“Değirmencilikte, buğday maliyetleri toplam un maliyetinin yüzde 80’inden fazlasını oluşturduğundan un randımanında sağlanan her bir ekstra kazanç, kâra yansır. Özellikle rekabetçi bir ortamda böyle bir kazanç önemlidir. Aynı zamanda, nihai ürünlerin kabul edilebilir olan optimum rutubet düzeylerine sahip olmasını sağlamak için yüksek düzeyde verimliliğin sürdürülmesi zorunludur. Buğdayda eleme sürecindeki ve uygun olmayan filtre sistemindeki kayıpların engellenmesi için de verimliliğin sürdürülmesi elzemdir.”
Ashok Sarkar
Kıdemli Teknoloji Danışmanı
Kanada Uluslararası Tahıl Enstitüsü’nde (CIGI)
Bir un değirmeninin teknik performansı, fabrikanın spesifik kaynaklarına göre sağladığı verim ve ürettiği un ile ölçülür. Bu veriler ölçülebilir olduğundan, değirmenlerin saatlik performans değerlendirme raporlarının elle hazırlandığı günlerden bu yana üretim raporunun en kritik parçasını oluşturur. Un randımanının önemi, bir piyasada un veya yan ürünler arasındaki fiyat farkıyla yakından ilgilidir. Bununla birlikte, piyasadan bağımsız olarak da kârlılık, artan un miktarıyla da her zaman ilişkilidir. Bu senaryonun tek istisnası, un fiyatlarının devlet tarafından ve yan ürünlerinin değerinin serbest piyasa tarafından belirlendiği piyasalardır. Böyle durumlarda, hammaddeye talebin arzı aştığı durumlar olabilir. Tabii ki böylesi istisnalar kaideyi bozmaz.
Sürekli artan rekabet ortamında kâr marjları her zaman baskılanmakta. Bu yüzden de kâr, un üretiminin rakiplerin üzerine düşük bir oranda da olsa çıkarılmasıyla yakından ilgilidir. Bu makalede, un randımanını etkileyen bazı kilit faktörler ve buna bağlı olarak kaynakların etkin şekilde kullanılması ele alınacaktır.
Un verimini etkileyen faktörler
Burada hedef, kabul edilebilir miktarda un külüne ve kaliteye sahip olmakla birlikte üretim miktarından (üretim hızından) taviz vermeyen en yüksek un verimini yakalamaktır. Bu faktörleri şöyle sıralayabiliriz:
HAMMADDE
Hammadde seçimi, çok karmaşık bir konudur ve mantıklı bir seçim yapabilmek de spesifik bir uzmanlık gerektirir. Yüksek randıman, öncelikle yüksek buğday kalitesi olmadan başarılamaz. Gluten içeriği gibi fonksiyonel özellikler ile kalite, sağlamlık ve diğer genel fiziksel özellikler başta olmak üzere buğdayın kalitesi, nihai kullanım için kritik öneme sahipken; test ağırlığı ve bin tane ağırlığı genellikle değirmenciler tarafından un randımanı konusunda önemli göstergeler olarak görülmez. Un randımanı ve test ağırlığı arasındaki korelasyon ile bin tane ağırlığı başlı başına bir değerlendirme konusu olabilir. Ancak un randımanı potansiyeli ile ilgili olarak her iki yöntemin de belirli bir buğday türünde kıyaslama yapmak için iyi bir fikir olduğu söylenebilir. Bu yüzden her ikisi de sektörde yaygın olarak kullanılmaktadır. Aşağıdaki faktörler, un randımanı ve dolayısıyla da bir ton buğdayın maliyeti üzerinde doğrudan etkiye sahiptir:
- Doğal rutubet
- Yabancı madde
- Kırık ve olgunlaşmamış taneler bulunması
- Tane yapısı ile ilgili uç durumlar (çok sert, çok yumuşak vs.)
- Asıl verim potansiyeli
Un randımanıyla ilgili maliyet belirlenirken, belirli şartlar altında objektif bir değerlendirme yapabilmek için çeşitli hesaplama türlerinden yararlanılabilir. Bunlardan biri Tablo 1’de gösterilmektedir. Bu örnekte, un verimiyle ilgili küçük düzeltmelerin, bir ton un üretimi için gereken buğday maliyetini nasıl etkileyebileceği görülmektedir.
