Ziraatciyiz.Biz 15 Yaşında

31.03.2010, 10:03

Süt Endüstrisinde Mikrofiltrasyonun Kullanımı

Atilla Yetismeyen, Filiz Yıldız
Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

Özet: Gıda ve süt sanayinde ayırma (separation) amacıyla kullanılan, membran
tekniklerinden biri olan mikrofiltrasyon teknigi suspanse partikülleri içeren
sıvıların islenmesinde kullanılmaktadır. Süt endüstrisinde mikrofiltrasyon;
sütten bakteri ve sporların uzaklastırılmasında, peyniraltı suyundan yagın
ayrılmasında ve süt proteinlerinin fraksiyonlandırılmasında etkili bir sekilde
kullanılmaktadır. Bu makalede membran tekniklerinden biri olan
mikrofiltrasyon hakkında bilgiler verilecek, ayrıca mikrofiltrasyonun süt
endüstrisinde kullanım olanakları irdelenecektir.

Giris
Gıda endüstrisinde yeni yöntemlerin arastırılması ve uygulamaya konulması,
özellikle de sıvılardan çesitli maddelerin ayrılmasında kullanılan yöntemler
endüstride çok fazla uygulama alanı bulmaktadır. Bu yöntemlerden biri de
membran teknolojisi olup bunun endüstriyel olarak kullanımı yetmisli yıllardan
beri gerçeklestirilmektedir.
Membran ayırma teknikleri kavramı denilince mikrofiltrasyon (MF),
ultrafiltrasyon (UF), nanofiltrasyon (NF), hiperfiltrasyon (ters osmoz) (TO) ve
elektrodializ teknikleri anlasılmaktadır. MF bakteri içeriginin azaltılmasında,
UF sıvıdan protein moleküllerinin ayrılmasında, TO suyun uzaklastırılmasıyla
çözeltilerin konsantre edilmesinde ve elektrodializ sıvıların demineralizasyonu
için kullanılmaktadır. Ayrıca TO'dan atık ve deniz sularından içme suyu
eldesinde de yararlanılmaktadır. NF ise TO ve UF arasında kalan bir ayırma
teknigidir. NF membranları laktozu tutarken tuzları permeata geçirir (1).
Mikrofiltrasyon Teknigi
Membran ayırma tekniklerinden mikrofiltrasyon, özellikle süt sanayinde
bakteriyolojik nedenlerle uygulanan yüksek derecelerdeki ısıl islemin basta
proteinler olmak üzere çesitli bilesenler üzerindeki olumsuz etkisini
önleyebilmek için kullanılan alternatif bir yöntemdir. Mikrofiltrasyon, sıvı
içinde farklı boyutlardaki maddelerin geçisine izin verir. Bu yöntemde
ayrılabilen partiküllerin boyutu 0,1μm ile 5 μm arasında degisir. Bu yüzden süt
endüstrisi için mikrofiltrasyon, kazein miselleri gibi kolloidal partiküller, serum
protein agregatları ve süt yag globülleri, somatik hücre, bakteri ve diger
mikroorganizmalar gibi biyolojik orijinli benzer hücre yapısı materyallerin
ayrımında kullanılmaktadır (2, 3).

Mikrofiltrasyonun Kullanım Alanları
Mikrofiltrasyon sütteki bakteri ve sporların azaltılmasında, böylelikle süt
ürünlerinin kalitesinin arttırılmasında ve mümkün oldugunca kusurların
giderilmesinde önemli bir islemdir. Bu amaca ulasmak için ısıl islem
uygulaması ve santrifüj seperasyon (baktofügasyon) uzun zamandır süt
endüstrisinde uygulanmaktadır. Son yıllarda mikrofiltrasyon da sütün bakteri
içeriginin azaltılmasında etkili bir teknik olarak kullanılmaktadır. Ayrıca gerek
MF'nin gerekse diger membran tekniklerinin süt endüstrisindeki en önemli
avantajı, ayırma ve konsantrasyon islemlerinin ürün niteliklerine zarar
vermeksizin düsük sıcaklıklarda gerçeklestirilmesidir (4,5).
Ölçme sütünün raf ömrünün uzatılması, kaliteli peynir üretimi, kaliteli kazein
tozu, serum protein konsantratları ya da düsük ısılı süttozu gibi süt türevlerinin
üretimi mikrofiltrasyon ile mümkün olmaktadır (6,7).

