Ünite 6: Tahıl İşleme Teknolojisi

Giriş

Tahıl (Hububat) adı verilen bitkiler, botanikte Buğdaygiller (Gremineae) familyasına girer. İklim istekleri bakımından Buğday, Arpa, Çavdar ve Yulaf “Serin iklim Tahılları”, Mısır, Çeltik, Darı ve Kuşyemi “Sıcak iklim Tahılları” olarak birbirlerinden ayrılırlar.

Ekmek Teknolojisi

Ekmek hamuru hazırlarken yapının temelini oluşturan maddeler un, su, maya ve tuzdur.

Buğday, arpa, yulaf vb. hububatın çeşitli yöntemlerle öğütülmesi sonucu elde edilmiş ürüne un denir. Yarı işlenmiş bir gıdadır. Undaki ana bileşenler; glüten, nişasta, selülozik içerik, şeker (karbonhidrat), yağ ve sudur. Ekmekçilikte kullanılan hububat çeşitli olmasına karşılık aksi belirtilmedikçe un diye bahsedilen buğday unudur. Ekmeklik unlar öğütüldükten sonra hemen kullanılmazlar.

Yaz aylarında en az iki hafta, kış aylarında ise üç hafta kadar depolayarak dinlendirilmeleri gerekir. İyi bir unda 105-150 mikron arasındaki parçacıklar oranı en az % 50 olmalıdır. Belirli yapıda hamur elde etmek için una ilave edilmesi gereken su miktarına unun su kaldırma kapasitesi denir. Tüm çeşitler için önemli bir faktördür.

Protein miktarı ve kalitesi unlarda bulunan azotlu maddeler bileşim yapı ve niteliklerine göre dörde ayrılırlar, bunlar albumin, globulin, gliadin ve glüteninler olarak bilinirler. Bu proteinler öz oluşturan ve öz oluşturmayan proteinler olarak da bilinir. Farklı özelliklere sahip unların belirli oranlarda karıştırılması işleme paçal denir.

Undaki proteinlerin nitelik ve nicelikleri yanı sıra hamur fermantasyonu için gerekli şekeri oluşturan amilazların aktivitesi ekmek kalitesine önemli ölçüde etki yapar. 1 kg buğdaydan elde edilen un miktarına un randımanı denir. Kepek tabakasının ayrılmışlığını gösterir.

Su

Ekmek yapımında su, toplam hamur kitlesinin hemen hemen % 40’ını oluştur. Ekmek yapımındaki en önemli bileşiklerdendir. Kullanılan suyun miktar ve bileşimi hamurun kalitesine doğrudan etki eder. Ekmek hamurunda kullanılacak su içilebilir nitelikte su olmalıdır. Temiz olmalıdır. Mikroorganizma içermemelidir. Orta sertlikte (50-100 ppm) olmalıdır. Suyun sertliği denildiğinde kastedilen su içindeki minerallerin miktarıdır. Suda bulunan mineral maddeler hem glüteni kuvvetlendirici etki yapar, hem de maya için besin kaynağıdırlar.

Tuz

Pratikte tuz katılmış hamurların kolay işlendiği bilinmektedir. Tuzun hamur içinde çeşitli fonksiyonları olmakla birlikte en önemli etkisi lezzete yönelik olur. Ekmek yapımında kullanılan tuzun özellikleri şunlardır:

• Topaklaşmayı önleyecek ve çözünürlüğü kolaylaştıracak boyutta olmalı,
• Fizik olarak temiz, parlak ve beyaz renkli,
• Nem çekici maddelerden arınmış olmalıdır.

Tuzun hamur üzerindeki etkilerinden bazıları şunlardır:

• Glütenin direnç ve elastikiyetini arttırır.
• Hamur stabilitesini arttırır.
• Hamuru kolay işlenir hale getirir.

Maya

Canlı bir organizma olan maya fermantasyonu sağlayan esas unsurdur. Fermantasyon sırasında meydana gelen karbondioksit, hamur içerisinde birikerek unun kabarmasını meydana gelen alkoller, aldehitler, ketonlar ve organik asitlerde ekmeğin iştah açıcı karakteristik tat ve aromayı kazanmasını sağlar. Ayrıca, mayanın diğer bir rolü de hamurun fiziksel özelliklerini değiştirmesidir. Böylece glütenin elastikiyeti artmakta ve hamur kütlesi içinde biriken karbondioksit gazı basıncına daha iyi dayanan ve onu tutan bir yapı kazanmaktadır. Maya fabrikalarında modern teknolojiler kullanılarak yaş maya, kuru maya, instant maya üretilmektedir. Fermantasyon sonucu pres maya (yaş maya) üretilir. Ev ve endüstriyel kullanımlar için farklı gramajlarda paketlenir.

Aktif kuru maya; yaş mayanın dayanma süresini arttırmak amacıyla elde edilmiştir. Su yüzdesi % 7.5-8.3 düzeyine indirilmiştir. Hemen çözünen maya instant maya tipidir. Kurutma teknolojisi ile su içeriği % 5’e düşürülmüştür.

Sıvı maya ile ekmek üretimi için özel tanklar kullanıldığından maliyeti yüksektir. Çok kullanımda olan bir maya değildir.

Formülasyona ve Üretim Miktarına Göre Temel Bileşenleri Hazırlama

Ekmek üretiminde formülasyonlar, kullanılan temel hammaddelerden birisi esas alınarak hazırlanır. Pek çok ülkede ve ülkemizde formülasyon bileşenleri un miktarı üzerinden hesaplanarak % olarak ifade edilir. Türk Gıda Kodeksi Ekmek Tebliği’nde belirtilen % oranlarına göre su, tuz, ekmek katkı maddesi, şeker (çay şekeri/ sakkaroz) ve yağ gibi maddelerin miktarı işlenecek una göre hesaplanarak eklenir. Türk Gıda Kodeksinde kullanım üst sınırları / maksimum miktar belirlenmiştir.

Genelde hamurlarda kullanılan gıda katkı maddeleri çok çeşitlidir. Yardımcı bileşenler de dediğimiz bu maddeleri işlevlerine göre: koruyucular, tatlandırıcılar, antioksidanlar, renklendiriciler, tatlandırıcılar, kekleşmeyi önleyiciler, stabilizerler, emülgatörler, taşıyıcılar, taşıyıcı solventler, asitler, asitliği düzenleyiciler, aroma arttırıcılar, emülsifiye edici tuzlar, hacim arttırıcılar, itici gazlar, jelleştiriciler, kabartıcılar, kıvam arttırıcılar, köpük oluşturucular, köpüklenmeyi önleyiciler, metal bağlayıcılar, modifiye nişastalar, nem tutucular, paketleme gazları, parlatıcılar, sertleştiriciler, stabilizörler, taşıyıcılar, topaklanmayı önleyiciler, un işlem maddeleri şeklinde sınıflandırmak mümkündür.

Yardımcı Bileşenlerin Özellikleri

Ekmek yapımında, unun bileşimi ve özelliklerinden kaynaklanan bazı kusurlar ve eksikliklerin giderilerek kalitenin iyileştirilmesi, zaman ve işgücü tasarrufu sağlanarak işletmelerin rantabilitelerinin arttırılması amaçlarıyla çeşitli katkı maddeleri günümüzde yaygın bir biçimde kullanılmaktadır. Ekmek hamuru en basit tanımla; un, su, maya ve tuzun homojen bir karışım meydana getirmesiyle elde edilir. Tüm ürünlerde işe basit hamurla başlanır.

Ekmeğin yapımı iki temel teknikle olur. Birincisi klasik üretimdir. Diğeri de pek yaygın olmamakla birlikte Vakum soğutmalı (The Milton Keynes Process) ekmek üretimidir. Klasik yöntemde iki tür uygulama görülmektedir. Bu uygulamalar yoğurucu özelliğine göre seçilir. Hamur hazırlama metodları değişse de klasik yöntemde işlemler aynıdır.

Doğrudan (Direkt) Yoğurma ile Klasik Üretim

Doğrudan (direkt) yoğurma ile klasik üretim; spiral kollu yoğurucularda kullanılır. Bu yöntemde tüm bileşenler karıştırılır, 15 dakika yoğrulur, kazanda veya dinlendirme odalarında 20 dakika dinlendirilir (ıslanka / kitle fermantasyonu).

İndirekt Yoğurma ile Klasik Üretim

İndirekt yoğurma ile klasik üretim; çatal kollu yoğurucularda uygulanır. Bu metodun birinciden tek farkı temel bileşenlerin aynı anda değil sıra ile eklenmesidir.

Vakum Soğutmalı (The Milton Keynes Process) Ekmek Üretimi

Vakum soğutmalı (The Milton Keynes Process) ekmek üretimi ile hazırlanan ekmekler satış noktalarına ulaştıktan sonra oda sıcaklığında bayatlamadan 6 gün bekleyebilmektedirler. Bekleme süresince soğuk ortam gerektirmemesi yöntemin en büyük avantajı gibi görülmektedir.

Yoğurmanın Amacı ve Aşamaları

Yoğurma ekmek üretimindeki en önemli işlemlerdendir. Yoğurma işlemi sadece ham maddelerin karıştırılması olayı değildir.

• Hamur hazırlandığında oluşan glüten, yoğurma işlemi sırasında kendine özgü niteliklerini geliştirir.
• Hamur hazırlarken, kullanılan ham maddeler ve un tanecikleri arasında kalan hava hamurda dağılır. Yoğurma sırasında da yoğurucu hareketleri ile yeni hava kabarcıkları hamurun içine girmeye devam eder. Bu olay kullanılan yoğurucu tipine, yoğurma hızına ve yoğurma süresine göre değişim gösterir.
• Hamur hazırlama aşamasından önce unun elenmiş / karıştırılmış olması da içerdiği hava kabarcıklarını arttıracağından, hamur içi yumuşaklığını olumlu etkiler.
• Hamurda bulunan gaz hücreleri, yoğurma ve şekil verme işleminde, sürtünme ve basınçla küçük parçalara ayrılarak hamur kabarmasında etkili olur.

Yoğurmada Dikkat Edilecek Hususlar

Yoğurma kazanına önce un, su ve katkı maddesini koyup düzgün beyaz bir hamur elde edilir. Bir miktar hamur parçası iki el ile yırtmadan incecik açmaya çalışılır. Açılabiliyorsa istenilen yoğurma sağlanmış demektir.

Fazla yoğrulmuş hamurdan yapılan ekmeklerin hacmi küçük, ekmek içi sıkı, rengi açık ve gözenekler incedir. Az yoğrulmuş hamurdan yapılan ekmeklerin hacimleri küçük gözenekleri kalın, ekmek içi rengi koyu ve kenarlarında oyuk meydana gelir. Yoğurma işlemi optimum yapılan hamurların işlenmesi kolay, gaz tutma yeteneği fazla, elde edilen ekmek hacmi büyük ekmek içi nitelikleri iyi olur.

Ekmeklerde yasal olarak kullanılmasına izin verilen en yüksek tuz miktarı ekmeğin kuru maddesinin % 1.75 dir; bu nedenle 100 kg un için 1.5 kg tuz kullanılması gerekmektedir.

Hamur Hataları ve Nedenleri

Ekmekte gördüğümüz hataların çoğu hamur hatasıdır. Çeşitli faktörler nedeniyle istenmeyen özelliklere sahip hamurlarımız olabilir. Hamur aşamasında göz ardı ettiğimiz ayrıntılar son üründe düzeltilemez biçimde karşımıza çıkar. Bu nedenle hamur özelliklerini ve sonuca etkisini bilmek önemlidir.

Makarna Teknolojisi

Buğdayın insan gıdası olarak kullanımında makarna, ekmekten sonra ikinci sırada yer almaktadır. Yaklaşık 550 milyon ton olan dünya buğday üretiminin 25 milyon tonunu makarnalık durum buğdayı teşkil etmektedir. Makarnalık buğdaylar, dünyada belirli bölgelerde yetiştirilen ve ekmeklik buğdaya göre daha yüksek fiyatla alıcı bulan değerli buğdaylardır.

Makarnalık buğdaydan elde edilen hamurun ekmeklik buğdaya oranla mukavemeti daha fazla ve makarnası daha iyi pişme özelliğine sahiptir. Makarna kalitesini etkileyen faktörlerin başında, irmiğin üretildiği durum buğdayının kalitesi gelmektedir.

Teknolojik olarak üretim sekline göre iki tip makarna bulunmaktadır. Birinci gruba giren makarnalar, silindirler arasında açılan hamurun kesilmesi suretiyle üretilen makarnalardır. Şehriyeler ve fiyonk makarnalar bu yöntem ile üretilmektedir. Diğer üretim biçiminde ise makarna hamuru, bronz, paslanmaz çelik veya teflon sekil kalıplarda sıkılmak suretiyle şekillendirilmektedir. Bu yöntemle üretilen makarnalarda kendi aralarında ikiye ayrılmaktadırlar.

Çubuk seklinde ürünler olup hamurun basınç altında çeşitli çap ve şekildeki deliklerden geçirilmesi suretiyle elde edilip ürünler preste şekillendirilenlerdir.

Boru şeklinde ürünler olup dış çapı 4-5 mm veya 10 mm arasında değişen makarna ürünleridir. Çubuk makarnalar bu teknikle üretilen en önemli makarna türler preste şekillendirilip boru şeklinde üretilenlerdir.

Makarna yapımında kullanılacak olan buğday irmiğe dönüştürülmeden önce buğday tanesinin fiziksel yapısı öğütülmeye uygun duruma getirilmektedir. Tavlama olarak isimlendirilen bu işlem, belli bir sıcaklık derecesinde, belli bir sürede taneye rutubet verilmesi veya uzaklaştırılmasıdır.

Makarna ürünleri (kuru makarna, spagetti, kuru noodle vb) un, su, yumurta ve bazen de bazı tercihli içeriklerin karıştırılmasıyla üretilirler. Karıştırılan bütün gerekli içerikler makarnaya şeklini verecek bir grup kalıp ile donatılmış yüksek kapasiteli bir burgu ekstrüdere konulur.

Makarna ürünleri, genel olarak öğütülmüş buğday, su ve yumurta (sadece bazı özel ürünlere konulmak üzere) gibi birkaç ana madde içerirler. Makarna üreticileri makarnanın besinsel değerini veya lezzetini başka şeylerde katabilirler. Bilinen ekmeklik buğday unu ve farina (mısır) unu da kullanılıyor olsa makarna üreticileri genelde makarna yapımında öğütülmüş durum buğdayını kullanmaktadırlar. Genelde birçok makarnanın yapımında 3 tip durum buğdayı (irmik, küçük parçalıklı durum ve durum unu) kullanılır.

Buğdayın Öğütülmesi

Durum buğdayın ekmeklik buğdaya göre daha sert çekirdekleri vardır ve öncelikli olarak makarna yapmak için kullanılır.

Durum buğdayın üretimi geleneksel buğday üretimi süreciyle aynıdır ve aşağıdaki beş ana adımdan oluşur: aynıdır ve aşağıdaki beş ana adımdan oluşur:

1. Hububatın alımı ve depolanması,
2. Hububatın temizleme,
3. Tav veya tava getirme,
4. Tahılın un ve yan ürünler için öğütülmesi ve
5. Depolama ve / veya bitmiş ürünün sevkiyatı

1, 2 ve 5. aşamalar esas olarak durum ve un öğütme ile ilişkilidir. 3 ve 4. Aşamalar ise ekmeklik buğday ve durum buğday arasında değişmektedir.

Tahıl öğütme çekirdeklerin una dönüşmesi işlemini içeren kırılma işlemini içerir. Kırma sisteminde, çekirdek açılır ve endosperm kepek ve tohuma ayrılır. Karıştırma operasyonlarında, temiz su öğütülmüş buğday (irmik, durum taneli veya makarnalık un) ile yaklaşık % 31 nem oranı içeren hamur yapmak için bir karışım teknesinde karıştırılır.

Birçok modern makarna preslerine ekstrüzyon öncesinde makarnadan gelecek hava kabarcıkları uzaklaştırmak için bir vakum bölmesi ile donatılmıştır. Bir vakum ya vakum bölmesindeki tüm karıştırıcının eklenmesi ya da ekstrüzyondan hemen öncesinde makarnadan bir emme gerçekleşmesi için uygulanır.

Hamurun karıştırılmasında sonra, sistem ekstrüder işlemine geçer. Ekstrüzyon burgusu hamuru sadece şekillendirmez aynı zamanda hamurun homojen bir kitle haline gelecek şekilde yoğrulmasını, ürün oranının kontrol edilmesini ve bitmiş ürünün kalitesini etkilemektedir.

Kurutma, makarna üretim sürecinde kontrol altına alınması gereken en zor ve kritik adımdır. Kurutmanın amacı yaklaşık % 31 yüzde düzeyindeki makarna nemini % 12-13’lere düşürmek ve bu sayede bitmiş ürün sert, bozulmadan ve şeklini koruyacak şekilde saklanabilmektedir.

Paketleme, ürünün cezp ediciliğinin sergilenmesi, depolama ve nakliye sırasında zarar görmesini ve pislik bulaşmalarından korumak için yapılır. En önemli paket malzemesi ürünü nemden koruyucu özelliğe sahip ve otomatik paketleme makinesinde kullanıla bilinen şeffaf materyallerdir.

Bisküvi Teknolojisi

Bisküvi; tahıl unu veya unları içinde kabarmayı sağlayıcı maddeler, beyaz şeker, yemeklik tuz, yemeklik nebati yağ ve gerektiğinde glikoz, invert şeker, süt tozu, yumurta, peynir altı suyu tozu, nişasta gibi yenilenebilen maddeler, katkı ve çeşni maddeleri katıldıktan sonra, içilebilir nitelikte su ile yoğrularak ve tekniğine uygun olarak işlenip, şekil verip, pişirilmesi ile hazırlanan bir mamuldür. Bisküviler yapım şekline, tüketim amacına, içerdiği maddelere göre değişik şekilde sınıflandırılırlar.

Bisküviler bileşimindeki maddeler açısından; tuzlu, şekerli, tuzlu ve şekerli olarak 3 çeşide ve sade, katkılı, kraker, özel, kaplamalı ve gofret olarak tiplere ayrılırlar.

Bisküvi Yapımında Kullanılan Hammaddeler

Bisküvilik un yumuşak taneli, 70 - 76 randımanlı, beyaz renkli, protein oranı düşük ve gluten kalitesi zayıf olan buğdaylardan elde edilir.

Bisküvilerin yapı ve lezzetini büyük oranda etkileyen bileşendir. Bisküvi üretiminde kullanılacak yağ, yağlama özelliğinin fazla olmasını sağlayacak ölçüde yumuşak, bozulmaya direnç gösterebilecek kadar katı olmalıdır. Hamurun kabarcıklı olmasında yağın rolü çok büyüktür. Şeker bisküvinin tadını vermekten başka yüzeyine güzel bir renk ve bisküviye gevreklik verir. Bisküvicilik sektöründe seker, genellikle öğütülmüş, ince pudra seker denilen formda kullanılır. Çok özel çeşitlerde yapının açılması, yayılması istendiğinde veya yüzey süslemesinde iri kristal seker kullanılmaktadır.

Süt ve süt ürünleri kullanımı, ürüne hoş bir aroma, güzel bir renk ve yapı oluşumu sağlar. Ürünün yumuşak kalmasında önemli bir rolü vardır.

Su, hamurda diğer bileşenlerin karışmasını sağlayan, hamura arzu edilen visko-elastik yapıyı kazandıran, fermantasyonunun oluşumunu sağlayan ve son ürün kalitesi üzerinde etkili olan temel bir bileşendir. Su olmaksızın hamur oluşumu mümkün değildir.

Bisküvi üretiminde kimyasal kabartıcı olarak genellikle amonyum bikarbonat ve sodyum bikarbonat ile asit dengesini sağlamak için bir fosfat bileşiği kullanılırken biyolojik kabartıcı olarak da mayalar kullanılmaktadır.

Ürüne hoş bir aroma kazandırması için çeşitli aromalar kullanılmaktadır. Karamel ve melas; bisküvi sanayinde tat değil, renk ve koku veren maddeler olarak kullanılır.

Bisküvi Üretim Aşamaları

Öncelikle hammaddeler kalite kontrol laboratuvarlarında spesifikasyonlara uygunluk bakımından rutin olarak test edilmektedir. Laboratuvar çalışmaları bisküvi üretim fabrikalarında verimliliğin artmasına yardımcı olmaktadır.

Bisküvi üretiminde kullanılan karıştırıcılar 3 gruba ayrılmaktadır;

1. Dik milli kesikli karıştırıcılar: Bu karıştırıcıda karıştırma kabı hareketlidir. Tuzlu kraker hamurunun karıştırılması için uygun bir karıştırıcı tipidir.
2. Yüksek hızlı kesikli karıştırıcılar: Geniş bir aralıkta değişen boyutlarının mevcut olması nedeniyle tercih edilmektedirler. Milli karıştırıcıdan farklı olarak kapalı bir sistemdir ve belli bir dönme hızına sahip karıştırma kolları bulunmaktadır.
3. Sürekli karıştırıcılar: Bir veya iki vida içeren kapalı, silindir seklinde ceketli karıştırıcılardır. Bileşenler, silindirin çeşitli oluklar içeren bir tarafından beslenir ve diğer taraftan sürekli olarak bir karışım halinde alınmaktadır.

Karıştırma sonunda iki tip hamur elde edilebilir. Birincisi, un proteini olan glütenin ağ yapısının sağlamlığından meydana gelen katı hamurlar. İkincisi ise yumuşak hamurlardır.

Bisküvide soğutma şekli çok önem taşımaktadır. Doğal soğutma sistemi bisküviyi çatlatmamaktadır. Bununla birlikte doğal soğutmanın yanında bir de hava akımı baslarsa böyle bisküvilerde çatlama meydana gelmektedir. Çatlamanın önüne geçmek için yeterli yoğurma, invert şeker katkısı, tedrici soğutma ve ılık ortamda muhafaza etme gibi önlemlere başvurulmaktadır.

Bulgur Teknolojisi

Bulgur Türklere has bir gıda maddesidir ve ülkemizde tüketimi önemli bir yer tutar. Ülkemizde bulgur yapımında Triticum durum cinsi buğdayları tercih edilmektedir. Bu çeşitler sert bir buğday olup, bulgurun parlak yapılı olmasını sağlar. Buğdaydan bulgur elde edilişini 8 aşamada inceleyebiliriz. Bunlar sırasıyla buğdayı;

1. Temizleme ve yıkama
2. Islatma
3. Pişirme
4. Kurutma
5. Eleme
6. Kabuk soyma
7. Kırma ve ikinci eleme
8. Ambalajlama ve depolamadır

Tekniğine uygun buğday seçimi yapıldıktan sonra buğdaylar bulgurun kalite özelliklerini bozan sap, saman, tas, toprak, yabancı tohum ve hububat danelerinden temizleme makinelerinde veya elle temizlenmelidir. Temizlenen ve yıkanan buğdaylar ıslatma kazanlarına alınarak ıslatma işlemine tabii tutulurlar. Islatmada dikkat edilecek husus; ıslatma suyunun temiz ve mikropsuz olması ve fazla sert su olmamasıdır.

Pişirme bünyesine yeteri kadar su almış buğdayın 95 °C civarında 1-2 saat kaynatılması olayıdır. Pişirme bulgurun kalitesini etkileyen en önemli işlem basamağıdır. Pişirme için ilave edilen su miktarı iyi ayarlanmalıdır.

Kurutma, pişen buğday danesinin su oranını %10 civarına indirmek için uygulanan bir işlemdir. Eleme ile buğdayların eleklerden geçirilerek boylanması, kabuk soyma işleminin daha kolay olması ve ikinci bir temizleme işlemi daha yapılmış olur.

Pişen buğdayların kabukları çeşitli usullerle soyularak bulgurdan ayrılır. Kabuğu soyulan bulgur tekrar sergilerde kısa süre tutularak tavlamada verilen su uçurulur.

Kurutulan bulgurlar el değirmenlerinde veya bu is için özel olarak yapılmış makinelerde istenilen boyda kırılır ve eleklerden geçirilerek boylaması yapılır. Bulgurun iriliği kullanma amacına ve alışkanlıklara göre değişmekle birlikte genelde;

1. Pilavlık: Gözenek açıklığı 2,5 mm olan eleğin altına geçen iri bulgurlar.
2. Köftelik veya çorbalık: Gözenek açıklığı 1,5 mm olan eleğin altına geçen ince bulgurlar olmak üzere ikiye ayrılırlar.

Bulgurlar yeni ve içerisindeki maddeyi bozmayacak çuval, bez torba vb. uygun ambalajlara konarak depolanmalıdır. Bulgurun depolandığı yerin serin ve rutubetsiz olmasına özen gösterilmelidir. Ortam rutubetli olursa yada bulgur iyi kurutulmamışsa, bulgurda küflenme ve diğer bozulmalar meydana gelir.