Bu örnekte; ikinci, üçüncü ve dördüncü sütunlarda aynı buğday analiz edilmektedir. Üçüncü sütun, un veriminin %1.0 artırılmasının oluşturacağı etkiyi, dördüncü sütun ise yüksek düzeyde rafine edilmiş düşük verimli (%60) patent unun, bir ton un üretimi için gereken buğday maliyetini ele almaktadır.
Un veriminde yüzde 1.0 oranında artış için, buğday maliyetinin 4,15 $ düşmesinin gerektiği belirtilmelidir. Diğer yandan 1 ton düşük kül, düşük randımanlı (%60) patent un üretimi için gereken buğday maliyeti 55.21$ artmaktadır.
Tablo 1’deki hesaplamalar kısaca şu şekilde açıklanabilir:
İkinci ve üçüncü satırlar, ton başına buğday ve nakliye maliyetlerini göstermektedir. Dördüncü satır un randıman değerlerini, beşinci satır ise dördüncü satırdaki un randımanının 100 ile bölünmesiyle bulunan değeri göstermektedir. Böylece, beşinci satırda elde edilen değerler, söz konusu spesifik randımandaki undan bir ton üretmek için kaç ton buğday gerektiğini göstermektedir. Altıncı satırda, buğdayın maliyeti, beşinci satırdaki sayının, ikinci ve üçüncü satırlarda gösterilen buğday maliyeti ve nakliye maliyetinin toplamıyla çarpılmasıyla hesaplanır. İkinci ve üçüncü sütunlara denk gelen sekizinci satırda sıfır olan değerleri görüyoruz. Bunlar, bu iki sütunda düşük dereceli ürün olmadığını ve unların sırasıyla %74 ve %75 randımana sahip olduğunu göstermektedir. Dördüncü sütunun altındaki sekizinci satıra devam ettiğimizde görülen 14.0 değeri, %60’lık patent un ile birlikte %14’lük düşük dereceli un üretimini göstermektedir. Düşük dereceli unun piyasa değeri, tüm sütunlarda ton başına 175 $ olarak gösterilmektedir. Bununla birlikte, bu sadece 4. sütun için hesaplanmıştır. Zira 11. satırda bu sütuna denk gelen alandaki düşük dereceli un miktarıyla çarpılmaktadır.
Üç sütun için de yan ürünlerin değeri benzer şekilde hesaplanır. Bu değerler artı olduğundan, üretilen her ton için buğday maliyetini vermesi için satır 7’deki buğday maliyetinden çıkarılır.
Ton başına un maliyetini elde etmek için başka bir format da benzer şekilde uygulanabilir. Bu format, yabancı maddelerin, doğal rutubet oranının ve un ekstraksiyon varlığının, standart bir kül içeriğine göre düzeltilmesiyle değerlendirmeye alınması için değiştirilebilir. Bu format, ton başına un maliyetiyle ilgili faktörlerin etkisini değerlendirmeye imkan verir.
EKİPMAN
Bir değirmenci için yaygın olarak kullanılan un verimi hesaplamasını bilgisayar ekranında görüntülenmesi yeterlidir. Zira ekranda ekstraksiyon oranı gerçek zamanlı olarak görülmekte ve bunun yanı sıra belirli bir zaman süresi içinde sonuçların kabul edilir olup olmadığının ya da yapılan düzeltmelerin doğru çıkıp çıkmadığının belirlemesi mümkündür.
Bununla birlikte, şirket yönetimi için, değirmene alınan buğdayın en verimli şekilde una dönüştürülmesi ve uygun olmayan boşaltım, temizleme ve hazırlık işlemlerinden dolayı gereksiz kayıpların olmaması aynı derecede önemlidir. Değirmen ekipmanı imal eden büyük şirketlerden alınan yüksek verimliliğe sahip temizleme ekipmanı, kayıpları en aza indiren temizleme çözümleri sunar. Bu da şirketin bilançosunu iyileştirmesine yardımcı olur. Burada hedef; buğdayın, tüm yabancı maddelerden kurtularak geçmesini sağlarken sağlam taneli buğdayın geçişini engellemektir. Bu kayıpların beklendiği değirmenlerde, sağlam taneli buğday kurtarma sistemi bulunabilir. Renksiz maddeler gibi optik olarak farklı maddeler ve fusaryum, siyah nokta ve leke gibi hastalıklar ayıklanırken, buğday tanelerinin de bunlarla birlikte atılması engellenebilir.
