Pazartesi

YAĞIN KİMYASAL KOMPOZİSYONU


Gıda olarak kullanılan katı ve sıvı yağların ağırlığının % 95’ten fazlasını trigliseridler oluşturur. Diğer % 5’lik kısmı da minör bileşikler olarak adlandırılan mono ve digliseridler, serbest yağ asitleri, fosfatidler, steroller, yağ asitleri, yağda çözünen vitaminler ve diğer maddeler bulunur.

2. 1. ANA BİLEŞEN - TRİGLİSERİDLER
Bu trigliseridler, gliserol ve üç yağ asidinin esterleşmesi ile oluşmuştur. Trigliseridler yapılarındaki yağ asitlerinin kompozisyonuna göre ikiye ayrılırlar. Trigliseridin yapısındaki yağ asitlerinin üçü de aynı ise “basit trigliserid” olarak isimlendirilir. Eğer iki veya üç farklı yağ asidinden oluşuyorsa bu tip trigliseridlere “karışık trigliserid” denir. Her iki trigliserid formülü aşağıda sembolize edilmiştir.



2. 2. MİNÖR BİLEŞENLER
2. 2.A. Mono ve Digliseridler

Mono ve digliseridler yağ asitleri ile gliserolün oluşturduğu mono ve dioesterlerdir. Tipik yapısal formları aşağıda genelleştirilmiştir.



Mono ve digliseridler “emülsifler” olarak önem arz eden bileşiklerdir. Bu amaçla gıdalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Mono ve digliseridler, gliserol ile trigliseridlerin reaksiyon ortamında yağ asidi değişimi yoluyla veya gliserol ile yağ asitlerinin esterifikasyonu ile ticari ölçekte üretilmektedir. Sindirim sisteminde trigliseridlerin normal parçalanması ile mono ve digliseridler meydana gelmektedir. Hayvansal ve bitkisel yağlarda ise çok az miktarlarda doğal olarak oluşurlar.
Endüstriyel ölçekte hazırlanan mono ve digliseridler, gliserolle esterifikasyon yoluyla hazırlanan mono-, di-, trigliseridlerin karışımı halindedir. Bunlar serbest gliserol de içerebilen gıda emülsiflerinin önemli bir sınıfıdırlar. Dondurma, fıstık ezmeleri ve diğer alanlarda kullanılırlar. Monogliseridlerin hazırlanmasında diğer bir yöntem de transestefikasyondur.
Saf monogliseridlerin hazırlanması için daha özel işlemler gereklidir. -monogliseridler, β izomerlerinden daha stabildir.
Aşağıda gliserol ile yağ asitlerinin esterifikasyon reaksiyonlarının genel şeması verilmiştir.
H2C - OH HO - CO - R1 CH2 - O - CO - R1
HC - OH + HO - CO - R2 CH - O - CO - R2 + 3H2O
H2C - OH HO - CO - R3 CH2 - O - CO - R3
Gliserol Yağ asitleri Trigliserid Su

Bu karışık trigliseridte üç farklı izomer oluşmaktadır.
CH2 - palmitik CH2 - oleik CH2 - palmitik
CH2 - Oleik CH2 - Palmitik CH2 - stearik
CH2 - stearik CH2 - stearik CH2 - oleik
β-oleopalmitostearin β-palmitooleostearin β-stearopalmitoolein
Karışık bir trigliseridte iki farklı yağ içeriyorsa 4 farklı izomerik forma sahiptir.
CH2 - oleik CH2 - palmitik CH2 - palmitik CH2 - oleik
CH2 - palmitik CH2 - oleik CH2 - oleik CH2 - palmitik
CH2 - palmitik CH2 - palmitik CH2 - oleik CH2 - oleik
-oleodipalmitin β-oleodipalmitin -palmitodiolein β-palmitodiolein
2. 2. B. Serbest Yağ Asitleri
Yağ içerisinde gliserol ile esterleşmemiş halde bulunan yağ asitleridir. Rafine edilmemiş bazı yağlarda serbest yağ asitleri normalden birkaç kat daha fazla bulunabilir. Bu yağ asitlerinin seviyesi rafinasyon işleminde azaltılır. Gıda olarak kullanılan rafine katı ve sıvı yağlar genellikle çok az düzeyde serbest yağ asidi içerirler.

