TR202011007A1 - Membransiz ultrafi̇ltre süzme peyni̇r üreti̇m yöntemi̇ - Google Patents

Abstract

Buluş, pastörize edilmiş süt içerisine, öncesinde pastörize edilmiş ve soğutulmuş tuz solüsyonu ilave edilmesiyle gerçekleştirilen bir süzme peynir üretim yöntemi ile ilgilidir. Buluşun amacı, üretimde kullanılan membranın kaldırılması ile son üründeki tuzun, tasarlanan inline sistem ile ürün içersinde homojen olarak dağıtımının sağlanmasıdır.

Description

TARIFNAME MEMBRANSIZ ULTRAFILTRE SÜZME PEYNIR ÜRETIM YÖNTEMI Teknik Alan Bulus, pastörize edilmis süt içerisine, öncesinde pastörize edilmis ve sogutulmus tuz solüsyonu ilave edilmesiyle gerçeklestirilen bir süzme peynir üretim yöntemi ile ilgilidir. Önceki Teknik Süt ürünleri arasinda en sik tüketileni olan ve dünya üzerinden 1000°den fazla çesidi bulunan peynir; hammaddenin uygun bir pihtilastirici araciligiyla kati form kazandirilmasi sonrasinda, bu pihti olarak elde edilen kati formun peyniralti suyundan ayrilmasi temel ölçekte elde edilmektedir. Peynirin çesidine bagli olarak; farkli sertliklerde ve yag içeriklerinde, salamurayla ya da kuru tuzlamayla, tuzlayarak ya da tuzlamadan, starter kültür kullanilarak ya da kullanilmadan, telemesi haslanarak veya haslanmadan, çesnili ya da çesnisiz olarak, olgunlastirilmadan ya da olgunlastirildiktan sonra tüketilebilmektedir.

Peynirin bilesiminde, üretiminde kullanilan hammadde olan sütteki yag, çözünmeyen tuzlar ve koloidal maddelerin tümüne yakin miktari bulunmakla birlikte, ayrica süt serumundaki proteinler, çözünen tuzlar, vitaminler ve diger besin unsurlari da bulunmaktadir. Peynir, yüksek kaliteli protein; kalsiyum, fosfor, riboflavin (vitamin B2) ve vitamin A yönünden oldukça zengindir. Peynir, ayrica, temel (esansiyel, eksogen) yag asitleri (linoleik, linolenik ve arasidonik asitler) ile amino asitlerin tümünün önemli bir kaynagidir. Peynirin iskeletini temelde süt proteinleri olusturmaktadir. Sütün asit ya da peynir mayasi ile pihtilastirilmasi, kalsiyum varliginda kazein misellerinin bir araya gelerek olusturdugu, yag, laktoz ve süt minerallerinin içine hapsoldugu matris peynirin yapisi meydana getirmektedir. Peynirin kuru maddesi içindeki yag miktari, peynirin sinifini belirleyen parametredir. Bu noktada, kazeinler arasinda olusan matris yapida tutulan yag ve su miktarlari önem tasimaktadir. Kazein proteinlerinin su tutma 5872.148 kapasitesi peynir üretimindeki asitlik ilerleyisine göre degiskenlik gösterebilmektedir. Izoelektirik noktada yani kazeinlerin toplam yükünün nötr oldugu durumda, kazeinler çözünürlügünü kaybeder ve presipite olurlar.

Izoelektirik noktanin altindaki pH degerlerinde ise kazein miselleri birbirlerini itme egiliminde olup, matris içindeki suyun salinimi söz konusu olmaktadir.

Süzme peynir, kullanicilarin kullanim kolayligi sebebiyle en çok tercih ettigi peynir çesitlerinden biri olup, ultra filtrasyon (UF) teknigi ile üretilmektedir. Üretim teknolojisi sayesinde peynirin mayalanma süreci paket içerisinde gerçeklestirilmektedir. Yumusak yapisi sayesinde hem dilimlenebilmekte hem de süzülebilmektedir. Ayrica hem yumusak yapisi hem de nötr tadi ile yasli ve çocuklar da dahil genis bir tüketici kitlesine hitap etmektedir. Salamura içerisinde muhafaza edilen peynirlerde, salamuranin peynir yüzeyini kaplamasi mikrobiyolojik açidan önem tasimaktadir. Süzme peynir gibi peynir kitlesinin üzerine kuru tuzlama yapilan ürünlerde, peynirin (özellikle kazein matrisi arasindaki suyun) suyunu salmasi raf ömrü boyunca kalite standartlarinin korunmasi adina önemlidir.

