Pnömatik sistem ve hijyen | Değirmenci Dergisi
“Pnömatik taşıma sistemi, un endüstrisinde kuru ve toz ya da granül haline getirilerek akışkanlık kazandırılmış malzemeler için kullanılır. 1 mikrondan daha ince parçacıkların yanı sıra 15 mm’lik parçacıkların birkaç metreden birkaç kilometreye kadar olan tüm mesafelerde yatay ve/veya dikey olarak, saatte yüzlerce ton taşınması mümkün olmaktadır. Daha az kontrol ve bakım gerektiren bu sistemin temizliği ve otomatik hale getirilmesi daha kolaydır. ‘Dökme taşımacılık’ olarak adlandırılan bu yöntem sayesinde üretim sistemlerinde hijyen tam olarak sağlanabilmekte ve toz kalkması sorunu da en aza indirilmektedir.”
Un değirmenciliği endüstrisi ve dökme taşımacılık, güvenilirlik ve kalite bakımından birçok teftişten geçer. Amerikan Gıda ve İlaç Yönetimi Kurumu (FDA), konuyla ilgili standartları, “Mevcut İyi İmalat Uygulamaları ve Tehlike Analizi ve İnsan Besinleri için Risk Temelli Önleyici Kontroller” başlıklı yönergelerde ortaya koymuştur.
Un değirmenciliği sektörü, unun daha çok fırınlama amacıyla kullanılmasından dolayı, besin işleme şirketlerinde düşük riskli bir alan olarak değerlendirilmektedir. Fakat ısıya karşı dayanıklı toksinler üreten Basil ve Stafilokok türleri gibi patojenler bulunabilir ve bunlar ürün fırınlandıktan sonra bile hastalığa yol açabilirler.
Yabancı Maddelerden Koruma
Gıdanın yabancı maddelerden korunması, gıdanın işlenmesi ve nakliye sırasında; yağlayıcılar, yakıt, böcek ilacı, temizlik malzemeleri, sterilazasyon malzemeleri, sıçrayan kirli sular, sprey gazları, buhar gibi çeşitli mikrobiyolojik, kimyasal ve fiziksel kirleticilerden korunmasıdır. Bu gibi maddeler tarafından kirletilmiş olan una yabancı madde karıştığı değerlendirilir.
Un ürünleri, bileşenleri ve/veya içeriklerine, temizlik ve hijyen düzenlemelerinde tanımlanan yabancı maddelerin karışması durumunda, bunlar kirli gıda olarak kabul edilir. Bu durum, un işleme ve nakliyesi sırasında da ortaya çıkabilir. Zira yabancı maddeler, hijyen bakımından uygun olmayan uygulamalarla da ortaya çıkabilir. Hijyenik olmayan şartlarda işlenen, nakledilen, paketlenen gıda ürünlerinin yüzeyleri, herhangi bir kirletici tespiti olmasa bile kirlenmiş olarak değerlendirilir.Eğer gıda ürünü, hijyenik olmayan şartlara hazırlanır, paketlenir ya da işlem görürse kirlenebilir ya da sağlığa zararlı hale gelebilir.
Yabancı maddelerden koruma; ‘işlem öncesinde’, ‘işlem sırasında’ ve ‘işlem sonrasında’ olmak üzere 3 aşamalı bir süreci gerektirir:
Gıdayı işleyen paydaş, işlemenin ardından ürün elinden çıktıktan sonra tüm yabancı madde kaynaklarından gelen kirlenmeden sorumlu tutulamaz. Ancak işlem sonrası süreçte yabancı maddelerde koruma adına işlem sürecinde yapılanların da etkisi bulunmaktadır. Bunlar; paketleme malzemesinin seçimi, paketin sağlam olması, nakliye araçlarının temizliği ve diğer taşıma talimatlarının verilmesi olabilir. Bu sayede; biyolojik ve mikrobik kirlenme ile böceklenme ya da kimyasal maddelerin karışmasının yanı sıra dağıtım, nakliye ve depolama gibi süreçlerinde insanlar veya ortamın sebep olduğu kirlenmenin önüne geçilebilir.
Güvenilir ve sağlıklı gıda üretimi için Standart Sanitasyon Uygulama Prosedürleri gibi ön gereksinim programlarının uygulanması şarttır. Hatta kritik alanlarda kirlenmenin önüne geçebilmek adına daha karmaşık olan ISO 22000, HACCP sistemleri, ISO 22005 gibi standartlar da benimsenmektedir. Bununla birlikte, tüm bu hijyen programları, en son pnömatik taşıma teknolojilerinin un sektöründe kullanılmasına kadar kesin çözüm anlamına gelmiyordu.
