TEREYAĞI TEKNOLOJİSİ Prof. Dr. Metin ATAMER Doç. Dr. Ebru ŞENEL

... konulu sunumlar: "TEREYAĞI TEKNOLOJİSİ Prof. Dr. Metin ATAMER Doç. Dr. Ebru ŞENEL"— Sunum transkripti:

1 TEREYAĞI TEKNOLOJİSİ Prof. Dr. Metin ATAMER Doç. Dr. Ebru ŞENEL
Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü TEREYAĞI TEKNOLOJİSİ

2 Dersin Kapsamı: Süt lipidleri Süt yağının emülsiyon stabilitesi
Tereyağı üretimi Hammadde özellikleri Nötralizasyon Kremanın pastörizasyou Kremanın olgunlaştırılması Süt yağı globül membran yapısı Yayıklama Kristalizasyon Tereyağının yıkanması Tereyağının tuzlanması Malakse işlemi Tereyağında katkı maddeleri Tereyağı bozuklukları Depolama süresince tereyağında ortaya çıkan bozukluklar

3 I. LİPİDLER

4 Süt lipidleri; sütün kloroform, benzin ve eter gibi maddelerde çözünen ve çoğunluğu trigliseridlerden oluşan bileşenidir. Lipidlerin “ süt yağı” olarak bilinen ana bileşeni trigliseridlerdir ve lipidlerin % 97-98’i oluşturur. Ayrıca, Monogliseridler Digliseridler Serbest yağ asitleri Fosfolipidler Steroller (kolestrol ve kolestrol esterleri) Serebrozidler yer almaktadır.

5 Süt lipidlerinin önemi
Fiziksel özellikleri nedeniyle süt yağı, süt ürünlerinin yapısını olumlu yönde etkiler. Bileşiminde yer alan esansiyel yağ asitleri, orta zincirli yağ asitleri, vitaminler, sindiriminin kolay olması ve sağladığı enerji nedeniyle beslenme fizyolojisi açısından önemlidir. Hoş bir tada sahip olduğu için süt ürünlerine duyusal bir üstünlük kazandırması açısından önemlidir. Değerli bir madde olduğu için süt ve ürünlerinin fiyatlandırılmasında ekonomik açıdan önemlidir.

6 Süt lipidlerinin genel özellikleri
Süt yağı süt serumu içerisinde yağ globülleri şeklinde ve emülsiyon halinde dağılmıştır. Yağ globüllerinin çapları µm arasında ortalama 3-4 µm civarındadır. Sütün her ml’ sinde yaklaşık 5x109 adet yağ globülü vardır. Yağ globüllerinin çevreleri 5-10 nm kalınlığında fosfolipid-protein kompleksinden oluşan bir membran ile çevrilidir. Yağ globül membranı emülsiyon stabilitesini sağlar.

7 Yağ globüllerinin emülsiyon stabilitesini fosfolip-protein kompleksinin yanısıra, küreciklerin elektrik yüklerinin negatif olması da çok etkilidir. Süt yağı sütün en hafif bileşenidir. Özgül ağırlığı; ºC’ de g/mL dir. Süt yağının en önemli özelliği diğer yağlardan duyusal olarak farklılığı yani tat ve aromasının spesifik olmasıdır.Tereyağı kültürleri sitrat dan tipik aroma maddesi olan “diasetil” i sentezler. Yağların katı halden sıvı hale geçtikleri sıcaklık derecesine “erime noktası” denir. Erime noktası trigliseridlerin içerdiği yağ asitleri ile ilişkilidir. Kısa zincirli yağ asitleri ve doymamış yağ asitleri ne kadar fazla ise erime noktası o kadar düşüktür ºC’dir.

8 Yağların sıvı halden katı hale geçtikleri sıcaklık derecesine “donma noktası” denir. Süt yağının donma noktası ºC arasında değişmektedir. Doymamış yağ asitleri fazla olan bitkisel yağların donma noktası 0 ºC’nin altında iken, diğer hayvansal yağların donma noktası 36 ºC’ nin üzerindedir. Süt yağının rengi hafif sarımsıdır. Bu renk yemlerle birlikte alınan karoten ve ksantofil ile ilgilidir. 1 kg süt yağı 9.3 kalori enerji sağlar. Bünyesindeki esansiyel yağ asitleri ve sindirilme yeteneğinin yüksek olması, yağda çözünmüş vitaminleri içermesi ve vücut sıcaklığında çözünmüş olması nedeniyle gelişmiş ülkelerde tüketimine öncelik verilmektedir. günlük enerji gereksinimin %25’ i yağdan bunun %35-45’ininde süt yağından karşılanması gerekir.