Teknigin bilinen durumunda ilk yapisi olusmus ve kesimi gerçeklestirilmis peynir üzerine membran ve sonrasinda membranin da üzerine tuz ilavesi yapilmaktadir.

Peynir inkübasyon süresince yapisindaki suyu salar ve membran üstündeki tuzun suda çözülmesi ile birlikte tuzun peynir yapisina dagilmasina saglanir. Membran ilave sürecinde, yüksek hizda çalisan hatta nadiren yasanabilecek durumlarda, tuzun yüzeyde homojen dagilimi ile ilgili potansiyel riskler (Tuz çukurlari, tuz diiîizyonunun homojen olmamasi sonucu kabuk olusumu gibi) olusabilmekte, bu durum son üründen beklenen tekstürel niteliklerin degismesi ile sonuçlanabilmektedir. Tuzun homojen dagilimi peynirin tekstürel niteliklerinin saglanmasinin yaninda mikrobiyolojik ve duyusal olarak (Tad açisindan) da önem tasimaktadir. Membran kagidinin steril olmamasi da peynir için potansiyel mikrobiyolojik risk teskil etmektedir. 5872.148 Teknikte bilinen uygulamalardan TR sayili Türk patent basvurusu dokümaninda açiklanan bulus; tuz kagidi (membrani) olmadan kesintisiz süzme (uf beyaz) peynir üretim yöntemi ile ilgilidir. Bulus konusu yöntem; süt retantantinin sürekli karistirilarak CaC12 ilave edilmesi, süt retantantina LAB (Laktik Asit Bakterileri) starter kültürün eklenmesi ve süt retantantma, tuz membrani olmadan, dogrudan tuz eklemesi adimlarini içermektedir.

Teknikte bilinen uygulamalardan EP0587604 sayili Avrupa patent basvurusu dokümaninda, peynir üretimi için bir yöntem ve aparattan bahsedilmektedir. Bulus kapsaminda, peynir bilesenleri üzerinde hizli bir sekilde ve derisik su-tuz solüsyonu enjeksiyon akimiyla tuz ilave edilmesi sayesinde depolama süresi önemli ölçüde kisaltilmaktadir.

Bulusun Kisa Açiklamasi Bulusun amaci, üretimde kullanilan membranin kaldirilmasi ile ithalat yapilan bir malzemeye olan bagimlilik ortadan kaldirilmasini saglayarak sürdürülebilir yerlilestirme politikasina katki saglanmasidir.

Bulusun diger amaci, Yari geçirgen membranin kullaniminin kaldirilmasi ile kagit kaynakli fire ve atik miktarinin azaltilarak birlesmis milletler çevresel sürdürülebilirlik politikasina desteklenmesidir.

Bulusun bir diger amaci, membran kagidinin kaldirilarak inline bir tuz solüsyonu dozajlama sistemi tasarlanmasi ve kullanimina geçilmesi ile farkli operasyonel süreçler içinde Örnek teskil edilmesidir.

