Çikolata draje kaplama, meyve, kuruyemiş ve çeşitli şekerlemelerin çikolata veya kokolin ile kaplandığı özel bir işlemdir. Çoğu durumda, prosesin bileşenlerini doğru şekilde bir araya getirmek üretim kapasitesinde ciddi artışlara ve aynı zamanda enerji maliyetlerinin azalmasına sebebiyet vermektedir.
Draje Çikolata Kaplama Hakkında Genel Bilgi
Kaplama yapılacak ürün seçimleri yapılırken yuvarlanma özelliğine sahip ve kırılma mukavemeti (ya da esneme özelliği) yüksek ürünlerden seçilmeye özen gösterilmelidir. Sisteme entegre edilecek nem kontrol ekipmanı, ürünler üzerine gönderilecek havanın sıcaklık ve nem açısından stabilizasyonunu sağlamayı hedeflemektedir. Bu şekilde, havanın mevsimsel etkisinden bağımsız olarak kışın artan üretim çıktısını, yaz ve bahar aylarında da elde edebilme amacı doğrultusunda sistem dizayn kriterleri belirlenmelidir. Özellikle yaz aylarında yükselen mutlak nem seviyelerinden ötürü draje kaplama kazanlarına iletilen havanın ıslak olması:
-kaplama sürelerinde uzamaya,
-kaplanan ürünün yüzeyinde lekelenmeye,
-ürünlerin birbirine yapışmasına sebep olmaktadır. Bu yüzden çikolata kaplama işleminde, kaplama prosesi 3 ana aşamadan oluşmakta ve her aşamada farklı hava şartlarına gereksinim duyulmaktadır.
Ön Kaplama:
Özellikle kuruyemiş gibi ürünlerin dönen draje tamburlarında sürtünme esnasında zamanla içerisinde kuruyemiş yağının çikolataya karışması ile kaplanan yüzeylerde kristalleşme (beyazlama) gözlenebilir. Bu, çikolatanın mat ve kırılgan bir yapıda olmasına yol açar. Ayrıca çikolata katmanını da yumuşatarak, çikolatanın draje içeriğine düzgün şekilde tutunmasını engeller. Bu sebeple, dengesiz ve pürüzlü bir kaplama meydana gelir. Şayet çikolata katmanının kalın yapılması düşünülüyorsa ön kaplama işlemi prosese dahil edilmeyebilir. Üreticiler, kaplama öncesi aşamada kakao ve şeker tozundan oluşan “kaplama tozu” ile drajeyi sabitleyerek ürünü çikolata kaplama aşamasına hazır hale getirebilirler.
Çikolata Kaplama:
Kullanılacak çikolatanın cinsi, (bitter, sütlü, beyaz) erime sıcaklığı, akışkanlığı ve homojen kullanımı kaplama süresini değiştirebilir. Kaplamanın eşit olabilmesi için döner bir tambur sistemi kullanılır. Bu tambur, drajeleri sürekli hareket ettirerek çikolatanın ve şurupların yüzeyde eşit bir şekilde dağılmasını sağlar. Draje tamburlarına gönderilecek havanın debisi, sıcaklığı ve bağıl nem değeri burada kritik rol oynamaktadır. Aksi takdirde kaplama prosesinin uzaması ve ürünlerde bozulmalar meydana gelebilir.
Draje Parlatma:
Parlatma, draje üretim prosesinin en önemli aşamalarından biridir. Parlatıcı ajanların (shellac veya gum arabic) yoğun olarak kullanıldığı bu aşamada öncelikle şurup ile ürünlerin ilk katmanı dönen tamburlarda kaplanır. Bu esnada tambur içerisine gönderilen hava, her bir katmanı kısa sürede kurutarak ürün yüzeyinin diğer ajan için hazır hale gelmesini sağlamalıdır. Kurutma işlemi, ürün yüzeyindeki yapışkanlık giderilinceye kadar devam etmelidir. Daha iyi yüzey parlaklığı için shellac gibi parlatıcı ajanlar ile parlatma prosesi devam eder.
