AR-GE036 DİREKT BUHAR ENJEKSİYON TEKNİĞİ İLE UHT ÜRÜN ÜRETİMİ

Proje kapsamında UHT süt, süt bazlı kompozit ürünler ve özel UHT ürünlerin üretiminde kullanılabilecek direkt UHT sistemi (buharın ürüne enjeksiyonu) prototip üretimini kapsamaktadır. Direkt ve indirekt UHT sistemleri arasındaki temel farklılık indirekt UHT sistemlerinde hedef UHT sıcaklığına çıkıldıktan sonra soğutma işleminin daha uzun süre almasıdır. Direkt UHT sistemlerinde hızlı soğutma (flash cooling) uygulaması nedeniyle süt bileşenleri daha az hasar gördüğü gibi işlenmiş ürünün oda sıcaklığında depolanma sırasında fiziksel stabilitesinin korunması da daha etkin sağlanabilmektedir.

Proje ile hedefimiz, hem ürün bileşimini korumak amacıyla vakumlama etkinliğini artırıcı tasarım geliştirmek hem de UHT sonrası bileşen ilavesini olanaklı kılacak bir aseptik dozajlama ünitesi geliştirilmiştir. Özellikle krema, yulaf, prinç ve badem sütü gibi kıvamlı ürünlerin yüksek ısıl işlemlerinde ve uzun raf ömrü elde edilmesinde hassas termal işlem sağlamaktadır.

GELENEKSEL MARAŞ USULÜ KONTİNÜ DONDURMA PROSES HATTI TASARIMI VE PROTOTİP İMALATI
AR-GE035 HİDROLİZE TOZ İPEK PROTEİNLERİ ÜRETİMİ

Proje kapsamında ipek böceği kozalarından elde edilecek serisin ve hidrolize ipek proteini (fibroin ağırlıklı) ticari olarak değerli bir protein olup biyoteknoloji, gıda, tıp, eczacılık-biyomedikal, doku mühendisliği, kozmetik alanında tüm dünyada kullanılmaktadır. Türkiye'de çeşitli bölgelerde yetişen ipekböceklerinin kozasından şimdiye kadar katma değeri yüksek ipek proteinleri üretimi yapılmamıştır. Bu nedenle proteinler ihtiyaç duyulduğunda yurtdışından Çin, Japonya, Hindistan ve Kore'den satın alınmaktadır.

İpek kozasının bulunan serisin ve fibroin proteinlerinin ayrılmasının ardından Nanofiltrasyon (NF) uygulaması ile protein konsantrasyonun artırılması daha sonra püskürtmeli kurutucu kurutulması için proses hattı geliştirilmiştir.

Ülkemizin öz kaynağı olan ve yetiştirilen kozalardan ipek proteinini izole etmek; Türkiye'de üretimi yapabilmek, dışa bağımlılığı azaltmak, ihracat yapabilir hale gelmek, sosyoekonomik gelişim ve sağlık sektöründe kullanımı yaygınlaştırmak için membran tekniği ile bütünleşmiş, katma değeri yüksek, otomatik hidrolize toz proteini üretim ve spray kurutma hattı ortaya çıkarılmıştır.

AR-GE029 SIVI LİZOZİMDEN TOZ LİZOZİM ELDESİ İÇİN PÜSKÜRTMELİ KURUTUCU SİSTEMİ

Lizozim ticari olarak değerli bir enzim olup, günümüzde çeşitli gıdalarda doğal bir antimikrobiyal ajan olarak, peynir, bira ve şarap üretiminde koruyucu ya da mikrobiyal prosesleri kontrol etmek amacıyla kullanılmaktadır. Lizozim, yumurta beyazında toplam yumurta beyazı proteinlerinin %3,5'udur. Ayrıca tavuk yumurtası albümini günümüzde bu enzimin temel ticari kaynağıdır. Raf ömrü 45-60 gün olan sıvı Lizozim kurutularak stabil hale getirilmekte ve 24 ay raf ömrüne sahip olmaktadır. Proseste kurutma amacıyla püskürtmeli kurutucu tasarımı ve imalatı yapılmıştır.

