SÜTTEN POLİMER MADDE ELDESİ

KAYNAGINA GÖRE POLİMERLER Doğal Polimer kauçuk , proteinler , selüloz Yarı Sentetik selüloz asetat , selüloz nitrat Sentetik polietilen , polistiren , polivinilklorür

Doğal polimerler, doğada canlı varlıkların yapılarında bulunan polimerlerdir. Bunun yanında birçok besinde de proteinler yer alır. Bunlara örnek olarak et, tavuk, balık, peynir, fındık, patates ve sütü verebiliriz.

SÜT

Süt; tatlımsı, saydam olmayan, hafif kokulu beyaz bir sıvıdır Süt; tatlımsı, saydam olmayan, hafif kokulu beyaz bir sıvıdır. Süt elde edildiği canlıya göre isimlendirilir. Süt teknolojisinde "süt" denildiğinde akla ilk gelen inek sütüdür. Süt, %85 su % 15’de çeşitli maddeleri içerir.

Süt temel besin maddesi olmasının yanında birde koruyucu (antikor)bir gıdadır. Çünkü süt proteini,amfoter özelliği sonucu asit ve baz buharlarını tamponlayabilir ve zehirli ağır metalleri ve diğer sağlığa zararlı maddeleri bağlama özelliği gösterir.Bu sebeble ağır endüstri de genelde çalışanlara süt ve mamülleri tükettirilir.Yani aynı zamanda bir panzehirdir (antidot).

Süt polidispers bir gıdadır Süt polidispers bir gıdadır. (dispers sistem: bir veya birden fazla maddenin diğer bir madde içerisinde dağılmış durumda bulunmasıdır.) Bileşiminde yer alan süt yağı emilsiyon halinde, protein kolloidal dispersiyon halinde, laktoz ve mineral maddeler ise çözelti halinde bulunur.

Sütün doğal asitliği, bileşimindeki maddelerle ilgilidir Sütün doğal asitliği, bileşimindeki maddelerle ilgilidir. Farklı bileşimlerdeki sütlerin asitlik dereceleri de faklıdır. İnek sütünün pH'ı 6,6-6,8 arasındadır.

Süt Proteinlerinin Fiziksel Özellikleri Elektrik yükü ve hidratasyon: Protein partüküllerinin yüzeyinde dağılmış durumdaki polar ve iyonize gruplar, protein molekülünün elektrik yükünü ve elektriksel özelliklerini belirler. Bu gruplar sulu ortamda disosiye olur ve iyon meydana gelir. Tepkimenin şiddeti amino asitlerde olduğu gibi, pH değerine bağlı olarak değişir.

Karboksil ve fosfat grupları, aşağıdaki eşitliklerde görüldüğü gibi, protonlara parçalanır ve anyonik özellik kazanırlar.

Bu eşitliklerden anlaşılacağı gibi, sütteki doğal protein molekülleri belli bir elektrik yüküne sahiptir. Elektrik yükünün miktarı ve protein parçacıklarının yüzeyindeki grupların birbirine olan oranları; önemli özelliklerin meydana gelmesine ve etkilenmesine neden olur.

Örneğin; proteinin hidratasyonu sağlanır ve kollaidal çözelti gerçekleşir. Elektriksel alanda proteinler hareket eder. Doğal proteinlerin asidik veya bazik karakterde oldukları belirlenir. Proteinlerin tuz yapmaları mümkün olur.

İzoelektrik Noktası: Proteinlerin elektrik yükleri, protein parçacıklarının bulunduğu sulu ortamdaki pH değerine bağlı olarak değişir. Süt proteinleri hem anyon hem katyon içerdikleri için, amfoter bir karakter gösterirler. Alkali çözeltilerde negatif, asit çözeltilerde pozitif yükte olurlar.

Kazeinde nagatif elektrik yükü daha fazladır Kazeinde nagatif elektrik yükü daha fazladır. Ortamın hidrojen iyonları konsantrasyonu arttığı zaman, hidrojen iyonları COO- grupları ile birleşerek, elektrik yükü sıfır olan karboksil grupları oluştururlar.

Böylece negatif yükte azalma meydana gelir Böylece negatif yükte azalma meydana gelir. Belli bir pH değerinde pozitif yükle negatif yükün eşit olması gerekir. İşte bu pH değerinde, protein parçacıkları elektriksel alanda göç etmezler, yani hareket etmezler. Anyon ve katyonların eşit olduğu bu duruma “ ikiz iyonlar hali” (zwitterion) denir ve “izoelektrik noktası” olarak tanımlanır.

izoelektrik nokta, hidratasyonun en zayıf olduğu noktadır izoelektrik nokta, hidratasyonun en zayıf olduğu noktadır. Proteinlerin en fazla çökme eğilimi gösterdikleri nokta bu noktadır. Protein izoelektrik noktasına geldiği zaman çöker ve buna izoelektrik çökme denir.

  Kazein doğada yalnız sütte bulunur. Süt proteinlerinin yaklaşık % 80’ini oluturur. Kazeinin %7 si inorganiktir.İnorganik maddeler arasında kalsiyum, fosfat, magnezyum, sodyum ve sitrat bulunur.Kazein bu inorganik maddelerle bir kompleks oluşturur ve bu kompleks, “ kalsiyum kazeinat fosfat” veya “kalsiyum fosfo kazeinat” şeklinde anılır. Bu nedenle kazein bir fosfoprotein olarak kabul edilir.

Kazein polipeptid zincirleri, açık yumak şeklindedir Kazein polipeptid zincirleri, açık yumak şeklindedir. Bu durum misellerin sıcaklığa karşı stabilitesini arttırır. Stabil olmasında yapısının esnek olmasının büyük rolü bulunmaktadır.ısıl ve makanik etkiler karşısında bir araya toplanıp veya açılıp ortama uyum sağlar. Bu nedenle süt rahatlıkla sterilize edilebilir

Asit Etkisiyle Kazeinin Pıhtılaşması:

Kazein miselleri, pH değişikliklerine karşı oldukça hassatır Kazein miselleri, pH değişikliklerine karşı oldukça hassatır. Kazein izoelektrik noktasında çöker. Çöktürme ister kimyasal yolla olsun, ister bakteri faaliyeti sonucu olsun sütün asitliğinin artması kalsiyum kazeinat fosfat kompleksinden, kalsiyum ve fosforun ayrılmasına neden olur. İzoelektrik noktasında kazein bütün tuz bağlantılarından kurtulur. Kalsiyum çoğu kez laktik asitle birleşerek kalsiyum laktat ve kalsiyum fosfat şeklinde çözünür.

Kazeinin Kullanım Alanları Gıda sanayinin dışında kazein ; mikrobiyolojik çalışmalarda pek çok besi yerinin hazırlanmasında, tekstil ve gıda sanayinde, tutkal yapımında, plastik maddeler imalatında ve zirai mücadele ilaçlarının yapımında yararlanılır.

Kazein; kireç, sodyum karbonat, boraks v. b Kazein; kireç, sodyum karbonat, boraks v.b. alkali çözeltilerde çözündüğünde güçlü bir tutkal elde edilir. Kağıt sanayinde ise, kağıtların daha kaliteli, parlak, baskı için daha uygun hale getirilmesi amacıyla kazeinden yararlanılır. Kazeinden işlenen sentetik kumaşlar güveye ve küfe karşı daha dayanıklı olduğundan, buruşmaması ve yün gibi çekmemesi gibi nedenlerle tekstil sanayinde aranan bir maddedir. Plastik sanayinde ise, kazeinden yararlanılarak çeştli ziynet eşyaları, düğmeler, tarak, piyano tuşları, bilardo topu, dolmakalem, şemsiye sapı gibi birçok madde yapılmaktadır.

BEYAZ SİRKE Sirke başlıca üzüm veya elma suyundan arpa veya yulaf maltından veya sanayi alkolünden (beyaz sirke) üretilir. Normal sirke üretiminde şekerli maddeler veya nişastanın hidroliziyle üretilen maddeler ilkin saccaharomyces metoduyla alkole dönüştürülmektedir. Sonra sirke veya asetik asit bakterileri (mikroderma aseti ) alkolü asetik aside dönüştürmektedir. Bu bakteriler oksijenin yokluğunda gelişmediklerinden hava elzemdir. Beyaz sirke ya da sirke ruhu ise sanayide direkt olarak alkolün yükseltgenmesi ile elde edilir.

Reaksiyon şöyledir; CH3CH3OH + O2 + bakteriyel enzimler → CH3COOH + H2O İçindeki alkolüyle orta derece asitlikte olan beyaz sirke yemeklerden çok temizlik için kullanılır. Örneğin; kirleri, sabun köpüğünü, ahşap yerleri temizlemede kullanılır. Bir başka özelliği doğal bir oda spreyi olmasıdır. Kokuları kaplamak yerine onları absorbe eder. Banyo ya da mutfakta kendi sirke kokusunu bırakmaz çünkü kuruyunca sirke aroması kaybolur. Ayrıca alerjisi olan çocukların kıyafetlerini yıkarken durulama suyuna bir ölçek konması, çamaşırların yumuşamasına yardımcı olmaktadır.

Beyaz sirke, sirke ruhu veya alkol sirkesi olarak da bilinir.

Süt Süzgeç Boyar madde Beher Termometr Baget DENEY: KİMYASAL MADDELER MALZEMELER Beyaz sirke Isıtıcı Süt Süzgeç Boyar madde Beher Termometr Baget

DENEYİN YAPILIŞI 1 lt süt beher içine konularak ısıtıcı ile yaklaşaık 55 oC ‘ye kadar ısıtılır ve ara ara karıştırılır

Daha sonra beherdeki süt üzerine yaklaşık 50 ml beyaz sirke konulur Daha sonra beherdeki süt üzerine yaklaşık 50 ml beyaz sirke konulur.Bu sırada gözlenen olay çökelek oluşumudur.

Daha sonra çöken kazeini süzmek için karışım süzgeçten geçirilir.

Süzgeçte kalan çökelek soğumadan şekillendirilir.

KİMYASAL DENKLEMLER (NH2……………COO-)n + CH3COOH (NH2 ..............COOH)n +CH3COO-

KAZEİN PROTEİNİNİN AMİNO ASİT YAPISI   NH2- R P K H P I K H QG L P Q E V L N E N L L R F F J -V A P F P Q V F G K E K V E L S K D I G S E S -T E D Q A M E D I K E M E A E S I S S S E E I V -P N S V E Q K H I Q K E D V P S E R Y L G Y L E -Q L L R L K K Y K V P Q L E I V P N S A E E R L -H S M K Q G G I H A Q Q K E P M I G V N Q E L A Y - F Y P E L F R Q F Y Q L D A Y P S G A W Y Y V P -L G T Q Y T D A P S F S D I P N P I G S E N S E - K T T M P L W -COOH

Bu deneyde sütün içerisinde bulunan doğal polimer olan kazein izole edilerek çöktürülmüştür. Bu deney sentez deneyi olmadığından dolayı başlama büyüme sonlanma basamağı yoktur. Elde edilen ürün ise bir termoplasttır.

SORULAR

Süt neden yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılmadı? SORU-1: Süt neden yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılmadı? Çünkü kazein yapısı yüksek sıcaklıklarda denatüre olur.

SORU-2: Sütün az bir miktar ısıtılmasının sebebi nedir? Az bir miktar ısıtılmasının sebebi ise; ortamın asiditesinin artmasıdır. Asiditenin artmasının sebebi ise süt içerisindeki bir karbonhidrat olarak bulunan laktozun ısıtılma işlemiyle laktik aside dönüşmesidir. Böylece ortam asidik olur.

Neden beyaz sirke kullanıldı? SORU-3: Neden beyaz sirke kullanıldı? Beyaz sirkenin içerdiği asetik asitin diğer asitlere göre bazı farklılıkları vardır. Bunlar; asetikasit organik zayıf bir asittir. Kazein proteini de organik yapıdadır. Benzer benzerle etkileşir mantığı ile organik asit olan CH3COOH kullanılır

Neden derişik asit kullanılmadı? SORU-4: Neden derişik asit kullanılmadı? Derişik asit kullanıldığı zaman kazein proteininin üç boyutlu yapısı bozulur. Bu özellikten faydalanılarak sütten yağ yapılır.