indir

YAĞLARIN MODİFİKASYONU
Fraksiyone Kristalizasyon
1) Sıvı yağ içinde karışım halinde bulunan
ve ergime dereceleri yüksek olan
trigliseritlerin, soğuk tekniği uygulanarak
katı faz haline dönüştürülmeleri
2) Bu fazların birbirinden ayrılmaları
Fraksiyone Kristalizasyon
• Amaç:
- Ayçiçek, mısır gibi yağlarda düşük sıcaklıkta
kristalize olarak bulanıklık yaratan doymuş
trigliseritlerin yağdan uzaklaştırlması
(vinterizasyon)
- Doymamış trigliseritlerce zengin sıvı fraksiyon
salata yağı olarak değerlendirilir.
- Doymuş trigliseritlerce zengin fraksiyon ise
sanayi tipi margarinlerin ve çikolata kaplama
yağlarının üretiminde değerlendirilir.
HYDROGENATION
1
HİDROJENASYON
–Paul Sabatier
–The Nobel Prize in Chemistry 1912
Karbon zincirinde çift bağ bulunduran yağ
asitlerini içeren bitkisel sıvı yağların, belirli
koşullar altında ve katalizör varlığında
hidrojenle doyurularak katılaştırılması
işlemi
Hidrojenasyonun Temel İlkeleri
Hidrojenasyon
• Katı (katalizör),
• Sıvı (yağ)
• Gaz (hidrojen)
Hidrojenasyonun Temel İlkeleri
(devam)
• Tepkimenin sürekliliği bakımından yağda
çözünmüş halde bulunan H2 gazının katalizör
yüzeyine ulaşması, tepkime ortamında
doymamış bileşiklerin katalizör yüzeyine geçişi
ve tepkime sonucu doyan bu bileşiklerin sıvı
ortama geri verilmesi difüzyon yasalarına göre
gerçekleşmektedir.
• Bu nedenle hidrojenasyon tepkimelerinin
mekanizmasında mekanik kütle transfer
kademeleri ve kimyasal tepkime kademeleri
belirleyici faktörlerdir.
Hidrojenasyonun Temel İlkeleri
(devam)
Hidrojenasyonun Temel İlkeleri
(devam)
• Katalizör yüzeyinde doymamış bileşenlerle
H2 arasında farklı tepkimeler aynı anda
gerçekleşmektir.
Doyma Tepkimeleri (Temel Tepkime):
Yağın doymamış bileşenlerine H2’ in
bağlanması
Yan Tepkimeler: Yerel ve geometrik
izomeri gösteren yağ asitlerinin oluşumu
(konjuge ve trans yağ asitlerinin oluşumu)
• Doymamış trigliseritler, çift bağ sayısı kadar
tepkime kademeleri ile doymuş trigliseritlere
dönüşürler.
Trien k3 Dien k2 Monoen k1
Doymuş YA
• Bu kademelerde oluşan tepkimeler farklı
hızlarda gerçekleşir.
2
Hidrojenasyonun Temel İlkeleri
(devam)
Partial or Full Hydrogenation
• Doyurulma şekil ve derecesine göre
- Tam hidrojenasyon: Tüm doymamış bağlar
- Kısmi hidrojenasyon: Belirli bir iyot sayısına
kadar
- Seçici (selektif) hidrojenasyon: Yağlar sıfır iyot
sayısına kadar doyurulmamakla birlikte hem
elzem (esas) yağ asitleri mümkün olduğunca
korunacak, hem de poliyenik yağ asitlerinin
monoenik yapıya kadar doyurularak, ortamda
yeni doymuş yağ asitleri oluşmayacak şekilde
Seçici (selektif) hidrojenasyon
Trien k3
Dien k2
Monoen k1
(C18:3)
(C18:2)
(C18:1)
Doymuş YA
(C18:0)
• Seçicilik (S): Bütün kademelerde oluşan hız sabitlerinin
birbirine oranlanması
S32=k3/k2 ( Linoleik asit seçiciliği)
S21=k2/k1 (Oleik asit seçiciliği)
• Selektivite oranı (SR:Selektivity Ratio): Yağ asitlerinin
hidrojenasyon hızı hakkında bilgi verir.
Hidrojenasyon Sonucu Yağlarda
Meydana Gelen Değişiklikler
• Hidrojenasyon sonucunda,
-
Yağın ergime aralığı yüksek derecelere kayar
Yağın iyot sayısı azalır
Yağın oksidasyon stabilitesi (dayanıklılığı) artar
Ortamda doymadan kalan çift bağlarda cis-trans izomeri
dönüşümü sonucu trans yağ asitleri oluşur
- İzolen yağ asitleri konjuge yapıdaki yağ asitlerine
dönüşür
- Hidrojenasyona özgü tad ve koku gelişir (izo-oleik asitler,
aldehit ve ketonlar)
- Karotenlerin renksiz bileşiklere dönüşmesi sonucu yağın
rengi açılır.
Seçici (selektif) hidrojenasyon
(devam)
• SR=0 Tepkime seçici değil
(Tüm doymamış YA stearik asite kadar doyurulmakta)
• SR=50
(50 molekül linoleik asit oleik asite dönüşürken 1 molekül
oleik asit stearik asite dönüşmekte)
• SR>50
(Oleik asit doyurulmadan önce ortamdaki tüm linoleik asitler
oleik asite dönüşmektedir.
Hidrojenasyonda kullanılan
katalizörler
• Heterojen Katalizörler
Periyodik cetvelin VIb,VIIb,VIIIb grubundaki
metaller ve VIa grubundaki elementlerle
oluşturdukları bileşikler
• Homojen Katalizörler
Geçiş metal hidritlerinin tersiyer fosfinleri içeren
kompleksleri
3
Katalizörler
• Yağların kısmi veya seçici hidrojenasyonunda
katalizör olarak genellikle uygun bir destek
maddesi üzerine homojen bir şekilde emdirilmiş
metalik formdaki Nikel (Ni) (heterojen katalizör)
kullanılır.
• Bu katalizörler düşük maliyet, yüksek aktivite,
uygun seçiçilik, yağdan kolayca
uzaklaştırılabilme, tekrar kullanılabilme gibi
avantajlara sahiptir.
Katalizörler (devam)
• Katalizör aktivitesi: Bir parti yağı uygun bir zaman dilimi
içerisinde hidrojene etmek için gereken katalizör
miktarını belirtir. Aktivite, belli özel şartlar altında
hidrojene edilen yağın iyot sayısının (IV) birim
zamandaki düşüşü ile belirlenir.
• Katalizör ömrü: Katalizörün ne kadar süre ile aktif ve
kullanılabilir olduğunu gösterir.
Katalizör ömrü, yağdaki sülfür bileşikleri, yağ asitleri ve
fosfotidler gibi katalizör aktivitesini yok eden bileşikler
(katalizör zehirleri) ile azalır.
Not: Bu nedenle hidrojene edilecek yağlar çok iyi rafine
edilmiş olmalıdır.
HİDROJENASYON
TEPKİMELERİNİ ETKİLEYEN
FAKTÖRLER
•
•
•
•
Sıcaklık
Basınç
Karıştırma hızı
Katalizör çeşiti ve konsantrasyonu
Katalizörler (devam)
Katalizörün izomerizasyon karakteristiği:
Katalizörde bulunan sülfür trans yağ asiti
oluşumunu arttırır.
İyi bir katalizör bir kaç kez kullanılabilir.
Ancak aktivitede meydana gelen azalmayı
tolere edebilmek için her kullanımda belli
oranda katalizör ilavesi yapılmalıdır.
Hidrojenasyonu etkileyen
parametreler:
• BAĞIMSIZ
DEĞİŞKENLER
- Sıcaklık
- H2 gazının basıncı
- Karıştırma hızı
- Katalizörün tipi ve
konsantrasyonu
• BAĞIMLI
DEĞİŞKENLER
- Trans yağ asitleri
- Selektivite oranı (SR)
- Hidrojenasyon hızı
4
Sıcaklık
Basınç
• Sıcaklık arttıkça hidrojenasyon tepkime
hızı artar. Sıcaklığın artması
hidrojenasyonun seçiciliğini arttırırken,
trans yağ asitleri oluşumu da artar.
• İyot sayısında 1 birimlik düşme sonucu
1.6-1.7 °C sıcaklık artışına neden olur
(Ekzotermik reaksiyon)
• Basıncın yüksek olması hidrojenin yağdaki
çözünürlüğünü arttırdığından, tepkime
hızını yükseltmektedir.
• Selektivite ve trans azaliyor????
• Doyma tepkimesi sonucu birim zamandaki
doymamış bileşen miktarı hızla
azaldığından trans yağ asiti miktarı da
azalmaktadır.
Effects of Pressure and Temperature on TransUnsaturation at 80 I.V. Soybean Oil
As pressure 3 Psi
35 Psi at 180C,
trans fatty acids decrease from 40 to 35%
Effects of Pressure, Temperature, and
Catalyst on Selectivity Ratio
As pressure 14
34 Psi at 180C, 0.02% catalyst,
selectivity rate decrease from 40 to 20
Effects of Pressure, Temperature, and Catalyst
on Selectivity Ratio
As catalyst 0.02
0.08 % at 30 Psi and 165 C,
selectivity rate increases from 20 to 40
5
Karıştırma hızı
• Hidrojenasyon işleminin devamlılığı açısından önce
doymamış bileşiklerin katalizör yüzeyine transferi,
doyurulduktan sonra da katalizör yüzeyinden tepkime
ortamına desorpsiyonu için gerekli kütle transferleri
karıştırma hızı ile sağlanır.
• Ayrıca, katalizör yüzeyinde yeteri miktarda H2 bulunması
karıştırma hızı ile sağlanmaktadır.
• Düşük karıştırma hızı doyma tepkimelerinin yetersiz
kalmasına, tepkime süresinin uzamasına ve doymadan
kalan bileşiklerin trans izomerine daha fazla
dönüşmesine neden olmaktadır.
• Çok yüksek karıştırma hızı katalizör yüzeyine yeterli
miktarda H2 aktarımına olanak sağlamadığından
tepkimelerin seçiciliği azalmaktadır.
Effects of Agitation and Catalyst
Concentration on Selectivity Ratio
As catalyst 0.03
0.07% at 1330 RPM,
selectivity rate increases from 28 to 36.
Effects of Agitation and Catalyst
Concentration on Hydrogenation Rate
As agitation 800
1000ppm at 0.06 % Ni,
hydrogenation rate increase from 2.5 to 3.2 IV/min.
Katalizör çeşiti ve konsantrasyonu
Diğer parametreler sabit tutulduğunda;
• Katalizör miktarının azalması, tepkime
hızında belli bir miktarda azalmaya sebep
olur.
• Katalizör miktarının arttırılması ise, trans
YA oluşumunu ve tepkimenin seçiciliğini
artmaktadır.
Effects of Agitation and Catalyst
Concentration on Selectivity Ratio
As agitation 1300
1700 RPM at 0.06 %,
selectivity rate decreases from 36 to 28.
Effects of Agitation and Catalyst
Concentration on Hydrogenation Rate
As catalyst 0.06
0.10% at 1000rpm
hydrogenation rate increases from 3.3 to 3.8 IV/min
6
HİDROJENASYONDA
TEKNOLOJİK UYGULAMALAR
• Kesikli (Süreksiz-Batch) Sistemler:
Özellikle ürün miktarı ve çeşitliliğin geniş
bir yelpazede dağılım gösterdiği
durumlarda tercih edilen bir yöntemdir.
Kesikli (Süreksiz-Batch) Sistemler
Şekil 3.29
• Kazan (Otoklav) kullanılır.
• Bir ara tankta yağ ile katalizör karıştırılarak
vakum etkisi ile otoklava alınır.
• Doyurma işlemi 1.5 atü’ lük H2 basıncında ve
180-200°C’ de gerçekleştirilir.
• İstenen iyot sayısına ulaşıldığında sıcaklık 90°C’
ye düşürülür.
• Bu sıcaklıkta filtre preslere gönderilen
sertleştirilmiş yağ, katalizörden filtre edilerek
ayrılır.
Kesikli (Süreksiz-Batch) Sistemler
(devam)
Sürekli (Kontinü) Sistemler
• H2 yağa iki farklı şekilde verilebilir.
1) H2’nin yağ içine verilip dağıtılması: Otoklavın
tepe boşluğunda toplanmış bulunan
hidrojenasyon tad ve kokusuna neden olan
maddeler yağa geçer. 
2) H2’nin sertleştirilecek yağa otoklav dışında
verilip dağıtılması: Katalizörün yağ içerisinde
süspansiyon halinde tutulması ve
hidrojenasyon tad ve kokusuna neden olan
maddelerin uzaklaştırılabilmesi için karıştırıcı
sürekli olarak düşük hızda çalıştırılır. Gazın
yağ içerisinde homojen bir şekilde dağıtılması
pompalar ile sağlanır.
7
Hidrojenasyon işlemi sonunda:
• Üretilen katı yağların raf ömrünü ve
tüketilebilirliğini arttırmak üzere rafinasyon işlemi
uygulanmalıdır.
• Rafinasyon işlemi sırasında hidrojenasyonla
yağda oluşan düşük miktardaki serbest asitlik
baz çözeltileri kullanılarak yapılan nötralizasyon
işlemi ile giderilmelidir.
• Nikel ve ağır metallerin olası kontaminasyonu
ise ağartma toprakları kullanılarak yapılan
filtrasyon işlemi işlemi ile yağdan
uzaklaştırılmaktadır.
• Yağda oluşan hidrojenasyon tad ve koku
maddeleri ise deodorizasyon işlemi ile
giderilmektedir.
MARGARİN ÜRETİM
TEKNOLOJİSİ
• Napolyon’un hediyesi
Dünyada ilk margarin, 139 yıl önce, Fransa’da üretildi.
• Zamanın Fransa Kralı III. Napolyon’un emriyle kimyager Mege
Mouries 1869’da don yağı ile sütü karıştırarak margarini ilk keşfeden
kişi
• Bu keşifte ortaya çıkan kristalize olmuş yağları inciye benzeten
kimyager Latince’de ‘inci tanesi’ anlamına gelen ‘aleo margarine’
adını verdi.
• Margarinin bu ilkel yöntemle üretimi 40 yıl kadar sürdü.
• Esas gelişme, 20’inci yüzyılın ikinci yarısında yaşandı.
• 1980’lerde çok düşük yağlı diyet margarinler üretildi.
• 1990’ların başlarında trans yağların sağlık yönünden zararları
bilimsel olarak saptandı.
• Moderne teknolojiler sayesinde 1995’den sonra Avrupa’da,
2000’lerin başında da Türkiye’de büyük margarin üreticileri trans yağ
içermeyen margarinleri üretmeye başladı.
MARGARİN ÜRETİM
TEKNOLOJİSİ
Margarin
• Belirli bir erime derecesine sahip
olacak şekilde hazırlanmış yağ veya
yağ paçalları ile, yine belirli niteliklere
sahip olacak şekilde hazırlanmış su
fazının emülsiye edilmesi sonucu
hazırlanan tereyağı taklidi katı bir yağ
çeşitidir.
8
Margarinlerin Ana Bileşenleri
(devam)
Margarinlerin Ana Bileşenleri:
• Yağ fazı: (%78-82) katı yağ
• Su fazı: (%16-20) su, fermente süt,
rekombine süt, peynir altı suyu
• Katkı maddeleri: (%2-3) Emülgatörler, renk
maddeleri, vitaminler, antioksidan ve
sinerjistler, aroma maddeleri, koruyucu
maddeler, indikatör maddeleri,sıçramayı
önleyici maddeler, mutfak tuzu ve su
• Bu bileşenlerden yağ ve su fazının miktar
ve niteliğine göre emülsiyon iki şekilde
olmaktadır.
• Yağ / su emülsiyonu: Yağ ortamına
dispersiye edilen su damlacıkları yağ fazı
tarafından sarılmıştır.
• Su / yağ emülsiyonu: Karışımdaki yağ
miktarı yaklaşık %40’ a düşürülen yağ
damlacıkları su fazı tarafından sarılmıştır.
• A structured water-in-oil emulsion with
properties
• like spreadability, stability and mouthfeel
A structured water-in-oil emulsion with properties like spreadability, stability and
mouthfeel
MARGARİN TİPLERİ
Standart Margarinler





Özel Amaçlı
Margarinler
Standart tip m.
Bitkisel m.
Linoleik asitce zengin m.  Pastacılık m.
Yarım yağlı m.
 Fırıncılık m.
Mutfak m.
 Krem m.
9
MARGARİN TİPLERİ
1)
•
•
•
•
•
Standart Margarinler
Standart tipler: Bitkisel ve hayvansal yağlar kullanılır.
Yağ fazının en az %50’ si sertleştirilmiş bitkisel
yağlardan oluşmalıdır.
Bitkisel margarinler: Yağ fazının %98’ i sertleştirilmiş
bitkisel yağlardan oluşmalıdır.
En az %15 linoleik asit içermelidir.
Linoleik asitce zengin margarinler: Bitkisel
margarinlere benzer en az %30 linoleik asit
içermelidir.
Yarım yağlı margarinler: Normal margarinlere kıyasla
yağ miktarı yarıya düşürülmüştür. sofralık veya
kahvaltılık olarak kullanılır.
Mutfak Margarinleri: Su içermezler. Süt asiti ile
aromatize edilirler. Pişirme ve kızartma işlemlerinde
kullanılırlar.
MARGARİNLERDE YAĞ FAZININ
HAZIRLANMASI
• Margarin üretiminde kullanılan yağlar:
1) Bitkisel yağlar: Pamuk, yerfıstığı, mısır,
palm, palm çekirdeği, ayçiçek, soya,
kanola
2) Hayvansal yağlar: domuz yağı, sığır
yağı, susuz tereyağı
3) Deniz ürünleri yağları: Sardalya, hamsi,
ringa, kefal, balina yağları
MARGARİNLERDE YAĞ FAZININ
HAZIRLANMASI (devam)
1)
2)
3)
4)
İstenilen sürülebilirlik, tad ve kokuya ulaşmak için
margarinin yağ fazını oluşturan sıvı ve katı yağ
fraksiyonları arasında kalıcı bir denge oluşumunun
sağlanması gereklidir.
Yüksek sıcaklık derecelerinde eriyen trigliseritlerin β’ kristal
formunda kristalleşmelerini sağlayabilmek için hızlı bir
soğutma işlemi gerçekleştirilmelidir.
Düşük sıcaklık derecelerinde eriyen trigliseritler, yüksek
sıcaklık derecelerinde eriyen trigliseritlerin oluşturduğu
kristal ağı tarafından homojen bir şekilde sarılmalıdır.
Yüksek sıcaklık derecelerinde eriyen trigliseritlerin
oluşturdukları kristal ağı yağ fazına dispersiye edilmiş olan
su fazının 2-20µm çapındaki su damlacıklarını
taşıyabilecek kadar güçlü olmalıdır.
MARGARİN TİPLERİ (devam)
2) Özel Amaçlı Margarinler
• Pastacılık margarinleri: Sıcaklığa dayanıklıdırlar.
Orta sıcaklık derecelerinde eriyen
trigliseritlerden oluşurlar. Özellikle katmanlı
(milföy hamuru) hamur işleri yapımında
kullanılırlar. Aroma maddesi içerirler.
• Fırıncılık margarinleri: Yüksek sıcaklık
derecelerinde eriyen trigliseritlerden oluşurlar.
Aroma maddesi içerirler.
• Krem margarinler: Aroma maddesi içermez veya
çok az içerirler.Yüksek oranda kakao yağı
içerirler. Yapılarına %10 hava emdirilmiştir.
MARGARİNLERDE YAĞ FAZININ
HAZIRLANMASI (devam)
• Yağ fazında bulunan sıvı yağlar hidrojenasyon,
fraksiyone kristalizasyon ve interesterifikasyon
gibi yöntemler kullanılarak katılaştırılır.
• Margarin üretiminde kullanılacak yağların tümü
tam bir rafinasyon işleminden geçirilir.
• Üretilecek tüm margarin çeşitlerinde düzgün bir
yapı ve sürülebilirlik özelliği kazandırmak için
emülsiyon tekniğine ilişkin bütün kuramsal ve
pratik bilgilere uyulması yanında aşağıdaki 4
temel ilkeye de dikkat edilmelidir.
MARGARİNLERDE YAĞ FAZININ
HAZIRLANMASI (devam)
Kullanılan katı yağlar, plastisite ve sürülebilirlik açısından
katı yağ miktarı (SFC=solid fat content) ve katı yağ indeksi
(SFI=solid fat index) gibi kriterlere göre
değerlendirilmektedir.
SFI değeri
SFC değeri:
mm3 olarak 25mL
% olarak yağın değişik
hacmindeki yağın,
sıcaklık derecelerinde
soğutulduğunda değişik
içerdiği katı yağ oranı.
sıcaklık derecelerinde
NMR (nükleer manyetik
gösterdiği hacimsel kayıp.
rezonans) ile tespit edilir.
Özgül hacim değişiminin
saptandığı dilatometre ile
belirlenir.
10
MARGARİNLERDE YAĞ FAZININ
HAZIRLANMASI (devam)
• Eskiden yağ fazının hazırlanmasında ergime
noktası veya iyot sayısı dikkate alınırken
• Günümüzde margarinlerde sürülebilirlik, platisite
ve ağızda bıraktığı his yönünden SFI veya SFC
değerleri göz önüne alınmaktadır.
• Margarinlerin sürülebilme, fazların birarada
kalabilme, gıdada ve ağızda erime özellikleri
hakkında 0, 10, 21.1 ve 33.3 °C deki SFC
değerleri ölçülerek belirlenmektedir.
MARGARİNLERDE SU FAZININ
HAZIRLANMASI
• Margarinlerde su fazı olarak yağsız süt,
rekombine süt, peynir altı suyu veya tozu ya
da su kullanılabilir.
• Sütün Fermentasyonu
- Tereyağı aromasının elde edilmesi için
pastörize süt veya rekombine süt starter kültür
kullanılarak laktik asit fermentasyonuna
uğratılır. Fermentasyon 16-18 °C’ de 12-16
saat’ te (36-39 ° SH) tamamlanır.
MARGARİN KATKILARI
1) Emülgatörler:
Su ve yağ fazının teryağda olduğu gibi homojen ve
dayanıklı bir emülsiyon haline gelebilmesi için gereklidir.
• Yumurta sarısı: (%0.3-1.0) Artık tercih edilmiyor.
• Bitkisel (soya ve kolza) fosfotidler: (%0.2-2.5).Lesitin ve
kefali karışımı daya dayanıklı bir emülsiyon oluşumu
sağlıyor.
• Kazein: Kızartmalarda hoşa giden kahverengi renk
oluşumu da sağlar.
• Mono ve digliseritler: (%0.5)Palmitik, stearik ve oleik
asitlerin Mono ve digliseritleri. Lesitin ile birlikte daha
kolay ve dayanıklı bir emülsiyon oluşumu. Kısmü
gliseritler kullanıldığında monogliserit oranı arttıkça
emülsiyon oluşturma gücü artmakta, yağ kusmasını
engellemekte,daha dayanıklı bir emülsiyon oluşturmakta
MARGARİNLERDE YAĞ FAZININ
HAZIRLANMASI (devam)
• 0-10 °C’ lerdeki SFC değeri: Buzdolabı
sıcaklığındaki ürünün sürülebilme kolaylığını
belirler. Eğer SFC değeri 0-10 °C’ de <%32 ise
buzdolabı sıcaklında iyi bir sürülebilme özelliği
gösterdiği söylenebilir.
• 20-22 °C’ lerdeki SFC değeri: Ürünün oda
sıcaklığında yağ sızmasına karşı direncini gösterir.
>%10 SFC değeri yağımsı bir yapı için gereklidir.
• 35-37 °C’ lerdeki SFC değeri: Ağızda kalan tad ve
yağın inceliğini belirtir. Ağızda mumsu bir his
bırakmayan margarinler 33.3 °C’ de % 3.5 oranında
katı yağ içerdiğinden vücut sıcaklığında
eriyebilmektedir.
Starter kültürler
• Lactococcus lactis
• Lactococcus lactis
cremoris
• Lactococcus lactis subsp.
lactis biovar. diacetylactis
• Leuconostoc
mesenteroides subsp.
cremoris
• (Leuc. citrovorum)
MARGARİN KATKILARI (devam)
2) Renk maddeleri:
• β Karoten preparatları (12-18 gr/ton)
• Palm yağı (%0.3-0.5)
• Anotto ekstraktı
• Biksin
11
MARGARİN KATKILARI (devam)
3) Vitaminler:
• A vitamini (20 IU/g)
• D vitamini (0.3 IU/g)
• E vitamini: Hidrojenasyon sırasında
tokoferol kaybının çok yüksek olması
nedeniyle, sertleştirlmiş yağlar bir miktar
rafine sıvı yağ ile paçal yapılarak E
vitamini miktarı arttırılabilir.
• Elzem yağ asitleri (%12-15)
MARGARİN KATKILARI (devam)
5) Aroma maddeleri:
• Diasetil (0.5-0.7 mg/100g), asetil metil
karbinol (0.05-0.07 mg/100g)
• Bütirik asit (0.5-0.7 mg/100g)
• γ,δ,ε hidroksi yağ asitlerinin laktonları:
(0.5-0.7 mg/100g),
MARGARİN KATKILARI (devam)
7) İndikatör maddeler:
• Patates nişastası (0.2-0.3)
• Susam yağı (%5)
MARGARİN KATKILARI (devam)
4) Antioksidan ve sinerjistler:
• Gallatlar, bütil hidroksi anisol, bütil hidroksi toluol
(max 200 ppm): Bazı ülkelerde yasak
• Tokoferollerce zengin bitkisel sıvı yağlar
• Bitkisel fosfatidler
• Tokoferoller (%0.05)
• Sitrik asit, tartarik asit, ve fosforik asit: Cu ve Fe
gibi prooksidatif maddeleri bağlayarak oksidatif
stabiliteyi arttırmaktadırlar.
MARGARİN KATKILARI (devam)
6) Koruyucu maddeler:
• Sorbik asit (%0.12)
- Mikroorganizma falliyetini engeller
- Yağda acılaşmayı ve sabunlaşmayı önler.
MARGARİN KATKILARI (devam)
8) Sıçramayı önleyici maddeler:
• Lesitin
• Kazein
• Yumurta sarısı
• %10 hava veya inert gaz
12
MARGARİN KATKILARI (devam)
9) Mutfak tuzu:
• Tuzlu margarin: >%0.1 tuz içerir
• Max %0.2 tuza izin verilmektedir.
• Fe miktarı max 0.5 mg/lt
MARGARİN EMÜLSİYONUNUN
HAZIRLANMASI
• Hazırlanan yağ ve su fazları sürekli karıştırılarak ve
gerekirse basınç altında yoğurularak emülsiye edilir.
• Bu işlem sırasında fazların biribiri içerisinde homojen bir
şekilde ve genellikle yağ fazının su fazını sarması
şeklinde dağılması sağlanır.
• Margarinlerde dayanıklı ve iyi bir emülsiyon için yağ fazı
içerisine dispersiye edilen su fazı taneciklerinin çapının
belli sınırlar içerisinde olması gerekir.
• Günümüzde mikrobiyolojik stabilite açısından su fazı
taneciklerinin çapının %95’ inde 1-5 µ, %4’ ünde 5-10 µ,
%1’ inde 10-20 µ olması tercih edilmektedir. .
MARGARİN KATKILARI (devam)
10) Su:
• İçme suyu kalitesinde su kullanılmalıdır.
• Nötr tad ve kokuda olmalı,
• Fe miktarı max 0.5 mg/lt, Mn miktarı max 1
mg/lt
• pH 6 civarında
• Filtre edilmiş, havalandırılmış
• Hijyenik
1) Emülsiyonun Soğutulması ve
Kristalizasyonu
• Yağların yumuşaklık, yapı ve sürülebilirlik özelliklerini
etkiler.
• Margarinlerde oluşturulan emülsiyonun konsistensi, yağ
fazındaki katı yağ miktarı, kristallerin büyüklüğü ve dolayısı
ile soğutmada izlenen işlem tekniği ve koşullarına bağlıdır.
• Kararlı bir emülsiyon oluşturmak için yağ fazının en az %20
oranında yumuşak ve ince kristaller içerecek şekilde
kristalize edilmelidir. Bu durum yağ sızmasını (kusması)
engeller.
• Yağ fazının çapı 3-10µ büyüklüğünde olan kristallerin
oluşması ile margarinin dil üzerinde pürüzsüz ve kaygan bir
yapı oluşturması sağlanır.
• Kristalizasyon işlemi sırasında kristal çekirdeklerinin
olabildiğince süratli oluşması ve daha sonraki aşamada
uygulanan yoğurma ve karıştırma gibimekenik işlenlerke
optimum kristal büyüklüğüne ulaşması sağlanır.
2) Katı Emülsiyonun
Temperlenmesi ve Yoğurulması
Katı Emülsiyonun Temperlenmesi
ve Yoğurulması (devam)
• Emülsiyonun dayanıklı ve sıkı bir yapıya kavuşturulması
mekanik işlemler ile sağlanır.
• Bir yandan oluşan kristaller gruplandırılırken, diğer
yandan kısmen eriyen gliseritlerin düşük sıcaklık
derecelerinde yeniden kristalize edilerek yeni kristallerin
oluşumu sağlanmaktadır.
