Zeytin ağacı dünyada yetiştirilen en seki ağaçlardan birisidir. Eski çağlarda dostluk ve barışı simgelemektedir (günümüzde de öyle). Zeytin ağacının birçok türü vardır. Ancak en yaygın olanı Olea Europeae’ dir. Bu ağacın ana vatanı hakkında çok çelişkili bilgiler bulunmaktadır. Bir teoriye göre 5000 yıl önce İran ve Mezopotamya’ da yetiştirildiği ve buradan Suriye ve Filistin’ e yayıldığı belirtilmektedir. Buradaki insanların zeytin ağacı yetiştirdikleri ve bu kültürü gerek kara gerekse deniz yoluyla K. Afrika’ ya taşıdıkları ifade edilmektedir. Diğer bir bilgiye göre ise zeytinin anavatanının Afrika olduğu ve eski Mısırlıların zeytin yetiştirdikleri söylenmektedir. Bir başka kaynağa göre ise zeytinin ana vatanının Güney Anadoluda Hatayı’ da içine alan bir bölge olduğu ve buradan dünyaya yayıldığı şeklindedir. (Eski Yunanlıların Ege adalarından zeytini aldığı ve dünyaya yaydığı da iddia edilmektedir).
M.Ö. 16 yy’ da zeytinin Finikeliler tarafından Akdeniz adalarına, Libya’ya, Karta’ ya ve Yunanistan’ a götürüldüğü bilinmektedir.
Romalılar zeytini ve zeytin yetiştiriciliğini Yunanlılardan öğrenip tüm Avrupaya yaymışlardır. Yine Romalılar zeytinden zeytin yağı çıkarmışlar ve bu yağı yiyecek, yakıt ve temizlikte kullanmışlardır. (Dünyanın şu anda en büyük 2. zeytin yağı üreticisi İtalya’ dır.)
Amerikanın keşfinden sonra (16. yy) ilk yerleşimciler ve misyonerler Amerikaya şarapla birlikte zeytin yağını tanıtmışlardır. Fakat zeytin ağacı buradan Şili, Arjantin ve Kaliforniya’nın bazı bölgeleri dışında gelişme imkanı bulamamıştır. 19.yy’ da özellikle Avrupa’ da zeytin yağı üretimi max. Düzeye ulaşmıştır. Çünkü bu yy’ da halen özellikle aydınlatma yağ ve yağlı materyale dayanmaktaydı. Fakat günümüzde aydınlatma ve kozmetikten çok yemeklik olarak tüketilmekte ve zeytin ağacı iklim koşullarının elverişli olması nedeniyle büyük oranda Akdeniz bölgesinde yetiştirilmektedir. Başlıca üretici ülkeler sırasıyla; İspanya, İtalya, Yunanistan, Tunus ve Türkiye’ dir.
Zeytin Türkiye’ de özellikler Ege, Marmara, Akdeniz ve Güney Anadolu (G. Antep, Nizip) Bölgelerinde yetiştirilmektedir. Marmara Bölgesi daha çok salamura çeşitlerinin yetiştirildiği bir bölge olup üretiminin % 80’ ini Gemlik çeşidi oluşturur. ( Edincik su çeşidi de Balıkesir / Bandırma’ da yetişir). Ege Bölgesi ise Türkiye zeytin üretiminin yaklaşık % 70’ ini karşılamaktadır ve bu bölgede daha çok yağlık çeşitler yaygındır. En yaygın çeşitler ise Ayvalık ve Memecik’ tir. Akdeniz Bölgesinde ise daha çok yağlık çeşit yetiştirilmesine rağmen üretim oldukça düşüktür. Güney Anadolu’ da Gaziantep-Nizip bölgesinde bazı yağlık çeşitler yetiştirilmekte (Nizip-Kilis Yağlık) ancak son yıllarda bu bölge zeytin yağının bileşiminde kodeksin belirlediği orandan daha yüksek oranda D7 – stigmasterol bulunması özellikle ihracatta büyük sorun yaratmaktadır.
Kuvvetli kökleri ve dayanıklı gövdesi nedeniyle iklimsel koşullara, kuraklığa ve farkı topraklara karşı dayanıklı olan zeytin ağacı oldukça yavaş büyümekte ve boyu 3-20 m arasında değişmektedir. Ancak son yıllarda geliştirilen modern budama teknikleri sayesinde ağaçların boyu 4-5 m arasına düşürülmüş ve hasat kolaylaştırılmıştır. Zeytin ağacı gövdesindeki yumruların ekilmesi, sürgünlerin çeliklenmesi ve yabani delicelerin aşılanması ile üretilmektedir. Oldukça uzun ömürlü olan zeytin ağacı ( > 100 yıl) 4-8 yılda meyve vermeye başlar ve optimum verime 15-20 yılda ulaşır. 50 yaşından sonra verimden düşmeye başlar.
Oval şeklinde olan zeytin meyvesi perikarp (etli kısım) ve endokarptan (çekirdek) oluşmuştur. Perikarpta epikarp (kabuk) ve mezokarpten (etli kısım)oluşmuştur.