Optik ayırıcı önemli bir sermaye harcaması olarak görülse de bu ek sürecin geri dönüşümü genellikle çabuk olur. Bir çuval undaki en büyük maliyetin, yüzde 80 civarında bir paya sahip olan buğday olduğu göz önünde bulundurulduğunda bunu anlamak zor değildir.
Temizleme ekipmanının dışında, doğru rutubet kontrolü yapan donanıma sahip etkili bir tavlama sistemi büyük önem taşır. Tavlama, buğdayı hazırlamada basit bir adımdır ancak optimum tavlama hedefinden taviz verildiğinde değirmenin performansı düşmektedir. Buğdayın kuru olması, yüksek kül içeriğine sahip, kötü renkli ve düşük rutubete sahip un üretilmesiyle sonuçlanmaktadır. Diğer yandan yüksek rutubete sahip buğday, un veriminde düşüşe neden olmanın yanı sıra orta ve yüksek sertlikteki buğdaylarda üretim miktarı bundan özellikle etkilenmektedir. Optimum tavlama şartlarının önemi, yüksek kaliteyi sürdürmek ve ekonomik kayıpların önüne geçmek adına küçümsenmemelidir.
Olukların iyi durumda olması ve vals toplarının uygun şekilde dönmesi de yüksek verimi sürdürmek için aynı şekilde önemlidir. Un değirmenlerinde, yüzeyi aşınmış valsler tespit edilmesi alışılmadık bir durum değildir. Bu durumlarda genellikle, bu ihmal diğer öğütme geçişlerinde telafi edilir. Bununla birlikte, birden fazla geçişte aynı sorunlar varsa ya da söz konusu vals uzunluğu az ise süreç veriminde kümülatif bir olumsuz etki söz konusu olur.
Pnömatik sistemde havadan tüm toz parçacıklarını toplayan ve havayı kısmen ya da tamamen atmosfere salarken temiz emisyonu garanti eden ve toz toplayıcılarını negatif basınçta tutan iyi filtrelerin kullanılması, bugünkü değirmenlerin çok daha iyi şekilde gerçekleştirebileceği önemli özelliklerdendir. Bu, üretim dışı bir alan olsa da önemi büyüktür. Emisyonlarla ilgili zorlayıcı standartlara uyulmamasının ciddi sonuçları vardır. Bu yüzden, sağlam taneli buğdayın kaybının yanında, iyi bir tüzel kişi olarak sosyal sorumlulukları yerine getirmek, tümünde olmasa da kesinlikle birçok piyasada un değirmencilerinin yakalamaya çalıştığı önemli bir hedef haline gelmiştir.
Bir buğday miksinden diğerine geçerken meydana gelen zaman ve malzeme kayıplarının azaltılmasına yardım eden otomasyon konusunda da önemli mesafe alınmıştır. Spesifik bir miks için yapılması gereken vals boşluğu ayarlamalarının otomatik olarak yerine getirilmesiyle bu işlem çok hızlı ve doğru şekilde yapılabilmektedir. Çevrilmesi gereken valfler, düzeltilmesi gereken katkı maddesi besleyiciler, unun doğru hazneye yönlendirilmesi ve bunlarla bağlantılı diğer değişiklikler de hızlıca yerine getirilmektedir. Bu adımlar, geçici depolarda un toplanmasının azaltılmasını da sağlamaktadır. Bu kolaylıklar olmasa, değişikliklerin oluşturacağı etkilerin stabil hale gelebilmesi için daha fazla zaman gerekecektir.
Akış
Değirmen akış diyagramları, belirli bir üretim için arzu edilen un rafinesine bağlı olarak tasarlanmaktadır. Rafine işleminin en yaygın olarak kullanılan ölçüm endeksi, kül içeriğidir. Dünyanın bazı bölgelerinde, bu iş için renkten de yararlanılabilmektedir. Genellikle 10.5 mm – 11.0 mm/100 kg/24 saat ve ~0.056 m2 /100 kg/ 24 eleme alanı, %0,50 – 0,54 civarında kül üreten makul kalitedeki sert buğday öğütülürken % ~75.0 un verimi uygun olarak görülür. Yumuşak buğday söz konusu ise eleme alanı ~0.67 m2/100 kg/ 24 saate yükselir. Kombine bir değirmende, değirmenciler, iyi bir un verimi elde edebilmek adına yumuşak buğday için eleme yüzeyini iyileştirmek amacıyla üretim miktarını ~25% kadar düşürürler.