Bulusun bir diger amaci, retentatin akisinin anlik ölçülmesi, otomatik olarak debiye uygun oranda tuz solüsyonu dozlama yapilmasi ve bir statik burgu karistirici vasitasiyla tuzun yapiya homojen olarak dagitilmasidir. 5872.148 Bulusun Ayrintili Açiklamasi Bulus konusu membransiz ultrafiltre süzme peynir üretim yöntemi; Pastörize ve yagi standardize edilmis süte, 4°C”ye sogutularak ultrafiltrasyon ünitesine beslenmesi, Filtrasyon verimliligini arttirmak amaciyla pastörize edilip sogutulan sütün sicakligi ön isiticidan geçirilerek 48-55°C,ye yükseltilip filtrasyon dengeleme tankina alinmasi, Filtrasyon asamasinda istenen son ürün kimyasal degerlerine ulasmak amaciyla, konsantrasyon faktörü 3,5-4,5 araligindaki degerlere set edilerek permeat ve retentat ayrimi saglanmasi, Elde edilen retentat dengeleme tankina alinmasi ve 45-50“C arasinda 50 BAR basinca tabii tutularak süt yaginin boyutlari belli oranda küçültülmesi, Homojenize olmus olan retentat 70-90 °C”de 30-45sn pastörize edilmesi, Homojenize olmus ve pastörize edilmis olan retentat plakali esanjörden geçirilerek 30-40 “C” ye sogutulmasi, Retantantin dolum makinesine transfer edilmesi öncesinde; son üründeki tuz orani %1-2,5 olacak sekilde kuru tuz ve peynirdeki toplam iyon dengesinin saglanmasi için %0,01-0,03 oraninda kalsiyum klorür ihtiva solüsyonunun hatta ilave edilmesi, Retantant-tuz solüsyonu hat içerisinde karistirilarak etkin karisim saglanmasi, Dolum makinesinin kapasitesi üstündeki retentat depolama tankina gönderilir ve 10-12 °C5ye sogutularak depolanmasi, Islenecek pastörize sütün tamami bitirildiginde depolama tankinda bulunan isitilarak dolum makinesine transfer edilmesi, 32-38 °Cideki retantanta kültür ve maya ilavesi yapilarak etkin karisimin saglanmasi ve ardindan kaselere dolum gerçeklestirilmesi, 5872.148 - Kaselerde istenen peynir jel yapisinin olusmasi amaciyla 30-40“C deki inkübasyon tünelinden 25 -3 5dk içerisinde geçirilmesi, - Yeterli jel sikiligina ulasmis peynirlerin kase içerisinde kesilmesi, - Kaselerin üzerine folyo ile kapatilmasi ve üzerine kapak yerlestirilmesi, bekletilmesi adimlarini içermektedir.

Pastörize edilen ve 32-38 oC7ye sogutulmus retentata, ürün akis hatti içerisinde reçetesine uygun olarak, öncesinde hazirlanmis pastörize edilmis ve sogutulmus tuz solüsyonunun ilavesi prensibi hedef alinmaktadir. Bu amaçla, retentatin akisinin anlik ölçülmesi ve otomatik olarak debiye uygun oranda tuz solüsyonu dozlama sonrasinda, retentat hattinin içine yerlestirilen statik karistirici vasitasiyla tuzun yapiya homojen olarak dagilmasi saglanacaktir.

Bulus kapsaminda gelistirilen üretim yöntemi sayesinde, üretimde membran kullaniminin kaldirilmasi ile ithalat yapilan bir malzeme olan bu membranlarin kullanimina duyulan bagimlilik da ortadan kaldirilmakta ve sürdürülebilir yerlilestirme politikasina katki saglanmaktadir. Yari geçirgen membranin kullaniminin kaldirilmasi ile kagit kaynakli fire ve atik miktarinin azaltilarak birlesmis milletler çevresel sürdürülebilirlik politikasina desteklenmektedir.

Membran kagidinin kaldirilarak inline bir tuz sölüsyonu dozajlama sistemi tasarlanmasi ve kullanimina geçilmesi farkli operasyonel süreçler içinde örnek teskil edebilecektir.

Bulus kapsaminda gelistirilen üretim yönteminin yani sira, tuzun peynire homojen dagilimi için kullanilabilecek bir diger yöntem, tuzun retentata direkt eklenmesi yöntemidir. Ancak bu yöntemde tuzun retentatta homojen dagilmama problemi ortaya çikmakta, ayni zamanda üretimde kullanilan Starter kültür etkinligini de negatif etkileyerek son ürünün tekstürel niteliklerinde potansiyel riskler olusturdugu yapilan deneysel çalismalar kapsaminda tecrübe edilmistir, Bulusu 5872.148 gerçeklestirmenin, çevresel ve ekonomik boyutlar düsünüldügünde, en iyi yolu tuz solüsyonunun sürekli akis esnasinda, dozlanmasi yöntemidir.

Bu bulusun amacina ulasmak için gerçeklestirilen süzme peynir üretim yöntemi ekli sekillerde gösterilmis olup; bu sekillerden: Sekil 1 - Bulus konusu membransiz ultrafiltre süzme peynir üretim yönteminin uygulandigi bir sistemin akis diyagraminin sematik gösterimidir.