Meyve eti yani perikarp meyvenin yaklaşık % 68-83’ ünü çekirdek ise % 13-30’ unu teşkil etmektedir. Meyvedeki su oranı ise yaklaşık % 70’ lere kadar çıkabilse de genellikle % 50 civarındadır. Bunun yanında %1,6 protein, % 20 civarında yağ, %20 civarında karbonhidrat , %5-6 oranınsa selüloz , %1,5 civarında kül bulunmaktadır. Meyve ağırlığı Ekim ayından Kasımın ortalarına kadar artış göstermektedir. Daha sonra nem kaybı nedeniyle azalmaya başlar. Yağ oranı ise Aralık sonlarına kadar artış gösterir. Meyvede yağ birikimi Ağustos ayının başında başlayıp kış aylarının ortasına kadar sürer. Sonuçta zeytin kırmızımsı-mavi aldığında yağ oranı da en yüksek seviyesine ulaşır. Zeytin meyvesinin olgunlaşması yetiştirme bölgesinin rakımı, çeşit, sulama olanakları ve sıcaklık gibi faktörlere bağlı olarak birkaç ay sürebilir. Aromalı bir zeytin yağı elde etmek için olgun zeytinlerin zarar görmeden toplanması ve uygun bir yöntemle işlenmesi gerekir. Bu açıdan zeytinde olgunluk derecesi çok önemli bir kriterdir. Bilimsel açıdan elde edilen yağın kalitesi üzerine etkili faktörleri ölçmek ve matematiksel olarak açıklamak oldukça zordur. Yapılan çalışmalarda zeytin kalitesi üzerine olgunluğun % 30, çeşidin %20, hasat şeklinin %5, taşıma ve işlem öncesi depolama % 15 ve yağ elde etme yöntemlerinin ise % 30 etkili olduğu belirtilmiştir.
Zeytinin olgunluğunun belirlenebilmesi için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Bunlardan bir tanesinde zeytin ezmesinin görünür bölgedeki absorbsiyonu (665-525 nm) dikkate alınır. Bir diğerinde ise zeytindeki maleik asit / sitrik asit oranına bakılır. Ancak uluslar arası zeytin yağı konseyi ( IOOC) 1 kg zeytinden rasgele seçilen 100 adet zeytinin renk ölçümüne dayanan basit bir yöntem önermiştir. Bu yönteme göre olgunluk indeksi aşağıdaki eşitliğe göre hesaplanmaktadır.
Olgunluk İndeksi = (0 x n) + (1 x n1) + (2 x n2) +.............+ (7 x n7)
100
n à Kendi kategorisindeki zeytin sayısı
0 à Kabuğu oldukça koyu olan zeytinler
1 à Kabuğu sarı veya sarı-yeşil olan zeytinler
2 à Kabuğu sarımsı olan ve kırmızı nokta içeren zeytinler
3 à Kabuğu kırmızımsı veya açık viyole olan zeytinler
4 à Kabuğu siyah ve meyvenin etli kısmı tamamen yeşil olan zeytinler
5 à Kabuğu siyah ve meyvenin etli kısmı yarı yarıya viyole renginde olan zeytinler
6 à Kabuğu siyah ve meyvenin etli kısmı viyole olan zeytinler
7 à Kabuğu siyah ve meyvenin etli kısmı tamamen viyole olan zeytinler
Bu yaklaşıma göre en iyi hasat zamanı olgunluk indeksinin 5 olduğu zamandır. Ancak bu indeks bağıl bir indekstir ve çeşit, yetiştirme yöresi, iklim koşulları ve olgunlaşmayı etkileyen diğer etkenlere bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Bu nedenle her ülke kendi zeytin yağlarının kalitesine göre zeytinlerinin olgunlaşma değerlerini belirlemeli ve buna göre bir indeks hesabı geliştirmelidir.
Diğer taraftan optimum hasat zamanını belirlemek için toplam fenoliklerdeki değişimin izlenmesinin olgunluğun belirlenmesinde oldukça objektif bir yol olduğu ifade edilmektedir.
Dünya’ da ve Türkiye’ de Zeytin yağı Üretimi ve Tüketimi
Zeytin yağı özellikle Akdenizi çevreleyen ülkelerde yüzyıllardır üretilen ve gerek bu ülke insanlarının diyetlerinde gerekse bu ülkelerin ekonomisi ve kültürlerinde çok önemli bir yere sahiptir. Zeytin halen bir Akdeniz bitkisi olarak bilinmektedir ve 2 milyon ton olan toplam zeytin yağı üretiminin tamamına yakın bir kısmı bu ülkelerde üretilmektedir (%98-99) (Dünya bitkisel yağ üretiminin toplamı 50 milyon ton ve bu büyük oranda soya, palm, kanola, ayçiçeği olarak gerçekleşmektedir.)
Dünya üzerinde 8,5 milyon hektar alanda 900 milyon adet civarında zeytin ağacı bulunmaktadır ve bunların % 95-98’i Akdeniz Bölgesindedir.
Üretici ülkeler sırasıyla İspanya, İtalya, Yunanistan, Tunus ve Türkiye’ dir. Ülkemizde 90 milyon civarında zeytin ağacı bulunmaktadır ve dikili alan itibariyle en fazla alanı % 20 ile Aydın, üretimde de % 22,2 ile Aydın başta gelmektedir.
Ülkemizdeki üretim periyodisitesinin önüne geçilemediği için zeytin yağı üretimi yıllara göre çok büyük farklılıklar göstermekte ve var yılında 100 bin ton üzerinde gerçekleşen rekolte yok yıllarında 50 bin tonlar civarına düşmektedir.
ZEYTİNİN BİLEŞİMİ
Zeytin meyvesinin bileşiminde yağ, su, şeker, proteinler, antosiyaninler ve oleuropein bulunmaktadır.
