BÖLÜM 2: SÜTÜN NİTELİKLERİ

1. BÖLÜM 2: SÜTÜN NİTELİKLERİ Doç. Dr. Ebru ŞENEL Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

2. Süt ; dişi memeli canlıların yeni doğurdukları yavrularını besleyebilmek üzere, süt bezlerinden salgılanan, içinde yavrunun kendisini besleyecek duruma gelinceye kadar almak zorunda olduğu bütün besin maddelerini yeterli miktarda bulunduran bir sıvıdır. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

3. SÜT / BESİN DEĞERİ • Temel gıda maddesidir. • Sadece sütte bulunan kazein, laktoalbumin, laktoglobulin, süt yağı ve laktoz içerir. • Kalsiyum, fosfor ve riboflavin (B2 vitamini) açısından önemlidir. • Esansiyel amino asitleri ve yağ asitlerini içerir • 1 litre % 3 yağlı içme sütü 615 kcal enerji verir. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü l

4. SÜT / KORUYUCU GIDA Bileşiminde bulunan maddeler ve özellikleri nedeniyle süt koruyucu gıdadır. • Süt proteini amfoter özelliği nedeniyle zehirli ağır metalleri bağlar. • asit ve baz buharlarını tamponlar. Bu nedenle; kimya endüstrisi, kömür ocakları havagazı fabrikalarında çalışanlara yasal olarak zehirlenmelere karşı korumak amacıyla süt ve yoğurt verilmektedir. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

5. ÇİĞ SÜT Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü Hayvandan düzenli aralıklarla sağılan ve ardından soğutulan, içerisinden herhangi bir bileşeni alınmayan veya içerisine başka bir madde ilave edilmeyen, önceden herhangi bir işleme tabii tutulmayan (ısıtma gibi) ve işlenmek üzere fabrikaya gönderilen süttür.

6. SERTİFİYE SÜT Hijyenik yönden doğrudan tüketime uygun olan sütlere sertifiye süt denir. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

7. KAZEİNLİ SÜT Bileşimindeki toplam proteinin en az 2/3 si kazeinden oluşmuş sütlere denir. • İnek, koyun, keçi sütleri bu gruba girer • Yüksek ısıya dayanıklıdır • Asitler, mide salgıları, maya ile iri taneli pıhtı verir • Hazmı zordur Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

8. ALBUMİNLİ SÜTLER Bileşiminde kazeine yakın oranda albumin ve globulin bulunduran sütlere denir. • İnsan, at, eşek, köpek ve domuz sütleri bu gruptadır. • Isıya duyarlıdırlar. • Asitler, mide salgıları, maya ile ufak taneli ve yumuşak pıhtı verir. • Hazmı kolaydır Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

9. Kolostrum Doğumdan hemen sonra 5-7 gün içerisinde salgılanan, sarımsı renkte, acımsı tatda, koyu kıvamlı olan yavrunun mutlak alması gerekli süttür. “Ağız sütü” de denir. • İmmunoglobülinler nedeniyle bağışıklık sistemini kuvvetlendirip yavrunun dış etkilere ve hastalıklara karşı direnç kazanmasını sağlarlar. • Bileşimi normal süte göre oldukça farklıdır. • Magnezyum tuzları ve enzimlerce zengin (katalaz, peroksidaz, amilaz ve lipaz) • Yağ miktarı düşüktür. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

10. Kolostrumun bileşimi; • % 24 kurumadde • % 6.7 yağ • %5.3 kazein • %8.7 serum proteini • %2.7 laktoz • %1.11 kül (magnezyum tuzları fazla) Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

11. SÜTÜN BİLEŞİMİ Sütte 200 civarında madde vardır. Miktarı fazla olanlar, sütün ana bileşenleri, eseri miktarda olanlar sütün minör bileşenleri olarak adlandırılır. Süt polidispers bir gıdadır. Sistemde: • Süt yağı= emülsiyon, • Protein= kolloidal dispersiyon, • Laktoz/mineral maddeler =gerçek çözelti halinde bulunur. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

12. Süt elde edildiği canlıya (inek, koyun, keçi, manda) göre isimlendirilir. • Süt teknolojisinde süt denildiğinde sadece inek sütü anlaşılır. İnek sütünden başka bir süt söz konusu olduğunda elde edildiği canlının adı ile birlikte anılır. • Teknolojik ve ekonomik olarak önem taşıyan sadece inek sütüdür. Çünkü başta içme sütü olmak üzere birçok ürünün hammaddesidir. İnek laktasyon döneminde 7000-8000 L süt vermektedir. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

