Peyniralti Suyu

Peyniralti Suyu
Degerlendirilmesi ve yöntemler
Lor Yapimi
Peynir suyu tozu üretimi
Laktoz üretimi
Protein eldesi
Peynir suyu içecekleri üretimi
Diger degerlendirme yollari
ANA SAYFA

lactose.jpg

3.3-Laktoz üretimi

 

                          Peynir suyu kurumaddesinin % 77 gibi önemli bir kısmı laktozdan oluşur. Laktozun tabiatta yalnız sütte bulunması ve tıpta, eczacılıkta, gıda sanayi, hatta enerji temini gibi birçok alanda kullanılması ekonomik açıdan büyük önem taşır.

                          Laktoz üretiminde birçok üretim şekli önerilmiştir. Yöntem seçmede göz önünde bulundurulması gereken noktalar şunlardır:

  • Çalışmadaki basitlik ve kolaylık
  • Kristalizasyon süresince protein durumu
  • Elde edilen laktozun saflığı
  •  Verim

Peynir suyundan laktoz üretiminde yararlanılan yöntemler 2’ye ayrılır:

1. Peynir suyundan proteinleri ayırmadan, kristalize ederek laktozun ayrılması

2. Peynir suyundan proteinler ayrıldıktan sonra laktozun kristalizasyonu.

Bu ikisi arasındaki fark koyulaştırma işleminde yapılan uygulamada kendini gösterir. Proteini ayrılmamış peynir suyunun ısıtılması çok daha dikkatli ve düşük derecelerde yapılmalıdır. Koyulaştırma en çok % 60-65 kurumaddeye ulaşıncaya kadar yapılabilir. Bu yüzden laktoz verimi ancak % 65 gibi bir oran gösterir. Proteinden ayrılmış peynir sularında ise koyulaştırma % 70 kurumaddeye ulaşıncaya kadar yapılabilir ve bu nedenle laktoz verimi % 75 gibi yüksek bir randımana ulaşır. Laktoz üretim aşamaları şekil-2’de görüldüğü gibidir.

laktoz.jpg

3.3.1- Ön işlemler

                          İlk önce peynir altı suyu santrifüj edilerek yağından ayrılır. Sonra kaynayıncaya kadar ısıtılır, böylece peynir suyu proteinleri pıhtılaştırılır.

                          Uzun süreli bir depolama söz konusu olduğunda ise, proteinden arındırılmış olan bu peynir suyuna % 0.01-0.025 oranında % 40’lık 0formalin çözeltisi veya hidrojen peroksit katılır ve soğutulup depolanır. Kullanılacağı zaman, önce pH değeri 6.0- 6.5’a (yaklaşık 7-10 SH) ulaşıncaya kadar, kristal suyundan arındırılmış soda katılır. Sonra hemen nötral noktanın altına dek kireç sütü eklenerek, mineral tuzları, özellikle fosfatlar ortamdan uzaklaştırılır. Bunu takiben basınçlı filtrelerden süzülerek koyulaştırma işlemine uygun hale getirilir.

 

3.3.2- Koyulaştırma

                          Koyulaştırma aşamasında, peyniraltı suyu evaporasyonla asıl hacminin 1/15’ine kadar koyulaştırılır. Bu işlem 30-33 bomeye karşılıktır. Böylece kurumadde  % 60-62 ‘ye ulaşır.(Üçüncü,1987) Kurumadde konsantrasyonun büyük olduğu ölçüde laktoz verimi de artar. Fakat buharlaştırma işlemi gereğinden fazla yapılmışsa daha sonraki aşamalarda filtrasyon güçleşir. Bunun sonucu olarak kristaller birbirine yaklaşarak topaklaşır.

 

3.3.3- Kristalizasyon

                          Koyulaştırılan peynir altı suyu, çift cidarlı ve özel karıştırıcılı , içine kristal çekirdekleri eklenmiş olan kristalizasyon tankına aktarılır. (Üçüncü, 1996)

                          Kristalizasyon iki şekilde gerçekleştirilir:

                          1. Kristaller kendi kendine meydana gelinceye kadar yoğunlaştırma. Bu işleme Tanelenme yöntemi denir.

                          2. Bir miktar kristal ilave ederek yapılan Ekme yöntemi.

                          Ham laktoz üretiminde yoğunlaştırılmış peynir suyu buharlaştırıcıdan gelirken tanelenme meydana gelir. Bu yöntemde ise daha az fakat daha büyük kristaller meydana gelir. Buda tanelenmeyi kolaylaştırır. Kristalizasyon kazanlarında tanelenme işlemi tamamlanır. Kristal oluşumu gözlem camından izlenir ve burada sıçrayan parçalara bakılarak tanelenmenin ne kadar ilerlediğine karar verilir. Daha sonra kristalizasyon bitince şurup ayırıcılara gönderilir. Kristalizasyon işleminde çalkalama hızı ve soğutma önemlidir. Kristalizasyonun çabuk olması istenirse kütlenin ortalama 29°C’a soğutulup bu sıcaklıkta tutulması istenir. İkinci yöntemde kristalizasyonu çabuklaştırmak amacıyla tanklara daha önceki üretimde elde edilen kristallerden eklenir.