9 Süt lipidlerinin kimyasal yapıları
Basit lipidler Karışık lipidler Yağ beraberindeki maddeler Lipid türevleri Basit lipidler; alkol ve sadece yağ asitlerinin meydana getirdiği esterlerdir. (Gliseridler ve mumlar gibi ) Karışık lipidler; alkol ve yağs asitlerinin dışında başka maddelerde yeralır. (fosfolipidler ve glikolipidler gibi) Yağ beraberindeki maddeler; basit ve karışık lipidlerden bazı tepkimeler sonucu oluşan maddelerdir ve özellikleri lipidlere benzer (steroller, vitaminler,squelen ) Lipid türevleri; yağ asitleridir.

10 Trigliseridler 3 değerli alkol olan gliserin ile yağ asitlerinin meydana getirdiği bir esterdir. 3 kola bağlanan yağ asidi aynı olduğunda homojen trigliserid, farklı olduğunda heterojen trigliserid denir. CH2OH C7H15COOH CH2COO-C7H15 CH2OH + C7H15COOH CH2COO-C7H15 +3H2O Gliserid Kaprilik asit 1,2,3,kaprilik asit trigliseridi

11 Trigliseridlerin bünyesinde yer alan yağ asitlerinin özellikleri trigliseridin özelliğini doğrudan etkilemektedir. Süt yağında 100 den fazla yağ asidi tespit edilmiştir. Bunlar kısa, orta ve uzun zincirli doymuş yağ asitleri ile doymamış yağ asitleridir. Butirik, kaproik ve kaprilik gibi kısa zincirli yağ asitleri diğer bitkisel ve hayvansal yağlarda yer almazlar. Trigliseridler apolar özellik taşırlar ve yüzey aktif değildirler. Sulu ortamda çözünmezler.

12 Yağ asitleri ve özellikleri
Miktarları esas alındığında yüzlerce yağ asidinden 10 tanesi önemlidir. Her bir yağ asidi molekülü bir alkil (R-) ve bir karboksil grubu içerir. Genellikle karbon sayısı çiftir karbon atomu içerirler. Doymamış yağ asitleri 1 veya daha fazla çift bağ içerir. Kısa zincirli yağ asitlerinin oranı yüksektir. Bütirik asit karakteristiktir. Doymuş yağ asitleri oranı % 70 mol, (w/w), doymamış yağ asitleri % 40 mol, (w/w) düzeyindedir. Doymamış yağ asitleri içinde en fazla oleik asit bulunur (% 70).

13 Yağ asitlerinin fiziksel özellikleri
Karbon sayısı Erime özelliği Suda çözünürlüğü Oda sıcaklığında Doymuş Butirik Kaproik Kaprilik Kaprik Lavrik Miristik Palmitik Stearik Doymamış Oleik Linoleik Linolenik Araşidonik C4:0 C6:0 C8:0 C10:0 C12:0 C14:0 C16:0 C18:0 C18:1 C18:2 C18:3 C20:4 -7.9 ºC -1.5 +16.5 +31.4 +43.6 +53.8 +62.6 +69.3 +14 -5 -49.5 Çözünür Çözünmez Sıvı ve uçucu Katı ve uçucu Katı ve uçmaz Sıvı ve uçmaz

14 Özetle; Kısa zincirli doymuş yağ asitleri oda sıcaklığında sıvı, daha büyük olanlar katı/kristal haldedir Doymuş yağ asitlerinin erime noktası karbon sayısı artmasıyla yükselir. Doymamış yağ asitlerinin erime noktası doymamışlık derecesinin artmasıyla azalır. Bütürik asit suda çözünmesine karşın, karbon sayısı arttıkça çözünürlük azalır. 10 karbonlu kaprinik asit ve daha yüksek moleküllü yağ asitleri suda çözünmez. Karbon sayısı 10 kadar olan yağ asitleri uçucudur. Karbon sayısı arttıkça uçuculuk azalır. Doymamış yağ asitleri uçucu değildir.

