ET VE ET ÜRÜNLERİ TEKNOLOJİSİ

1. ET VE ET ÜRÜNLERİ TEKNOLOJİSİ 4. HAFTA

2. FİZİKSEL ÖZELLİKLER • Yapısal özellikler (konsistens veya kıvam) • Renk • Özgül ağırlık • Etin donma noktası • Etin ısıl iletkenliği

3. 1. Yapısal özellikler • Et heterojen bir yapıya sahiptir. • Hücre içi sitoplazmada organeller, partiküller, katı parçacıklar ve yüksek viskoziteli sıvılar bulunur. • Kesim Rigor Mortis Olgunlaşma Yumuşak ve gevrek yapı • Etin yumuşaklık ve gevrekliğine etkili faktörler: • Kas lifleri ve fibrillerin çapı • Bağ dokunun hücre içinde ve lifler arasında topladığı yağ miktarı • Ayrıca; • Hayvanın yaşı • Cinsiyeti • Beslenmesi • Kesim öncesi ve sonrası koşullar

4. Liflerin ve fibrillerin çapı inceldikçe yapı yumuşar. • Lifler arasında yağ toplandığı hallerde, kas arası toplanan yağ göre daha gevrek bir yapı meydana gelir (marbling). • Genç hayvanlarda lif çapı daha incedir. • Yaş ilerledikçe intermuskuler yerine intramuskuler tarzda yağ toplanır. Bağ doku sertleşir. • Besi döneminde uygulanan rasyonlar etin yapısına etkilidir. • Kış aylarında beslenen hayvanlar yazın beslenen hayvanlara göre daha cılız fakat yağlıdır. • Yüksek enerjili beslenen hayvanların eti daha yağlıdır. • Kesim öncesi ve sonrası koşullar pH üzerine dolayısıyla etin yapısı üzerine etkilidir.

5. Ete proses sırasında uygulanan fiziksel işlemler etin yapısal özelliklerini değiştirir. • Kıyma makinesinden geçirme ve kuterleme ile; • Ette lif yapısı parçalanır. • Myofibriller küçülür. • Sarkolem parçalanıp sarkoplazma ortaya çıkar. • Et; yağ, su ve katkı maddeleriyle karışarak hamur haline gelerek emülsiyon oluşturur ve akıcı özellik kazanır.

6. 2. Renk • Etin görsel kalitesini oluşturan en önemli kriterdir. • Etin rengi üzerine etkili iki protein: • Myoglobin • Hemoglobin • Katalaz ve sitokrom gibi enzimler de renk maddeleri olarak bilinirler, ancak et rengi üzerine çok az etkilidirler. • Hemoglobinin renk üzerine etkisi çok azdır. • Kanı iyice akıtılmış ette toplam renk pigmentlerinin %80-90’ı myoglobindir. • Canlı hayvanda demirin %10’u, • Kanı tamamen akıtılmış etteki demirin %90-95’i myoglobine bağlıdır. • Kas dokusunun kuru maddesinde ~%1 myoglobin bulunur.

7. Myoglobin • Molekül ağırlığı: 16800 • 153 aminoasittten oluşan tek bir peptid zinciridir. • Globüler yapıdadır. • Görevi kas dokusunda oksijen taşımak • İki bölümden oluşur: • Sarkoplazmik protein olan globin • Fe+2 atomu taşıyan hem grup (hem halkası)

8. Hemoglobin • Hemoglobin, bir oligometaloproteindir. • Yapısında 4 hem halkası olduğundan 4 tane demir atomu bulunur. • İki adet  ve iki adet  alt ünitelerinden oluşur. • -alt ünitesi: 141 aminoasit • -alt ünitesi: 146 aminoasit

9. Taze etin rengi, bileşimindeki myoglobin (Mb), oksimyoglobin (MbO2) ve metmyoglobin (MMb+) miktarına bağlıdır.

10. Left: Just removed from packaging. Middle: After half an hour. Right: After 27 hours.

11. Hemoglobin oksijenle geçici olarak bağlanarak akciğerlerden hücrelere oksijen taşır. • Hemoglobin oksijen kısmi basıncının düşük olduğu ortamlarda oksijeni myoglobine verir. • Myoglobine oksijen bağlanması ortamın pH değerine bağlıdır. • Düşük pH değerlerinde oksijenin myoglobine bağlanması artar (Bohr etkisi: Dokulardaki CO2 karbonik aside dönüşerek pH değerini düşürür. Düşük pH da O2 nin hemoglobine ilgisi azalır ve serbest kalır. Serbest kalan O2 myoglobine bağlanır.).