Kül içeriği, un randımanı için sınırlandırıcı faktördür ve bu ilişki, aynı buğdayla ilgili olarak farklı değirmenler için farklı şekilde gerçekleşebilir. Bir un değirmeninde kümülatif kül içeriğinin un akışının kümülatif verimine göre kıyaslanması, önemli ipuçları verir. Kümülatif kül eğrileri, buğdayın öğütülme ve değirmenin öğütme kalitesini gösterir. Farklı değirmenlerde öğütülen aynı buğday, kümülatif kül bakımından ve dolayısıyla da eğrinin şekli bakımından farklı sonuçlar verecektir. Benzer şekilde, aynı değirmende öğütülen farklı buğday türleri, buğdayın kendi öğütülme özellikleri temelinde farklı kümülatif kül eğrilerini ortaya çıkaracaktır.
Şekil 1’deki uzayan yatay eğriler, yüksek un veriminin düşük un külünü göstermektedir. Ayrıca düşük küle sahip patent un ekstraktı için iyi bir potansiyel olduğu gerçeğini de yansıtmaktadır. Buna tipik bir örnek olarak, kısa bir akışa sahip yoğun öğütme sistemine karşı ayrıntılı bir akış diyagramına sahip daha uzun kırma sisteminin bulunduğu ve buğdayın tedrici olarak öğütüldüğü bir sistem verilebilir.
Bu sayede, ayrıntılı bir temizleme sisteminde daha fazla temizlenebilecek endosperm parçacıklarının daha kapsamlı şekilde elenmesi sağlanır. Bu adımları, kepekle en az kirlenmeyi elde edecek tedrici azaltma sistemi takip eder. Bu tedrici ve ayrıntılı yaklaşım, çok iyi bir verimle birlikte un rafinesinin iyileştirilmesine yardımcı olur. Ancak bunlar, kuruluş sermayesi harcamaları ile birlikte bununla bağlantılı işletme maliyetleri bakımından daha yüksek bir maliyetle yapılır.
Bazı piyasalar aşırı derecede kalite hassasiyetine sahip olup, un randımanı düşük bir düzeyle sınırlandıran ve farklı derecelerde fiyat hassasiyetine ve kalite hassasiyetine sahip olan diğer piyasalardan geleneksel olarak beklenenden daha yüksek seviyede rafine işlemi yapılmasını tercih eder. Bununla ilgili üç akış diyagramı, Şekil 2,3 ve 4’te gösterilmektedir. Bunlar; kısa, orta ve uzun süreçler olarak görülebilir. Bu şekillerde, rafine işlemleri aynı buğday miksi kullanılarak gerçekleştirilmektedir.
İNOVATİF YAKLAŞIMLAR
Şimdiye dek un randımanının değerini kapsamlı bir şekilde ele aldık. Değirmenciler, yıllar önce 24 saatlik üretim boyunca kıyaslama amacıyla kuru ve ıslak un tabakalarına bakmak zorundaydılar.
Online kalite ve üretim izleme sistemlerinin geliştirilmesiyle birlikte hayat çok daha kolay hale geldi. Kül izleme sistemi ile birlikte unun akış hızını veren sistemler, değirmencilere kritik öneme sahip üretim verilerini sağlamaktadır. Çeşitli konveyörlerden gelen farklı unları alan skalalara girilen hata payları, arzu edilen tolerans seviyesini belirlemektedir.
Bir adım daha atarak, tolerans seviyesini aşan miktarda gelen külün, arzu edilen aralığa ulaşana kadar bir oran içinde karıştırıldığı bir kül kontrol döngüsü oluşturulabilir. Böylece, nihai un içerisinde olması gereken kül miktarı sürdürülürken optimum randıman da sağlanmış olur. Bugün mevcut olan bu seçenekler; algılama ve hatta online kalite ve miktar izleme özelliklerini sağlayan teknolojik gelişmeler sayesinde mümkün olabilmektedir. Partikül miktarının eş zamanlı olarak sayılması ve partikül boyutlarının analiz edilmesi, durum değirmenleri için çok önemlidir ve bu tür inovasyonlar sayesinde işletmeciler sınırları zorlayabilmektedir.
