YAĞ ve ANALİZLERİ Polar çözücülerde çözünmez (su), apolar çözücülerde çözünür (hekzan). Lipid (Yağ) bir polimer değildir. Yağların Kimyasal İçeriği: 1.Yağ.

... konulu sunumlar: "YAĞ ve ANALİZLERİ Polar çözücülerde çözünmez (su), apolar çözücülerde çözünür (hekzan). Lipid (Yağ) bir polimer değildir. Yağların Kimyasal İçeriği: 1.Yağ."— Sunum transkripti:

1 YAĞ ve ANALİZLERİ Polar çözücülerde çözünmez (su), apolar çözücülerde çözünür (hekzan). Lipid (Yağ) bir polimer değildir. Yağların Kimyasal İçeriği: 1.Yağ Asitleri 2.Nötral katı ve sıvı yağlar 3.Vakslar 4.Fosfolipidler 5.Steroller 6.Yağda çözünebilen vitaminler

2 Yağ Asitlerinin Yapısı:

3 Doymuş Yağ Asitleri Oktanoik Asit

4 Doymamış Yağ Asitleri 3 - Oktenoik Asit 3, 6 - Oktadienoik Asit Kısa Gösterim:8:1 (  3) 8:2 (  3,6)

5 Cis 9 - Oktadekenoik Asit (oleik) Trans 9 - Oktadekenoik Asit (elaidik asit) Cis ve Trans Yağ Asitleri

6 Çoklu Doymamış Yağ Asitleri Linoleik asit:Cis, cis, 9, 12 - Oktadekadienoik asit Linolenik asit: Cis, cis, cis 9, 12, 15 - Oktadekatrienoik asit Arachidonic asit:Cis, cis, cis, cis 5, 8, 11, 14 - Eikosatetraenoik asit Linoleik Acid Linolenik Acid Arachidonic Acid

7 Doğal olarak bulunan yağ asitleri 1.Cis formunda 2.Konjuge olmamış - izole çift bağlar. 3.Tek sayılı karbon atomu taşıyan yağ asitleri.

8 Gıda Yağlarında Gliserid Olarak Bulunan Yağ Asitlerinin Sınıflandırılması I. Doymuş Yağ Asitleri BütirikBütanoikCH3(CH2)2COOHtereyağ KaproikHekzanoikCH3(CH2)4COOHtereyağ, palmiye, Hindistan cevizi. - KaprilikOktanoikCH3(CH2)6COOH CaprikDekanoikCH3(CH2)8COOH LaurikDodekanoikCH3(CH2)10COOH MiristikTetradekanoikCH3(CH2)12COOHPalmiye yağı, hayvansal yağlar PalmitikHekzadekanoikCH3(CH2)14COOHTüm Hayvansal yağlar ve bazı bitkilerde StearikOktadecanoikCH3(CH2)16COOHHayvansal yağlar ve bitkiler ArachidicEikosanoikCH3(CH2)18COOHFındık ve kuruyemişlerde. Genel AdSistematik ad FormülBulunduğu kaynak

9 Genel adSistematik ad FormülBulunduğu kaynak II. Doymamış yağ asitleri A. Tekli Doymamış yağ asitleri OleikCis 9-octadecenoicC17H33COOHBitkisel ve hayvansal yağlar ElaidikTrans 9-OctadecenoicC17H33COOHHayvansal yağlar B. Çiftli Doymamış yağ asitleri Linoleik9,12-OctadecadienoicC17H31COOHFındık v.b, ayçiçeği ve pamuk yağı C. Üçlü Doymamış yağ asitleri Linolenik9,12,15-OctadecatrienoicC17H29COOHAyçiçeği v.d çekirdeklerde Eleostearik9,11,13-OctadecatrienoicC17H29COOHFındık v.b. D. Dörtlü Doymamış yağ asitleri Moroktik 4,8,12,15- Octadecatetraenoic C17H27COOHBalık yağları Arachidonic5,8,11,14- Eicosatetraenoic C19H31COOHHayvansal yağlara eser miktarda

10 Yağ Asitlerinin Erime Noktaları ve Sudaki Çözünürlüğü

11 C4- 8 - C6- 4970 C81675 C10316 C12440.55 C14540.18 C16630.08 Yağ AsidiE.N( 0 C)Çöz. (mg/100 ml H2O) C18700.04 Yağ Asitlerinin Karakteristik Özellikleri

12 Yağ asitlerinde Doymamış Bağların Erime Noktasına Etkisi 16:0 60 16:1 1 18:063 18:116 18:2-5 18:3-11 20:075 Yağ Asidi Kompozisyonu. E.N ( 0 C) 20:4-50

13 Yağ Asitleri ve Yağların Yapısı Genel Trigliserid Yapısı: Gliserol 3 Yağ asidi

14 Gliseridler Monogliserid (  - monostearin)Digliseride (  ' - distearin) Trigliserid (  - palmitil distearin)

15  - oleodipalmitin 1 - oleodipalmitin  - Linoleyldiolein 1 - Linoleyldiolein

16 Hayvansal ve Bitkisel Yağlar Temel Olarak Trigliserdlerdir (97-99%) Bitkisel Yağlar – Dünya Üretiminde Pay - 68% Hindistan cevizi yağı - katı yağ Çekirdek yağları – sıvı yağ Hayvansal Yağlar - 28% (Sığır v.b) Deniz ürünleri kaynaklı - 4% Balina Somon v.b.

17 Yağlardaki yağ asidi miktarları (%) 43 63 826 1036 12344 1410181 162611412 16:17 1 18:015632 18:12971824 18:2225354 Yağ asitleriT.YağH.CeviziPamukSoya 18:32 8

18 TRİGLİSERİDLERİN ERİME NOKTALARI C6-15 C1215 C1433 C1645 C1855 C18:1 (cis)-32 TrigliseridE.N (°C) C18:1 (trans)15

19 VAKSLAR (WAX) Vaks=Yağ Asitleri + Uzun zincirli alkoller Bitki ve bitk. yağda bulunur hayvansal yağlarda bulunmaz: 1.Meyvelerde koruyucu tabakadır: 2.Bazı durumlarda koruyucu ve parlatıcı olarak katılır. Beeswax (miristil palmitate), Spermaseti (setil palmitate)

20 FOFOLİPİDLER Lesitin:

21 STEROLLER Erkek ve Dişi Üreme Hormonları (Testesteron, Progesteron) Safra Asitleri (Bile Acids) Vitamin D Adrenal kortikosteroidler Kolesterol

22 YAĞDA ÇÖZÜNEN VİTAMİNLER Vitamin A:

23 Vitamin D2: Vitamin E:

24 YAĞLARIN KİMAYSAL ANALİZLERİ 1.Asit Değeri 2.Sabunlaşma Değeri 3.İyot Değeri 4.Yağların GC Analizleri 5.Yağların LC Analizleri 6.Kolesterol Analizleri

25 1. Asit Değeri Tanım: 1 g yağda bulunan serbest yağ asitlerini nötralize etmek için gerekli KOH mg sayısına asit değeri denir.

26 2. Sabunlaşma Değeri Tanım: Alkali (bazik) şartlarda yağ esterlerinin hidrolizine denir.

27 Süt Yağı210-233 H.Cevizi Yağı250-264 Pamuk Ç. Yağı189-198 Soya Yağı189-195 Yağ S.D Balık Yağı190-202 Bazı Yağların Sabunlaşma Değeri

28 S.Değeri: 1 g yağı sabunlaştırmak için gerekli KOH mg sayısı. 1.5 g yağı 250 ml hacimli Erlenmayere alınır. 2.50 ml bilinen miktar KOH Erlenmayere alınır. 3.Hidroliz için çözelti kaynatılır. 4.Fenolftalein varlığında artan KOH titre edilir. 5.Şahit numune (B) kullanılır. B – Kör numune (Yağ içermeyen erlenmayer) için harcanan HCI mL. S – Yağ içeren numune için harcanan HCI mL. 2. Sabunlaşma Değeri Tayini

29 3. İyot Sayısı Tanım: 100 g Yağ tarafından absorplanan İyot gram sayısı olarak tanımlanır. İyot sayısı tayin edilirken yağ, wijs çözeltisi içindeki iyot monoklorür ile muamele edilerek çift bağlara iyot bağlanır. Sonra ortama KI ilave edilerek yağa bağlanmayan iyot monoklorürdeki iyot, elementel hale getirilir (çünkü iyot ancak elementel haldeyken yükseltgenir ve sodyum tiyosülfat ile bu durumda iken titre edilebilir). Sonra ayarlı sodyum tiyosülfat ile titre edilip miktarı bulunur. İyot sayısı ile yağların doymamışlık derecesi tayin gerçekleştirilebilir. 1 g yağın 1.5 g iyot absorplaması durumunda, yağın iyot değeri  150 olur.

30 İyot Sayısı = (Kör num. İçin ml Na 2 S 2 O 3 hacmi - Num. İçin ml Na 2 S 2 O 3 hacmi)  N-Na 2 S 2 O 3  0.127g/meg  100 Numune Kütlesi (g) Reaksiyona girmeyen ICl İyot Sayısı Tayini

31 Trigliserdilerin İyot Sayısı Tayini Palmitoleic Acid195 Oleic Acid186 Linoleic Acid2173 Linolenic Acid3261 Yağ asidiÇift bağlarİyot Sayısı Arachidonic Acid4320

32 4. Yağ Asitleri İçin Gaz Kromatografi (GC) Analizleri 1.Yağ ektrakte edilir. 2.Sabunlaştırılır (bazik şartlarda hidroliz). 3.Yağların metil esteri hazırlanır (CH3ONa). 4.Yağ metil esterlerinin kromatogramı alınır. 5.Metil ester piklerinin tutulma zamanı ve alanı hesaplanır. 6.Metil esterlerinin standart çözeltisi ile kalibrasyon doğrusundan numunedeki yağ asidi miktarı hesaplanır..

33 Yağ Asitlerinin Metil Esterlerine Ait Kromatogram: GC condition:10% DEGS Column (from supelco) Column temperature 200C.

34 5.TRİGLİSERİDLERİN SIVI KROMATOGRAFİ (LC) İLE ANALİZİ Örn: Soya yağı Çözücü: CH 3 CN/HF Kolon: 84346 (Waters Associates)

35 Oleat içeren trigliseridlerin zeytin yağından analzleri. OL254:544 O2L54:446 OPL52:346 O354:348 OSL54:348 O2P52:248 O2S54:250 OPS52:150 Yağ asidi kompozisyonu Toplam karbon sayısı:doumamış bağ s. Ekivalent karbon sayısı OS254:152

36 6. Yağlarda Kolesterol Analizi Enzimatik tayin: Kolesterol Oksidaz 0-Dianisidine Oxidized 0-Dianisidine (Colorless)(Brown color)At 440 nm

37 Kolesterol için Spektrometrik Absorpsiyon Tayini Kolesterolün GC ile eşlenik Spektrometrik UV Analizinde: 1.Kolesterolün bütirat esteri hazırlanır. 2.GC ile analiz edilir. Analiz süresi: GC (15 dk.) Metot hassasiyeti: 10 -7 g.

38 Gıdalarda Yağ İçeriği Analizleri 1.Gravimetrik Metotlar: (1) Islak Ekstraksiyon: Roese Gottliegb ve Mojonnier Metodu. (2) Kuru Ekstraksiyon: Soxhlet Metodu 2.Volümetrik Metodlar: Babcock ve Gerber Metotları

39 1. Gravimetrik Metot (1)Islak Ekstraksiyon: Roese Gottlieb & Mojonnier. Süt İçin: 1) 10 g süt + 1.25 ml NH4OH proteinlerin çözünmesi ve nötralizasyon işlemi. 2) + 10 ml EtOH - karıştırma. Sıvı-sıvı ekstraksiyonu yapılır. 3) + 25 ml Et2O – karıştırma ve çalkalama. 4) + 25 ml petrol eteri, karıştırma ve çalkalama.