Fosfatidler
Fosfatidler, polihidrik alkol (genellikle) gliserol içeren bileşiklerdir. Yapılarında gilserole ilaveten, yağ asitleri, fosforik asit ve nitrojen içeren bir bileşik bulunur. Yemeklik yağlarda genel olarak bulunan fosfatid, lesitin ve sefalindir.

2. 2.D. Steroller
Steroller, steroid alkoller olarakta tarif edilirler. Steroller, steroid iskeletine ilaveten 8-10 karbonlu bir yan zincir ve bir alkol grubu içeren bileşiklerdir..
Yağlarda serbest halde, yağ asidi esterleri olarak ve glukosidler olarak bulunurlar ve birçok katı ve sıvı yağın sabunlaşmayan maddelerinin büyük bir kısmını teşkil ederler. Bitkisel steroller bir bütün olarak fitosteroller olarak bilinen bir karışımdan ibarettir.








TABLO : 1
HAM KATI ve SIVI YAĞLARIN STEROL VE FOSFATİD MUHTEVALARI (mg/100 gr)

YAĞIN ADI STEROLLER FOSFATİDLER
Badem Yağı 360
Tereyağı 240-500 600-1400
Mahun Cevizi İçi Yağı 310-400
Hint Yağı 290
Kakao Yağı 170-300 10
Hindistan Cevizi Yağı 60-220
Morina Balığı Karaciğer Y. 420-540
Mısır Yağı 580-1500 1000-2000
Pamuk Yağı 260-430 700-900
Yer Fıstığı Yağı 190-470 300-400
Kapok (Pamuk Ağacı) Yağı 290
Domuz Yağı 90-130 50
Keten Tohumu Yağı 370-500 300
Hardal Tohumu Yağı 600-750
Zeytinyağı 160-600
Hurma Yağı 30-260 70-120
Hurma Bademi Yağı 60-300
Haşhaş Tohumu Yağı 250-280
Kolza Yağı 350-840
Pirinç Kepeği Yağı 350-1800
Aspir Yağı 350-570
Susam Yağı 190-610 100
Shea Butter 90-260
Soya Yağı 150-420 1100-3200
Ayçiçeği Yağı 250-750
Don Yağı (Sığır) 80-140 70
Don Yağı (Koyun) 30-100 10
Çay Tohumu Yağı 100-600
Ceviz Yağı 100
Mısır Rüşeymi Yağı 1300-2600

Kaufmann (1941); Lange (1950); Fedeli ve ark. (1966), İtoh ve ark. (1973,1974); Parodi (1973); Jeong ve ark (1974); Scher ve Vogel (1976).



2. 2.E. Yağ alkolleri
Yemeklik yağların büyü bir kısmında uzun zincirli yağ alkollerinin önemi çok azdır. Bazı bitkisel sıvı yağlarda yağ asitleri ile yağ alkollerinin esterleri olan mumlar çok az miktarda bulunur. Ancak bazı morina yağlarında çok daha fazla mum içeriğine rastlanmıştır. Bunlar kara hayvanı yağlarında veya bitkisel sıvı yağlarda büyük bir öneme sahip değildir.

2. 2.F. Tokoferoller
Tokoferoller, pek çok bitkisel yağda doğal olarak bulunan önemli izobileşenlerdir. Bunlar bitkisel yağların oksidatif stabiliteleri yönünden yardımcı olan başlıca tabii antioksidanlar olarak kabul edilmektedir. Ayrıca yağda çözünün vitamin E’nin kaynağıdırlar. Evans ve birlikte çalıştığı diğer araştırıcılar (1936), bazı bitkisel yağların sabunlaşmayan fraksiyonundan, kimyasal bakımdan birbirlerine benzeyen fakat farklı E vitamini (şimdi , β ve tokoferoller olarak bilinen) aktivitesine sahip 3 tane bileşiği ilk defa izole eden araştırmacılardı. Pennock ve arkadaşları (1964) çeşitli yağlarda bulunan diğer benzer tokoferolleri tanımlamışlardır. Doymamış yan zincirleri olan bu izomerlere “tokotrienoller” denmektedir. Scher ve İvanov (1973,1976) tokotrienollerin kendilerine tekabül eden takofenollerden daha iyi antioksidan aktiviteye sahip olduklarını göstermişlerdir. Bazı katı ve sıvı yağların tokoferol içeriği Tablo 2’de verilmiştir.