Sütün Bakteri içeriginin Azaltılmasında ve ölçme Sütü Üretiminde
Mikrofiltrasyonun Kullanımı
Süt üretim yerlerinde her türlü hijyenik kurallara uyulsa bile toplanan sütlere
bir sekilde mikroorganizma bulasmakta ve insanlar için patojen olan Listeria,
Brucella, Mycobacterium veya Salmonella gibi bakterilerin sütte bulunma riski
artmaktadır (7). Mikroorganizmalardan kaynaklanan riski ortadan kaldırmak
için 50'li yıllardan beri HTST pastörizasyon veya UHT gibi süte ısıl islem
uygulanmaktadır. Fakat birçok mikroorganizma ısıl islem ile etkili bir sekilde
öldürülse bile ölü hücreler potansiyel olarak aktif enzimleriyle birlikte süt
içinde kalabilmektedir. Bu durum depolama sırasında çesitli sorunlar ortaya
çıkarabilmekte ve böylece ürünün raf ömrünü azaltmaktadır (7). Oysa yapılan
bir çalısmada gözenek çapı 0,2 μm olan membranlardan Pseudomonas
fluorescens, Escherichia coli, Micrococcus luteus ve Candida famata
mikroorganizma türlerini içeren (yaklasık 108 adet/ml) suspansiyon, mikrofiltre
edildiginde bu organizmaların geri tutuldugu görülmüstür (8). Pastörizasyonla
(72 °C/15 sn) % 98 oranında bir toplam bakteri redüksiyonu saglanırken,
mikrofiltrasyon ile bu oranın % 99,9 düzeyinde yer aldıgı yapılan çalısmalarda
belirlenmistir (9).

Peynir Üretiminde Mikrofiltrasyonun Kullanımı
Mikrofiltrasyon ile sütü ön isleme tabi tutma, üretimin bakteriyolojik olarak
kontrol altına alınmasını ve mikrofiltre sütten üretilen peynirlerin hijyenik
kalitesinin pastörize sütten üretilen peynirler kadar güvenli olmasını
saglamaktadır (7). Ayrıca peynir sütünün kazein içeriginin arttırılması, sütün
rennet ile pıhtılasabilme yetenegini ve peynir isletmelerinin verimliligini
(randımanını) iyilestirmektedir. Özellikle bu durum sert peynirler için
geçerlidir. Ayrıca serum proteinlerinin mikrofiltrasyon ile kısmen
uzaklastırılması, sütün rennet ile pıhtılasabilme yetenegi üzerine ısıl islemin
olumsuz etkisini azaltmaktadır. Sonuçta mikrofiltre süt çig sütteki kadar iyi bir
pıhtılasma özelligi göstermektedir (3, 7).
Süt Proteinlerinin Fraksiyonlarına Ayrılmasında Mikrofiltrasyonun
Kullanımı
Kimyasal katkı (tuz) maddesi ve ısıl islem uygulamaksızın süt proteinleri
fraksiyonlarına ayrılabilmektedir. Mikrofiltrasyon teknigi ile elde edilen serum
proteinleri fonksiyonel ve duyusal özellikleri bakımından daha yüksek bir
kaliteye sahip olmaktadır ki bu kalite baska bir yöntemle saglanamamıstır (1).
Mikrofiltrasyonun Diger Kullanım Alanları
Süt endüstrisinde oldugu gibi gıda endüstrisinin çesitli alanlarında da
mikrofiltrasyon teknigi kullanılmaktadır. Örnegin sirkenin, sarabın, biranın
berraklastırılmasında ve CIP yıkama programlarından elde edilen yıkama
çözeltilerinin özellikle de organik madde içeren unsurların ayrılmasında
basarılı bir sekilde kullanılmaktadır. Böylelikle islem asamaları kolaylasmakta
ve atık miktarı azalmaktadır (10).

Kaynaklar
1. Kessler, H.G. 1996. Lebensmittel-und Bioverfahrenstechnik- Molkereitechnologie.
Membrantrennverfahren. Technische Universitat München, Weinhenstephan p. 56-60,
München.
2. Jost, R., Jelen, P. 1997. Cross-flow microfiltration-an extension of membrane
processing of milk and whey. Bulletin of the IDF 320, 9-15.
3. Kosikowski, F.V., Mistry, V.V. 1997. Cheese and ferment ed milk foods. Volume 1:
Origin and Principles. Third edition, Newyork.
4. Maubois, J.L. 1989. Application of membrane techniques in the dairy industryproposals
for a new IDF group of experts. Bulletin of the IDF 244, 26-29.
5. El-Shibiny, S., Reuter, H., Klobes, H., Schmanke, E. 1994. Properties and quality of
mikrofiltered skimmilk. Egyptian J. Dairy Sci.,22: 177-185.