1. Yağ : Yağ hücrelerin vakuollerinde bulunmaktadır. Damlacıklar çeşitlik büyüklüklerde (39-63 mikron) olabilir ve aynı hücrede küçük ile büyük damlacıklar bulunabilmektedir. Zeytinde yağ oranı sonbaharın başlarında kış aylarına kadar artış gösterir ve Kasım ayının sonları ile Ocak ayının başlarını kapsayan dönemde max. düzeyine ulaşır. Daha önce de belirtildiği gibi zeytin olgunluğu zeytin tanesinin büyüklüğüne ve özellikle kabuğun rengine göre belirlenir. Başlangıçta yeşil olan kabuk sarıya daha sonra kırmızımsı mor bir renge ve sonunda da koyu mor bir renge dönüşür. Zeytin olgunluğa eriştikten sonra yağ sentezi durmakta ve meyvede meydana gelen yağ artışı oransal (bağıl) olarak rutubet azalmasından kaynaklanmaktadır. Ancak mevsim soğuk olduğunda zeytinin yağ oranında azalma görülür. Zeytindeki yağ oranını zeytinin olgunluk düzeyi ile birlikte yetişme bölgesi de belirlemektedir. Kabuk rengi tamamen kırmızımsı mor olduğunda zeytin meyvesinin en yüksek oranda ve en kaliteli yağı içerdiği tespit edilmiştir. Buna ilaveten bu olgunluk düzeyinde fenoller ve uçucu bileşenler de optimum düzeydedir. Yapılan çalışmalarda Aralık ayının sonuna doğru yağ miktarı artarken toplam fenol miktarında azalma gözlenmiştir. Zeytinde yağ birikimi dört aşamada gerçekleşmektedir:
1. aşamada zeytinde çok düşük oranda yağ bulunur, 2. aşamada zeytin bütün yağını sentezler, 3. aşama stabil aşamadır ve bu aşamada zeytindeki yağ oranı değişmez, 4. aşamada ise aşırı olgunluktan dolayı zeytindeki yağ oranı azalır (nötral yağların bozulması, zeytinin yağ sızdırması).
2. Su : Zeytin meyvesinin temel bileşenidir ve meyvedeki su oranı % 70’ lere kadar çıkabilir. Organik asitler, tanenler, oleuropein ve diğer suda çözünen bileşenler için çözücü görevi görmektedir. Meyvedeki su oranını olgunluk düzeyi, çeşit, iklim, sulama olanakları ve toprak nemi gibi faktörler belirlemektedir. Yağ oranı artarken su oranı azalmaktadır.
3. Şekerler : Zeytin etinin temel şekerleri glikoz ve früktozdur, bunların yanında bazı çeşitlerde sakaroz, mannoz ve galaktoz da bulunmaktadır. Çekirdekte ise glikozun yanında düşük oranlarda früktoz bulunmaktadır. Şeker oranı yağ oranına zıt bir şekilde olgunlukla birlikte azalmaktadır.
4. Protein : Zeytinin etli kısmı % 1,5-3 oranında protein içermektedir. Bu oran özellikle çeşit ve olgunluk düzeyine bağlı olarak değişmektedir. Zeytinde de diğer bitkilerde bulunan bütün amino asitler bulunmaktadır (elzem amino asitler).
5. Antosiyaninler : Zeytinde bulunan antosiyaninler glikozit antosiyaninlerdir ve bunlardan glikozit siyanidin ile glikozit feonidinin olgun zeytinlerin mor renklerinden sorumlu olduğu belirtilmiştir.
Antosiyaninler meyve gelişiminden sonra hızla artmaya başlar ve olgunlukla birlikte max. seviyelerine ulaşırlar. Ancak aşırı olgunlaşmada miktarları azalır. Işık bu bileşenlerin oluşumunda çok etkilidir. Işıkta oluşan antosiyanin pigment sayısının karanlıkta oluşan antosiyanin pigment sayısına oranla 10 katı fazla oluştuğu tespit edilmiştir. Zeytin önce yeşil daha sonra morumsu en sonunda da aşırı olgunlaşmayla beraber siyah olmaktadır. Yeşil renk klorofilden, mavi/mor renkler antosiyaninlerden kaynaklanmaktadır. Siyah renk ise oleuropein gibi fenolik bileşenlerin oksidasyonu sonucu oluşmaktadır.
6. Oleuropein : Fenolik bir glikozit olan oleuropein zeytinin tipik bir bileşenidir. Olgunlaşmış zeytinlerin acı tadından sorumlu tutulan oleuropeinin (ki olgunlaşma düzeyinde %2 düzeyindedir) olgunlaşma ilerledikçe miktarı azalmaktadır. Bu nedenle olgun zeytinlerin tadı acı değildir.
Bunun dışında küçük taneli zeytinler büyük taneli zeytinlere oranla daha fazla oleuropein içermektedirler. Oleuropein suda çözünen bir bileşendir ve zeytinin işlenmesi sırasında su fazına geçmektedir. İspanyada sofralık zeytinler oleuropeinin hidroliz edilmesi için oda sıcaklığında % 1-2 konsantrasyondaki kostik çözeltisi ile muamele edilir. Bunun dışında oleuropein asit ve enzimlerle de (glikozidazlar) hidroliz edilebilmektedir.
Bunların dışında zeytinlerde özellikle organik asitler (oksalik, sitrik ve maleik asit), mineraller (Fe, Ca, K, P, Mn, Mg ve Cu) ve mannitol de bulunmaktadır.
ZEYTİN MEYVESİNİN HASATI VE DEPOLANMASI
Yağ üretimi için zeytin meyvesinin en uygun hasat dönemi belirlenmelidir. Bu dönemde yağ miktarı ve kalitesi en yüksek düzeyde olmalıdır (yağ miktarı kuru madde üzerinden verilmelidir).
Zeytinde optimum olgunlaşma zamanı belirlemek için IOOC tarafından önerilen olgunlaşma indeksi, maleik asit / sitrik asit oranı ve zeytin ezmesinin 665 nm’ deki absorbansı / 525 nm’ deki absorbansı oranı tespit edilmektedir.
Hasat Teknikleri
Hasat yöntemi zeytin yağı kalitesini etkileyen faktörlerden birisidir. Hasat için harcanan emek yönteme bağlı olmakla birlikte oldukça yüksektir (hasat masrafı toplam masrafın % 60-70’ dir). Hasat için 4 temel yöntem kullanılmaktadır.
1. Doğal düşme yolu ile hasat
2. El ile hasat
3. Dalların çırpılması yöntemi ile hasat (sopa ile vurarak)
4. Dalların sallanması yöntemi ile hasat
1. Doğal Düşme Yoluyla Hasat: Kullanılan en eski yöntemdir.Zeytinlerin olgunluktan sonra toprağın üstüne düşmesi beklenir ve hasat düşen danenin toplanmasıyla yapılır. Halen bazı bölgelerde uygulanan bu yöntemde artık plastik kasalar kullanılmaktadır. Ancak plastiklerin içerisinde biriktirme süresi 15 günü geçmemelidir. Aksi halde özellikle asitlik artışından dolayı zeytin yağı kalitesi düşer.
2. El ile Hasat: Özellikle salamura edilecek sofralık zeytinlere uygulanan bir yöntemdir. Ancak genç ve küçük ağaçlarda bulunan yağlık zeytinlere de rahatlıkla uygulanabilir. Bu yöntemle elde edilen gerek sofralık zeytinler gerekse zeytinyağları çok kalitelidir. Ancak yöntemin işçilik maliyeti çok yüksektir.
3. Dalların Çırpılması Yöntemiyle Hasat: Zeytinin rengi koyulaştığında zeytin dallarına ağaç veya plastik çubuklarla vurulmak suretiyle yapılan hasattır. Yaygın bir şekilde kullanılmasına rağmen zeytin dallarına zarar vermesi ve ağaçtan ağaca hastalık taşıyabilmesi dezavantajıdır. Günümüzde çırpma yöntemiyle hasat yapabilen makinalar geliştirilmiştir. Bu makinalar 2-3 işçinin yapabildiği işi yapabilmekte ve hasat süresini kısaltmaktadır. Aynı zamanda bu makinalar tecrübeli kişiler tarafından kullanıldığında elle çırpmaya göre zedeli meyve oranı daha düşük olabilmektedir.
4. Dalların Sallanması Yöntemiyle Hasat: Bu yöntem ve bu yöntem için geliştirilen makinaların kullanımı fazla yaygınlaşmamıştır. Çünkü bir taraftan zeytin meyvesi diğer meyvelere kıyasla ağaca daha kuvvetli bir şekilde tutunmakta olduğu için sallama ile düşmesi zor olmakta diğer taraftan da zeytin ağacı çok sık olduğu için bu makinaların dalların arasına girmesi güç olmaktadır. Bu nedenle bu yöntem daha çok geç hasatlarda kullanılmaktadır.
Zeytinlerin Taşınması ve Depolanması
Zeytinlerin hasat yerinden fabrikaya taşınması genellikle torba (çuval) veya kasalarla yapılmaktadır. Ancak plastik torbalarla taşınmasından kaçınılmalıdır. Çünkü torba içerisinde mikroorganizma faaliyeti olacağından zeytinler çabuk bozulabilir. Zeytin taşımanın en doğru yolu açık (plastik veya ağaç) kasalardan yararlanmadır. Bu kasalar meyvenin solunum yapmasından kaynaklanan ısıyı uzaklaştırmak için hava sirkülasyonuna uygun olarak delikli olmalıdır. Kasalara 25-500 kg arasında zeytin konulabilir. Yığma kalınlığı fazla yüksek olmadığı için zeytin taneleri en az hasarla fabrikaya ulaştırılabilir. İdeal olarak hasattan hemen sonra zeytinler işlemeye alınmalıdır. Böylece zeytinden en yüksek verimle birlikte en iyi kalitede yağ da elde edilebilir. Fakat genellikle bunun uygulanması pratikte zordur. Bu nedenle zeytinler çoğunlukla işlemeden önce bir süre depolanır. Depolama sırasında özellikle yağın bozulmasına neden olabilecek bazı kimyasal ve biyokimyasal değişiklikler olabilir. En önemli zarar zeytinin fermantasyonuyla ortaya çıkar. Fermantasyon zeytinde bulunan enzimlerin ve zeytin yüzeyinde bulunabilecek bakteri, maya ve küflerin faaliyetleri ile gerçekleşir. Bu şekilde zeytin meyvesi çok hızlı bozulur. Ayrıca solunum sırasında çıkan ısı ortamdan uzaklaştırılmazsa enzimlerin faaliyeti de hızlanır. Böylece lipoliz, lipit oksidasyonu ve diğer istenmeyen reaksiyonlar sonucu zeytin yağının asitliği artarken diğer taraftan da aroması ve flavouru bozulur. Bunları önlemek için zeytinler serin bir yerde ve 25 cm’ yi geçmeyen yığınlar şeklinde depolanmalıdır. Ayrıca zeytinlerin işlemeden önce salamura edilmeleri de önerilebilir. Zeytin depolamada en etkili ve ucuz yöntem, zeytin yağı fabrikalarına yakın, serin ve havalandırması olan bir depo kullanmaktır.
ZEYTİNİN YAĞA İŞLENMESİ
İdeal olarak fabrikaya getirilen zeytinler çeşit, hasat yöntemi ve zeytinlerin zarar görmüş olup olmamalarına göre sınıflandırılmalıdır. Her sınıf ayrı ayrı işlenmelidir. Eğer belirli günlerde fabrikaya getirilen zeytinleri aynı anda işlemek mümkün değilse önce iyi kaliteli zeytinler işlenmelidir. Düşük kaliteli zeytinle ise depolanmalıdır. Çünkü iyi kalitede yağ, hasattan hemen sonra fabrikaya getirilen iyi kalitedeki zeytinlerin geciktirilmeden işlenmesiyle elde edilir.
İşlem Basamakları
Zeytinde yağ genel olarak mezokarp hücrelerindeki vakuollerde, küçük damlacıklar halinde bulunmaktadır. Ancak az da olsa hücre sitoplazmasıyla, çekirdek ve kabukta da bulunmaktadır. İşleme sırasında vakuollerdeki yağların hemen hemen tamamını alabilmek mümkünken, sitoplazmadaki yağı almak oldukça zordur. İşleme sırasında pirinada kalan yağ da genellikle sitoplazmadaki yağdır. Zeytinden yağ elde etmede kullanılan temel işlem basamakları;
Besleme
Yıkama
Yoğurma (malaksiyon)
Zeytinden yağın ayılması
Santrifüj şeklinde özetlenebilir.
1. Besleme: Meyveler taşıyıcı bir bant vasıtasıyla işlem hattına verilir. Ancak meyvede bulunabilecek yaprak ve dal parçaları işlemeden sonra yağda acı tat oluşturacağından bu aşamada ayrılmalıdır. Ayrıca yapraklarda bulunan klorofil ışık bulunan ortamlarda fitooksidasyona neden olacağından teknolojik yönden zararlıdır.
2. Yıkama: Yıkama sırasında zeytin meyvesinden yabancı maddeler su ile uzaklaştırılır. Bu sırada meyvede bulunabilecek taş, toprak, toz parçaları, ilaç kalıntıları ve diğer katı maddeler uzaklaştırılır. Yıkama ve yaprakların ayrılması özellikle sürekli santrifüj sistemiyle yağ elde edilecekse önemlidir. Ancak eğer zeytinler el ile hasat edilmişse genellikle bu iki aşama uygulanmaz. Çünkü yıkama ve yaprak ayırma sırasında aşırı olgun meyveler zarar görebilir ve yağ kaybı artar. Aynı şekilde eğer zeytinler preslenecekse hasat yerden toplamayla yapılsa bile yine bu ilk aşama pek uygulanmaz. Sadece yabancı maddelerin basit bir yöntemle uzaklaştırılması yeterli görülmektedir.
3. Zeytinlerin Kırılması: Yıkamadan sonra zeytin meyveleri kırma ünitelerine gönderilirler. Bu aşama zeytin işlemenin en önemli aşamalarından birisidir ve amaç hücre çeperlerini parçalayarak yağın vakuollerden ayrılmasını sağlamaktır. Bu nedenle kırma sırasında mikroskobik halde bulunan yağ damlacıkları daha büyük yağ damlacıklarına dönüştürülür. Kırma makinaları ülkemizde diktaş değirmeni olarak da adlandırılan ve geniş bir hazne çevresinde dik durumda dönen 2-4 tekerlekten ibaret ibarettir. Eski çağlardan beri taş tekerlekler kullanılmaktadır. Alt blok granitten yapılmıştır ve çapı 1,6-2 m arasındadır. Kullanılan silindir şeklindeki taşlar ise 110-140 cm çapında, 30-40 cm kalınlığında ve 1,3-3 ton ağırlığındadır. 12-15 devir/dk hızla dönen tekerlekler her defasında 300-500 kg zeytini işleyebilirler. Alt blok sızıntıyı önlemek için metal bir ceketle kaplanmıştır. İspanyada silindir yerine konik tekerlekler daha yaygın şekilde kullanılmaktadır. Son yıllarda santrifüjle işlenecek zeytinler için metal kırıcılar da kullanılmaya başlanmıştır ve bu kırıcılar çekiç, dişli, disk, silindirik veya yuvarlak şekilde olabilir. Bunlarda dönme hızı yüksektir. Taş kırıcıların metal kırıcılara göre bazı avantajları vardır. Bunlar:
a) Taş kırıcı kullanıldığında zeytin ezmesi daha iyi karışır (aynı zamanda yoğrulur) ve karasudaki yağ damlacıkları daha fazla bir araya gelir.
b) Taş kırıcılar daha yavaş döndüğü için hem kırma hem de yoğurma işlemini birlikte yaparlar.
Fakat taş kırıcıların boyutu büyük, etkinliği düşük ve iş gücü maliyeti yüksektir. Bu nedenle sanayide taş kırıcıların yerini metal kırıcılar almaya başlamıştır. Metal kırıcıların avantajları ise;
a) Daha küçüktürler
b) Kapasiteleri daha yüksektir
c) Maliyetleri düşüktür
d) Kontinu sistemlerde kullanılırlar.
Fakat metal kırıcıların bazı dezavantajları da söz konusudur, bunlar;
a) Ezme tam olarak hazır hale gelmez çünkü kırma işi çok çabuk tamamlanır
b) Yağın duyusal özellikleri etkilenir
c) Yüksek hızda dönen kırıcılardan metal parçalar kopabilir. Eğer paslanmaz çelikten üretilmemişse bu parçalar yağda büyük sorunlar yaratırlar. Bu nedenle bile yeni sistemlerde dahil taş kırıcılar tercih edilir.
Yapılan çalışmalarda zeytin çekirdeğinin düzgün bir şekilde kırılmasının (çapı 3 mm’ den daha az) verimi arttırdığı belirtilmiştir. Aynı zamanda zeytinin yeknesak şekilde ezilmesi verimi arttırmaktadır.
4. Yoğurma: Zeytin meyvesi kırıldıktan sonra elde edilen ezme yoğrulur. Yoğurma işlemi ezmenin yaklaşık 30 dk süresince düşük hızda karıştırma işlemidir. Bu işlemin amacı hücrelerden serbest kalan yağ oranını arttırmaktır. Aynı zamanda küçük yağ damlacıklarının büyümesine de yardımcı olur ve böylece yağ fazından su fazının daha kolay ayrılması sağlanmış olur. Diğer taraftan bu işlem yağ-su emülsiyonunun kırılmasına da yardımcı olur. Yoğurma, uygulanan tekniğe göre farklılıklar gösterir. Genellikle silindirik bir mil etrafında bıçak bulunduran karıştırıcılar kullanılır. Karıştırma ezmenin çeşidine bağlı olmakla birlikte oldukça yavaştır (19-20 rpm). Süre ise olgun zeytinler kullanıldığında 20-30 dk’ dır. Dikey malaksörler, yatay olanlara göre oksijenden korunmayı daha fazla sağlar. Yoğurucuların yağ ile temas eden yüzeyleri mutlaka paslanmaz çelik olmalıdır. Etkinliği arttırmak üzere sıcak su kullanmak için yoğurucular çift cidarlı olmalıdır. Sıcaklık yağın viskozitesini düşürür ve verimi arttırır. Fakat sıcaklık 30 °C’ yi geçmemelidir. Aksi halde uçucu bileşenlerin tahrip olması, yağ renginin kırmızıya dönmesi ve özellikle serbest asitlikte bir artış söz konusu olabilir. Bu olumsuz etkilerden korunmak için yoğurucularda mutlaka termostat kullanılmalıdır. Eğer yağ karasudan santrifüjle ayrılacaksa yağ damlacıkları en az 30 m olmalıdır. En iyi kırma işlemi uygulansa bile damlacıkların sadece % 40-45’ inin çapı 30 m ve üzerinde elde edilmektedir. Yoğurmadan sonra bu oran % 80’ in üzerine çıkmaktadır. Yoğurma işleminde optimum sonuç alabilmek için ezmenin sıcaklığı ve yoğurma süresi kontrol edilmelidir. Kırma ve yoğurma sırasında yağ damlacıklarının su ile temas etmesinden dolayı üzerlerinde lipoprotein tabakaları veya membranları oluşabilir ve tabakalar yağ damlacıklarının etrafını sarar. Eğer yoğurma işlemi yavaş yapılırsa bir taraftan daha büyük yağ damlacıkları oluşurken diğer taraftan emülsiyon oluşumu geciktirilmiş olur ve yağ fazının ayrılması daha da kolaylaşır. Fakat yoğurma işlemi uzun sürdürülürse emülsiyon oluşumu teşvik edilmiş olur. Ayrıca uzun süreli yoğurma işlemi yağın polifenol içeriğini azaltırken yüksek sıcaklık da aromatik bileşimini tahrip eder. Kırma ve yoğurma işlemleri sırasında sıcaklık yükselmesinin nedenleri;
a) Kırıcıların yüksek hızda dönmesi
b) Aşırı şekilde kırma ve yoğurma
c) Sıcak su ilavesi.
5. Yağın Zeytinden Ayrılması: Zeytin ezmesi yağı, çekirdek parçaları, su ve diğer hücre kısımlarından oluşmuştur. Yağın diğer bileşen unsurlarından ayrılmasında presleme, santrifüj veya seçici filtrasyon (perkolasyon) kullanılır.
I- Presleme: Yağı katı kısımdan ayıran presleme işlemi zeytinden yağ eldesinde kullanılan en eski ve en yaygın metoddur. Bu teknik yıllar boyu değişmiş ve günümüzde daha güçlü ve güvenilir makinalar kullanılmaya başlanmıştır. Önceleri insan veya hayvan gücüyle çalıştırılan presler hidrolik preslerin keşfinden sonra otomatik hale gelmiştir. Presleme işleminde kırılmış ve malakse edilmiş zeytin ezmesi küçük torbalara 2-3 cm kalınlığında ve düzgün bir şekilde yerleştirilir. Daha sonra torbalar (diyafram) yükleme ünitesi yardımıyla prese düzgün bir şekilde yüklenir. Daha stabil bir yükleme için 3-4 torbacık arasına metal plaka ve bir bez parçası yerleştirilir. Hareket eden kısım genellikle alttan yukarıya doğru hareket eder ve uygulanan basınç sıvı fazı (yağ + su) katı fazdan ayırır.
Preslemenin kinetiği Carman’s eşitliğine göre açıklanmıştır.
dV = PxA (1- aW x V )
dt tb bA
Burada;
V à Alınan sıvı kısım ( yağ + karasu)
t à Süre
A à Torbacığın yüzey alanı
t à Viskozite ( sıvı kısmın viskozitesi)
W à Sıvı kısımla birlikte alınan katı kısım
a à Torbacığın filtrasyona karşı direnci
b à Torbacıklar içinde bulunan katı maddelerin akışa karşı direnci
Filtre edilebilen sıvı kısım ezmedeki nem ve çekirdek parçalarının miktarı arttıkça artmaktadır. Her ikisi de ezmede sıvı kısmın ayrılmasını kolaylaştırmaktadır. Uygulanan basınç zeytin ezmesinin özelliklerine bağlıdır. Süper preslerde uygulanan basınç 400 kg/cm2 civarındadır fakat düşük basınçlarda (100-150 kg/cm2) daha kaliteli yağ elde edildiği belirlenmiştir.
Preslemeyi Etkileyen Faktörler
1. Zeytin çekirdeğinin miktarına bağlı olarak pres torbacıklarının filtrasyon kabiliyeti
2. Zeytin ezmesindeki kolloidal bileşiklerin dağılım oranı ve konsantrasyonu
3. Su içeriği
4. Partiküllerin boyut ve şekilleri
5. Zeytin yağının fiziksel özellikleri ( viskozite)
6. Sıcaklık
Zeytin yağı Ayrılmasında Yağ torbacıklarının Rolü
Yağ torbacıkları yağın ayrılmasında önemlidir. Çünkü ezmenin ince halde daha iyi disperse olmasını sağlar. Ayrıca yağın ayrılmasında filtre görevi görürler. Torbacıklara konacak zeytinin miktarı, zeytinin çeşidine, kırma süresine ve partiküllerin homojen büyüklükte olmasına bağlıdır. Yeknesak olmayan partiküllere sahip ezmeyle çalışıldığında preslemede sızıntı problemi ortaya çıkar çünkü bu durumda torbacıklardaki ezmenin kalınlığı da yeknesak olmaz. Düzensiz kalınlıklara uygulanan basınç da düzensiz olacağından torbacık daha kısa sürede deforme olur ve sonuçta yırtılır. Düzenli dağılımda ise en yüksek basınç merkezde oluşurken kenarlara doğru basınç azalmaktadır. Günümüzde sanayide kullanılan torbacıklar daha çok palm meyvesi selülozu veya plastikten üretilmektedir.
Palm Lifinden Üretilen Torbacıklar: Bu tür torbacıklar çok iyi filtre görevi görürler. Ancak lifte bir miktar yağ ve su kalır. Bu nedenle sık sık yıkanmalıdırlar çünkü yağ zamanla okside olur ve daha sonra preslenecek yağın kalitesini düşürür. Ayrıca zamanla fermantasyon gerçekleşebilir ve bu sayede oluşan kötü koku yağ tarafından absorbe edilir. Diğer bir dezavantajı ise dayanıksız olmaları ve çabuk yırtılabilmeleridir.
Plastik Torbacıklar: Bunların filtre özellikleri iyi değildir ve elde edilen yağlar daha fazla meyve parçaları içerir. Bu nedenle santrifüjde yağ-su ayırımı zorlaşır. Avantajları ise dayanıklı, uzun ömürlü ve kolay temizlenebilir olmalarıdır.
Plastik Torbacıkların Kullanım Avantajları:
İyi filtrasyon özelliğine sahip olmaları
Düzensiz yüklemede esnek oldukları için daha az sorun yaratmaları
Hafif oldukları için kolay taşınabilmeleri
İnce olmaları
Düşük miktarlarda yağ ve su tutmaları
Dayanıklı olmaları
Preslerin Avantajlar:
Yatırım maliyetleri düşüktür
Makinalar oldukça basittir
Enerji tüketimleri düşüktür
Pirinada kalan nem ve yağ oranı düşüktür ***
Daha az miktarda atık su (karasu) üretilir
Preslerin Dezavantajları:
İşlem kesiklidir
Torbacıkların kontaminasyonu söz konusu olabilir
İşçilik maliyetleri yüksektir
II- Santrifüj Yöntemiyle Yağ Elde Etme: Santrifüjleme zeytin yağı işlemede daha yeni bir yöntemdir. İşlemin esası ezmede bulunan yağ, su ve çözünmeyen katıların yoğunluk farklarına dayanılarak ayrım yapılmasıdır. Seperasyon veya ayırım daha çok yatık santrifüjlerde gerçekleştirilir (yatık santrifüj à dekantör). Santrifüjde ayırım hızı Stokes yasasına göre belirlenir. Buna göre:
V = D2 x (d2 – d1) W2 r
18 t
D à Su damlacıklarının çapı
d1 à Yağın yoğunluğu
d2 à Suyun yoğunluğu
W à Santrifüjün dönüş hızı
r à Santrifüj kolu (santrifüjün etkin yarıçapı)
t à Yağın viskozitesi
Kırma ve karıştırmadan sonra yağ ya tamamen serbest haldedir ya da mikrojeller içerisinde hapsedilmiş durumdadır veya kuvvetli bir emülsiyon halindedir. Serbest yağı santrifüjle almak da oldukça kolaydır ancak mikrojeller içindeki yağı santrifüjle almak için mutlaka su kullanılmalıdır.