13. Çizelge 2.1. Çeşitli tür sütlerin ortalama bileşimleri (%) Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

14. KOYUN SÜTÜ • Protein, yağ ve mineral maddeler açısından zengindir. • Kurumadde oranı inek sütünden %50 daha fazladır. • Doğal asitliği daha yüksektir (8-12 SH°). • Kendine özgü ağır bir tadı ve kokusu vardır. Bu nedenle içme sütüne uygun değildir. • Kazein ve yağ oranı yüksek olduğundan peynir, yoğurt, tereyağı ve kazein üretiminde tercih edilir • İnek sütüne oranla sindirimi daha güçtür. • Kaprilik (C8), kaprik (C10) ve laurik (C12) içeriği inek sütünün 2 katıdır. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

15. KEÇİ SÜTÜ • Bileşimi inek sütüne yakındır. • Doğal asitliği 6.4-10 SH ° dır. • Karoten miktarı az olduğundan rengi daha beyazdır. • Keçi sütünde kaproik(C6), kaprilik (C8), kaprik(C10) kısa zincirli yağ asitlerinin miktarı fazla olduğundan kendine has, ağır bir kokusu (teke) ve tadı vardır. Kötü bakım ve ağıl koşullarında bu koku ve tat daha belirginleşir. • Kazeinli sütler grubundadır ve peynir mayasıyla daha kolay pıhtılaşır. • Yağ globülleri küçük olduğundan kaymak bağlaması zordur. • Sindirimi kolaydır. (bebek, yaşlılar) • B12 ve demir miktarı az, fosfat içeriği ve A vitamini fazladır. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

16. MANDA SÜTÜ • Diğer tür sütler arasında yağ oranı açısından en yüksek değere sahiptir • Tereyağı, kaymak ve yoğurt üretiminde kullanılır. • Mandalar yeşil yemlerle aldıkları karoten’in tamamını A vitaminine çevirdikleri için sütlerinin rengi daha beyazdır. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

17. KISRAK SÜTÜ • Su ve laktoz oranı inek sütüne göre daha yüksektir. • Bu nedenle mavimsi-beyaz renkte görünür ve daha tatlımsıdır. • Doğu Avrupa ve Orta Asya ülkelerinde “Kımız” adı verilen fermente ürün üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

18. KADIN SÜTÜ • Teknolojik olarak kullanılması mümkün değildir. • Yeni doğan bebeğin beslenmesinde yer aldığı için önemlidir. • İnek sütünden farklı olarak laktoz oranı yüksektir. • Mineral madde ve protein oranı düşüktür. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

19. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

20. SÜT PROTEİNLERİ • Toplam kurumaddenin yaklaşık % 27’sini oluşturur. • Sütün temel bileşenidir. • Yapılarında vücut tarafından sentezlenemeyen dolayısıyla gıdalarla dışardan alınmaları gereken temel (esansiyel) amino asitlerin hepsini bulundururlar. Süt proteinleri ancak elektron mikroskobu ile görülebilmektedir Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

21. Süt proteinleri (elektron mikroskop görüntüsü) Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

22. Süt proteini homojen değildir, farklı nitelikte 30’dan fazla fraksiyondan oluşmaktadır. • Temel olarak 2 grup altında toplanır • Kazein (%80) • Serum proteinleri (% 20) Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

23. Çizelge 2.2. Süt proteinlerinin bazı özellikleri Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü *Ca-iyonlarına karşı duyarlıdır

24. KAZEİN • Doğada sadece sütte bulunur ve süt proteinlerinin %80’ ni oluşturur. • Sütte misel adı verilen parçacıklar halinde bulunur. • Her bir kazein miseli; αs-kazein, β-kazein, κ-kazein, γ-kazein den oluşmuştur • Misellerde ayrıca kalsiyum, magnezyum, fosfat, sitrat, potasyum gibi maddeler de bulunur. Kazeinin bu maddelerle oluşturduğu komplekse; kalsiyum-kazeinat fosfat veya kalsiyum fosfo-kazeinat adı verilir. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

25. Kazein miselleri 10-15 nm çapında alt/sub misellerden oluşur. Alt miseller kazein misellerinin yapıtaşlarıdır. • Birbirlerine yakın alt miseller arasındaki iyonik bağlar kalsiyum köprüleri ile oluşturulur. • Alt misellerin çekirdek kısmında αs1-kazein ve β-kazein, yüzey kısmında çoğunlukla k-kazein bulunur. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

