Ton Balığı Konservesi Üretiminde Kaliteyi İyileştirmek Amacıyla Yeni Bir Tasarımın Prosese Uygulanması

Ton Balığı Konservesi Üretiminde Kaliteyi İyileştirmek

Amacıyla Yeni Bir Tasarımın Prosese Uygulanması

Program Kodu: 1003

Proje No: 113O859

Proje Yürütücüsü:

Prof. Dr. Bahar TOKUR

Araştırmacılar:

Prof. Dr. Ferruh ERDOĞDU

Prof. Dr. Hakan YAVUZ

Bursiyerler:

Elif Tuğçe AKSUN

Timuçin TÜMERKAN

MART 2017 ANKARA

ÖNSÖZ

Konserve üretiminde ısıl işlem uygulaması; ürünün en yavaş ısınan bölgesine (soğuk bölge – soğuk nokta) yeterli sıcaklık ve süre uygulanarak mikrobiyal (patojen ve bozulma etmeni mikroorganizmalar) ve enzimatik (üründe kalite probemlerine sebep verebilen enzimler) inaktivasyon sağlanırken ürünün besin değerindeki azalmaların kontrol edilmesi temeline dayanmaktadır. Ancak, mikrobiyal güvenlik kapsamında, uzun süre uygulanan yüksek sıcaklık, ürünün fiziksel, kimyasal, duyusal ve besinsel değerlerinde kayıplara neden olmakta ve yüksek enerji tüketimi nedeni ile ürün maliyetini artırmaktadır. Balık konservelerinde, uzun süreli yüksek sıcaklık uygulaması sonucunda vitaminler (tiamin, C- vitamini ve folat) ile çok doymamış temel yağ asitleri (EPA ve DHA) yıkıma uğrarken, TBA (tiyobarbütirik asit), serbest yağ asitleri gibi bileşenlerin düzeyi artmaktadır. Tekstürel özelliklerde olumsuz değişimler olurken konserve kabı yüzey alanına temas eden balık etlerinde kararmalar olduğu da belirtilmektedir. Ton balığı, Omega-3 bakımından en zengin balıklar arasında olmasına rağmen yağ miktarı az olan bir tür olup, içerdiği D-vitamini ile de vücutta kalsiyum ve fosfor emilimini arttırmaktadır. Protein biyolojik değeri açısından kazeinden daha verimli zengin bir lizin kaynağı da olduğundan proses sırasında elzem amino asitler ve lizin kaybının azalması önemli bir konudur. Ton balığı konservesi sektörü, Türkiye'de 2006-2011 yılları arasında tonajda %38, ciroda ise %87'lik bir büyüme kaydetmiştir.

Bu kapsamda bu projenin amacı, ton balığı üretiminde konserve geometrisinin değiştirilmesi ve kalaysız çelik (TFS) malzeme kullanımı ile, uygulama ve ticarileşme potansiyeli olan alternatif bir üretim teknolojisi ve teknik yaklaşımın endüstriyel üretime kazandırılması ve ürün kalitesinin arttırılmasıdır.

Projede, proses sırasında ısı transfer hızını arttırılarak ve proses süresini azaltılmış, yeni bir konserve geometrisi (kısmi toroid - halka geometrili) tasarlanarak ticarileşme potansiyeli olan bir ürün geliştirilmiş ve endüstriyel şartlarda denemeleri yapılmıştır. Ayrıca, TFS konservelerin kullanımı ile temas malzemelerinden (standart konservelerde görülebilen lehimden kaynaklanan kurşun bulaşması) gıdaya ağır metal iyonu ve bisfenol A gibi epoksirezin maddelerin migrasyonunun önlenmesine yönelik bir yöntem kullanılmıştır.

Standart konservelere göre daha dayanıklı olan kaynaklı gövde ile de proses sonrası kenet yerlerinden olabilecek bulaşmaların önüne geçilebilecek ve lak-altı korozyonu ve üründe kükürdün neden olabileceği renk değişiklikleri önlenebilecektir.

Proje çalışmaları, 160 ve 1705 g küçük ve büyük boy standart ton balığı konserveleri temelinde yapılmış, ürün sıcaklık değişimleri T-tipi iğne ısıl çiftler kullanılarak proses süresince kaydedilmiş ve proses süresi hesaplanırken soğuk noktadaki C. Botulinum sporlarının 10¹²’den 10⁰’a inmesi için gerekli (F0=12×0,21=2,52 dk) sterilizasyon değeri (F0)

kullanılmıştır. Daha sonra tasarımı yapılan TFS kısmi toroid - halka geometrili konservelerde öncelikle matematiksel yöntemlerle ürün sıcaklık dağılımı belirlenmiş, model doğrulama çalışmaları yapılmış ve gerekli sterilizasyon değerini elde etmek için proses süresi belirlenmiştir. Endüstriyel koşullara üretim çalışmaları proje destekleyici kuruluş SASU Su ve Tarım Ürünleri Gıda Tekstil San. Tic. Ltd. Şti (Adana)’da gerçekleştirimiştir. Belirlenen proses sürelerinde hem standart hem de TFS ve standart toroid - halka konservelerde proses öncesi, proses esnası ve proses sonrası 1 yıllık depolama süresince kalite kontrol testleri yapılmıştır. Fiziksel analizler kapsamında renk- tekstür analizi; kimyasal analizler kapsamında vitamin, amino asit profili ve yağ asidi analizi, ağır metal analizi,TBA ve serbest yağ asidi belirlenmiştir.

Bu projede, uygulama ve ticarileşme potansiyeli yüksek olan TFS ve standart toroid - halka geometrili konserve tasarımının ton balığı konservesi üretiminde kullanımı hedeflenmiştir. Böylece, en önemli kritik kontrol noktası olan ısıl işlemde gıda güvenliğini riske atmayarak proses süresini kısaltmak ve ürün kalitesini arttırmak amacıyla, uygulama ve ticarileşme potansiyeli olan bir teknik yaklaşım geliştirilmiştir.

Bu kapsamda çalışma, gıda güvenliği riskleri ile mücadele kabiliyetini geliştirmeyi, uluslararası rekabet gücünün artırılmasını hedefleyen “güvenilir gıda için minimum/alternatif işleme teknolojilerinin geliştirilmesi/iyileştirilmesi” olan çağrı konusunun amaç ve hedefleri içerisinde gerçekleştirilmiş olup, “Ton balığı konservesi üretiminde kaliteyi iyileştirmek amacıyla yeni bir tasarımın prosese uygulanması” başlıklı ve 113O859 numaralı proje TÜBİTAK “1003 Öncelikli Alanlar Ar-Ge projeleri Destekleme Programı kapsamında”

desteklenmiştir.

İÇİNDEKİLER

ÖNSÖZ……….. ii

TABLO LİSTESİ……… vi

ŞEKİL LİSTESİ………. viii

ÖZET………... xi

ABSTRACT………... xii

1.GİRİŞ……….. 1

2. LİTERATÜR ÖZETİ………. 3

3.GEREÇ VE YÖNTEM……….………. 6

3.1 Proje Gereçleri………...………... 6

3.2 Isıl İşlem Zamanının Matematiksel Yöntemlerle Belirlenmesi ve Model Doğrulama Çalışmaları………...… 12

3.3 Konserveleme İşlemi………...………. 15

3.4 Kalite Analizleri ………...……….. 15

3.5 İstatistiksel Analiz………....………. 18

4. BULGULAR ve TARTIŞMA……….………. 19

4.1 Kalaylı (Standart) ve Kalaysız (TFS) Levhadan Kısmi Toroid Konserve Kutu Üretimi ………..……… 19

4.1.1 Kalaylı (Standart) Levhadan Kısmi Toroid Konserve Kutu Üretimi …………... 19

4.1.2 Kısmi Revize Konservelerin Üretimi Için Yapılan Çalışmalar………...… 21

4.1.3 Kalaysız (TFS) Levhadan Kısmi Revize Toroid Konserve Kutu Üretimi…...…. 33

4.1.4 Kalaylı (standart) ve Kalaysız (TFS) Levhadan Üretilen Kısmi Toroid Konservelerde Kenet Kontrol Çalışmaları………...…. 43

4.2 Model Doğrulama Çalışmaları………....……… 46

4.3 Toroid Konserve Geometri Revizyonu Kapsamında Konserve Konik Taban Yüksekliğini Belirmek Amacıyla Gerçekleştirilen Simulasyonlar…………...………… 48

4.4 Kısmi Toroid Konservelere Uygulanacak Sterilizasyon Zamanının Belirlenmesi………...…... 58

4.5 Belirlenen Sterilizasyon Zamanlarında Endüstriyel Proses Koşullarının Uygulanması………...….. 65

4.6 Hammadde, Ön Pişirme (Proses Öncesi), Proses Sonrası (Sterilizasyon) ve Depolamada Kalite Analizleri………...…… 67

4.6.1 Tekstürel Özellikler………... 67

4.6.1.1 Kesme Kuvveti Testi (Kramer Shear) ……….... 67

4.6.1.2Tekstür profil analizi (TPA)……….... 67

4.6.2 pH……….…………... 76

4.6.3 Renk (L, a*ve b*)……….... 76

4.6.4 Lipid Oksidasyonu………... 82

4.6.5 Yağ Asitleri………...……….. 86

4.6.6 Ağır Metal (bakır, kalay), Sülfürdioksit ve Bisfenol A Sonuçları……….... 95

4.6.7 Aminoasitler……….... 97

4.6.8 Vitaminler………... 103

4.6.9 Duyusal Analiz ………... 108

5.SONUÇ ………..……….. 110

5.1 Sonuçlar………...……….... 110

5.1.1 Geliştirilen Toroid Konserve Geometrisi………... 110

5.1.2 Toroid Konserve Geometrisinin Proses Sürelerine Olan Etkisi... 110

5.1.3 Toroid Konserve Geometrisinin Kalite Parametrelerine Olan Etkisi………... 110

5.1.3.1 Tekstürel özellikler……… 110

5.1.3.2 pH………. 111

5.1.3.3 Renk………. 111

5.1.3.4 Lipid Oksidasyonu………... 112

5.1.3.5 Yağ Asitleri ……….... 112

5.1.3.6 Ağır Metal (bakır, kalay) sülfürdioksit ve bisfenol A İçeriği……... 112

5.1.3.7 Aminoasitler…..……….. 112

5.1.3.8 Vitaminler ………... 113

5.1.3.9 Duyusal analiz……….... 113

5.2 Öneriler………..… 113

6. TEŞEKKÜR……….. 115

6. KAYNAKLAR……….... 116 TABLO LİSTESİ

Tablo 1a. Dondurulmuş ton balığı duyusal değerlendirmesinde kullanılan tanımlamalar 16

ve

skorlar………...