Sekillerdeki parçalar numaralandirilmis olup karsiliklari asagida verilmistir 1. Karistiricili isitmali-sogutmali tank FT (Flow Transmitter/ Debi Ölçer), Dozaj pompasi, Statik burgu karistirici, Butterfly valf, Stop Check valf, Shut off valve, Mixprof valf Doluma giden hat . CIP dönüs . Pastörden gelen hat . Karistiricili isitmali-sogutmali tankin karistirici motoru . CIP topuzu Bulus konusu membransiz ultrafiltre süzme peynir üretim yönteminin uygulanmasi için bir sistem olup, - Doygun tuz solüsyonunun (%20-25 W/W) hazirlandigi ve pastörizasyonu sogutuldugu en az bir karistiricili isitmali-sogutmali tank (1), 5872.148 - Bir pastörden gelen hattaki (11) debi degerinin ölçülmesini saglayan en az bir debi ölçer (2), - Debi ölçer (2) üzerinden belirlenen debi degerine göre, karistiricili isitmali- sogutmali tanktan (1) bir mixproof valf (8) yolu ile doluma giden bir hatta (9) tuz solüsyonunun beslenmesini saglayan en az bir dozaj pompasi (3), - Dozaj pompasi (3) ile doluma giden hatta (9) beslenen tuz solüsyonunun, pastörden gelen bir hat (11) içerisinde konsantre süt ile homojen olarak karisimini saglayan en az bir burgu karistirici (4), - Salamura dozajlama ve ürün paketleme islemi bittikten sonra CIP isleminin (CIP: Cleaning In Place) yani boru hatlarinin, tanklarin, proses ekipmanlarinin, filtrelerin ve hat baglanti elemanlarinin demonte edilmesine gerek kalmadan; içlerine gönderilen temizlik kimyasallari yardimi ile temizlenmesi isleminin yapilabilmesi için karistiricili isitmali-sogutmali tankin (1) içinde yer alan en az bir CIP topuzu (13), - Karistiricili isitmali-sogutmali tanki (1) ve dozajlama hattindaki diger ekipmanlari (Butterfly valf` (5), Stop check valf` (6), Shut off valve (7)) temizleyen CIP kimyasallarinin karistiricili isitmali-sogutmali tanka (1) döndürülmesinde aracilik eden en az bir CIP dönüs hatti (10), - En az bir karistiricili isitmali-sogutmali tankin karistirici motoru (12) Doygun tuz solüsyonu (%20-25 W/W) Karistiricili isitmali-sogutmali tankta (l) 40 C°°ye sogutulmasi yine ayni tankta yapilir. Ürün hattindaki debi degeri FT (Flow Transmitter / Debi Ölçer) (2) ile Ölçülmektedir. Bu debi degerine göre Dozaj pompasi (3) ile Karistiricili isitmali-sogutmali tanktan (l) Mixproof valf (8) yolu ile Doluma giden hatta (9) beslenen tuz solüsyonunun, pastörden gelen hat (l 1) içerisinde statik burgu karistirici (4) yardimi ile konsantre süt ile homojen olarak karisimi saglanir. Sonrasinda kaselere dolum islemi gerçeklestirilmektedir.

Salamura dozajlama ve ürün paketleme islemi bittikten sonra CIP isleminin (CIP: Cleaning In Place. Boru hatlarinin, tanklarin, proses ekipmanlarinin, filtrelerin ve hat baglanti elemanlarinin demonte edilmesine gerek kalmadan; içlerine gönderilen 5872.148 temizlik kimyasallari yardimi ile temizlenmesi islemi) yapilabilmesi için Karistiricili isitmali-sogutmali tanka (1) CIP kimyasallari alinir ve Dozaj pompasi (3) vasitasiyla dozajlama hattindaki diger ekipmanlari (Karistiricili isitmali- sogutmali tanka salamura giris vanasi (10), Butterfly valf (5), Stop check valf (6), Shut off valve (7)) temizler. Mixproof valve (8) ile CIP dönüs (10) hattina yönlendirilen cip kimyasallari CIP topuzundan (13) da geçerek Karistiricili isitmali- sogutmali tanka (1) döner.