40 2 Kuru Ekstraksiyon - Soxhlet Metodu. Teorisi: A-) Soxhlet ekstraksiyon cihazı ile numune sürekli hekzan v.b çözücülerle ekstrakte edilir. B-) Ekstraksiyondan sonra, hekzan uçurulur ve balonda kalan yağ tartılır, hesaplamalara geçilir.

41 Soxhlet Ekstraksiyon Cihazı.

42 2. Volümetrik Metotlar –Babcock ve Gerber Metotları Teorisi: 1.Numune H2SO4 veya sürfaktant ile etkileştirilir. 2.Yağ fazını ayırmak için santrifüj yapılır. 3.Kalibre edilmiş ölçü kapları ile yağ hacmi tayin edilir.. Metot uygulaması: 1.Bilinen ağırlıkta numune alınır. 2.H2SO4 ile protein çözünür, yağlar hidrolize olur. 3.Su eklenerek yağların ölçüm aralığına gelmesi sağlanır. 4.Santrifüjleme ile yağ fazı net olarak ayrılır ve hacim ölçülür.

43 YAĞLARIN OKSİDASYON REAKSİYONLARI Hidroliz ile bozunma: 1. Trigliseridler -> Yağ asitlerine döüşür. Özellikle C4 yapılı bütirik asit (veya diğer kısa karbonlu trigliesridler önemli derecede hidroliz olur) 2. Lipaz enzimi ile bozunma.

44 Yağların (Lipid) Oksidasyonu Gıdaların saklanması esnasında bozunması genellikle yağların oksidasyonu ile meydana gelmektedir.. Lipid Oksidasyonu – serbest radikal reaksiyonları basamakları: 1.Başlama. 2.Büyüme. 3.Sonlanma.

45 Linolenic asitten pentan oluşumu.

46 Yağlarda Kalite Kontrol ve Stabilite Analizleri 1.Peroksit Değeri Peroksit Değeri = ml Na2S2O3  N  1000 (milliekivalans peroksit/kg numune) Yağ (g)

47 2. Aktif Oksijen Metodu (AOM) Teorisi: Spesifik deney şartlarında (sıcaklık, nem, CO2, O2 kons.) belirli peroksit değeri elde etmek için gerekli zaman olarak tanımlanmaktadır. Büyük AOM değerleri, yağların koku ve stabilite değerlerinin daha iyi olduğunu göstermektedir.

48 3. TBA Testi Et ve balık ürünlerinde yağların hidroliz derecesini gösterir.

49 4. Yemeklik Yağlarda Özgül Ağırlık Tayini Genel Bilgi: Yağlar, fiziksel özellikleri, kimyasal bileşimi, kullanılış veya fizyolojik görevlerine göre sınıflandırılabilir Kaynağına göre yağlar: 1-) Bitkisel yağlar: Bazı bitkilerin meyve, tohum, çekirdek gibi kısımlarından elde edilen sıvı yağlardır. -Ayçiçek yağı: bitkinin tohumlarından elde edilen yağlardır -Mısır yağı: Bitki tanelerinin embriyosundan elde edilen yağlardır -Pamuk yağı: Pamuk tohumlarından elde edilen yağlardır 2-) Hayvansal Yağlar Kara hayvanları (B. Baş ve K. Baş hayvanlar) Deniz hayvanları (Fok, Balina, Balıklar)

50 Bitki Adı ile Anılan Yemeklik Yağlar Tebliğine göre Yemeklik yağlar: 1-) Yenilebilir bitkisel yağlar: Doğal yapısında az miktarda fosfatidler gibi diğer lipidler, sabunlaşmayan bileşenleri ve serbest yağ asitlerini içeren, sadece bitkisel kaynaklardan elde edilen temel olarak yağ asitleri trigliserdilerinden oluşan yağlardır. 2-) Sızma yağlar: Yağın yapısını değiştirmeksizin mekanik yöntemle ve ısı uygulaması ile elde edilen; saflaştırmak amacıyla sadece su ile yıkama, çöktürme filtrasyon yapılan yağlardır. 3-) Soğuk preslenmiş yağlar: Isıl işlem olmaksızın sadece mekanik işlemlerle elde edilmiş yağlardır. 4-) Rafine edilmiş yağlar: Doğal trigliserid yapısında değişikliğe yol açmadan rafine edilen yağlardır.

51 Yağlarda özgül ağırlık ayırt edici bir fiziksel özelliktir. -Bitkisel sıvı yağların özgül ağırlıkları: 0,910 – 0,930 g/ml arasında değişir. -Mineral yağlarda: 0,850 – 0,920 g/ml -Reçine yağlarında: 0,960 – 1,000 g/ml arasında özgül ağırlık gözlenir. -Hint yağında: 0,950 – 0,970 g/ml Özgül Ağırlık Tayini Metodun İlkesi: Yoğunluk İlkesi: 20 o C’de belirli hacimdeki yağın ağırlığının aynı sıcaklık ve hacimdeki damıtık suyun ağırlığına oranıdır. Numunenin Analize Hazırlanması: Numune berrak ise muayenelerden önce numune kabı iyice çalkalanır. Numune tamamen berrak değil veya tortulu ise numune alma işleminde mümkün olduğu kadar iyi bir karıştırma sağlamak için numune kuvvetle çalkalanır ve olduğu gibi alınır veya 50 o C’deki bir etüvde ısıtılır. Bu sıcaklıkta kuvvetle çalkalanarak bekletilir. Aktarma yoluyla ayrılan sıvı süzgeç kâğıdından 50 o C’de süzülür. Berrak olması gereken süzüntü numune olarak kullanılır.

52 Kullanılan Araç ve Gereçler  Su banyosu: 20±0,2 o C’ye ayarlanabilir olmalıdır.  Termometre: 0,1 o C veya 0,2 o C taksimatlı, su banyosu için gereklidir.  Piknometre: Yaklaşık 50 ml hacimli, termometreli ve cam kapaklı olmalıdır.  Analitik terazi: 0,0001 g duyarlıkta ölçüm yapabilmelidir.  Damıtık su: Yeni destillenmiş ve soğutulmuş olmalıdır. İşlem basamakları: - Piknometre önce yıkama çözeltisiyle sonra çeşme suyuyla yıkanır. Sonra damıtık sudan geçirilir. Kurutulur ve kapalı olarak darası alınır. - Piknometreye 15 – 18 °C’de içinde hava kabarcığı kalmayacak şekilde damıtık su doldurulur ve kapağı kapatılır. - Piknometre boğazına kadar su banyosuna daldırılır. Sıcaklığının 20 °C’ye gelmesi (yaklaşık 30 dakika) beklenir. Yan kılcal borudan taşan su, dikkatlice giderilerek kapağı kapatılır (Kılcal borunun bu sıcaklıkta tamamen dolu olmasına veya suyun hacminin belirli işarete gelmesine dikkat edilir.). - Sıcaklık 20 °C’ye gelince piknometre su banyosundan çıkarılır, silinir. Tamamen kurulanarak 0,0001 g duyarlıkla tartılır. - Piknometrenin içindeki su boşaltılarak piknometre iyice kurutulur. - 15 – 18 °C’deki yemeklik yağ, hava kabarcığı oluşmayacak şekilde doldurulup kapağı kapatılır. - 20 °C’deki su banyosuna daldırılarak 30 dakika bekletilir. Kılcal borudan taşan yağ dikkatle silinir, kapağı kapatılır. - Süre tamamlanınca piknometre su banyosundan çıkarılarak iyice silinir, kurulanır ve 0,0001 g duyarlıkla tartılır. - Sonuç kaydedilerek hesaplama yapılır.

53 Yağın Özgül AğırlığınınHesaplanması Özgül Ağırlık (d)= (m-a)/(m1-a) g/ml a = 20 o C’de piknometrenin darası (g) m = 20 o C’de yağ dolu piknometrenin ağırlığı (g) m1 = 20 o C’de damıtık su dolu piknometrenin ağırlığı

54 Sonuçların Değerlendirilmesi Hesaplanan sonuç, ilgili tebliğdeki değerlerle karşılaştırılır. Analiz raporu hazırlanır. Türk Gıda Kodeksi “ Bitki adı ile anılan yemeklik yağlar tebliği” ne göre bağıl yoğunluk cinsinden verilmektedir. Bitkisel Yağlar Bağıl Yoğunluk X o C/su 20 o C’de Yoğunluk (g/ml) Ayçiçek yağı0,918-0,923 (20 o C) Ayçiçek yağı (yüksek oleik asitli) 0,909-0,915 (25 o C) Hindistan C. yağı0,908-0,921 (40 o C) Mısır yağı0,917-0,925 (20 o C) Palm yağı0,891-0,899 (50 o C) Fındık yağı0,898-0,915 (20 o C) Soya yağı0,919-0,925 (20 o C)

55 Örnek soru: Bir piknometrenin boş ağırlığı 19,8833 g, su ile dolu ağırlığı 75,7816 g, mısır yağı numunesi ile dolu ağırlığı 71,2538 g ise numunenin özgül ağırlığı nedir. Bu yağ mısır yağı olabilir mi?

56 Aşağıdaki soruları dikkatlice okuyunuz ve doğru seçeneği işaretleyiniz. 1- Bitkisel yağlar 2-Katı yağlar 3-Hayvansal yağlar 4-Sıvı yağlar: Yukarıdakilerden hangisi ya da hangileri yağların kaynağına göre sınıflandırılmasına ait değildir? A) Yalnız 1 B) Yalnız 2 C) 2 ve 4 D) 1 ve 3

57 2. Yağ numunelerinin analiz öncesi hazırlanmasında aşağıdakilerden hangisi yapılmaz? A) Numune sıvı durumda ve berrak ise numune kabı iyice çalkalanır. B) Numune berrak değil ve tortulu ise iyi bir karıştırma yapmak amacıyla kuvvetle çalkalanır ve olduğu gibi alınır. C) Numune 50 °C’deki etüvde ısıtılır, çalkalanır, süzgeç kâğıdından süzülerek süzüntü kullanılır. D) Katı yağlar eritilmeden direkt olarak kullanılır.

58 3. 1-Su banyosu 2-pH metre 3-Termometre 4-Cam balon 5- Piknometre 6-Desikatör Yukarıdakilerden hangisi ya da hangileri yağlarda özgül ağırlık tayininde kullanılan araç gereçlerdendir? A) 1, 3 ve 5 B) 2, 3 ve 4 C) 3, 4 ve 5 D) 4, 5 ve 6

59 4. Piknometre ile yoğunluk ölçümü yapılırken aşağıdakilerden hangisi yapılmalıdır? A) Piknometre çok iyi temizlenerek kurutulmalı ve ağzı kapalı olarak darası alınmalıdır. B) Piknometre içine damıtık su ve numune konulurken hava kabarcığı kalmamasına dikkat edilmelidir. C) Piknometre su banyosuna boğazına kadar daldırılmalı ve sıcaklığın 200C’a kadar gelmesi beklenmelidir. D) Hepsi

60 5. Bir piknometrenin boş ağırlığı 18,773 g, su ile dolu ağırlığı 74,673 g, numune ile dolu ağırlığı 70,592 g ise örneğin özgül ağırlığı kaç g/ml’dir? a= 18,773 g m1= 74,673 g m= 70,592 g A) 0.927 g/cm3 B) 1,030 g/cm3 C) 0,840 g/cm3 D) 3,100 g/cm3

61 Yağlarda Asit Değeri (AV) Hesaplanması Metodun İlkesi: 1 g yağda bulunan serbest yağ asitlerini nötralize etmek için gerekli mg KOH olarak tanımlanmaktadır. Yağın kalitesi açısından önemlidir. Yüksek asit değerleri yağın bozulduğunun göstergesi olabilir. Kullanılan araç-gereç ve kimyasallar: Analitik terazi 0,0001 g hassasiyetli. Büret-50 mL Erlenmayer-250 mL %1 (a/h) Fenol ftalein indikatörü (%95’lik alkol içerisinde hazırlanır) %95 Etil alkol

62 Deneyin yapılışı: Yaklaşık 0.5 g yağ numunesi alınarak erlenmayere konur ve üzerine 50 mL destile etilalkol konularak hafifçe ısıtılır (yağın tamamen çözünmesi sağlanır). Yağ alkol karışımına 1-2 damla fenolftalein indikatörü damlatılır, bürete 0,1 N KOH doldurularak yağ alkol karışımındaki serbest yağ asitleri nötralize edilir. Renksizden-pembe renge dönen çözelti (pH=8,2-9,0), reaksiyonun stokiyometrik olarak tamamlandığını gösterir. Bürette harcanan 0.1N KOH ml hacminden yola çıkılarak hesaplamalar yapılır. En az iki eşlenik deney yapılır. Örnek soru: Bir zeytinyağı numunesinden alınan 0,65 g yağdaki asit değerinin belirlenmesinde ayarlı 0,1 N KOH çözeltisinden dönüm noktasına kadar 4,65 ml kullanılıyor. Buna göre yağın asit değeri nedir? (Ma(KOH)=56,1g/mol)

63 1-) KOH + R-COOH → R-COOK +H 2 O

64 Yağlarda Sabunlaşma Değeri (SV) Hesaplanması Metodun İlkesi: Sabunlaşma Değeri, 1 g yağdaki serbest asitler ve trigliseridler dahil bütün yağ içeriğinin sabunlaştırılması (Yağ asidi tuzuna çevirilmesi) için gerekli mg KOH sayısıdır. Yağdaki trigliseridlerin % miktarını göstermesi açısından önemlidir. Uzun yağ asidi zincirine sahip yağlar düşük sabunlaşma değeri gösterir. Tam tersi kısa yağ asidi zinciri içerenler birim kütleye göre daha fazla sabunlaşma değeri gösteririler.1-) 2-) HCI + KOH → KCI +H 2 O

65 Deneyin Yapılışı: Yaklaşık 2 g yağ yuvarlak dipli reaksiyon balonuna alınır ve 5 ml etil alkolde çözülür. 25 mL hacimde 0.5 N KOH karışıma ilave edilir ve karıştırılır. Geri soğutucu altında karışım 1 saat refluks edilir. Karışım berrak hale gelince reaksiyon tamamlanır (Bazik hidroliz)(Numune-A). Aynı deney başka bir reaksiyon balonunda yağ olmadan yapılır (Kör- Blank-B). Her iki reaksiyon balonu soğutulur 1-2 damla fenolftalein indikatörlüğünde bürete doldurulan 0,5 N HCI ile dönüm noktasına kadar titre edilir. Hacimler mililitre cinsinden A ve B deneyleri için kaydedilir.

66 Örnek soru: Zeytinyağı numunesinden alınan 2,25 g kütledeki örnek için sabunlaşma derecesi analizinde; 0,5 N KOH çözeltisinden 50 mL ilave edilerek karışım 1 saat süre ile bazik hidroliz amacıyla geri soğutucu eşliğinde refluks’a tabi tutuluyor. Soğutulan karışım erlenmayere alınarak fenolftalein indikatörlüğünde 0.5 N HCI ile titre ediliyor. HCI harcanan hacim 26,8 ml olarak tayin ediliyor. Kör numune için yapılan titrasyonda HCI harcanan hacim 49,5 ml olarak tayin ediliyor. Buna göre yağın sabunlaşma derecesini hesaplayın?

67 Yağlarda Ester Değerinin (EV) ve % Serbest yağ asidi (%FFA) Hesaplanması Yağlarda ester değeri: aynı yağ numunesi için hesaplanan sabunlaşma değerinden asit değerinin çıkarılmasıyla hesaplanır. “% Serbest Yağ Asidi” ise asit değerinin 0.53 katsayısı ile çarpılması sonucu” % Oleik asit (a/a)” cinsinden verilir. Ester Değeri = Sabunlaşma Değeri – Asit Değeri %Serbest Yağ asidi = AV x 0,53 (Oleik asit cinsinden) Örnek soru: Asit değeri ve sabunlaşma değeri analizinde elde edilen verileri kullanarak zeytin yağı numunesi için ester değeri ve %serbest yağ asidi parametrelerini hesaplayınız.

68 1.KOH çözeltisi 2- AgNO3 çözeltisi 3- NaCl çözeltisi 4- Fenolftalein çözeltisi Yukarıdaki çözeltilerden hangisi ya da hangileri gıdalarda asitlik tayinlerinde kullanılır? A)Yalnız 1 B) Yalnız 2 C) 1 ve 4 D) 2 ve 3 2. 1 gram yağın nötralleşmesi için gerekli potasyum hidroksitin mg olarak ağırlığına ne denir? A)İyot sayısı B)Asit sayısı C)Peroksit sayısı D)Sabunlaşma sayısı

69 3. Serbest yağ asitliği tayininde indikatör olarak aşağıdakilerden hangisi kullanılır? A) % 1’lik metil oranj B) % 1’lik potasyum dikromat C) % 1’lik metilen mavisi D) % 1’lik fenolftalein 4. Bir zeytinyağı numunesi 5 g tartılarak serbest yağ asitleri tayini işlem basamakları uygulanmıştır. Titrasyonda harcanan 0,1 N potasyum hidroksit çözeltisi 3,2 ml’dir. Numunenin % serbest yağ asitliği miktarı aşağıdakilerden hangisidir? A) 1,792 B) 1,972 C) 1,279 D) 1,729

70 PROTEİN ANALİZLERİ 1.GİRİŞ: Proteinler peptid bağları ile birbirine bağlı bir veya daha fazla aminoasit zincirinden oluşan büyük biyolojik moleküllerdir. -Proteinler hidrojen (H), karbon ( C), Azot (N), Oksijen (O) ve Kükürt (S) elementlerini içeren yapılardır. -Proteinlerin yapısında doğal olarak 20 çeşit amino asit vardır. Proteinlerin her biri diğerlerinden, içerdiği amino asit çeşidi, sayısı dizilişi ve moleküler yapısı olarak farklıdır.

71 PROTEİN DENATÜRASYONU: Proteinin doğal yapısının sıcaklık, asit, baz, organik çözücü, deterjan gibi etkileşimlerle bozundurulmasına denir. PROTEİN ÖRNEKLERİ: Hormonlar, enzimler v.s.

72

73 1.PROTEİNLERİN GIDALARDAKİ ROLÜ NEDEN ÖNEMLİ? Proteinler önemli bir enerji kaynağıdır Proteinler insan sağlığı için önemli olan lizin, triptofan, methionin, lösin, izolösin ve valin gibi esansiyel amino asitleri içerirler.

74 1.GIDALARDA PROTEİN ANALİZLERİ Protein analizi komplike bir prosestir bunun nedeni bazı besin madddeleri bileşenlerinin benzer yapıda olmasıdır. Örneğin azot gıdalarda serbest amino asitler, nükleik asitler, fosfolipidler, amino şekerler, vitaminler, alkaloidler, üre v.b protein yapısında olmayan kaynaklardan gelebilir. Bu nedenle gıdalardaki azotun büyük bir kısmı proteinlerden gelirken diğer kalan kısım ise non-protein kaynaklıdır. 1.PROTEİN ANALİZİNDE KULLANILAN METODLAR i.Azot tayini ii.Peptid tayini iii.Aromatik aminoasit tayini iv.Boya bağlama kapasitesi v.IR absorptivitesi vi.UV absorptivitesi

75 PROTEİN ANALİZLERİNİN ÖNEMİ 1.Nutrisyon etiketleme: Gıda-besin maddelerinin protein içeriğinin belirtilmesi etiket bilgilerinin yazılması 2.Fiyat belirleme: Belirli gıdaların fiyatlanmasında protein içeriği önemlidir (Örn: hububatlar, peynir yapımında kullanılan süt) 3.Fonksiyonel özelliklerin belirlenmesinde: Çeşitli gıdalardaki proteinler o gıdaya has özellikler kazandırır. Örn: sütteki kazein proteini peynirlerde dağılmayı önleyici özellik kazandırır, yumurtadaki albümin kabartıcı özellik katar. 4.Biyolojik aktivite tayini: Enzimler gıdalardaki biyolojik aktiviteyi belirleyen proteinlerdir. Örn: proteolitik enzimler et ürünlerinin tazeliğini belirlerken, gıdalardaki pektinaz enzimi ürünün hasat zamanı hakkında bilgi verir.

76 1. PROTEİN ANALİZ METODLARI 1.Kjeldahl Metodu 2.Dumas (Azot yakma) Metodu 3.IR Spektroskopi 4.Biuret Metodu 5.Lowry Metodu 6.Boya Absorblama (Dye-Binding) Metodu 7.Bicinchoninic Asit Metodu 8.UV Absorpsiyon Metodu (280nm)

77 1. KJELDAHL METODU Organik azot tayininde kullanılan en yaygın metottur. Resmi protein-azot tayini metodudur. En çok uygulandığı gıdalar: et, buğday-hububat, yemler. Kjeldahl metodu doğrudan protein içeriğini ölçmediği için çevirim faktörüne (F) ihtiyaç vardır, proteinlerin çoğu %16 azot içerdiğinden 100/16=6,25 çevirim katsayısı yada faktörü kullanılır. Gıdalarda; %Protein = %N x 6,25 ile ifade edilir.

78 Metodun çalışma prensibi: -Kjeldahl metodu temel olarak bir asit-baz titrasyonuna dayanır. -Genel prosedür 3 safhayı içerir: a-) Çözünürleştirme-Yaş yakma b-) Nötralleştirme-Destilasyon c-) Titrasyon

79 1-) Çözünürleştirme-Yaş Yakma Örnek hassas tartılarak Kjeldahl balonuna konulur, üzerine derişik sülfürik asit ve katalizör eklenir, karışım ısıtılarak gıda maddesinin organik kısmı oksidasyona uğratılır. Çözünürleştirme işlemi sırasında protein kaynaklı azot serbest hale geçer ve uçucu olmayan amonyum sülfat tuzuna dönüşür. Çözünürleştirme esnasında H 2 SO 4 nununedeki karbon ve oksijeni CO 2 ve H 2 O’ya yükseltger (oksidasyon). Çözünürleştirme basamağı analizin en zaman alıcı kısmıdır. Çözünürleştirme işlemini kısaltmak için bazı yöntemler uygulanır. Bunlar: a-) Katalizör kullanmak (Cu, Se, Hg v.b) b-) Sülfürik asidin kaynama noktasını artırmak için susuz Sodyum sülfat (Na 2 SO 4 ) ilave etmek.

80 2-) Nötralleştirme-Destilasyon Çözünürleştirme işleminden sonra, karışım su ile seyreltilir ve NaOH ile nötralize edilir. NaOH amonyum sülfatı uçucu amonyağa dönüştürür: (NH4) 2 SO 4 + 2 NaOH → 2 NH 3 + Na 2 SO 4 + 2 H 2 O Amonyak destilasyon yoluyla çözeltiden uzaklaştırılarak borik asit çözeltisine gönderilir. Burada amonyak amonyum iyonuna dönüşürken borik asit borat iyonuna dönüşür: NH 3 + H 3 BO 3 (borik asit) → NH 4 + + H 2 BO 3 - (borat iyonu)

81 3-) Titrasyon: Nötralleştirme-destilasyon işleminde oluşan borat iyonu standart ayarlı HCI çözeltisi ile titre edilir: H 2 BO 3 - + HCI → H 3 BO 3 + CI - Reaksiyon sotkiyometrisi: N → H 2 BO 3 - → HCI şeklindedir ve titrasyonun eşdeğerlik noktasındaki harcanan HCI eşdeğer gram sayısı numunedeki N eşdeğer gram sayısına eşittir. Kjeldahl Metodunun en önemli dezavantajı: Protein azotu yerine toplam organik azotu ölçmektedir.

82 1.DUMAS METODU -Gıdalardaki toplam azotu (organik + inorganik) tayin etmek için kullanılır. -Protein analizleri için resmi bir metottur (official AOAC method) -Kjeldahl metodunda olduğu gibi Dumas metodu da direkt olarak proteini ölçmez bu nedenle genel 6,25 çevirim faktörü kullanılır. Zararlı kimyasal kullanılmadığı için Kjeldahl metoduna alternatif olmuştur.

83 Metodun Çalışma Prensibi: Dumas metodu aşağıda verilen 3 aşamayı içeriri: 1-) Yakma İşlemi: Hassas tartılan numune 700-800 o C’de ısıtılmış yakma tüpünde saf oksijen akışı altında yakılır. Yüksek sıcaklıktaki yanma sonucunda numuneden CO 2, H 2 O ve N 2 ile NOx uzaklaşır. 2-) İndirgeme işlemi (Redüksiyon): Oluşan NOx gazlarındaki N 600 o C de ısıtılan bakır kolon içinden geçirilerek N 2 gazına indirgenir. 3-) Gaz Kromatografi Analizi: Gıda numunesinden elde edilen N2 gazı He gazı ile sürüklenerek termal iletkenlik detektörüne sahip gaz kromatografi cihazında tayin edilir.

84 Gaz kromatografisi ile Dumas Metodunun Uygulama şeması 1.İNFRARED SPEKTROSKOPİ Metodun çalışma prensibi: Proteindeki peptid bağlarının IR absorbansına dayanır, genellikle proteinlerin hızlı on-line analizinde kullanılır.

85 1.BİURET METODU Metodun çalışma prensibi: -Temel olarak Kolorimetrik bir metottur. -Alkali şartlarda (baz ortamı) Cu+2 iyonlarının pembe-mor renk vermek üzere proteinlerdeki peptid bağları ile kompleks oluşturmasuna dayanır. -Bakır-protein kompleksinin absorbansı UV spektrometre ile 540 nm dalga boyunda ölçülür.

86 -Örnek ile Biuret reaktifi ( CuSO 4 + NaOH + Potasyum tartarat) karıştırılır ve kompleksleşmenin tamamlanması için 15-30 dk. Beklenir. 540 nm’de ölçüm alınır.

87 1.LOWRY METODU Metodun çalışma prensibi: -Temel olarak Kolorimetrik bir metottur. -Lowry metodu Biuret reaktifi ile başka bir reaktif olan Folin- Ciocalteu phenol reaktifinin (fosfomolibdik asit + fosfotungstik asit) karışımını içerir. Bu reaktif proteinlerdeki tirozin ve triptofan amino asitleri ile reaksiyon vererek 500 veya 570 nm’de ölçülebilen mavi renkli bir kompleks meydana getirir. Bu yöntemin Biurete göre üstünlüğü düşük protein konsantrasyonlarına daha duyarlı cevap vermesidir.

88 1.BOYA ABSORBLAMA (DYE-BİNDİNG) METODU Metodun çalışma prensibi: -Temel olarak Kolorimetrik bir metottur. -Bilinen miktarda negatif yüklü anyonik boyanın aşırısı protein içeren çözeltiye eklenir, çözeltinin pH’ı proteinlerin pozitif yüklü olmasını sağlayacak şekilde ayarlanır. Elektrostatik çekim kuvvetleri etkisinde protein molekülleri ile boyanın bir kısmı çözünmez kompleks oluşturur. Kompleksleşme reaksiyonuna katılmayan boyanın artakalan kısmı santrifüjleme işlemi ile ayrıldıktan sonra absorbans ölçümü ile belirlenir. -Başlangıçtaki boya konsantrasyonu ile kompleksleşmeden kalan boya konsantrasyonu kullanılarak protein miktarı belirlenir: C (Boya-Bağlı) = C (Boya-İlk) – C (Boya-serbest)

89 1.BİCİNCHONİNİC ASİT METODU Metodun çalışma prensibi: -Temel olarak Kolorimetrik bir metottur. -Protein varlığında Cu+2 iyonları alkali şartlarda Cu+ iyonlarına indirgenir, Cu+ iyonları yeşil renkli BC Asidi ile reakisyon vererek 562 nm’de absorbans veren mor renkli kompleks oluşturur.

90 1.UV ABSORPSİYON METODU Metodun çalışma prensibi: -Temel olarak UV-Spektrofotometrik bir metottur. -Alkali şartlarda çözeltide bulunan proteinler tirozin ve triptofan aminoasit kalıntıları nedeniyle 280 nm’de güçlü absorpsiyon verirler. Tirozin ve triptofanın miktarları bütün protein çeşitlerinde yaklaşık aynı olduğu için 280 nm’deki absorbans Beer yasasının kullanılmasıyla proteinlerin analizine olanak sağlar. -Metodun temel dezavantajı nükleik asitlerin de aynı bölgede absorbans göstermesidir. Bunu önlemek için absorbans okumaları farklı dalga boylarında yapılır.

91 METOD ÇALIŞMA PRENSİBİ 1-KjeldahlAsit-baz titrasyonu 2-DumasGaz kromatografi 3-IR spektroskopiIR-spectroskopi 4-BiuretKolorimetri 5-LowryKolorimetri 6-Boya absorblamaKolorimetri 7-BC MetoduKolorimetri 8-UV AbsorpsiyonUV-Spektrofotometri Tablo.1. Protein Analiz Metotları ve Ç alışma Prensipleri

92 ÖZET Proteinlerin önemi nedir? Gıdalarda proteinlerin kullanım alanları? Protein tayini hangi amaçlarla yapılır? Kjeldahl metodunun çalışma prensibi ve işlem basamakları? Kjeldahl metodunun dezavantajı? Dumas metodunun çalışma prensibi ve işlem basamakları? Kjeldahl ve Dumas’ın karşılaştırılması? Biuret metodunun çalışma prensibi? Lowry metodunun çalışma prensibi? Biuret ve Lowry’nin farkı?

93 GIDA –YEM - GÜBRE Analizlerinde UV-Vis Spektroskopisi Kullanımı LT-2 Gıda-Yem-Gübre Analizleri

94  UV-Vis çözeltilerde analit konsantrasyonunu hızlı ve ucuz tayinini sağlayan bir metottur.  Analit bileşiğin ne olduğu bilinmesi durumunda, kantitatif analizlerin yapıldığı bir yöntemdir. UV-Vis analizi nedir?

95  Rutin analizler için geniş çapta kullanılır  Hastaneler  Petrokimya endüstrisi  Gıda endüstrisi*  Kalite kontrol labortuvarları  Kimyasal biyolojik üretim tesisleri UV-Spektroskopinin kullanım alanı

96  Laboratuvarlarda UV-Vis sıvı kromatografi cihazları ile eşlenik dedektör olarak kullanılabilir  Kromatografik ayırmanın sağlanması durumunda karışımdaki farklı bileşenler tayin edilebilir  UV-Vis göreceli basit ve ucuz dedeksiyon sistemine sahiptir.

97  UV-Vis spktrometresinde analit bileşiği içeren çözeltinin bulunduğu küvettenn 180nm-1100nm dalga boyu aralığındaki ışınlar geçirilir.  Küvetteki çözeltide bulunan analit UV veya görünür bölge ışınlarını absorplar. UV-Vis nasıl çalışır?

98 Spektroskopi (Madde ile ışın etkileşimi)  c = λν c = vakumda ışığın hızı (2.998 x 10 8 m/s) λ = dalgaboyu (m) v = frekans (Hz)  E = hc/ λ = hcv (Fotonun enerjisi) h = Planck sabiti (6.626 x 10 -34 Js) v= frekans (m -1 )

99 I₀ çözeltiye gönderilen ışının şiddeti I çözeltiden çıkan ışının şiddeti

100  Çözelti tarafından absorplanan ışımanın miktarı, aşağıdaki parametrelere bağlıdır: 1- Analit konsantrasyonu(C) 2- Çözeltinden geçen ışımanın yol uzunluğu(L) 3- Belirli dalgaboyundaki ışımyı adsoplama kapasitesi (E) Mor: 400 - 420 nm Lacivert: 420 - 440 nm Mavi: 440 - 490 nm Yeşil: 490 - 570 nm Sarı: 570 - 585 nm Turuncu: 585 - 620 nm Kırmızı: 620 - 780 nm UV-Vis nasıl çalışır?

101 UV-Vis Spektrofotometresinin blok şeması

102 Çift ışınlı UV-Vis spektrofotometresi

103 Lambert-Beer kanununa göre çözeltideki analit konsantrasyonu ile absorbans arasında: A = ɛ lc eşitliği geçerlidir Absorbans Epsilon İlgili analit bileşiğin belirli dalgaboyundaki molar absorptivite katsayısı. Yol uzunluğu Analit konsantrasyonu

104 Lambert Beer kanunu-1  Geçirgenlik (T) = P/P 0 P 0 veya Io : numune çözeltisine gelen ışıma, P veya I : numune çözeltisini terkeden ışıma, b veya L :ışının çözelti içinde aldığı yol. P = ışıma miktarı-ışın şiddeti (ışımanın birim alana düşen enerji miktarı)

105  Absorbans (A) = log (I/I 0 ) = -log (T)  Beer kanunu: A = εLc ε = molar absorptivite katsayısı (M -1 cm -1 ) L = ışıma yolu uzunluğu (cm) c = analit konsantrasyonu (M)

106  Laboratuvarlarda inorganik ve organik bileşiklerin analizi: - Nükleik asitler -Proteinler - Gıdalarda (vitamin, elementler, hormonlar, boyar maddeler, koruyucular)* - İlaç analizleri - Gübre ve yem analizleri (element, protein)* -Mineral yağlar -Moleküler biyoloji -Hastane laboratuvarları (kan analizleri)* UV-Vis hangi maddelerin analizinde kullanılır?

107  UV-Vis spektrum belirlenen dalgaboyu aralığında tarama yapılırken (-X ekseni), bir veya daha fazla analitin absorpsiyonunu verir (-Y ekseni) UV-Vis Spektrumu Y-ekseni absorbans X-ekseni dalgaboyu (nm)

108 Örnek: Potasyum Permanganat (KMnO 4 )Analizi  Potasyum permanganat kullanma sularında dezenfekisyon amacıyla kullanılır.  Analizin amacı:UV-Vis ile Potasyum Permanganatın sudaki konsantrasyonu kabul edilen sınırlar içindemidir?

109 Potasyum permanganat(KMn0 4 ) mor renkli sulu çözelti vermekte ve 500 – 550 nm aralığında absorpsiyon vermektedir. 1-) Maksimum absorbans için spektrum taranır 2-) Standart KMnO 4 çözeltileri hazırlanır: 1ppm, 20ppm, 40ppm, 60ppm, 80ppm 3-) Standart çözeltiler kullanılarak kalibrasyon doğrusu çizilir 3-) Kalibrasyon doğrusunun eşitliği kullanlarak Molar absorptivite katsayısı hesaplanır (doğrunun eğimi). 4-) Bilinmeyen miktarda analiti içeren numune çözeltisinin absorbansı okunur ve doğru denklemi veya Lambert Beer eşitliği kullanılarak hesaplanır.

110 Maksimum absorbans 520 nm: KMnO4 için

111 %Absorbans (520nm) Standart sapma (%A) 1 ppm0.0150.004 20 ppm0.2560.001 40 ppm0.5200.004 60 ppm0.7530.002 80 ppm1.0460.001 Numune0.4620.001 UV-Vis Absorbans okuma sonuçları ( Potasyum permanganat- 520 nm)

112 KMnO 4 için kalibrasyon doğrusunun çizimi

113 Numunedeki derişimin belirlenmesi KMnO 4  L= 1cm  ε = doğrunun eğimi (tanα) = 0.029 ppm -1 cm -1  Doğru denkleminden KMnO4 derişimi: y=0,0129x ve A=0,0129C c = A/0.0129  36 ppm = 0.462 / 0.0129 ppm -1

114  FİNAL VE BÜTÜNLEME SINAVLARINDA MEVCUT BÜTÜN SLİDE’LARDAN SORUMLUSUNUZ!!!!!!!!