Farklı gıda ürünlerinin nakliyesinde birçok faktör rol oynayabilir. Gıda ürünlerinin TIR ya da tren vagonlarında büyük miktarda taşınması konusunda özen gösterilmesi ve ürün güvenliği için ekstra önlemler alınması gerekmektedir. Taşınması hassas ürünler arasında; likit yumurta, meyve suyu ve süt ürünleri ile un, şeker, tuz, nişasta vb. gelmektedir.
Kuru dökme taşıma ve nakliyede uygulanan Pnömatik Sistem nedir?
Hammaddenin büyük miktarlarda gerektiği birçok endüstri sürecinde, hammaddenin tedarikçinin deposundan veya madeninden işlemenin yapılacağı fabrikaya ya da nihai konuma ulaştırılması için basınçlı boşaltma tankerleri kullanılır. Adından da anlaşılacağı üzere, basınçlı boşaltma tankerleri, yüklerini bir pnömatik taşıma sistemiyle boşaltır ve siloya bir boru hattı yoluyla ulaştırır. Böylece, büyük miktarlardaki malzemenin bir anda ve düzenli şekilde nakledilmesi daha ucuza mal edilmiş olur. Pnömatik taşıma, mühendislikte önemli bir konudur ve kimyasal madde, eczacılık, gıda, cam, çimento, plastik, madencilik ve liman işletmeciliği gibi çeşitli endüstriyel süreçlerde karşımıza çıkmaktadır.
Pnömatik taşıma sistemi ayrıca un endüstrisinde de kuru ve toz ya da granül haline getirilerek akışkanlık kazandırılmış malzemeler için de kullanılır. 1 mikrondan daha ince parçacıkların yanı sıra 15 mm’lik parçacıkların birkaç metreden birkaç kilometreye kadar olan tüm mesafelerde yatay ve/veya dikey olarak, saatte yüzlerce ton taşınması mümkün olmaktadır. Daha az kontrol ve bakım gerektiren bu sistemin temizliği ve otomatik hale getirilmesi daha kolaydır. ‘Dökme taşımacılık’ olarak adlandırılan bu yöntem sayesinde üretim sistemlerinde hijyen tam olarak sağlanabilmekte ve toz kalkması sorunu da en aza indirilmektedir.
Çökeltme kapları, torba filtreler, ters jet filtreleri ve Hepa hassas fitreleri daha çok malzemenin özelliğine göre değişiklik gösterirken, taşıma gazı genellikle ortam şartlarındaki hava olmakla birlikte, patlama riski ya da sağlığa yönelik tehlikelerin söz konusu olduğu uygulamalarda nitrojen ve karbondioksit gibi gazlar da kullanılabilir.
Basınçlı boşaltma tankerleriyle ilgili akış sorunları, doğal “besleme sisteminin” hareketli yapısı dolayısıyla pnömatik taşıma sistemlerinde görülür. Kendi kendine boşaltma yapabilen ve kendi körüğü ve operatörüne sahip olan tanker, tesisteki sabit sisteme bağlanır.
Daha fazla hava akışı, daha yüksek bir basınç limiti ve sabit borular sebebiyle sınırlı olan sistem daha hızlı aktarma oranları sağlar. Ancak bu mantık genellikle daha düşük etkinlikte taşıma ve problem çözme kabiliyetine sebep olur. Ortaya çıkan sorunlar arasında parçacıkların aşınmaya sebep olması, içeride ufalanan maddelerin birikmesi, haznenin havalandırılan alt kısmında kamburlaşma görülebilir.
Dökme taşımacılığın sağladığı büyük faydalar arasında ürünün depolama ve nakliyede hijyen şartlarının iyileştirilmesi ve üründe iyi özelliklere sahip homojen bir kıvamın sağlanması adına gereken doğru ve güvenilir dozajlama adına içeriklerin test edilebilmesi gelir.
Eğer test sonuçları, gereken parametrelerle uyumlu değilse, bu durumda istenilen kalitede kurabiyeler elde edebilmek için uygun işleme oranını tutturmak genellikle zor olur. Toz ya da sıvı haldeki hammadde taşınırken gıda içeriklerinin nakledilmesine özellikle önem verilmelidir. Taşıma kapasiteleri 5 ton ve 100 ton arasında değişen tanker ve demiryolu vagonlarında farklı ürünler taşınırken farklı teknik hususlara dikkat edilmesi gerekir. Un genellikle basınçlı boşaltma tankerleri veya vagonlarla taşınır. Bu araçlardan basınçlı hava ile 20-30 tonluk boşaltma için genellikle 20-30 dakika gerekir.
Unun pnömatik yöntemlerle aktarımı için genellikle büyük miktarda hava akışı gerekir ve bu işlem yapılırken unun aşırı derecede kurumaması adına sıcaklık ve nem oranına dikkat edilmesi gerekir.
Unun pnömatik olarak taşınması sırasında, unun önemli derecede kurutulmasını önlemek için sıcaklığa ve neme dikkat edilmelidir. Ağırlık hassasiyetleri üzerinde yapılan analizler, tahılların veya kurutulmuş protein içerikli ürünlerin her zaman daha dirençli olduğunu göstermektedir. Buğday unu ve mısır unu, en yüksek nem oranına sahip olan unlardır.
Tahılların Nem oranını bilmek niçin önemlidir?
Nem oranının tespiti, buğday ya da un Kalitesini analiz etmenin ilk adımıdır. Zira bu veriler, diğer testler için temel teşkil eder. Un değirmencileri, öğütme işlemi öncesinde buğdaydaki nem oranını standart bir düzeye getirir. Yüzde 14’lük nem oranı genellikle sonuçları nem oranından etkilenen diğer testler için bir çevirme katsayısı olarak kullanılır.
Nem ayrıca, tahılın depolanabilirliği konusunda da bir göstergedir. Yüzde 14,5’ten daha yüksek nem içeriğine sahip buğday veya un; küf, bakteri ve böceklerin üremesi için uygun bir zemin oluşturur ve hem depolama hem de nakliye sırasında bu biyolojik kirleticiler ürün içerisinde çoğalırlar. Buğday ve un, düşük nem oranına sahip olduğunda daha fazla dayanır.
Nem oranı, değirmencilikte kârlılığı da artırabilir. Un tartılarak satılır, tahıl tartılarak alınır ve değirmen işlemlerinden önce standart nem oranına ulaşılması için su eklenir. Ne kadar çok su eklenirse ürün o kadar ağır olur ve elde edilen kâr da artar.
Bununla birlikte, çok düşük neme sahip buğdayın işlenmeden önce standart nem oranına ulaştırılması için özel taşıma ve işleme ekipmanlarının ve dökme taşıma için özel araçların kullanılması gerekir.
Pnömatik Hava Beslemesinden Gelen Kirliliğin Temizlenmesi
Ürünün kirlenmesi endişesi; gıda, plastik ya da diğer yüksek saflık gerektiren emtiayı taşımak için pnömatik sistem kullananların en büyük sıkıntılarından biridir. Taşımada kullanılan havanın içinde bulunan mikroskobik parçacıklar, büyük kirlenme problemlerine yol açabilir.
Havada bulunan çok küçük parçacıklar, hava giriş filtrelerine takılmadan geçebilirler. Hava giriş filtresinden parçalar ya da körükte kullanılan yağlar, basınçlı havanın içerisine girebilir. Tüm bunlar; ürün kaybına, silo temizleme masrafına ve zaman kaybına yol açabilir. Basınçla hareket eden hava; taşıma hattından kuru ve serbest halde akabilen granüler malzemeleri taşır. Pnömatik taşımanın temel türleri; yoğun ve seyreltik fazlardır.
Seyreltik fazlı pnömatik taşıma, genel gıda işleme sektöründe ve silobaslarda en çok kullanılan yöntemdir. Seyreltik fazlı taşıma, nispeten düşük bir basınç (18 psi’den düşük) ve yüksek hava hızı (1000 cfm) kullanır. Taşınan malzeme, taşıma hattının kesit alanın %40’ından azını teşkil eder. Dökme taşıma yapan ekipman; bir vakum ile yoğun ya da seyreltik pnömatik taşımayı içerir.
Silobas, bağımsız bir pnömatik taşıma sistemi şeklinde görev yapan ve motorla hareket ettirilen bir körükle donatılmıştır. Hava taşıyıcının türü, akış hızı ve basınca göre değişir. Silobaslar çok çeşitli malzemeler içerdiklerinden; plastik ya da gıda saflığındaki ürünlerde kirliliğe katkı yapabilirler. Toz konsantrasyonu, parçacık boyutlarıyla ilgili dağılım ve parçacıkların kimyasal kompozisyonu; yerel faktörlerden ve çevresel şartlardan etkilenmektedir. Çevreden gelen parçacıklar, hem doğal süreçler hem de antropojenik kaynakların bir karışımından oluşur.
Kirletici konsantrasyonu, boyutu ve kimyasal kompozisyonu, tamamen silobasın konumu, çevredeki endüstriyel faaliyetler ve hava şartlarına bağlı olarak değişir. Örneğin, havadaki kirleticiler, dizel motorlardan çıkan dumanda bulunan parçacıkları yüksek oranda içerebilir.
Bununla birlikte, parçacıklar (doğrudan emisyon) daha çok rüzgarın taşıdığı maddelerdir ve körükten, endüstriyel süreçlerden, motorlu taşıt emisyonlarından ve yakılan akaryakıtlardan kaynaklanan metal parçacıklarıdır.
Sanayi bölgelerinde en çok partikül emisyonu; kömür ve petrolün yanmasından kaynaklanır. Kömürün yanması sonucu ortaya çıkan parçacıklar; karbon, silis, alüminyum ve demir oksittir. Petrolün yanması sonucu ortaya çıkan parçacıklar; karbon, kadmiyum, bakır, kobalt ve nikeldir. İkincil parçacıklar ise gazların atmosferik dönüşüm sonucu parçacıklar haline gelmesiyle oluşur.
İkincil parçacıklar daha çok kükürt temellidir. Atmosferik aerosolün çoğu 0.1-1.0 mikron arasındaki küçük tanecikler halinde dağılırken, bir kısmı ise beş mikrondan büyük olabilir. Ancak iki farklı haldeki aerosol, farklı fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir ve farklı kaynaklar tarafından üretilirler. Motorlu taşıt emisyonları dahil olmak üzere yanma sonucu ortaya çıkan parçacıklar genellikle küçüktür.
Ezme, öğütme, yükleme ve benzeri süreçlerde ortaya çıkan parçacıkların boyutları ise 15 mikrondan daha büyüktür. 1-10 mikron arasındaki boyutlarda değişen parçacıklar havada fark edilir sürelerle kalırlar ve giriş filtrelerine takılmazlar.
Bir hava giriş filtresi, genellikle polyester ya da kağıttan yapılmış bir filtreye sahiptir ve 10 mikrondan daha büyük kirleticileri yakalarlar. Filtre, pozitif sıkıştırmalı fanın önüne yerleştirilir ve onu havada uçuşan maddelerden korur. 10 mikrondan büyük parçacıklar kolaylıkla ayıklanır ve sadece kaynaklarına yakın yerlerde veya şiddetli rüzgarın söz konusu olduğu durumlarda bulunur. Bu parçacıklar genellikle giriş filtresi tarafından yakalanacaktır.
Havada uçuşan parçacıkların yanı sıra pozitif sıkıştırmalı fan da bir kirletici kaynağı olabilir.Bir fanın aşınmaya ve korozyona uğraması da parçacık oluşumuna yol açabilir. Eskime, yanlış kullanma ve soğutma, yüksek sıcaklık, nem ve kimyasal olarak aşındırıcı gazlar korozyon ile kireçlenme gibi diğer istenmeyen kimyasal reaksiyonları hızlandırabilir. Diğer bir kirlilik kaynağı ise fanın ciddi şekilde arızalanması durumunda yağ akıttığında görülür. Fanın yağı taşıma hattına girer ve ürünü kirletir.
Bir pnömatik taşıma sisteminin fanına hangi kirleticilerin girdiği, giriş filtresinin performansına ve hatta yüksek basınç (24 psi) filtresinin bulunup bulunmadığına bağlı olarak değişir. Bu tür bir filtre pozitif sıkıştırmalı fanın arkasına yerleştirilir ve ürünle temas etmeden önce pnömatik havayı filtreler.
Hattın içine yüksek basınç filtresi yerleştirilerek, 4 mikrondan büyük parçacıkların %99,998’u ile sıcak yağ veya yağ buharı hava akışından süzülür. Böylece yük, kirleticilerden neredeyse tamamen temizlenmiş olur.
Yine de giriş filtresi çevresel kaynaklardan gelen küçük parçaları taşınan malzemenin içine alabilir. Hatta bazı durumlarda, filtreleme elemanından kopan parçalar yükün içine girebilir. Katastrofik bozulma durumunda, pozitif sıkıştırmalı fanda bulunan yağ, taşınan malzemeye karışır. Daha önemlisi, bozulan fandan çıkan küçük parçalar da taşınan malzemeye karışabilir.
Gıda taşıma uygulamalarında ve siloya yükleme noktalarında kabul edilebilir kirlenme konsantrasyonlarına dair herhangi bir yasal standart oluşturulmamıştır. Bununla birlikte, Gıda ve İlaç Yönetimi Kurumu’nun tavsiyeleri doğrultusunda, her üreticinin kendi kalite standartları vardır. Plastik üreticilerinin birçoğu da benzer bir kalite kontrol programı uygulamaktadırlar.
Gıda saflığındaki ürünler ya da plastik ürünlerinin demir, kurşun veya diğer metallerden parçacıklarla kirlendiği gerekçesiyle geri çevrilmesi tüm paydaşlar için yüksek maliyete neden olmaktadır. Pozitif sıkıştırmalı fandan kaynaklanan yağın malzemeye karışması da yine aynı şekilde malzemenin israf olmasına ve konteyner, pnömatik taşıma hava hatlarının yeniden kullanılmadan önce temizlenmesi gerektiğinden bakım masraflarına yol açmaktadır.
Nemle ilgili akış problemleri ile
kurutucu kullanılarak mücadele:
Rutubet, silo duvarlarında nem çeken maddelerin oluşmasına veya taşıma hatlarını tıkayan topaklanmalara yol açabilir. Malzemenin yüzeyindeki buhar basıncı, daha çok kimyasal ve fiziksel yapısına ve bir dereceye kadar da sıcaklığına ve nem oranına bağlıdır. Her malzeme ve hava sıcaklığında, nem oranı ve bağıl nem arasındaki denge bağıntısı değişir.
Hava ve malzemeyi dengede tutarak, silo içinde yoğunlaşma meydana gelmesini bir kurutucu kullanarak önleyebilirsiniz. Bu sayede siloya giren havayı iklimlendirerek sıcaklığını ve bağıl nemini gereken düzeye getirebilirsiniz. Sistemin fanına bir kurutucu yerleştirerek, elinizdeki malzemelerin gerektirdiği havayı iklimlendirebilirsiniz.
Gıda İmalatçıları Birliği, düşük nemli gıdalar imal edilirken salmonella ile mücadele konusunda bir yönerge oluşturmak için bir Salmonella İle Mücadele Görev Ekibi kurmuştur. Söz konusu ekip, salmonella ile ilgili tehlikeleri tespit ederek kalite standartları belirlemekte ve araştırma-geliştirme, hijyen denetimi gibi konularla ilgili sorumluluklar, hedefler ve yöntemlerin tesis edilmesi konusunda çalışmalar yapmaktadır. Karmaşık gıda zinciri içerisinde söz konusu mücadelede temel yaklaşım, önleyici tedbirlerin alınmasına yöneliktir.
Gıda Endüstrilerinde Biyofilm Riskleri
Gıda sektöründe biyofilm riskleri konusunda neredeyse sadece patojenlerle ilgili bakteriler konusuna odaklanılmaktadır. Bununla birlikte gıda işleme sektöründe maya biyofilmleriyle ilgili çok az çalışma yapılmıştır.Biyofilm oluşumu, gıda ile ilgili sistemlerde, endüstriyel su sistemlerinde, kağıt ve paketleme sistemlerinde de sorunlara yol açabilir. Kuru dökme boşaltma tankerlerinde de gıda işleme yüzeyi olarak kabul edilmektedir, zira hammadde içeriğiyle doğrudan temas etmektedir.
HACCP standartları, biyofilm ile ilgili olarak daha net bilgiler sağlamakta ve gıda sektöründe biyofilm bulunmayan işleme sistemlerinin oluşturulmasına yardımcı olmaktadır. Bu yönergelerde, gıda hijyeni kontrolüyle ilgili alınacak önlemlerin, tehlikeyi performans hedeflerinin belirlediği seviyeye çekecek durumda olmasına dikkat edilmektedir ve önlemlerin ne kadar etkili olduğu da buna bağlı olarak ifade edilmektedir. (örneğin Salmonellanın %99.99 oranında azaltılması gibi)
Bir önceki yazımız olan "YENİ SEZON HASAT SONUÇLARI VE PİYASA BEKLENTİLERİ" başlıklı makalemizi de okumanızı öneririz.