AR-GE041 SIVI YUMURTA AKINDAN TİCARİ OVALBUMİN EKSTRAKSİYONU

Hayvansal kaynaklı besinler içerisinde en yüksek protein kalitesine sahip olan yumurtanın besleyicilik değeri son derece yüksek olup, geçmişten günümüze insanlığın beslenmesinde önemli bir protein kaynağı olarak yerini almıştır. Yumurta beyazındaki ovalbumin, ovotransferrin ve lizozim proteinlerinin yanı sıra yumurta sarısı doğal olarak oluşan çeşitli bileşiklere (fosvitin, karotenoidler vb.) sahiptir. Yumurta proteinleri yüksek kaliteli proteinler olup, diğer gıda proteinlerinin kalitesini ölçmek için standart olarak kullanılmaktadır. Yumurta beyazındaki ovalbumin temelde serbest tiyol (SH) grupları redoks durumunu düzenlemekte, metal iyonlarını bağlayarak antioksidan özellik göstermektedir. Bu proje çalışmasında yumurta akından ovalbumin isimli biyoaktif bileşenin ayrılması ve saflaştırılması için Ultrafiltrasyon (UF) yönteminin kullanıldığı prototip proses hattı imalatı amaçlanmıştır.

Ovalbumin ticari olarak değerli bir protein olup, günümüzde çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Belli bir moleküler ağırlık değerine sahip olan  Ovalbumin, yumurta beyazında toplam yumurta beyazı proteinlerinin %50-54’üdür. Tavuk yumurtası albümini günümüzde bu proteinin temel ticari kaynağıdır. Ovalbumin, tavuk yumurtasının beyazında bulunan ana protein türü olup, birçok alanda farklı amaçlarla kullanılmaktadır. Özellikle proteinin saflığı, stabilitesi ve biyolojik aktivitesi nedeniyle tercih edilmektedir. Ovalbumin kullanım alanları; gıda ve kozmetik endüstrisi, biyoteknoloji, araştırmalar, tıp ve spor takviyeleri örnek verilebilir.

AR-GE040 HİBRİT MEMBRAN TEKNİKLERİ KULLANILARAK LAKTOZSUZ SÜT ÜRETİMİ

Laktozsuz UHT içme sütü üretiminde tüm dünyada yaygın olarak uygulanan yöntem pratik sütün beta-galaktozidaz (laktaz) enzimi ile ön işleme tabi tutulması ile süt şekerinin (laktoz) monosakkaritlerine hidrolizasyonudur. Bu prosesin en önemli handikabı, süt kurumaddesi içerisinde en yüksek konsantrasyona sahip bileşen olan laktozun hidrolizasyonu sonunda laktozdan daha yüksek tatlılık değerine sahip glukoz ve galaktoz oluşması ve sonuçta UHT içme sütlerinin daha tatlımsı bir tada sahip olmasıdır. Laktozsuz süt tüketimine eğilimi bulunan ancak duyusal tatlılık sorunu nedeniyle satın alma kararlığı göstermeyen tüketici gruplarına yönelik olarak laktoz içeriği membran teknolojisi ile azaltılmış ve enzimatik yolla laktozu hidrolize edilmiş UHT süt üretim hattı tasarımı bu projenin temel amacını oluşturmaktadır. Yapılan çalışmalar sonucunda Ardışık Ultrafiltrasyon ve Nanofiltrasyon yöntemleri kullanılarak  sütteki Laktoz konsantrasyonun yaklaşık %50 oranında azaltılmış olduğu görülmüştür. Laktoz konsantrasyonu %50 oranında azaltılmış sütlerin laktaz enzimi ile muamelesi sonunda oluşacak tatlılığın, normal süt tatlılık değerlerine yakın olduğu gözlemlenmiştir.

AR-GE034 MİKROFİLTRASYON TEKNİĞİ KULLANILARAK RAF ÖMRÜ UZATILMIŞ PASTÖRİZE İÇME SÜTÜ ÜRETİMİ

Günümüzde içme sütü üretim teknolojisinde, en çok bilinen ve uygulanan ısıl işlemler pastörizasyon ve UHT teknolojisidir. Pastörizasyonla kısa ömürlü ancak taze bir ürün elde edilirken; UHT ile uzun ömürlü ancak duyusal olarak beğeni düzeyi daha düşük bir ürün elde edilmektedir. Bu bağlamda belli gözenek çapına sahip Mikrofiltrasyon membranının kullanılması ile bakterilerin uzaklaştırılması eş zamanlı olarak  düşük ısıl işlem uygulanmasıyla raf ömrü uzatılmış pastörize içme sütü teknolojisi geliştirilmiştir.

Raf ömrü uzatılmış (ESL) pastörize içme sütü, pastörize süte göre daha uzun ömürlü ve duyusal olarak tüketiciye daha cazip bir ürün sunmak amacıyla geliştirilen yeni bir yöntemdir. Bu yöntem ile hijyenik şartlarda paketlenen süt, buzdolabı sıcaklığında muhafaza edildiği sürece 21-30 gün arası raf ömrüne sahip olmaktadır.

AR-GE031 TANDEM BESLEMELİ ULTRAFİLTRASYON YÖNTEMİ İLE KESİNTİSİZ BERRAK MEYVE SUYU ÜRETİMİ

Meyve suları; sağlıklı, olgun, taze ve temiz meyvelerden mekanik yolla elde edilen, elde edildiği meyvenin renk, tat ve koku gibi tipik özelliklerini gösteren, fermente olmamış ancak fermente olabilen ve fiziksel yolla dayanıklı duruma getirilen besleyici içeceklerdir. Meyvenin, meyve suyuna dönüşümü ilgili meyveye, işleme teknolojisine, son ürün niteliğine ve de tüketici isteğine göre değişebilmekte olup meyvenin doğal özelliği ve tüketim alışkanlığına bağlı olarak bazı meyveler (elma, üzüm, vişne, nar) daha berrak, bazı meyveler ise (şeftali, kayısı) daha bulanık şekilde işlenmektedir.

Berrak meyve suyu üretimi için, meyve suyu içinde bulanıklığa neden olan süspansiyon halinde bulunan katı parçacıkların veya kolloidal çözünmüş maddelerin, askıdaki proteinlerin, yağ ve polisakkaritler gibi büyük moleküllerin uzaklaştırılması gerekmektedir. Bu işlem ultrafiltrasyon (UF) ile yapılmakta olup, filtrasyon elementi olarak membranlar kullanılmaktadır. UF membranlar, uygun maliyeti, yüksek film oluşturma özelliği, üstün kimyasal ve termal direnci gibi birçok avantaja sahip olmasına rağmen, meyve suyundan ayrıştırılması istenilen parçacıkların çok küçük boyutta ve sıkışabilir nitelikte olmasından dolayı membran filtre elemanlarının tıkanma problemi en büyük dezavantajıdır. Firmamızda bu proje kapsamında, membranlarının çeşitli iyonik gruplar içeren polielektrolitler ile modifikasyonu ile kirlenmesini geciktirerek filtrasyon performansının ve tandem tank uygulaması ile üretim performansının attırılması sağlanmıştır.

AR-GE028 YUMURTA AKINDAN MEMBRAN FİLTRASYON YÖNTEMİYLE LİZOZİM ELDESİ VE SAFLAŞTIRILMASI

Günümüzde gıda endüstrisinde yapay antimikrobiyal koruyucuların yerini doğal kaynaklı gıda koruyucuları almaktadır. Lizozim, muramidaz veya Nasetilmuramit glikanhidrolaz gibi isimlerle de adlandırılan tükürük, gözyaşı ve mukus gibi vücut salgılarında bulunan glikozit hidrolaz cinsi bir enzim ve antimikrobiyal proteindir. Lizozim enzimi ticari olarak değerli bir doğal gıda katkı maddesi olup, günümüzde çeşitli gıdalarda doğal bir antimikrobiyal ajan olarak, peynir, bira ve şarap üretiminde koruyucu ya da mikrobiyal prosesleri kontrol etmek amacıyla kullanılmaktadır. Lizozim, belli bir  molekül ağırlığına sahip olup, yumurta akının toplam kuru maddesinin %3,4'nü oluşturmaktadır (Tablo-1). Lizozim proteini ticari olarak uygulama alanına sahip olan, günümüzde yaygın kullanılan tek antimikrobiyal enzim olarak bilinmektedir. Ayrıca lizozim doğal ve güvenli biyolojik antiseptik olarak kabul edilmekte ve tıp, ilaç gibi alanlarda da yaygın olarak tercih edilmektedir. Ticari açıdan en ekonomik olan kaynak, lizozimin yumurta akından eldesidir.

Lizozimin kimyasal özellikleri ve moleküler ağırlığı dikkate alındığında; enzimi yumurta akından ayırmak için membran tekniklerinden olan Ultrafiltrasyon (UF) yöntemi kullanmak geleneksel yöntemlere kıyasla maliyet ve ürün aktivitesi açısından çok daha uygundur. Bu proje ile firmamız yumurta beyazından lizozimin ayrımı ve saflaştırılması için tam otomatik bir üretim hattı geliştirmiştir.

AR-GE027 DEMLENMİŞ KAHVENİN MEMBRAN SİSTEMİ İLE KLARİFİKASYONU, DERİŞİKLENDİRİLMESİ VE ÜRETİM HATTININ TASARIMI İLE PROTOTİP ÜRETİMİ

Proje kapsamında, demlenmiş kahvenin membran sistemleri kullanılarak berraklaştırılması (klarifikasyonu), derişiklendirilmesi (konsantrasyonu) ve prototip üretim hattının geliştirilmesi hedeflenmektedir. Bu amaçla, demlenmiş olarak temin edilecek kahve çözeltisi içerisindeki askıda katı maddelerin mikrofiltrasyon (MF) sistemi ile uzaklaştırılarak berraklaştırılması ve takiben nanofiltrasyon (NF) prosesi ile suyunun uzaklaştırılarak konsantre hale getirilmesi amaçlanmıştır. Ek olarak ticari MF ve NF membranlarının çeşitli iyonik gruplar içeren polielektrolitler ile modifikasyonunun membranın kirlenmesini geciktirerek arıtma performansının daha uzun süreli sağlanması hedeflenmektedir. Laboratuvar çalışmalarını takiben yukarıda belirtilen hedefleri sağlayacak şekilde demlenmiş kahvenin membran sistemi ile klarifikasyonu ve derişiklendirilmesi için üretim hattının tasarlanarak, prototip imalatının gerçekleştirilmesi amaçlanmaktadır.

AR-GE025 YENİ NESİL ÇEVRE DOSTU YÜKSEK ENERJİ VERİMLİLİĞİNE SAHİP BÜTÜNLEŞİK ENERJİ DEPOLAMA SİSTEMİ TASARIMI VE PROTOTİP İMALATI

Florlu(F) gazların endüstriyel soğutma uygulamalarında yaygın olarak kullanılan kimyasallar olduğu bilinmektedir. F gazların küresel ısınma potansiyeli (KIP) yüksek seviyelerde olup, bu konuda yayımlanan F gaz yönetmeliğinin amacı F sera gazlarından kaynaklanan emisyonları kontrol altına almaktır. Bu anlamda, F gaz yönetmeliği gereği soğutucularda ve ısı pompalarında KIP değeri düşük olan soğutucu akışkanların kullanılması gerekmektedir. Prototipi yapılacak olan buzda enerji depolama sistemi gıda işletmelerinin enerjilerini verimli kullanmaları açısından önemli olup, enerji maliyetlerinin azaltılacak olması, çevreci olması, aynı zamanda yeni nesil depolama tankı ve ısı değiştirici içermesi açılarından buzda enerji depolama sistemi üretiminde verimlilik sağlayacak olması projeyi başlatma gerekçelerimizin başında gelmektedir.

Enerji sistemlerinde genel olarak buzda enerji depolama sistemleri bir tank içerisindeki çelik borunun dışında oluşturulan buz ile yapılmaktadır. Borunun dışında buz kalınlığı artıkça ısı transferi azalmakta, buz hedeflenen kalınlığına ulaşınca buz üretimi sonlanmaktadır. Soğutulacak su, borulardan dolaştırılırken buz erimekte ve su soğumaktadır. Gerekli soğutma yükünü sağlamak için uzun bir borulama ve hacimce büyük tanklar gerekmektedir. Bu anlamda buz üretiminde daha verimli bir tank ve ısı değiştirici geliştirilmesi ve kondenserden atılan ısının da ısıtma amacıyla gerekli olduğunda kullanılabilecek şekilde depolanarak değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Gemak Ar-Ge merkezimizin yapmış olduğu çalışmalar neticesinde mevcut teknolojinin yerine çevre dostu, düşük KIP değerine sahip bir soğutucu akışkanın kullanıldığı ve enerjiyi daha verimli kullanan bir soğutma sistemi geliştirilmiştir.

AR-GE021 GELENEKSEL TÜRK AROMASINA SAHİP, STANDART YOĞURT ÜRETİMİ İÇİN YÜKSEK ENERJİ VERİMLİLİĞİNE SAHİP İNKÜBASYON/SOĞUTMA SİSTEMİ GELİŞTİRİLMESİ

Gıda sektöründe faaliyet gösteren firmaların üretimlerinde kullanmış oldukları makinelerin üretim maliyetlerini düşürmesi, enerji tasarrufu sağlamaları, her şeyden önemlisi üretilen gıdanın AB normlarına uygun bir şekilde üretilmesi, kıvam ve aromasının istenilen düzeyde olması en önemli unsurlardır. Enerji verimliliğinin korunması konusu hem global hem de yerel olarak en önemli unsurlardan bir tanesidir. Prototipi yapılacak olan inkübasyon/soğutma odasının, yoğurt üreten işletmelerin enerjilerini verimli kullanmaları açısından oldukça etkin bir rol oynayacak olması, daha az enerji ile daha standart bir ürün elde edilmesini sağlayacak olması ve aynı zamanda gıda sektöründe üretiminin olmaması firmamızın projeyi başlatma gerekçelerinin en başında gelmektedir.

Ülkemizdeki küçük ve orta ölçekli fabrikalarda yoğurt üretimi için kullanılan inkübasyon odasının ısıtma sistemi %80 oranında aparey ile gerçekleştirilmektedir. Bu yöntemde odanın bir köşesine monte edilen aparey, inkübasyon odasını fanlar vasıtasıyla buhar ile ısıtmaktadır. İnkübasyon odasında yoğurtların oluşumu 4 veya 5 gözlü yoğurt arabalarında gerçekleşmektedir. Yoğurt arabalarında en alt kat ve en üst kat arasında sıcaklık farkının oluşması ve aparey yakınında bulunan yoğurt arabasındaki yoğurt sıcaklığı ile apareyden uzak yoğurt arabasındaki yoğurt sıcaklığı birbirinden farklı olmaktadır. Ayrıca ısıtma ve soğutma işlemlerinin farklı odalarda yapılması yoğurt arabalarının taşınması gerekliliğini ortaya çıkarmaktadır. Bu da tat, aroma ve kıvamda farklılıklar ortaya çıkarmaktadır. Fire oranı yükselmektedir. Bu nedenle proje kapsamında ısıtma ve soğutmanın aynı odada yapılmasına imkân veren enerjiyi verimli kullanan inkübasyon/soğutma odası prototip imalatı yapılmıştır.