Un randımanı ve kalitesi
Un randımanı çok önemlidir. Bununla birlikte işlevsel olmaması durumunda iyileştirilen randımandan elde edilecek fayda marjinal kalabilir. Un randımanı artırılırken; analitik, reolojik ve son kullanımla ilgili kalite özellikleri de bundan etkilenmektedir. Un randımanı artırılırken, unun işlevselliğinde meydana gelen değişiklikler arasında şunlar yer almaktadır:
Analitik
o Kül
o Renk
o Protein içeriği
o Protein kalitesi o Nişasta hasarı
o Amilograf tepe noktası viskozitesi
Son kullanım kalitesinin etkilendiği durumlar:
Pişirme
o Ekmek içinin rengi
o Su absorspsiyonu
o Karıştırma toleransı
o Fermantasyon toleransı
Yukarıdaki faktörler, hamur şekillendirme özelliklerini ve hacim dahil olmak üzere pişirilmiş ürünlerin diğer özelliklerini etkiler.
Asya erişteleri
o Renk
o Renk istikrarı
o Şekil
o Pişirme özellikleri
Yüksek kaliteli erişteler ve özellikler taze erişteler için yüksek ekstraksiyon, renk atmayı hızlandıracağından ekstraksiyon düzeyleri yakından takip edilir.
Değirmenler, yukarıdakilere uyum için gereken kalite şartlarını yerine getirmek adına, uygun kül oranları ve un randımanı düzeylerini sağlayarak, spesifik bir buğday karışımının son kullanım işleminin gerektirdiği temel kalite özelliklerine sahip şekilde işlevselliğini garanti altına alırlar.
Örneğin Tablo 3, yaygın olarak kullanılan unları ve özelliklerini göstermektedir. Bu örnekte, tüm özellikler unun kül ve protein içeriğine dayanmaktadır.
Bunun başlıca sebebi, bu unların tümünün iyi kalitedeki Kanada Batı Kırmızı İlkbahar buğdayı kullanılarak öğütülmüş olmasıdır. Bu yapılırken, buğdayın kalitesi korunmuş tur ve kalitedeki değişiklik, önceden belirlenen kül içeriği korunarak un randımanı düzeyleri ayarlanmak suretiyle ortaya çıkmaktadır.
Bu yüzden kül içeriği genellikle kalite açısından en önemli faktör olarak değerlendirilir. Yüksek kül içeriği, kepek katmanlarında hızlı yüksek un verimini yansıtmaktadır. Bu, kepekte (~5.0%-6.0%), tanenin merkezine göre (~0.3%) yüksek kül içeriğinin bulunmasından kaynaklanmaktadır. Yani, kül oranı yükseldikçe düşük düzeyli un ve undaki kepek parçalarının daha fazla bulunmasından dolayı işlevselliğin düşmesi sonucunu verir. Bu ilişki, belirli bir buğday türü ya da sınıfı söz konusu olduğunda doğrudur. Sert buğdayda daha yüksek bir doğal endosperm kül oranına sahip olan buğday türleri vardır ve çıkan un rengi kıyaslanabilir ekstraksiyon düzeylerine göre parlaktır. Fakat kül oranı bakımından daha yüksek düzeylere sahip olabilirler ve bu da işlevselliği etkileyebilir.
Ayrıca, düşük endosperm kül oranına sahip buğday türleri vardır ve bu durumlarda, tipik sert buğday unu için beklenen kül ve un verimi arasındaki ilişki sağlanamayabilir.
SONUÇ
Kaynakların verimli şekilde kullanılması her sektör için kritik bir husustur. Değirmencilikte, buğday maliyetleri toplam un maliyetinin yüzde 80’inden fazlasını oluşturduğundan, büyük önem taşımaktadır. Un randımanında sağlanan her bir ekstra kazanç, kâra yansır. Özellikle çoğu piyasada, un ve yan ürünler arasındaki fiyat farkının 3-5 kat ya da daha fazla olduğu gerçeği göz önünde bulundurulduğunda, rekabetçi bir ortamda böyle bir kazanç önemlidir. Aynı zamanda, nihai ürünlerin kabul edilebilir olan optimum rutubet düzeylerine sahip olmasını sağlamak için yüksek düzeyde verimliliğin sürdürülmesi zorunludur. Buğdayda eleme sürecindeki ve uygun olmayan filtre sistemindeki kayıpların engellenmesi için verimliliğin sürdürülmesi zorunludur.