DENEYSEL ÇALISMALAR Membransiz Süzme Peynir Üretimi Deneyi 1: Retantata Kuru Tuz Ekleme Bu deneyin amaci, membransiz süzme peynir üretiminde kullanilabilecek yollar arasinda optimum sonuç vereni görmektir. Bu yollardan biri olan retantata kuru tuz ekleme ve bu retantat-tuz karisimini kaselere doldurma ile elde edilen ürünün yapisal ve duyusal karakteristigini incelenmis ve prosese ve tüketime uygunlugu izlenmistir.

Deney Dizayni Son üründe %1-2,5 tuz oranini saglayacak sekilde 600 lt retantata kuru tuz eklenecek, bu kuru tuz-retantat solüsyonu homojen karismayi saglamak için yarim saat karistirilacak ve daha sonra bu solüsyona Starter kültür ve maya eklenecektir.

Bu solüsyonda Starter kültür gelisimi ve maya aktivitesi izlenecek, son üründe de tuz dagilimi duyusal ve kimyasal olarak ölçülecektir. Öngörülen Olumsuzluklar Retantata kuru tuz eklenerek hazirlanan kuru tuz-retantat solüsyonunda kuru tuzun retantat içinde homojen çözünmemesi ve karismamasi sonucunda son ürün duyusal karakteristiginde istenmeyen sonuçlar ortaya çikmasina sebep olabilir.

Ayrica Starter kültür gelisimi istenilen düzeyde gerçeklesmeyebilir, yine bu da son ürün duyusal karakteristiginde istenmeyen sonuçlar ortaya çikmasina sebep olabilir. 5872.148 Deney Sonucu Retantata eklenen kuru tuz retantat içinde homojen olarak karismamis bu da tuzlulugun çesitli bölgelerde yogun olup diger bölgelerde az olmasina neden olmustur. Bunun sonucunda son ürünlerin bir kismi çok tuzlu olmus, bir kismi ise tuzsuz olmustur. Ayrica tuzluluktan bagimsiz olarak ürün duyusal karakteri kendine has yapisinda olmamistir. Bunun sebebi de retantatin içindeki kuru tuzun starter kültürün gelisimini etkilemis olmasidir.

Membransiz Süzme Peynir Üretimi Deneyi 2: Retantata Salamura Ekleme Bu deneyin amaci, membransiz süzme peynir üretiminde kullanilabilecek yollar arasinda optimum sonuç vereni görmektir. Bu yollardan biri olan retantata uygun tuzlulukta salamura ekleme ve bu retantat-salamura karisimini kaselere doldurma ile elde edilen ürünün yapisal ve duyusal karakteristigi incelenmis ve prosese ve tüketime uygunlugu izlenmistir.

Deney Dizayni Son üründeki tuz orani %l-2,5 olacak sekilde kuru tuz ve peynirdeki toplam iyon dengesinin saglanmasi için %0,0l-0,03 oraninda kalsiyum klorür ihtiva edecek sogutulmus salamura retantata eklenecektir. Olusan retantat-salamura solüsyonunda starter kültür gelisimi ve maya aktivitesi izlenecek, son üründe de tuz dagilimi duyusal ve kimyasal olarak ölçülecektir. Öngörülen Olumsuzluklar Retantata salamura eklenerek hazirlanan retantat-salamura solüsyonunda salamura içindeki tuzun suda homojen çözünmemesi ve karismamasi sonucunda son ürün duyusal karakteristiginde standart disi sonuçlar ortaya çikmasina sebep olabilir. 5872.148 Ayrica starter kültür gelisimi istenilen düzeyde gerçeklesmeyebilir, yine bu da son ürün duyusal karakteristiginde standart disi sonuçlar ortaya çikmasina sebep olabilir.

Deney Sonucu Retantata eklenen salamura retantat içinde homojen olarak karismamis bu da tuzlulugun çesitli bölgelerde yogun olup diger bölgelerde az olmasina neden olmustur. Bunun sonucunda son ürünlerin bir kismi çok tuzlu olmus, bir kismi ise tuzsuz olmustur. Starter kültür aktivitesi istenilen sekilde olmus, peynirin kendine has yapisi olusmustur.