Tablo 2. Bazı katı ve sıvı yağların tokoferol içeriği

Yağ Alfa (%) Gama (%) Tokoferol
Sığır içi yağı - - 0.001
Tereyağı - - 0.003
Kakao tereyağı - - 0.003
Mısır yağı (rafine) 0.009 0.081 0.009
Pamuk yağı (ham) 0.076 0.034 0.11
Pamuk yağı (rafine) 0.060 0.024-27 0.087-0.095
Yer fıstığı (ham) 0.018-30 0.018-22 0.036-0.52
Yer fıstığı (rafine) 0.024 0.024 0.048
Ayçiçeği - - 0.07
Keten yağı - - 0.11
Buğday embriyo (ham) 0.06 - 0,18-0.48
Zeytin yağı - - 0.03
Susam yağı - - 0.018
Soya yağı 0.02 0.098 0.168
__________________
Karotenoidler ve klorofil
Karotenodiler, katı ve sıvı yağlarda tabii olarak bulunan renkli bileşiklerdir. Renk aralığı sarıdan koyu kırmızıya kadar değişir. Bunlarda rengi veren yapılarındaki konjuge çift bağlardır. Karotenoidler alkali rafinasyonla yağdan ayrılmazlar. Fakat hidrojenasyon işleminde çift bağlar indirgenir ve sonuçta da renk açılır. Karotenoidler ısıya dayanıksız olduklarından dolayı buharlı deodorizasyon işleminde de yağın rengi açılabilir. Karotenoidler sınıfından en yaygın olarak bulunan ve tanınmış bileşikler karotenlerdir. Yağların sarı renklerini bu bileşikler vermektedir. Karotenler A vitamini provitaminidirler. En ömemli izomeri β-karotendir.
Zeytinyağının yeşilimsi rengi, yeşil soya fasulyesinden elde edilmiş soya yağının rengi, olgun olmayan kolzaden elde edilen kolza yağının rengi, klorofilin mevcudiyeti yüzündendir. Pritchett ve arkadaşları (1947) , normal soya yağının litrede 1,5 mg’a kadar klorofil ihtiva edebileceğini belirtmektedir. Bu pigmentler ve pamuk yağında bulunan gossypol tipi pigmentler gibi diğer renk verici bileşikler, yağların rafinasyonu sırasında önemli miktarlarda azaltılmaktadır.

2. 2.H. Vitaminler
Yağlar, yağda çözünen A, D, E, K vitaminlerinin insanlar tarafından alınmasını sağlarlar. Katı ve sıvı yağların çoğu, vitamin E bakımından iyi bir kaynaktır. Diğer vitaminler için ise bu söz konusu değildir. Bu nedenle yağda çözünen A ve D vitaminler margarin ve sütte olduğu gibi bazı yağlı gıdalara dışarıdan ilave edilmektedir.

2. 2.I. Mineraller
Kaliteli ve iyi rafine edilmiş ticari katı ve sıvı yağlar, fosfatid kalıntılarından dolayı fosforiz düzeyinde içerir. Yine, alkali rafinasyon sonunda kalabilen sodyum sabunlarını da az miktarda (5-20 ppm) içerebilirler. Bazı ham bitkisel yağlarda çinko 0,85-1,1 ppm, bakır 0.005-1 ppm, sodyum 0,03 - 5 ppm, brom 0.01-4 ppm düzeyinde belirlenebilmektedir. Ayrıca demir, mangan, nikel gibi mineraller de yağlarda çok az miktarda (1 ppm’den çok düşük) bulunabilmektedirler.

3. YAĞ ASİTLERİ
3.1. Yağ Asitlerinin Genel Yapısı
Karbon ve hidrojen atomlarından oluşan, değişik boyda alkil zincirleri ve yağ asitlerinin asit fonksiyonunu tayin eden birkarboksil grubu (-CO-OH) ile karakterize edilen ve doğal olarak oluşan birçok yağ asidi vardır.
Yağ asitleri, zincirlerinin uzunluğuna göre ayrılma yanında, karbon grupları arasında basit (-CH2-CH2-CH2-CH2-) ya da çift bağlar (-CH2-CH=CH-CH2-) içerip içermediğine bakarak, doymuş ya da doymamış olarakta ayrılır. Öte yandan, bir yağ asidi tek bir çift bağ (tek-doymamış) ya da birçok çift bağ (çok doymamış) da içerebilir.
En yaygın olarak bulunan yağ asitleri: doymuşlar arasında palmitik asit (16:0)* ve stearik asit (18:0); tek-doymamışlar arasında oleik asit (18:1) ve daha az olarak palmitoleik asit (16:1); çok-doymamışlar arasında linoleik asit (18:2), -linolenik asit (18:3), araşidonik asit (20:4), eikosapentaenoik asit (20:5) ve dekosaheksaenoik asit (22:6); ancak, doğal olarak en fazla oluşan çok-doymamış yağ asidi linoleik asittir.
Çift bağlar, yağı daha akıcı yapar ve erime noktasını düşürür. Tereyağı, bazı margarinler, tarla kuşu ve domuz yağları gibi katı yağlar, esas olarak doymuş yağ asitleri içerir. Buna karşılık, zeytinyağı ve tohum yağları gibi sıvı yağlar ise esas olarak doymamış yağ asitleri içerir (zeytinyağında tek-doymamış bir yağ asidi olan oleik asit hepsinden fazla bulunur).


