YAĞ İŞLEME TEKNLJİSİ Doç. Dr. sman KLA Öğr. Gör. üseyin DURAN Temel besin maddelerinden ve insan beslenmesinde önemli bir yere sahip olan yağlar insan organizması için gerekli olan ve insanların yaşamsal faaliyetlerinin sürdürülebilmesinde beslenme zinciri içerisinde mutlaka yer alması gereken ana besin maddelerindendir. Yağlar insan vücudundaki hücre, doku ve organların yapılarında yer aldıklarından, yaşamın sürdürülebilmesi ve vücudun değişik işlevlerini sağlıklı bir şekilde yerine getirebilmesi için, alınması gereken besin öğeleridir. Yetişkin insan vücudunun ortalama %18 i yağdır. Genelde kadınların vücudunda erkeklere göre daha çok yağ bulunur. İnsan harcadığından çok yediğinde vücudun yağ oranı artar, harcadığından az yediğinde ise azalır. Bu nedenle vücut yağı, insanın başlıca enerji deposudur. Enerji kaynağı yeterli alınmadığında, vücuttaki yağ deposu kullanılır. Yağ en çok enerji veren besin öğesidir. Vitaminlerin bir bölümü vücuda yağla alınır. Yağ mideyi yavaş terk ettiğinden doygunluk hissi verir. Derialtı yağı vücut ısısını kontrol eder ve hızlı kaybını önler. Yağın yapı taşlarının bazıları, vücudun düzenli çalışmasında etkinliği olan bazı hormonların yapımı için gereklidir. Yağlar: - anlının anatomik yapısının oluşum ve korunmasındaki önemli işlevleri yanında, vücudun estetik görünümünü de olumlu yönde etkilerler. - Vücut sıcaklığının ve suyunun korunmasında, izolatör olarak görevleri vardır. - Vücuda alınan gereksinim fazlası enerji, gerektiğinde kullanılmak üzere yağ formunda depolanmaktadır. - Sindirilmeleri diğer besin öğelerine kıyasla daha uzun sürdüğünden, canlılarda daha uzun süreli bir tokluk hissi yaratırlar. Yağda çözünen provitaminler ve vitaminler yanında, seksüel hormonların sentezlendiği steroitler, kimi enzimler, antioksidan etkideki terpen, glikozit ve alkolit yapısındaki kimi aktif maddeler, kimi metallerle (iyot, mangan, demir, çinko, bakır, fosfor ve kalsiyum) bunların metaloitleri için taşıyıcılık görevi yaparlar. - Yağda eriyen vitaminlerin (A, D, E, K) vücuda alınmasını ve kullanılmasını sağlar. (Bitkisel yağlar E vitamini ihtiyacının ¾ ünü karşılar) - Vücut tarafından üretilemeyen ve muhakkak besinlerle alınması gereken temel yağların (omega 6 ve omega 3 yağları) taşıyıcısıdır. - Bilinen besin öğeleri içinde, içerdikleri yağ asitlerinin zincir uzunluğuna bağlı olarak, 9.1-9.7 (ortalama 9.3) kcal/g lık enerjiye sahip olmaları nedeniyle, yakıldıklarında vücut ısısı için önemli bir enerji kaynağıdırlar. - Ayrıca beslenme açısından, yağlar iştah açıcı bir etkiye de sahiptirler, yemeklere lezzet ve tat kazandırırlar. Sayılan tüm bu özellik ve işlevler dikkate alındığında, pek çok otorite ve araştırıcı tarafından özet olarak vurgulandığı gibi, yağların canlı yaşamındaki temel işlevleri, Yağ tüketimi olmaksızın, insanın yaşamını sürdürmesi olanaksızdır. şeklinde vurgulanabilir. 1
Pratik olarak günlük tüketilecek yağın üçte biri tereyağı gibi katı yağlardan, üçte biri zeytinyağı gibi tekli doymamış yağlardan, kalan üçte biri de mısır özü ve ayçiçek yağı gibi çoklu doymamış yağ asitlerinden oluşan yağlardan karşılanması önerilmektedir. Sıvı yağların hidrojenlendirilmesi ile oluşturulan margarinler, trans yağ asitleri içerdiğinden günlük tüketimleri düşük tutulmalıdır. Ülkemizde üretilen margarinlerin hemen hemen tamamına yakınında da trans yağ oranı %1 in altına düşürülmüştür. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı bu oranın altına düşürülen yağları trans yağ içermeyen yağ olarak kabul etmektedir. Akdeniz Diyeti tüketen toplumlarda kalp - damar hastalıkları, diyabet, obezite, kanser ve romatizmal artirit gibi diğer kronik inflamatuvar hastalıkların görülme sıklığı diğer batılı-gelişmiş ülkelere göre daha az olmakta ve bu oranın geleneksel Akdeniz Diyeti ile pozitif korelasyon gösterdiği bilinmektedir. Geleneksel Akdeniz Diyetinin önemli bileşeni olan ve özelliğini veren zeytinyağı ile kronikdejeneratif hastalıklar ve bu hastalıkların oluşumunda bilinen ve/veya olası biyolojik mekanizmalar arasında (diyetin diğer bileşenleri sabitlendiğinde) güçlü ilişki tespit edilebilmektedir. Buradan yola çıkılarak, Türkiye ye yönelik geliştirilebilecek sağlıklı beslenme önerileri arasında diyetin yağ ve yağ asidi örüntüsüne yönelik bazı sonuçlara varmak olasıdır. AYÇİÇEK YAĞI Ayçiçek yağı, yağ oranı %39-45 arasında değişen elianthus annuus bitkisinin tohumlardan elde edilen bir yağdır. Ayçiçek tohumunun bazı bileşenleri aşağıdaki gibidir. Dünya da ayçiçeği ekimi yapılan başlıca ülkeler; Rusya, Ukrayna, Arjantin, Macaristan, Fransa, İspanya, indistan ve Türkiye dir. Ülkemizde toplam likit yağ tüketiminin yaklaşık %75 ini ayçiçek yağı teşkil etmekte ve doymamış yağ asitleri oranının yüksek olması nedeni ile de insan beslenmesinde önemi bulunmaktadır. Sıvı olarak ve margarin hammaddesi katı yağ üretiminde yaygın kullanım alanı bulan ayçiçek yağı açık sarı renkli, rafine edilerek kullanılabilen bir yağdır. 2
MISIRÖZÜ YAĞI KLZA YAĞI Mısırözü yağı, Graminae familyasından Zea mays mısır tanelerinin rüşeyminden elde edilen bir yağdır. Nişasta ve glukoz şurubu üretimi sırasında yan ürün olarak rüşeymden mısırözü yağı da elde edilmektedir. Türkiye de mısırözü yağı tüketimi toplam sıvıyağ pazarı içinde yaklaşık %12-14 lük pay ile ayçiçeği ve zeytinyağından sonra üçüncü sırada yer almaktadır. Özellikle son yıllarda bitkisel kaynaklı sıvı yağlar arasında talebi en hızlı artan yağ da mısırözü yağıdır. Mısırözü yağı tüketiminin %80 i kentsel nüfus tarafından gerçekleştirilmektedir. Kolza yağı, ruciferae familyasından Brassica napus ve campestris tohumlarından elde edilen bir yağdır. Kolza bitkisi toprak ve iklim koşulları bakımından fazla seçici olmadığı için ziraatı bütün Dünya da yapılabilmektedir. Kolza tohumu üretiminin en yaygın olduğu ülkeler Çin, indistan, Pakistan, Japonya, İsveç, Polonya, Almanya, Şili, Fransa ve Kanada dır. Kolza tohumlarının yağ miktarı % 40-45 arasında değişmektedir. SYA YAĞI PAMUK YAĞI Soya yağı, leguminosae familyasından Glycine max türlerinin tohumlarından elde edilir. Soya ziraatinin yaygın olarak yapıldığı başlıca ülkeler