15 Fosfolipidler Fosfor içeren karışık lipidlerdir. Fosfolipidler
Fosfogliseridler Lesitin Kefalin Fosfotidilserin Sfingolipidler Sfingomiyelin Serebrozitler

16 Beslenme fizyolojisi açısından önemlidir
Beslenme fizyolojisi açısından önemlidir. Kemik, beyin ve sinir dokusunu oluşturan maddeler arasında yer alır. Süt lipidlerinde çok az bulunmasına karşın en önemli fraksiyonudur. Başlıca yağ globül membranında protein ve serebrozitlerle ilişkili bulunmaktadır. Membrandaki bileşiklerin %20-40’ını oluşturan fosfolipidlerin kompozisyonunda, fosfatidilkolin (lesitin) %30, fosfatidiletanolamin (sefalin ve kefalin) %35, sfingomiyelin %24 yer alır. Amphipolar nitelikte kuvvetli yüzey aktif maddelerdir. Bu özellikleri yağ/su, veya su/yağ emülsiyonlarında fosfolipidlerin stabilizasyonunu sağlar. Büyük moleküllere sahip oldukları için yağ ve suda zor çözünürler.

17 Gerek su gerekse yağ ortamlarında polar ve nonpolar uçlu misel oluşturma eğilimi taşırlar.
Genelde uzun zincirli doymamış yağ asitleri fosfolipid molekülünde yer almaktadır. Genellikle birçok süt mamülünde antioksidan olarak rol üstlenir. Sütün emülsiyon stabilitesinin korunmasında rol alır. Lesitin; sütün en önemli fosfolipidi olup α ve β olmak üzere iki formu vardır. En önemli kolu fosforilkolin grubudur ve bağlı olduğu karbon atomuna göre α ve β lesitin oluşur. Asit ve baz ile hidrolizasyonu sonucu; 2 mol serbest yağ asidine, kolin ve fosforik aside parçalanır.

18 Steroller Başlıca sterol kolestrol’ dür.
Yüksek moleküllü alkoller olup fiziksel ve kimyasal özellikleri bakımından birbirine benzerler. Suda çözünmezler Sütteki kolestrolün oranı %0.015 süt lipidlerinin % arasındadır.Sütteki miktarı 15 mg/100 mL oldukça düşüktür. Kolestrol sütte üç şekilde bulunur. Süt yağı içerisinde gerçek çözelti Yağ globül membranında Sütün yağsız bölümünde protein ile oluşturduğu kompleks.

19 Diğer lipidler Squalen; süt yağının sabunlaşmayan bölümünden olup hidrokarbon bileşikleridir. Kolestrolün sentezlenmesi sırasında ara ürün olarak meydana gelir ve sütte eser miktarda bulunur. Mumlar; sütte eser miktarda bulunur. Ester yapısında olmakla birlikte mumları oluşturan alkol trgliseridlerdeki gibi gliserin olmayıp çift sayıda karbon atomu içeren alifatik bir alkol veya steroldür. Yağda çözünen A,D,E,K vitaminleri süt yapının sabunlaşmayan maddelerindendir.

20 Aroma bileşenleri; süt yağında çok az miktarda bir çok aroma maddesi de içermektedir. Bazıları uçucudur. Bir kısmı doğal bir kısmı da oksidasyonun birincil ürünleridir. Bu grup altında; laktonlar, doymamış aldehitler ketonlar yer almaktadır. Serbest Yağ asitleri; sütte 3 ayrı kaynaktan ileri gelir, serum albüminlerine bağlı olarak yada hücre içinde doğrudan kandan Meme bezlerinde esterleşmeyen yağ asitleri olabilir. Trigliseridlerin hidrolizasyonu sonucu oluşmaktadır.

21 SÜT YAĞI İNDEKSLERİ Refraktometre İndisi Doymamış yağ asitlerinin miktarına bağlı olarak değişir. İnek sütünün 40 °C ‘de Abbe Refraktometresinde değeri ’dir. Sabunlaşma Sayısı 1 gram yağın sabunlaşması için gerekli KOH’ in mg olarak ifadesidir. Bu değer süt yağı için arasında değişmektedir. Molekül ağırlığı arttıkça sabunlaşma sayısı düşer. Dolayısıyla süt yağında diğer yağlara göre sabunlaşma sayısı daha büyüktür.

22 Iyot Sayısı 100 g yağın bağlayabileceği iyot miktarının gram cinsinde ifadesidir. Bu değer süt yağının bünyesindeki doymamış yağ asitleri hakkında bilgi verir. Süt yağının iyot sayısı arasındadır. Reichert Meissl Sayısı 5 g yağdaki suda çözünen ve su buharı ile uçan yağ asitlerinin alkali cinsinden mL olarak ifadesidir. Süt yağında bu değer arasındadır. Diğer yağlara göre daha yüksektir. Polenske Sayısı 5 g yağda su buharıyla uçan ve suda çözünmeyen yağ asitlerinin alkali cinsinde mL olarak ifadesidir. Bu sayı kaprilik ve kaprik yağ asitleri hakkında bilgi verir. İnek süt yağında bu değer dür. Diğer hayvansal ve bitkisel yağlarda 1 veya altında değer gösterir.

23 II. SÜT YAĞININ EMÜLSİYON STABİLİTESİ

24 Moleküller arasındaki kuvvetler; gaz, katı ve sıvılarda, gaz, katı ve sıvı moleküllerini bir arada tutan moleküller arasındaki kuvvetlerdir. Kohezyon; aynı cins moleküller arasında oluşan moleküller arası çekim kuvvetleridir. Adhezyon; farklı cins moleküller arasında oluşan moleküller arası çekim kuvvetleridir. İtme ve çekme kuvvetleri; moleküllerin birbirleriyle etkileşmelerinde hem itme hem çekme kuvvetleri rol oynar. İki molekül yakın olacak şeklide bir araya getirilirse, her iki moleküldeki zıt yüklerin aynı cins yüklerden fazla olarak moleküllerin birbirine yaklaştırması, bir molekülün diğerine çekilmesine neden olur.

25 Eğer moleküller birbirine çok yaklaşırsa dış yük bulutları birbiriyle temas eder ve moleküller birbirini iter. Çekme kuvvetleri, molekülleri birarada tutabilmek için İtme kuvvetleri, moleküllerin birbiri içerisine girmemesi için gereklidir. İtme ve çekme kuvvetleri, belirli bir denge mesafesinde yani yaklaşık 3-4 A⁰ arasında eşittir. Bu pozisyonda iki molekülün potansiyel enerjisi minimumdur ve sistem en stabil durumdadır. Hidrojen Bağları; bu bağ hidrojen atomu ile kuvvetli elektro negatif atom ya da elektro negatif atomu içeren molekül arasında görülür.

26 Van der Waals Kuvvetleri; nötral ve kimyasal yönden doymuş moleküller arasında zayıf elektriksel etkileşmelerden doğan kısa mesafeli çekim kuvvetleridir. Yüzey ve yüzeylerarası olaylarda etkilidir. İki faz arasındaki sınırın tanımlanmasında; - yüzeylerarası - arafaz - arayüzey gibi terimler kullanılır.

27 Yüzey Gerilimi Moleküller arası çekim kuvvetleri nedeniyle ortaya çıkar. Sıvıların başlıca özelliklerinden biridir. Bir sıvı damlasında sıvı kitlesi içindeki herhangi bir molekül, kendini çevreleyen moleküllerce bütün yönlerde eşit çekim kuvvetlerinin etkisi altındadır. Bu, kohezyon çekim kuvvetleridir.

28 Bir sıvı damlasının yüzeyinde yani gaz/sıvı arafazında bulunan moleküller, iki farklı çekim kuvvetinin etkisindedir. I. Yüzeydeki moleküller, alttaki ve yanlarındaki diğer sıvı molekülleri arasındaki kohezyon çekim kuvvetleri nedeniyle iç tarafa çekilmektedir. II. Yüzeydeki moleküller diğer fazı (gaz) oluşturan moleküller arasındaki adhezyon çekim kuvvetleri nedeniyle dışa doğru çekilirler.

29 Arafaz gaz/sıvı arafazı olduğunda; Adhezyon kuvvetleri < kohezyon kuvvetleri’ dir. Dolayısıyla, sıvı yüzeyindeki moleküller dengesiz çekim kuvvetleri etkisi altındadır. Sonuçta; yüzeydeki molekülleri sıvının içine doğru çeken bir kuvvet meydana gelir. Sıvı birim hacimde en küçük yüzey alanına sahip küresel bir şekil alır. Yüzeyin içeri doğru çekilmesine ve sıvının damla/küre şeklini almasına neden olan kuvvete “yüzey gerilimi” denir.

30 Yüzeyler arası gerilim
İki sıvı fazın biraraya geldiği sistemde, yüzeylerarası bir bölge oluşur. Bağımsız olarak herbir sıvının molekülleri kendi içinde kohezyon çekim kuvvetleri, Arayüzeydeki moleküller ise adhezyon çekim kuvvetlerinin etkisi altındadır. Adhezyon ve kohezyon çekim kuvvetleri faklı değerlerde olduğu için arayüzeydeki değerler dengesiz çekim kuvvetlerinin etkisi altındadır buda arayüzeyin gerilmesine neden olur. İki sıvı tamamen karışabiliyorsa aralarında yüzeylerarası gerilim yoktur.

31 Yüzeylerarasının elektriksel özellikleri
Bir sıvı ortamda disperse partiküller elektrik yükü taşır. Bu yük çeşitli nedenlerle kazanılmış olabilir. Partikülün yüzeyindeki kimyasal grupların iyonizasyonu (-NH2 veya –COOH grupları) iyonizasyon derecesi pH’ nın fonksiyonudur. Çözeltideki iyonların seçici adsorpsiyonu sonucu kazanılmış olabilir. Suda dağılmış partiküler hidroksil iyonlarını adsorbe ederek negatif elektrik yükü ile yüklenmiş olur. Partikül yüzeyine yüzey aktif madde molekülleri de adsorplanabilir. Partikül ile dispersiyon ortamı arasındaki dielektrik sabiti farkı sonucu kazanılmış olabilir.

32 Emülsiyon; birbiri içerisinde karışmayan en az iki sıvıdan birinin diğeri içerisinde bir emülgatör/emülsifiyer yardımıyla damlacıklar halinde dağılmasıyla oluşan homojen görünümlü heterojen sistemlerdir. Damlacık halinde dağılan faza “dispers faz” veya “iç faz” İçinde dağıldığı ortama “dispersiyon ortamı” veya “dış faz” denir. İki tiptir. Yağ/ su emülsiyonu; yağ damlacıkları su içinde (süt) Su/ yağ emülsiyonu; su damlacıkları yağ içinde (tereyağı)

33 Emülsiyonlar mekanik olarak karıştırılırsa; İki fazda da damlacıklar oluşur. Karıştırmanın durdurulması ile damlacıklar bir araya gelerek iki sıvı birbirinden ayrılır yani faz ayrılması olur. Emülsiyonlarda iki sıvının birbiri içerisinde homojen karışmasını/dağılmasını sağlamak üzere emülgatör (sürfaktanlar) kullanılır. Emülgatörler; moleküler yapılarında hidrofilik ve hidrofobik gruplarını içeren yüzey aktif madde özelliğine sahip maddelerdir. Ara yüzey gerilimini azaltarak damlacıkların dış fazda kalış süresini artırırlar.

34 Emülsiyon stabilitesi
Emülsiyonun kararlılığı ve dayanıklılığının bir göstergesi olup, faz ayrılması meydana gelmeksizin geçen süre olarak da ifade edilir. Emülsiyon stabilitesi üzerine etkili faktörler; iç ve dış faz arasındaki yoğunluk farkı fazlar arasındaki ara yüzey gerilimi dominant özelliklerdir. Dolayısıyla emülsiyonlar termodinamik açıdan kararsızdır.

35 Süt ve kremada emülsiyon stabilitesi üzerine, yağ ve serum fazı arasındaki yoğunluk farkına ilaveten yağ globül membranının emülsifiyer özelliğe sahip olması etkilidir. 1 mL sütte 15 x109 adet yağ globulü içerir. 1 mL de yağ globulü ve serum fazı arasındaki ara yüzey alanı 1.2 – 2.5 m2 g-1 dır. 1 mL sütteki yağın yüzey alanı 800 cm2, ara yüzey enerjisi 5 erg/cm2 ise, toplam yüzeyde depolanan enerji 400 erg/mL ( cal) dir. *Serbest ara yüzey enerjisi yağ globullerinin bir araya gelmesini önleyecek düzeyde değil, geciktirecek düzeydedir.

36 Ara yüzey gerilimi sıvı fazların bir araya gelmesini engelleyen bir kuvvettir.
İki sıvı faz arasındaki ara yüzey geriliminin artışına paralel, bu fazlardan birinin diğeri içinde dağılması için gerekli enerji düzeyi de artar. Süt ve krema emülsiyonlarında, yağ globullerinin yapısal organizasyonundaki veya üç boyutlu dağılımlarındaki değişimler fiziksel kararsızlık olarak tanımlanır. Süt/krema emülsiyonlarında sıcaklık ve zamana bağımlı, faz ayrışmasına kadar ilerleyebilen kararsızlık sorunları ortaya çıkabilir.

37 Kararsızlık tipleri; Yağın ayrılması (kremalaşma, creaming) Flokulasyon (flocculation) Koalesens (coalescens) Faz ayrılması (breaking) Yağ globullerinin parçalanması/bölünmesi (distruption)

38 a. Kremalaşma Bir emülsiyonda suspanse partiküller, yerçekimin etkisi altında iç ve dış faz arasındaki yoğunluk farkına bağlı olarak dibe çökme veya üstte toplanma eğilimi sergiler. Yağın yoğunluğu 0.93 g/cm3 Süt serumunun (plazma) yoğunluğu g/cm3 olması, yağın yüzeyde toplanmasına yani kremalaşmaya neden olur. Ayrıca, Kremalaşma hızına etki eden faktörler; Yağ içeriği Kesme kuvveti, Likit/ kristal yağ oranı Globul boyutları Sürekli fazın viskozitesi vb.

39 Emülsiyonlarda kremalaşma hızı Stokes Yasası ile açıklanır
Emülsiyonlarda kremalaşma hızı Stokes Yasası ile açıklanır. V= (P1-P2) Γ 2 x g 18 η V= kremalaşma hızı Γ= globul çapı P1= dispers fazın yoğunluğu (kg/ m3) P2 = dispersiyon ortamının yoğunluğu (kg/ m3) η= dış fazın viskozitesi (kg/ m,s) g= yer çekimi ivmesi (m2/s)

40 Sütte yağ globullerinin yüzeye yükselme hızı, bağımsız bir globulün stokes yasasına göre hesaplanan hızından fazladır. Bunun nedeni; Yağ globulleri biraraya gelerek büyük kümeler oluşturur. Oluşan kümelerin yüzeye doğru yükselmeleri bağımsız globullerden daha hızlıdır. Kremalaşmada oluşan floküller mekanik etkiyle yeniden dispers duruma gelebilirler. Çünkü yağ globul membranı tahrip olmamıştır.

41 b. Flokulasyon Agregasyon; kolloidal intereksiyonlar olmadığında (Brownian hareketi gibi) yağ globullerinin birarada bulunmasıdır. Flokulasyon; bir araya gelen yağ globullerin üç boyutlu kümeler oluşturmasıdır. Flokulasyonda kümeler zayıf/ gevşek yapıdadır. Karıştırma ile floklar dağılır yani geri dönüşümlüdür. Globullerin çarpışması sonucu meydana gelir. Yağ globulleri birbiriyle temas halindedir. YGM tahrip olmadığı için globuler özelliğini korur. Sütte flokülasyon genelde aglütinasyonun sonucudur.

42 c. Koalesans Birbiri ile temas halindeki iki veya daha fazla lipit damlacığı arasındaki film süt/kremada olduğu gibi yağ globul membranının parçalanması sonucu damlacıkların birleşerek tek bir damla haline dönüşmesine koalesans olarak tanımlanır. Emülsiyonlarda dispers faz ara yüzey gerilimini azaltma eğilimindedir. Ara yüzey geriliminin yani serbest enerjinin azaltılması damlacıkların bir araya gelmesi ile sağlanır.

43 Bir yağ/su emülsiyonu olmasına karşın, süt/kremada koalesansın gelişimi klasik yağ/su (örn:zeytinyağı/su) emülsiyonlarından farklıdır. Bunun başlıca nedeni; Yağ globullerinin fosfolipit-protein niteliğindeki bir membranla kuşatılması ve bu membranın emülsifiyer özelliğe sahip olmasıdır. Ayrıca, süt lipitlerinin büyük bir kısmını oluşturan trigliseridlerin kompozisyonundaki yağ asitlerinin donma sıcaklıklarının farklılığı da etkilidir. Yağ asitleri geniş bir sıcaklık diliminde -40 °C ile +40 °C arasında kısmen likit kısmen kristal formdadır. Dolayısıyla, likit ve kristal fazları içeren yağ globullerinin bir araya gelmesi kısmi koalesans olarak tanımlanır.

44 Kısmi koalesans; kristal ağ içeren iki veya daha fazla yağ globulünün biraraya gelmesidir. Özellikle likit ve kristal fazların dengede olduğu sıcaklıklarda (örn: yayıklama sıcaklığı) belirgindir. Yağ globulünden dışarı çıkmış yağ kristali, birbirine yakın globuller arasındaki film tabakasına girmesi veya nüfus etmesi sonucu globuller bir araya gelerek düzenli şekli olmayan agregatlar oluşur. Agregatladaki globuller şekillerini kısmen koruyabilir. Çünkü kristaller içindeki kristal ağ globullerin tam anlamıyla kaynaşmasını önler. Kısmi koalesans da ön koşul; yağ globulünde bir kristal ağın bulunmasıdır.

45 Advanced dairy chemistry syf 150

46 Kısmi koalesans üzerine etkili faktörler
a. Yağ globullerine kuvvet uygulanması; Uygulanan kuvvete (kesme kuvveti) bağımlı, yağ globullerinin birbirleriyle çarpışma oranı artmaktadır. Ayrıca, uygulanan kuvvetle yağ globullerinden çıkan kristallerin globuller arasındaki film tabakasına nüfuz olasılığını artırarak kısmi koalesans hızını artırır. Ancak, kesme kuvvetinin yüksek olması kısmi koalesansı azaltmaktadır.

47 b. Yağ oranında artış; Yağ oranının artması globullerin kümeleşmesini artırmaktadır. Yağ oranının artması globullerin arasındaki mesafe kısalmakta ve yağ globullerinin birbirleriyle çarpışma oranı artmaktadır. c. Likit ve kristal yağ fazları arasındaki oran; Kısmi koalesans oluşumunda en belirleyici faktördür. Kristal ve likit yağ fazları arasında uygun bir dengenin bulunması gerekir. Eğer yağ globulleri kristal içermez ise, koalesans meydana gelmez. Kristal faz fazla olduğunda ise, likit fazın yetersizliği nedeniyle globullerin birarada tutunması mümkün değildir.

48 d. Yağ globullerinin boyutları; Büyük globullerin büyük yağ kristalleri içermesi nedeniyle küçük globullere göre kısmi koalesans daha hızlı oluşur. e. Yağ globul membran özellikleri; Agregasyonun değişik tiplerine karşı yağ globullerinin sergilediği fiziksel stabilite büyük ölçüde yağ globul membranına bağlıdır. YGM doğal yapısını koruması durumunda agregasyona karşı stabildir. YGM dan fosfolipidlerin polar uçlarının uzaklaştırılması ile yağ sızıntısı ortaya çıkar. Bu durum agregasyona karşı yağ globullerinin stabilitelerinin korunmasında membranın özgün yapısındaki değişimlerin önemini ortaya koymaktadır.

49 f. Yağ globullerinin bölünmesi /parçalanması;
Mekanik etkiler sonucu (homojenizasyon vb.) yağ globulleri daha küçük boyutlu globullere parçalanır. Oluşan yeni globullerin yüzey alanlarının fazla olması nedeniyle, orijinal membran materyali tüm globullerin etrafını kuşatmaz. Agregasyona karşı yağ globullerinin stabilitesinin artma nedenleri; Yağ globul boyutlarının küçülmesi ve globul sayısının artması Ara yüzeylere adsorbe edilen yüzey aktif maddeler nedeniyle ara yüzey gerilimin azalması, Adsorbe edilen protein niteliğindeki unsurlara bağlı globuller arasındaki kolloidal itmelerin artması

50 g. Faz ayrışması; İç ve dış fazın yani yağ ve serum fazının birbirinden geri dönüşümsüz olarak ayrılmasıdır. Faz ayrılmasında, yağ globul membranının tahrip olması ve yağın sıvı fazda bulunması (kristal içermemesi) belrileyici faktördür. Faz ayrılması gerçekleşmişse, yağ globulleri dispers duruma getirilemez.

51 Soğuk aglutinasyon Düşük sıcaklıklarda, süt yağ globulleirnin bir araya gelme mekanizması diğer agregasyon tiplerinden farklıdır. Bu tip agregasyona “soğuk aglutinasyon” denir. 40 °C den düşük sıcaklıklarda meydana gelir. En belirgin ortaya çıktığı sıcaklık 5 °C dir. Soğuk aglutinasyonda belirleyici etki kryoglogulinler (cryoglobulins) den kaynaklanır. Kryoglobulinler, başlıca IgM olmak üzere, immunoglobulinler ve lipoprotein karışımıdır. IgM aglutinin fonksiyonuna sahiptir.Yani IgM antijenleri floküle ederek biraraya gelmesini sağlayan bir antikor olarak kabul edilir.

52 Kryoglobulinlerin çözünürlükleri 37 ºC nin altında oldukça düşüktür
Kryoglobulinlerin çözünürlükleri 37 ºC nin altında oldukça düşüktür. Presipite (çökme) olma özelliği 37 ºC nin altında artar. Süt soğutulduğu zaman, kryoglobulinler yağ globul yüzeylerine presipite olur. Bunun sonucu yağ globulleri birbirine yapışarak büyüklükleri 1 mm’ye kadar ulaşan kümeler oluşur. Ayrıca presipite olmuş globullerin oluşturduğu ağ yapısı (kümeler) içerinde yağ globullerinin tutulması da aglutinasyonun gelişmesine neden olur. Oluşan kümeler yukarı doğru hareket ederek yaklaşık 20 dk. içerisinde yüzeyde belirgin bir krema/kaymak tabakası oluşur.

53 *Düşük sıcaklıklarda, kremalaşma hızlı gerçekleşir.
Bunun nedeni; kryoglobulinlerin sıcaklığa bağımlı yağ globul yüzeyine presipite olmalarıdır. Soğuk sütün karıştırılması ile tüm kryoglobulinlerin yağ globul yüzeyine presipitasyonu hızlanır. Ancak 40 ºC ‘in üzerinde kryoglobulinler yağ globul yüzeyinden ayrılarak tekrar serum fazına geçerler. Bu koşullarda aglutinasyon meydana gelmez. Kuvvetli karıştırma (uzun süre kuvvetli etki aglutinleri inaktive eder) , Kryoglobulinlerin denaturasyonu ( 70 ºC /1 dk. veya ºC /20 dk.) Asitlik gelişimi, aglutinasyonu olumsuz yönde etkiler.

54 Kremalaşma hızı ve oranı üzerine kryoglobulin konsantrasyonu etkilidir.
Örneğin; immunoglobulin miktarının yüksek olması nedeniyle kolostrumda kremalaşma hızı normal sütten daha fazladır. İyonik güç artışı, yağ globul boyutları ve yağ oranındaki artış yağ globullerinin çarpışma hızının artırdığından kremalaşmayı hızlandırır. Büyük globuller büyük agregat oluşturma eğilimindedirler.

55 Sonuç Soğutma ile kryoglobulinler yağ globul membran yüzeylerine presipite olurlar. Bu durum yağ globullerine yapışkan özellik kazandırır. Böylece yağ globülleri bir araya gelerek kümeleşir (flokule olurlar). yağ globül membran proteinlerinden kaynaklanan elektriksel itmeler kümeleşmeyi engelleyemez.