12. Ette renk değişimi çiğ ette ve kürlenmiş ette farklı biçimde gerçekleşir. Hem molekülünde meydana gelen oksidasyon diğer elementlerin (örn; sülfitler) etkisiyle rengin yeşile ve sonuçta kahverengine dönüşümüne neden olur.

14. Ette bulunan myoglobin miktarı; • Hayvanın türüne, • Yaşına • Cinsiyetine • Karkas bölgelerine • Bu bölgelerdeki kaslara • Hayvanın fiziksel aktivitesine göre değişir. • Domuz etinde myoglobin miktarı: • Kesim olgunluğuna gelmiş genç hayvanlarda 1-3 mg/g • Yaşlı hayvanlarda 8-12 mg/g • Dana etinde 1-3 mg/g • Sığır etinde 4-10 mg/g • Yaşlı sığırlarda 16-20 mg/g • Kuzu etinde 3-8 mg/g • Yaşlı koyunlarda ve ergin koçlarda 12-18 mg/g • Genç hayvanlarda demir miktarı çok az olduğundan süt danası ve süt kuzusu yani sadece süt ve süt ikame yemi ile kesim olgunluğuna gelen hayvanların etlerinde myoglobin yok denecek kadar azdır. Et rengi hemen hemen beyaz olan bu hayvanlar piyasada “baby beef” adıyla satılır.

15. Tüm erkek hayvanlardaki myoglobin miktarı dişilere ve kastre edilmiş erkeklere göre yüksektir. • Fiziksel aktivite fazla ise myoglobin miktarı fazladır. • Genel olarak; sığır ve koyun etindeki myoglobin miktarı domuz, dana, balık ve kanatlı etlerine göre yüksektir.

16. Kas liflerine düşen ışık rengin görülmesine yardımcı olur: • Paralel geliyorsa kasın derinliklerine kadar geçerek parlak kırmızı-pembe rengin görülmesini sağlar. • Kas liflerine dik inen ışık renk görünümünü engeller. • Et rengi kullanılan ışık kaynağına ve ortamdaki hakim renge göre de değişir. • Et satış reyonlarında yaklaşık 600 lux’lük bir ışık şiddeti sağlayacak ışık kaynağı kullanılır. • Ortamda sarı renk hakimse et rengi mavi-kırmızı, ortam rengi deniz mavisi ise et rengi ideal kırmızı görünür.

17. 3. Özgül Ağırlık • Etin kimyasal bileşenlerine göre değişir. • Mineral maddeler, su, yağ ve protein özgül ağırlık üzerine etkilidir. • Mineral maddeler yaşa ve türe göre değişir, ancak ırklar arası ve ırk içinde sabittir. • Yağ ve su miktarı arttıkça özgül ağırlık düşer, protein miktarı arttıkça artar. • 1,054-1,085 (g/cm3) • Et ürünlerinde hamura katılan tuz ve katkılar özgül ağırlığı etkiler.

18. 4. Etin donma noktası • (-0,5)-(-5)oC • Sığır etinde sarkoplazmadaki sıvı ortamın büyük kısmının donması -3oC’de gerçekleşir. • Genellikle etin donma noktası -1,5oC olarak verilir. • Hücre içindeki bağlı su -75oC’de bile donmaz.

19. 5. Etin ısıl iletkenliği • Etin ısıl iletkenliği kimyasal bileşimine, özellikle su ve yağ içeriği ile fiziksel boyutlarına bağlıdır. • Et kötü bir ısıl iletkendir. • Yağ ise ısıl iletkenliği en düşük olan gıda bileşenidir ve etin yağ içeriği arttıkça ısıl iletkenliği azalır. • Isıl işlem sırasında, özellikle ortam sıcaklığı 40oC’yi geçtikten sonra proteinler denatüre olur ve ısıl iletkenlik azalır. Suyun uzaklaşması ile ısıl iletkenlik daha da azalır.