Trigliseridler, yağ asitlerinin gliserol ile oluşturduğu ester formundaki bileşiklerdir. Yağların genel olarak her 100 gr.’ını yağ asitleri oluşturur. Diğer %5’lik kısım gliserolden oluşmaktadır. Yağların fiziksel ve kimyasal özelliklerinin hemen hemen tamamı, yağ asitlerinin yağdaki oranı ve çeşitleri tarafından etkilenmektedir. Yağ asitlerinin gliserolün aktif grupları üzerindeki pozisyonu önemlidir. Yağ asitlerinin fiziksel ve kimyasal özelliklerindeki farklılıklar yağların elde edildiği bitki ve hayvanın fizyolojik ihtiyaçlarının sonucunda ortaya çıkmaktadır.
Bir yağ asidinin genel formülü :
Tablo 3. Ana bitkisel yağı sınıfları ve bu sınıflara hakim yağ asitleri
Hakim Yağ Asidi Yağ
Laurik Hindistan cevizi Palm çekirdeği Brezilya palmı
Palmitik Palm
Oleik Zeytin Fıstık
Linoleik (orta) Soya fasulyesi Pamuk Tohumu Susam Mısır
Linoleik (yüksek) Ayçiçeği Aspir
Erusik Kolza

Yağ asitlerinin sınflandırılması
3.2. A Doymuş yağ asitleri
Doymuş yağ asitleri dallanmamış karbon zinciri ihtiva ederler. Dallanmış zincirli yağ asitleri gıda olarak kullanılan yağlarda son derece az bulunur (örneğin: koyun eti ve tereyağında % 1 kadar).
10 karbondan daha az karbonlu yağ asitleri sıvı, daha fazla karbonlular katıdır. Hidrofobik karakterli çözücülerde, hidrofobiklik ve sıcaklık yükseldikçe çözünebilirlikleri artar, oysa hidrofilik çözücülerde yağ asidi zinciri uzadıkça çözünebilirlik azalır. Metobolizmada az güçlükle oksitlenip parçalanmasına karşın, oda sıcaklığında oksidasyona dirençlidirler.
4 karbonlu yağ asitlerinden itibaren çift karbon sayılıların hepsi serbest veya birleşmemiş olarak tabiatta, gliserid halinde yağlarda, monoester olarak mumlarda bulunurlar. Örneğin; palmitik asit (C16) tüm bitkisel ve hayvansal yağlarda daha az, stearik asit (C18) daha çok oranda dağılmıştır, hayvansal yağda daha çoktur.
Tablo 4’te doymuş yağ asitleri ve en çok bulundukları ürünler verilmiştir.
Tablo 4. Doymuş yağ asitleri
Sistematik İsim Geleneksel İsim Karbon atom sayısı Erime noktası (oC) Tipik yağ Kaynakları
Etanoik asit Asetik asit 2 - -
Butanoik asit Butirik asit 4 -7.9 Tereyağı
Hegzanoik asit Kapoik asit 6 -3.4 Tereyağı
Oktanoik asit Kaprilik asit 8 16.7 Hindistan cevizi
Dekanoik asit Kaprik asit 10 31.6 Hindistan cevizi
Dodekanoik asit Lavrik asit 12 44.2 Hindistan cevizi
Tetradekanoik asit Miristik asit 14 54.4. Tereyağı,Hindistan cevizi
Hegzadekanoik asit Palmitik asit 16 62.9 Pekçok katı ve sıvı yağ
Oktadekanoik asit Stearik asit 18 69.6 Pekçok katı ve sıvı yağ
Eikosanoik asit Araşidik asit 20 75.4 Yer fıstığı
Dokosanoik asit Behenik asit 22 80.0 Yer fıstığı
Tetrakosanoik asit Lignoserik asit 24 84.2 Balmumu, araşit yağı

3.2. B. Doymamış Yağ Asitleri

Karbon zinciri üzerinde çeşitli konumlarda C-C bir veya daha fazla çift bağ içeren yağ asitleri “doymamış yağ asitleri” olarak isimlendirilir. Doymuş ve doymamış bağ yapıları aşağıda gösterilmiştir.