Amerika, Brezilya, Arjantin, Çin ve Japonya dır. Soya yağının ülkemizde ayçiçeği yağının liderliğinin sürdüğü sıvı yağ pazarı içindeki payı ise %1 den daha düşüktür. Soya tohumunun, protein içeriği (%40) yüksek olan küspesi için ekimi yapılan soya tohumunda %18-20 oranında yağ bulunmaktadır. Pamuk yağı ; Gossypuum hirsutum (Amerikan) veya Gossyypium barbadense tohumlarından elde edilen, karakteristik tadı ve kokusu olan, oldukça koyu renkli (kırmızıkahverengi) bir yağdır. Ülkemizde pamuk yağı genellikle margarin hammaddesi katı yağ üretiminde kullanılmaktadır. Pamuk yağı %13-44 oleik ve %33-58 linoleik asit içerdiği için oleik- linoleik asit grubu yağlar arasında yer almaktadır. En önemli doymuş yağ asidi ise %17-29 oranındaki palmitik asittir. PALM YAĞI Palm yağı, Elaeis guineensis olarak bilinen, Malezya, Batı ve rta Afrika ile Endonezya da ekimi yaygın olarak yapılan yağlı meyvenin pulp kısmından (yağ oranı %50) elde edilen bir yağdır. Meyvenin çekirdeğinden elde edilen ve laurik asit (%40-52) içeriği yüksek olan yağ ise palm çekirdeği yağı olarak bilinmektedir. Palm meyvesi özellikle hasat ve işleme sırasında kuvvetli enzimatik hidroliz reaksiyonlarına maruz kaldığı için bazı durumlarda palm yağının serbest yağ asidi içeriği %50 ye kadar yükselebilmektedir. 3
ZEYTİNYAĞI İyi kaliteli meyvelerden elde edilen palm yağının bile serbest yağ asidi içeriği diğer bitkisel kaynaklı yağlardan daha yüksektir Palm yağı %38-52 oleik, %5-11 linoleik asit içeriği ile oleik linoleik grubu yağlar arasında yer almaktadır. Palm yağının doymuş yağ asitlerinden palmitik asit içeriği ise %32-45 arasında değişmektedir. Yarı katı haldeki palm yağında doymamış yağ asitlerinin %85 den fazlası gliserol molekülünün 2- pozisyonunda yer almaktadır. Trigliserid yapısı ve serbest yağ asidi içeriği ise palm yağının erime ve plastik özelliklerini etkilemektedir. Zeytin, en fazla yağ içeren meyvelerden biridir. Ağırlığının % 20 30 u yağdır. Yenilebilen 100 gr siyah zeytin (40-50 adet) 207 kalori, 21 gr yağ, 77 mg Kalsiyum, 60 IU vit A içermektedir. Zeytinyağı dış görünüş itibariyle çeşide bağlı olarak, açık sarıdan, yeşile değişen renge, 20º de 0.9 olan dansiteye sahip koyu likit görünümlü bir yağdır. Tadı; değişik olgunluk derecesinde taze olarak toplanmış zeytinlerin tadını, kokusu yine meyvemsi kokuyu hatırlatır. Erime noktası 5-7 º, dumanlanma noktası ise 210º dir. Zeytinyağının sağlığımızı ilgilendiren en karakteristik kimyasal özelliği 9. ve 10. karbon atomları arasında bir çift bağ bulunan oleik asiti yüksek oranda barındırmasıdır. leik asit miktarı toplam yağ asitlerinin üçte ikisi veya daha fazlası kadardır. Zeytinyağı, 18 karbonlu ve 2 çift bağlı esansiyel yağ asidi olan linoleik asidi de gereksinimimizi karşılayabilecek düzeyde içerir. Doymuş yağ asit içeriği toplam yağ asitlerinin yüzde 14 ü kadardır. Başlıcası da palmitik asittir. Zeytinyağını diğer sıvı yağlardan ayıran bir başka özelliği ise yağ yapısı dışındaki bileşiminde antoksidan öğeler (tokoferoller), fenol bileşikleri, steroller (fitosterol kampesterol), fosfolipitler, karotenoidler ve bazı aromatik öğeler içermesidir. Zeytinyağındaki tokoferollerin yüzde 90 ını biyolojik açıdan en aktif formadaki alfatokoferol (Vit E) oluşturmaktadır. Miktarı ise 150-170 mg/kg dır. Yağlarda bulunan doymamış yağ asitleri yağlara özel biyolojik bir değer vermenin yanında yağları oksijene karşı korumasız duruma sokmakta ve böylece otooksidasyon sürecine neden olmaktadır. ksidasyon oluşma hızı çift bağların sayısıyla doğru orantılı olarak artmakta, antioksidanların yapısı ve miktarına göre engellenmektedir. Zeytinyağı; yağ asitlerinin bileşiminin tekli doymamış oleik asit olması, birçok antioksidantı içermesi ve oto-oksidasyona dirençli olması gibi açılardan dolayı sağlığımız yönünden önem kazanmaktadır. Koroner kalp hastalıklarının serum kolesterol düzeyi ve diyet yağı ile ilintisi 1950 lerde açıklanmaya başlamıştır. Bu yıllarda çoklu doymamış yağ asitlerinden zengin bitkisel sıvı yağların, hayvansal yağlarla yer değiştirmesinin serum kolesterol düzeyini düşürdüğü bulunmuştur. 4
Zeytinyağı, toplam ve LDL kolesterolünü düşürmek suretiyle bitkisel yağlarla aynı işlevi görmektedir. Ancak DL kolestereolünü düşürmemektedir. Zeytinyağının diğer önemli özelliği kötü LDL kolesterolünün damarları tahrip etme gücünü azaltmasıdır. Zeytinyağı kullanımı, düşük tuz alımı ve kilonun denetimi ile birlikte hipertansiyon riskini azaltmaktadır. Sindirim sisteminin dengeli çalışmasını sağlamakta safra kesesi tembelliğini ve safra taşı oluşumunu engellemektedir. Mide içi zarını koruyucu etkisi vardır. Bağırsakların daha iyi çalışmasını da sağlar. Çocuk gelişiminde hayati önem taşıyan yağ asitlerini anne sütüne eşdeğerde içerir. Şeker hastalığında ve yüksek trigliserid ile mücadelede zeytinyağının etkili bir role sahip olduğunu göstermektedir. Beslenme ile yaşlanma arasında güçlü bir ilişki vardır. Besinler vücudumuzda enerjiye çevrilirken eşleşmemiş oksijen taşıyan serbest radikaller dediğimiz ürünler açığa çıkar. ücre gelişimini olumsuz etkileyen bu serbest radikaller yaşlanma sürecini hızlandırır. Çoklu doymamış yağ asitlerinden zengin yağ tüketimi bunların oluşumunu hızlandırır. DNA molekülünün yapısını bozarak kanser oluşumuna da neden olur. Antioksidanlar serbest radikallerin olumsuz etkilerini ortadan kaldırırlar. Zeytinyağındaki E vitamini içeriğinde tokoferoller ve ayrıca polifenoller bu etkiye sahiptirler. Dolayısıyla kanserden korunmada ve yaşlanmayı geciktirmede zeytinyağının olumlu etkisinden söz etmemek mümkün değildir. Günümüzde Akdeniz diyeti en sağlıklı beslenme biçimi olarak önerilmektedir. Akdeniz diyetinin temel özelliği doymuş yağ ve kırmızı etin az, tahıllar, kuru baklagiller, sebze ve meyvelerden zengin ve yağ olarak da zeytinyağı kullanılmasıdır. MARGARİN Sonuç olarak zeytinyağı kullanımı kronik hastalıkların riskini azaltmaktadır. Geleneksel yemek kültürümüz içinde zeytinyağının her zaman özel yeri olmuştur. Türk mutfağı dışında dünyanın hiçbir mutfağında Zeytinyağlılar diye anılan yemekler yoktur. Yaşam kalitemizi düşürmeden sağlıklı bir yaşam için toplam yağ ve doymuş yağ tüketimimizi azaltırken zeytinyağı miktarını tahıl, sebze ve meyvelerle birlikte günlük yağ gereksinimimiz içerisinde yeterince yer vermemiz yararlı olacaktır. Margarin, sertleştirilmiş yağ, su, süt fazı ve katkı maddelerinden oluşan bir emülsiyondur. Su fazı, margarinde yağ fazı içinde dağıtılmış haldedir. Türk Gıda Kodeksine göre sürülebilir yağlar veya margarin: İnsan tüketimine uygun bitkisel ve/veya hayvansal yağlar ve/veya süt yağından elde edilen temel olarak yağ içinde su emülsiyonu tipinde, süt ve/veya süt ürünleri içerebilen şekillendirilebilir ürün grubu olarak tarif edilmektedir. Margarin ağırlıkça en az %80, en fazla % 90 oranında yağ içeriğine sahip olmalıdır. Margarinler içerdikleri yağ oranına göre tam,dörtte üç yağlı, yarım yağlı %... yağlı olarak ifade edilir. 5
LİPİDLER LİPİDLER Lipid sözcüğü yağ ve yağ benzeri maddeleri topluca ifade eden bir terimdir. Lipidler genellikle şöyle tanımlanır: Lipidler ; yağ asidi esterleriyle ilgili olan, hayvansal organizmalarca yararlanılabilen, etil eter, petrol eteri, kloroform, benzen, aseton, sıcak alkol, karbontetraklorür gibi apolar organik çözgenlerde çözünen, fakat suda çözünmeyen maddeler grubudur Bu genel tanıma uymayan lipidlerin de bulunduğuna işaret etmek gerekir. Örneğin fosfolipidlerden lesitin suda kısmen çözünür, buna karşılık asetonda çözünmez. Sefalin ise alkolde çözünmez. Lipidlerin Sınıflandırılması Lipidler genel olarak 3 gruba ayrılırlar : 1) Basit lipidler a) Gliseridler (Mono-, Di, Trigliseridler) b) Mumlar (Gerçek ve diğer mumlar) 2) Bileşik lipidler a) Fosfolipidler b) Serebrositler c) Lipoproteinler 3) Türev lipidler a) idrokarbonlar (Alifatik hidrokarbonlar, Karotenoidler, Skualen) b) Alkoller (Düz zincirli alkoller, Aromatik alkoller) c) Yağ asitleri (Doymuş, Doymamış ve diğer yağ asitleri) (Gliseridler) Bunlar gliserolün yağ asitleri ile oluşturdukları esterlerdir. Trigliseridler, digliseridler ve monogliseridler olmak üzere 3 şekilde bulunurlar. Trigliseridler, 1 mol gliserolün 3 mol yağ asidiyle esterleşmesi sonucu oluşurlar 2 2 R 1-2 -R 1 + R 2 - -R 2 + 3 2 R 3-2 -R 3 1 mol Gliserol + 3 mol Yağ Asidi Trigliserid + 3 mol (Gliseridler) Gliserole bağlanan yağ asitlerinin; üçünün de aynı olması (R1- = R2- = R3- = R-) halinde meydana gelen trigliseride "basit trigliserid", yağ asitlerinden birinin ya da hepsinin farklı olması (R1- R2- R3-) durumunda ise "karışık trigliserid" adı verilir Değişik iki asit kökü içeren her karışık trigliseridin iki, üç farklı asit kökü içeren karışık trigliseridlerin ise üçer izomeri bulunur (Gliseridler Adlandırılması) Gliseridlerin adlandırılmasında yağ asitlerinin gliserole bağlanma durumları göz önüne alınır. Gliserolün iki ucunda yer alan karboksil grupları ve, ortada yer alanı ise pozisyonunda kabul edilir. Eğer üç yağ asidinden biri diğer ikisinden farklı ise adlandırmada bunun pozisyonu ve adı başta gelir. Yağ asitlerinin üçünün de birbirlerinden farklı olması halinde ise pozisyonundaki yağ asidi öne alınır 6
(Gliseridler Adlandırılması) ' 2 2 Palmitik leik leik 2 2 Palmitik Palmitik leik 2 2 Linoleik Stearik leik (Gliseridler) Digliseridler bir mol gliserolün iki mol yağ asidi ile esterleşmesiyle oluşurlar. Sentetik olarak hazırlanabildikleri gibi doğal olarak yağlarda trigliseridlerin hidrolizi sonucunda da oluşurlar Palmito diolein ' -leo dipalmitin Stearo linoleolein 2 Palmitik 2 leik 2 leik 2 Palmitik 2 Linoleik 2 Stearik ' -dipalmitin ' -leolinolein ' -leostearin Monogliserdiler bir mol gliserolün bir mol yağ asidi ile esterleşmesiyle oluşurlar. Doğal olarak, enzimatik hidrolize uğramış yağlarda bulunurlar. Yüzey aktif madde (=emülgatör) olarak gıda sanayinde geniş ölçüde kullanılırlar. Yağ asidi kökü çoğunlukla ya da pozisyonlarında yer alır (Mumlar) (Gerçek Mumlar) Mumlar, Gliserolden daha büyük moleküllü olan alkollerin büyük moleküllü yağ asitleri ile oluşturdukları esterlerdir. Gerçek mumlar ve diğer mumlar olarak iki gruba ayrılırlar Gerçek Mumlar, 16 karbonlu etyl (3-(2)14-2 ), 18 karbonlu octa decyl (3-(2)16-2) ya da daha yüksek düz zincirli alkollerin palmitik, stearik, oleik gibi 16-18 karbonlu ya da daha fazla karbonlu yüksek yağ asitleriyle oluşturdukları esterlerdir (Diğer Mumlar) Diğer Mumlar, aromatik (halkalı) alkollerin yağ asitleri ile meydana getirdikleri esterler olup kolesterol esterleri, D vitamini esterleri ve A vitamini esterleri bu gruba girerler R 2 D2 Vitamini (Kalsiferol) R 2 D (D3) Vitamini 2 (Diğer Mumlar) R 2 2 Kolesterol Esterleri 2 A vitamini esterleri R 7
in molekül yapılarında gliserol ve yağ asitlerinden başka bileşenler de yer alır. Bazı durumlarda bileşiğin yapısında alkol bulunmaz ve yağ asitleri ester bağından ziyade peptid benzeri bağlarla bağlanmışlardır. Bileşik lipidler; 1. Fosfolipidler 2. Serebrositler 3. Lipoproteinler olmak üzere üç alt grupta toplanırlar (Fosfolipidler / Fosfatidler) Fosfolipidlerin molekül yapılarında fosforik asit bulunur. Başlıcaları; lesitin, sefalin, fosfatidil inositol, sfingomiyelin ve fosfatidik asittir En yaygın fosfatidler olan lesitin, sefalin ve fosfatidil inositol; yağ asidi köklerinden biri fosforik asitle yer değiştirmiş bir trigliserid olarak da düşünülebilir. Lesitinde fosforik asit ayrıca kolin ile esterleşmiştir (Fosfolipidler / Fosfatidler) R1 R2 P Kolin 2 2 N ( ) 3 Lesitin (Fosfatidil Kolin) (Fosfolipidler / Fosfatidler) Sefalinde ise fosforik asit kolinden farklı maddelerle esterleşmiştir. En yaygın olanları fosfatidil etanolamin (kefalin) ile fosfatidil serin'dir R1 R2 P Etanolamin 2 2 N 2 Fosfatidil Etanolamin (Kefalin) R1 R2 P Fosfatidil Serin Serin 2 N 2 (Fosfolipidler / Fosfatidler) Tohum yağlarında, özellikle soya yağında çok bulunan (toplam fosfolipid içeriğinin yaklaşık % 20-40'ı) bir başka fosfolipid de fosfatidil inositol (Lipositol)'dür 2 2 R1 R2 P (Serebrositler) Serebrositler bir karbonhidrat molekülü ile bir yağ asidinden oluşurlar. Yapılarında gliserol ya da fosforik asit yoktur. Başlıcaları; Galaktolipidler, Glikolipidler ve Sülfolipidlerdir. Fosfatidil İnositol 8
(Lipoproteinler) Lipoproteinler, Lipidlerin proteinlerle oluşturdukları komplekslerdir. 9