Nem kontrol seviyeleri ve toleransların belirlenmesi
Draje kaplama prosesinde doğru nem kontrol seviyesinin yakalanmasında prosese özel yapılan tasarımlar ön plana çıkmaktadır. Üretimin genel akışına paralel olarak dönen draje tamburlarına gönderilen havanın neminin ve sıcaklığının kontrol edilmesi, ürünün katkı miktarlarına göre toleransların netleştirilmesi şarttır. Draje tamburlarında oluşan sürtünmeden ötürü meydana gelecek ısının tambur içerisine gönderilen soğuk hava vasıtası ile tamburlardan uzaklaştırılması ve çikolatanın soğuk tutulması, çikolata yüzeyini sertleştirir ve dönüş esnasında oluşabilecek yüzeysel çöküntülere karşı dayanıklı hale getirir. 10-12 °C sıcaklık ve%40-50 bağıl nem seviyelerinde ve uygun debideki havanın kazanlara gönderilmesi kurutma, kaplama ve parlatma süreçlerini hızlandırmaktadır. Olması gerekenden daha kuru veya daha yüksek debideki hava ürün yüzeyinde hızlı kurumadan ötürü çatlama ve çöküntülere sebebiyet vermektedir.
Havalandırma sistem tasarımının ana hatları ve nem yükünün dağılımı
Draje kazanlarının içerisine gönderilecek hava şartının tasarımı esnasında proseste dikkat edilecek parametrelerin bazıları aşağıdaki gibidir;
-Draje kazanlarının adedi,
-Draje kazanlarının saatlik üretim kapasitesi,
-Prosesin adı (kaplama, parlatma)
-Kazanların bulunduğu ortamın varsa iklimlendirme detayları,
-Draje kazanlarının bulunduğu konum ve kazan içerisine hava gönderecek ekipmanın konumu,
-Draje odası toz durumu,
-Dönüş hattı alınacaksa, bu hattın kazanların içinden mi yoksa tavandaki merkezi menfezler vasıtası ile mi alınacağı (eğer kazanların içerisinden alınacaksa dönüş hattında yalnızca üründen gelen nem hesaplanacaktır. Eğer oda içerisinden alınacaksa dönüş hattında nem kazancı olarak ürün+oda şekilde hesaplanacaktır)
Özellikle toz içeren kaplama uygulamalarında dönüş havasının kapsamlı filtrasyonu, yüksek filtre yatırımları ve artan bakım maliyetlerinden ötürü tercih edilmemektedir. Parlatma prosesinde ise, belirli oranda taze havanın sistem havasına dahil edilerek yaz ve kış mevsiminde iki ayrı dizayn şartı oluşturmak doğru tasarım yaklaşımıdır. Tasarım yapılırken draje kazanlarına gönderilecek hava şartının çiğ noktası (dp) ile dış ortamın kuru termometre sıcaklığı arasındaki ilişki tesisin kurulu bulunduğu lokasyonda yıllıklandırılmış olarak kontrol edilmelidir. Kontrol edilen hava durumu datası ile sistem, otomasyon altyapısı sayesinde enerji verimliliği açısından optimize edilmelidir.
Referans alınan dizayn prensipleri neticesinde, açık sistem olarak çalışan çikolata kaplama sisteminin ısıl ve nem yüklerinin tamamen dışarıdan alınan havadan geleceği ve nihai şarta indirgeneceği düşünülür.
Bu durumda,
-Temiz havadan gelen duyulur ısı yükü,
-Temiz havadaki gizli ısı, (nem kontrol cihazı tarafından duyulur ısıya dönüştürülecektir)
olmak üzere 2 ana yük ile sistem tasarlanacaktır.
Draje kazanlarında dönen ürünlerin ürettiği ısı, uygun debide 10-12°C sıcaklıkta hava gönderilerek giderilmektedir.(farklı katkı ve ürün tipleri için farklı sıcaklık değerleri referans alınmaktadır)
Dolayısı ile yaz tasarım şartında dış ortamdan duyulur ısı yükü, ilgili bölgedeki maksimum kuru termometre sıcaklıklarının ortalaması ile draje kazanlarına üflenecek hava şartı arasındaki farktır. İlave olarak dış havadaki gizli ısı, nem kontrol ünitesinin uzaklaştırdığı nem miktarıyla orantılı olarak nem kontrol cihazı tarafından duyulur ısıya dönüştürülecek ve sisteme duyulur ısı olarak katılacaktır. Ne kadar fazla nem giderilirse, nem kontrol cihazının proses çıkışındaki havanın kuru termometre sıcaklığı yüksek olacaktır. Bu sebeple prosese seçilecek nem kontrol ekipmanı sisteme dahil edilmeden önce toplam duyulur ısı yükü ve toplam gizli ısı yükü hesaplanarak, nem kontrol cihazının ilk yatırım ve işletme maliyetini optimize edecek şekilde “gizli ısı” yükü, silikajel rotorlu nem kontrol cihazı ve soğutma sistemi arasında dengeli şekilde dağıtılmalıdır.
Bu noktada kararı, nem kontrol cihazının reaktivasyon ısıtıcısı için kullanılacak ısıl enerji kaynağının birim maliyeti verecektir. Şayet, nem kontrol cihazının reaktivasyon ısıtıcısı için kullanılacak buhar veya doğalgaz maliyeti elektrik maliyetinden daha ekonomik ise gizli ısının (nemin) nem kontrol cihazı tarafından daha maliyetsiz giderilmesi sağlanır. Ancak gizli ısının yüksek oranda silikajel rotorlu nem kontrol ekipmanı tarafından tahliye edilmesi, sisteme yüksek kuru termometre sıcaklığında hava girişi sağlayacak, nem kontrol cihazının ilk yatırım maliyetlerinin yüksek olması ile sonuçlanacaktır. İşletme maliyetlerinin sürdürülebilir olarak düşük seyretmesi ile bu oran dengelenebilir. Eğer nem kontrol cihazında herhangi bir alternatif enerji kaynağı kullanılmıyor ise, bu durumda soğutma ile imkanlar dahilinde alınabildiği kadar nem alınmalı ve akabinde nem kontrol cihazına hava gönderilmelidir.
Termodinamik olarak bakıldığında 10°C ve%40 bağıl nem şartlarındaki bir hava için –2CdP(çiğ noktası) seviyelerine erişmek soğutma ile sürdürülebilir ve verimli olmamaktadır. Bu sebeple sistemde silikajel rotorlu nem kontrol cihazı kullanılması kaçınılmazdır.
Sistem Kontrolü ve Konumlandırma
Draje kaplama ve parlatma proseslerinde, üreticinin talep ettiği sıcaklık ve nem şartlarına uygun iklimlendirme ünitesi dizaynında havanın soğutulması/ısıtılması, silikajel rotorlu nem kontrol cihazının reaktivasyon enerjisinin kontrolü, kazanlara gönderilecek havanın doğru basınç ve debi değerinde gönderilmesi oldukça önemlidir. Draje kazanlarının sıralı dizilmesinden ötürü, ilk ve son kazandan eşit debinin geçmesi burada sistemde seçilen fanların cihaz dışı statik basınç değerlerinin ve kanal kesit çaplarının önemini göstermektedir. Sistemden dönüş alınacak ise, nem kontrollü iklimlendirme ünitesi prosese olabilecek en yakın noktaya konumlandırılmalı ve dönüş hattının negatif basın etkisinin (vakum) sızdırmazlığı için özen gösterilmelidir. Sistemin kontrolü, parlatma prosesinde taze hava ve dönüş havası şeklinde tasarlanarak iç ortamdan dönüş alınarak şartlandırma yapılabilir. Bu durumda sisteme entegre çiğ noktası sensörü kullanılması, damper otomasyonu açısından kolaylık sağlamaktadır. Kış şartında bataryanın donmasını engellemek için (dizayn şartının gerektirmesi durumunda) sistemde dolaşan akışkana belirli oranda monoetilen glikol eklemesi yapılmalıdır.
Sonuç olarak, çikolata draje kaplama ve parlatma prosesi, birçok aşamadan oluşan karmaşık ve mühendislik altyapısı ile özel olarak tasarlanması gereken bir süreçtir. Her aşamada dikkatli yapılan sıcaklık ve nem kontrolü, son ürünün kalitesini belirleyen ana faktörlerdendir. Uygun nem kontrolü ile lezzetli, parlak ve uzun ömürlü çikolata drajeleri elde edebilirsiniz..