MARGARİN ÜRETİMİ VE TRANS YAĞ ASİTLERİ Prof. Dr. Aziz TEKİN Ankara Üniversitesi

Başlıklar Trans asit nedir? Trans asit nasıl oluşur? Hidrojenasyon Hidrojenasyonda trans yağ asiti oluşumu Alternatif teknolojiler Ülkemizdeki durum

Yağ Asiti Yemeklik yağlarda bulunan yağ asitleri büyük oranda çift karbonlu ve düz zincirlidir Doymuş veya doymamış yapıda olabilirler Doymamış yağ asitleri cis veya trans yapıda bulunabilir Bitkisel yağlarda doğal yapı cis formudur

Trans yağ asiti nedir? Oleik asit Elaidik asit (9-cis-C18:1) mp: 13-14ºC (9-trans-C18:1) mp: 44-45ºC Düz ve daha stabil

Trans yağ asiti nasıl oluşur? Biyokimyasal hidrojenasyon Yüksek sıcaklık Kısmi hidrojenasyon

Biyokimyasal hidrojenasyon Hayvanların rumen bölgesinde rumen bakterileri tarafından üretilir Hayvansal yağlarda %3-8 aralığında trans asit bulunabilir Trans form daha çok vaccenik asit (trans-11-oktadesenoik asit) ve CLA yapısındadır

Yüksek sıcaklık Rafinasyon sırasında uygulanan yüksek sıcaklıklarda (>240 ºC) trans yağ asiti oluşabilmektedir Fiziksel rafinasyon veya deodorizasyonda uygulanan sıcaklık < 240 ºC ise, oluşan miktar genellikle %1’in altındadır Bu nedenle rafine yağlar trans asit kaynağı olarak görülmez Kızartma işlemleri sırasında temel dönüşüm trans dönüşümü değildir. Trans asit kullanılan yağdan kaynaklanır

Kısmi hidrojenasyon En önemli trans asit kaynağıdır Yağların katalizör eşliğinde, H2 basıncı altında ve yüksek sıcaklıkta belirli bir iyot sayısına kadar doyurulması işlemidir

Neden hidrojenasyon? Amaca göre her türlü hammadde ile çalışılabilir Farklı fiziksel özelliklere sahip (ergime, SFC, kristal yapı, sürülebilirlik vb) yağlar elde edilebilir Yağın oksidatif stabilitesi yükselir Yağlar bazı fonksiyonel özellikler kazanır (kristal özellikler, hava tutma, vb)

Hidrojenasyonda ESAS TEPKİME DOYURMA TEPKİMESİ YAN TEPKİMELER İZOMERİZASYON

İzomerizasyon YEREL GEOMETRİK TRANS İZOMERLERİN OLUŞUMU YEREL İZOMERLERİN OLUŞUMU

Hidrojenasyon sırasında trans yağ asitleri oluşumuna etki eden faktörler Katalizör tipi Tepkime koşulları -Tepkime sıcaklığı -Hidrojen basıncı -Karıştırma hızı Ayrıca Yağın çeşit ve nitelikleri (başlangıçtaki kompozisyonu, rafine olup olmaması vs.)

Trans Asit Oluşumuna Katalizör Etkisi Trans oluşumu doğrudan katalizör tipine bağlıdır Selektif katalizörler daha yüksek trans asit oluşturmaktadır Katalizör konsantrasyonu trans oluşumunu etkilememektedir Destek maddelerinin (alumina, karbon, silika vb) trans asit oluşuma etkisi düşüktür

Farklı katalizörlerin trans asit oluşumuna etkileri

Farklı dozlarda Ni222 kullanımının trans asit oluşumuna etkisi

Hidrojenasyon koşullarının etkisi Sıcaklık trans oluşumu Karıştırma hızı trans oluşumu Basınç (1-4 bar ) trans oluşumu (düşük sıcaklık ve yüksek basınçlarda trans asit seviyesi düşürülebilmektedir)

Farklı hidrojenasyon koşullarının trans asit oluşumuna etkisi

Nasıl hidrojenasyon? Kontrollü hidrojenasyon Selektivitesi düşük katalizör seçimi Selektif olmayan koşullar (düşük sıcaklık, yüksek basınç ve karıştırma hızı) Tam hidrojenasyon Ergime derecesi yüksektir (65-70 ºC) Doğrudan kullanılmaz Diğer teknolojilerde katı faz olarak kullanılabilir

Alternatif Teknolojiler Interesterifikasyon Fraksiyone kristalizasyon Paçallama Doymuş doğal yağlar veya düşük iyot sayısına sahip modifiye yağlar Emülsifikasyon ve kristalizasyon

Hangi teknoloji? Ürünün kullanım amacı ve buna bağlı olarak Ürün özellikleri belirlenmelidir (SFC ve ergime özellikleri) Buna göre trans asit üretmeyen teknolojiler araştırılmalıdır Maliyet Ancak endüstriyel amaçla kullanılan yağlarda trans yağ asiti oranının düşürülmesi, kullanılan ürünlerin reolojik ve duyusal özelliklerini de etkilemektedir

Hangi gıdalar trans asit içerebilir? Sürülebilir yağlar ve margarinler Susuz katı yağlar ve kızartma yağları Süt yağları ve hayvansal gıdalar bunlara bağlı olarak; Kızartılmış gıdalar Fırıncılık ve pastacılık ürünleri

Ülkemizdeki Durum Kahvaltılık margarinler 1996 , 1 ürün “sıfır” trans asit, diğerleri % 5.54-34.52 (Kayahan ve Tekin, 1994) 2002, 4 ürün “sıfır” trans asitli, diğerleri %7.7-37.8 (Tekin ve ark., 2002) 2007, kahvaltılık margarinlerin tamamında trans asit içeriği < %1(MÜMSAD)

Ülkemizdeki Durum Hidrojene yağ kullanılabilen ürünler Ülkemizde üretilen bisküvi çeşitlerinde trans yağ asidi içerikleri, %1.0-30.5 (Dağlıoğlu ve ark., 2000), Gofret, mısır cipsi, kek, kraker, milföy hamuru ise sırasıyla ortalama %21.8, %0.7, %4.6, %2.1, %2.1, %16.3 oranlarında trans yağ asiti içermektedir (Dağlıoğlu ve ark., 2002).

Ülkemizdeki Durum Hidrojene yağ kullanılabilen ürünler Kek Çeşitleri Yağ oranı (%) Trans Yağ A.(%) (Yağ) (Ürün) 1 21,60 1,16 0,25 2 18,68 4,60 0,86 3 21,74 3,08 0,67 Ortalama 20,67 2,95 0,59 Bisküvi Çeşitleri   15,42 2,23 0,34 19,51 1,84 0,36 18,86 0,85 0,16 4 9,71 0,93 0,09 5 15,57 0,81 0,13 6 13,39 4,07 0,55 7 11,49 1,76 0,20 8 12,12 1,85 0,22 9 15,89 1,11 0,18 14,66 1,72

Nasıl belirlenir? En yoğun kullanılan GC yöntemidir metilasyon SP 2560 (100m), CPSil 88 veya DB 23 İzotermal koşullar

Bir kek örneği yağına ait yağ asitleri dağılımı

TEŞEKKÜRLER