AR-GE017 SÜT VE GIDA TESİSLERİNDE CIP SUYUNUN ARITILARAK KULLANILIR HALE GETİRİLMESİ

Gıda sanayinde suyun yeniden kullanım uygulamalarının hayata geçirilmesi için etkenler, azalan tatlı su kaynaklarına, ciddi su sıkıntısı ve kuraklık dönemlerine ilişkin artan gereksinimler ve su kalitesi boşaltım yasal düzenlemelerinin daha katı duruma gelmesi nedeniyle önemlidir. Ek olarak, çevresel ve ekonomik yönleri, gıda atık suyunun su yeniden kullanım amacı ile işlem görmesine yönelik özendirmelerdir. Gıda sanayi, atık su arıtımında membran süreçlerini, herhangi bir gıda tesisinde uygulanabilecek teknikler ve diğer temel işlemler ile birleştirebilmeleri (melez süreçler) gibi özelliklerinden dolayı geri dönüşüm ya da yeniden kullanım için arıtılmış su üretmek üzere inceler.

Gıda sanayindeki tipik atık sular, tesisin değişik bölgelerinden gelirler ve tesisin çalıştığı anda, gıda sanayinin çeşidine ve büyüklüğüne bağlı olarak akış ve bileşimde geniş bir dalgalanma gösterirler. Firmamız bu proje kapsamında, süt sanayisinde temizlik amacıyla kullanılan CIP(Cleaning in place-Yerinde temizlik) sistemlerinden ortaya çıkan atık suların tekrar sistemde ya da başka alanlarda kullanılabilecek şekilde geri dönüştürülmesi amacıyla membran filtrasyon sistemini geliştirilerek prototip imalatını tamamlamıştır.

AR-GE005 PEYNİR ALTI SUYUNDAKİ PROTEİNİN AYRILMASI, İŞLENMESİ, GIDA ÜRETİMİNDE KULLANILMASI PROSESİNİN TAM OTOMATİK ÜRETİM HATTININ TASARIMI VE PROTOTİP İMALATI

Peynir altı suyu,süt teknolojisinin en yan ürünlerinden biridir. Ulusal süt konseyi,2013 yılı verilerine göre, ülkemizde çiğ süt üretimi toplam 18,2 milyon tondur. Bu hesapla yılda üretilen çiğ sütün %20'sinin peynire işlendiği düşünülerek yaklaşık 3,6 milyon ton süt peynir yapımında kullanılmakta olup, bunun sonucunda da yaklaşık 2,9-3,0 ton(%80-85) civarında peynir altı suyu açığa çıkmaktadır. Bu miktardaki peynir suyundan elde edilecek besin maddelerinin maddi değeri dikkate alındığında konunun yatırım değeri açısından önemi daha iyi anlaşılacaktır. Ülkemizde peynir üretiminden arta kalan peynir altı suyu toz veya konsantre hale getirilerek değerlendirilmektedir. Ancak peynir altı suyu tozu üretiminin maliyeti oldukça yüksektir. Bu ihtiyaç sonucunda ultrafiltrasyon ile peynir altı suyundaki proteinin ayrılması ve işlenmesi prosesi geliştirilmiştir.

Bu proje ile atıl durumda olan peynir altı suyunun içerisinde bulunan proteinler geri kazanılıp üretimde tekrar kullanılması sağlanacak, böylece kullanıldığı ürünün yapı ve tadında optimum kalite sağlanırken, mevcut sistemlere kıyasla daha ekonomik, katma değeri yüksek, hijyenik ve güvenilir gıda üretimi oluşturulacaktır.