3.3.4- Lapanın santrifüjlenmesi

                          Ayırma işleminde yani kristal haldeki laktozu ana sıvıdan ayırmada santrifüj gücü kullanılır. Laktoz endüstrisinde çeşitli santrifüj tipleriyle bu işlem uygulanır. Ancak bunlardan en fazla kullanılan 3 tipi bu şekilde sıralayabiliriz.

  • Kesikli çalışan santrifüjler
  • Kendi kendini boşaltan santrifüjler
  • Yatay kaplı santrifüjler

                          Ayırma işlemi 2 kez yapılır. Ayırma işlemi sırasında şurupta bulunan su, protein ve tuzlar laktoz kristallerinden ayrılır. Ayırma sonunda elde edilen ham laktozun km oranı % 90-95 ‘e yükselir.

                          Santrifujün yüksek devrine rağmen kristallerin üzerinde ince bir katman halinde şurup kalır ve bunun santrifüjleme ile uzaklaştırılması imkansızdır. Bu ince şurup filmini giderebilmek için bir miktar su veya buhar vermek ve böylece hiç şurup içermeyen kristaller elde etme olanağı vardır. Santrifüj içindeki şekerin her tarafına homojen bir şekilde püskürtülen su, kristalleri yıkar ve üzerindeki şurup filmini temizler. Bundan sonra santrifüj durdurulur ve laktoz alınır. Ancak bu durumdaki şeker % 8-12 su içermektedir. (Üçüncü, 1996) Böylece ham süt şekeri ya da alfa laktoz elde edilir. 93,5°C’ın üzerinde ısıtılıp kristalleştirilirse bu kez beta laktoz elde edilir. Laktozun bu iki izomerinden biri olan beta laktoz daha tatlıdır ve daha fazla çözünürlülüğe sahiptir. Bununla birlikte yaygın olarak üretilen laktoz, temelde alfa laktoz içerir.

 

3.3.5- Kurutma

                          Elimizde bulunan % 8-12 su içerikli ham laktoz rafinasyon işlemi hemen yapılmayıp bir süre depolanacaksa, küflenme tehlikesi vardır. Küflenmenin engellenmesi için ham şekerin kurutulması gerekir. Bunun için özel kurutuculardan faydalanılır. Kurutucuların platoları üzerine ham süt şekeri yayılır. Her plato üzerinde, sabit bir şeker sıyırıcısı ile şeker karıştırıcı taraklar bulunur. Ham laktoz kurutucu tabanına yayılır, sürekli olarak karıştırılarak 70-80°C’deki sıcak hava ile 6-7 saat sürede yavaş yavaş kurutulur. Kurutma süresi de önemlidir. Ani kurutma uygulanırsa ileride paketlenmiş laktozda kümeleşmelere neden olur. Kurutma amacıyla pnömatik kurutucular veya diğer konveksiyonel (sıcak havalı) kurutucular kullanmak mümkünse de, en uygunu daha kısa sürede sonuç alına bilinmesi sebebiyle “akışkan yatak” kurutuculardan faydalanılmasıdır. Bu tür kurutucularda, ürün sıcaklığı en çok 50-60°C olacak şekilde kurutma yapılmalı, kurutma sıcaklığı ise hangi yöntemle kurutulursa kurutulsun 92°C’ı geçmemelidir. (Metin,1996; Üçüncü,1996) Böyle bir uygulamayla laktoz 15-20 dakika içinde kurutulur ve sonra kurutucudan pnömatik olarak, 30°C’deki kuru hava ile nakledilir. Bu şekilde ürünün soğuması da sağlanmış olur.

                          Laktoz bu aşamadan sonra ya “ teknik laktoz” olarak kullanılır veya rafine edilerek saf laktoz elde edilir. Teknik laktoz olarak kullanılacaksa, özel değirmenlerden geçirilerek öğütülür, rutubet geçirmeyen düşük yoğunlukta polietilenle (LDPE) lamine edilmiş kağıt torbalarda satışa sunulur. (Metin, 1996) Teknik yani ham laktoz sarımsı renktedir, bileşiminde % 88 kadar alfa laktoz vardır. Hafif peynir suyu algılanan, kristal toz şeklinde olup, en çok % 1.0 oranında su ve % 1.1 oranında protein içerir. (Metin,1996)

 