Benzer Konular
Konu	Konuyu Başlatan	Forum	Cevaplar	Son Mesaj
Tarımda Yosun Kullanımı	Livadi	Toprak Bilimi ve Bitki Besleme	0	23.03.2010 08:48
Yoğurt üretiminde Süt Tozu Kullanımı	Mr.Muhendis	Süt Teknolojisi	2	02.03.2010 18:58
Süs Bitkilerinin Peyzajda Kullanımı	Mr.Muhendis	Peyzaj Mimarlığı	0	16.02.2010 16:22
Ortak Makina Kullanımı	Mr.Muhendis	Tarım Makineleri	0	21.12.2009 17:57
Tarımda EM Kullanımı	Livadi	Bitki Koruma	0	05.12.2009 16:30

Ziraatciyiz.Biz 15 Yaşında

Reçete Yazma Yetki Belgesi Alma İşlemleri

Bu alandan sitenizi, ürünlerinizi tanıtabilirsiniz. Bilgi almak ve reklam vermek için bize ulaşın.

İLETİŞİM FORMU

31.03.2010, 10:03	#1
	Süt Endüstrisinde Mikrofiltrasyonun Kullanımı Süt Endüstrisinde Mikrofiltrasyonun Kullanımı Atilla Yetismeyen, Filiz Yıldız Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü Özet: Gıda ve süt sanayinde ayırma (separation) amacıyla kullanılan, membran tekniklerinden biri olan mikrofiltrasyon teknigi suspanse partikülleri içeren sıvıların islenmesinde kullanılmaktadır. Süt endüstrisinde mikrofiltrasyon; sütten bakteri ve sporların uzaklastırılmasında, peyniraltı suyundan yagın ayrılmasında ve süt proteinlerinin fraksiyonlandırılmasında etkili bir sekilde kullanılmaktadır. Bu makalede membran tekniklerinden biri olan mikrofiltrasyon hakkında bilgiler verilecek, ayrıca mikrofiltrasyonun süt endüstrisinde kullanım olanakları irdelenecektir. Giris Gıda endüstrisinde yeni yöntemlerin arastırılması ve uygulamaya konulması, özellikle de sıvılardan çesitli maddelerin ayrılmasında kullanılan yöntemler endüstride çok fazla uygulama alanı bulmaktadır. Bu yöntemlerden biri de membran teknolojisi olup bunun endüstriyel olarak kullanımı yetmisli yıllardan beri gerçeklestirilmektedir. Membran ayırma teknikleri kavramı denilince mikrofiltrasyon (MF), ultrafiltrasyon (UF), nanofiltrasyon (NF), hiperfiltrasyon (ters osmoz) (TO) ve elektrodializ teknikleri anlasılmaktadır. MF bakteri içeriginin azaltılmasında, UF sıvıdan protein moleküllerinin ayrılmasında, TO suyun uzaklastırılmasıyla çözeltilerin konsantre edilmesinde ve elektrodializ sıvıların demineralizasyonu için kullanılmaktadır. Ayrıca TO'dan atık ve deniz sularından içme suyu eldesinde de yararlanılmaktadır. NF ise TO ve UF arasında kalan bir ayırma teknigidir. NF membranları laktozu tutarken tuzları permeata geçirir (1). Mikrofiltrasyon Teknigi Membran ayırma tekniklerinden mikrofiltrasyon, özellikle süt sanayinde bakteriyolojik nedenlerle uygulanan yüksek derecelerdeki ısıl islemin basta proteinler olmak üzere çesitli bilesenler üzerindeki olumsuz etkisini önleyebilmek için kullanılan alternatif bir yöntemdir. Mikrofiltrasyon, sıvı içinde farklı boyutlardaki maddelerin geçisine izin verir. Bu yöntemde ayrılabilen partiküllerin boyutu 0,1μm ile 5 μm arasında degisir. Bu yüzden süt endüstrisi için mikrofiltrasyon, kazein miselleri gibi kolloidal partiküller, serum protein agregatları ve süt yag globülleri, somatik hücre, bakteri ve diger mikroorganizmalar gibi biyolojik orijinli benzer hücre yapısı materyallerin ayrımında kullanılmaktadır (2, 3). Mikrofiltrasyonun Kullanım Alanları Mikrofiltrasyon sütteki bakteri ve sporların azaltılmasında, böylelikle süt ürünlerinin kalitesinin arttırılmasında ve mümkün oldugunca kusurların giderilmesinde önemli bir islemdir. Bu amaca ulasmak için ısıl islem uygulaması ve santrifüj seperasyon (baktofügasyon) uzun zamandır süt endüstrisinde uygulanmaktadır. Son yıllarda mikrofiltrasyon da sütün bakteri içeriginin azaltılmasında etkili bir teknik olarak kullanılmaktadır. Ayrıca gerek MF'nin gerekse diger membran tekniklerinin süt endüstrisindeki en önemli avantajı, ayırma ve konsantrasyon islemlerinin ürün niteliklerine zarar vermeksizin düsük sıcaklıklarda gerçeklestirilmesidir (4,5). Ölçme sütünün raf ömrünün