Tablo 1b.Konserveleme prosesi öncesi ton balıklarının tazeliğinin belirlenmesinde kullanılan tanımlama ve skorlar ………... 16 Tablo 1c. Konservelenmiş ton balığında uygulanacak olan duyusal analiz tanımlama ve skorlar..

………... 17 Tablo 2. standart konserve–tam toroid konserve ve kısmi revize konservelerin boyutları (mm)..

………... 49 Tablo 3. Kalaylı (KAL) kontrol – toroid ve kalaysız (TFS) kontrol ve toroid konservelerde depolama sürecinde kesme testi (Kramer Shear - N) değişimi... 69 Tablo 4. Kalaylı (KAL) kontrol – toroid ve kalaysız (TFS) kontrol ve toroid konservelerde depolama sürecinde sertlik değeri (g/g) değişimi………... 71 Tablo 5. Kalaylı (KAL) kontrol – toroid ve kalaysız (TFS) kontrol ve toroid konservelerde depolama sürecinde kırılganlık değeri değişimi... 72 Tablo 6. Kalaylı (KAL) kontrol – toroid ve kalaysız (TFS) kontrol ve toroid konservelerde depolama sürecinde yapışkanlık değeri değişimi... 73 Tablo 7. Kalaylı (KAL) kontrol – toroid ve kalaysız (TFS) kontrol ve toroid konservelerde depolama sürecinde çiğnenebilirlik değeri değişimi... 74 Tablo 8. Kalaylı (KAL) kontrol – toroid ve kalaysız (TFS) kontrol ve toroid konservelerde depolama sürecinde dirençlilik değeri değişimi... 75 Tablo 9. Kalaylı (KAL) kontrol – toroid ve kalaysız (TFS) kontrol ve toroid konservelerde depolama sürecinde pH değişimi... 77 Tablo 10. Kalaylı (KAL) kontrol – toroid ve kalaysız (TFS) kontrol ve toroid konservelerde depolama sürecinde L* değişimi... 78 Tablo 11. Kalaylı (KAL) kontrol – toroid ve kalaysız (TFS) kontrol ve toroid konservelerde depolama sürecinde a* değişimi... 79 Tablo 12. Kalaylı (KAL) kontrol – toroid ve kalaysız (TFS) kontrol ve toroid konservelerde depolama sürecinde b* değişimi... 80 Tablo 13. Kalaylı (KAL) kontrol – toroid ve kalaysız (TFS) kontrol ve toroid konservelerde depolama sürecinde TBA (mg malonaldehit/kg) değişimi... 84 Tablo 14. Kalaylı (KAL) kontrol – toroid ve kalaysız (TFS) kontrol ve toroid konservelerde depolama sürecinde SYA (% oleik asit) değişimi... 85 Tablo 15. 160 G’lık Kalaylı (KAL) kontrol – toroid ve kalaysız (TFS) kontrol ve toroid konservelerde depolama sürecinde SFA (g/100 g) değişimi... 88 Tablo 16. 160 g ’lık Kalaylı (KAL) kontrol –toroid ve kalaysız (TFS) kontrol ve toroid konservelerde depolama sürecinde MUFA (g/100 g) değişimi... 89 Tablo 17. 160 g’lık Kalaylı (KAL) kontrol – toroid ve kalaysız (TFS) kontrol ve toroid konservelerde depolama sürecinde PUFA (g/100 g) değişimi... 90 Tablo 18. 1705 g’lık Kalaylı (KAL) kontrol – toroid ve kalaysız (TFS) kontrol ve toroid konservelerde depolama sürecinde SFA (g/100 g) değişimi... 92 Tablo 19. 1705 g’lık Kalaylı (KAL) kontrol – toroid ve kalaysız (TFS) kontrol ve toroid 93

konservelerde depolama sürecinde MUFA (g/100 g) değişimi...

Tablo 20. 1705 g’lık Kalaylı (KAL) kontrol – toroid ve kalaysız (TFS) kontrol ve toroid konservelerde depolama sürecinde PUFA (g/100 g) değişimi... 94 Tablo 21. Kalaylı (KAL) kontrol – toroid ve kalaysız (TFS) kontrol ve toroid konservelerde depolama sürecinde ağır metal iyonları (demir ve bakır) değişimi... 96 Tablo 22. Kalaylı (KAL) kontrol – toroid ve kalaysız (TFS) kontrol ve toroid konservelerde depolama sürecinde aminoasit kompozisyonu…... 99 Tablo 23. Kalaylı (KAL) kontrol – toroid ve kalaysız (TFS) kontrol ve toroid konservelerde depolama sürecinde vitamin kompozisyonu değişimi………... 105 Tablo 24. Prosesten hemen sonra (0. Gün) ve depolama boyunca ton konservelerinde tespit

edilen duyusal analiz sonuçları……….………... 108

ŞEKİL LİSTESİ

Şekil 1. Hammadde analizinde kullanılan dondurulmuş skipjack türü ton balığı…...

6

Şekil 2. Standart (A) ve TFS (B) teneke kutuların kesitleri………...

6

Şekil 3. Projede kapsamında imal edilmesi ve kullanılması önerilen (a) 160 ve (b) 1705 g standard konserve kutusu temelli toroid tasarımlı kutular………....

7

Şekil 4. Projede önerilen konserve geometrik modelinde ısıl işlem………...

7

Şekil 5. Toroid konserve kutu üretiminde alt ve üst kapağın gövdeye kenetlenmesi için her bir kapakta ihtiyaç duyulacak olan “2” kenetleme bölgesi………...………..

8

Şekil 6. Toroid modelin kısmi revizyonu amacıyla yapılan ilk kesit çalışması (a); kalaylı ve kalaysız levhadan üretilmesi planlanan toroid konserve modelinin dış görünüş (b) ve iç kesiti (c)………...

10

Şekil 7. Isıl işlem öncesi ve sonrasında araştırmada uygulanacak yöntemler…………...

11

Şekil 8. Matematiksel model çalışmasıyla toroid - halka geometrili konserve kesitinde elde edilen sıcaklık dağılım profili………....

14

Şekil 9. Matematiksel model çalışmasıyla standart konserve kesitinde elde edilen sıcaklık dağılım profili

………....

14

Şekil 10. (a) Kısmi oranda revize edilerek üretilmesi önerilen kalaylı levhadan üretilmiş 1705 gramlık toroid konserve kutular; (b) alt kapak ve (c) kenetleme yerleri……..……….

20

Şekil 11. (a) Alt – üst kapak ve gövde olmak üzere “3” parçadan oluşacak kalaylı levhadan üretilen 1705 gramlık; (b) kalaysız levhadan üretilen 160 gramlık konserve kutu rnekleri ve (c) toroid alt kapak modelleri ile (d) ısı transferi simülasyonları ile elde edilen optimum alt kapak geometrisi………...

21

Şekil 12. Çekme işlemi uygulanan 0.18 mm kalınlığındaki kalaylı levhalarda meydan gelen kopma (a), yırtılma (b) ve büzülme (c) problemleri………...

22

Şekil 13. Alt kapağın saç gövdeye kenetlenmesi sırasında gövde saçına bağlı yaşanan büzüşme ve kenetleme problemleri………...

25

Şekil 14. Kapatma işlemi sonrası uygulanan sızdırmazlık testi………...

26

Şekil 15. Kalaylı levhadan üretilmiş toroid alt kapaklar, kenet kıvrımları ve bu kapaklara uygulanan kapak contası...

26

Şekil 16. Kenetleme problemleri çözülmüş ve başarılı olarak kapatılmış olan 1705 ve 160 g’lık toroid kapaklı konserve kutular………....

27

Şekil 17. Kullanılacak kalıplar (a-1705 ve b-160 g standart kutu temelinde üretilecek olan kısmi toroid konserve alt kapak kalıp ölçüleri)………...

29

Şekil 18. (a) 1705 g (b) 160 g standart konserve kutusu temelinde üretilecek olan kısmi revize toroid konserve ölçüleri………...

31

Şekil 19. Konserveler için toroid kapakların ALS lakı ile laklanması ve fırınlanması……...

32

Şekil 20. (a) Kalaysız (TFS) levha ve (b) katmanları………....

33

Şekil 21. TFS malzemede direkt olarak denenen direnç kaynağı uygulaması sonuçları...

34

Şekil 22. (a) Asit kullanımı sonucu TFS levhanın saç yapısı bozulup değişik oran ve

dağılımda meydana gelen delinmeler; (b) ince zımparalama ile problemsiz elde edilen levha;

(c) başarılı şekilde yapılan kaynak uygulaması ile elde edilen konserve gövdesi...