Starter kültürün salamura eklenmis retantat içinde uygun sekilde çalistigi görüldügü için odaklanilmasi gereken sorun tuzlulugun homej en dagilimi olmustir. Bunun için akis halindeki retantata, retantat akisi ölçülerek uygun miktarda salamura eklenecek, böylece hem sürekli bir proses akisi saglanacak hem de homojen tuzluluk elde edilecektir. 2-/12

Claims (7)

ISTEMLER

1. Pastörize ve yagi standardize edilmis süte, 4°C”ye sogutularak ultrafiltrasyon ünitesine beslenmesi, Filtrasyon verimliligini arttirmak amaciyla pastörize edilip sogutulan sütün sicakligi ön isitieidan geçirilerek filtrasyon dengeleme tankina alinmasi, Filtrasyon asamasinda istenen son ürün kimyasal degerlerine ulasmak amaciyla, permeat ve retentat ayrimi saglanmasi, Elde edilen retentat dengeleme tankina alinmasi ve süt yaginin boyutlari belli oranda küçültülmesi, Homoj enize olmus olan retentatin pastörize edilmesi, Homojenize olmus ve pastörize edilmis olan retentat plakali esanjörden geçirilerek sogutulmasi, 32-38 °C”deki retantanta kültür ve maya ilavesi yapilarak etkin karisimin saglanmasi ve ardindan kaselere dolum gerçeklestirilmesi, Kaselerde istenen peynir jel yapisinin olusmasi amaciyla inkübasyon tünelinden geçirilmesi, Yeterli jel sikiligina ulasmis peynirlerin kase içerisinde kesilmesi, Kaselerin üzerine folyo ile kapatilmasi ve üzerine kapak yerlestirilmesi, Son ürünün pH degeri 4,4-4,75 olana kadar bekletilmesi adimlarini içeren ve, Homojenize olmus ve pastörize edilmis olan retentat plakali esanjörden geçirilerek sogutulmasi adimi sonrasinda Retantantin dolum makinesine transfer edilmesi öncesinde; son üründeki tuz orani %1-2,5 olacak sekilde kuru tuz ve peynirdeki toplam iyon dengesinin saglanmasi için %0,01-0,03 oraninda kalsiyum klorür ihtiva solüsyonunun hatta ilave edilmesi, 5872.148 - Retantant-tuz solüsyonu hat içerisinde karistirilarak etkin karisim saglanmasi, - Dolum makinesinin kapasitesi üstündeki retentat depolama tankina gönderilir ve 10-12 °C”ye sogutularak depolanmasi, - Islenecek pastörize sütün tamami bitirildiginde depolama tankinda bulunan 10-12 OC retantat, plakali isi degistiriciye transfer edilir 32-38 °C'ye isitilarak dolum makinesine transfer edilmesi adimlarini içermesi ile karakterize edilen membransiz ultrafiltre süzme peynir üretim yöntemi. .

F iltrasyon verimliligini arttirmak amaciyla pastörize edilip sogutulan sütün sicakligi ön isiticidan geçirilerek 48-55“C”ye yükseltilip filtrasyon dengeleme tankina alindigi Istem l'deki gibi membransiz ultrafiltre süzme peynir üretim yöntemi. .

Filtrasyon asamasinda istenen son ürün kimyasal degerlerine ulasmak amaciyla, konsantrasyon faktörü 3,5-4,5 araligindaki degerlere set edilerek permeat ve retentat ayrimi saglandigi Istem l7deki gibi membransiz ultrafiltre süzme peynir üretim yöntemi. .

Elde edilen retentat dengeleme tankina alindigi ve 45-500C arasinda 50 BAR basinca tabii tutularak süt yaginin boyutlari belli oranda küçültüldügü Istem 1'deki gibi membransiz ultrafiltre süzme peynir üretim yöntemi. .

Homojenize olmus olan retentat 70-90 °C”de 30-455n pastörize edildigi Istem 1”deki gibi membransiz ultrafiltre süzme peynir üretim yöntemi. .

Homojenize olmus ve pastörize edilmis olan retentat plakali esanjörden geçirilerek 30-40 “C” ye sogutulmasi Istem 1”deki gibi membransiz ultrafiltre süzme peynir üretim yöntemi. 5872.148

7. Kaselerde istenen peynir jel yapisinin olusmasi amaciyla 30-400C deki inkübasyon tünelinden 25-35dk içerisinde geçirildigi Istem 1`deki gibi membransiz ultrafiltre süzme peynir üretim yöntemi. bekletildigi Istem Fdeki gibi membransiz ultrafiltre süzme peynir üretim yöntemi.