Dekantörden optimum verim elde etmede en önemli etkenlerden birisi kapasite kullanımıdır. Aşırı yüklemelerde düşük verim elde edilir çünkü karasudan yağın ayrılması zorlaşır. Diğer bir faktör ise ezmeye eklenecek suyun miktarıdır. Bu miktar ezmenin özelliklerine ve santrifüjün tipine göre değişir ve işlenecek ezmeye göre deneysel olarak önceden belirlenmelidir. Genel olarak bu dönemlerde elde edilen yağın temiz olmasına ve çıkan suyunda viskoz olmamasına dikkat edilir. Diğer taraftan ilave edilecek suyun sıcaklığı da son derece önemlidir. Özellikle flavour bileşiklerinin tahrip olması açısından dekantöre verilecek ezmenin sıcaklığı 20-25 °C’ yi geçmemelidir.
Santrifüjle Yağ İşlemenin Avantajlar:
İşlemede otomasyon sağlanabildiği için işgücü maliyeti son derece düşüktür
Paslanmaz çelik materyaller kullanıldığı için metal bulaşısı minimumdur
Torbacık kullanılmadığı için yağın kontaminasyonu söz konusu değildir
Santrifüjle Yağ İşlemenin Dezavantajlar:
Yatırım maliyetleri yüksektir
Fazla miktarda su kullanıldığı için önemli oranda fenolik madde kaybı söz konusudur*
Enerji tüketimi yüksektir
Prina yüksek oranda nem içerir
Yüksek miktarda üretilen atık su çevre kirliliği sorunu yaratır
III – Sinolea / Seçici Filtrasyon Yöntemi / Perkolasyon: Zeytin yağının ezmeden ayrılmasında presleme ve santrifüjün yanında santrifüjle kombine edilerek kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntemde su ve yağın iç yüzey geriliminden yararlanılarak ayırım yapılır. Üzerinde çıkıntılar bulunan çelik plakalar ezmenin içerisine daldırıldığında yağın iç yüzey gerilimi daha az olduğundan yağ ile kaplanır ve bu şekilde yağın ekstraksiyonu sağlanır.
Seçici filtrasyonda verimi ezmenin özellikleri ve işlem süresi belirlemektedir. Özellikle düşük nem içeriğine sahip ezmelerden yüksek verim elde edilir. Verim % 40’ tan % 80’ e kadar değişebilir. Verimi etkileyen diğer bir faktör yağ damlacıklarının membranlar tarafından sarılmış olmasıdır. Bu yöntemde ezme ısıtılarak verim arttırılır. Ezmenin nemi yüksekse içine bir miktar prina ilave edilerek nem düşürülür.
İşlemin Avantajlar:
1. Continue sistemlerde kullanılabildiği için işgücü maliyeti oldukça düşüktür
2. Elde edilen yağ çok iyi aroma ve flavoura sahiptir
3. Gerek uçucu gerekse fenolik bileşikler bu işlemde korunur
Zeytin Yağı İşleme Sistemleri
Temelde zeytin yağı işleme sistemleri, sistemin pirinada bıraktığı nem oranına göre 2’ ye ayrılır. Birincisi, pirinada düşük nem bırakan (% 25-30) sistemler (presleme). İkincisi, pirinada yüksek oranda nem bırakan sistemler (% 45’ ten çok) (santrifüj dekantörler ve kombine sistemler).
1. Presle Çalışan Zeytin Yağı İşletmeleri:
Zeytin meyvesi
Yaprakların ayrılması
Yıkama
Yoğurma
Presleme
Yağ + Karasu Pirina
Santrifüj (dikey)
Zeytin yağı Atık su
2. Santrifüjle Çalışan Zeytin Yağı İşletmeleri:
Zeytin meyvesi
Yaprakların ayrılması
Yıkama
Kırma
Yoğurma
Su ilavesi (% 60-70)
Dekantör (yatık santrifüj)
Pirina Su + Yağ Sıvı faz + Yağ
Santrifüj (dikey)
Zeytin yağı Atık su
Santrifüj (dikey)
Zeytin yağı Atık su
- Üç fazlı dekantör akım şeması (yatık santrifüj)
2.1. İki Fazlı Santrifüjle Zeytin Yağı İşleyen İşletmeler:
Pirinada fazla nem kalmakla birlikte, atık su miktarı çok düşüktür. Üçlü sisteme göre çevre dostu bir sistemdir (üçlü sistemde atık su miktarı fazladır). Bu sistemde su ilavesi de yoktur.
Zeytin meyvesi
Yaprakların ayrılması
Yıkama
Kırma
Yoğurma
Dekantör (yatık santrifüj)
Pirina Su + yağ
Santrifüj (dikey)
Zeytin yağı Atık su
3. Kombine (Selektif Filtrasyon Santrifüj) Sistemi ile Çalışan Zeytin Yağı İşletmeleri (Perkolasyon/Sinolea Sistemi):
Acapulco à Filtre olarak ilk kez pamuğu kullanmıştır (1911)
Acapulco – Quintanilla à Filtre materyalini değiştirmiştir (1930’ larda)
Alpin tipi ekstraktör à Herbir tablasında 12x2 m ebatlarında 1500 adet bıçak vardır. Sistemin prensibi yağ ve suyun yüzey gerilimi farkından yaralanarak yağı tutmaktır.
Zeytin meyvesi
Yaprakların ayrılması
Yıkama
Kırma
Sinolea (Perkolasyon/Seçici filtrasyon)
Sinolea yağı + su Yağlı pirina
Dikey santrifüj Su ilavesi
Sinolea yağı Atık su Yoğurma
Dekantör
Dekantör yağı + su Atık su + su
Santrifüj
Yağ Atık su
Santrifüj
Yağ Atık su
- Kombine sistem akım şeması