35

Şekil 23. TFS levhadan toroid alt kapak üretiminde yaşanan yırtılma ve büzülme

problemleri………...

36

Şekil 24. Gövde birleştirmede standardizasyonun sağlanması amacıyla mekanik oluşturulan gövde kenet kenarları………...

36

Şekil 25. Kalaysız-TFS levha kullanılarak kısmi toroid konserve kutu üretimi aşamasında oluşan kenetleme problemleri………...

37

Şekil 26. (a) 1705 ve (b) 160 g’lık konserveler için kalaysız (TFS) levhadan üretilen toroid kapaklar………....

38

Şekil 27. TFS levha kullanılarak üretien 160 g kapasiteli konserve kutu gövdeleri……...

38

Şekil 28. TFS levhadan üretilmiş 1705 g kapasiteli kutu yapımında kullanılacak gövde ve konserve kutular………....

40

Şekil 29. TFS levha kullanılarak üretilen 1705 g kapasiteli toroidal kapak ve konserve kutular………...

40

Şekil 30. 1705 g standart konserve kutusu temelinde üretilecek olan kısmi toroid TFS konserve (a) kalıp ve (b) kutu ölçüleri………...

42

Şekil 31. 40 °C sıcaklıkta inkübatörde depolananan ve “yalancı kenet” oluşturan kalaylı ve kalaysız levhadan üretilmiş kısmi toroid konservelerde bombaj ve sızıntı problemleri..

44

Şekil 32. 40 °C sıcaklıkta inkübatörde depolanan ve “Yalancı kenet “ oluşumu gözlenmeyen kalaylı ve kalaysız levhadan üretilmiş 160 g ve 1705 g kısmı toroid

konserveler………...

45

Şekil 33. Konserve kutulara ZA Metal Kutu Ambalaj San. A.Ş-Adana’da uygulanan sızdırmazlık testi………...

45

Şekil 34. (a) İçerisine T-tipi iğne ısıl çift yerleştirilmiş kısmi toroid konserve (b) SASU firmasının kullandığı kutu kapatma makinası ile kapatılmış kısmi toroid konserve…...…..

46

Şekil 35. 1705 g kapasiteli standart konserveler temelinde hazırlanan kısmi toroid konserveler kullanılarak gerçekleştirilen deney-model karşılaştırma sonuçları…………...

47

Şekil 36. 1705 g standart konserve boyutları temelinde tasarlanan toroid ve farklı kısmi toroid konservelerin soğuk nokta sıcaklık değişimlerinin karşılaştırılması………....

50

Şekil 37. 160 g standart konserve boyutları temelinde tasarlanan toroid ve farklı kısmi toroid konservelerin soğuk nokta sıcaklık değişimlerinin karşılaştırılması...

51

Şekil 38. Isıl işlem prosesinin 4500. saniyesinde (a) 1705 g standart konserve; (b) bu temelde tasarlanan toroid ve (c) %75 konik yükseliğe sahip kısmi toroid (c) konservelerde simülasyonlar elde edilen sıcaklık dağılımları………...

54

Şekil 39. Isıl işlem prosesinin 1800. saniyesinde (a) 160 g standart konserve; (b) bu temelde tasarlanan toroid ve (c) %60 konik yükseliğe sahip kısmi toroid (c) konservelerde

simülasyonlar elde edilen sıcaklık dağılımları………...

55

Şekil 40. (a) 1705 g kapasiteli standart konserve temelinde tasarlanan kısmi toroid TFS konservede ısıl işlemin 4560. Saniyesinde elde edilen (b) 160 g kapasiteli standart konserve temelinde tasarlanan kısmi toroid TFS konservede ısıl işlemin 1800. saniyesinde elde edilen sıcaklık profili………....

56

Şekil 41. (a) 1705 ve (b) 160 g standart konserve boyutları temelinde tasarlanan kısmi toroid konserve soğuk nokta sıcaklık değişimlerinin standart konservelerden elde edilen sıcaklık değişimleri ile karşılaştırılması………...

57

Şekil 42. SASU firması tarafından (a) 1705 ve (b) 160 g’lık konservelerin üretiminde uygulanan ısıl işlem sıcaklık profili sonucunda elde edilen konserve merkez sıcaklık değişimleri………...

61

Şekil 43. Endüstriyel ısıl ilem profili uygulaması sonucunda (a) 1705 ve (b) 160 g’lık standart ve toroid konservelerin konserve merkez sıcaklık değişimleri...

62

Şekil 44. Prosesin 15. dakikasında konserve dikey kesitinde meydana gelen sıcaklık dağılımının 1705 g (a) standard ve (b) kısmi toroid konserveler için karşılaştırılması…....

63

Şekil 45. Prosesin 15. dakikasında konserve dikey kesitinde meydana gelen sıcaklık dağılımının 160 g (a) standard ve (b) kısmi toroid konserveler için karşılaştırılması...

64

Şekil 46. (a) Skipjack ton balıkları; (b) ön pişirme işlemi………..…………...

65

Şekil 47. Toroid konserveler için uygulanan farklı proses aşamaları (a) 1705 g; (b) 160 g kapasiteli konserveler………...

66

ÖZET

Bu projede, konserve ton balığı üretiminde konserve geometrisinin değiştirilmesi ve kalaysız (TFS) malzeme kullanımı ile, uygulama ve ticarileşme potansiyeli olan alternatif bir üretim teknolojisi ve teknik yaklaşımın endüstriyel üretime kazandırılması ve ürün kalitesinin arttırılarak enerji kullanımının azaltılması amaçlanmıştır. Önerilen toroid tasarımlı konserve kutuların imalatına yönelik çalışmalar sırasında kutuların endüstriyel üretimde kullanılabilmesi ve özellikle konservelerin kapatılma prosesine değişiklik getirmemesi açısından, detaylı bir tasarım çalışması yapılmıştır.

Toroid konserve geometrisi parametreleri ve ısıl işlem zamanının belirlenmesi için matematiksel simülasyon çalışmalarında, deneysel olarak belirlenen ürün ısıl yayınım katsayısı ve halı-hazırda uygulanan endüstriyel ısıl işlem koşulları toroid konserve geometrisisnin kullanılmasıyla proses sterilizasyon süresinde 1705 g temelli kalaylı malzemeden üretilen konservelerde %30; TFS malzemeden üretilenlerde %25 ve 160 g temelli konservelerde ise %15 kısaltma yapılabileceği sonucuna varılmıştır. Belirlenen proses sürelerinde endüstriyel üretim koşullarında üretilen konserveler 12 aylık süreçte oda sıcaklığında depolanmış ve farklı kalite parametrelerinde (tekstürel özellikler ve renk değişimleri, lipid oksasyonu süreci, yağ asitleri, amino asitler ve vitaminlerde olan değişimleri, ağır metal iyonları, bisphenol A ve sülfürdioksit içeriği) meydana gelen değişimler izlenmiş ve duyusal analiz çalışmasıyla ürün kalite özellikleri belirlenmiştir.

Bu kapsamda, uygulama ve ticarileşme potansiyeli yüksek olan toroid geometrili konserve tasarımının ton balığı konservesi üretiminde kullanımı konusunda tamamlanmış ve elde edilen sonuçlar temelinde üretilen toroid konservelerin hem proses güvenliğini tehlikeye atmadan endüstriyel proses süresinin kısaltılmasında hem de (özellikle kalaylı levhadan üretilen toroid konservelerin) ürün kalite özelliklerinin korunması amacıyla kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

Anahtar kelimeler: Konserve, konserve ton balığı, toroid geometri, kalite parametreleri

ABSTRACT

In this project, canning process and quality of canned tuna fish was improved applying an alternative canning technology in the production by modifying the can geometry and use of tin-free-steel (TFS) cans. The objective was to introduce this geometry revision into the tuna canning industry. Therefore, a detailed design study was carried out to develop the toroid cans and enable them to be directly used in the process.

For the required toroid can geometrical parameters and to determine the required processing time in an industrial process line, mathematical simulations were done using the experimentally determined thermal diffusivity value of the tuna fish. With this approach, it was demonstrated that 30 and 25% reduction in the sterilization time of the 1705 g based tin and TFS based cans were obtained plates while 15% reduction was for the 160 g based cans. At the given process – sterilization time conditions, an industrial processing condition was applied to the cans, and the processed cans were stored for 12 months at room temperature.

During the storage time, various quality parameters (changes in the textural properties and color, lipid oxidation, changes in the fatty acids, amino acids and vitamins, and heavy metal ions, bisphenol A and sulphurdioxide content) were determined, and their changes were analyzed. In addition, a sensory panel test was also carried out.

Within this concept, an application and industrialization potential project for the development and use of toroid cans in the tuna canning industry was completed. With the obtained results during the design and process stages and also storage time, toroidal geometry cans were demonstrated to enable the significant reduction in the process sterilization time without risking the process safety and (for especially the tin plate based toroidal cans) to keep the quality parameters of the canned tuna during the storage period.

