STERİLİZE İÇME SÜTÜ ÜRETİMİ

Türk Gıda Kodeksi- Çiğ Süt ve Isıl İşlem Görmüş Sütleri Tebliği’ne göre sterilizasyon; oda sıcaklığında saklanabilen ticari olarak steril bir ürün elde etmek amacı ile normal depolama şartlarında bozulmaya neden olacak tüm mikroorganizmaları ve sporlarını yok eden hermetik ambalajlı ürüne, en az 115ºC’de 13 dakika veya 121ºC’de 3 dakika gibi uygun zaman sıcaklık kombinasyonunda, yüksek sıcaklıkta uzun süreli uygulanan ısıl işlemdir.

Sterilize içme sütü, hermetik olarak kapatılmış opak ambalajlarda sterilzasyon işlemi uygulanarak bozulma yapan tüm mikroorganizmaların ve bunların sporlarının yok edilmesiyle elde edilen içme sütüdür.

1.1 Sterilizasyon Yöntemleri

Uzun ömürlü içme sütü üretiminde uygulanan sterilizasyon yöntemleri iki grup altında toplanabilir.

1.1.1 Klasik Sterilizasyon

Sütün klasik yöntem ile sterilizasyonu 110-120°C’de 20-40 dakikalık ısıtma ile yapılmaktadır. Sütün 100°C’nin üzerinde otoklav içerisinde sterilizasyonunda atmosfer basıncının üzerindeki basınçlara ihtiyaç duyulmaktadır.

1.1.1.1 Otoklavda (Kesikli) Sterilizasyon

100ºC’nin üzerindeki sıcaklıkta uygulanan tüm ısıl işlemler, otoklav adı verilen ve atmosferik basınç üzerindeki bir basınçta çalışan kapalı düzenlerde gerçekleştirilmektedir. Otoklavlarda ısıtma ortamı olarak buhar veya su kullanılmaktadır. Isıtma ortamı olarak su kullanılıyorsa, yani sterilizasyon işlemi su içinde yapılıyorsa 100ºC’ nin üzerindeki sıcaklıklar, bu suyun buharla ısıtılması ve oluşan buharın doymuş buhar hâlinde otoklavda hapsedilmesiyle sağlanmaktadır. Sütün ambalaj içinde kesikli yöntemle sterilizasyonu üç yöntemle gerçekleştirilmektedir; Ön işlem uygulanan süt şişelere doldurulur. Dolu ambalajlar özel otoklav sepetine yerleştirilir. Ardından sabit otoklavda sterilize edilir. Dolu ambalajlar özel bir kafese istiflenir, kafes sabit otoklava yerleştirilir ve sterilizasyon işlemi sırasında kafes otoklav içerisinde döndürülür. Sterilizasyon işlemi, otoklav gövdesinin döndüğü döner bir otoklavda yapılır. Sütün otoklavda sterilizasyonu kısaca şu şekilde gerçekleştirilmektedir: Süt homojenize edildikten sonra yaklaşık 80°C’ye ön ısıtması yapılır ve cam ya da uygun plastik şişelere doldurulur. Ağızları kapatılan şişeler, otoklav sepetine yerleştirilir ve otoklavın tipine göre değişen derecelerde 110-125ºC’de 3 ile 40 dakika süreyle sterilize edilir.

1.1.1.2 Buharlı Sterilizasyon

Sterilizasyon için kullanılan dolaplar, basınca dayanıklı olarak dizayn edilmiştir. Delikli dolap tabanının altında yer alan buhar boruları tarafından buhar, doğrudan dolap içine verilerek, buhar sayesinde sütün ısınması sağlanmaktadır. Kondanse olan buhar, tahliye borusu ile dolaptan uzaklaştırılır. Buhar dolaplarında sıcaklık kontrolü için termometre, basınç kontrolü için manometre mevcuttur. Dolap içinde soğuk bölgelerin meydana gelmesini önlemek için buharın verildiği sırada hava musluğu yardımıyla dolap içindeki hava çıkarılır ve dolabın tamamen buharla dolması sağlanır. Sterilizasyon sırasında hava musluğunun kapatılması gerekir. Sterilizasyon sıcaklığına ulaştığında sterilizasyon süresince sıcaklığın sabit kalacağı şekilde dolap içine verilen buhar miktarı azaltılır. İşlem tamamlandığında buhar girişi kapatılır ve hava vanası açılır. Sütün sterilizasyonu için sıcaklık 110-120ºC’ye kadar çıkarılır, 20-30 dakika bu sıcaklıkta tutulur. Sterilizasyon işlemi bittikten sonra basınç düşürülür ve daha sonra kapısı açılır. Sıcaklık 45ºC’ye indiğinde su, şişeler üzerine püskürtülerek soğutma sağlanır. Soğutma suyu ile süt sıcaklığı arasındaki farkın 25ºC’den fazla olmamasına dikkat edilmektedir.

1.1.1.3 Sterilizasyon Tünellerinde ve Döner Otoklavlarda (Sürekli) Sterilizasyon

Günde 10 000 şişeden daha fazla miktarda sterilize süt üreten fabrikalarda sürekli çalışan otoklavlar kullanılmaktadır. Sürekli çalışan otoklavların çeşitli tipleri bulunmaktadır. Bunlar;

Hidrostatik Dikey Sterilizatör: Bu tip sterilizatörler; buharlı ısıtma hücresi, bunun her iki tarafında yer alan 2 adet hidrostatik kolon ve soğutma sistemi olmak üzere dört temel bölümden oluşmaktadır. Sterilizasyon işleminin gerçekleştirildiği ısıtma hücresindeki buharın basıncı, yani sıcaklığı, her iki taraftaki hidrostatik kolonla sağlanan basınç yardımı ile kontrol edilmektedir.

Cam veya plastik şişelere doldurulan sütler ön ısıtma kolonuna gönderilir. Burada şişeler önce sıcak hava ile biraz ısıtılır, sonra sıcaklığı yaklaşık 85ºC’de olan suya daldırılır ve aşağıya doğru taşınır. Aşağıya doğru indikçe sıcaklığı gittikçe artan su ile karşılaşan şişelerin sıcaklıkları yükselir ve kolonun alt bölümünde 90ºC civarına ulaşır. Şişeler daha sonra yukarı doğru yönelerek buhar hücresine gelir. Bu hücredeki buhar sıcaklığı, sterilize edilecek ürüne bağlı olarak 115-125ºC arasında seçilerek sabit tutulmaktadır.

Buhar hücresine giren şişeler, önce hücrenin tepesine kadar yukarıya doğru sonra aşağıya doğru hareket ederek bu hücreyi iki kez dolaşırken sterilizasyon gerçekleşir. Buhar hücresinden çıkan şişeler, bu kez ikinci hidrostatik kolona ulaşarak yukarı doğru hareket eder. Bu kolonda şişeler, sıcaklığı giderek azalan su ile karşılaşarak kademeli olarak soğur ve kolonu üst kısımda yaklaşık 55ºC’de terk eder. Soğutma kolonunun üstüne ulaşan şişeler buradan tekrar aşağıya doğru yönelip yollarına devam ederken duş altında kalarak soğumalarını sürdürür. Duşlu soğutucudan geçen şişeler, sterilizatörün en altında soğuk su kanalına geçer. Soğuma burada tamamlanır. Soğutulmuş şişeler tekrar yukarı yönelir ve sistemin besleme istasyonunun altından dışarı alınır. Bu tip sterilizatörde tüm ısıl işlemler, yaklaşık bir saat içinde tamamlanır. Bunların kapasiteleri 3000-16 000 adet 1 l şişe/saattir.

Yatay Sterilizatör: Bu tip sterilizatörlerde basınç bölmesinin sızdırmazlığı mekanik bir düzenle sağlanmaktadır. Yatay döner sterilizatörde süt doldurulmuş şişeler, yüksek basınç ve yüksek sıcaklığın etkin olduğu bir bölgede 132-140 ºC ‘de 10-12 dakika süreyle sıcak tutularak sterilize edilmektedir. Söz konusu sterilizatörde toplam geçiş süresi 30-35 dakika kadardır ve saatte 12 000 şişe sütü sterilize etmek mümkündür.

1.1.2 UHT (Ultra High Temperature) Yöntemiyle Sterilizasyon

Türk Gıda Kodeksi-Çiğ Süt ve Isıl İşlem Görmüş Sütleri Tebliği’ ne göre – UHT; oda sıcaklığında saklanabilen ticari olarak steril bir ürün üretmek amacı ile normal depolama şartlarında bozulmaya neden olacak tüm mikroorganizmaları ve sporlarını yok eden, en az 135°C’de 1 saniyede, uygun zaman sıcaklık kombinasyonunda yüksek sıcaklıkta kısa süreli sürekli akış altında uygulanan ısıl işlemdir.

UHT içme sütü ise çiğ sütün kimyasal, fiziksel ve duyusal özelliklerinde en az değişikliğe yol açarak, bozulma yapabilen tüm mikroorganizmaların ve bunların sporlarının UHT işlemi ile yok edilerek opak ambalaj veya paketleme ile opak hâle getirilen ambalajlara aseptik koşullarda dolum yapılması ile elde edilen içme sütüdür.

UHT yöntemiyle sterilizasyon, 135-150ºC’ler arasında 2-20 saniye süreyle uygulanan bir ısıl işlemdir. Klasik sterilizasyonda sütün duyusal, fiziksel ve kimyasal özellikleri ile besleyici değerinde karşılaşılan sorunlar bu yöntemde en aza indirgenmektedir. Bu yöntemde ısıtma ortamı olarak çoğunlukla buhardan ve sıcak sudan yararlanılmaktadır.

1.1.2.1 Doğrudan UHT Yöntemiyle Sterilizasyon

Sütün doğrudan buharla sterilizasyonunda iki farklı yöntem uygulanmaktadır. Bu yöntemde kullanılan buhar, içme suyu kalitesindeki sudan üretilmiş olmalı ve hiçbir yabancı madde içermemelidir. Buhar doğrudan şebekeden gelmemeli, paslanmaz çelikten yapılmış bir buhar üreticisinden ayrı olarak elde edilmelidir.

Buhar-Enjeksiyon Yöntemi (Süte Buhar Püskürtme): Süt öncelikle 80ºC’ye kadar ön ısıtmaya tabi tutulmaktadır. Daha sonra bir pompa vasıtasıyla buhar enjeksiyon bölümüne gönderilmekte ve burada basınç altında içine buhar enjekte edilmektedir. Bu bölümde su buharı, ısısını çok kısa sürede süte vererek onu 135-150ºC gibi yüksek derecelere kadar ısıtmaktadır. Süt, bu sıcaklıkta 2-4 saniye kadar bekletilmekte ve hemen vakum tankına alınarak ani bir genleşme ile içerisindeki su buharı buharlaştırılmaktadır. Burada sütün sıcaklığı 80ºC’ye düşmektedir. Vakum tankındaki vakum öyle ayarlanmıştır ki buharlaşan su miktarı, daha önce sütle karışan su miktarı ile eş değerdir. Vakum tankında suyun buharlaştırılmasıyla oluşturulan sıcak su, çiğ sütün ön ısıtması için kullanılmaktadır. Sterilize edilmiş süt 80ºC’ye soğutulduktan sonra homojenize edilerek paketleme sıcaklığına kadar soğutulmakta ve aseptik olarak ambalajlanmaktadır.

Buhar-İnfüzyon (Buhara Süt Püskürtme): Bu sistemler sütün buharla karışma şekli dışında diğer yönlerden enjeksiyon sistemlerine benzerlik göstermektedir. Sütün basınçlı buharla karışması infüzer yardımıyla gerçekleştirilmektedir. Bu yöntemin aşamaları şunlardır:

a) Süt, buhar enjeksiyon sistemlerindeki gibi balans tankından ön ısıtıcılara gönderilir, rejeneratif ısıtma yapılır.
b) Daha sonra pompa yardımıyla infüzyon bölgesindeki dağıtıcıya pompalanır ve buhar yardımıyla sterilizasyon sıcaklığına ısıtılır.

c) Sterilizasyon sıcaklığındaki süt, buhar basıncının etkisiyle bekletme borusu ve buradan soğutucuya geçer.
d) Soğuyan süt, aseptik bir pompayla aseptik homojenizatöre pompalanır ve burada homojenizasyon işlemi yapılır.
e) Homojenizatörden iki kademeli soğutucuya gelen süt, önce soğuk su ile sonra buzlu su ile 25ºC ye soğutulur. Direkt yöntemde kullanılan su buharı, son derece saf ve hijyenik kalitesi yüksek olmalıdır.

1.1.2.2 Dolaylı UHT Yöntemi

Dolaylı UHT yönteminde süt, ön ısıtmadan sonra kural olarak homojenize edilmektedir. Sütün yüksek derecelere kadar ısıtılması ısı değiştiriciler içinde gerçekleştirilmektedir. Sterilizasyondan sonra süt, içerisinde oluşmuş arzulanmayan aroma maddelerinin ve gazların uzaklaştırılması amacıyla vakum altındaki deaeratöre gönderilmektedir. Dolaylı yöntemle çalışan bazı UHT tesislerinde sterilize edilmiş süt, sterilizasyondan sonra genleştirme kabına gönderilerek burada sıcaklığı çok kısa sürede 138ºC’den 112ºC’ye düşürülmektedir.

Sistem içerisindeki sıcak su, tüm sistem içerisinde 30 dk. sirküle ettirilerek sütle temas edecek yüzeylerin çalışmaya başlamadan önce steril hâle getirilmesi sağlanmalıdır.

Balans tankından pompa ile alınan çiğ süt, sterilizasyon halkasının ilk bölümünden geçerek rejenerasyon bölümüne gider ve burada ön ısıtma gerçekleştirilmektedir. Ön ısıtma iki kademeli yapılmaktadır. Birinci kademede sıcaklık 65ºC’ye yükseltilmektedir. 65ºC’ye ısıtılan süt bir by-pass yardımıyla homojenizatöre gönderilmekte ve homojenizasyon işleminden sonra, basınçla ikinci kademeye gelerek ön ısıtma işlemi tamamlanmaktadır.

Ön ısıtması tamamlanan süt sterilizasyon bölümüne gönderilir. Burada, plakalı ısı değişticideki buhar yardımıyla strelizasyon sıcaklığı olan 135-150 ºC’ye getirilerek bu sıcaklıkta bir kaç saniye tutulmaktadır.

1.2 UHT İçme Sütünün Ara Depolanması

Direkt veya indirekt yöntemle sterilize edilen ve dolum sıcaklığına (20ºC’ye) soğutulan süt ya doğrudan aseptik ambalajlama makinesine ya da depolanmak üzere steril tanka gönderilmektedir. Belli bir basınca dayanıklı olan ve özel yardımcı ekipmanlarla donatılmış olan steril tanklar, çift çidarlı olup silindirik şekilde iki tarafı bombeli olarak dizayn edilmektedir. Tanklar dikey ya da yatay şekilde yerleştirilebilmektedir. Kullanılmadan önce 35ºC’de 45 dakika süreyle sterilize edilmektedir. Tanka giriş ve ürünü ambalajlama makinesına götürecek borular da aynı süre ile sterilize edilmektedir. Sonra çift cidar arasından geçen soğuk su yardımıyla yüzeyler soğutulmaktadır. Kondens suyunun uzaklaştırılması için basınçlı steril hava verilir ve tank yüzeyleri 20ºC’ye geldikten sonra içine ürün alınmaktadır.

1.3 UHT İçme Sütünün Ambalajlanması

1.3.1 UHT İçme Sütü Ambalaj Materyalleri

Sterilize içme sütü üretimde kullanılan ambalajların aseptik ambalajlamaya elverişli, oksijen ve ışık geçirmeyen nitelikte olması gerekmektedir. Hatta ısı geçirgenliğinin sıfır olmasında yarar vardır. UHT sütlerin depolanma süresi uzundur. Bu nedenle ışık geçirgenliğinin sıfır olması kalitenin korunması açısından önemlidir.

Aseptik ambalajlama teknolojisi UHT işlemini tamamlayarak sütün uzun ömürlü hâle gelmesini sağlamaktadır. Aseptik ambalaj, altı katmanlı yapısı sayesinde ürünün hava ve ışıkla temasını önlemektedir. Bu katmanlar şu şekilde sıralanır:

Neme karşı koruyucu polietilen
Yapıştırıcı polietilen
Oksijen, koku ve ışığı engelleyen aseptik alüminyum folyo
Yapıştırıcı polietilen
Sıvı tutucu, polietilen

Bu katmanlardan karton, esas malzeme olarak kabul edilmektedir. Kutunun dik durmasında, materyalin sert oluşunda kartonun önemli yeri bulunmaktadır. Bu altı katlı malzemeden yapılan kutu, ürünü dış etkilerden tamamen koruduğu için aseptik ambalaj olarak kabul edilmektedir. Yüksek ısıya dirençli olan sporların yeniden üreme yeteneği kazanmalarını bu ambalaj materyali önlemektedir.

Ambalajında sterilize edilen sütler içinde çoğünlukla HDPE (yüksek yoğunluklu polietilen) şişeler kullanılmaktadır. Polietilen şişelerin kapatılmasında Al/LDPE’den oluşan, sıvanıp yapışabilen bir bant, ayrıca PP’den yapılmış vidalı kapak tercih edilmektedir.

1.3.2 UHT Sütün Ambalajlara Dolumu

1.3.2.1 UHT Sütün Plastik Şişelere Ambalajlanması

Helezonlu pres (ekstruder) içerisine konulan ham madde, ısının etkisiyle çekilerek önce plastik hortum hâline, sonra hava üflenmek suretiyle şişe haline dönüstürülmektedir. Şişelere sütün doldurulması ve şişe ağızlarının kapatılması iki değişik şekilde yapılmaktadır. Bunlardan birincisi, şişe hâline geldikten hemen sonra aynı makine içerisinde dolum ve kapama işlemlerinin yapılmasıdır. Kapama işlemi aynı ham madde ile gerçekleştirilmektedir. İkinci yöntemde ise şişeler üretildikten sonra yürüyen bir bant vasıtasıyla ayrı bir dolum ve kapama makinesine gitmektedir. Şişelerin kapanma işlemi ya aynı plastikten yapılan kapaklarla ya da alüminyum kaplamış kâğıtlarla yapılmaktadır. Diğer bir kapama yöntemi ise plastik şişe ağzının termik olarak kaynak şeklinde kapatılmasıdır.

1.3.2.2 UHT Sütün Karton Kutulara Ambalajlanması

Polietilen ve alüminyum folyo kaplamaları yapılmış, baskı işlemi tamamlanmış aseptik materyal makinelere yerleştirilmektedir. Rulo olan materyal bant halinde çekilmekte ve % 35 lik H2O2 banyosundan geçirilerek sterilize edilmektedir. H2O2’in kullanılmasının nedenleri kısa sürede mikroorganizmaları öldürmesi, makinelerde ve çalışan personele herhangi bir zarar vermemesi, kullanımının kolay olmasıdır. Düşük sıcaklık derecelerinde H2O2 fazla etkili olduğu için materyal sterilize edilmeden önce sıcaklığın en az 80-90°C’ye çıkarılması gerekmektedir. Materyal merdaneler arasından geçerken yüzeyden H₂O₂ sıyrılmaktadır. Daha sonra güçlü şekilde pozitif steril hava üflenerek H₂O₂nin tamamen uzaklaşması sağlanmaktadır. Bandın kenarları birbirine yanaşarak önce kenar kısmı kaynaşır, daha sonra kutunun alt kısmı yapışır. UHT süt belirlenen miktarda kutu içine boşluk kalmayacak şekilde dolar ve son olarak da kutunun ağız kısmı kapatılır ve ambalajlama işlemi tamamlanır. Aseptik şartlarda doldurulan karton kutularda satışa sunulan sütler, teknolojisi gereği soğuk zincire gerek kalmadan 4 aya kadar dayanmaktadır.

1.3.2.3 Ambalaj Üzerindeki Bilgiler

UHT yöntemiyle üretilen süt ambalajları üzerinde bazı bilgilerin bulunma zorunluluğu vardır. Bu bilgiler şunlardır:

Firmanın adı ve adresi
Parti numarası
Ürünün adı
Ürünün tipi
Litre cinsinden net miktarı
Ay ve gün olarak imal tarihi
Son kullanma tarihi

İçme sütünün tabi tutulduğu ısıl işlemin niteliği ürün adıyla aynı yüzde yer almalıdır. İçme sütlerine vitamin ve mineral ilave edilmişse ilave edilen vitamin ve minerallerin ismi ürün ismiyle birlikte etikette belirtilmelidir.

1.3.3 Depolama

TS 10928 Süt-UHT (Çok Yüksek Sıcaklık) Metodu İle İşlenen-Yapım Kuralları Standardı’na göre ambalajlanan ve sterilizasyon kontrolünden geçen içme sütleri satışa sunulmadan önce bir müddet muhafaza edilecek ise doğrudan güneş ışınlarından korunmuş temiz, rutubetsiz ve sıcaklığı en çok 20°C veya altında olan depolarda bulundurulmalıdır. Bu sütlerde mikrobiyel bozulma söz konusu olmadığından oda sıcaklığında depo edilmektedir.

1.4 Sterilize Sütün Raf Ömrü ve Nitelikleri

Sterilize süt, çok dayanıklı bir içme sütü çeşididir. Muhafazası ve taşınması kolay, raf ömrü pastörize sütle kıyaslanmayacak derecede uzundur. Sterilize sütün bu özelliği stok yapma olanağı sağlamaktadır.

Sterilize sütün diğer bir özelliği ise soğuk zincir gerektirmemesidir. Oda sıcaklığında depolanabilme imkânı olmaktadır.

Stabil bir karaktere sahiptir. Pastörize sütlerde kısa zamanda bazı değişiklikler olmasına karşın sterilize sütte uzunca bir süre belirgin değişim ve bozulma söz konusu değildir.

Hastalık yapıcı etkenlerden, yani patojen mikroorganizmalardan tamamen arınmıştır.

KAYNAKÇA

1.MEGEP, Pastörize Ve Sterilize İçme Sütü, Ankara,2007.

Sterilizasyon Nedir, Sterilize ?