Yağ asitleri bir çift bağ içerdikleri zaman tekli doymamış veya monoenoik olarak adlandırılırlar Birden fazla çift bağ içeren yağ asitleri çoklu doymamış veya polienoik olarak adlandırılır. Yağ asitlerinin adlandırılması için Cenova Sisteminde yağ asidi zincirinde karbon zincirinin sonundan itibaren numaralandırılır. Bu sistemde karboksil grubunun karbonu bir numara olarak
dikkate alınır ve düzenlemeler buna göre yapılır.

Çift bağların varlığından dolayı doymamış yağ asitleri doymuş yağ asitlerinden kimyasal olarak daha reaktiftir. Bu reaktivite zincirdeki çift bağ sayısına göre artmaktadır.
Doymamış yağ asitleri için kullanılan terminolojik diğer bir isimlendirme “Omega” veya “n-“ terimleri molekülün sonundaki metile (-CH3) göre yağ asidindeki kapalı çift bağın pozisyonunu ifade eder. Örneğin oleik asitte son metile göre çift bağ dokuzuncu karbondadır. Bu nedenle oleik asit bir omega -9 veya n-9 yağ asidi olarak isimlendirilir. Pekçok balık yağlarında eikosapentaenoik asit ise, bir omega -3 (n -3) yağ asidi olarak isimlendirilir. Alfa - linoleik asit ise, tabii bitkisel yağlarda bulunur ve bir omega -3 (n -3) yağ asididir.
Kara hayvanları, bitki ve deniz hayvanlarının yağlarına göre daha az doymamış yağ asitleri içerirler.
Birkaç istisna hariç tabii yağlar sadece cis-formunda bulunurlar.
Tüm doymamış yağ asitleri kuvvetli oksidasyon, polimerizasyon ve katılma gösterirler. Bu yüzden gıdanın ele geçirilmesi ve depolanması esnasında değişmeye uğrarlar. Oksidatif bozunma terimi hava O2 ile etkilenme olduğunda kullanılır.
Ayrıca yağların sertleşebilmelerinin karşılaştırılması için çift bağlara hidrojen ve halojen katılabilir.
Katı ve sıvı yağlarda bulunan bazı doymamış yağ asitleri tablo 5’te verilmiştir.
Tablo 5. Katı ve sıvı yağlarda bulunan bazı doymamış yağ asitleri
Sistematik adı Genel adı Çift bağ sayısı Karbon atom sayısı Erime noktası (oC=) Tipik yağ kaynakları
9-Dekanoik asit kaproleik asit 1 10 -- Tereyağı
9-Dodekanoik asit lauroleik asit 1 12 -- Tereyağı
9-Tetradekanoik asit miristoleik asit 1 14 18,5 Tereyağı
9-Hegzadekanoik asit palmitoleik asit 1 16 -- Bazı balık yağları, sığır yağı
9-Oktadekanoik asit oleik asit 1 18 16.3 Pekçok katı ve sıvı yağ
6-Oktadekanoik asit petroselenik asit 1 18 -- Maydanoz tohumu yağı
9-Oktadekanoik asit elaidik asit 1 18 43,7 Tereyağı
11-Oktadekanoik asit vaksenik asit 1 18 44.0 Tereyağı
9,12-Oktadekandienoik asit linoleik asit 2 18 -6.5 Bitkisel sıvı yağların pek çoğu
9,12,15- Oktadekantrienoik asit linoleik asit 3 18 12.8 Soya yağı, kolza yağı
9-Eikosanoik asit gadeleik asit 1 20 -- Bazı balık yağları
5,8,11,14- Eikosatetraenoik asit araşidonik asit 4 20 -49.5 Domuz yağı
5,8,11,14,17- Eikosapentaenoik asit -- 5 20 -- Bazı balık yağları
13-dekosenoik asit erusik asit 1 22 33.4 Düşük erusik asitli kolza yağı
4,7,10,13,16,19- dekasohegzaenoik asit -- 6 22 -- Bazı balık yağları
__________________

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder