Turunçgil Suyu üretimi

Turunçgil suyu üretimi
Turunçgil üretimi dünyada üzümden sonra ikinci sırayı almaktadır.
Ancak Florida ve Brezilya dışında kalan ülkelerde yetiştirilen
turunçgillerin büyük bir kısmı taze olarak tüketilmekle birlikte,
Florida’daki portakal üretiminin %95’i portakal suyuna işlenmektedir.
Brezilya’da ise bu oran %65-70 düzeyindedir.
Turunçgil meyveleri, diğer meyvelerden farklı yapıdadırlar. Bu nedenle,
turunçgillerin meyve suyuna işleme teknolojisi (özellikle meyve suyu
çıkarılması aşaması) bazı farklılıklar gösterir. Aynı şekilde turunçgil
suları diğer meyve sularına göre farklı nitelikler taşır ve özellikle
oksidasyona ve ısıya karşı son derece duyarlıdırlar. Bu nedenle
turunçgil sularının üretiminde ve depolanmasında da bazı farklılıklar
bulunmaktadır.
Bir turunçgil meyvesinin enine kesiti. 1: membran (septum), 2: meyve aksı, 3: flavedo ve
yağ bezeleri (detay 8-10), 4: dilim zarı (segment membran), 5: albedo, 6: meyve suyu
torbacıkları, 7: çekirdek (tohum), 8: yağ bezesi, 9: flavedo, 10: albedo
8
9
10
1
2
3
4
5
6
7

Turunçgil meyvelerinin kabuğu iki tabakadan oluşur. Dıştaki,
sarıdan portakal rengine kadar değişen ince tabakaya flavedo
denir. Bu tabakanın en önemli özelliği, olgun meyvelerde
karotenoidlerden oluşan pigmentler içermeleridir. Flavedonun
diğer bir önemli niteliği ise, hücreler arasında yağ damlacıklarının
bulunmasıdır. Gergin hücreler arasındaki yağ damlacıklarını
basınç altında tutar. Kabuk sıkıştırılır veya bir darbe etkisinde
kalırsa, yağ dışarı fışkırarak çıkar. Kabuk yağı denen bu yağ
turunçgil suları üretiminde büyük sorunlar oluşturur. Bununla
birlikte az miktarda kabuk yağı meyve suyuna katılarak istenilen
aroma oluşturulur, ancak fazlası çok olumsuz etki gösterir. Kabuk
yağının %95 kadarı terpenlerden oluşur. Terpenlerin en önemli
bölümünü d-limonen oluşturur. Kabuk yağının turunçgillere özgü
kokusunu oluşturan kısım, yağın yaklaşık %5’ini oluşturan çeşitli
alkoller, aldehitler, ketonlar, asitler ve benzer bileşiklerdir

Flavedo tabakasının hemen altındaki beyaz
süngerimsi tabakaya albedo denir. Albedonun en
önemli bileşim öğesi pektindir. Bu tabakada kuru
madde üzerinden %20-40 oranında pektin bulunur.
Turunçgil meyvelerinde flavedo tabakası, tüm
meyvenin yaklaşık %8-10’unu, albedo ise %1530’unu oluşturur. Böylece turunçgil meyvelerinin
%20-40’lık kısmını kabuk oluşturmaktadır. Meyvenin
%20-30 kadarını dilim zarı ve diğer posa kısmı
oluşturur. Böylece turunçgil meyvelerinden yaklaşık
%40-50 oranında meyve suyu verimi
alınabilmektedir
Acılık maddeleri


Turunçgil meyvelerinin bileşiminde yer alan en
önemli maddelerden bir grubu da acılık
maddeleridir.
Örneğin, greyfurtların acılığını veren esas madde bir
flavanon glikozid olan naringindir. Naringin az
miktarda bulununca greyfurtlara özgü acımsı hoş bir
lezzet verdiği halde, fazlası son derece acıdır.
Naringin özellikle meyvenin kabuğunda, merkez
ekseninde ve dilim zarlarında bulunur. Meyve
suyunun çıkarılması sırasında bu kısımların mekanik
zedelenmesi sonucu ve işlemenin diğer
aşamalarında uygulanan ısıtma nedeniyle meyve
suyuna az veya çok miktarda naringin geçebilir.

Limonin de bir acılık maddesi olup, Washington (Navel)
portakalı gibi bazı portakal çeşitlerinde bulunmaktadır. Limonin
olgunlaşmamış birçok portakal çeşidinde bulunduğu halde,
olgunlaşma ilerledikçe miktarı azalır ve bazı olgun portakal
çeşitlerinde bulunmaz. Ancak Washington portakal çeşidinde
olgunlaşmış üründe de limoninin ön maddesi (prekursor) olan
limonin monolakton (I) bulunur. Bu madde gerçekte acı
değildir. Bilindiği gibi Washington portakalları çok beğenilen bir
sofralık portakal çeşididir. Bununla birlikte portakalların
preslenerek suyu çıkarılınca, kısa bir sürede son derece acı bir
lezzet kazandıkları görülür. Bunun nedeni, meyvenin çıkarılması
ile limonin monolaktonun asitle (pH=3) temas etmesi sonucu
derhal ikinci bir lakton halkası eklenerek dilakton limonin (II)
(limonin) denen acı maddenin meydana gelmesidir. Bu yüzden
bu tip acılığa gecikmiş acılık denir.


Bu olay olgunlaşmamış portakalların donması
sonucu, buz kristallerinin dokuyu zedelemesi ile
diğer çeşit portakallarda da görülebilir ve donmuş
portakalların acılaşma nedeni de budur
Portakallarda bulunan bir diğer flavanoglikozit ise
hesperidindir. Hesperidin acı değildir, ancak
zamanla kristaller halinde çöküp ayrıldığından
meyve suyunun kalitesi bozulur. Diğer taraftan
turunçların son derece acı olan lezzeti
neohesperidinden kaynaklanır.





Kısaca turunçgillerin acılık maddeleri
flavanoglikozit olup,
Naringin,
Limonin,
Neohesperidindir.
Limonen ise kabukta flavedo tabakasında
bulunan ve limon kokusunu veren bir
terpendir.
Portakal suyu üretimi

Hammadde olarak portakal suyu üretimine
uygun çeşitler kullanılmalıdır. Hasat dönemi
kuru madde yüzdesinin asit yüzdesine
oranıyla saptanır. İşlenmek üzere satın
alınacak meyvelerin meyve suyu kalitesi, bir
ön denemeyle süratle saptanmalıdır. Yüksek
Briks/asit oranı veya iyi renk için Florida’da
prim ödenmektedir .

Ayıklama ve yıkama: Ayıklama genellikle
yıkamadan önce uygulanır ve bu işlemle
parçalanmış, yarılmış meyveler dönen merdaneli
ayıklama bantında ayrılırlar. Meyve suyuna
kabuktan kaliteyi bozucu çeşitli maddeler, siyah
lekecikler ve tarım ilacı kalıntılarının geçmemesi için
meyveler özenle yıkanır. Bu amaçla, meyveler
yumuşatma suyuna kısa süre daldırıldıktan sonra,
fırçalı yıkama makinalarında yıkanarak, üzerlerine
su püskürtülür. Yıkama suyuna %1-2 veya deterjan
ilave edilirse etkili bir yıkama sağlanır. Yıkamadan
sonra meyvelere temiz su püskürtülerek iyice
durulanırlar.

Meyve suyunun elde edilmesi (ekstraksiyon): Turunçgil
meyveleri dışında diğer meyvelerden meyve suyu elde
edilmesinde, meyveler önce mayşe haline getirilmekte (nar hariç)
ve sonra preslenerek meyve ham suyu veya palperden
geçirilerek pulp haline getirilmektedir. Portakallardan ise ya bütün
ya da ikiye bölünmüş olarak ekstraktör denilen makinalarla
adeta meyvenin içinden alınmak suretiyle meyve suyu elde edilir.

Şu halde turunçgil meyvelerinden meyve suyunun elde
edilmesinde ekstraktörlerin kullanılması zorunludur ve bu işleme
meyve suyunun ekstraksiyonu denir. Bu işlem diğer
meyvelerde uygulanan preslemenin eşdeğeridir



Turunçgil suyu üretiminde bugün dört farklı meyve
suyu çıkarma sistemi kullanılmaktadır. Bunlardan en
yaygın olarak kullanılan sistemler burada kısaca
açıklanacaktır.
Turunçgil meyveleri ekstraktörlere gönderilmeden
önce iriliklerine göre sınıflandırılmalıdır.
Hangi tip ekstraktör olursa olsun, portakallarda
meyve suyu randımanı %40-45’dir. Gerçekte,
portakallarda ve genel olarak turunçgillerde meyve
suyu randımanını zorlayarak belli bir sınırın üzerine
yükseltmek doğru değildir. Randıman artırıldıkça
meyve suyu kalitesi düşer.
FMC ekstraktörleri:


Bu ekstraktörlerde meyveler bütün olarak ve önceden kabuk yağı
ayrılmadan ekstrakte edilirler. Önce meyveler bütün olarak,
hareketli parmaklardan ibaret bir yuvaya yerleşirler. Bu sırada
aynı şekilde parmaklı bir yuva üstten aşağı doğru inerek meyveyi
kavrar. Alt ve üst parmaklar iç içe meyveyi sararak sıkıştırır. Aynı
anda meyvenin alt ve üst başı keskin bıçaklarla kesilir delikli bir
borunun meyve içine girişi sağlanır. Parmakların meyveyi
sıkıştırması sonucu, meyve suyu bu delikli borudan dışarı atılır.
Meyvenin sıkıştırılması sonucu çıkan kabuk yağı meyve suyuna
karışmaksızın başka bir yoldan alınır. Görüldüğü gibi bu tip
ekstraktörlerde, meyve suyu meyvenin içinden alındığı için kabuk
yağının meyve suyuna karışması önemli düzeyde önlenmektedir
. FMC ekstraktöründe meyve suyu çıkarılması. 1: Parmaklı yuva,
2: alt ve üst bıçaklar, 3: elekli boru. (a) Portakalın alt ve üst parmaklı yuvaya yerleşmesi, (b) Üst bıçak
ile meyvenin üst kısmından delik açılması ve kabuğun yukarı itilmesi, (c) meyve suyu ve biraz pulpun
elek borudan
1 dışarı çıkışı.2
(a)
3
(b)
(c)





Her meyve ekstraktörde dört farklı ürüne ayrılır.
Meyve suyu ve belli bir miktar pulp delikli
borudan dışarı çıkar,
çekirdekler, meyve eti lifleri ve meyve aksı
ekstraktörü alt kısımdan terk ederler.
Kabuk yağı ve parçalanmış flavedo kısımları,
meyve kabuğu düzenin farklı çıkışlarından dışarı
atılır.
Indelicato, Bertuzzi ve Brown ekstraktörleri:



Bu ekstraksiyon sistemlerinin çalışma prensipleri
birbirine benzediğinden birlikte incelenecektir.
Ülkemizde de bu sistemlerden yararlanılmaktadır. Bu
düzenlerde kabuk yağı farklı yöntemlerle ayrılır
Yıkanmış meyveler doğrudan kabuk yağı ayırma
makinasına gönderilir. Kabuk yağı ayırma makinaları
genellikle iki tiptir. Birincisinde kabuk yüzlerce kere
iğnelenirken, ikincisinde flavedo tabakası adeta
rendelenerek soyulur İğnelenerek kabuk yağı
ayırmada yıkanmış meyveler, dönen ve üzerinde
testere dişi gibi iğneler bulunan bir vals üzerinden
geçirilir.
Böylece, kabuktan çıkan yağ, meyvelere ılık su
püskürtülerek yıkanıp, yağ-su karışımı olarak ayrılır.

Meyve suyunun çıkartılması için her yarım
portakal üzeri tırtıllı, dönen konik bir başlık
üzerinde sıkıştırılır. Bu sistem evlerde
kullanılan portakal sıkma aletlerine benzer.
Bu ilkeye göre çalışan çok çeşitli tipte
cihazlar vardır. Bazılarında birçok
ekstraksiyon ünitesi dönen bir tabla üzerinde
bulunur. Böylece dakikada 200-400 meyve
ekstrakte edilebilmektedir.



Bu ekstraktörlerde meyvelerin presleme basıncı
ayarlanabilir. Ancak ekstraksiyonda meyve iriliği
önemli bir faktördür. Bu yüzden ekstraksiyondan
önce meyvelerin iriliğine göre sınıflandırılması ve
her boyutun kendine uygun ekstraktöre gönderilmesi
gerekir.
Sınıflandırma yapılmazsa, küçük meyveler iri
başlıkta yırtıldığı, iri meyveler ise gereğince
ekstrakte edilmediği için meyve suyu randımanı
azalır.
Aşağıdaki şekilde Indelicato ekstraktörü yardımıyla
turunçgil suyu üretim akım şeması verilmektedir.
Meyve
1
Emülsiyon
Rendelenmiş meyve
4
Kabuk
parçaları
2
5
Emülsiyon
Kabuk
parçaları
Çekirdek
ve kabuk
Meyve
suyu
P
7
3
P
Su
6
Yağ
Tohum ve
kabuk
Pulp
Meyve
suyu
PORTAKAL
Sınıflandırma
Kabuk
Yıkama
Kabuk Yağı
Ekstraktör
Posa
Palper
Santrifüj
Pastörizasyon
90°C, 15 san.
TAZE PORTAKAL
SUYU
Evaporatör
Pastörizasyon
90°C, 15 san.
Konsantrat
65° Briks
Soğutma
Cut-back
45° Briks
Pastörizasyon
90°C, 15 san.
Soğutma
Evaporatör
Ayarlama
(Kabuk, yağ, vb.)
KONSANTRAT
65° Briks
Homojenizasyon
Dondurma
Depolama
-20°C
Deaerasyon
Dondurma
Depolama
-20°C
Deaerasyon
Dolum ve
Pastörizasyon
Çözme
Geri Sulandırma
Homojenizasyon
Deaerasyon
Dolum ve
Pastörizasyon
Çözme
Geri Sulandırma
Homojenizasyon
Deaerasyon
Dolum ve
Pastörizasyon
PORTAKAL SUYU
PORTAKAL SUYU
PORTAKAL SUYU
Portakal ham suyunun işlenmesi

Ekstraktörlerden alınan portakal ham suyu içinde,
dilim zarı parçacıkları, çekirdek, meyve eti gibi kaba
kısımlar bulunur. Bunların mutlaka ve derhal
uzaklaştırılmaları gerekir. Bu amaçla gerçekte bir
palper olan ve finişer denen cihazlar kullanılır.
Portakal suyunun finişerde işlenmesinden amaç,
tüm katı parçacıkların uzaklaştırılması değil,
portakal suyunda belli miktarda pulp bırakarak,
onun en yüksek kalitede olmasını sağlamaktır.
Bu bakımdan meyve suyunda kalacak pulp miktarı,
finişerin ayarı ile değiştirilerek yeterli düzeyde
tutulur.



Ancak ekstraksiyon ve finişerden geçirme sırasında
meyve suyunda oksijen miktarı çok artar. Oksijenin
büyük bir kısmı düşük vakumlu düşen film
evaporatörlerde uzaklaştırılır.
Turunçgil suyunda kabuk yağı miktarı istenilenden
fazla ise 50°C’de 100 torr vakum altında deaerasyon
ve deoiling gerçekleştirilir. Böylece meyve suyuna
karışan kabuk yağı da uzaklaştırılmış olur. Deoling
işlemi yaygın olarak uygulanmaz.
Portakal suyu da tüm turunçgil sularında olduğu gibi
evaporatöre gönderilmeden önce çoğu zaman 9095°C’de 15 saniye kadar pastörize edilerek (PME
inaktive edilerek) bulanıklık stabilitesi sağlanır.

Pektinmetilesteraz, portakal suyunda “çözünmüş pektini”
sabunlaştırarak, yani metil grubunu ayırarak serbest karboksil
grupları oluşturur. Bu şekilde serbest karboksil grupları oluşmuş
pektin molekülleri, ortamdaki kalsiyum iyonları ile birleşerek
çökelir ve bu sırada bulanıklık parçacıklarını beraberinde
sürükleyerek tortu oluşturur. Şu halde, turunçgil sularında
bulanıklık stabilitesi üzerinde pektinin primer bir etkisi yoktur.
Bulanıklık stabilitesini sağlamak amacıyla çoğu zaman
pektinmetilesteraz hızla inaktif hale getirilerek, moleküldeki ester
gruplarının serbest karboksil gruplarına dönüşmesi önlenir .Aksi
halde portakal suyunda bulanıklık stabilitesi sağlanamadığı gibi,
böyle portakal sularından elde edilen konsantrede jel oluşur ve
bu tip konsantreden de geri sulandırma ile stabil bir meyve suyu
üretilemez. İşte bütün bu nedenlerle, portakal suyu ve genel
olarak turunçgil suları ekstraksiyondan sonra hızla pastörizasyon
aşamasına ulaştırılır ve pastörizasyonda pektinmetilesterazın
inaktive edilmesi hedef alınır
Konsantrasyon


Turunçgil suları, berrak meyve suları gibi konsantre
edilmektedir. Turunçgil suları bir taraftan ısıya çok
duyarlı olması, diğer taraftan ısıya dayanıklı olan
pektinmetilesteraz enzimi içermeleri yüzünden,
konsantreye işlenmelerinde bazı sorunlar belirir.
Konsantre üretiminde hangi tip evaporatör
kullanılırsa kullanılsın, finişerden alınan meyve suyu
önce 90-95°C dolaylarında 15 saniye süre ile
pastörize edilerek pektinmetilesteraz inaktive edilir
ve böylece bulanıklık kaybı ve konsantrenin jel
oluşturması önlenir. Pastörizasyon sonunda portakal
suyu derhal soğutulur ve evaporatöre soğuk halde
besleme yapılır.


Turunçgil sularının ısıya duyarlı olması
nedeniyle, bunların konsantreye
işlenmesinde yüksek vakum altında, düşük
sıcaklıklarda çalışan evaporatörler daha
uygundur.
Bu amaçla evaporasyonun 15-30°C’de
gerçekleştiği, ısı pompalı çok aşamalı inen
film evaporatörler yaygın olarak kullanılır. Bu
evaporatörlerde, portakal suları %60-65 kuru
madde içeriğine kadar konsantre edilir.

Portakal konsantresi ya bu halde depolanır veya
içerisine taze portakal suyu ilave edilerek, kuru
madde içeriği %42-45’e düşürülür. Böylece
konsantreye hiçbir ısıl işlem görmemiş taze portakal
suyu ilavesi ile, elde edilen ürünün aroma açısından
daha zengin olması sağlanır. Bu işleme “cut-back”
denir. Ne var ki, böyle bir ürün hem mikrobiyolojik
bozulmalara elverişlidir, hem de taze portakal suyu
ile ortama yeniden pektinmetilesteraz ilave edilmiş
olur. İşte bu iki nedenle, %42-45 kuru maddeli
konsantre derhal dondurulup, geri sulandırılana
kadar en az 20°C; 25°C’de depolanır. Ancak pahalı
bir yöntemdir
Pulp ekstraktı (pulp wash)


Turunçgil sularında palperde meyve suyundan
ayrılan pulpun tekrar su ile yıkanarak turunçgil
torbacıklarından (kesecik) kalan meyve suyunun
ayrılması mümkündür. Bu amaçla Şekildeki akım
şemasına göre pulp wash (pulp ekstraktı) üretilir.
%2 veya %5-6 oranında turunçgil suyuna ilave
edilmesine bazı ülkelerdeki yönetmelikler izin
vermektedir. Pulp ekstraktının içeceklere ilave
edilmesi, son üründe istenilen bulanıklığı sağlar ve
kuru madde miktarını düşük bir maliyetle artırır .
Pulp wash üretimi
80 kg pulp
Su
12° Briks
I
Finişer
Su
7.9° Briks
II
Finişer
Su
3.6° Briks
(5.0° Briks)
Santrifüj
Evaporatör
III
Finişer
2.6° Briks
Pulp Wash
Konsantresi (66° Bx)