3.3.6- Laktozun rafinasyonu

                          Laktoz ilaç sanayii gibi saflığın büyük önem taşıdığı yerlerde kullanılacaksa rafine edilmesi gerekir. Bu işlemin görevi, ham şekerde bulunan renk maddeleri, protein kalıntıları, mineraller gibi şeker dışındaki öğeleri uzaklaştırmak, yada en alt düzeye indirmektir. (Üçüncü,1996) Ham süt şekerinin rengini ve kokusunu giderebilmek için bazı absorbansları yüksek maddeler muamele edilir. İçinde yabancı madde kalmışsa çöktürülür. Rafinasyon işlemi saflaştırma işleminden, hemen sonra yapılacaksa kurutma işlemine gerek yoktur.(Metin, 1996)

                          Rafınasyon işlemi için ham laktoz 50°C’lik su ile çözündürülerek % 25 KM’lik bir çözelti hazırlanır. Bu çözeltiye soda ilave ederek laktik asidin nötralizasyonu sağlanır. Bu işlem proteinli maddelerin uzaklaştırılması için önemlidir. Laktoz dışındaki diğer öğelerin adsorbsiyonu için, şeker miktarının % 0.5-1.0’ı kadar kemik kömürü veya aktif kömür, % 0.1 kieselgur ve % 0.025 bentonit gibi absorban maddeler konur. Çözelti daha sonra direkt buharla ısıtılarak pişirilir. Ancak aşırı pişirmeden kaçınılmalıdır. (Üçüncü, 1996) Çözelti sıcak haldeyken, ısıtılmış filtrelere preslenir. Böylece absorban maddeler tarafindan tutulan yabancı maddeler ayrılmış olur. Filtreden alınan temiz çözelti, koyulaştırmada olduğu gibi % 60 KM ‘ye getirilir. Kristalleştirme işlemi de aynı ham şekerde olduğu gibi yapılır. Saf laktoz çözeltisinin vakum altında 55-60°C’de suyu uçurulur ve son olarak öğütülür. Elde ettiğimiz rafine laktoz rutubet geçirmeyen düşük yoğunlukta polietilenle lamine edilmiş kağıt torbalara ambalajlanarak satışa sunulur. Saf laktoz en çok % 0.2 oranında su ve % 0.05 oranında protein içerir. Bu yolla 1000lt peynir suyundan 25kg iyi kalitede % 99 saflıkta rafine laktoz elde etmek mümkündür.(Metin,1996)

 

3.3.7- Laktozun kullanımı

                          Laktozun oldukça geniş bir kullanım alanı vardır. Hayvan beslenmesinde rahatlıkla kullanılan bir madde olduğu gibi, kristalize edilen laktoz, besin endüstrisinde (ekmekçilik, pastacılık ve şekercilikte, çikolatalı içecekler, şuruplar, diyetetik besinler) ve eczacılıkta (pastil, kapsül vb ilaçların yapımında) önemli bir yer tutmaktadır.

lllllactose.jpg

Tıpta; kan basıncını azaltmak, kabızlığı ve diareyi önlemek amacıyla kullanılır. Ozmatik basınç üzerinde etkili olması, bağırsaklarda çok yavaş parçalanması ve böylece bağırsakta sürekli asidik bir ortam oluşturması tıpta kullanımını çok önemli kılmaktadır. Bağırsakların sürekli asidik olması, kokuşmaya neden olan proteolitik bakterilerin yaşamasına imkan tanımaz. Dolayısıyla laktoz bağırsak florasına düzenleyici etki yapar. Bunların yanı sıra Ca, Mg ve benzeri mineral maddelerin bağırsakta daha iyi emilimlerine yardımcı olur.

                          Eczacılıkta; tabletlerde aktif maddenin yanı sıra laktoz, dolgu maddesi olarak da kullanılır. Ayrıca midede parçalanmaması, bağırsakta parçalanması nedeniyle laktozdan haplarda örtü malzemesi, yani kapsül olarak yararlanılır. Başta penisilin olmak üzere bazı antibiyotiklerin üretiminde besin olarak değerlendirilir.(Metin,1996)

                          Gıda sanayiinde; mayalar tarafından kolaylıkla fermentasyona uğraması nedeni ile, pasta ve ekmeklerin dayanıklılığını sağlar. Ancak son zamanlarda bu alanda hidroliz edilmiş laktoz preparatları kullanılmaktadır. Fırın ürünlerinde maya fermentasyonu olumlu yönde etkileyici, öte yandan da indirgen şeker varlığına bağlı Maillard tepkimesi nedeniyle beğenilen kabuk pigmentasyonu belirleyici katkı özelliği kazanmaktadır. Süt şekerinin mayalar ile fermantasyona uğratılıp, elde edilen alkolün damıtılması sırasında ayrılan metan gazı, laktozun enerji alanında da ilgi çekeceğini göstermektedir.