Gıda Mühendisliği, Temel İşlemler I

1. Temel İşlemler I
Boyut Küçültme 2
Mühendislik Mimarlık Fakültesi
Gıda Mühendisliği Bölümü
Prof. Dr. Farhan ALFİN

2. ÖĞÜTME
En yaygın kullanılan ince öğütücüler;
• Bilyalı,
• Çekiçli,
• Valsli değirmenler

3. Bilyalı Değirmenler (Ball Mills)
Gıda endüstrisinin genellikle tahıllarla uğraşan işletmelerin konusunu
oluşturan ince öğütücüler, ürünü toz haline getiren makina ve
düzenlerdir.
Gıda boyaları gibi ince partiküllü ve toz halindeki ürünlerin
üretiminde kullanılırlar.
Bu sistemler, 2.5 – 15 cm çapındaki çelik bilyalar ile yarıya kadar
doldurulmuş yavaş dönen yatay bir paslanmaz çelik silindir gövdeden
oluşmuştur.

4. Bilyalı Değirmenler (Ball Mills)
.

5. Çekiçli Değirmenler (Hammer Mills)
Sertleştirilmiş paslanmaz çelikten
yapılmış kırıcı plakalardan oluşan,
yatay silindirik bir boşluk
bulunmaktadır.
Bu boşluk içine yüksek hızlı bir rotor
uzunluklar boyunca sallanan
çekiçlerle entegre edilerek
yerleştirilmiştir.

6. Çekiçli Değirmenler (Hammer Mills)
Çekiçli değirmenler daha çok baharat ve şeker gibi kristal yapıdaki veya lifli
gıdalarda yaygın olarak kullanılırlar.

7. Çekiçli Değirmenler (Hammer Mills)
Çekiçli değirmenlerde üründeki maksimum parçacık büyüklüğü;
 Şaftın devir sayısı,
 Radyal kanatçık sayısı,
 Diskin ölçülerine bağlı olarak değişir.

8. Valsli Değirmenler (Disc Mills)
Valsli değirmenler yaygın olarak
buğday öğütmek için kullanılırlar.
İki ya da daha çok sayıda paslanmaz
çelik vals birbirine doğru döner ve
gıda parçacıklarını valsler arasındaki
boşluktan dışarı atar.

9. Valsli Değirmenler (Disc Mills)
Bunlar ürünü öğütme bölgesi
denilen valslerin arasına çeker.
Valsler kullanım amacına göre
düz yüzeyli (liso) olabilir veya
yüzeyine diş (yiv) oyulabilir.

10. Valsli Değirmenler (Disc Mills)
Valsli değirmende partiküller üzerine uygulanan basıncın
büyüklüğü şu faktörlere bağlı olarak değişir.
• Valslere mal akışının oran ve tekdüzeliği
• Vals hızları
• Hızlı ve yavaş valslerin hızlarının oranı (diferansiyel)
• Vals yüzeylerinin tipi (dişli veya liso) ve durumu
• Vals aralığı
• Partiküllerin özellikleri



0
12 d)(),()( DDDxx 

11. Valsli Değirmenler (Disc Mills)
Burada kullanılan ana kuvvet valsler arasında bırakılan boşluğun yarattığı
sıkıştırmadır ancak, eğer valsler değişik hızlarda dönerlerse, gıdaya ilave
kesme kuvvetleri de etki eder.
Bir valsli değirmende partikuller vals yüzeyindeki dişler ve valsler
tarafından uygulanan basınç nedeniyle vals aralığına doğru itilirken
oluşturulan kesme ve sıkıştırma kuvvetlerine maruz kalırlar.
Vals aralığı değiştirilerek işlenen gıdaya özgün özellik geliştirmek üzere
istenen şekilde ayarlanabilir.

12. ÖĞÜTME
Öğütme hububat tanelerinde
endosperm ve kepeğin
birbirinden ayırmak ve
endospermi una indirgemek için
yapılan işlemdir.
Bir başka deyişle buğdayların un
veya irmik haline getirilmesi için
yapılan işlemdir.

13. ÖĞÜTME

14. Öğütme işlemi
Valsli değirmen günümüzde taş değirmenlerin yerini almış ve un fabrikalarında
kullanılan en önemli makinelerdir.
Gıda endüstrisinde ince öğütmenin en yoğun uygulandığı alan ekmekçilik ürünleri
endüstrisi, önde gelen hammadde buğday, pirinç ve mısır ve en yaygın kullanılan
ince öğütücüler ise valsli değirmenlerdir.
Buğdayların yabancı maddelerden temizlenip tavlandıktan sonra üzerinde dişler
bulunan veya bulunmayan farklı hızlarda donen vals adı verilen silindirler arasında
kırılarak eleklerden elendikten sonra 1-150 µm parçacık büyüklüğünde toplanan
ürüne un denir.

15. Valsli Değirmen
Bir değirmende 2 çift, yani 4 adet vals bulunur.
Vals çiftleri makine gövdesi içerisine üst üste (vertical),
yan yana (horizontal) veya 45 derecelik açı ile diagonal
yerleştirilebilir.
Yan yana pozisyonda vals başına düşen verim yüksektir,
ağır beslemeye ve yüksek vals hızına uygundur.
Diagonal tarzda yerleşimde ise valsler az alan
kaplamaktadır.

16. Valsli Değirmen
Valsli değirmen, 1: Besleme, 2: dağıtma vidası, 3: ön besleme valsi, 4: besleme
ayarlama plakası, 5: öğütme aralığını belirleyen manuel kol, 6:kilitleme kolu, 7: düz
valsler için bıçak kazıyıcı, 8: dişli valsler için fırça kazıyıcı, 9:öğütme aralığı aspirasyonu

17. Öğütme işlemi
Öğütme işlemi, un ya da irmik üretimi esas alınarak buğdayın, bir seri ve
aralıkları giderek küçülen vals ve elek sistemlerinden geçirilmesi ile
gerçekleşir.
Bir işletmede bir değil bir dizi valsli değirmen kullanılır.
Bunlar ard arda yerleştirilerek buğdayın kademeli olarak kabuğu ayrılır ve
endosperm inceltilir.
Öğütmede bir vals çifti ve hemen ardından gelen elekten oluşan sistemlerde
gerçekleştirilir. Bu sistemlere pasaj denir.

18. Valsli Değirmen
Bir dizi valsli değirmen

19. ÖĞÜTME
Öğütme işlemi 4 sisteme ayrılmaktadır:
Öğütme işlemi kırma, ufalama, ayırma ve sınıflama işlemlerini kapsar.
1. Kepek ve rüşeymin endospermden ayrıldığı KIRMA SİSTEMİ
2. Kabuğa yapışık halde bulunan az miktardaki endosperm parçalarının ve rüşeym
parçalarının ayrıldığı KAZIMA SİSTEMİ
3. Endospermi una indirgeyen REDÜKSİYON SİSTEMİ
4. Diğer 3 sistemden geri alınan endospermden kepeğin ayrıldığı KUYRUK
SİSTEMLERİ (Tailings System)

20. ÖĞÜTME
Buğday ilk aşamalarda kırma valslerinden geçirilir. Önce danenin kabuk
tabakası kırılır, protein ve nişastadan oluşan endosperm parçalanır ve
embriyo ayrılır.
İkinci ve üçüncü kırımlarda endosperm parçaları küçülürken daha plastik
bir yapıya sahip olan embriyo ezilir (yassılaşır) ve kepeği oluşturan kabuk
parçacıkları (pulcuklar) giderek ufalanır.

21. ÖĞÜTME Reduction SystemBreak System
First break
Second break
Third break
Fourth break
SIZ 1
3MD SIZ 2
A
B
B2
F
C
D
E
G
H
K
to C
to F
to F
Break roll
Reduction roll
Flour
Bran
Sifter
Wheat
Quiver sifters

22. ÖĞÜTME
Kırma ve ufalama işlemleri değirmenin kırma ve redüksiyon
sistemlerinde, ayırma ve sınıflama işlemleri ise pürifikasyon (irmik
temizleme) ve eleme sistemlerinde gerçekleştirilir.
Kırma valsleri dişli, öğütme valsleri dişsiz, düz valslerdir.
Dişli valsler kırma sisteminde, düz valsler redüksiyon
sisteminde kullanılır.
Böylece istenen ekstraksiyon derecesinde un elde edilir.

23. ÖĞÜTME
Pasajlarda kırma ve inceltme işlemlerinde 4 farklı ürün elde edilmektedir;
1. Endospermin yapışık olduğu iri kabuk parçaları
2. İri endosperm parçaları (irmik)
3. İnce endosperm parçaları (dunst)
4. En ince endosperm parçaları (un, 1-150).

24. ÖĞÜTME
Pasajlarda kırma ve inceltme işlemlerinde 4 farklı ürün elde edilmektedir;
1. Endospermin yapışık olduğu iri kabuk parçaları
2. İri endosperm parçaları (irmik)
3. İnce endosperm parçaları (dunst)
4. En ince endosperm parçaları (un, 1-150).

25. Valsli Değirmen
Değirmenlerde iyi ve uygun bir öğütme yapılabilmesi için;
Ürün uygun büyüklükteki parça ya da parçacıklardan oluşmalıdır,
Besleme tek düze bir hızla yapılmalıdır,
İstenilen küçüklüğe indirgenen parçacıklar en kısa süre içinde değirmeni terk etmelidir,
Daha iri olan parçacıklar istenilen büyüklüğü indirgeninceye kadar içerde kalmalıdır,
Değirmenin içinde oluşan sıcaklık artışı, sıcaklığa duyarlı ürünler söz konusu ise
giderilmelidir.

26. Yarı katı gıdaların boyutlarını küçültmek için
Yarı katı parçalarda boyut küçültme; et, meyve ve sebzeler yarı katı parçalar
sıvısına girerler. Bunların pek çoğu da lifli gıdalar olarak bilinir.
Yarı katı gıdaların boyutlarını küçültmek için sıkıştırma, kesme, parçalama ya
da yırtma işlemlerinden birisi ile ufalayan makine ve ya ekipmanlara “kesme
makinaları” diyoruz.
Kesme makina ve ekipmanları dört gruba ayrılır.
1. pul (flake) haline getiren dilimleme makinaları 2. Küp yapanlar,
3. Şerit (shreding) yapanlar ve 4. Pulp yapan makinalar.

27. Dilim ve Pul Haline Getiren (Flaking) Makinalar
Yüksek hızlı kesiciler olup, çoğunlukla salam, Peynir
ve benzeri gıdalar ve gofret gibi ürünleri kesmek için
kullanılan aletlerdir.
Sandviç ekmeklerinin üzerine konulacak olan ve fast
food sanayinde tüketilen peynir, pizza harçları,
pişmiş et, salatalık ve domateslerin kesilerek hızlı
hazır hale getirilmesinde kullanılırlar.

28. Küp Yapan (Dicing) Makinalar
Sebze, meyve ve etler küp şekil verilmek üzere önce dilimlenirler, daha
sonra da döner bıçaklar ile şerit haline getirilirler.

29. Pulp Yapan Makinalar (Pulpers)
Meyve ve sebze suyu ekstraksiyonunda (sıkıp çıkarma), yemeklik yağ üretiminde,
püre ve et imalatında ön işlemlerde kullanılırlar.
Silindirik yatay bir gövde içinde yine yatay konumlandırılmış yüksek devirle dönen
bir şaftın üzerine, uçları sertleştirilmiş çelikten yapılmış bıçaklar yerleştirilmiştir.
Her bıçağın karşısında gövde üzerinde birer bıçak yastığı konulmuştur. Bıçak uçları
ile bıçak yastıkları arasındaki boşluk, ürünün istenilen boyuta indirgenmesi amacı
ile ayarlanabilir. Ürün, dönen bıçaklar tarafından yüzlerce kez kesilerek ufalanır ve
silindirik elekten aşağıya geçer.
Sıkıştırma ve kesme kuvvetlerinin bir arada olduğu bir ünite bulunmaktadır.

30. Pulp Yapan Makinalar (Pulpers)
http://www.urschel.com/DiversaCut2110ADicer.html