İçeceklerin üretiminde elzem: Su

Temmuz 2018’de Mars’ın krater ve oluklarında tuzlu su izlerine rastlanmıştır. Mars’ta su bulunması gerçekten çok önemli bir bulgudur. Mars’ta su bulunmasıyla Kızıl Gezegen’i keşfetme maceramızda yeni bir dönemin açılmıştır. Şimdilik bilim insanları suyun nereden geldiğini veya bu suyun kimyasının yaşamı desteklemeye elverişli olup olmadığını bilmemektedirler. Ne yazık ki insanoğlunun bu gizemleri çözmek için oraya gitmesi vakit alacaktır.

Doç. Dr. Y. Birol SAYGI / Bilgi Üniversitesi Meslek Yüksekokulu/Otel, Lokanta ve İkram Hizmetleri Bölümü 
Turizm ve Otelcilik Yüksekokulu/Gastronomi ve Mutfak Sanatları Bölümü

Atmosferdeki nemden kaynaklanan su sızıntıları Mars’a ayak basacak ilk insanlar için çok da verimli bir su kuyusu işlevi görmeyecek; hatta belki Marslı mikroorganizmalar için bile harika bir ev olmayacak. Peki bunlar bu buluşu değersiz kılar mı?
Kesinlikle hayır. Dünya’dan öğrendiğimiz, yaşam, su olan her yerde belirme eğilimi göstermesidir. Bu yüzden NASA’nın dünya dışı yaşam arayışına tek bir motto yön vermektedir: “Suyu takip et”.

Bu motto içecekler içinde geçerli olup, içeceklerin üretiminde de öncelikli hedef amaca uygun kaliteli su kullanımıdır. İçeceklerin uygulanmasında sırasıyla aşağıdaki aşamalar gerçekleştikçe reçete başarısı ortaya çıkmaktadır;

  1. İçeceğin üretileceği su
  2. Gazlı içeceklerde ambalajdaki gaz miktarı
  3. Reçete dizaynı ve kullanılan diğer girdiler (meyve konsantreleri, püre ve püre konsantreleri, şeker ve şeker türevleri ile tatlandırıcılar, aroma ve emülsiyonlar, asitliği düzenleyiciler, antioksidanlar, stabilizerler ve diğer girdiler)
  4. Kütle denkliği
  5. Tat dengesi ve duyusal özellikleri
  6. Reçete stabilitesi
  7. Reçete maliyeti
  8. Ürün içim sıcaklığı (Her içecek grubunun tüketiciler tarafından tercih edildiği içim sıcaklığı tüketicileri ürünleri tercihini ve içim miktarlarını belirlemektedir).

İçeceklerin üretiminde en büyük ve önemli komponent “su”dur. Yukarıda görüldüğü gibi içecek üretiminde önem sırasında birinci sırada su yer almaktadır. Üretilecek bir içecek de içeceğe uygun fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik özellikleri taşıyan suyun kullanılması gerekmektedir.

Gazlı içeceklerde ise sudan sonra ikinci önemli parametre ambalajdaki gaz basıncıdır. Ürünün istemine göre yeterli gaz basıncı uygulanmazsa ürünün tüketici tercihi azalır.

Reçetenin başarısında su çok önemlidir. Doğru ve amaca uygun su kullanılmazsa en kaliteli ve güçlü girdileri kullanarak yaratılan ve uygulanan reçetelerin başarısı sınırlıdır. Başarılı bir içecek öncelikle üretimde amaca uygun suyun kullanılması ile gerçekleşir. Yani içecek üretiminde öncelik NASA’nın dünya dışı yaşam arayışında mottosu olan “Suyu takip et” olgusu kadar geçerlidir. Su içeceğin en önemli yaşamsal parçasıdır. Su kalitesi içecek kalitesini belirleyen en önemli unsurlardan biridir.

Su, içeceğin imzasının altyapısıdır. İçeceğin bütünlüğü, su kalitesine bağlıdır. Su doğadaki en iyi çözgendir. İçecek dünyasında, eşsiz bir ürün imzası, reçetedeki içerikler ile suyun doğru ve iyi bir kombinasyonudur. İçeklerde su diğer girdileri çözerek homojen bir yapı oluşturmaktadır. Her tür içecekte su kalitesi diğer bileşenlerle etkileşime girerek tat üzerinde doğrudan etkisi bulunmaktadır.

İçecek üretiminde bileşenlerin hassas kontrolünü sağlamanın yanı sıra, bu bileşenlerin karıştırılması ve son ürün ayarlamalarında en değişken içerik maddesi olan suyun kalitesindeki ve içeriğindeki dalgalanmalar içeceğin tadı başta olmak üzere tüm duyusal özelliklerini hatta ürün güvenliğini direkt olarak etkilemektedir. Ayrıca içecek üretim tesisinin verimlilik düzeyini belirler. Su içeriği bileşenlerinin ürünlere etkisi etkileri Tablo 1’de detaylandırılmıştır.

            Tablo 1. Su içeriği bileşenlerinin ürünlere etkisi 

Üreticilerin, sürdürülebilir su kalitesini elde etmesi, marka yaratmak ve marka bütünlüğünü korumak için koşuldur. İçecek üretiminde su çeşitli kaynaklardan sağlanmaktadır. Kaynağa göre farklı zorluklar olabilmektedir. Suyun doğal yapısından veya kaynakta ya da işleme tesisine kadar transferinde fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik kirlenmeler ve bulaşmalar yani kontaminasyon olabilir. Her ne olursa olsun üretime verilecek suyun tüm bu kirlilik ve bulaşanlardan temizlenmesi gerekmektedir. Buradaki zorluk, kaynağa bakılmaksızın tüm değişkenlikleri ortadan kaldırmaktır.

Üreticiler, geleneksel (iyon değiştiriciler) ve membran teknolojisi ile suyu işlemektedirler. Reçetenin her iki işlemden üretilmiş sudaki uygulamalarında başta duyusal özellikler ve raf ömrü sürecindeki stabilitesi açısından farklı son ürün sonuçları ortaya çıkmaktadır. Membran su arıtım sistemleri yüksek değişkenlikte besleme suyunu tutarlı bir kalite ve kesin içerikli bir bileşene indirgemesi, düşük bakım, personel ve işletme maliyetleri, süreç ve tesis verimliliği açısından içecek üretiminde kritik bir noktadır.

İçeceklerde üretilecek ürün segmentine göre suyun işlenerek belli parametrelerde üretime verilmesi raf ömrü sürecindeki ürün kalitesinin stabilitesi için önemlidir. Burada su tadını belirleyen mineral yapısı ve dağılımı, sertlik ve bulanıklık değeri ile özelikle iletkenlik çok önemlidir. İçeceklerde 400 mµ altında istenen iletkenlik değeri gazlı içeceklerde kola üretiminde 50-10, diğer gazlılarda 150 mµ değerinde olması gerekmektedir. Mikrobiyolojik açıdan yapılan ozon, klor ve UV uygulamalarında içeceğin son ürün kalitesine direkt etki etmektedir. Klor uygulamalarındaki tat değişimi, ozon uygulamalarındaki aroma yıkımları içecek üretiminde sıkıntı yaratan konulardır.

Gelecek, günümüzden başlamaktadır. Suyun, kritik bir doğal kaynak olarak yeterliliği ve kalitesi ile ilgili küresel kaygı giderek artmaktadır. İçecek endüstrisi suya iki çok önemli nedenden dolayı üst düzeyde bağımlıdır.

  1. Su içecek endüstrisinin en büyük bileşenidir. Olmazsa olmazıdır. Bunun yanı sıra içecek üretiminin neredeyse tüm aşamalarında su kullanımı vardır (Şekil 1),
  2. İçecek endüstrisinin kullandığı su dışı bileşenlerin çoğu büyük su tüketicisi olan tarım endüstrisinin ürünleridir.           
                Şekil 1. İçecek üretiminde temel aşamalar ve su kullanımı

Bu nedenle içecek sektörü, su tüketimini, artığını ve sürdürülebilirlik için gelecek riskini detaylı incelemesi ve önlemler alması gerekmektedir. İçecek sektörü için su ayak izinin belirlenmesi, nasıl azaltılacağı ve sektör için risklerin saptanarak azaltılması konuları giderek gması nasıl tespit edileceği ve hafifletileceği hakkında bilgi vermekti. Bu hedeflere ulaşmak için iki temel analitik araç bulunmaktadır;

  1. Su ayak izinin belirlenmesi
  2. Su riskinin değerlendirmesi

Değer zinciri boyunca su kullanımını anlamak için, tüm süreçteki değer zincirinin her aşaması için mavi, yeşil ve gri-su ayak izleri hesaplanması gereklidir.
20 onsluk bir şişe karbonatlı soda için birleştirilmiş su ayak izi 57.5 şişe sudur. Bu 22.7 şişeden yeşil su, 27,5 mavi su ve 7,3 gri sudan gelmektedir (Şekil 2). Mahsul ekimi, 55.4 şişe, 0.2 şişe için tatlandırıcı üretimi ve 1.7 için içecek üretimi olarak hesaplandı.

            Şekil 2. Bir şişe gazlı meşrubat için su ayak izi ve yeşil, mavi ve gri su kullanımı 

İçecek şirketlerinin yeraltı su kaynaklarından aşırı çekilmesi ve iklim değişikliğinin mahsul ekimi üzerindeki potansiyel etkileri nedeniyle önemli risklerle karşı karşıyadır. Dahası, su kalitesi sorunlarının riskleri ve su kıtlığını daha da şiddetlendirdiğini bir gerçektir. Bu konulara ek olarak, ayrıca su fiyatlarının genel olarak yukarı yönlü olduğunu ve içecek endüstrisini finansal riske maruz bırakacağı bir gerçektir.

Su ayak izi kavramı, karbon ayak izininkiyle karşılaştırıldığında nispeten yenidir. Hollanda merkezli Su Ayak İzi Ağı (Water Footprint Network), mal ve hizmet üretmek için kullanılan toplam tatlı su hacmi olarak bir su ayak izi tanımlamıştır. Su ayak izi, sonuçta söz konusu mal veya hizmeti üretmek için gerekli olan tatlı su hacmini temsil eden bir sayıya gelmektedir. Tüketilen suyun türünü tanımlamak için “Su Ayak İzi Ağı” tarafından yeşil, mavi ve gri olarak tanımlanan farklı su kategorileri bulunmaktadır.  Şekil 3’de su ayak izini oluşturan üç farklı su kategorisi gösterilmektedir.

Yeşil su: Hasat edilen veya üretim sürecinde (örneğin mısır) ürünün vejetasyon döneminde kullanılan su ve emilen yağıştır. Yeşil su ayak izi, tipik olarak bitki örtüsünün kapladığı alanın belirlenmesi, bitki örtüsünün hasatının edileceği alana ulaşması için ne kadar su gerektiğinin hesaplanması ve daha sonra bu sayıların gerçek yağış miktarına göre karşılaştırılmasıyla hesaplanır.

Mavi su: Yeraltı suyundan veya yüzey suyundan (göl, nehir, akarsu, vb.) yani kaynaktan çekilen sudur. Mavi su ayak izi tipik olarak endüstriyel açıdan hesaplanması en kolay olanıdır, Çünkü genellikle herhangi bir üretim zinciri içinde bilinen akış oranına sahip sınırlı sayıda tatlı su çekme noktası bulunmaktadır. Su çekimi, yere, mevsime, mevsimsel dalgalanmalara, teknolojik uygulamalara ve kullanımına bağlı olarak farklılık gösterirler.

Gri su: Hesaplamak için su ayak izinin en zor bileşenidir. Gri su, atık su deşarjı yoluyla bir yüzey su kaynağına veya yeraltı suyu akiferine sızan kirleticileri emmek için gerekli olan temiz tatlı su miktarı olarak tanımlanır. Gri su ayak izini hesaplamak için, önce kirletici maddelerin hangi miktarlarda boşaltıldığının belirlemesi ve atık suyun deşarj edildiği su kaynağında hangi kirletici konsantrasyonunun kabul edilebilir olduğunu bilmesi gerekir.

            Şekil 3. Su ayak izini oluşturan üç farklı su kategorisi

Sonuç olarak içecek endüstrisinin önceliği sudur. Temel olarak içeceklerde başarılı ürün yaratmak ve üretmek için üretimde kullanılan suyun yeterli miktarda, kalitede ve sürdürülebilir konseptte sağlayarak üretilecek içeceğin çeşidine göre amacına uygun işleyerek üretime verilmesi, bunun yanı sıra su ayak izinin azaltılması hedefi ile çalışılması önceliktir.

KAYNAKÇA

Bowser, T. 2014. Water Use in the Food Industry, Food Technology Fact Sheet, Oklahoma State University, 8 s.

Dolder, S.,  Hillman, A.,  Passinsky, V. ve  Wooster , K. 2012.Strategic Analysis of Water Use and Risk in the Beverage Industry, University of Michigan, 78 s.

Eccles, B. 2018: The Importance Of The Food And Beverage Sector For The Sustainable Development Goals, FORBES

Förare, J. 2008. Water for food, ISBN 978-91-540-6019-1, The Swedish Research Council Formas, 71 s.

Grey, D., 2006. Water for Growth and Development, A Theme Document of the 4th World Water Forum, World Bank, 55s.

Kirby, R. 2003: Water in food production and processing: Quantity and quality concerns, Food Control, 14(5):283-299.

Simonic, M. 2009: Water pre- treatment process in food industry, University of  Maribor, Faculty of Chemistry and Chemical Engineering, Slovenia, Vol. 3, No. 2/2009, s. 15-26.

Mancosu, N., Snyder, R. l. , Kyriakakis, G. ve  Spano, D. 2015: Water Scarcity and Future Challenges for Food Production, Water, 7, 975-992.