26. KAZEİN ALT/SUB MİSELLERİ Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

27. Alt misellerden oluşmuş kazein miseli Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

28. KAZEİNİN ASİTLE PIHTILAŞMASI Kazein miselleri ısıya dayanıklıdır. pH değişimlerinden kolayca etkilenir. Sütte asitlik gelişince kalsiyum ve fosfor çözünerek misellerden ayrılır. Kompleks koloidal durumunu koruyamaz ve çözelti jel haline geçer. Bu duruma asit etkisiyle sütün pıhtılaşması denir. Yoğurt ve fermente süt ürünlerinin üretiminde bu olaydan faydalanılır. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

29. KAZEİNİN ENZİMLE PIHTILAŞMASI Bitkisel, hayvansal ve mikrobiyolojik kaynaklardan sağlanan enzimler de kazeinin kolloidal yapısını bozarak pıhtılaşmasına neden olur. Özellikle rennin enzimi (hayvansal proteaz) peynir teknolojisinde kullanılır. Rennin ile pıhtılaşma 3 aşamada olur; • enzimatik proteoliz, • kümeleşme (agregasyon) • jelleşme Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

30. SERUM PROTEİNLERİ • Yağsız sütten kazein uzaklaştırıldığında kalan süt serumu içerisinde yaklaşık % 0.7 oranında protein bulunur. Bunlara serum proteinleri veya peynir üretimi sırasında peyniraltı suyunda kaldıkları için peyniraltı suyu proteinleri adı verilir. • Serum proteinleri genel olarak 3 gruba ayrılır • albümin (laktalbümin) • globülin (immunoglobülin) • proteoz-pepton Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

31. Isıl işleme oldukça duyarlıdırlar. 60 °C’nin üzerinde denatürasyon başlar. Buna karşın pH değişimlerinden etkilenmezler. Her bir serum proteinin sıcaklığa karşı duyarlılıkları oldukça farklıdır. • İmmünoglobülinler ve serum albumini; 74°C/15 sn. • Albüminler; 85-100°C/5 dk. • Proteoz-peptonlar; 95-100°C/ 30 dk. denature olurlar. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

32. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü Şekil 2.4. Serum proteinlerinin doğal (A) ve denature (B) formları

33. Serum proteinlerinin denaturasyonu Süt teknolojisi açısından önemlidir. Yoğurt, ayran gibi fermente ürünlerin üretimde serum proteinlerinin denaturasyonu önemli katkı sağlarken; peynir teknolojisinde problem yaratır. Sıcaklık etkisi ile oluşan pıhtı çok ince ve gözle görülmez olduğundan kazein misellerinin üzerinde yerleşerek peynir mayasının kazeine etkisini engeller. Ayrıca pıhtının su tutma kapasitesini artırır. Ancak Lor peyniri gibi bazı peynirlerin üretiminde bu özellikten yararlanılır. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

34. SÜT YAĞI Süt yağı; 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. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

35. Süt yağı; ekonomik, beslenme, tat-aroma ve yağın fiziksel özellikleri yönünden önem taşımaktadır. • Yağsız yada süt yağı azaltılmış ürünler çok sert ve katı bir yapıda olmakta veya taneli kolay dağılabilen veya su sızıntılı tekstür kusurlarına sahip olabilmektedir. • Süt yağı diğer yağlardan daha üstün bir tat-aroma sahiptir. • Enerji değeri laktoz ve proteinin iki katıdır. • Biyolojik değeri yüksek yağ asitleri ve vitaminleri içermektedir. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

36. Süt yağı süt serumu içerisinde yağ globülleri şeklinde ve emülsiyon halinde dağılmıştır. Yağ globüllerinin çapları 0.1-40 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. • Yağ globüllerinin emülsiyon stabilitesini fosfolipid-protein kompleksinin yanısıra, küreciklerin elektrik yüklerinin negatif olması da çok etkilidir. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

37. Yağ globüllerinin yapısı Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

38. YAĞ ASİTLERİ • Süt yağında 400 den fazla yağ asidi saptanmıştır. Miktarları esas alındığında bunlardan 10 tanesi önemlidir. • Her bir yağ asidi molekülü bir alkil (R-) ve bir karboksil grubu içerir. • Genellikle karbon sayısı çifttir. 4-18 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, doymamış yağ asitleri % 40 düzeyindedir. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

39. YAĞ ASİTLERİNİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

40. SÜT LİPİDLERİNDE MEYDANA GELEN DEĞİŞİMLER • Süt yağının oksidasyonu • Süt yağının hidrolizasyonu (Lipoliz) Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

41. OKSİDASYON Doymamış yağ asitlerindeki çift bağların ya da yağların hidrokarbon zincirinde bulunan doymamış kısımların oksijen ile reaksiyona girmesi sonucunda hidroperoksitlerden malonaldehitlere kadar parçalanma ürünlerinin meydana gelmesine oksidasyon denir. Oksidasyon sonucunda, balığımsı, meyvemsi, yağımsı, salatamsı, metalimsi tatlar oluşur. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

42. Oksidasyonu Etkileyen Faktörler • Hava ile temas yani O2 varlığı • Pastörizasyon • Bakır gibi metal iyonların varlığı • pH • Doymamış yağ asitleri miktarı • Sütün homojenizasyonu, çalkalanması ve uzun süre saklanması gibi teknolojik işlemler • Ambalaj materyali • Işık Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

43. HİDROLİZASYON Süt yağının enzimatik hidrolizasyonudur. Lipaz enziminin katalitik etkisi sonucu oluşur. H2 -C-OOC-C3H7 H2-C-OH C3H7COOH H –C-OOC-C15H31 + 3H2O H -C-OH + H2-C-OOC-C15H31 H2-C-OH 2C15H31COOH Trigliserid Gliserin Butirik asit Palmitik asit Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

44. Trigliseridlerin hidrolizasyonu sonucu serbest hale geçen küçük moleküllü yağ asitlerinin miktarına bağlı olarak acılaşma meydana gelmektedir. Süt ve ürünlerin özellikle tereyağının depolanacağı süreyi belirleyen bu olay lipaz enziminin aktivitesi sonucu oluşmaktadır. Lipoliz iki kaynaktan ileri gelmektedir. • Sütün doğal lipazı • Bakteriyel lipaz Sütte doğal olarak bulunan lipaz ısıya dayanıklı değildir. Pastörizasyon işlemi ile inaktif olmaktadır. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

45. Ancak bakteriyel lipaz, bazı bakteri, maya ve küfler tarafından üretilmektedir. Mikroorganizma faaliyeti engellenmediği taktirde özellikle Penicillum, Aspergillus ve Mucor türü küfler; Pseudomonas, Achromobacter, Alcaligenes, Brevibacterium türü bakteriler; Candida lipolyticaveOospora lactis mayaları tarafından sentezlenmektedir. Lipolizi önlemek amacıyla; • üretimin hijyenik koşullarda yapılması • kısa sürede ısıl işlem uygulanması • soğukta muhafaza edilmesi • pastörizasyondan önce mümkün olduğunca mekanik işlemlerden kaçınılması gerekmektedir. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

46. Lipaz enziminin etkisiyle yağ asitlerinin açığa çıkması ve süt yağının hidrolizi Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

47. LAKTOZ (SÜT ŞEKERİ) Sütün esas karbonhidratıdır ve sadece sütte bulunur Glikoz + galaktoz = laktoz (disakkarit) • Sütün özgül ağırlığını, D.N ve K.N nı ve ozmotik basıncını etkiler. • Asitlere dayanıklı ve alkalilere hassastır. Midede değil laktaz enzimi ile bağırsaklarda parçalanır. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

48. Higroskopiktir. Bu durum süttozu gibi ürünlerde fiziksel bozukluklara neden olarak, erime yeteneğini azaltır. Ayrıca dondurma ve koyulaştırılmış sütte sert ve iri laktoz kristallerin varlığı yapı kusurlarına neden olur. • Laktoz özellikle galaktoz bebeklerde beyin ve sinir hücrelerinin oluşumu ve gelişimi için gereklidir. • Vitamin sentezlenmesinde rol alır (B1, B2, B6, folasin) • Besinlerdeki kalsiyum ve fosforun vücuda daha kolay alınmasını ve birikimini sağlar. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

49. LAKTOZUN KİMYASAL TEPKİMELERİ 1. Hidrolizasyon Asitle ve enzimle hidrolize edilerek glikoz ve galaktoza parçalanır. • Kuvvetli mineral asitler (HClveya H2SO4) ile • Bazı küf ve mayalardan elde edilen laktaz (β-D-galaktozidaz) enzimi ile 2. Oksidasyon Asidik ve bazik potasyum permanganat, demir sülfat ve sodyum sülfat gibi maddelerin etkisiyle oksidasyona uğrar, laktobiyonikasit ve laktonlar meydana gelir. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

50. 3. İndirgenme Yüksek basınçlı hidrojen ve yüksek sıcaklık (195°C) etkisiyle indirgenerek, laktositole dönüşür. Laktositol, sorbitole benzeyen besleyici değeri olmayan tatlandırıcı özellikte bir maddedir. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü