“Elemede verim oranı elek süratine, eleme yüzeyiyle ilgili olarak materyalin hareket hızına, elekteki açık alan yüzdesine, ayrıştırma işlemi için tahsis edilmiş eleme yüzeyine ve elekteki materyal yüküne bağlıdır. Eğer tüm bunlar en iyi şekilde kullanılmazlarsa, eleme süreci, elemede rol oynayan tüm bu faktörlere bağlı olarak öğütme işleminde tutarsızlığa yol açabilir.”
Doktor Kingsly Ambrose, Kansas State Üniversitesi Tahıl Bilimi ve Endüstrisi Bölümü’nde öğretim üyesi. Doktora derecesini 2010 yılında Purdue Üniversitesi’nden alan Kingsly, hakem denetimine tabi 40’tan fazla yayımlanmış makalenin de sahibi. Patentli bir ürünün de müşterek yaratıcılarından biri olan Dr. Ambrose, aynı zamanda Amerikan Tahıl Kimyagerleri Derneği (AACC) ile Amerikan Ziraat ve Biyoloji Mühendisleri Derneği (ASABE) üyesi. Kansas eyaletindeki araştırma, ders ve geliştirme programlarında, değirmencilikte ve tahıl işleme endüstrisinde partikül teknolojisi uygulamalarına yönelik çalışmalar yürüten Dr. Kingsly Ambrose ile bu alandaki bilgi birikiminden hareketle değirmencilikte un eleme prosesiyle ilgili bir röportaj yaptık. Un eleme prosesinin önemi, eleme sistemlerinde dikkat edilmesi gerekenler ve daha fazlasını Dr. Ambrose’un yanıtlarında bulabilirsiniz.
Bu güne kadar ki tecrübelerinizden yola çıkarak değirmencilikte, elemenin (un eleme) un üretim prosesindeki yeri ve önemi hakkında neler söyleyebilirsiniz?
Tahıl işleme tesislerinde “eleme” öğütülmüş materyalin çeşitli tane büyüklüklerine ayrılması anlamına gelir. Eleme, en küçük tane boyutunda, minimum düzeyde kepek etkileşimi ile en iyi kalitede un üretimi amacıyla yapılmaktadır. Bir un değirmeni buğdayı öğütmek için çeşitli kırma ve redüksiyon sistemleri kullanır. Bu öğütme sistemlerinden çıkanlar, her bir öğütme aşamasında, üretilen unu ayırmak için eleme yöntemi ile sınıflandırılır. Bu nedenle eleme, bir değirmenin randımanında, üretim veriminde ve kalitesinde önemli bir rol oynar. Hijyenik ve katıksız ürünlere yönelik artan tüketici talebi ile beraber eleme de tesis güvenilirliğinde hayati bir rol oynamaktadır.
Eleme ve sınıflandırma işlemi nasıl yapılmaktadır? Eleme, un kalitesi üzerinde nasıl bir etkiye sahiptir?
Elekler (eleme makineleri) un partiküllerini büyüklüklerine göre ayırır. Eleme sırasında, öğütülmüş kitleleri de içeren partiküller, devamlı olarak eleme yüzeyinde hareket ederler. Eğer partikül boyutu elek gözünden daha küçük ise partiküller bu açıklıktan düşerler. Bu partiküller, eleme tabakasına (stage) ve büyüklüklerine göre çıkış mili aracılığıyla ya da daha küçük gözlü bir elekle tekrar elenerek toplanır. Ayrıştırma süreci elek temizleyiciler kullanılarak geliştirilebilir. Ancak, elemede verim oranı elek süratine, eleme yüzeyiyle ilgili olarak materyalin hareket hızına, elekteki açık alan yüzdesine, ayrıştırma işlemi için tahsis edilmiş eleme yüzeyine ve elekteki materyal yüküne bağlıdır. Eğer tüm bunlar en iyi şekilde kullanılmazlarsa, eleme süreci, elemede rol oynayan tüm bu faktörlere bağlı olarak öğütme işleminde tutarsızlığa yol açabilir. Unun niteliği, öğütme işleminde çeşitlilik içermekle birlikte eleme işlemine bağlıdır. Uygun olmayan bir elek bezi (cloth) ve yukarıda bahsedilen diğer faktörler, düzensiz bir öğütmeye, unda kepek etkileşimine ve düşük un verimine yol açabilir.
Günümüzde değirmencilikte kullanılan eleme sistemleri ve teknolojileri hakkında biraz bilgi verir misiniz? Un eleklerinde kullanılan malzemelerin, elemeye etkisi var mıdır?
