en az % 25 olan çikolatadır. Beyaz çikolata: Bileşiminde en az %20 kakao yağı ve en az %14 süt kuru maddesi içeren ve en az % 3,5’i süt yağı olan çikolatadır [2]. Her üç çeşit çikolatada farklı bileşenler kullanılsa da, kakao yağı kullanılan ortak hammaddedir. 1.2. Çikolata Üretim Teknolojisi Çikolata üretimi, iki farklı üretim metodu ile gerçekleştirilmektedir. Bunlardan birincisi klasik üretim metodu, diğeri ise modern üretim metodudur. Klasik metotla çikolata üretimi, karıştırma (% 90 kakao yağı kakao kitlesi, süt tozu, pudra şekeri), öğütme, konçlama (kakao yağı, vanilin, lesitin ile sıvılaştırma) ve ambalajlama aşamalarından meydana gelir. Bitter çikolata üretiminde ürüne süt tozu karıştırılmaz. Modern çikolata üretim metodu, klasik metodun modifiye edilmişi olup Weiner Metodu olarak da bilinmektedir. Modern çikolata üretim metodunun en önemli avantajı, çikolata reçetesi ve kullanılan maddelerin özelliğine göre işlem süresinin ayarlanabilir olmasıdır. Çikolata üretim basamakları ürün tipine göre farklılıklar göstermekle beraber temel olarak 5 farklı basamaktan söz edilebilir [1] (Şekil 1). 13 Şekil 1. Çikolata üretim akış şeması 1. Karıştırma: Ürün çeşidine göre seçilen bileşenler uygun ağırlıklarda tartılır ve karıştırılır. 2. İnceltme: Özellikle kakao ve şeker kristallerinin istenilen partikül büyüklüğüne gelmesi amacıyla belirli aralıklarla dizilmiş 5’li silindirlerden geçirilir. 3. Konçlama: Bu işlem boyunca çikolata hamuru sürekli karıştırılarak, 70 ve 75°C’lik sıcaklıklara kademeli olarak çıkarılıp daha sonra soğutulur. Çikolatanın istenen tat ve aroma bileşenlerinin oluşması karıştırılma ile sağlanır. Konçlama sonunda emülsifiye edici maddeler ve bir miktar daha yağ eklenerek çikolata karışımına istenilen viskozite kazandırılır [6]. 4. Temperleme: Çikolatadaki en kritik basamaklardan birisidir. Kakao yağının polimorfik yapısının kontrol edilebilirliği açısından önemlidir. Erimiş kakao yağında ßV formlarının oluşması ve kararlı olmayan diğer formların oluşmaması sağlanır. Bu işlemle çok sayıda küçük kristallerin, doğru formda elde edilmesi amaçlanır [7]. Çikolatanın temperleme işleminin yapılış aşamaları Şekil 2’de gösterilmektedir. Üretim farklılıkları olmasına rağmen, genelde çikolata yaklaşık 50°C’ ye kadar ısıtılarak, kristal yapılarının bozulması sağlanır. Hızlı soğutma kararsız yapıda kristallerin oluşmasına yol açacağından, düşük hızda soğutma yapılarak, form V kristallerin oluşması sağlanır. Belli bir süre sonunda, tekrar form V’in 14 erime sıcaklığının altında bir sıcaklığa ısıtılarak, daha düşük erime noktasına sahip olan kristallerin (form I, II, III ve IV) eritilir, böylece sadece form V yapısındakiler kalır [4]. 0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Zaman (dakika) Sıcaklık (C) Şekil 2. Çikolatanın temperleme işleminin basamakları Çikolatanın kristallenmesi işlemi ekzotermik bir işlemken, erime endotermiktir. Karışımdan verilen ısı miktarı ölçülerek, temperlemenin derecesi belirlenebilir. Bu nedenle endüstride kullanılan cihazlara tempermetre adı verilir. 5. Soğutma: Ürün depolanmadan önce kakao yağının tamamen katılaşmasını sağlamak amacıyla yapılır. Uygun sıcaklık kontrolü, temperlenmiş çikolatada kristallerin büyümesi açısından kritiktir. 1.3. Kakao Yağı Elde Edilmesi Çikolatanın ana hammaddesi olan kakao çekirdeği, “Theobroma cacao” ağacının meyvesidir. Kakao ağacının anayurdu Orta ve Güney Amerika'da, Brezilya ve Venezüella’dır. Ayrıca, Afrika'da Gana ve Fildişi, Güneydoğu Asya'da Malezya, Karayip Denizi ve Ekvator'da yetişmektedir. Sterculiaceae ailesinden olan bu ağaç tropik kuşakta yetişir, nem ve yüksek sıcaklığı sever. Meyve vermeye 4–5 yaşındayken başlar ve 40’lı yaşlara kadar devam eder. Boyu 6–8 metre kadar uzayan kakao ağacının meyveleri, ortalama 400–600 gr ağırlığındadır ve yılda iki kez toplanır. Kakao meyvesi yaklaşık yedi ayda olgunlaşır ve 80 taneye kadar tohumu olabilir. Meyvesi 10 ila 20 cm uzunluğunda ve 5 ila 10 cm genişliğinde olup, yumurtayı andırır. Taze iken sarı-kırmızı renklere sahip olan kakao meyvesi kuruduktan sonra kahverengiye dönüşür [2]. Şekil 3’de, kakao yağının kakao çekirdeğinden elde edilme aşamaları kısaca özetlenmektedir [1]. Kakao yağı pek çok farklı lipidin birleşmesinden meydana gelen bir yağdır. 15 Şekil 3. Kakao yağının elde edilmesi Lipidler, trigliserit olarak bilinen, gliserolün tri-esterlerinden oluşur. Kakao yağında bulunan başlıca trigliseritler palmitik, stearik ve oleik asitlerinin birleşiminden oluşur. Kakao yağında bulunan lipidlerin yaklaşık % 80’i trigliserit yapısındadır. Kakao yağındaki üç temel trigliserit POP (palmito-oleo-palmitin), POS (palmito-oleo-stearin) ve SOS (stearo-oleo-stearin) olup, yaklaşık oranları sırasıyla % 8, 52 ve 19’dur [8–10]. Tablo 1’de kakao yağının fiziksel özellikleri gösterilmiştir. TEMİZLEME VE KURUTMA KAVURMA KIRMA VE KABUK AYIKLAMA ÖĞÜTME BUHARLAMA (KAKAO LİKÖRÜNÜN TANKLARA ALINIP ACILIK VEREN MADDELERİN UZAKLAŞTIRILMASI ) PRESLEME (BASINÇ ALTINDA KAKAO YAĞI ELDESİ) ) DİLM E S İ) FİLTRASYON KAKAO YAĞI SOĞUTMA DOLUM KAKAO ÇEKİRDEĞİ 16 Tablo 1. Kakao yağının fiziksel özellikleri [11]. Özellik Değer Spesifik Isı Kapasitesi 2010 J/kg K (katı) 2090 J/kg K (sıvı) Yoğunluk 960–990 kg/m 3 (katı) 880–900 kg/m 3 (sıvı) Termal İletkenlik 0.12 W / m K 1.4. Kakao Yağının Polimorfik Yapısı Kakao yağı, kozmetik, eczacılık gibi pek çok endüstri dalında kullanılmakla beraber, çikolata üretiminde önemli bir yer tutmaktadır. Erime karakteristikleri onu daha da değerli bir hale getirir. Kristallenme, pek çok endüstride yaygın olarak kullanılan bir metottur. Bu alanlardan biriside çikolata üretimi için kakao yağı hazırlanmasıdır. Bu yüzden kristallenme ile ilgili mekanizmanın tam olarak anlaşılması, istenen kalitede çikolata üretimi için çok önemlidir. Kakao yağının polimorfik kompozisyonundaki değişmeler, kristal kararlılığını ve kristallerin diğer formlara dönüşme eğilimini önemli derecede etkiler. Bu nedenle, kakao yağının kompozisyonundaki değişikliklerinin ve kristalizasyon dönüşümlerinin takip edilebilirliği, çikolata üretiminin kontrolü için de bir avantajdır [12]. Yağ kristallenmesi, çoklu kristal formlarının bir arada olması nedeniyle oldukça karmaşık bir konudur. Bir molekülün farklı kristal konfigürasyonlarda, kristallenebilme yeteneği polimorfizm olarak adlandırılır. Farklı polimorfik yapıların oluşması, yoğunlukları, erime noktaları, ve kararlıkları farklı olan trigliseritlerden kaynaklanır [13]. Çikolata üretiminde polimorfizm oldukça önemli bir konudur. Kakao yağı genelde 6 farklı polimorfik yapıya sahiptir. Ancak literatürde bu yapılar, bazılarında I den VI ya Roman rakamlarıyla isimlendirilirken, bazı kaynaklarda ? ve ß, ß’ gibi isimlendirmeler, bazılarında ise her ikisinin karışımı kullanılmaktadır. Tablo 2, kakao yağında bulunan formların farklı kaynaklarda isimlendirmelerini ve erime sıcaklıklarını göstermektedir (14–17). Burada kakao yağının kaynağına göre özelliklerinin değiştiğini de unutmamak gerekir. Bu çalışmada bir karışıklığa yol açmamak için Willie ve Lutton (1966) tarafından belirtilen Roman rakamlarıyla (I’ den VI’ ya) olan isimlendirme seçilmiştir [18]. Form I düşük sıcaklıklarda hızlı soğutma ile oluşur ve karalı değildir, hızlıca form II’ ye dönüşürken, form III ve form IV’ e dönüşmesi daha yavaştır. Form IV genelde iyi 17 temperlenmemiş veya zayıf temperlenmiş çikolatanın soğutulması sonucunda oluşur ve kolaylıkla Form V’ e dönüşebilir [6]. Form V ve form VI veya diğer bir deyişle ß formları kakao yağının en kararlı halidir. İyi temperlenme yapılmış bir çikolatada form V’ in oluşması beklenir. Genelde form V en çok istenen yapıdır. Çünkü erime noktası vücut sıcaklığına yakındır, rafta katı halde durur, ağza alınınca erir, yeterince yoğundur ve kalıplarda yapışma problemi olmaz. Ayrıca Form V, parlak görünümde ve diğer kristal formlara dönüşme açısından oldukça dayanıklıdır. [19]. Tablo 2. Kakao yağının kristal formlarının isimlendirilmesi [4]. Vaeck (1960) Steiner (1962) Duck (1964) Willie ve Lutton (1966) Capman vd. (1971) Lovegren vd. (1976) Form Sıcak. Form Sıcak. Form Sıcak. Form Sıcak. Form Sıcak. Form Sıcak. ? 16–18 ? 17.5 ? 18 I 17.3 I VI 13.0 ? 21–24 ? 24.5 ? 23.0 II 23.3 II V 20.0 ß ‘’ 28.5 III 25.5 III IV 23.0 ß ‘’ 27–29 III 33.3 ß ‘’ 28.0 IV 27.3 IV 25.0 III 25.0 ß 34–35 II 34.3 ß ‘ 33.0 V 33.8 V 30.8 II 30.0 ß 34.4 VI 36.3 VI 32.2 I 33.5 Hicklen vd. (1985) Davis ve Dimick (1986) Sato (POP) (1989) Arishima (1991) Cebula (POP) (1992) Form Sıcak. Form Sıcak. Form Sıcak. Form Sıcak. Form Sıcak. I 17.9 I 17.6 ? 15.2 ? 19.5 ? 15.4–15.5 II 24.4 II 19.9 ? 27.0 ? 28.3 ß ‘ 25.9–26.9 III 27.7 III 24.5 ? 29.2 Int. 29.8 ß ‘ 27.3–27.5 IV 28.4 IV 27.9 ? 2 ' 30.3 ß ‘ 31.6 ß 36.4 V 33.0 V 34.4 ß 1 ' 33.5 ß 35.5 VI 34.6 ß 2 35.1 ß 1 Bu farklı formların gizli ısı değerleri Tablo 3’de gösterilmişken, Şekil 4’de yapılarını göstermektedir [20–21]. 18 Tablo 3. Kakao yağında bulunan polimorfik yapıların gizli ısı değerleri. Polimorfik Form Gizli Isı Değeri (J/g) III 79.5 IV 117 V 150.5 Şekil 4. Kakao yağında bulunan polimorfik kristal yapılar. Form V kristallere sahip olmak için temperleme basamağının çok iyi kontrol edilmesi gerekir. Bunun için de ısıtma-soğutma-tekrar ısıtma işlemleri uygulanır. Karışım önce farklı kristallerin oluşması için soğutulur. Sonra tekrar Form V’in erime noktasının altındaki bir sıcaklığa ısıtılarak, kararsız formların erimesi sağlanır. Bu koşullarda Form VI’ın oluşması çok nadir ve yavaş olur. Bu işlemlerin sonunda elde edilen temperlenmiş sıvı çikolatadaki kristaller form V yapısındadır [22]. 1.5. Fat Bloom Çikolatada görülen fat bloom problemi, çikolatanın kalitesini olumsuz olarak etkileyen temel problemlerden birisidir. Çikolatada yağ kusması olarak da bilinen fat bloom problemiyle ilgili olarak pek çok çalışma yapılmasına rağmen, fat bloomun tam olarak oluşma mekanizması ve çözümü bulunmuş değildir. Fat bloom oluşmuş bir çikolata farklı görünümlerde olmakla beraber en tipik görünüm beyazlaşmış olmasıdır [23]. Bununla beraber mermerimsi bir görünüm, geniş beyaz lekeler veya beyaz noktalar halinde de görülebilir. Fat bloomun nedenleri ürünü oluşturan bileşenlerden ve işlem parametrelerinden gelen etkiler olmak üzere iki ayrı grupta incelenebilir. Başta kakao yağı olmak üzere bileşimde kullanılan süt yağı ve diğer yağlar fat bloom oluşumunda etkilidirler. 19 İşlem parametrelerinden gelen etkiler incelendiğinde ise çikolatadaki fat bloom, dolgu tipi ve tablet tipi çikolatalarda farklı mekanizmalarla kendini göstermektedir [1]. Tablet tipi çikolatada fat bloom oluşmasının nedenleri şöyle sıralanabilir. 1. Yetersiz temperleme yapılması. 2. Hızlı soğutma. 3. Depolama sıcaklığının yüksek olması veya depolama sıcaklığındaki değişimler. Depolama sırasında tablet tipi çikolatada fat bloom oluşumu ya faz ayrılması ya da polimorfik formların dönüşümü olarak kendini gösterir. Kakao yağındaki yüksek ve düşük erime noktasına sahip trigliseritlerin ayrılması faz ayrılmasına neden olurken, yüksek erime noktasına sahip olanlar fat bloom a neden olan yapılardır. Polimorfik geçiş teorisi, kakao yağı kristallerinin Form V den Form VI ‘ya dönüşmesi olarak tanımlanmaktadır. Tablo 4’de fat bloom tayin yöntemlerinden bazıları gösterilmektedir [24]. Kimyasal yöntemler zaman alıcı ve uğraştırıcıyken, fiziksel yöntemleri kullanarak daha kısa sürede daha çok bilgi edinilir. Tablo 4. Fat bloom tayin yöntemleri. Kimyasal analizler Trigliserit analizi (HPLC, GC) Yağ asitleri komposizyonu, İyot Değeri Toplam yağ miktarı Fiziksel analizler DTK- termoanaliz Katı yağ içeriği (NMR) Magnetik Rezonans Görüntüleme (MRI) Tekstür Analizi X-ray difraktometresi Raman spektroskopi Fat Bloom’u önlemek için yapılabilecekler şöyle sıralanabilir. 1. Yağlı ürünlerle kaplama yapılacağı zaman düşük miktarda yağ içeren çikolata kullanmak. 2. Çikolatayı düşük nem ve sıcaklıkta depolamak. 3. Ön kristalizasyon aşamasında Form V tipi kristallerin oluştuğundan emin olmak. 4. Form V’den form VI’ya dönüşmeyi engelleyecek bir malzeme kullanmak (örneğin SMS, sorbitol mono stearate kullanmak gibi) [4]. Yukarıda anlatılanlar önlem olarak belirtilmekle beraber, fat bloomun tam olarak başarıyla nasıl kontrol edilebileceği ya da tamamen nasıl önlenebileceği hala çözülmüş değildir [23]. 20 KESTANE ŞEKERİ ÜRETİMİ Meyveleri görkemli ağacına yaraşır şifalı bir iksir!.. İnsanoğlunun eli değip de altın rengi balla tatlandırdığında, lezzeti başdöndürücü.... Dillere destan bir tatlı bu... Bu şifalı lezzetin Anadolu'daki en bilinen adresi, hiç şüphesiz Bursa... Tarihi, efsaneleri, ipeği kadar nefis yemekleriyle de ünlü olan şehrin adı onunla bir tutulur. Ve bu yapılması pek zahmetli şekerin bu şehrin adıyla ünlenmesi sadece lezzetinden değil; burada yetişen kestanelerin her yerdekilerden daha iri olmasından!.. Öyle ki halk diline yerleşmiş güzel bir söyleyiş var; "Bursa'nın kestanesi, okka çeker beş tanesi"... Bir zamanlar sadece beşi bir okka-yani 1280 gram- gelen bu kestaneler yerlerini, bugün ağaçların sayısının gitgide azalması nedeniyle, Türkiye'nin başka bölgelerinden getirilen kuzu kestanelerine bırakıyorlar. Şekerlerin pahalı olmasındaki en büyük nedenlerden biri de bu. Oysa ki bir zamanlar Bursa'nın kestaneleri "vakıf" kestaneleriydi; yani herkes bedava yiyebilirdi. Söylenceye göre, Osmanlı padişahlarından biri, Tophane semtinde, şimdi Kavaklı Camii diye bilinen yere cami yaptırmış. Adamın biri de gelmiş caminin önüne, bugün hâlâ yaşayan bir çınar dikmiş. Çınarı gören padişah pek memnun olmuş, "Bunu kim dikti ise çağırın gelsin" demiş. Adamı getirmişler. Padişah bakmış, değneğine dayanarak ayakta zor duran bir ihtiyar. Padişah "Dede" demiş, "Şimdi değneğini havaya at. Yere düşene kadar dile benden ne dilersen." "Peki" demiş ihtiyar ve değneğini havaya atmış... "Bursa kestaneleri vakıf olsun" diye bağırmış, işte o zamandan ağaçları kuruyana kadar. Bursa kestaneleri "vakıf" tı... 2. Kestane Ağacı Kestane ağacı tanen içerdiğinden örümceklerin ağ yapamadığı ağaçlardan biridir. Halk dilinde kestane”dağların ekmeği” olarak adlandırılır. Anadolu’nun Karadeniz Marmara ve Ege bölgeleri gibi nemli koşullarının orman alanlarında Castanea Sativamill türü kestane doğal olarak yetişir. Karadeniz’in Ereğli ilçesinden başlayan ve Sinop’a kadar uzanan kıyı şeridinde yetişen küçük meyveli kestane “kuzu kestanesi” olarak bilinir. Tarihi kaynaklara göre kestane Anadolu’da kültüre alınıp, kültürü buradan Yunanistan’a ve sonra da İtalya’ya geçmiştir. Kestane’nin adını Kastamonu’dan aldığı da söylenir. 30 m’ye ulaşan görkemli bir yapıya sahip kestane ağacının 500-1000 yıl arasında değişen uzun bir yaşam süresi vardır. Aşılandıktan 5 yıl sonra meyve vermeye başlayan ve en yüksek verimine 60. yılında ulaşan ağacın hasadına eylül ayı ortalarında başlanır. Meyveleri sarımtrak yeşil renktedir. 3. Kestane Hastalıkları 3.1 Kestane kanseri Virüsü İlk olarak 1904 yılında ABD’de görülen ve 40 yıl içinde ülkedeki tüm kestane ağaçlarını kurutan “kestane kanseri” şimdi de Türkiye’de yaygınlaşmaya başladı. Özellikle kestane üretim merkezlerinde Bursa’da virüs her geçen gün hızla yayılıyor. 3.2 Mürekkep Hastalığı ve Kestane Dal Kanseri Kestane yetiştiriciliğinin büyüyüp gelişmesini engelleyen hatta, üretimi gittikçe azaltan en önemli etkenler kestane’nin iki hastalığı olan Mürekkep hastalığı kestane dal kanseridir. Her iki hastalığında belirtileri çok farklı olduğundan teşhis etmek kolaydır. Mürekkep hastalığı, ağacın köklerinde çürüme ve çürüyen yerler kaldırıldığında siyahımtrak ve 21 mavi renkli mürekkep lekesi benzeri akıntılarla teşhis edilir. Kanser ise gövde ve dallarda şişkinliklerle birlikte çatlamalar şeklinde ortaya çıkar. Mürekkep hastalığı daha alçak arazilerde ve su kenarlarında sorunlar yaratırken kanser hastalığı daha yüksek yerlerde görülmektedir. 4. Dünya ve Ülkemizdeki Kestane Üretimi Ağırlıklı olarak yetişen başlıca ülkeler Çin, Kore, Japonya ve Akdeniz ülkeleridir. Ülkemizin de dahil olduğu Akdeniz havzasında kestane kültüre alınması ise 1000 yıl öncesine dayanmaktadır. Son yıllarda Avustralya, Amerika ve Yeni Zelanda’da da kestane yetiştiriciliği yaygınlaşmaya başlamıştır. Anadolu’nun Karadeniz, Marmara ve Ege bölgeleri gibi nemli koşullarının orman alanlarında Castanea Sativa Mill türü kestane doğal olarak yetişmektedir. Karadeniz’in Ereğli ilçesinden başlayan ve Sinop’a kadar uzanan kıyı şeridinde yetişen küçük meyveli kestane “kuzu kestanesi” olarak bilinmektedir. Bu şeritte yetişen kestane Türkiye üretiminin %23.96’sını oluşturmakta olup 11.900 tondur.(2000 yılı verileri) Ükemizde kestane üretiminin yoğun olduğu bölgelerden birisi de Ege Bölgesi’dir. Bu bölge içinde aydın ili önemli bir yer almaktadır. Türkiye kestane üretiminin %27’sini bu ilimiz karşılamakta olup, 2000 yılı verilerine göre bu ilimizde kestane üretimi 16.237 tondur. Marmara bölgesinde hastalıkların hızla yayılması sonucu kestane ağacı hastalıkları görülmüş ve üretim azalmıştır. 5. Kestane’nin Faydaları • Besleyici olmasından başka faydası saymakla bitecek gibi değil • Kabuklarının suda kaynatılmasıyla hazırlanan ilaç ateş düşürüp sinirleri yatıştırıyor. • Meyvesi kasları kuvvetlendiriyor, kan dolaşımını düzenliyor.Bedenin ve zihnin yorgunluğunu gideriyor,kansızlığa çare oluyor. • Şeker,protein,yağ,sodyum ve potasyum içeriyor!..Kestane birçok hastalıktan da koruyor insanoğlunu.. • Çocuk, genç ve yaşlılar için çok değerli bir enerji kaynağı, hatta yaşamı uzattığı da söyleniyor. • Kestane, en çok potasyum düşüklüğünden yakınanlara öneriliyor. Çünkü 100 gramında 500 mg potasyum bulunuyor. Fosfor,magnezyum, klor, kalsiyum, demir ve sodyum mineralleri ile C, B1, B2 ve PP vitaminlerini içeriyor. • Taze kestane limonun 100 gramı kadar C vitamini içerir. Kestane’nin 100 gramında 200 kalori bulunuyor. • Kış mevsiminin olumsuz şartlarına fiziksel ve beyinsel yorgunluklara karşı paha biçilmez bir sağlık iksiridir. • Kalp ve kas sistemini uyarıp organizmanın su dengesini düzenliyor. Kan dolaşımını hızlandırıp varis ve basurların gelişimini önlüyor. • Balla karıştırılmış kestane püresi ise özellikle iştahsız çocuklara öneriliyor. 100 gram taze kestanenin (yenilebilir kısmı) besin öğeleri: Kalori (kcal): 160 Karbonhidrat (g):34 Şeker (g): 9.6 Protein (g) : 3.2 Yağ (g) : 1.8 Sodyum (mg) : 9 22 6. Kestane Şekerinin Üretim Aşamaları Kalibrasyon ? Kabuk Soyma ? Buharla ve Alevli Ortamda Kavrularak ? Dondurma ve Depolama ? Çözündürme ? Haşlama ? Şekerlendirme ? Ambalajlama Kalibrasyon Hasat edilen kestaneler fabrikaya geldikten sonra iriliklerine göre sınıflandırılır. 6.2 Kabuk Soyma Kestanenin dış ve iç kabuklarının soyulması oldukça zordur, zira iç kabuk yani (zar) meyve etine yapışmış olup, bazı kestane çeşitlerinde ise damar halinde meyve içine kadar girmiş durumdadır. 6.2.1 Buharlı Kabuk Soyma Kestanenin dış kabukları jiletli döner tamburda çizilir. Buharlı tünelden geçtikten sonra fırçalanarak dış kabukları soyulur. 6.2.2 Alevli Kavrularak Kabuk Soyma Kestaneler yüksek sıcaklıkta (650-700 C’de) dönerli tamburlardan geçirilirken kabuklar yanar fakat meyve eti zarar görmeden kabuklarından soyulmuş olarak çıkar. Uygulanan her iki yöntemle günde 20 tona yakın kestane kabugu soymak mümkündür. 6.3 Dondurma ve Depolama Kabukları soyulmuş olan kestaneler önce –25 C’de derin dondurucuda dondurulur sonra –18 C’de işleninceye kadar depolanır. 6.4 Çözündürme İhtiyaca göre depodan çıkarılan kestaneler çözündürüldükten sonra tekrar elden geçirilir. Kestaneler üzerinde lamış olan ince temizlenir. 23 6.5 Haşlama Kestaneler basınç altında haşlanır. 6.6 Şekerlendirme Haşlanmış kestaneler yüksek konsantrasyonlu şeker şurubu içinde bekletilir. Bu süre içinde şekerin kestaneye difüzyonu gerçekleştirilir. Meyve etinde şeker konsantrasyonu belli bir dereceye ulaşınca dinlendirme tanklarından alınır. 6.7 Ambalajlama Kestane şekeri kavanoz veya teneke kutular içinde şuruplu veya karton kutular içinde sade (şurupsuz) olarak ambalajlanarak piyasaya arz edilir. 7.Kestane Şekeri Üreten Firmalar Kafkas 1999 yılında faaliyete geçen tesis 6500 m2 kapalı 10000 m2 açık alan üzerinde kurulmuştur. Derin dondurma ve muhafaza depoları ile kestane soyma, şekerlendirme ve ambalajlama birimleri bulunmaktadır. Bu tesiste kestane, kalibrasyonu yapıldıktan sonra el değmeden soyularak mamul hale getirilmektedir. Hammaddenin girişinden mamul hale getirilmesine kadar geçen tüm aşamalarda en ileri teknoloji uygulanmaktadır. Yıllık üretim kapasitesi 3000 ton ve üzeri olmakla birlikte şu an mevcut kapasitenin %50’si kullanılmaktadır. Kardelen Şirket 1991 yılında ilk olarak Ankara’da kestane şekeri satış amacı ile kurulmuştur. 1995 yılında ise Bursa’da kestane şekeri ve yan ürünleri imalatına başlamıştır. Kardelen kestane şekeri, gelişimini hızla devam ettirerek hijyenik şartlarda üretim yaparak kalitesiyle, sektöründe önde gelen isimler arasında yer almıştır. Ülkemizde Bursa, Ankara, İstanbul, İzmir, Yalova, İzmit illeri ve çevresinde etkin bir şekilde satış noktaları bulunmaktadır. Bugün ileriye dönük atılımlarını gerçekleştirmeye devam eden firma kestane şekeri Amerika, Avrupa ve Orta doğu ülkelerine ihraç etmektedir. 7.3 Çınar Şirketin Bursa’yı Ankara’ya bağlayan otobanın 16. km’si üzerinde kurulu fabrikası, 8500 m2 arsa üzerine kurulmuş olup 4000 m2 kapalı alana sahiptir ve 2.500.000 $’lık yatırımıyla Çınar sektöründeki öncü kimliğini daima sürdürmektedir. Çınar tesislerinde kestane şekeri ve tüm meyve ürünleri işlenmektedir. Muhtelif meyvelerden ve talebe göre sebze ürünlerini işlemek kaydıyla yıllık 10.000 ton kapasitesiyle alanında Türkiye’deki en büyük firmaların başında gelmektedir.