20. Isıl işlem sırasında “en soğuk nokta”, soğutma işleminde ise “en sıcak nokta” ısı iletiminin ölçülmesinde yararlanılan iki kriterdir. • Isıl işlem uygulamasında ambalaj türüne göre en soğuk noktaya olan uzaklığın her cm’si için 10 dk, • Soğutma işleminde uygulanan soğuk teknolojisine ve soğutma veya dondurma hızına göre en sıcak noktaya olan uzaklığın her 0,2-5 cm’si için bir saat süre hesaplanır.

21. Etin kimyasal özellikleri • pH değeri • Oksidasyon-Redüksiyon (O-R) potansiyeli • İzolelektrik nokta • Su aktivitesi (aW) değeri • Su-Et ilişkileri • Su tutma özelliği • Su bağlama kapasitesi • Net yük etkisi • Genetik faktörler • Bağlamada sterik etki

22. 1. pH değeri • Su ve diğer sulu çözeltilerde moleküller iyonlar halinde bulunur. • Su molekülleri iki farklı iyon türü (H3O+ ve OH-) gösterir ve farklı elektrik yükü taşıyan bu moleküller elektriksel geçirgenliği belirler. • Saf suda H3O+ ve OH- iyonlarının sayısı birbirine eşittir ve nötral bir denge mevcuttur. • pH : p= podus (ağırlık) H= Hydrogenium (hidrojen) • Buna göre pH; H3O+ iyonlarının bir litredeki molar değişimi (M) olarak belirtilir. • Saf suda 10-7 M: pH=7 • H3O+ iyonları arttıkça asit ortama (pH<7), azaldıkça bazik ortama (pH>7) kayar.

23. Canlı hayvanda pH ~7,4 • Kesimle birlikte kanın akıtılması sonucu pH ~7,0’ye düşer. • Kesim sonrası başlayan glikoliz ve diğer kimyasal reaksiyonlar pH üzerine etkilidir. • Olgunlaşma periyodunun sonunda et pH’sı genellikle 5,6-6,2 aralığında değişir. • Bozulma etmeni m.o.lar bu pH aralığında rahatlıkla gelişirler.

24. 2. Oksidasyon-Redüksiyon (O-R) potansiyeli • Taze ette redoks potansiyeli (Eh) dokudaki SH- gruplarının varlığına ve sayılarına bağlıdır. • Olgunlaşmış taze ette ve donmuş ette -150 mV • Kıymada +225 mV (suyun açığa çıkması ve oksijenin artması nedeniyle …) • Ortamın Eh değeri, özellikle etin iç kısımlarında ortamda aerobik veya anaerobik mikroorganizmaların gelişmesi için belirleyici faktördür. • Mikrobiyel metabolizma Eh değerini düşürür. • Str. faecalis oksijeni tüketir ve Cl. perfringens’in gelişimine yardımcı olur.

25. 3. İzolelektrik nokta • İzoelektrik nokta, aminoasidin zwitterion şekline geçtiği pH değerine denir. • Zwitterion=ikiz iyon • İzoelektrik nokta (pI), aminoasitte bulunan artı ve eksi yüklerin birbirine eşit olduğu, yani amino asidin net yükünün 0 olduğu pH değeridir

26. Her aminoasit için izoelektrik nokta pH’sı (pl) karakteristiktir. • Nötral aminoasitler için pl=4,8-6,3 • Asidik aminoasitler için pl= 2,7-3,2 • Bazik aminoasitler için pl= 7,6-10,8 • İzoelektrik nokta, proteinlerin şişme ve viskoz özelliklerinin en düşük oldukları pH değeridir. • Proteinlerin çözünürlüğü izoelektrik noktada en düşük düzeydedir ve bu noktada çözelti içinde çökme eğilimindedirler. • Aktin pH ~4,7 • Myosin pH ~5,4 • Sarkoplazma proteinleri pH ~6,2-6,5

27. 4. Su aktivitesi (aw değeri) • Su aktivitesi (aW), gıdada bulunan suyun buharı basıncının aynı sıcaklıktaki saf suyun buhar basıncına oranıdır. • aW = P/Po • aW ile bağıl nem arasındaki ilişki: • BN = aW x 100 • Mikroorganizma faaliyeti için su gereklidir. Gıdada bulunan suyun miktarından çok yarayışlılığı önemlidir.

28. Su aktivitesini düşürmek için; KURUTMA DONDURMA TUZLAMA DUMANLAMA

29. Et ürünlerinin raf ömrünün belirlenmesinde pH ve aw için kritik değerler

30. Saf su: 1,00 Aw • Taze et: 0,99 Aw • Tuzlanmış ürünler: ~0,70 Aw • Clostridium spp. 0,95 < aw < 0,98 • Salmonella spp. Proteus, koliform, Streptococcus sp. aw > 0,91 • Staphylococcus spp. aw > 0,86 • Micrococcus ve Lactobacillus spp. aw > 0,85 • Aspergillus spp. aw > 0.84 • Halofilik bakteriler: aw > 0,75

31. 5. SU-ET İLİŞKİLERİ5.1. SU TUTMA ÖZELLİĞİ • Hücre içindeki suyun et veya ürün içinde tutulmasıdır. • Kasın toplam ağırlığının %65-80’i sudur. • Kas hücresinin içinde su; • Miyofibriller arasında, • Miyofibriller içinde, • Miyofibril ve hücre zarı arasında, • Hücre zarı ve kas demetleri arasında bulunur.

32. Suyun fonksiyonları; • Hücre içinde çözücü görevi görür, • Besin maddelerinin taşınması, • Kimyasal reaksiyonların başlaması su ile gerçekleşir. • pH etin su tutma özelliği üzerine etkilidir. • Post-mortem fazda etin pH’sı çok yüksek ise su tutma özelliği canlı kastakine benzer. • pH hızlı düşüş gösterirse su tutma özelliği önemli derecede azalır. • Yani pH düştükçe etin su tutma özelliği azalır.

33. Myosinin su tutma özelliği tuz ilavesi ve iyonik bağların kırılması ile artar. • Çözünmüş olan myosin normal haldekine göre daha fazla su tutma özelliği gösterir. • Myosinde çok miktarda bulunan aspartik asit ve glutamik asit 6-7 adet su molekülü bağlayabilir. • Tuzun etkili olabilmesi ve myofibrilik proteinleri çözebilmesi için ortamda %2 oranında bulunması gerekir.

34. 5.2. Su bağlama kapasitesi • Etin veya ürüne işlenen et karışımının dışarıdaki suyu bünyesine alarak bağlamasına “su bağlama kapasitesi” denir. • Ete temel işlemler ile dışarıdan uygulanan kuvvet karşısında etin suyu alıkoyma özelliğidir. • Önemli bir kalite kriteridir. Çünkü; • Taze etin renk, yapı ve sertlik gibi özellikleri, • Pişmiş etin sululuğu ve yumuşaklığı, Su tutma kapasitesine bağlıdır.

35. Su; di-polar bir moleküldür ve protein gibi yüklü moleküller tarafından çekilir. • Su kaslarda 3 şekilde bulunur: • Bağlı su • Hareketsiz su • Serbest su

36. Bağlı su • Kasta bulunan toplam suyun %4-5 i proteinlere bağlanmış olup “bağlı su” olarak adlandırılır. • 100 g protein 4-10 g su bağlar. • Bağlı su ete uygulanan mekanik ve fiziksel güçlerle etten uzaklaştırılamaz.

37. Serbest su • Kas proteinine sadece yüzey gerilimi ile bağlı olan suya “serbest su” denir. • Dokudan akması engellenmeyen sudur.

38. Hareketsiz (tutuklu) su • Su molekülleri sterik etki ile ve/veya bağlı suya çekim ile tutulur. • Hareketsiz suyun miktarı yani niceliği kasa uygulanan fiziksel kuvvete bağlıdır. Dıştan gelen kuvvetle hareketsiz su serbest hale geçebilir. • Rigor mortisin erken evresinde tutuklu su dokudan kolayca çıkmaz. • Ancak kurutma ile uzaklaştırılabilir ve donma esnasında buza dönüşebilir. • Tutuklu su, sertlik döneminde ve kasın ete dönüşmesi evresinde değişimlerden en fazla etkilenen sudur; kas hücre yapısının değişimi ile ve pH’nın düşmesi ile bu su etten sızabilir.

39. Kasın ete dönüşmesinden etkilenen suyun büyük kısmı tutuklu sudur. • Bir çok et ürünü işleyenin hedefi bu suyun büyük kısmının ette kalmasını sağlamaktır.

40. Yağsız ette bileşenlerin (%) dağılımı

41. Baskılama yöntemi ile filtre kağıdında oluşan etin ve suyun yayılma alanları örneğin su tutma kapasitesi hakkında bilgi verir.

42. 5.3. Net yük etkisi • Kasın ete dönüşmesi sırasında, hücrede laktik asit oluşumu ile pH düşer. • İzoelektrik noktada (pl) net yük sıfır olur, yani (+) ve (-) yüklerin sayısı birbirine eşit olur. • (+) ve (-) yükler birbirine çekeceğinden suya olan ilgi azalır, yani suyun bağlanabileceği reaktif gruplar azalır. • Sonuç olarak et tarafından daha az su bağlanır.

43. Myofibrillerin üç boyutlu yapısı suyun bağlanması için çok uygun haldedir ve etin kıyma haline getirilmesinde bile bu yapı değişmez. • Tutuklu suyun myofibriller arasında tutulması da aynı yapı ve özelliğe bağlıdır. • pH-STK arasındaki ilişki: • pH 5,0-5,1 değerlerinde izoelektrik noktada yük sıfırdır ve su tutma kapasitesi en düşük noktadadır. • Yükün (+) ve (-) olduğu hallerde repulsiyon değişir.

44. Post mortem fazda pH’nın düşüşü, su tutma kapasitesinin 1/3 oranında kaybına neden olur. • ATP parçalanması ile su tutma özelliği değişir, Ca ve Mg arasında değişen iyon transferi ile proteinlerin negatif yüklülüğü etkilenir. • Ette bulunan suyun dağılımı farklıdır. Bu nedenle, myofibrilik proteinlerin yüklenmesi etin su tutma kapasitesini doğrudan etkiler. • Ortama tuz ilavesi ile myofibrilik proteinlerin su tutma kapasitesi olumlu yönde etkilenir.

45. pH’sı düşük etlerde ise STK düşer ve serbest su miktarında olağan dışı bir artış olur. • Çiğ ürüne işlenecek etlerde, ileride problemlere neden olacağından serbest su oranının yüksek olması istenmez. • Genel olarak serbest su oranının %20-40 olması istenir. Et teknolojisi açısından; %20-30 iyi %30-40 orta %40-50 kötü

46. 5.4. Genetik faktörler • Hızlı pH düşüşü ve son pH’nın düşük olması su tutma kapasitesinin azalmasına ve çok fazla sızıntı kaybına neden olur. Kas henüz sıcakken pH’nın hızlı düşüşü denatürasyona yol açar. En ciddi sızma kaybı PSE (pale, soft, exudative) etlerde olur. • Sarkoplazmik retikulumda görev alan proteinlerden birini kodlayan gende (halotan geni) mutasyon meydana gelebilir. Bu mutasyon, özellikle stres altında iken sarkoplazmik retikulumda kalsiyum salınımının bozulmasına yol açar. Kalsiyum salınımının hızlanmasıyla kas hızlı kasılmaya başlar, metabolizma hızlanır ve pH hızla düşer. Bu mutasyonun belirlenmesi için ticari testler geliştirilmiştir.

47. 5.5. Bağlamada sterik etki • Kas hücresinin büyük kısmını myofibriller oluşturur (%82-87) ve myofibriller kas hücresinde bulunan suyun %85’ini barındırırlar. • Bu suyun çoğu myofibriller içinde bulunan ince ve kalın filamentlerin yerleşiminden kaynaklanan kuvvetlerle tutulurlar. • Normal ette post mortem fazdaki su tutma kapasitesindeki azalmanın 1/3’i pH düşüşüne bağlıdır. • Ca ve Mg gibi iki değerlikli katyonlar proteinler üzerindeki negatif yüklü gruplarla birleşme eğilimi gösterirler. Bu eğilim protein zincirinin kapanmasına ve reaktif grupların su bağlamasını engellemesine neden olur. Protein yapısı içindeki, su molekülleri için ayrılan boşluğun ortadan kalkmasına “bağlamada sterik etki” denir.