Günümüzde un endüstrisinde yaygın olarak kullanılan elekler dairesel (gyrating) elek, ileri geri titreşimli (reciprocating) elek, ileri geri titreşimli elek ile dairesel eleğin kombinasyonları ve silindir (reel) tip eleklerdir. Yatay bir düzlemde dönerek çalışan dairesel elekler, ayrıştırma işlemini ilerletmek için öğütülmüş kitleye hareket uygular. Elek tasarımındaki teknik gelişmeler sayesinde, dönme hareketi daha az enerji tüketimi yaparak kendi kendini dengelemektedir. Daha kısıtlı kapasitedeki tesisler genelde ileri geri titreşimli elek kullanırlar. Kırma elekleri için dairesel ve ileri geri titreşimli elek mekanizmalarının bir kombinasyonu kullanılır.
Un değirmenciliğinde, öğütülmüş partikül kitlelerinin üzerinde oluşacak sürtünme kuvvetini azaltmak için elek bezi olarak pürüzsüz materyaller kullanılır. Ayrıca, pürüzsüz elek bezinin eleme verimliliğini artırdığı keşfedilmiştir. Ağır yükü tutmak için kırık materyal akışında (örneğin buğdayda ilk kırma işlemi) kalay kaplı pürüzsüz teller ya da paslanmaz çelik mil kullanılır. Eleme bezi gibi daha hafif eleme materyalleri, eleklerde daha küçük açıklıklarla kullanılırlar. Ayrıca, naylon GG ve polyester GG bezler, sırasıyla iri taneli kepekli-kaba un (middlings) ve daha arındırılmış ürünler için kullanılır. Elek bezi materyali ve dokuma stili, partiküllerin ayrıştırılmasında mevcut alan açıklığı yüzdesini, yüke dayanıklılığı, yüzeydeki partikül hareketini ve eleme verimliliğini etkiler.
Elemede, doğru teknoloji seçimi hangi kriterlere göre yapılabilir?
Eleme işlemini etkileyen önemli faktörler, öğütülmüş partikül kitlesine hareket sağlayan dakikadaki devir ve fırlatma sayısıdır (dönüş çemberinin çevre çapı). Elek hızı, partiküllerin etkili bir ayrıştırmadan geçmesi için gereken kritik hızdan daha yüksek olmalıdır. Benzer şekilde, dönüş (gyrating) yüksek fırlatma sağlamalıdır. Kısa fırlatış, un için daha kullanışlı olurken yüksek fırlatış iri taneli öğütülmüş ürünlerde daha iyi hareket sağlar. Buna ek olarak, eleme hızı kırma işleminde ince materyal ayrıştırılırken uygulanandan daha az olmalıdır. Elek hareketi ile birlikte delik boyutu ve açık alan yüzdesi de eleme işlemine etki eden diğer iki önemli faktördür. Delik genişliği bezde kullanılan ipliğin çapına göre değişmektedir. Bu yüzden bu faktörler doğru teknoloji ve elek bezi seçiminde göz önünde bulundurulmalıdır.
Teknolojinin, iyi bir elemedeki rolü nedir ve tek başına teknoloji, sağlıklı bir eleme süreci için yeterli midir? Sizce değirmencilerin hem uygulamada hem de teknoloji seçimi ve kullanımında, kaliteli bir eleme için nelere dikkat etmesi gerekir?
Teknolojideki gelişmelerle birlikte un endüstrisinde daha iyi ayrıştırma işlemi sunan sistemler, FDA onaylı yağlama materyalleri, vb. kullanabiliyor. Teknolojinin dışında, değirmen operatörünün hükmü de un kalitesinden ödün vermeden verimlilik sağlanmasında önemli bir rol oynayabiliyor. Yük (elekteki materyal miktarı) ve eleme süresi gibi faktörler, işleme verimini fazlasıyla etkiler. Bir elek yüzeyinde, yüzeyi tamamen kaplayacak kadar materyal olmalıdır. Aynı zamanda, yüzeyin aşırı yükle dolmamasına dikkat edilmelidir. Buna ek olarak, ayrıştırma sürecinde partiküle ayrılan süre, eleme verimini de etkiler. Elek temizleyiciler un değirmenlerinde eleklerin dâhili birer parçasıdır. Top ya da küp temizleyiciler gibi elek temizleyiciler ise tıkanma ve körleşmeyi önleyerek elek gözeneklerini açık tutmaya yardımcı olur. Uygun elek temizleyiciler ayrıştırma işleminin verimini artırmak için kullanılabilir. Bu sayede, bu faktörler değirmen operatörü tarafından iyi bir eleme verimi elde etmek için optimize edilmelidir.