uzatılması, kaliteli peynir üretimi, kaliteli kazein tozu, serum protein konsantratları ya da düsük ısılı süttozu gibi süt türevlerinin üretimi mikrofiltrasyon ile mümkün olmaktadır (6,7). Sütün Bakteri içeriginin Azaltılmasında ve ölçme Sütü Üretiminde Mikrofiltrasyonun Kullanımı Süt üretim yerlerinde her türlü hijyenik kurallara uyulsa bile toplanan sütlere bir sekilde mikroorganizma bulasmakta ve insanlar için patojen olan Listeria, Brucella, Mycobacterium veya Salmonella gibi bakterilerin sütte bulunma riski artmaktadır (7). Mikroorganizmalardan kaynaklanan riski ortadan kaldırmak için 50'li yıllardan beri HTST pastörizasyon veya UHT gibi süte ısıl islem uygulanmaktadır. Fakat birçok mikroorganizma ısıl islem ile etkili bir sekilde öldürülse bile ölü hücreler potansiyel olarak aktif enzimleriyle birlikte süt içinde kalabilmektedir. Bu durum depolama sırasında çesitli sorunlar ortaya çıkarabilmekte ve böylece ürünün raf ömrünü azaltmaktadır (7). Oysa yapılan bir çalısmada gözenek çapı 0,2 μm olan membranlardan Pseudomonas fluorescens, Escherichia coli, Micrococcus luteus ve Candida famata mikroorganizma türlerini içeren (yaklasık 108 adet/ml) suspansiyon, mikrofiltre edildiginde bu organizmaların geri tutuldugu görülmüstür (8). Pastörizasyonla (72 °C/15 sn) % 98 oranında bir toplam bakteri redüksiyonu saglanırken, mikrofiltrasyon ile bu oranın % 99,9 düzeyinde yer aldıgı yapılan çalısmalarda belirlenmistir (9). Peynir Üretiminde Mikrofiltrasyonun Kullanımı Mikrofiltrasyon ile sütü ön isleme tabi tutma, üretimin bakteriyolojik olarak kontrol altına alınmasını ve mikrofiltre sütten üretilen peynirlerin hijyenik kalitesinin pastörize sütten üretilen peynirler kadar güvenli olmasını saglamaktadır (7). Ayrıca peynir sütünün kazein içeriginin arttırılması, sütün rennet ile pıhtılasabilme yetenegini ve peynir isletmelerinin verimliligini (randımanını) iyilestirmektedir. Özellikle bu durum sert peynirler için geçerlidir. Ayrıca serum proteinlerinin mikrofiltrasyon ile kısmen uzaklastırılması, sütün rennet ile pıhtılasabilme yetenegi üzerine ısıl islemin olumsuz etkisini azaltmaktadır. Sonuçta mikrofiltre süt çig sütteki kadar iyi bir pıhtılasma özelligi göstermektedir (3, 7). Süt Proteinlerinin Fraksiyonlarına Ayrılmasında Mikrofiltrasyonun Kullanımı Kimyasal katkı (tuz) maddesi ve ısıl islem uygulamaksızın süt proteinleri fraksiyonlarına ayrılabilmektedir. Mikrofiltrasyon teknigi ile elde edilen serum proteinleri fonksiyonel ve duyusal özellikleri bakımından daha yüksek bir kaliteye sahip olmaktadır ki bu kalite baska bir yöntemle saglanamamıstır (1). Mikrofiltrasyonun Diger Kullanım Alanları Süt endüstrisinde oldugu gibi gıda endüstrisinin çesitli alanlarında da mikrofiltrasyon teknigi kullanılmaktadır. Örnegin sirkenin, sarabın, biranın berraklastırılmasında ve CIP yıkama programlarından elde edilen yıkama çözeltilerinin özellikle de organik madde içeren unsurların ayrılmasında basarılı bir sekilde kullanılmaktadır. Böylelikle islem asamaları kolaylasmakta ve atık miktarı azalmaktadır (10). Kaynaklar 1. Kessler, H.G. 1996. Lebensmittel-und Bioverfahrenstechnik- Molkereitechnologie. Membrantrennverfahren. Technische Universitat München, Weinhenstephan p. 56-60, München. 2. Jost, R., Jelen, P. 1997. Cross-flow microfiltration-an extension of membrane processing of milk and whey. Bulletin of the IDF 320, 9-15. 3. Kosikowski, F.V., Mistry, V.V. 1997. Cheese and ferment ed milk foods. Volume 1: Origin and Principles. Third edition, Newyork. 4. Maubois, J.L. 1989. Application of membrane techniques in the dairy industryproposals for a new IDF group of experts. Bulletin of the IDF 244, 26-29. 5. El-Shibiny, S., Reuter, H., Klobes, H., Schmanke, E. 1994. Properties and quality of mikrofiltered skimmilk. Egyptian J. Dairy Sci.,22: 177-185.