• Margarin emülsiyonu kristalize edilmek üzere 4-6 °C’ ye
soğutulduğunda çok az miktarda sıvı formda kalan
glisetler yanında oldukça fazla miktarda gliseritlerde
kristalleşerek katı form kazanmaktadır.
• Bu yapı istenen platisitede bir margarin eldesine olanak
vermez.
• Bu nedenle sıvı ve katı gliseritler arasında bulunması
gereken uygun bir oranı sağlayabilmek için
kristalizasyondan sonra bir olgunlaşma işlemi uygulanır.
(12-15 °C, birkaç dakikadan bir kaç saate kadar)
• Su yağ emülsiyonun süratli bir şekilde soğutulması
sırasında oluşan α kristalleri β’ kristallerine dönüşürler.
Bu değişim ekzotermik bir reaksiyon olduğundan ortam
sıcaklığının artması nedeniyle bir kısım α kristalleri de
erirler.
• Balangıçta hızlı soğutma ile α kristallerinin bir kısmının
çözünerek olgunlaşma sırasında β’ kristallerine
dönüşmesi bu kristallerin miktarının margarindeki
miktarını arttırmaktadır.
13
Katı Emülsiyonun Temperlenmesi
ve Yoğurulması (devam)
• Son üründe istenen özelliklerin
sağlanması için son aşamada valslenip
preslenmesi gerekmektedir.
• Bu işlemler sırasında bir yandan iri ve sert
kristaller parçalanıp, diğer yandan oluşan
bu yeni kristallerin yağ fazı içerisine
homojen bir şekilde dağılımı
sağlanmaktadır.
Sürekli (Kontinü) Yöntemler
• Vatator veya borulu soğutma
sistemi:
 Dıştan uygun bir soğutucu ile
sürekli bir şekilde soğutulan ve bu
soğutma sonucu içindeki
emülsiyonu kristalize ederek
cidarlarına sıvaştıran bir
trommelin kullanıldığı
sistemlerdir.
 Margarin karışımlarının
kristalizasyonu dıştan içe doğru
radyal bir yayılma ile
gerçekleşmektedir.
MARGARİN ÜRETİMİNDE
TEKNOLOJİK UYGULAMALAR
• Kesikli (Süreksiz-Batch)
Yöntemler
 Valsli karıştırma makinaları
kullanılır.
 Bu makinalara helezonlu
taşıyıcılar vasıtasıyla taşınan
margarin, yarım silindir
yapısındaki tekne içerisinde
birbirine karşı ters dönüşte
olan çelik valsler arasından
geçirilerek karıştırılır.
 Karışırma ve yoğurma
vakum altında yapılarak
hava girişi engellenmekte ve
böylece margarinde istenen
parlaklık sağlanmaktadır.
Vatator veya borulu soğutma
sistemi (devam)
• Ayrı ayrı fazlar tanklarda hazırlanarak
emülsiyon tankında %0.5 emülgatör, %1820 fermente yağsız süt, %80-82 yağ ve
gerektiğinde %2.5-3.0 tuz içerecek şekilde
birleştirilerek ısıtılır.
• Ön soğutucudan geçirilerek sıcaklığı 3250°C’ ye kadar soğutulur.
• Önce vatatorun üç silindirli kısmında (A
ünitesi) 21.5 atü’ lük basınç altında, daha
sonra iki silindirli (B ünitesi) kısmında %10
oranında inert gaz ile birlikte yoğurulur.
• Aynı anda yapılan ani soğutma ile A
kısmında emülsiyonda süratle kristal
nüveleri oluşurken, emülsiyonun katı bir kitle
haline dönüşmesine izin verilmez.
• Karışımdaki kristal nüvelerine göre daha
sıcak olan sıvı faz daha sonra B ünitesi,
şekil verme ve depolama gibi aşamalarda
bu nivelerin etrafında kristalleşerek iri
kristallerin oluşumu sağlanır.
Vatator veya borulu soğutma
sistemi (devam)
• Borulu sistemlerde,
 Sistem içine alınan emülsiyon sürekli bir şekilde
soğutulur. Kısa süre süren bu işlem sırasında
aslında tam bir kitlesel kristalizasyon oluşmayıp,
emülsiyon kıvamlı bir yapıya dönüşür.
 Tam margarin oluşumu sistem içerisinde
peşpeşe birden fazla yer almış olan tam
kristalizasyon ve olgunlaştırma borularında
gerçekleştirilir.
14
15