*
food drying
**
Kurutma; bir üründeki su miktarını azaltmak veya çok düşük
düzeylere düşürmek amacı ile yapılan ve böylelikle olası mikrobiyolojik ve
kimyasal bozulmaların önlenmesini, bu yolla çeşitli tarımsal ürünlerin uzun
sürelerle depolanmasını ve üretim mevsimi dışında da tüketilmesini sağlayan,
çok eski çağlardan bu yana uygulanan bir işlemdir. Kurutma işlemi bu tür
avantajlarının yanı sıra, kuru ürünlerin yüksek gelir getirmesi sebebiyle de
giderek artan bir uygulama haline gelmiştir.
Sebze ve meyve gibi ürünlerin içerdikleri nemin uzaklaştırılması,
yapılarından dolayı, ürün kalitesine en az zarar gelecek şekilde
gerçekleştirilmelidir. Kurutma sırasında uygulanan yüksek sıcaklıklar ve doğru
olarak seçilmeyen diğer şartlar ürününün hem görünüşünde, hem de besin içeriğinde
olumsuz sonuçlar meydana getirebilmektedir.
Kurutma veya dehidrasyon gıda ürünlerinin korunmasının en
etkili yöntemlerindendir. Ürün çeşidine bağlı olarak kurutmadan sonraki nem
içeriği yaş baza göre %1-15 arasında olmaktadır. Kurutma ile olası mikrobiyolojik
ve kimyasal bozulmalarla, istenmeyen kalite kayıpları önlenmektedir. Kurutmanın
tarihine bakıldığında bu işlemin ilk kez 18. Yüzyılda başladığı, kurutulan
gıdanın da sebze olduğu görülmektedir. Daha sonra kurutmacılığın savaşlarla
birlikte büyük gelişme gösterdiği bildirilmektedir. Örneğin, 1854-1856
tarihleri arasında yapılan Crimea savaşında süvarilerin, ülkelerinden
gönderilen kurutulmuş sebzeler ile beslenme gereksinimlerini karşıladıkları, I.
Dünya Savaşında ise yaklaşık 4500 ton kurutulmuş sebzenin ABD’ den savaş
alanlarına gemilerle gönderildiği bildirilmektedir. ABD’ de meyve
kurutmacılığının 1800’ lü yılların sonu ve 1900’ lü yılların başında çok önemli
bir sıçrama göstermiş olduğu bilinmekte ve daha sonra doğal güneş
kurutmacılığının yerini giderek yapay kurutma sistemlerinin aldığı
görülmektedir. II. Dünya Savaşından önceki dönemlerde valsli ve püskürtmeli
kurutucular kullanılmış ve bu sistemlerde en çok kurutulan ürünler süt ve
yumurta olmuştur. Kurutmacılığın tanınması ve yaygınlaşmasında askeri amaçlı
kullanımın büyük rolü olmuştur.
Gerçekten bu işlem doğada çoğu zaman kendi kendine gerçekleşmekte ve
örneğin, çeşitli tahıllar ve baklagiller tarlada kendi halinde kuruyarak
dayanıklı hale gelebilmektedir. Güneş altında açık havada yapılan kurutma,
tarımsal ürünlerin nem içeriklerini azaltmada ve depolama periyodu içerisinde
meydana gelebilecek bozulmaların önüne geçmede kullanılan ve en iyi bilinen
yöntemdir. Fakat, ürünlerin yağmurdan, rüzgardan, toz-topraktan, böceklerden,
kemirgenlerden ve diğer hayvanlardan korunamayışı, kalitelerini ciddi ölçülerde
azaltmakta ve ürünleri tüketilemez hale getirmektedir. Kurutulmuş ürünlerde
meydana gelen kalite kayıpları da uluslar arası pazarda önemli ekonomik yan
etkiler yaratmaktadır. Doğada kuruma güneş ısısıyla gerçekleşmekte olduğundan,
kurumanın her yerde ve her zaman bu yolla sağlanması olanaksızdır. Bu şekilde
her ürünün güneşte kurutulma olanağı olmadığı gibi, her yöre, güneşte kurutmaya
uygun iklim koşullarına da sahip değildir.
Kurutma yöntemleri arasında en ekonomik yöntem olmasına
rağmen bahsedilen olumsuz yönleri sebebiyle güneşte kurutmanın yanında, birçok
ürünün diğer yöntemlerle kurutulma yöntemleri geliştirilmiştir. Bu yöntemler
içinde, meyve ve sebzelerin kurutulmalarında en çok kullanılan yöntemlerden
biri sıcak havalı kurutmadır. Bu yöntem ile kurutmada, besin bileşenlerinde ve
aromatik bileşenlerde meydana gelen kayıpların yanı sıra, fiziksel olarak da
sertleşme, büzüşme, renk değişimi gibi değişimler meydana gelebilmektedir. Sıcak
havalı kurutmada meyve ve sebzelerin kurutulmaları sırasında hava akımının en
yaygın olarak uygulandığı kurutucular tünel ve kabin tipi kurutuculardır.
Yapımlarının kolaylığı ve maliyetlerinin azlığı nedeniyle bu tip kurutucular
tercih nedeni olmaktadır. Bu tip kurutucularda uygulanan yüksek sıcaklıklı
kurutma yönteminde havanın ısıtılması, indirekt ısıtıcılı ünitelerle sağlanır.
Kurutma sırasında, sıcak hava kurutulacak ürünle direkt olarak temas
halindedir. Kurutulma işlemi sonunda ürünün üzerine doğal koşullardaki serin
hava verilerek, ürün depolanmadan önce soğutulur. Bu soğutma işleminin bir
zaman süreci içerisinde yapılması gerekir. Aksi halde hızlı bir soğutma,
özellikle taneli bitkilerde tane çatlamasına neden olabilir. Yaygın olarak uygulanan temel kurutma
yöntemleri aşağıda belirtilen şekilde özetlenebilmektedir;
Kontakt kurutma:
Kurutma için gerekli ısı enerjisi, kurutulacak materyale, ısıtılmış yüzeylerden
kondüksiyon yoluyla iletilir. Kurutulan ürüne iletilen ısı, sıcak yüzeye değen
yaş materyalin ısıl kondüktivitesine ve sıcak yüzeyin ısı iletim katsayısına
bağlıdır.
Konvektif kurutma:
Isı, kurutucu ortamdan yaş materyale konveksiyon yoluyla iletilir. Sıcak hava,
kurutulan ürün tabakasının ya üzerinden ya da içinden geçirilir. Bu yöntemin
ısıl etkinliği kontakt kurutmaya göre daha düşüktür. Konveksiyonla kurutma
işleminde, kurumayı etkileyen faktörlerden birisi kurutma havasının hızıdır.
Buharlaşan nem, ürün etrafında suya doymuş ince bir sınır tabaka oluşturur. Söz
konusu doymuş tabakanın kısmi buhar basınç değeri yüksek olduğundan, bu durum
kurumayı engelleyici bir etki yaratır. Havanın hızı, üründen buharlaşan nemin
ortamdan uzaklaşma hızını belirlediğinden önemlidir. Hava hızının kuruma
üzerine etkisi, belli bir hava hızı değerine kadar görülmektedir. Bu değerden
sonra kuruma üzerine ek bir etki yapmamaktadır. Ayrıca hava hızı sabit hızla
kuruma evresinde, başka bir söyleyişle kurutmanın ilk aşamalarında daha
etkilidir. Azalan hızla kuruma evresinde kuruma hızı, nemin materyalin içinden
yüzeye difüzyonla taşınma hızıyla sınırlandığından, bu aşamalarda hava hızının
etkisi, sıcaklığa göre daha düşüktür.
Işınım ile kurutma:
Kurutma için gerekli ısı enerjisi yaş materyale, elektromanyetik tayfın kırmızı
ötesi bölgesinde yer alan ışınlarla iletilir. Bu ışınlar, içinden geçtikleri
ortamı ısıtmaz, kendilerini absorbe eden cisimleri ısıtırlar.
Dielektrik kurutma:
Kurutma için gerekli ısı enerjisi, yüksek frekanslı elektromanyetik alanda,
radyo dalgaları bölgesinde ve mikrodalga ortamda olmak üzere yaş materyalin
içinde oluşturulur.
Vakumlu kurutma:
Vakumlu kurutma yapan kurutucular yüksek sıcaklık şartlarından olumsuz olarak
etkilenerek yapısı bozulan ürünlerin, daha düşük sıcaklıklarda hızla kurumasını
sağlamak amacıyla geliştirilmişlerdir. Katı ürünlerin kurutulmasında da
kullanılmakla birlikte, özellikle sıvı veya püre formundaki ürünlerin
kurutulmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu kurutucularda kurutma vakum
ortamında gerçekleşir. Vakum hücresinin içindeki hava bir vakum pompası veya
buhar enjektörü yardımıyla emilerek 2.5x10-3 – 7x10-3 bar basınca sahip bir
vakum ortamı yaratılır. Ortam sıcaklığı 35-60 ºC kadardır. Ürün konveksiyon,
kondüksiyon veya radyasyon yollarından biri veya birkaçı yardımıyla ısıtılarak
nemin buharlaşması sağlanır. Buharlaşan nem, vakum pompalı tiplerde bir
yoğuşturucuda sıvı hale dönüştürüldükten sonra vakum hücresi dışına çıkarılır.
Buhar enjektörlü vakum kurutucularda ise yoğuşturucuya gerek yoktur. Vakum
hücresinin içinde çok az miktarda hava bulunması, kolayca okside olabilen
ürünlerin kurutulmaları sırasında ortaya çıkan oksidasyon tehlikesini de
ortadan kaldırmaktadır. Bu tip kurutucular, ayrıca yüksek sıcaklıkta hızlı
kuruma nedeniyle yüzeyi çabuk kuruyarak sertleşen ve bu nedenle iç katmanlardan
yüzeye nem difüzyonu engellendiği için ortası nemli kalan ürünlerin
kurutulmasına da uygundur. Vakum ortamında uygulanan sıcaklık düşük
olacağından, yüzeyde sert bir kabuk oluşmayacak ve nem difüzyonu, ürünün tüm
bünyesi kuruyana kadar engellenmeden devam edecektir.
Donmalı kurutma: Bu yöntemde donmuş suyun süblimasyonundan
yararlanılır. Kurutulacak yaş materyal önce hızla -25, -30 °C değerlerine kadar
soğutularak dondurulur. Daha sonra, üründeki donmuş suyun serbest buhar
basıncına göre biraz daha düşük değerlerdeki vakum ortamında, gerekli
süblimasyon ısısı verilerek, donmuş suyun, sıvı fazı atlayarak doğrudan buhar
fazına geçmesi sağlanır. Yüksek kaliteli kurutulmuş ürün elde edilebilen modern
bir kurutma yöntemidir. Dondurarak kurutma, gıdaların ve ısıya duyarlı
biyomateryallerin kurutulmasında kullanılan en iyi yöntemlerden biri olarak
değerlendirilmektedir. Bu yöntem üründeki tüm suyun süblimasyon (katıdan
buharlaşma) yoluyla uzaklaştırılması sırasındaki düşük sıcaklıklı kurutma
ilkesine dayanmaktadır. Dondurarak kurutulmuş ürünler genellikle daha fazla
gözenekli, daha iyi rehidrasyon özelliği olan, hava ve vakumlu kurutma ile elde
edilen ürünlerle karşılaştırıldığında tat ve renk değişimi ile biyolojik
aktivitenin minimum düzeyde olduğu ürünlerdir. Dondurarak kurutmada kurutma
kalitesi diğer yöntemlerle ulaşılan düzeylere göre daha iyidir.
Ürünün ilk şekli bozulmaz, yeniden su alması istendiğinde
kolayca nemlenir. Fakat diğer kurutma yöntemlerine göre daha fazla yatırım ve
işletme masrafı gerektirir, kurumuş ürün çok kırılgan ve hassastır. Osmotik
kurutma: Yarı geçirgen zarla kaplı olan bitki hücresi duvarının iç kısmı ile
dış çevre arasında, osmotik basınç farkı yaratılarak materyalin nemi
azaltılmaya çalışılır. Kurutulacak materyal osmotik basıncı yüksek bir eriyiğin
içine bandırılarak nemin azalması sağlanır. Ürünün içine bandırılacağı
osmoaktif ortam, çeşitli sıcaklık ve konsantrasyonlarda olmak üzere genellikle,
meyveler için şeker, sebzeler için tuz (NaCl) eriyiklerinden hazırlanır. Kurutma yoluyla ürünlerin dayanıklılığının
arttırılmasının amacı, mikrobiyolojik ya da enzimik aktivitenin durdurulması ya
da sınırlanmasıdır. Diğer bir deyimle, ürünün bozulma olgusunu önlemekle
beraber, onun renk, aroma ve fiziksel yapısına ait duyusal niteliklerin korunması
amaçlanmaktadır. Tarım ürünlerinin belirgin özelliği yılın belirli dönemlerinde
ürün vermeleridir. Bu dönemlerde yoğun olarak elde edilen ürünlerin genelde çok
az bir bölümü kısa bir süre içinde taze olarak tüketilebilir. Bu nedenle
ürünlerin önemli bir bölümünü tüketilinceye kadar geçecek süre içinde depolamak
gerekmektedir. Tarım ürünleri, hasattan sonra da canlılıklarını devam
ettirdiklerinden, gerek bu sırada gereksinim duydukları enerjiyi kendi besin
maddelerini tüketerek sağladıkları için ve gerekse doğadan üzerlerine bulaşmış
bulunan asalak canlıların faaliyetleri sonucunda yararlanılabilir niteliklerini
kaybederek bozulurlar. Bu nedenle depolama sırasında ürünlerde meydana
gelebilecek nitelik kayıplarını en aza indirecek yöntemlerin geliştirilmesi
insanların en önemli uğraşılarından biri olmuş ve bu amaçla birçok yöntem
geliştirilmiştir. Ürünlerin dayanma
sürelerini arttırmak için bünyelerindeki nemin azaltılması, depolama süresini
uzatmak amacıyla uygulanan bilinen en eski yöntemlerden birisidir. Tarım
ürünlerinin çeşitliliği ve her birinin kendine özgü özelliklerinin olması,
hepsi için geçerli bir kurutma tekniğinin geliştirilmesini olanaksız
kılmaktadır. Ürünün sahip olduğu niteliklerden en az kayıpla saklanmasını
sağlayacak başarılı bir kurutma uygulamasının yapılabilmesi için ürüne bağlı
özelliklerin yanı sıra kurutma ile ilgili teorik ve pratik bilgilerin de iyi
bilinmesi gerekmektedir (Demir ve Günhan 2002). Tarımsal ürünlerin hasadından
sonra basit yöntemler ile mümkün olabildiğince hızlı bir şekilde ürünlerden
nemin uzaklaştırılması ve güvenilir depolama için gerek duyulan son nem
içeriğine kadar kurutulması gerekmektedir. Tahıl ürünlerinin hasattaki yaklaşık
%30’ luk ilk nem içeriğinden %12’ lik son nem içeriğine kadar kurutulmaları
gerekirken, sebze ve meyvelerin ise %60-80’ lik son nem içeriğinden %10-25’ lik
son nem içeriğine kadar kurutulmaları gerekmektedir. Ürünlerin kurutulması için
gerekli olan hava sıcaklığı, o ürünün çeşitli özelliklerine bağlı olarak çok
farklı değerler almaktadır. Bu değerlerin, belirlenen değerlerden fazla olması
ürüne zarar verirken, düşük olması kurutma işleminin süresini
arttırmaktadır.
Yorumlar
Yorum Gönder