Key-words: Canning, canned tuna, toroidal geometri, quality parameters

1.GİRİŞ

Gıda muhafazasında ısıl işlemin amacı, insan sağlığını tehdit eden patojenleri ve normal depolama koşullarında o gıdada bozulmaya neden olabilecek mikroorganizmaları öldürerek güvenli ürünlerin tüketiciye ulaşmasını sağlamaktır. Isıl işlem aynı zamanda gıdayı yenmez veya güvensiz hale getiren enzimleri inaktif hale getirerek ürünün raf ömrünü uzatan en etkili yoldur. Bu nedenle gıdanın konserve teknolojisi ile muhafazası, hala evrensel ve ekonomik tekniklerden birisi olmayı sürdürmektedir (Abdul Ghani vd., 2003). Isı transfer hızı ürünün kalitesini etkileyen en önemli etmenlerden birisi olup, konserve kabının şekli, ürün viskositesi ve ısısal-fiziksel özellikleri ile proses sıcaklığına bağlı olarak değişmektedir. Balık konservesi gibi katı-sıvı gıda karışımları içeren konserve ürünlerde, kondüksiyon ve konveksiyon eş zamanlı olarak gerçekleşmektedir. Bu ürünlerin proseslerinde ısınma süresi katı-sıvı sistemde ısı aktarımının yalnız kondüksiyonla gerçekleştiği varsayımına dayanılarak belirlenebilmekte, bu yöntem de doğal konveksiyonun etkileri ihmal edildiğinden ürünün gerekenden daha uzun süre ısıtılmasına neden olabilmektedir. Bu nedenle, aynı yaklaşım kullanılarak konvektif ısı transfer katsayısının (h) ve/veya yüzey alanının artırılması ve konserve kaplarının dış yüzeyi ile merkez noktası arasındaki mesafenin azaltılması sayesinde ısı transfer hızı artırılmış olacak ve böylece daha kısa sürede, daha az kalite kaybı ile üretim yapılabilecektir. Sterilizasyon ortamında ısı transfer katsayısı çok yüksek olduğundan ısı transferi hızını arttırılarak daha kaliteli ürünlerin elde edilmesi kapsamında konserve geometrisinin değiştirilmesi tek geçer yol olarak ortaya çıkmaktadır. Bu kapsamda, Karaduman vd. (2012) toroid geometrili konservelerin kullanılabilirliğini göstermişler ve deneysel-matematiksel yaklaşımlarla bu konservelerde ısı transerinin (iç yüzeyden de ısı transferi sağlanmasıyla) daha hızlı olduğunu belirtmişlerdir. Ayrıca iletimle ısı transferi olan ürünlerde konserve merkezinde yer alan soğuk noktanın konserve dış yüzeyi yönünde hareket etmesi ile proses zamanının kısaltılabileceği de belirlenmiştir.

Konserve üretiminde ısıl işlem uygulaması ürünün en yavaş ısınan bölgesine (soğuk bölge – soğuk nokta) yeterli sıcaklık ve süre uygulanarak mikrobiyal (patojen ve bozulma etmeni mikroorganizmalar) ve enzimatik (üründe kalite probemlerine sebep verebilen enzimler) inaktivavasyon sağlanırken ürünün duyusal özelliklerinin ve besin değerindeki azalmaların kontrol edilmesi temeline dayanmaktadır. Ancak uzun süre uygulanan yüksek sıcaklık yüksek enerji tüketimi ürün maliyetini artırmakta ve ürünün fiziksel, kimyasal, duyusal ve besinsel değerlerinde kalite kayıplarına neden olmaktadır. Balık konservelerinde, uzun süreli yüksek sıcaklık uygulaması sonucunda vitaminlerden tiamin, vitamin C ve folat ile çok doymamış yağ asitlerinden EPA ve DHA yıkıma uğrarken, TBA, TVB-N ve TMA gibi maddelerin düzeyleri artmaktadır. Tekstürel özelliklerde olumsuz değişimler olurken konserve kabının yüzey alanına temas eden balık etlerinde kararmalar olduğu da

belirtilmektedir (Auborg, 2001). Ürünün doğal yapısına bağlı olarak meydana gelen ısı transferi (iletim veya taşınım) ile konserve kabı geometrisi proses süresi ve ürün kalitesini etkilemektedir (Karaduman vd., 2012).

Ton balığı konservesi sektörü, Türkiye'de 2006-2011 yılları arasında tonajda %38, ciroda ise %87'lik büyüme kaydetmiştir. Pazar, 2010 yılına göre, hammade fiyatlarındaki artış ve tedarik zincirindeki sıkıntılar nedeni ile, miktar bazında %2 küçülmüş ancak ciro büyümesinde yine bir artış (%4) kaydedilmiştir. 2011 yılında ise 5 bin tonluk perakende satış ile ton balığı konservesinden 109 milyon TL lik kazanç elde edilmiştir. Daha sonraki yıllarda ise ton balığı konservesinin üretiminin artacağı belirtilmektedir. (Gıdahattı, 2013).

Toroid - halka geometrili TFS konserve kullanımı hem ısıl işlem süresini azaltarak ürün kalite özelliklerini etkileyecek hem de yukarıda belirtildiği gibi gıda güvenliği anlamında ağır metal iyonu ve farklı epoksirezin maddelerin ürüne bulaşmasının önüne geçilmiş olacaktır. Böylece uygulama ve ticarileşme potansiyeli olan alternatif bir üretim teknolojisi ve teknik yaklaşım endüstriyel üretime kazandırılmış olacaktır.

2. LİTERATÜR ÖZETİ

Konserve üretiminde ısıl işlem uygulaması, ürünün en yavaş ısınan bölgesine (soğuk bölge – soğuk nokta) yeterli sıcaklık ve süre uygulanarak mikrobiyal (patojen ve bozulma etmeni mikroorganizmalar) ve enzimatik (üründe kalite probemlerine sebep verebilen enzimler) inaktivavasyon sağlanırken ürünün duyusal özelliklerinin ve besin değerindeki azalmaların kontrol edilmesi temeline dayanmaktadır. Ancak uzun süre uygulanan yüksek sıcaklık-yüksek enerji tüketimi ürün maliyetini artırmakta ve ürünün fiziksel, kimyasal, duyusal ve besinsel değerlerinde kalite kayıplarına neden olmaktadır. Yapılan araştırmalar sonucunda, ısıl işlemle sterilizasyon sırasında bazı amino asitlerin ve hidrofobik vitaminlerin balık kasından dolgu sıvısına doğru geçtiği ve bu dolgu sıvısı tüketilmediğinde önemli besin kayıplarının oluştuğu saptanmıştır. Farklı oranda da olsa uzun süreli sterilizasyon işlemi esnasında en fazla hasar gören vitaminlerin tiamin, riboflavin, niasin, piyridoksin ve pantotenik asit olduğu belirtilmektedir (Seet ve Brown, 1983). Isıl işlemin enzimatik olmayan lipid oksidasyonunu ve hidrolizini artırdığı bir çok bilimsel çalışma ile ispat edilmiştir (Aubourg vd., 1990; Tokur, 2007). Farklı zaman/sıcaklık sterlizasyon koşulları karşılaştırıldığında (her durumda Fo = 7 dak ) daha kısa zaman fakat daha yüksek sıcaklığın daha fazla lipid hidrolizine sebep olduğu belirtilmektedir (Aubourg vd., 1997a). Stephen vd. (2010) farklı ısıl işlemlerin skipjack tuna (Katsuwonus pelamis)’ nın kimyasal kalitesine olan etkisini araştırdıkları bir çalışmada, çok doymamış yağ asitlerinden EPA ve DHA’ nın konserveleme işlemi sonucunda büyük bir çoğunluğunun yıkıma uğradığını belirtmişlerdir. Isıl işlem esnasında endojen enzimler inaktif olduğu ve mikrobiyal gelişim durdurulduğu için lipid oksidasyonu ve bu oksidasyon ürünlerinin diğer bileşenlerle interaksiyonu önemli kalite kayıplarının oluştuğu protein denatürasyonu meydana gelmektedir. Yapılan çalışmalarda, uzun süreli ısıl işlemin etkisiyle toplam serbest aminoasit içeriğinde de önemli azalmaların olduğu tespit edilmiştir. Bu azalmanın sebebinin, dolgu sıvısına geçiş ve /veya proteinlerin okside olmuş lipidlerle interaksiyonundan kaynaklanabileceği önerilmektedir (Pérez-Martín vd.,1989). Bunun yanında konservelenmiş tunalarda uzun süreli ısıl işlem sonucu, histidin ve sülfürik amino asitlerin dışında, özellikle lizin olmak üzere esansiyel amino asitlerin kaybolduğu da belirtilmektedir (Geiger ve Borgstrom, 1962; Tanaka ve Kimura, 1988;

Castrillón vd., 1996). Balık kaslarındaki başlıca proteinler myofibriler proteinler (myosin ve aktin), bağ doku proteinleri (kollajen) ve sarkoplazmik proteinlerden oluşmaktadır. Isıl işlemin bu proteinler üzerine en önemli etkisi olan denatürasyonun oluşması; myofibriler proteinlerin bağlarının kopması, sarkoplazmik proteinlerin çökelmesi ve jel formasyonu ve bağ dokularının çözülmesi sonucu ürünün tekstürel yapısında arzu edilmeyen değişimlere neden olmasıdır (Skipnes vd., 2009; Kong vd., 2007; Tornberg, 2005; Wattanachant vd., 2005a, 2005b; Baygar ve Şentürk, 2003). Kalite olarak tekstürde meydana gelen değişimlerin

incelenmesi üretici ve tüketiciler için en fazla tercih edilen duyusal kalite parametresidir (Ali vd., 2005). Balıklardaki tekstürel değişimlerin tespitinde duyusal ( ağız ve elde yarattığı hisse göre) ve enstrümantal (mekanik ve reolojik) olmak üzere iki şekilde değerlendirme uygulanmaktadır (Coppes vd., 2002). Bir çok araştırıcı tekstür değerlendirilmesinde duyusal analizden daha çok enstrümental metodu tercih etmektedirler. Bunun nedeni ise panelistler arasında tutarsız değerlendirmenin olabilirliliği, zaman alıcı olması, bütçeyi artırması, ölçümlerin tekrar edilebilirliği (panelistlerin eğitilmesi ile sağlanabiliyor) ve test için gerekli olan örnek miktarları olarak gösterilmektedir (Casas vd., 2006; Kolanowski vd., 2006).

Ayrıca, Castrillón vd. (1996), uzun süreli ısıl işlem sonucunda protein sindirebilirliğin, biyolojik değerliliğin ve net protein kullanımının değişebileceğini de öne sürmektedir. Bu kapsamda, konserve geometrisinin modifikasyonu ile, ısıl işlem süresinin kısaltılması direkt olarak ürün kalite özelliklerini etkileyecek ve enerji kullanımının azaltılmasıyla ürün maliyeti düşürülmüş olacaktır.

Son yıllarda, konserve kaplarının imalatında, kalay kaynaklarının azalması ile pahalı bir materyal olan kalay yerine kalaysız teneke üretilmektedir. Tin-free steel (TFS) adı verilen bu tenekeler, kalaylı tenekenin tüm mekanik özelliklerini taşımakta, ancak kalay yerine çok ince (metrekareye 50-100 mg) bir metalik krom ve krom oksit katmanı ile kaplanmaktadırlar.

TFS konserveler lakı çok iyi tutma özellikleri ile lak altı korozyonunun oluşmasını engellemekte (Mahadeviah, 1984) ve demir sülfit (FeS) ve kalay sülfit (SnS)’in neden olduğu renk değişikliklerinin de ortaya çıkmasını önlemektedirler (Maheswara vd., 2011; Kontominas vd. , 2006). Ayrıca, TFS kutular lehimlenme özelliği olmadığı için üç parçalı kutu gövdesi üretiminde kullanılan geleneksel kenetleme-lehimleme tekniği yerine yapıştırma veya kaynak yöntemi ile oluşturulmaktadırlar. Böylece daha dayanıklı bir gövde yapısı elde edilmektedir.

Gövde kenedinde lehim (kurşun içerikli) kullanılmadığı için, konserve içerisindeki ürüne lehim kaynaklı kurşun bulaşması olmamaktadır. Konserve kutularda metalik kontaminasyonun ürünün duyusal özelliklerini etkilemesinin yanında çok ciddi sağlık problemleri oluşturduğu bilinmektedir. Sreenath (2007) kalaylı ve alüminyum konservelerde depolanan balıklarda 18 aylık depolama boyunca kalay, demir ve krom metallerinin miktarının arttığını fakat endojen polimer kaplı TFS konservelerde ise belirtilen metal miktarında önemli bir değişimin olmadığını saptamıştır. Metal içerik yanında, kalaylı ve alimunyum konserve kaplarının yüzeyleri epoksi resinlerle kaplandığından (Staples vd., 1998), sıl işlemle ürüne Bisfenol A (BFA - epoksi resinlerin hazırlanmasında kullanılan en önemli reaktiflerden birisi) geçişi de olmaktadır (Brotons vd., 1995; Mungia-Lopez ve Soto- Valdez 2001). BFA'nın insan ve hayvanlarda hormon sistemine zararlar verdiği, cenin, bebek ve çocuklar üzerinde nörolojik ve davranışsal bozukluklara neden olduğu, prostat ve meme bezlerini etkilediği, kızlarda erken ergenliğe neden olduğu bunun da yalnızca üremeyi değil,

vücut gelişimini ve davranışları da etkilediği ileri sürülmektedir (Arnich vd., 2011; Fleisch vd., 2010; Wolstenholme vd., 2011). TFS kutuların, ton balığı konservesi üretiminde ısıl işlem ve depolama için uygun olduğu belirtilmekte ( Sreenath ve Ravishankar, 2007) olup, TFS’nin ton konservelerinde kullanımı 2004 yılında başlamıştır (Mukundan, 2007). TFS konservelerin estetik ve kullanışlı “kolay açılır kapak” sisteminin kullanılmasına olanak sağladığı da ayrıca belirtilmektedir (Sreenath vd., 2008).

3.GEREÇ VE YÖNTEM 3.1 Proje Gereçleri

Bu çalışma kapsamında, ülkemizde, ton balığı konservesi üretiminde görünüm, verimlilik ve lezzet nedeniyle tercih edilen Yellowfin ve Skipjack (Katsuwonu pelamis) türü ton balıkları tercih edilmektedir. Bu projede materyal olarak destekleyici kuruluş (SASU SU VE TARIM ÜRÜNLERİ GIDA TEKSTİL SAN. TİC. LTD. ŞTİ) tarafından da önerildiği üzere Skipjack türü ton balığı kullanılmıştır (Şekil 1).

Şekil 1. Hammadde analizinde kullanılan dondurulmuş skipjack türü ton balığı.

Proje kapsamında, 160 ve 1705 g kapasite temelinde kalaylı ve kalaysız tenekeden (TFS) elde edilen toroid - halka geometrili konserve kutularında ısıl işlem uygulanmıştır. 160 g kapasiteli konserve, genel olarak günlük tüketimde tercih edildiğinden, 1705 g kapasiteli konserve ise toplu tüketim yerleri tarafından tercih edildiğinden proje kapsamına alınmıştır.

Standart ve toroid - halka geoemetrili TFS kutular Şekil 2’de kesitleri gösterilmiş olan kalaylı ve polietilen tereftalat (PET) polimeri ile kaplanmış kalaysız tenekelerden imal edilmiştir.

kalaylı ve kalaysız levhadan üretilmesi önerilen toroid tasarımlı konserve kutuların kesitleri Şekil 3’ de verilmiştir.

Şekil 2. Standart (A) ve TFS (B) teneke kutuların kesitleri.

(a) (b) Şekil 3. Projede kapsamında imal edilmesi ve kullanılması önerilen (a) 160 ve (b) 1705 g standard konserve kutusu temelli toroid tasarımlı kutular.

Şekil 4. Projede önerilen konserve geometrik modelinde ısıl işlem.

Proje öneri formunda, toroid konserve modellerinin tercih edilmesinin sebebi, ısıl işlem süresinin kısaltması ve üretim ve maliyet avantajlarının sağlanabilmesi olarak belirtilmiştir. Bu durum Şekil 4’den de net olarak anlaşılmaktadır. Konservenin hem dış hem de içten ısıtılması ile proses toplam ısıl işlem süresinin kısaltılması ve bu bağlamda üretimde gerekli olan enerji maliyetlerinin azalması ve üründe kalite artışları elde edilebilecektir.

Yapılan çalışmalar sonucunda, toroid geometri kapsamında, dış silindir, iç silindir ve alt üst kapaklar olmak üzere 4 parça halinde kalaylı ve kalaysız levhadan üretilecek kutuların, alt kapak ve iç silindirin dış silindire montajının imalat aşamasında yapılması düşünülmüştür.

Ancak, bu kapsamda yapılan incelemelerde söz konusu sistemin iç içe geçmiş iki silindirden oluşması durumu sorunun temelini oluşturduğu anlaşılmıştır. İmalat için dış silindir, iç silindir ve alt üst kapaklar olmak üzere 4 eleman kullanılması planlanan sistemin alt kapak ve iç silindirin dış silindire bir şekilde zor da olsa montaj yapıldığı var sayılsa bile, iç silindir ve dış silindirli hali ile üst kapağın montajının ciddi sorun oluşturacağı, özellikle iki ayrı kenetli kapatma işleminin ard arda yapılması gerekliliğinin sıkıntı oluşturacağı imalatçı firmalar

tarafından da proje ekibine iletilmiştir. Yaşanan sorunun şematik açıklaması Şekil 5’de, toroid konserve kutu üretiminde alt ve üst kapağın gövdeye kenetlenmesi için her bir kapakta ihtiyaç duyulan “2” kenetleme bölgesi gösterilerek açıklanmıştır. Dolum yapılmış kutulara, üst kapağın montajının iki ayrı kenetli kapatma işlemi ile ard-arda yapılması gerekliliğinin kutularda kenetleme ve şekilsel deformasyona sebep olabileceği de tespit edilmiştir.

Şekil 5. Toroid konserve kutu üretiminde alt ve üst kapağın gövdeye kenetlenmesi için her bir kapakta ihtiyaç duyulacak olan “2” kenetleme bölgesi.

Şekil 5’de gösterildiği üzere konserve kutusunun sadece alt kapağı için iki ayrı kenardan kenetleme yapılması; aynı işlemin üst kapak için de tekrarlanması ve ikinci işlem olan üst kapağın kapatılması sırasında konserve içine gıdanın (işlenmiş ton balığı) doldurulmuş olması gerekmektedir. Daha da önemlisi, üst kısımda tekrarlanan kapatma işleminde birinci kapatma işlemi ile oluşan kenetleme ve ilgili şekilsel deformasyon maalesef ikinci kenetleme işleminde de sorun oluşturmaktadır. Ayrıca, bu formatta önerilen kutuların imalatına yönelik çalışmalar sırasında, imalatı yapacak olan firma yetkilileri ile yapılan çalışmalar, konserve kutu üretimi yapan firmalar (SBK, Sarten Ambalaj,Temiz-IşTeneke Ambalaj Sanayi ve Ticaret Limited Şirketi) ile projeyi destekleyen SASU firması yetkilileri -

çalışanları ile yapılan görüşmeler sonucunda, önerilen toroid geometrili konservenin imal edilmesiyle endüstriyel proseste kutu kapama amacıyla kullanılan sistemlerin de yeniden tasarlanması gerektiği, buna bağlı olarak yeni sistem - proje yatırımlarına ihtiyaç duyulacağı ve bu yatırımların da proses maliyetlerini olumsuz etkileyebileceği görüşü ortaya çıkmıştır.

Bu nedenle, projede önerilen geometrik modelin kalaylı ve kalaysız levhadan imalatı aşaması ve proseste kullanımı proje önerisi kapsamında tamamlansa dahi, konserve kutu kapatma sürecinin de yeniden tasarımı gerekeceğinden, proje sonuçlarının konserve sanayisi tarafından uygulanabilirliğinin hemen üretime yansıyamayacağı düşünülmüştür. Özellikle, üretimde kullanılan kutu kapama makinalarının modifiye geometriye uygun olmamasının yeni kutu kapama sistemi ihtiyacını doğuracağı, bu kapsamda yeni sistem tasarımı için ciddi bir yatırım gerektireceği özellikle konserve üreticisi firmalar ve SASU yetkilileri tarafından vurgulanmıştır. Yukarıda açıklanan kenetleme ve şekilsel deformasyon sorunları ve endüstriden gelen öneriler doğrultusunda kalaylı ve kalaysız levhadan tam toroid geometri olarak önerilen konserve kutuların,sadece kutu değişikliği yaparak prosesi geliştirme yönünde kısmen revize edilmesi için TÜBİTAK–TOVAG Araştırma Grubu Yürütme Komitesi Sekreterliği`nin görüşüne başvurulmuş ve revizyon başvurusu kabul edilmiştir.

Yukarıda açıklanan sorunlar ve endüstriden gelen öneriler doğrultusunda kalaylı ve kalaysız levhadan tam toroid geometri olarak önerilen konserve kutuların, Şekil 6’ da gösterildiği şekilde kısmi olarak revize edilmesi planlanmıştır. Yeni modelin en önemli avantajı, özellikle endüstriyel üretim aşamasında halen kullanılan kutu kapama sistemlerinin kullanımına olanak sağlaması olarak ortaya çıkmaktadır. Ayrıca, önerilen geometrinin revizyonu ile ortaya çıkan bu yeni tasarımda, yapılan ısı transferi simülasyonları ile proje önerisinde belirtildiği şekilde proses süresinin, standart prosese göre, tam toroid konservelerin kullanılmasının planlandığı gibi, ciddi oranda kısaltılabileceği ve bu temelde proje çıktılarının aynen muhafaza edileceği de gösterilmiştir. Bu kapsamda revize model de kısmi-toroid olarak da adlandırılabilecek konserve kutuların alt-üst kapak ve ve gövde olmak üzere 3 parçadan oluşturulması düşünülmüştür.

Kontrol grubu olarak, 160 ve 1705 g lık standart boyuttaki kalaylı ve TFS‘den üretilmiş konserve kutuları kullanılmış, kalaylı ve kalaysız 160 ve 1705 g’lık standart ve kısmi toroid - halka tasarımlı konserve kutuları kullanılarak ısıl işlem öncesi ve sonrası izlenecek yöntem çalışmaları ise Şekil 7’ de özetlenmiştir. Endüstriyel koşullarda kullanılan ısıl işlem normları 160 ve 1705 g kapasiteli standard konserveler için sırasıyla 120 °C'de 80 ve 120 dk. olarak verilmektedir.

(a)

(b)

(c) Şekil 6. Toroid modelin kısmi revizyonu amacıyla yapılan ilk kesit çalışması (a); kalaylı ve kalaysız levhadan üretilmesi planlanan toroid konserve modelinin dış görünüş (b) ve iç kesiti (c).

Şekil 7. Isıl işlem öncesi ve sonrasında araştırmada uygulanacak yöntemler.

Dondurulmuş olarak SASU SU VE TARIM ÜRÜNLERİ GIDA TEKSTİL SAN. TİC. LTD.

Şti'nden temin edilecek ton balığı (≈ 15 kg) başlangıç kalite analizlerinin yapılması için buz içinde Çukurova Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi Avlama ve İşleme Teknolojisi Bölümüne ait Protein Araştırma Laboratuarına getirilmiştir. Laboratuara ulaştırılan ton balıklarının 10 kg’ı tekstürel, renk analizlerinin yapılması için buzdolabı sıcaklığında (≈ 4 ^oC) çözündürülmüştür. Geriye kalan örnekler ise, ayrıntıları aşağıda belirtilmiş olan diğer kalite analizleri yapılıncaya kadar – 80 ^oC’de muhafaza edilmiştir.

3.2 Isıl İşlem Zamanının Matematiksel Yöntemlerle Belirlenmesi ve Model Doğrulama Çalışmaları

Toroidal geometrili konserveler için ısıl işlem zamanının belirlenmesi amacıyla gerçekleştirilen çalışmalarda model doğrulama amacıyla ürün sıcaklık değişimleri T-tipi iğne ısıl çiftler kullanılarak ısıl işlem süresince kaydedilmiş ve proses süresi Eşitlik 1'e göre belirlenmiştir:

   

 

121.1 0 10

0 0

10 10 12 0.21 2.52



  

    

 

 



 

c

c r T t

T t T

t t

F z dt dt dk

(1)

Proses süresi hesaplanırken soğuk noktadaki C. Botulinum sporlarının 10¹²’den 10⁰’a inmesi için gerekli (F0=12×0,21=2,52 dk) sterilizasyon değeri (F0) kullanılmıştır. F0 değerinin belirlenmesi için gerekli olan sıcaklık değişim değeri silindirik geometriler için gerekli sıcaklık değişim denkliği (Eşitlik 2) sayısal yöntemlerle çözülerek elde edilmiştir:

2 2

1 0 ,0 2

p

T k T T

r r R z L

t  c r r r z

 

     

        

         (2)

Bu eşitlikte, T sıcaklığı (°C), t zamanı (s), k,



p ton balığı için ısı iletim katsayısı (W/m- K), yoğunluk (kg/m³) ve ısı kapasitesi (J/kg-K) değerlerini, R ve 2L konservenin yarıçapı (m) ve uzunluğunu (m), r ve z ise radyal ve dikey yöndeki değişimleri göstermektedir. Ton balığı için gerekli ısısal özellikler literatürden elde edilmiştir. Örneğin Banga vd. (1993), ton balığı

için ısıl yayın katsayısı ^p k

 c



 

  

  

 değerini 1,26×10^-7 m²/s olarak belirlemişlerdir. Bu değer farklı kaynaklarda verilen değerler ile de uyumluluk göstermektedir. Literatür değeri kullanılarak yapılan doğrulama çalışmalarında problem çıkması durumunda, kullanılacak olan ton balığının ısıl yayınım katsayısı deneysel olarak belirlenecektir. Deneysel olarak ısıl özelliklerin ve ısıl yayınım katsayının belirlenmesine yönelik ayrıntılı bilgiler Erdogdu (2005 ve 2008) tarafından verilmiştir.

Eşitlik 2'nin çözülmesi için gerekli başlangıç ve sınır koşulları:





T r z T (3)

(0, , ) T z t 0

t

 

 (4)

 

   

 

 

   





0,2

, , , ,

, , , ,

r R r R

z L

z L

T r z t

k h T r z t T t

t T r z t

k h T r z t T t

t

 



 



    



    

 (5)

Sınır koşulu denkliklerde h ısı transfer katsayısını (W/m²-K), ^Ti ve ^Tise ürünün başlangıç sıcaklığı ve sterilizasyon ortamı sıcaklığını göstermektedir. Isıl işlem deneyleri buhar ortamında yapılacağından ısı transfer katsayısı çok yüksek olarak kabul edilecektir.

Konserve materyalinin de ince ve duvar kalınlığı ve yüksek ısıl iletim katayısı değerine bağlı olarak ısı transferine göstereceği direncin minimal oalcağı varsayımı yapılacaktır. Bu yaklaşımların doğruluğu, Erdogdu vd. (2010) ve Kızıltas vd. (2010) tarafından da gösterilmiştir. Verilen denkliklerin çözümü için Ansys V.14.5 (Ansys Inc, Canonsburg, PA) programı kullanılmış, toroid - halka konserve tasarımında da verilen denklikler aşağıdaki şekilde modifiye edilmiş ve konserve soğuk nokta yeri Ansys V.14.5 (Ansys Inc, Canonsburg, PA) programı sıcaklık dağılımı çıktıları kullanılarak saptanmıştır:

Model doğrulama çalışmaları yapıldıktan sonra tasarımı yapılacak olan (aynı miktarda ürün için gerekli iç ve dış çaplar belirlenecek - konserve yüksekliği standart konservelerle aynı kabul edilmiştir) TFS toroid - halka konservelerde öncelikle matematiksel yöntemlerle ürün sıcaklık dağılımı ve konserve soğuk nokta yeri tespit edilmiş, daha sonra model doğrulama çalışmaları yapılmış ve bu kapsamda F0>=2,52 dk değerini elde etmek için gerekli proses süresi belirlenmiştir. Proses süresi belirlenirken soğuma sırasında elde edilecek olan letalite birikmesi de dikkate alınırken otoklavın gerekli sıcaklığa ulaşması sırasında elde edilecek olan letalite artışı güvenlik faktörü olarak kullanılmıştır. Model doğrulama çalışmalarında konservelerin farklı noktalarında elde edilen deneysel sıcaklık değişimleri model sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Modelin doğrulanması çalışmalarından sonra, tasarımı yapılan toroid - halka konserveler de F0





koşulunu sağlayan proses zamanları tespit edilmiş ve belirlenen proses zamanlarında proses edilen konservelerde kalite analizleri yapılmıştır.

Toroid - halka geometrili konservede beklenen sıcaklık dağılım profili, basit bir matematiksel model çalışmasıyla konserve kesitinde, Şekil 8'de gösterilmiştir. Şekil 9'da ise standart bir konservede konserve merkezinde y-ekseni üzerinde yer alan soğuk nokta gösterilmektedir. Her iki şekilde de kırmızı renk sıcak - mavi renk ise soğuk bölgeyi göstermektedir. y-ekseni üzerinde aksi-simetrik olarak uygulanan bu sonuçlardan da görüldüğü üzere, toroid - halka konservede soğuk nokta, iç duvardan da uygulanan ısıl işlemin etkisiyle, eksen üzerinde olmayıp konserve içerisine hareket etmiş ve (konserve dış duvarı yüzey alanı iç duvar yüzey alanına göre ısı transferi açısından daha etkin olduğundan) konserve iç duvarına daha yakın bir bölgede gözlenmiştir. Bu şekilden de anlaşılacağı üzere, standart bir konservede y-ekseninde konserve merkezinde yer alan soğuk noktaya göre (Şekil 8), konserve içerisinde yer alan soğuk nokta sıcaklık yükselmesi daha etkin olacak ve bu kapsamda güvenlik kriteri olarak hesaplanacak olan gerekli proses süresi de kısalmıştır.

Isıl işlem süresinin kısaltılması direkt olarak ürün kalite özelliklerini etkileyecek ve enerji kullanımının azaltılmasıyla ürün maliyeti düşürülmüş olacaktır.

Şekil 8. Matematiksel model çalışmasıyla toroid - halka geometrili konserve kesitinde elde edilen sıcaklık dağılım profili.

Şekil 9. Matematiksel model çalışmasıyla standart konserve kesitinde elde edilen sıcaklık dağılım profili.

3.3 Konserveleme İşlemi

Bu projede konserveleme işlemi, endüstriyel üretim şartlarında matematiksel olarak belirlenen proses süresince projeyi destekleyen kuruluş olan, SASU SU VE TARIM ÜRÜNLERİ GIDA TEKSTİL SAN. TİC. LTD. ŞTİ’ ne ait konserve üretim hattında yapılmıştır.

Buna göre 5 kg’ lık bloklar halinde dondurulmuş olan skipjack türü ton balıkları buzdolabı sıcaklığında çözündürülmüştür. Çözündürülmüş ton balıkları 105 °C'de merkez sıcaklıkları 65

°C'ye gelinceye kadar ön pişirme işlemi uygulanmış (Perez-Martin vd., 1989) ve oda sıcaklığında uygulanacak soğutma işleminden sonra ton balığı etleri tasarlanan konserve kutularına yerleştirilmiştir. 160 ve 1705 g kapasiteleri konservelerde süzme ağırlığı 104 ve 1100 g olarak ayarlanmış ve kutulara dolgu maddesi olarak % 33 oranında ayçiçek ile % 2 oranında tuz eklenmiştir. Konservelere kapatma işlemi uygulandıktan sonra sterilizasyon aşamasına geçilmiştir. Sterilizasyon sırasında konserve kutusu soğuk nokta sıcaklığı T-tipi iğne ısıl çiftlerle ölçülmüş ve F0





Toroid - halka geometrili kalaylı ve kalaysız konserve kutularının kapaması ise tasarım kapsamında planlandığı şekilde SASU firmasında kullanılan kutu kapama makinaları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Belirlenen proses zamanlarında sterilize edilen konserveler bir yıl süre ile depolanmış ve bu süreçte aşağıda belirtilen fiziksel ve kimyasal analizler yapılmıştır.

Sterilizasyon sonrası ısıl işlemin kalite parametrelerine etkisinin tespiti için belirtilen kalite analizlerinden renk ve tekstür analizi aynı gün içinde yapılırken diğer örnekler daha sonra analiz edilmek üzere – 80 ^oC’ de depolanmıştır. Projede yapılacak olan kalite analizlerinin ayrıntıları aşağıda açıklanmıştır.

3.4 Kalite Analizleri

Proje kapsamında, buzlu köpük kutular içinde laboratuara getirilen hammadde, proses öncesi ve simülasyon çalışmaları ile belirlenen ısıl işlem süreleri de sterilizasyon uygulanan ton balığı örneklerinde (proses sonrası ve depolanmış) kalite analizleri olarak yağ asiti (Ichibara vd., 1996), tiyobarbutirik asit (TBA - Tarladgis vd., 1960), oleik asit cinsinden serbest yağ asidi (SYA - AOCS, 1994), renk (Calder, 2003), tekstür (Bourne, 2002) ve duyusal (Ko, 2006) analizler Ç.Ü. Su Ürünleri Fakültesi Avlama ve İşleme Teknolojisine ait Biyoteknoloji, Enstrümental Analiz ve Protein Araştırma Laboratuarları ile Ordu Üniversitesi Fatsa Deniz Bilimleri Fakültesinde yapılmıştır. Tekstür analizleri kapsamında Tekstür profil analizi (TPA) ve Kramer shear (kesme) testi uygulanmıştır. Aminoasit analizi, vitamin analizi (tiamin, riboflavin, niasin, piyridoksin ve pantotenik asit), demir, bakır, kalay ve bisfenola A analizleri Akdeniz Üniversitesi Gıda Güvenliği ve Tarımsal Araştırmalar Merkezinde

yapılırken, kükürtdioksit analizi MİKROKİM Gıda Analiz ve Kontrol Laboratuvarı’ n da hizmet alımı karşılığında yapılmıştır.

Tablo 1a. Dondurulmuş Ton Balığı Duyusal Değerlendirmesinde Kullanılan Tanımlamalar Ve Skorlar.

Kalite Parametreleri

Görünüm Koku İç kasların koku ve

tekstürü Skor

Mavi renkcilt, hafifçebasık, grigözbebeği;

matkırmızırenksolungaçları

Balıkveyatipikkabuklu deniz ürünlerikokusu

Sıkı, elastik, ve

matkırmızırenkkas 8 Beyazlatılmışmavi renkderi, batık

parçalıgözbebeği;

solukrenksolungaçları

Nötrya da hiçkoku yok

Daha azelastikve

gül renklikas 6

Tablo 1b. Konserveleme Prosesi Öncesi Ton Balıklarının Tazeliğinin Belirlenmesinde Kullanılan Tanımlama Ve Skorlar.

Kalite Parametreleri Kalite kusurları

Görünüm Koku

İnternal kasların koku

ve tekstürü

skor Kusurlar skor

Parlak koyu mavi deri rengi; dışbükey (biraz şişkin) şeffaf veya hafif gri gözbebeği; parlak kırmızı renkli solungaçları

Taze

“yosunumsu”

koku

Sıkı ve parlak

kırmızı kas 10

Göğüs yüzgeçleri kaybı veya hasarlı solungaç

-1

Fading mavi renk cilt, hafifçe basık, gri gözbebeği; mat kırmızı renk solungaçları

Balık veya tipik kabuklu deniz

ürünleri kokusu

Sıkı, elastik, ve mat kırmızı renk kas

8 Yaralı balık vücut -1

Beyazlatılmış mavi renk deri, batık Parçalı gözbebeği;

soluk renk solungaçları

Nötr ya da hiç koku yok

Daha az elastik

ve gül renkli kas 6 Şiş karın -2

Sarımsı, deride renk değişikliği, batık veya şişmiş gözbebeği;

Kahverengi renk solungaçları

Ekşi,acı amonyak kokusu

Yumuşak ve gevşek et, işaret parmağı ile dokunulduğunda parmak baskısı kalır ve opak kas

4

Başının veya yüzgeçlerinin kaybolması

-2

Kahverengiden siyaha deri renk değişikliği; batık veya şişmiş

kötü, dışkı, sülfür, çürük gibi koku

Çok yumuşak, yapışkan, dağılan, kahverengi,

2 Kimyasal kontaminasyon veya koruyucu (formalin mazot,

-4

gözbebeği;

kahverengi renkli solungaçlar

opak kas renk değişikliği

benzin, deterjan, belirtileri

Renk ölçümlerinde, Calder (2003) tarafından belirttiği şekilde, Konika Minolta CM-5 cihazı kullanılarak L*, a*, b* değerleri kaydedilmiştir. Analize başlamadan önce cihaz beyaz plaka ve siyah plaka ile kalibre edilmiştir. ‘L*’ değeri parlaklığı (beyazlık veya açıklık koyuluk);

‘+a*’ değeri kırmızı; ‘-a*’ değeri yeşil; ‘+b*’ değeri sarı ve ‘–b*’ değeri mavi renkleri temsil etmektedir. Duyusal analiz kapsamında ise Tablo 1a, 1b ve 1c’de belirtilen tanımlama ve skorlar 6 kişilik deneyimli bir panelist grubunca kullanılmıştır.

Tablo 1c. Konservelenmiş ton balığında uygulanacak olan duyusal analiz tanımlama ve skorlar.

Tekstür ve görünüm Koku Skor Kusur Skor

Temiz hafif pembe beyaz ton balığı eti;

mükemmel korunmuş çizgi çizgi orijinal kas yapısı;

Toplu kalması ve konserve kutusu dışına alındığında kolayca parçalanmaması

Taze

“yosunum su” koku

10

Yumuşak parçalı yuna kılçıkları ve/veya pulları (bireysel uzunluğu < 10 mm; bireysel gelişme<2 mm lik total büyüklüğü

≤100 m²

-1

Hafif pembe veya kahverengi yığınlı beyaz ton balığı eti;

orijinal kasın çizgi çizgi / yapısı korunmuş;

az düzeyde kırintılanma;

konserve kutusu dışına alındığında parçalanma olmaması

Tipik taze skipjack tuna kokusu

8

Yumuşak parçalı yuna kılçıkları ve/veya pulları (bireysel uzunluğu < 10 mm; bireysel gelişme<2 mm lik total büyüklüğü

≤100 m²

-3

Bulanıktan daha koyu

kahverengiye çalan beyaz ton balığı eti;

orijinal kasın büyük bölümü çizgi çizgi yapısını korumuş olması;

dikkate değer kırıntı oluşumu;

konserve kutusu dışına alındığında parçalanma olmaması

Hafif acımsı balık kokusu

6

Alazlanmış renk farklılıklarının, tuna yeşillenmesinin veya kan spotlarının tespiti

-3

Sarıdan az koyu kahverengi tuna doku yapısı;

konserve kutusu dışına alındığında filetonun önemli bir parçasının dağılması

Biraz ekşi bir koku;

yüksek derecede acılaşma kokusu

4

Sert yapılı tuna pullarının, irisin ve

omurga kemiğinin tespiti -4 Sarıdan az koyu kahverengi

tuna doku yapısı;

Biraz ekşi bir koku;

4 Sert yapılı tuna pullarının, irisin ve

-4

konserve kutusu dışına alındığında filetonun önemli bir parçasının dağılması

yüksek derecede acılaşma kokusu

omurga kemiğinin tespiti

Tekstür analizleri kapsamında; Kramer Shear kesme testi Aussanasuwannakul vd.

(2010) tarafından geliştirilen yönteme göre yapılmıştır. Ölçümler sırasında Texture Analyzer (Model TA-HDiR; Texture Technologies Corp., Godalming, UK) tekstür analiz cihazı kullanılmıştır.Kramer shear kesme testi için 5 bıçaklı kramer shear bıçağı kullanılmıştır. 50 kg'lık load cell kullanılmış olunup analizde kullanılan analiz öncesi hızı(pre-speed) bıçak hızı 5 mm/s, test hızı 2 mm ve analiz sonrası bıçak hızı 10 mm/s olarak uygulanmıştır. Ton balıklarının kesme bıçağına karşın gösterdiği direncini g/g olarak ifade edilmiştir. Tekstür profil analizi Bourne, (2002) tarafından belirtilen yönteme göre yapılmıştır. 50 kg.lık load cell kullanılarak belirtilen tekstür analiz cihazında testler yapılmıştır. P/0.5 mm'lik silindirik prob kullanılarak yapılan analizde test hızı 12 mm/s olarak uygulanmıştır. Uygulanan baskı oranı

%40 olarak ayarlanmış ve kovvet-deformasyon eğrilerinden, sertlik (hardness), çiğnenebilirlik (chewiness), yapışkanlık (adhesivieness), dirençlilik (resilience), kırılganlık (springiness) parametreleri elde edilmiştir.

Taze Skipjack tunaların duyusal değerlendirilmesi ve kalite kusurlarının değerlendirilmesi Tablo 1’e göre yapılmıştır (Ko, 2006). Dondurulmuş olarak laboratuara getirilen ton balıklarındaki tazelik testinde ton balığı için özel olarak geliştirilmiş olan (ve bu çalışama da kullanılan) duyusal analiz parametrelerine göre deneyimli panelistler (6 kişi) ile yapılan duyusal analiz sonucuna göre örneklerde görünüm, koku ve doku yapısı olarak ortalama 8,3 ± 1,3 puanlık bir skor değeri elde edilmiştir. Bu çizelgeden elde edilen skor değeri 8’in üzerinde çıktığında “QC pass” statüsünde değerlendirilmektedir. Buna göre çalışmada kullanlan örneklerin de “QC pass” statüsünde olduğu belirlenmiştir.

3.5 İstatistiksel Analiz

Projede 3 tekrar halinde belirli aralıklarla yapılacak kalite analizleri kapsamında esansiyel amino asit analizi, vitamin analizi, ağır metal ve bisfenol-A analizleri depolama boyunca 3 ayda bir olmak üzere proje boyunca toplam 7 defa örnekleme yapılacaktır. Diğer analizler ise depolama boyunca örnekleme 2 ayda bir olmak üzere proje boyunca toplam 9 defa örnekleme yapılacaktır. Analiz sonucunda elde edilen verilerin ortalamaların arasındaki farkın önemi tek yönlü varyans analizi ile tespit edilecek ve önemli bulunan farklar 0,05 önem düzeyinde SPSS 18.0 paket programı kullanılarak t-testi ve Duncan çoklu karşılaştırma testi ile karşılaştırılacaklardır (Bek ve Efe, 1995).

4. BULGULAR ve TARTIŞMA

4.1 Kalaylı (Standart) ve Kalaysız (TFS) Levhadan Kısmi Toroid Konserve Kutu Üretimi 4.1.1 Kalaylı (standart) levhadan kısmi toroid konserve kutu üretimi

3.1. Proje Gereçleri bölümünde açıklandığı şekilde endüstriden gelen öneriler doğrultusunda kalaylı ve kalaysız levhadan tam toroid geometri olarak önerilen konserve kutular Şekil 6’da gösterildiği şekilde kısmi olarak revize edilmişlerdir. Buna göre 1705 g kapasiteli kutularda, toroid şekli kısmen sağlayan koni yüksekliğinin toplam konserve boyunun %75’i - 160 g kapasiteli kutularda ise %60’ı kadar olması durumunda tam toroid konservelerde elde edilecek soğuk nokta sıcaklık değişiminin aynen elde edileceği yapılan simülasyon çalışmaları kapsamında belirlenmiştir. Bu konu ile ilgili yapılan çalışmalar detaylı olarak bölüm 4.3’de detaylı olarak verilmiştir. Bu kapsamda, geometride gerçekleştirilen kısmi revizyona baplı olarak, proje önerisinde belirtilen, proje çıktılarından bir sapma ortaya çıkmamıştır.

Bu kapsamda önerilen toroid konservesinin kısmi revizyonu ile elde edilecek yeni konserve geometrisi (Şekil 10) ile konserve kutu imalatında kenetleme yerlerinde herhangi bir değişiklik olmaması da kutu üretimini kolaylaştırmıştır. Böylece endüstriyel üretim açısından, hem kutu üretiminde radikal bir değişiklik yapılmadan hem de proses sırasında kullanılan kutu kapama makinası değişikliğine gidilmeden, mevcut makine teçhizatla konserve üretimine devam edilmesi sağlanmış olacaktır. Bu şekilde ton balığı konservesi üreten firmalar, projeden elde edilecek çıktıları herhangi bir ek maliyet gerektirmeden direkt kullanabilme olanağı elde edebileceklerdir. Bu durumun projede esas alınan “sanayiye uyarlanabilirliği” daha da mümkün hale getirmesi beklenmektedir. Ayrıca, kısmi revizyonla elde edilecek konserve kutu boyutları, standart satışa sunulan konserve kutu boyutları ile aynı tasarlanmıştır (endüstriyel üretim sürecini etkilememesi için kutu boyutlarında herhangi bir değişiklik yapılmamış sadece alt kapağın değiştirilmesiyle kısmi revizyon tamamlanmıştır).

Kutu imalatı kapsamında, 3 parçadan oluşan (alt – üst kapak ve gövde) kutular (Şekil 11a-b) için, gövde ve üst kapak üretimi standart olarak devam etmiş, sadece 3. parça olan toroid alt-kapak (Şekil11c-d) üretimi ayrıca yapılmıştır. Bu da mevcut sisteme sadece bir kalıp makinası ekleyerek fazla maliyet getirmeden, mevcut sistemlerin (özellikle de kutu kapama makinasının) kullanılarak üretimin gerçekleştirilebilmesine olanak sağlamıştır.

Böylece projede asıl hedef kitle olan ton balığı konservesi üreticileri ile birlikte kutu üreten firmalar için de uygulanabilirliği kolay olan ve az maliyetle üretim yapabilecekleri bir tasarım geliştirilmiştir. Ayrıca kısmi revizyonla elde edilecek toroid kutuların, proses sonrası raflardaki sunumunda, dış görünüş bakımından standart kutulara göre ilk bakışta herhangi bir değişiklik göze çarpmayacağı için tüketicinin geçmişten gelen ambalaj materyaline olan görsel

güveninin değişmesine ve süregelen alışkanlıklarını bırakmalarına gerek duymayacakları bir tasarım elde edimiştir. Yeni tasarlanan konservelerin üretici firmaların pazarlama stratejilerini kolaylaştıracağı da düşünülmektedir.

(a) (b)

(c) Şekil 10. (a) Kısmi oranda revize edilerek üretilmesi önerilen kalaylı levhadan üretilmiş 1705 gramlık toroid konserve kutular; (b) alt kapak ve (c) kenetleme yerleri.

(a) (b)

(c) (d)

Şekil 11. (a) Alt – üst kapak ve gövde olmak üzere “3” parçadan oluşacak kalaylı levhadan üretilen 1705 gramlık; (b) kalaysız levhadan üretilen 160 gramlık konserve kutu rnekleri ve (c) toroid alt kapak modelleri ile (d) ısı transferi simülasyonları ile elde edilen optimum alt kapak geometrisi.

4.1.2 Kısmi Revize Konservelerin Üretimi İçin Yapılan Çalışmalar

Kısmi revize toroid konserve kutularının üretimi için, ton balığı konserve kutu üreticilerinin kullandığı ton balığına özel lakla kaplanmış levhalar ile denemeleri gerçekleştirmek amacıyla SBK ve Sarten Ambalajın Balıkesir’ Karacabey ilçesindeki fabrika yetkilileri ile irtibata geçilerek 0,18 mm kalınlığa sahip laklı saç levhalardan temin edilmiştir. Konserve alt kapağında konik formda girinti oluşturulmasına yönelik imalat ve ilgili farklı teknikler değerlendirilmiştir. Şekil 12, çekme işlemi uygulanan 0,18 mm kalınlığındaki kalaylı levhalarda meydan gelen kopma, yırtılma ve büzülme problemlerini göstermektedir.