YAĞIN KİMYASAL KOMPOZİSYONU Gıda olarak kullanılan katı ve sıvı yağların ağırlığının % 95 ten fazlasını trigliseridler oluşturur. Diğer % 5 lik kısmı da minör bileşikler olarak adlandırılan mono ve digliseridler, serbest yağ asitleri, fosfatidler, steroller, yağ asitleri, yağda çözünen vitaminler ve diğer maddeler bulunur. 2. 1. ANA BİLEŞEN - TRİGLİSERİDLER Bu trigliseridler, gliserol ve üç yağ asidinin esterleşmesi ile oluşmuştur. Trigliseridler yapılarındaki yağ asitlerinin kompozisyonuna göre ikiye ayrılırlar. Trigliseridin yapısındaki yağ asitlerinin üçü de aynı ise basit trigliserid olarak isimlendirilir. Eğer iki veya üç farklı yağ asidinden oluşuyorsa bu tip trigliseridlere karışık trigliserid denir. Her iki trigliserid formülü aşağıda sembolize edilmiştir. 2. 2. MİNÖR BİLEŞENLER 2. 2.A. Mono ve Digliseridler Mono ve digliseridler yağ asitleri ile gliserolün oluşturduğu mono ve dioesterlerdir. Tipik yapısal formları aşağıda genelleştirilmiştir. Mono ve digliseridler emülsifler olarak önem arz eden bileşiklerdir. Bu amaçla gıdalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Mono ve digliseridler, gliserol ile trigliseridlerin reaksiyon ortamında yağ asidi değişimi yoluyla veya gliserol ile yağ asitlerinin esterifikasyonu ile ticari ölçekte üretilmektedir. Sindirim sisteminde trigliseridlerin normal parçalanması ile mono ve digliseridler meydana gelmektedir. Hayvansal ve bitkisel yağlarda ise çok az miktarlarda doğal olarak oluşurlar. Endüstriyel ölçekte hazırlanan mono ve digliseridler, gliserolle esterifikasyon yoluyla hazırlanan mono-, di-, trigliseridlerin karışımı halindedir. Bunlar serbest gliserol de içerebilen gıda emülsiflerinin önemli bir sınıfıdırlar. Dondurma, fıstık ezmeleri ve diğer alanlarda kullanılırlar. Monogliseridlerin hazırlanmasında diğer bir yöntem de transestefikasyondur. Saf monogliseridlerin hazırlanması için daha özel işlemler gereklidir. a-monogliseridler, β izomerlerinden daha stabildir. Aşağıda gliserol ile yağ asitlerinin esterifikasyon reaksiyonlarının genel şeması verilmiştir. H2C - OH HO - CO - R1 CH2 - O - CO - R1 HC - OH + HO - CO - R2 CH - O - CO - R2 + 3H2O H2C - OH HO - CO - R3 CH2 - O - CO - R3 Gliserol Yağ asitleri Trigliserid Su Bu karışık trigliseridte üç farklı izomer oluşmaktadır. CH2 - palmitik CH2 - oleik CH2 - palmitik CH2 - Oleik CH2 - Palmitik CH2 - stearik CH2 - stearik CH2 - stearik CH2 - oleik β-oleopalmitostearin β-palmitooleostearin β-stearopalmitoolein Karışık bir trigliseridte iki farklı yağ içeriyorsa 4 farklı izomerik forma sahiptir.
CH2 - oleik CH2 - palmitik CH2 - palmitik CH2 - oleik CH2 - palmitik CH2 - oleik CH2 - oleik CH2 - palmitik CH2 - palmitik CH2 - palmitik CH2 - oleik CH2 - oleik a-oleodipalmitin β-oleodipalmitin a-palmitodiolein β-palmitodiolein 2. 2. B. Serbest Yağ Asitleri Yağ içerisinde gliserol ile esterleşmemiş halde bulunan yağ asitleridir. Rafine edilmemiş bazı yağlarda serbest yağ asitleri normalden birkaç kat daha fazla bulunabilir. Bu yağ asitlerinin seviyesi rafinasyon işleminde azaltılır. Gıda olarak kullanılan rafine katı ve sıvı yağlar genellikle çok az düzeyde serbest yağ asidi içerirler. 2. 2. C. Fosfatidler Fosfatidler, polihidrik alkol (genellikle) gliserol içeren bileşiklerdir. Yapılarında gilserole ilaveten, yağ asitleri, fosforik asit ve nitrojen içeren bir bileşik bulunur. Yemeklik yağlarda genel olarak bulunan fosfatid, lesitin ve sefalindir. 2. 2.D. Steroller Steroller, steroid alkoller olarakta tarif edilirler. Steroller, steroid iskeletine ilaveten 8-10 karbonlu bir yan zincir ve bir alkol grubu içeren bileşiklerdir.. Yağlarda serbest halde, yağ asidi esterleri olarak ve glukosidler olarak bulunurlar ve birçok katı ve sıvı yağın sabunlaşmayan maddelerinin büyük bir kısmını teşkil ederler. Bitkisel steroller bir bütün olarak fitosteroller olarak bilinen bir karışımdan ibarettir. TABLO : 1 HAM KATI ve SIVI YAĞLARIN STEROL VE FOSFATİD MUHTEVALARI (mg/100 gr) YAĞIN ADI STEROLLER FOSFATİDLER Badem Yağı 360 Tereyağı 240-500 600-1400 Mahun Cevizi İçi Yağı 310-400 Hint Yağı 290 Kakao Yağı 170-300 10 Hindistan Cevizi Yağı 60-220 Morina Balığı Karaciğer Y. 420-540 Mısır Yağı 580-1500 1000-2000 Pamuk Yağı 260-430 700-900 Yer Fıstığı Yağı 190-470 300-400 Kapok (Pamuk Ağacı) Yağı 290 Domuz Yağı 90-130 50 Keten Tohumu Yağı 370-500 300 Hardal Tohumu Yağı 600-750 Zeytinyağı 160-600 Hurma Yağı 30-260 70-120 Hurma Bademi Yağı 60-300 Haşhaş Tohumu Yağı 250-280 Kolza Yağı 350-840 Pirinç Kepeği Yağı 350-1800 Aspir Yağı 350-570 Susam Yağı 190-610 100 Shea Butter 90-260 Soya Yağı 150-420 1100-3200 Ayçiçeği Yağı 250-750 Don Yağı (Sığır) 80-140 70
Don Yağı (Koyun) 30-100 10 Çay Tohumu Yağı 100-600 Ceviz Yağı 100 Mısır Rüşeymi Yağı 1300-2600 Kaufmann (1941); Lange (1950); Fedeli ve ark. (1966), İtoh ve ark. (1973,1974); Parodi (1973); Jeong ve ark (1974); Scher ve Vogel (1976). 2. 2.E. Yağ alkolleri Yemeklik yağların büyü bir kısmında uzun zincirli yağ alkollerinin önemi çok azdır. Bazı bitkisel sıvı yağlarda yağ asitleri ile yağ alkollerinin esterleri olan mumlar çok az miktarda bulunur. Ancak bazı morina yağlarında çok daha fazla mum içeriğine rastlanmıştır. Bunlar kara hayvanı yağlarında veya bitkisel sıvı yağlarda büyük bir öneme sahip değildir. 2. 2.F. Tokoferoller Tokoferoller, pek çok bitkisel yağda doğal olarak bulunan önemli izobileşenlerdir. Bunlar bitkisel yağların oksidatif stabiliteleri yönünden yardımcı olan başlıca tabii antioksidanlar olarak kabul edilmektedir. Ayrıca yağda çözünün vitamin E nin kaynağıdırlar. Evans ve birlikte çalıştığı diğer araştırıcılar (1936), bazı bitkisel yağların sabunlaşmayan fraksiyonundan, kimyasal bakımdan birbirlerine benzeyen fakat farklı E vitamini (şimdi a, β ve tokoferoller olarak bilinen) aktivitesine sahip 3 tane bileşiği ilk defa izole eden araştırmacılardı. Pennock ve arkadaşları (1964) çeşitli yağlarda bulunan diğer benzer tokoferolleri tanımlamışlardır. Doymamış yan zincirleri olan bu izomerlere tokotrienoller denmektedir. Scher ve İvanov (1973,1976) tokotrienollerin kendilerine tekabül eden takofenollerden daha iyi antioksidan aktiviteye sahip olduklarını göstermişlerdir. Bazı katı ve sıvı yağların tokoferol içeriği Tablo 2 de verilmiştir. Tablo 2. Bazı katı ve sıvı yağların tokoferol içeriği Yağ Alfa (%) Gama (%) Tokoferol Sığır içi yağı - - 0.001 Tereyağı - - 0.003 Kakao tereyağı - - 0.003 Mısır yağı (rafine) 0.009 0.081 0.009 Pamuk yağı (ham) 0.076 0.034 0.11 Pamuk yağı (rafine) 0.060 0.024-27 0.087-0.095 Yer fıstığı (ham) 0.018-30 0.018-22 0.036-0.52 Yer fıstığı (rafine) 0.024 0.024 0.048 Ayçiçeği - - 0.07 Keten yağı - - 0.11 Buğday embriyo (ham) 0.06-0,18-0.48 Zeytin yağı - - 0.03 Susam yağı - - 0.018 Soya yağı 0.02 0.098 0.168 2. 2.G. Karotenoidler ve klorofil Karotenodiler, katı ve sıvı yağlarda tabii olarak bulunan renkli bileşiklerdir. Renk aralığı sarıdan koyu kırmızıya kadar değişir. Bunlarda rengi veren yapılarındaki konjuge çift bağlardır. Karotenoidler alkali rafinasyonla yağdan ayrılmazlar. Fakat hidrojenasyon
işleminde çift bağlar indirgenir ve sonuçta da renk açılır. Karotenoidler ısıya dayanıksız olduklarından dolayı buharlı deodorizasyon işleminde de yağın rengi açılabilir. Karotenoidler sınıfından en yaygın olarak bulunan ve tanınmış bileşikler karotenlerdir. Yağların sarı renklerini bu bileşikler vermektedir. Karotenler A vitamini provitaminidirler. En ömemli izomeri β-karotendir. Zeytinyağının yeşilimsi rengi, yeşil soya fasulyesinden elde edilmiş soya yağının rengi, olgun olmayan kolzaden elde edilen kolza yağının rengi, klorofilin mevcudiyeti yüzündendir. Pritchett ve arkadaşları (1947), normal soya yağının litrede 1,5 mg a kadar klorofil ihtiva edebileceğini belirtmektedir. Bu pigmentler ve pamuk yağında bulunan gossypol tipi pigmentler gibi diğer renk verici bileşikler, yağların rafinasyonu sırasında önemli miktarlarda azaltılmaktadır. 2. 2.H. Vitaminler Yağlar, yağda çözünen A, D, E, K vitaminlerinin insanlar tarafından alınmasını sağlarlar. Katı ve sıvı yağların çoğu, vitamin E bakımından iyi bir kaynaktır. Diğer vitaminler için ise bu söz konusu değildir. Bu nedenle yağda çözünen A ve D vitaminler margarin ve sütte olduğu gibi bazı yağlı gıdalara dışarıdan ilave edilmektedir. 2. 2.I. Mineraller Kaliteli ve iyi rafine edilmiş ticari katı ve sıvı yağlar, fosfatid kalıntılarından dolayı fosforiz düzeyinde içerir. Yine, alkali rafinasyon sonunda kalabilen sodyum sabunlarını da az miktarda (5-20 ppm) içerebilirler. Bazı ham bitkisel yağlarda çinko 0,85-1,1 ppm, bakır 0.005-1 ppm, sodyum 0,03-5 ppm, brom 0.01-4 ppm düzeyinde belirlenebilmektedir. Ayrıca demir, mangan, nikel gibi mineraller de yağlarda çok az miktarda (1 ppm den çok düşük) bulunabilmektedirler. 3. YAĞ ASİTLERİ 3.1. Yağ Asitlerinin Genel Yapısı Karbon ve hidrojen atomlarından oluşan, değişik boyda alkil zincirleri ve yağ asitlerinin asit fonksiyonunu tayin eden birkarboksil grubu (-CO-OH) ile karakterize edilen ve doğal olarak oluşan birçok yağ asidi vardır. Yağ asitleri, zincirlerinin uzunluğuna göre ayrılma yanında, karbon grupları arasında basit (-CH2-CH2-CH2-CH2-) ya da çift bağlar (-CH2-CH=CH-CH2-) içerip içermediğine bakarak, doymuş ya da doymamış olarakta ayrılır. Öte yandan, bir yağ asidi tek bir çift bağ (tek-doymamış) ya da birçok çift bağ (çok doymamış) da içerebilir. En yaygın olarak bulunan yağ asitleri: doymuşlar arasında palmitik asit (16:0)* ve stearik asit (18:0); tek-doymamışlar arasında oleik asit (18:1) ve daha az olarak palmitoleik asit (16:1); çok-doymamışlar arasında linoleik asit (18:2), -linolenik asit (18:3), araşidonik asit (20:4), eikosapentaenoik asit (20:5) ve dekosaheksaenoik asit (22:6); ancak, doğal olarak en fazla oluşan çok-doymamış yağ asidi linoleik asittir. Çift bağlar, yağı daha akıcı yapar ve erime noktasını düşürür. Tereyağı, bazı margarinler, tarla kuşu ve domuz yağları gibi katı yağlar, esas olarak doymuş yağ asitleri içerir. Buna karşılık, zeytinyağı ve tohum yağları gibi sıvı yağlar ise esas olarak doymamış yağ asitleri içerir (zeytinyağında tek-doymamış bir yağ asidi olan oleik asit hepsinden fazla bulunur). Trigliseridler, yağ asitlerinin gliserol ile oluşturduğu ester formundaki bileşiklerdir. Yağların genel olarak her 100 gr. ını yağ asitleri oluşturur. Diğer %5 lik kısım gliserolden oluşmaktadır. Yağların fiziksel ve kimyasal özelliklerinin hemen hemen tamamı, yağ asitlerinin yağdaki oranı ve çeşitleri tarafından etkilenmektedir. Yağ asitlerinin gliserolün aktif grupları üzerindeki pozisyonu önemlidir. Yağ asitlerinin fiziksel ve kimyasal özelliklerindeki farklılıklar yağların elde edildiği bitki ve hayvanın fizyolojik ihtiyaçlarının sonucunda ortaya çıkmaktadır. Bir yağ asidinin genel formülü :
Tablo 3. Ana bitkisel yağı sınıfları ve bu sınıflara hakim yağ asitleri Hakim Yağ Asidi Yağ Laurik Hindistan cevizi Palm çekirdeği Brezilya palmı Palmitik Palm Oleik Zeytin Fıstık Linoleik (orta) Soya fasulyesi Pamuk Tohumu Susam Mısır Linoleik (yüksek) Ayçiçeği Aspir Erusik Kolza 3.2. Yağ asitlerinin sınflandırılması 3.2. A Doymuş yağ asitleri Doymuş yağ asitleri dallanmamış karbon zinciri ihtiva ederler. Dallanmış zincirli yağ asitleri gıda olarak kullanılan yağlarda son derece az bulunur (örneğin: koyun eti ve tereyağında % 1 kadar). 10 karbondan daha az karbonlu yağ asitleri sıvı, daha fazla karbonlular katıdır. Hidrofobik karakterli çözücülerde, hidrofobiklik ve sıcaklık yükseldikçe çözünebilirlikleri artar, oysa hidrofilik çözücülerde yağ asidi zinciri uzadıkça çözünebilirlik azalır. Metobolizmada az güçlükle oksitlenip parçalanmasına karşın, oda sıcaklığında oksidasyona dirençlidirler. 4 karbonlu yağ asitlerinden itibaren çift karbon sayılıların hepsi serbest veya birleşmemiş olarak tabiatta, gliserid halinde yağlarda, monoester olarak mumlarda bulunurlar. Örneğin; palmitik asit (C16) tüm bitkisel ve hayvansal yağlarda daha az, stearik asit (C18) daha çok oranda dağılmıştır, hayvansal yağda daha çoktur. Tablo 4 te doymuş yağ asitleri ve en çok bulundukları ürünler verilmiştir. Tablo 4. Doymuş yağ asitleri Sistematik İsim Geleneksel İsim Karbon atom sayısı Erime noktası (oc) Tipik yağ Kaynakları Etanoik asit Asetik asit 2 - - Butanoik asit Butirik asit 4-7.9 Tereyağı Hegzanoik asit Kapoik asit 6-3.4 Tereyağı Oktanoik asit Kaprilik asit 8 16.7 Hindistan cevizi Dekanoik asit Kaprik asit 10 31.6 Hindistan cevizi Dodekanoik asit Lavrik asit 12 44.2 Hindistan cevizi Tetradekanoik asit Miristik asit 14 54.4. Tereyağı,Hindistan cevizi Hegzadekanoik asit Palmitik asit 16 62.9 Pekçok katı ve sıvı yağ Oktadekanoik asit Stearik asit 18 69.6 Pekçok katı ve sıvı yağ Eikosanoik asit Araşidik asit 20 75.4 Yer fıstığı Dokosanoik asit Behenik asit 22 80.0 Yer fıstığı Tetrakosanoik asit Lignoserik asit 24 84.2 Balmumu, araşit yağı 3.2. B. Doymamış Yağ Asitleri Karbon zinciri üzerinde çeşitli konumlarda C-C bir veya daha fazla çift bağ içeren yağ asitleri doymamış yağ asitleri olarak isimlendirilir. Doymuş ve doymamış bağ yapıları aşağıda gösterilmiştir. Yağ asitleri bir çift bağ içerdikleri zaman tekli doymamış veya monoenoik olarak adlandırılırlar Birden fazla çift bağ içeren yağ asitleri çoklu doymamış veya polienoik olarak adlandırılır. Yağ asitlerinin adlandırılması için Cenova Sisteminde yağ asidi zincirinde karbon zincirinin sonundan itibaren numaralandırılır. Bu sistemde karboksil grubunun karbonu bir numara olarak dikkate alınır ve düzenlemeler buna göre yapılır. Çift bağların varlığından dolayı doymamış yağ asitleri doymuş yağ asitlerinden kimyasal
olarak daha reaktiftir. Bu reaktivite zincirdeki çift bağ sayısına göre artmaktadır. Doymamış yağ asitleri için kullanılan terminolojik diğer bir isimlendirme Omega veya n- terimleri molekülün sonundaki metile (-CH3) göre yağ asidindeki kapalı çift bağın pozisyonunu ifade eder. Örneğin oleik asitte son metile göre çift bağ dokuzuncu karbondadır. Bu nedenle oleik asit bir omega -9 veya n-9 yağ asidi olarak isimlendirilir. Pekçok balık yağlarında eikosapentaenoik asit ise, bir omega -3 (n -3) yağ asidi olarak isimlendirilir. Alfa - linoleik asit ise, tabii bitkisel yağlarda bulunur ve bir omega -3 (n -3) yağ asididir. Kara hayvanları, bitki ve deniz hayvanlarının yağlarına göre daha az doymamış yağ asitleri içerirler. Birkaç istisna hariç tabii yağlar sadece cis-formunda bulunurlar. Tüm doymamış yağ asitleri kuvvetli oksidasyon, polimerizasyon ve katılma gösterirler. Bu yüzden gıdanın ele geçirilmesi ve depolanması esnasında değişmeye uğrarlar. Oksidatif bozunma terimi hava O2 ile etkilenme olduğunda kullanılır. Ayrıca yağların sertleşebilmelerinin karşılaştırılması için çift bağlara hidrojen ve halojen katılabilir. Katı ve sıvı yağlarda bulunan bazı doymamış yağ asitleri tablo 5 te verilmiştir. Tablo 5. Katı ve sıvı yağlarda bulunan bazı doymamış yağ asitleri Sistematik adı Genel adı Çift bağ sayısı Karbon atom sayısı Erime noktası (oc=) Tipik yağ kaynakları 9-Dekanoik asit kaproleik asit 1 10 -- Tereyağı 9-Dodekanoik asit lauroleik asit 1 12 -- Tereyağı 9-Tetradekanoik asit miristoleik asit 1 14 18,5 Tereyağı 9-Hegzadekanoik asit palmitoleik asit 1 16 -- Bazı balık yağları, sığır yağı 9-Oktadekanoik asit oleik asit 1 18 16.3 Pekçok katı ve sıvı yağ 6-Oktadekanoik asit petroselenik asit 1 18 -- Maydanoz tohumu yağı 9-Oktadekanoik asit elaidik asit 1 18 43,7 Tereyağı 11-Oktadekanoik asit vaksenik asit 1 18 44.0 Tereyağı 9,12-Oktadekandienoik asit linoleik asit 2 18-6.5 Bitkisel sıvı yağların pek çoğu 9,12,15- Oktadekantrienoik asit linoleik asit 3 18 12.8 Soya yağı, kolza yağı 9-Eikosanoik asit gadeleik asit 1 20 -- Bazı balık yağları 5,8,11,14- Eikosatetraenoik asit araşidonik asit 4 20-49.5 Domuz yağı 5,8,11,14,17- Eikosapentaenoik asit -- 5 20 -- Bazı balık yağları 13-dekosenoik asit erusik asit 1 22 33.4 Düşük erusik asitli kolza yağı 4,7,10,13,16,19- dekasohegzaenoik asit -- 6 22 -- Bazı balık yağları 4. DİĞER BAZI BİTKİSEL SIVI YAĞLAR 4.1. Pamuk Yağı Pamuk yağı; Gossypium hirsutum (Amerikan) veya Gossypium berbadense (Mısır) 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. Pamuk çekirdeği yağının bazı karakteristik özellikleri Tablo 6 da, yağ asidi ve trigliserid kompozisyonları Tablo 7 de verilmiştir. Tablo 6. Pamuk yağının bazı karakteristik özellikleri (Swern 1982) Analizler Değerler Özgül ağırlık, 20oC 0.9147-0.9320 Kırılma indeksi, 25oC 1.4636-1.4698 Lovibond sarı renk değeri (5 ¼ ) 30-35 Lovibond kırmızı renk değeri ( 5 ¼ ) 4.0-10.7 İyot sayısı 99-113 Sabunlaşma sayısı 189-198
Sabunlaşmayan madde miktarı, % 0.5-1.5 Tablo.7 Pamuk çekirdeği yağının yağ asidi ve Trigliserid Kompozisyonları (Swern 1982) Analiz Değerler Yağ asitleri (% ağırlık) Miristik 0.5-2.0 Pamitik 17-29 Palmitoleik 0.5-1.5 Stearik 1.0-4.0 Oleik 3-44 Linoleik 33-58 Linolenik 0.1-2.1 Araşidik < 0.5 Behenik < 0.5 Lignoserik < 0.5 Gliseridler (% mol) SLL 22.5 LLL 13.0 SLS 12.4 SOL 9.4 SLO 8.4 LOL 6.5 OLL 6.4 S: doymuş yağ asidi, O: Oleik asit, L: linoleik asit Bitkisel kaynaklı yağların sabunlaşmayan maddeleri arasında yer alan en önemli bileşen, antioksidan etkisi nedeniyle tokoferollerdir. Ham pamuk yağı doğal tokoferollerce oldukça zengin bir yağdır. Ancak doğal tokoferoller rafinasyon işlemi sırasında tahrip oldukları için ham pamuk yağının, rafine pamuk yağı ile karşılaştırıldığında oksidasyon stabilitesi daha yüksektir. Ham pamuk yağı toplam % 0.110 oranında tokoferol içerirken, rafine pamuk yağı % 0.087-0.095 oranında tokoferol içermektedir. Ham pamuk yağındaki toplam tokoferollerin % 0.076 sı a-tokoferol, % 0.034 ü ise g-tokoferoldür. 300 mg/kg oranında a-tokoferol içeren rafine pamuk yağının 97oC sıcaklıktaki indüksiyon periyodu 3 saat olarak belirtilmektedir. Yağın sabunlaşmayan bileşenlerinden sterollerin ham pamuk yağındaki miktarı 0.574 mg/ 100 mg yağ olarak belirtilmektedir. Bu miktar rafinasyon işlemi ile % 3.97 mg/100 mg yağ değerine düşürülmektedir. Sterollerin; %93 ünü β-sitosterol, %4 ünü kampesterol, %2 sini 5- avenasterol, %1 ini stigmasterol oluşturmaktadır. Pamuk yağının viskozitesinin sıcaklıkla değişiminin ifade edildiği, 20-75oC arasındaki sıcaklıklarda kullanılabilen ve Ilıcalı tarafından türetilen Arrhenius eşitliği aşağıda verilmiştir; h= 8,7 x 10-4 e3300/t Bu eşitlik yardımı ile pamuk yağının değişik sıcaklıklardaki viskozitesi hesaplanabilmektedir. 4.2. Yer Fıstığı Yağı Yer fıstığı yağı; yağ içeriği %45-55 arasında değişen Arachis hypogaea bitkisinin tohumlarından elde edilen bir yağdır. Yerfıstığının dünyada en fazla ekiminin yapıldığı ülkeler; Hindistan, Çin, Nijerya, Senegal ve Amerika Birleşik Devletleri dir. Ülkemizde en yoğun ekiminin yapıldığı bölgeler; Akdeniz bölgesinde Mersin, Silifke, Adana, Hatay olup, Ege, Trakya ve Güney Doğu Anadolu bölgelerinde de ekimi yapılmaktadır. Yerfıstığı yağı açık sarı renkte, kendine özgü tat ve kokuda bir yağdır. Özellikle pamuk yağı ile karşılaştırıldığında fosfolipid ve yağ dışı unsurları iz miktarda içerdiği için
rafinasyonu oldukça kolaydır. Genellikle margarin üretiminde, mayonezlerde, sıvı şekilde kızartma ve salata yağı olarak kullanım alanları bulunmaktadır. Yer fıstığı bazı karakteristik özellikleri Tablo 8 de, yağ asidi ve Trigliserid kompozisyonları Tablo 9 da verilmiştir. Tablo 8. Yerfıstığı yağının bazı karakteristik özellikleri (Swern 1982) Analizler Değerler Özgül ağırlık, 25oC 0.910-0.915 Kırılma indeksi, 25oC 1.467-1.470 İyot sayısı 84-100 Sabunlaşma sayısı 188-195 Sabunlaşmayan madde miktarı, % < % 10 Tablo 9. Yerfıstığı yağının yağ asidi ve Trigliserid kompozisyonları (Swern 1982) Analiz Değerler Yağ asitleri (% ağırlık) Miristik < 0.1 Pamitik 6-15.5 Palmitoleik < 0.1 Stearik 1.3-6.5 Oleik 36-72 Linoleik 13-45 Linolenik < 1.0 Araşidik 1.0-2.5 Behenik 1.5-4.8 Lignoserik 1.0-2.5 Gliseridler (% mol) S2U 11 SU2 40 U3 49 S : doymuş yağ asidi, U: doymamış yağ asidi Yerfıstığı yağının yağ asidi kompozisyonunun yaklaşık % 80 ini oleik ve linoleik asit oluşturmaktadır. Genel olarak yerfıstığı tohumunun olgunlaşma sürecinde oleik asit miktarı yükselirken, linoleik asit miktarında azalma meydana gelmektedir. Yerfıstığı yağı özellikle oleik/linoleik oranı açısından, oleik-linoleik grubu yağlar arasında oksidatif stabilitesi yüksek bir yağdır. Diğer yandan yerfıstığı yağı 18.6 mg/100g a-tokoferol, 13.8 mg/100g β-tokoferol içermektedir. Yerfıstığı üretiminde en önemli sorun, aflatoksin kontaminasyonudur. Küf gelişimi olan yerfıstıklarında 5.500 ppb düzeyine ulaşan aflatoksin miktarı, bu tohumlardan elde edilen yerfıstığı yağında 812 ppb düzeyinde olup, bu miktar alkali nötralizasyon ile 10-14 ppb, renk açma işlem ile <1ppb değerlerinin altına düşürülmektedir. 4.3. Susam Yağı Susam yağı, yağ oranı % 35-37 arasında değişen Sesamum indicum tohumlarından genellikle presleme yöntemiyle elde edilen bir yağdır. Susam tohumunun ekiminin yapıldığı başlıca ülkeler; Çin, Hindistan, Japonya, Afrika, Türkiye, Meksika ve Sudan dır. Ülkemizde ise Güney ve Batı bölgelerinde yetiştirilmekte olan susamın tamamına yakın kısmı tahin üretiminde kullanılmaktadır. İyi kaliteli ham susam yağı rafine edilmeksizin, bazı durumlarda sadece vinterizasyon işlemi uygulanarak tüketilmektedir. Sıvı olarak tüketimi yanında hidrojene edilerek margarin üretiminde de kullanılabilmektedir. Susam yağının bir diğer kullanım alanı ilaç sanayiinde insektisitlerin sinerjisti olarak ta etkili olmasıdır. Susam yağının bazı karakteristik özellikleri Tablo 10 da verilmiştir.
Tablo 10. Susam yağının bazı karakteristik özellikleri (Swern 1982) Analizler Değerler Özgül ağırlık, 25oC 0.914-0.919 Kırılma indeksi, 25oC 1.470-1.474 İyot sayısı 103-116 Sabunlaşma sayısı 188-195 Sabunlaşmayan madde miktarı, % % 1.8 Tablo 11 de verilen susam yağının yağ asidi kompozisyonu incelendiğinde görüleceği gibi, susam yağı % 35-40 oleik asit ve % 35-50 linoleik asit içeriği ile oleik-linoleik grubu yağlar arasında yer almaktadır. Susam yağının sabunlaşmayan maddeleri arasında, antioksidan etki gösteren sesamol (iz miktarda), sesamin (% 0.4-1.1) ve sesamolin (%0.3-0.6) yer almaktadır. Özellikle sesamolin in sinerjistik etkisi sesamol ün antioksidan etkisini arttırmaktadır. Tablo 11. Susam yağının yağ asidi kompozisyonu (Swern 1982) Analiz Değerler Yağ asitleri (% ağırlık) Palmitik 7-12 Palmitoleik asit < 0.5 Stearik 3,5-6 Oleik 35-40 Linoleik 35-50 Susam yağının tokoferol içeriği ise %0.02-0.05 arasında değişmektedir. Toplam tokoferol miktarının % 9 unu a-tokoferol, % 2 sini β-tokoferol,% 83 ünü c-tokoferol %11 ini d- tokoferol oluşturmaktadır. 4.4. Palm Yağı Palm yağı, Elaesis guineensis olarak bilinen, Malezya, Batı ve Orta Afrika ile Endonezya da ekimi yaygın olarak yapılan yağlı meyvenin pulp kısmından (yağa 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. 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 ten fazlası gliserol molekülünün 2-pozisyonunda yer almaktadır. Trigliserid yapısı ve serbest yağ asidi içeriği ise palm yağının erime ve plastik özelliklerini etkilemektedir. 4.5. Soya Yağı Uzakdoğu kökenli olan soya fasülyesi günümüzde her yerde yetiştirilmektedir. 4500 yıl önce yazılmış Çin kitaplarında ismi geçmektedir. Bugün dünyadaki en önemli yağlı tohum ürünü olarak kabul edilmektedir. Soya fasülyesinde % 19 yağ vardır. Yağ miktarının düşük olmasından dolayı tohumlarından ekstraksiyonla yağ üretilmektedir. Bu işlem sırasında % 80 oranında soya fasülyesi unu elde edilir. Bu un kümes hayvanları ve büyük baş hayvanlar için bir gıda maddesidir. 5. AYÇİÇEK YAĞI 5.1 Kimyasal Bileşimi
5.1.1 En Yakın Bileşimi Ayçiçek yağı, yağ oranı % 39-45 arasında değişen Helianthus annuus bitkisinin tohumlarından elde edilen bir yağdır. Ayçiçek tohumunun kimyasal bileşimi yer fıstığının kimyasal bileşimine göre kıyaslanabilir. Bileşim, bununla beraber türlerin genetik ve çevresel faktörlerinden kaynaklanır. Isı değeri yaklaşık olarak tohumun 100 gr ında 600 kcal dır. Ayçiçeği tohumlarının ilk bileşimi Tablo 1 de gösterilmiştir. Tablo 1. Ayçiçek tohumlarının (%) en yakın bileşimi Bileşen Kimman ve Earle (1964) Adams (1975) Gopalan ve arkadaşları (1982) Dreher ve arkadaşları (1983) Protein 13.8-19.2 25.2 20.8 18.5-23.2 Lipit 48.7-52.8 49.6 54.8 38.6-54.0 Karbonhidrat 23.3-26.5 20.9 18.4 - Kül 2.4-3.0 4.3 3.9 2.0-4.1 5.2. Yağlar 5.2.1 İçerikleri ve Tipleri Yağ içeriği çevresel faktörler ve genotipi ile çeşitlenir. Bhutan da yetiştirilen Ayçiçeğinin 3 çeşidinin tohumlardaki yağ oranı % 45.7 - % 50.9 olarak Sharma ve ark. tarafından rapor edilmiştir. 74 hibritin tohumlarındaki yağ içeriği % 38.6 - % 54.0 aralıkta Dreher ve ark. tarafından bildirilmiştir. Diğer çalışanlar tarafından rapor edilen tohumlardaki yağ içeriğinin değerleri, % 34-45 (Robertson ve ark.), % 45 (Suith), % 40-50 (Dorrell) ve % 52.1 (Decsthale) dir. Tohumdaki yağların çoğu, embriyo (% 7.4) tarafından izlenen çekirdeklerinden (% 87) ve az bir miktarı da kabuklarından kaynaklanır. Kabukları alınmış tohumlar yani çekirdekler bütün tohumlardan daha fazla yağ içerir. Earle ve ark.(1968) tarafından % 46.7-64.7 aralığında bulunan 2 yerleşmeler de yetiştirilen hibritlerin çekirdeklerindeki yağ oranı bildirilmiştir. Diğer çalışanlar tarafından rapor edilen çekirdeklerdeki yağ içeriği için değerler % 49.6 (Adams 1975), % 55.4 (Kilara ve ark. 1972), % 57 (Bau ve ark. 1983) ve % 61.8 - % 63.4 (Boradulina ve ark. 1974). Ayçiçeği kabukları yağın düşük bir düzeyine sahiptir. Earle ve ark. (1968), 2 farklı bölgede yetiştirilen yeni bir cins olan yedi ayçiçeği bitkisinin kabuklarındaki yağ oranı % 0.4-2.2 olarak bildirilmiştir. Diğer çalışanlar tarafından rapor edilen değerler % 1,2 (Bau ve ark. 1983), % 5.2 (Cancalan 1971), % 1.3 şekerleme gibi şeyler için ve % 2.1 ayçiçek kabuğundaki tohum yağı içindir (Dreher ve Padmanabhan 1983). Ayçiçeği tohumlarının yağ içeriği, tohumdaki kabuğun oranına bağlıdır. Anand ve Chandra (1979) kabuk kalınlıkları ve yağ içeriği arasında negatif korelasyon gözlemledi. Düşük kabuk oran (% 20-25) ile yetiştirilen yeni bir bitki yüksek bir kabuk oranı ile bunlardan daha fazla yağ (57-67) içermiştir (Fick 1980). Daha düşük ayçiçeği başları (20 cm den küçük çaplı) daha büyük çaplı başlardaki tohumlardan (30 cm den büyük) % 40 daha fazla yağlı tohumları taşımak için gösterilmiştir. Yağ ayırımından sonra elde edilen yağsız yemek yinede biraz yağ içerir. Yemekteki yağ yeteneği ayrılma metoduna bağlıdır. Fosforun toprak uygulaması, nitrojen uygulamasında ayçiçeği tohumlarının yağ içeriği azaldığı zamanki artış için bildirilmişlerdir (Zubriski ve Zimmerman 1974). Sulanma koşullarında yetiştirilen ayçiçeği tohumları, sulanmamış koşullar altında yetiştirilenden daha fazla yağ içermiştir (Morrison ve ark. 1984). Sukhija ve ark. (1980), sulama nedeniyle % 29.7 den % 44.3 e kadar ayçiçeği tohumlarının yağ içeriğinde bir artış bildirdi. Ayçiçeği tohumlarının yağ içeriği toprak tuzluluğundaki artış ile azalmıştır (Raju ve Ranganayakulu 1978). Ayçiçeği tohumlarının yağ içeriği tohum gelişimi süresince sıcaklıktan önemli bir şekilde etkilenir. Yani şöyle, yüksek sıcaklıklar altında yağ içeriği düşük daha düşük sıcaklıklarda yağ içeriği daha fazladır (Robertson ve ark.1971; Harris ve ark. 1978). Ekme ve yetişme mevsimi zamanı, ayçiçeği tohumlarının yağ içeriklerinde önemli etkiye sahiptir (Morrison ve ark. 1984). Bhattacharya ve ark. (1982). Kasım ın 4. haftasında ekildiğinde ayçiçek tohumlarındaki yağ içeriği en yüksek ve Haziran ın
1.haftasında ekildiğinde en düşük yağ içeriği elde edildi. En yüksek %42, en düşük % 34 değerleri saptandı. Fizyolojik olgunlaşmanın ötesinde gecikmiş hasatın, ayçiçeği tohumlarının yağ içeriğini düşürdüğü bildirilmiştir (Robertson ve ark. 1978). Nötral trigliseridler ayçiçeği tohumlarında ana yağ sınıfını oluşturur. Diğer trigliseridler, toplam yağın % 4 ünden daha az olan glikolipidler ve fosfolipidleri kapsar. Sabunlaşamayan maddeler, vitaminler, pigmentler, alifatik alkoller, hidrokarbonlar ve sterolleri kapsayan küçük bir bileşiktir. Fosfolipidler ayçiçeği tohumlarındaki ana polar yağlardır ve genellikle toplam yağların % 0.5 ile % 1.0 inden oluşur (Morrisen 1981). Lesitin, sefalin, fosfatidil, inositol ayçiçeği yağında bulunan ana fosfolipidlerdir. Lesitin kesri toplam fosfolipidlerin yaklaşık % 50 sidir (Borodulına ve ark. 1974, Morrison 1981). Steroller çoğunlukla serbest steroller olarak varolurlar. Popov ve ark. (1975) ham ayçiçek yağındaki % 0.03 steril gilkozidler, % 0.07 steril esterler ve % 22 serbest steroller olmak üzere toplam % 32 steroller bildirildi. Yine onlar ayçiçeği yağının soya fasulyesi ve mısır yağlarından daha az steroller içerdiğini bildirdiler. Stigmasterol, Kampesterol, 7- stigmasterol ve 7-avanasterol değişen oranlarda ayçiçek yağında mevcuttur. Steroller arasında β-stosterol, ayçiçeğinin farklı tohum kısımlarında toplam strerolleri % 66 dan % 76 ya değişir (Cancalen 1971, Fedeli ve ark..1972). Ayçiçek yağının yoğunluğu genellikle 80 ppm den daha düşük düzeye arıtma esnasında uzaklaştırılan mumun varlığına mal edilir (Turkulav ve ark. 1986). Ayçiçeği tohumundaki mumun çoğu, % 17 küçük bir miktar ile testada ve % 83 kabukta mevcuttur (Krasilnilov ve ark. 1972). Earle ve ark. (1968), Kuzey Amerika da yetişen ayçiçeği bitkilerinin kabuklarındaki mumun % 1.4 ile % 3.0 olduğunu bildirmiştir. Sulama yapılmadığı durumdaki mumun içeriğinde bir azalma meydana geldi. Mum içeriği ayçiçeği Ağustos ayında dikildiğinde maximum, Mart ayında dikildiğinde minimumdur (Morrison ve ark.. 1984). 5.2.2. Yağ Asidi Bileşimi Ayçiçek yağı başlıca palmitik, stearik, oleik ve linoleik asitlerden oluşur. Ayçiçek yağı, soya fasulye, yerfıstığı ve çiğite benzeyen diğer tohum yağlarından daha çok doymamış yağ asidini kapsar. Ayiçiçek yağı oleik asit ile izlenen (% 66-70) linoleik asidin yüksek konsantrasyonları ile karekterize edilir. Ayçiçek yağı doymuş yağ asitlerince düşüktür ve palmitoleik, linolenik, araşidik, behenik ve lignoserik asitlerinin yalnızca küçük miktarlarını içerir. Ayçiçek yağının yağ asiti bileşimi Tablo 2 de toplanmıştır. Tablo 2. Ayçiçek yağının yağ asidi bileşimi Yağ asidi Robertson ve Russel 1972 Brignoli ve ark. (1976) Robertson ve ark. (1978) Harris ve ark. (1978) Weiss (1983) Maiti ve ark. (1988) Palmitik asit 5,5-7.0 5.8 5.2 6.2 5.0-6.0 7.2 Stearik asit 3.7-6.5 4.1 2.7 5.4 2.0-4.0 4.1 Araşidik - 0.3 0.3-0.0-1.0 - Oleik asit 16.4-36.7 20.7 37.2 14.7 18.0-35.0 16.2 Linoleik asit 51.5-73.5 63.5 53.8 72.4 57.0-70.0 72.5 Linolenik asit 0.01-0.1 0.3 İz - - - Bu bileşim önemli bir şekilde genetik ve çevresel faktörlerden etkilenir (Cummins ve ark. 1967, Putt ve ark. 1969; Nonov 1974, Harris ve ark. 1978; Goyne ve ark. 1979; Afzalpurkar ve Lakshminarayana 1980 Robertson ve Green 1981, Tremolieres ve ark. 1982). Ayçiçeği tohumunun polar ve polar olmayan lipid kesirleri yağ asidi bileşimlerinde fark edildi (Grewel ve ark. 1978). Palmitik ve linoleik asitler, oleik asit polar olmayan kesirde daha fazla olduğunda polar kesirde daha yüksektir. Farklı tohum bölümlerinden ayçiçek yağının yağ asit bileşimi daha fazladır yada daha az düzenlidir (Fedeli ve ark.! 972).
Çiçekbaşı (ayçiçeğinin tepesi) içindeki tohumun pozisyonu, ayçiçek yağının yağ asidi bileşiminde önemli bir etkiye sahiptir (Zimmerman ve Fick 1973, George ve ark. 1988; Gupta ve Wagle 1989) Linoeik ve palmitik asit, tepenin (çiçek başı) merkezine doğru çevreden artış içerir, oleik asit ise azalışlar içerir. Çiçek başının boyutu ve şekli yağ asidi bileşimine etki etmek için gösterilmiştir (Afzalpurkar ve Lakshminarayana 1980). Aynı bitkinin tek tohumları ile yağ çeşitlerinin yağ asidi bileşimleri bir yerleşmede yetiştirilir (Jellum 1967). Bu yerleşme ayçiçeği yağının yağ asidi bileşiminde önemli bir etkiye sahiptir. Yerleşme etkisi, özellikle farklı yerleşmelerde yetişmiş mevsim süresi sıcaklığındaki çevresel koşullarda (Chopman ve ark. 1976) farklılıklara mal edilebilir (Kinman ve Earle 1964; Calum 1965; Robertson ve ark. 1971). Yağ asitlerini oleik ve linoleik asitleri sıcaklıktaki varyasyonlarına tamamen hassastır. Ilıman yerleşmelerde yetiştirilen ayçiçeğinden çıkan yağ, daha soğuk yerleşmelerden çıkan yağdan daha düşük bir linoleik asit içeriğine sahiptir (Robertson ve ark. 1971). Tohum olgunlaşması süresince daha düşük sıcaklıklar daha fazla linoeik asitin oluşumu için yardımcı olarak bilinir (Mantha ve Subrahmonyam 1973; Afzalpurkar ve Lakshminarayana 1979). Düşük sıcaklıklarda linoleik asitlerdeki artış, linoleik aside oleik asit değişimi için sorumlu olan allil-coa doymamış enzimin aktivitesi yada yükseltilmiş bir senteze mal edilebilir (Tremolieres ve ark. 1982). Ayçiçek tohumu yağının linoleik asit içeriği, sulamalar ve dikme zamanı tarafından etkilenir (Chakraberty ve ark. 1979). Maximum linoleik asit, ayçiçeği Ağustos ayında dikildiğinde elde edildi. Ayçiçek yağının yağ asidi bileşimi tohum olgunlaşması sırasında değişir. Olgunlaşma sırasında linoleik asit içeriğinde bir artış ve oleik asit içeriğinde bir azalış vardır (Robertson ve ark. 1978). Ayçiçek yağının yağ asidi bileşimindeki değişiklikler kimyasal değiştiren maddeler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Soylarının gelişimi ve kimyasal değiştiren maddeler ile normal ayçiçeği çeşitlerinin tohumları, % 10 dan daha az linoleik asit içerir ve % 80 nin den fazlası oleik asit içeriği ile taşınan yağ hibritlerinde sonuçlanır (Purdy 1986). Bu oleik asiti zengin tohumların yağ asidi bileşimi iklim koşullarından etkilenmemiştir. 5.2.3. Yağ Kalitesi Ayçiçek yağı mükemmel derecede beslenme özelliklerine sahiptir. Yine ayçiçek yağı hemen hemen zehirli kompanentlerin serbest halidir. Polidoymamış yağ asitlerinin yüksek oranı,dietteki önemli yağ asitlerinin popüler bir kaynağı olarak ayçiçek yağını verir (Lanstraat ve Jurgens 1976). Ayçiçek yağı linoleik asidin yüksek derecelerine sahip olduğunda yalancı safrana yakındır. Linoleik asit, uzatılmış kan pıhtılaşması için ve kandaki kolesterol taşınması ve hücre zarı yapısı için gerekmektedir. Ayçiçek yağı, serum kolesterol düzeylerini azaltmak için düşünülür (Adams 1982, Deosthale 1972). 5.3 Proteinler 5.3.1. İçeriği Ayçiçek yağı tohumlarının protein içeriğinde % 10 dan % 25 e kadar geniş bir değişim aralığı olduğu bildirilmiştir. Farklı çalışanlar tarafından rapor edilen ayçiçeği tohumunun protein içerik değerleri; %14.5-19.4 (Weiss 1966); % 15.9-%23.8 (Earle ve ark.), % 19 (Smith 1971), % 19.8 (Deosthale 1972), Gopalon ve ark. 1982), % 17.3 (Prevat ve ark. 1972); %10-15 (Dorrell 1983) ve % 18.5-23.2 (Dreher ve ark. 1983a). Proteinler tohumda baştan başa düzenli bir şekilde dağılmazlar. Çekirdekler, kabuklardan % 24- %40 arası daha fazla protein içeriğine sahiptirler (Burns ve ark. 1972; Ivanov 1974). Earle ve ark. (1968) çekirdeklerdeki protein miktarının % 21.2-% 36.4 arasında olduğunu bildirmiştir. Diğer çalışanlar ayçiçeği çekirdeğinde % 22.8 (Bau ve ark. 1983) ve % 20.4 (Prevot ve ark. 1972) protein olduğunu bildirmişlerdir. Kabuk nispeten düşük protein içeriğine sahiptir. Earle ve ark. (1968) ayçiçeği çeşitlerinin kabuklarında %1.7-6.1 aralıkta protein olduğunu bildirmiştir. Yağsız yemek yada kek yüksek bir protein içeriğine sahiptir. Rapor edilen değerler % 41.4 ve % 46.8 (Robertson ve Russel 1972); % 45- %50 (Baudet ve Masse 1977) ve % 53 -%66 (Bau ve ark. 1983).
5.3.2 İzolasyonu ve Karekterizasyonu Tohum proteinleri fiziksel ve kimyasal özellikleri ile karekterize edilirler. Bununlar beraber, sedimentasyon değeri ve çözünürlüğü protein karekterizasyonu için en genel kriter olarak kullanılır. Çözünürlüğün en temeli hakkında, tohum proteinleri albümin, glubulinler, prolaminler ve glutelinler olarak karekterize edilirler. Albüminler ve globulinler birlikte çözünür proteinler olarak söz edilirler. Ayçiçek yağı proteinleri soya fasulyesi ve üzüm tohumuna zıt olarakta globulin fraksiyonunun yüksek bir oranına sahiptirler. Proteinler, %17-%23 albüminler, %55-%60 globulin, %1-%4 prolamin, %10 protein olmayan nitrojen ile %11-%17 glutelin fraksiyonları ve son olarak çözünmez tortulardan oluşurlar (Sosulki ve Bakal 1969; Gheyasuddin ve ark. 1970b). Ayçiçeğindeki çeşitli protein fraksiyonlarını relatif oranı genetiksel ve çevresel faktörler ile çeşitlenir. Yüksek yağ çeşitleri albümin in daha yüksek düzeylerini içerir (Borodulina ve Suprunova 1976). Kötü koşullar altında yetişmiş ayçiçeği globulin kesrini artırmak için gözetilir (Berodulina ve Suprunova 1976). Ayçiçeği tohumunun çözünür proteinleri üzerine çok miktarda çalışılır. Boudet ve Mosse (1977) çözünür proteinlerin üç grubunu gözlemledi. Bunlar % 20 hafif albüminler, % 5- %10 ağır albüminler ve %70-%80 globülinlerdir. Bunlar; globulinlerin dört fraksiyonları, ağır albüminlerin 2 fraksiyonları ve hafif albüminlerin üç fraksiyonlarına bölündü. Kabirullah ve Wills (1988), 10.000 den 450.000 daltona kadar moleküler ağırlık aralığı ile 6 ve 7 fraksiyonlara, ayçiçek tohum proteinleri bölündü. En büyük fraksiyon 125.000 dalton moleküler ağırlığına sahiptir. En yüksek moleküler ağırlık globulinleri ((MW@300.000 dalton 11 S); A-B tipinin şekil arası alt birimlerine bisülfit bağları tarafından kovalent bir şekilde birbirine bağlanan küçük asidik A ve bazik B alt birimlerinden oluştuğuna inanılır. Bu alt birimler, azalan ajanlar olarak ya merkaptoetanolün yanında elektroforez ve kromotografi ile ayrılabilirler (Dalgalarrendo ve ark.. 1984). 5.4 Amino Asid Bileşimi Ayçiçeği tohum proteinleri nispeten, önemli aminoasitlerin yüksek düzeylerini içerir (Baudet ve Mosse 1977; Smith 1971; Evans ve Bondemer 1967). Ayçiçek proteinlerinin önemli amino asit bileşimi Tablo 3 de verilir. Lizin, ayçiçek tohum proteinlerinde ilk sınırlanmış amino asittir (Evans ve Bandemer 1967; Earle ve ark. 1968; Tkachuk ve Iruine 1969; Burns ve ark. 1972). Threonin, methionin ve izoleusin standart referans proteine kıyas edildiği gibi kenar çizgi düzeylerinde iken Leusin ikinci sınırlanmış amino asittir (Earle ve ark. 1968; Swith 1971; Burns ve ark. 1972; Sosulki ve Sarwar 1973). Ayçiçeği proteinleri, susam hariç tohum yağlarının çoğundan nispeten daha fazla methionin içermiştir (Smith 1971). Proteinlerin amino asit bileşimlerinde önemli yeni cins bitki farkları bildirilmiştir (Sosulki ve Sarwar 1973; Robinson 1975), İvanov (1974), ayçiçeğinin tabii çizgilerinde % 1.88-% 4.00, lizin, % 3.42-% 6.25 methionın ve % 0.79 - %1.32 triptofan ın olduğunu bildirmiştir. Dreher ve ark. (1983a), 74 hibritin proteinlerinde % 2.7-%5.4 lizin olduğunu açıklamıştır. Tablo 3. Ayçiçek tohum proteinlerinin önemli aminoasit bileşimi Amino asit Earle ve ark. (1968) Tkackukve Irvine (1969) Adams (1982) Weiss (1983) Narasinga Rao (1985) Dünya Sağlık Örgütü WHO (1973) İzoleusin 4.0 4.4 4.3 3.9 4.7 4.7 Leusin 6.1 6.1 6.4 6.1 6.4 7.0 Lizin 3.8 3.1 3.6 3.3 3.2 5.5 Methionin 1.9 1.8 3.4a 2.0 1.6 3.5a Sistin 1.8 - - - - - Fenilalanin 4.7 4.7 6.3b 4.0 4.5 6.0b
Tirozin 2.7 - - - - - Threonin 3.2 3.6 3.7 3.8 3.4 4.0 Triptofan 1.1 1.6 1.4-1.3 1.0 Valin 4.8 5.7 5.1 4.4 5.0 5.0 a:methionin+sistin b: fenilalanin+tirozin Protein fraksiyonları, globulinlerden daha fazla lizin ve methionin sahip olan albüminler, önemli amino asit bileşiminde fark edilir (Dorrell 1983). Albüminler düşük ve yüksek moleküler ağırlık fraksiyonlarına paylaşıldığında, önceki fraksiyon yüksek moleküler ağırlık fraksiyonundan daha az lizin ve daha fazla methionin ve sistin içermiştir. (Baudet ve Mosse 1977). Yüksek moleküler ağırlıklı albüminlerin fraksiyonları arasında, fraksiyon b (MW, 48.000 dalton) lizin in (9.6g/16g N) yüksek bir seviyesini içerdi. Ayçiçeği tohumunun çekirdekleri ve kabuklarındaki proteinler amino asit bileşimlerinde farklıdır. Kabuk proteinleri çekirdek proteinlerinden leusin, fenilalanin ve valin bakımından düşük düzeylere, methionin, threonin ve triptofan bakımından nispeten daha yüksek düzeylere sahiptir (Cancalon 1971). 5.5 Besinsel Kalite Ayçiçeği proteinleri, çeşitli diğer sebze proteinlerine kıyasla yüksek biyolojik değere sahiptir (%60) ve %90 oranda yani oldukça yüksek oranda hazımları kolaydır (Robertson ve Russell 1972). Farelere yapılan diette % 10 oranda proteinin tek kaynağı olarak bakıldığında, ayçiçeği proteinlerinin susama ve yer fıstığına göre üstün olduğu bulundu fakat soya fasulyesine kıyas yapıldığında aşağıda bulunduğu söylenir (Evans ve Bandemer 1967). Agreen ve Lieden (1968). Kazein referans standartı için bulunan 2.50 değerine karşı olarak ayçiçeği proteinleri için 1.30-1.44 değerinde protein verim oranı (PER) bulunmuştur. Smith (1977) ayçiçeği tohumunun proteinlerinin, protein verim oranını (PER) 2.1, biyolojik değerini (BV) 70 ve net protein kullanılma değerini 58 olarak bulmuştur. Bu değerler yer fıstığı için olandan daha yüksektir ve soya fasülyesinin değerleri ile kıyaslanabilir ve threonin ile ayçiçeği yemeğinin tamamlanması farelerde protein verim oranını (PER) iyileştirmek için bulundu (Howe ve ark. 1965) Amos ve ark. (1975), farelerdeki maximum ağırlık kazancı ayçiçeği yemeğinin % 0.34 lizin ile tamamlandığında elde edildiğini bildirmiştir. Ağırlıktaki daha fazla kazanç, lizin ile tamamlanmış yemek 100oC de ısıtıldığında elde edildi. 5.6. Karbonhidratlar Karbonhidratlar ayçiçeği tohumumun küçük bir parçasını kaplar. Tohumlar % 18 yaklaşık bir oranda karbonhidrat içermektedir (Deosthale 1972; Gepalan ve ark.1982). Doymamış yemek, kek yada un tohumlardan daha fazla oranda karbonhidrat içerir (Sabir ve ark. 1975; Cegla ve Bell 1977). Bau ve ark.(1983) ayçiçeği yemeğinin çok az miktarda (%0.42) nişasta içerdiğini bildirmiştir. Lin ve ark. (1974) ayçiçeği yemeğinde % 10 toplam şeker oranı olduğunu bildirmiştir. Brummet ve Burns (1972) ayçiçeği çekirdeklerinin şeker içeriğinde önemli değişim gözlemledi. Glukoz ve trehaloz küçük miktarlarda mevcut iken sakkaroz çoğunluğu olan çözünür şekerdir (Tablo 4). Şekerlerin konsantrasyonu tohumların farklı bölümlerinde farklıdır. Etanol çözünür şekerler, kabukta %6.2, çekirdekte % 2.2 ve doymamış yemekte % 2 olarak bildirilmiştir (Bau ve ark. 1983). Çözülmez karbonhidrat, ham fiberin içerikleri için başlıca selüloz, hemiselüloz ve pektinler, zamk yapıştırıcı özlerinin küçük miktarları ile odunsular, son olarakta hazmı güç olan nişasta ve proteindir. Ayçiçeği tohumundaki ham fiberin çoğu tohum katında konsantre edilir. Tohum katı, selüloz-pentosanlar ve toplam ağırlığının %82-%85 lik odunsuluğunun yaklaşık olarak eşit oranlarından oluşmaktadır (Earle ve ark. 1968; Bau ve ark. 1983). Tablo 4. Doymamış ayçiçek gıdasının çözünür şeker içeriği Şeker Cegla ve Bell (1977) Kua ve ark. (1988) Glukoz 0.6 -
Süknoz 2.29 6.50 Trehaloz 0.79 - Rafinoz 3.22 3.09 Toplam oligosakkaritler 4.01 3.23 Toplam şekerler 8.30 9.73 5.7. Mineraller Ayçiçek yemeği,kalsiyum ve fosforun bir kaynağı olarak diğer yağ tohumları ile uygun bir şekilde kıyaslanır (NAS 1971). Ayçiçeği tohumları yer fıstığına göre daha fazla kalsiyum, fosfor, demir ve potasyum içerir (Swith 1971; Adams 1975). Ayçiçeği tohumlarının toplam mineral içeriği 74 ayçiçeği hibridinde % 2-% 4.1 aralığında (Dreher ve ark.1983a); %3.7 (Gopalon ve ark.1982); % 3 (Swith 1971) olarak çeşitli çalışanlar tarafından rapor edilmiştir Ayçiçeği kabuğunun toplam mineral içeriği %2.5 (Bau ve ark.1983) ve % 3.1 (Dreher ve Padmanabhon 1983) olarak bildirilmiştir. Doymamış ayçiçek yemeği tohumlardan daha fazla mineral içerir. Bu oran için; %8.5 (Linetal 1974); %7.9 (Bau ve ark.) ve %6.1 (Millan ve ark.1983) değerler bildirmiştir. 5.8. Vitaminler Ayçiçeği yemeği, özellikle thiamin, riboflavin olmak üzere B kompleks vitaminlerinin zengin bir kaynağıdır. Borodulina ve ark.(1974) ayçiçeği çekirdeklerinin thiamin, riboflavin ve biotin içeriklerindeki önemli genetik değişimi rapor etmiştir. Ayçiçek yağı, yağda çözünen A,D,K vitaminlerinin yüksek derecelerini içerir. Borodulina ve ark.(1974) dört ayçiçeği çeşidindeki 100 gr çekirdek başına 0.11mg-0.16mg karotenoidler olduğunu bildirmiştir. Ayçiçek yağı, yerfıstığı-üzüm tohumu ve yalancı safran yağlarından daha yüksek derecede tokoferol içeriğine sahiptir. Borodulina ve ark.(1974), dört ayçiçeği bitkisinin 100 g çekirdeği başına 62.8-69.8 mg tokoferol içerdiğini bildirmiştir. Tokoferollerin relatif E vitamini aktivitesi, d-(0.01), -(01), β-(0.4) tokoferoller tarafından izlenen a-(1.00) ile maximumdur. Ayçiçek yağı sebze yağları arasında en yüksek a-tokoferol içeriğine sahiptir ve bu yüzden yüksek bir E vitamini potansiyeline sahiptir (Adams 1975; Müller-Mulot 1976; Speek ve ark.1985). Bununla beraber, ham ayçiçek yağındaki tokoferollerin önemli bir miktarı ayırma işlemi boyunca elde edilir. 5.9. Yağın Fiziksel Özellikleri Yağların önemli fiziksel özelliklerinden bir viskozitedir. Viskozite kısaca bir akışkanın iç direnci nedeniyle akışa karşı koyması olarak tanımlanabilir. Genel olarak düşük molekül ağırlıklı yağ asitlerini içeren yağların viskozitesi, doymamışlık derecesi aynı olan yüksek molekül ağırlıklı yağ asitlerini içeren yağlardan daha düşüktür. Diğer yandan, yüksek sıcaklığa uzun süre maruz kalan yağlarda polimerize ürünlerin oluşması, yağın viskozitesini arttırmaktadır. Bir yağın doymamışlık derecesinin artması da viskoziteyi düşürmektedir. Ayçiçek yağının önemli bir fiziksel özelliği olan viskozitenin sıcaklıkla değişiminin ifade edildiği ve Ilıcalı tarafından geliştirilen 20-75oC arasında sıcaklıklarda kullanılabilen Arrhenius eşitliği aşağıda verilmiştir. h=7,9 x 10-4 e3300/t Bu eşitlikle h (mpa.s) vizkoziteyi, T mutlak sıcaklığı göstermektedir. Bu eşitlik yardımı ile ayçiçek yağının değişik sıcaklıklardaki viskozitesi (mpa.s) hesaplanabilmektedir. 5.10 Türkiye de Ayçiçeği Bitkisinin Yetiştirilmesi ve Kullanım Alanları Ayçiçeği, margarin ve rafine sıvı yağ üretiminde kullanılan en önemli yağ bitkisidir. Ülkemizde 23.018.000 hektar işlenen alanın yılda 16.941.122 hektarı ekilmektedir. Ekilen alanların 1.263.748 hektarını yağlı tohumlu bitkiler oluşturmakta ve bunun 600.000 hektarında ayçiçeği ekilmektedir. Yağlı tohumlu bitkilere ayrılan ekim alanın % 47.8 de
Çiğit, 47.4 de ayçiçeği ekilmektedir. Ayçiçeği yağı sadece yağ sanayiinde değil, kimya, kozmetik ve boya sanayiinde de hammadde olarak kullanılmaktadır. Ayçiçeği küspesi, içerdiği yüksek oranda proteinle hayvan beslemede kullanılan en ekonomik yemlerden biri olacaktır. Ülkemizde en yaygın tüketimi ise çerezliktir. Sap ve tabla gibi yan ürünleri yakacak ve kağıt hammaddesi ve tarlada çürütülmek suretiyle tabii gübre olarak kullanılmaktadır. Ayçiçeği, insan beslenmesinde yağ ihtiyacının karşılanması, çiftçinin gelir kaynağı ve yağ sanayiinin hammaddesi olduğundan, tarıma dayalı sanayii ve ticaret yönünden ülke ekonomisinde önemli yeri bulunmaktadır. Ülkemizin besin maddesi olarak toplam yağ talebi 623.105 ton dur. Bunun 102.967 tonu tereyağı, 75.000 tonu zeytinyağı, 171.738 tonu sıvı-rafine yağlar ve 273.400 tonu margarinler karşılamaktadır. Yurdumuzda ayçiçeği ekiminin yaklaşık % 59.6 sı Trakya (Tekirdağ, Edirne, Kırklareli, İstanbul) bölgesinde yapılmaktadır. Ayçiçeği üretimi yıllara göre değişmekle beraber 620.000-725.000 ton arasında değişmektedir. Bu ürünün karşılığı ise 260.400-304.500 ton ham ayçiçek yağı demektir. Kalkınma programına göre, ülkemizin bitkisel yağ ihtiyacı (zeytinyağı hariç) 500-770 ton öngörülmüştür. Bunun da % 60' nın ayçiçeğinden sağlanması amaçlanmıştır. Ayçiçeğinde rasyonel bir üretim için yüksek verimli ve hastalıklara dayanıklı tohumların kullanılması, toprak işleme, ekin ve hasat işleminin zamanında ve teknik koşullara uygun yapılması, gübrelemede teknik ve ekonomik optimum noktalarının saptanması gerekir. Ayçiçeği veriminin ve yağ oranının arttrılmasına yönelik özellikle Trakya bölgesinde ilgili araştırma kuruluşlarında ıslah çalışmaları yapılmaktadır. Özellikle son yıllarda yağ oranı yüksek, açık döllenen çeşitler geliştirilmiş ve üretime girmiştir. 6.1. MISIRÖZÜ YAĞI 6.1. Kimyasal Bileşimi Mısırözü yağ, Graminae familyasından Zea mays mısır tanelerinin rüşeyminden elde edilen bir yağdır. Nişasta ve glukoz şurubu üretimi sırasında yan ürün olarak rüşeymden mısır özü yağı da elde edilmektedir. Mısırın kimyasal bileşimi, Watson (1982) ve Allen (1979) tarafından gözlenmiştir. Diş, çakmak taşı ve un mısırlarının bileşimi daha fazla yada daha az benzerdir. Tatlı mısır ve yüksek yağlı mısır için patlamış mısır ham fiberce zengin iken bunlar nispeten yağca zengindirler. 6.2. Lipidler Farklı mısır çeşitlerindeki yağ içeriği % 1.2 den %5.7 aralığındadır (Quckenbush ve ark.1961). Bununla beraber çoğu alan mısırları yaklaşık % 4-%5 aralığında yağ içerir. Yüksek yağlı tipler ise % 19.5 yağ kadar çıkar (Aguilera ve Luses 1986). Yağın çoğu özünde yada tohumda konsantre edilir. Düzenli mısır çeşitlerinin tohumu, yüksek yağlı mısır % 50 yağ içerdiği zaman yaklaşık % 35 içerir. Yine düzenli mısır çeşitlerinin tohumu, ticari yağ ayrıştırması için kullanılır ve rutubetli yada kuru öğütme sayesinde birbirinden ayrılır. Yüksek yağlı mısır, ticari yağ ayrıştırması için direkt olarak kullanılabilir. Yüksek yağ tipleri genel olarak düşük ürün vericidirler ve daha iyi ziraat performansı için genetik bir şekilde iyileştirilmesi gerekmektedir. İyi ürün potansiyeli ile kesin hibridler bütün çekirdekte yaklaşık olarak % 7-% 8 kadar yağ içerir (Weber ve Alexander 1975). Yüksek yağlı ve bu çeşitlerdeki protein tohumunun büyük boyutundan kaynaklanmaktadır ( Dudley 1974). Mısırdaki yağ içeriği arttığı gibi, nişasta içeriğinde bir azalış vardır. Yüksek yağlı mısır aynı zamanda normal mısır üzerinde üstün protein kalitesi gösterir. (Weber ve Alexander 1975). Mısırdaki yağın daha yüksek seviyelerinin avantajları ve dezavantajları mısırın son kullanımına bağlıdır. Alkol, fruktoz yada endüstriyel nişasta üretiminde ilgi çekici gelen bunlar bir dezavantaj olarak yağın daha yüksek oranlarında bulunabilir. Bununla beraber, ülkelerde, sebze yağı olarak kullanılan yüksek yağlı mısır yenir yağın bir cazip kaynağı olabilir. Mısırdaki yağların çoğu serbest şekildedir. Sınır yağlar çekirdeğin %0.3-%0.9 unu içerir ve çoğu nişastaya sınır olur (Morrison 1978). Trigliseridler toplam yağın yaklaşık % 80 ini, fosfolipidler toplam yağın yaklaşık % 8 ini içerir (Watson 1982). Diğer küçük
lipidler, digliseridleri ( %1-%2.9), sterolleri (%1.3-%5.5), sterilesteri (%1.1.-%2.9), glikolipidleri (%2-%5.4), serbest yağ asitlerini (%0.3-%0.9) ve balmumları, pigmentleri aktif olan macunları kapsar. Karotenler (0.2-7 mg/kg) ve ksantofil (0.2-5.0 mg/kg) gibi karotenoid pigmentlerin mısır yağında mevcut olması gerektiği bildirilmiştir. Bütün küçük kompanentler, kabul edilebilir yiyecek üretimi elde etmek için ayrıştırılarak giderilmesi gerekir. Ayrışmış mısır yağı % 98 oranda trigliseridtir. Kampesterol (%12) ve Stigmasterol (%8) küçük miktarlarda mevcut iken sterollerin, β-sitosterolü (%80) büyük kompanenttir. Aynı zamanda mısır üzerinde Triterpen alkol ve 4-metil sterol bulunur. Polar lipidler monoglaktosil ve digalaktosil digiliseridlerini kapsar; fosfat dikolin yedi tanınmış fosfolipidlerinin büyük kompanenti (%64) dır (Weber 1978,1979). Glikolipidler sulfolipirler, sterilglikozid, cerabroside kapsar. Tohum lipidleri endosperm lipidler ile kıyaslandğında glikolipidler ve fosfolipidlerde düşük ve nötral lipidlerde nispeten zengindir (Weber 1979). Benzer şekilde, tohum lipidleri (germ lipidleri) endosperm lipidler ile kıyaslandığında serbest yağ asitlerinin düzeyinde ve linoleik asitse düşüktür. Bu yüzden, tohum yağları endosperm yağlardan korunmuş kalite bakış açısından değerlendirilirse daha fazla makbul yağ bileşimine sahiptir. Ksantofil endosperme yerleşir ve beyaz mısırda sıfıra yakın olandan, çakmak taşı mısır çekirdeklerindeki yüksek seviyelere kadar olan aralıktadır. Ksantofil besin değerine sahip değildir ama yumurtlayan tavuklar ve piliçler için beslenmede önemlidir. Bu önemin sebebi hem yumurta sarısını hem de piliç derisinin istenen sarı rengi kazanmasını sağlar. Karotenoid pigmentler diğer kompanentlerden nicel olarak yani miktara bağlı olarak daha fazla çeşitlenir. 6.3. Proteinler ve Amino Asitler Mısır çekirdeğinin protein içeriği %8 den % 18.2 ye kadar olan aralıkta değişir (Bressani ve mertz 1958). Daha yüksek protein içeriklerinin seçimi, çekirdek boyutu ve nişasta içeriğindeki % 30 eş zamanlı azalış ile ürün üzerindeki azalışta sonuçlandı (Dudley 1974). Proteinlerin konsantrasyonları bütün taneciğindeki endospermde düşük olmasına rağmen, çekirdek proteinlerinin yaklaşık % 75 ini içerir. Protein konsantrasyonu uzak bölgelerden çekirdeğin merkezine doğru azalır (Wall ve Paulıs 1978). Mısır proteinleri % 7 albümin, % 10 globulin, % 39 prolamin yada zein ve % 35 glutelin olarak kesirlenmiştir. Albümin ve globulin in zein ve glutelin in çoğu endospermde yerleşmişken, tohumda büyük proteinleri mevcuttur (Wall ve Paulis 1978; Landry ve Moureaux 1980). Mısırdaki daha yüksek protein içeriği genellikle endospermdeki zein in daha yüksek bir oranı ile birleşir. Mısır ın çekirdeğindeki proteinler lizin ve triptofanda eksiktir (Watson 1982). Bu endospermdeki zein kesrinin daha yüksek oranlarına mal edilmiştir. Globulın ve albümin bakımından zengin olan germ proteinleri ve hemen hemen zein den mahrum olan, lizin ve triptofan içerikleri bakımından nispeten zengindir. Işık geçirmeyen yani opak-2 geninin yüksek lizin karakteri daha iyi protein ve lizin içerikleri ile çeşitler geliştirmek için normal mısıra birleştirilmiştir (Wall ve Paulis 1978) 6.4. Karbonhidratlar Nişasta, mısırın üstün karbonhidrat kompanentidir. Nisaşta içeriği %64 ile % 78 aralığındadır. Diğer karbonhidratlar toplam % 8-%11.9 fiber, %2-%5.5 ham fiber, %3- %4.3 asit temizleyici fiber, %5.9-%6.6 pentosanlar, %0.3-%0.5 su ile çözünür karbonhidratlar, % 1-%3.5 toplam şeker, %0.5-%3.3 sükroz ve glukoz, fruktoz ile küçük miktarlarda raffinoz gibi diğer şekerleri kapsamaktadır (Watson 1967; Miller 1958; Allen 1979). Yüksek yağlı mısır, normal mısıra kıyasla daha az nişasta içerir. Denemelerde, protein kalitesini azaltmak için nişasta miktarında değişim yapılmıştır. Yüksek amiloz gibi 2 şekerli, ve kolay kırılır özellikte mutanlar lizin in daha yüksek seviyelerini içermek için bildirilmiştir (Nerdsterom ve Meade 1969) 6.5. Mineraller ve Vitaminler Mısır çekirdeğıi %1.1-%3.9 oranlarında toplam bir mineral içerir. Germ yaklaşık %10 mineral içerirken Endosperm yaklaşık %0.3 oranında mineral içerir. Böylece mineral
miktarının çoğu germ de konsantre edilmiştir. %0.27 fosfor, %0.38 potasyum, %0.17 magnezyum, %0.14 sülfür ve %0.03 kalsiyum mısır çekirdeğindeki gıda rejimine ait olan mevcut büyük minerallerdir (Watson 1982). Ağır metallerin düzeyi mısır çekirdeğinde düşüktür (Garcia ve ark.1974). Mısırdaki vitaminler (mg/kg) cinsinden söylenecek olursa sadece A vitamini yaklaşık 2,5 iken, E vitamini 25, Thiamin 4.2, riboflavin 1.25, pantothenik asit 6.5, biotin 90, folik asit 426, kolin 500, ve pridoksin 9.6 civarındadırlar (Allen 1979). Suyla çözünen vitaminlerin çoğu hücre kompanentlerine sınır olur ve tamamen elde edilemez. β-karoteni, A vitaminine % 60 oranında birçok hayvan tarafından değiştirilir. Tablo 1. Yüksek yağlı mısır bileşimi % İçeriği Tüm Çekirdek Endosperm Germ Kabuk Kesri 100 67.2 24.7 7.4 Su 8.7 16.9 8.3 6.1 Protein 8.8 7.0 11.3 4.9 Yağ 19.5 1.0 52.1 5.5 Ham fiber 2.0 0.5 3.7 15.8 Kül 1.6 0.4 5.6 1.9 Kaynak; Aguilera ve lusas 1986. Tablo 2. Mısırözü yağının yağ asidi kompozisyonu (Swern 1982) Analiz Değerler Yağ asitleri (% ağırlık) Miristik 0.2-1.7 Pamitik 8.0-12.0 Palmitoleik asit 0.2-1.6 Stearik 2.0-5.0 Oleik 19-49 Linoleik 34-62 6.6. Mısır Özü Yağının Özellikleri Mısırözü yağı : Yüksek bir enerji kaynağıdır. 1 kg yağ 9000 kalori vermekte, bu da nişastanın verdiği enerjinin 2.25 katı olmaktadır. Proteinler ve karbonhidratlar gibi vücut tarafından çok çabuk kullanıldığı için bütün sindirim süresince vücuda uzun süre enerji sağlar. Rafine edilmiş mısırözü yağı 235oC ye kadar ısıtıldığı zaman bile yanmamakta, devamlı ısıya direnç göstermekte ve ve okside olmamaktadır. Bundan dolayı kızartma işlerinde rahatlıkla kullanılabilmektedir. Yapısında bulundurduğu doymamış yağ asitlerinden dolayı büyüme, hamilelik, süt verme, normal cilt, karaciğer ve böbrek fonksiyonlarının devamı için en ideal yağdır. Beslenme için gerekli olan doymamış yağ molekülünden sindirim süresince açığa çıkarlar ve vücut tarafından kullanılırlar. Kalp ve damar hastalıklarının kontrolünde, kandaki kolestrol miktarının düşürülmesinde büyük faydalar sağlar. 6.7. Mısırın Kullanım Alanları Dünya mısır üretiminin % 90 ından fazlası insan yiyeceği ve hayvan yemi olarak tüketilmektedir. Endüstride kullanılan % 10 un altında olmasına rağmen yüzlerce değişik endüstri ürünü elde edilmektedir. Dünyada mısır tüketiminin en fazla olduğu ülke A.B.D. dir. Gıd ve endüstride kullanım oranı % 10 olup, bunun % 6.7 si ıslak %3.5 de kuru olarak öğütülmüş ürünlerdir. Islak öğütme sonucu elde edilen ürünlerin içerisine şeker, nişasta ve yağ girmektedir. Kuru olarak öğütülen ürünlerin % 22 si hazır kahvaltılık hububat yapımında, % 15 i diğer gıdaların yapımında (ekmek, aperatif gıdalar, pasta, bisküvi), % 23 ü de alkollü içki sanayiinde kullanılmaktadır. % 34 ü hayvan yemi, % 6 sı endüstride kullanılır. Türkiye de mısırözü yağı, toplam sıvı yağ pazarı içinde yaklaşık % 7-8 lik 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 gerçekleştirilmekte, bölgesel bazda bakıldığında Marmara Bölgesi % 50 ile tüketim liderliğini elinde bulundurmaktadır. 7. ZEYTİNYAĞI Zeytinyağının Bileşimi Zeytinyağı triaçilgliserol lerden oluşur ve serbest yağ asitlerinin (FFA) küçük miktarlarını, gliserolleri, fosfatidleri, pigmentleri, tat veren karışımları, sterolleri, teşhis edilmemiş reçineleri ve diğer bileşikleri içerir.(fedeli 1977; Kiritsakis ve Dugan 1985; Kiritsakis ve Markakis 1987). Zeytin yağı içerikleri 2 kategori altında toplanabilir; sabunlaşabilen kesir (triaçilgliseroller, FFA fosfatidler vs.) ve sabunlaşamayan kesir (hidrokarbon, yağ alkolleri vs.). El değmemiş zeytin yağının sabunlaşmamış içerikleri yağın yaklaşık % 0,5-1,5 i kadardır, zeytin ezmesi yağında ise bu yine yaklaşık % 2,5 kadardır. Gliserid olmayan içeriklerin (sabunlaşmayan madde) bazıları zeytin yağının tat veren kalitesine katkıda bulunur. Zeytin yağı bileşimi nedeniyle yararlı psikolojik etkilere sahiptir. Zeytin yağının yağ Asidi Zeytin yağında gliserid gibi mevcut major yağ asitleri; oleik (C18:1), linoleik (C18:2), palmitik (C16:0), ve stearik asit (C18:0) (Gracian 1968, Fedelli 1977; Codex Alimen. Comm. (CAC) 1970; IOOC 1985. Avrupa Birliği). Oleik asit, diğer asitlerden daha yüksek konsantrasyonlara sahiptir. Zeytin yağı çeşitlerinin yağ asidi bileşimi yaygın olarak iklime, toprağın işlenmesine, meyvenin olgunluğuna, yüksekliğe ve çeşitli diğer faktörlere bağlıdır (Fiezzotti ve Menni; Vitagliono ve ark., 1960; Amelletti ve ark., 1973; Zirai Başkanlık 1970, 1988). İspanya, İtalya, Yunanistan, Tunus, Arjantin ve Birleşik Devletlerden alınan yaklaşık 4.000 örneğin analizine dayanan zeytin yağının yağ asidi bileşimini bildirmiştir. Zeytin yağının 3 asidi için en düşük ve en yüksek limitler aşağıda yer almıştır. Oleik % 50-83, palmitik % 7-20 ve linoleik % 3-20. Çolakoğlu (1972), zeytinyağındaki C-24 yağ asidinin küçük miktarlarını bildirmiştir. Zeytinyağındaki eloidik asit pozitif bir şekilde tespit edilememiştir (Amellotti ve ark. 1973). Laurik izleri, miristik ve araşidik asitleri Hindistan zeytinyağ asidinde rapor edilmiştir (Raina ve ark.1986). Araşidik asidin yüksek miktarları Ürdün zeytin yağı asidinde bulundu (Humeid ve ark.1991). Rana ve Ahmet, nadiren yüksek olarak kıyaslanan lineoleik asit içeriği % 30 üzerinde iken, Libya zeytin yağındaki oleik asidin çok düşük bir yüzdesini buldular. Iverson ve ark (1965) yağı asidi bileşimine dayanan zeytin yağların 2 tipini sınıflandırdı. Düşük linoleik düşük palmitik ve yüksek oleik asit içeriği ile biri ve palmitik ve linoleik asitlerce nispeten zengin fakat oleik asidin düşük miktarı ile diğeridir. Lotti ve ark (1982), zeytin ağaçların daha serin yerlerde yetiştirildiği iklimde zeytin meyvesinin etinde linoleik asidin azaldığını ve oleik asidin arttığını gözlemledi. Zeytin çekirdeklerinden ayrışan yağda, zıtlık gözlendi. Diğer bir yandan, Osman ve ark. (1994), Girit te iki farklı yükseklikte (100 m ve 400 m) yetiştirilen zeytinlerden alınan zeytin yağlarındaki oleik ve linoleik asit düzeylerinin benzer yada aynı olduğunu gözlemledi. Genellikle, serin bölgelerden çıkan zeytin meyvesi kuru ve ılık bölgelerden çıkan meyveden daha doymamış yağ asitleri ile yağ içermektedirler. Kuzeye ait kıtalararası ülkelerden çıkan zeytin yağı, katı gliseridlerce daha zengin olan güney kıtalararası ülkelerden çıkan yağ ile kıyaslandığında sıvı gliseridlerce daha zengindir (Temel olarak palmitik ve stearik asitlerin gliseridleri). Ilık bölgelerde üretilen koyu zeytin yağı genellikle, doymuş gliseridleri yok etmek için soğutularak viterize edilir. Oleik asit ve linoleik asit içeriğindeki varyasyonları, hem aynı hem farklı çevrelerde yetiştirilen İtalyan yeni bir cins bitkisinin sayısından elde edilen zeytinyağı örneklerinde gözlemlenmiştir. Bu değişme (varyasyon) zeytin ezme yağı sayesinde daha da az fark edilebilir. Zeytin yağı, diğer sebze yağlarına göre daha fazla oleik ve daha az linoleik asit içerir. Bu oksidasyona daha fazla dayanıklı zeytin yağı verir.
Çeşitli orjinler ve yeni bir cins bitkiden (topraktan) elde edilen İtalyan zeytin yağlarının 6 ana yağ asidinin temel değerlerini gösterir (Bruni ve ark., 1994). Bruni ye göre, orjin, toprak hasat zamanı gibi çeşitli faktörler farklı bölgelerdeki zeytin yağlarının belli yağ asitlerinin oluşumunu etkilemektedir. Doymuş yağ asitlerinin doymamış yağ asitlerine oranı linoleik, palmitik, ve stearik asit içeriğindeki bir azalış ve oleik asit içeriğindeki bir artış nedeniyle genişlik azdır (Lotti ve ark., 1982). Cimato (1990), çevrenin, zeytin yağının yağı asidi ve yağ asit oranı üzerinde en büyük etkiye sahip olduğunu gözlemledi. Yağların yağ asidi içeriğindeki varyasyonlar aynı zamanda meyvenin olgunlaşmasıyla da ilgilidir. Hasat zamanındaki gecikme doymamış yağ asitlerinin içeriğini özellikle linoleik ve palmitik asit pahasına arttırmak için meyil verilmelidir. Marzauk ve ark. (1986) zeytinlerin olgunlaşma süresi boyunca yağ asit bileşimi üzerinde sulamadaki NaCl ün etkisini inceledi. Onlar oleik asidin olgunlaşma süresince arttığını fakat NaCl konsantrasyonunun artırıldığı gibi azaldığını buldular. Tsimidou ve Karakostas (1993) Ticaret Bakanlığı tarafından toplanan verilere dayanan Yunan eldeğmemiş zeytin yağının yağ asit bileşimini değerlendirmek için geometrik metotlar kullanıldı. Yetkililere göre farklı jeografikal kaynaktan çıkan zeytin yağlarının karakteri kolayca meydana gelemez. Zeytin yağının Triaçilgliserolleri Zeytinyağının yağ asitlerinin çoğu triaçilgliseroller olarak mevcuttur. Diaçilgliserollar mevcut olduğunda, zeytin yağı düşük kalite teşkil eder (Mariani ve Fedeli 1985). Fedeli (1977), POO (%18.4), SOO ( % 5,1), POL (%5,9) OOO (% 43,5), OOL (% 6,8), (P almitik, O: Oleik, S:stearik ve L: linoleik asitleri gösterir) olarak başlıca triaçilgliserolleri bildirmiştir. Zeytin yağının bu başlıca üç trigliseridleri LOO, OOO ve OOP dir (Phillps ve ark., 1984). Santinelli ve ark. (1992) ekstra el değmemiş. zeytin yağının çeşitli örneklerindeki trigliseridlerin 3 pozisyonlarındaki yağ asitlerini tespit etti. Onlara göre, Rastgele-i, Rastgele-2, Rastgele-3 dağılım teorisi her zaman zeytin yağınca uygulanamaz. Zeytin yağı, diğer zebze yağları gibi, Sn-2 pozisyonundaki doymuş yağ asitlerinin düşük bir konsantrasyonu ve oleik asitin yüksek bir konsantrasyonunu gösterir. Zeytin yağı trigleseridlerinin pozisyon-2 deki palmitik asitin tespiti, zeytin yağı karışımının dedeksiyonuna uygulanabilir. 7.4 Zeytin yağının minör nongliserid ve gliserid içerikleri Bazı önemsiz küçük nongliserid içerikleri zeytinyağında mevcuttur zeytinyağının nongliserid kesri esterler, hidrokarbonlar, steroller, triterpen alkoller, tokoferoller, fenoller, klorofiller, tat veren bileşimler ve hidroksitirazol gibi polar fenolik bilişimleri içerir. Aynı zamanda monogliseridler, digliseridler, fosfatidler, Waxlar ve sterollerin esterleri küçük önemsiz içerikler olarak gözönüne alınır. Tablo 1 eldeğmemiş ve arıtılmamış zeytin yağında tespit edilen küçük nongliserid içeriklerini göstermektedir. Tablo 2, diğer bir yandan, zeytin yağı ve diğer sebze yağlarındaki tespit edilen küçük parçaları özetlemektedir. Zeytin yağının yağ asitlerinin çoğunluğu, metanol ve etanol gibi diğer alkoller, ile yağ asitleri biçimli esterlerin küçük miktarlarını, gliserol, ile ester teşkil eder. Farklı alkolik grupların esterlerdeki yağ asitlerinin dağılımı Tablo 3 te yer almaktadır. Zeytin yağının nongliserid bileşenlerinin bazıları biyolojik bir şekilde aktif ve ayırt edici özellikleri nedeniyle karekterize olmuş zeytin yağında analitik bir şekilde çok önemlidir. Steroller ve triterpen alkoller gibi kesin küçük bileşenlerin nicelik analizi zeytin yağının doğruluğunun indikatörlerini sağlar. Küçük bileşikler artan kutuplama sayesinde tanımlanacaktır. TABLO 1 : Ham ve Rafine Zeytin Yağlarının Nongliserid bileşenleri Yağlar Non-gliserid bileşenleri Ham zeytinyağı Rafine zeytinyağı Hidrokarbonlar 2000 120 Squalen 1500 150