Slayt 1 - WordPress.com

KARBONHİDRATLAR
İlk kez Fransız kimyacılar tarafından analiz
edilerek C, H ve O olmak üzere sadece üç çeşit
elementten oluştukları, O ve H elementlerini 1/2
oranında içerdikleri görülmüştür. Bu yüzden genel
kapalı formülleri CnH2nOn şeklinde gösterilmiştir.
Ancak bazı karbonhidratlar bu kapalı formüle
uymazlar. Çünkü C, H ve O dışında bazı
elementler de bulunabilir.
Bunun dışında, asetik asit, laktik asit gibi bazı
bileşikler de bu kapalı formüle uyduğu halde
karbonhidratlar grubuna dahil değildir. Ayrıca
genel formülü farklı olup karbonhidrat olan
(deoksiriboz) bileşikler bulunmaktadır.
Deoksiriboz
• Karbondioksit asimilasyonu ile yeşil bitkilerde
fotosentez sonucu oluşurlar.
• Enerji kaynağıdır.
• Bitkiler ve hayvanlar için çatı maddeleri olarak
da görev almaktadır.
• Depo maddesi olarak depolanır (nişasta ve
glikojen).
• Sindirilemeyen karbonhidratlar diyet veya
fonksiyonel lif olarak beslenmede yararlıdır.
• Doğrudan
tüketimi
yanında,
gıdalarda
tatlandırıcı, jel yapıcı, stabilize edici, kıvam
arttırıcı, yağları ikame edici ve kalori azaltıcı gibi
bir çok teknolojik fonksiyonları da vardır.
• Bir dizi kimyasal reaksiyon sonunda gıda
boyaları
ve
aroma
maddelerine
dönüştürülebilirler.
Doğada yeşil bitkiler ve
algler tarafından fotosentez
sonucu oluşurlar. Bu olay,
güneş ışığı enerjisinin
yardımıyla oluşan karbondioksit
asimilasyonudur. Karbondioksit
ile su, güneş ışığının yardımıyla
birleşmesi sonucunda glukoz ve
oksijene dönüşür. Özel enzimler
etkisi ile glukoz moleküllerinden
yüksek polimer nişasta oluşur.
Üretilen glukoz genelde
sakkaroz olarak taşınır. Fakat
nişasta olarak depolanır.
Karbonhidratlardan glukoz, sakkaroz, nişasta
ve selüloz gibi başlıcaları en iyi bilenen organik
bileşiklerdir. Bunların dışında kimyasal özellikleri
sebebiyle diğer bir kısım bileşikler de örneğin
pektinler, alginatlar, amino şekerler ve şeker
alkolleri de karbonhidratlara dahildirler.
Karbonhidratların Kimyasal Yapısı
Karbonhidratlar sakkaritler olarak isimlendirilir.
Karbonhidratlar polihidroksi aldehitler, polihidroksi
ketonlardır ve bunların türevleri olarak tanımlamak
en doğrusudur. Bu tarif deoksişekerleri, şeker
alkollerini, şeker asitlerini ve amino şekerleri de
kapsamaktadır.
Molekül büyüklüğüne göre karbonhidratlar
aşağıdaki şekilde gruplara ayrılırlar.
Monosakkaritler
Di ve Oligosakkaritler
Polisakkaritler
Monosakkaritler
Basit şekerler monosakkaritlerdir. Karbon
atomları zinciri dallanmamıştır. Hidrolizle daha
basit şekerlere parçalanmazlar.
Monosakkaritlerin her birisi moleküldeki C atomu
sayısıyla birbirlerinden ayırt edilir. Dolayısıyla
moleküler büyüklük, başka bir ifade ile karbon
zincirinin uzunluğuna göre trioz, tetroz, pentoz,
heksoz, heptoz, oktoz olarak gruplandırılır.
Bunların içerisinde en önemli grup heksozlardır
(molekülde 6 oksijen ve 6 karbon atomu
bulunmaktadır).
Beş veya daha fazla C
atomu içeren
monosakkaritler halka
yapısındadırlar. Monosakkarit
moleküllerinin yüzde olarak
çok az bir kısmı zincir
formunda bulunurlar.
Monosakkaritler suda
çözünürlerse kısa bir zaman
sonra halka formu ile zincir
formu molekülleri arasında
bir denge meydana gelir.
Zincir formlu moleküllerin
oranı örneğin glukozda %
0,1’in altında bulunur.
Özellikleri;
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Hücre zarından geçerler,
Hidrolize uğramazlar,
Kan ve doku sıvısında bulunurlar,
Karbonhidratların yapıtaşlarıdır,
Fotosentezin ilk ürünleridir,
Hücrede depolanmazlar,
Riboz ve deoksiriboz nukleik asitlerin yapısına katılırlar,
Suda çözünürler,
Protein ve yağlarla bileşik oluşturabilirler,
Enerji verici olarak kullanılırlar,
Yapılarında glikozit bağı bulunmaz,
Benedikt çözeltisiyle ısıtılırsa kiremit kırmızısı renk
verirler
Oligosakkaritler
Monosakkaritler birbirleri ile glukozidik bağlarla
bağlanarak glukozidleri oluştururlar. 2-10
monosakkaritten oluşan (bazı kaynaklarda 2-20
monosakkarit) glukozidler, oligosakkarit olarak
tanımlanmaktadır. Oligosakkaritler (oligo=birkaç)
kendini oluşturan monosakkarit sayısına göre
(disakkarit, trisakkarit, tetrasakkarit)
isimlendirilmektedir.
Teorik olarak mümkün olan oligosakkarit sayısı çok
büyüktür. Buna karşın, bunlardan çok azı gıda maddelerinde
büyük miktarlarda bulunmaktadır. Doğada yaygın olarak
bulunan oligosakkaritlerin başlıca yapı taşları genelde glukoz,
galaktoz ve fruktozdur.
Disakkaritler
• Doğada en çok rastlanan oligosakkaritler
disakkaritlerdir. Disakkaritler iki monosakkarit
molekülünün birleşmesinden meydana gelirler.
Heksoz moleküllerinin çeşidine göre farklı
disakkarit molekülleri ortaya çıkar. Başlıca
disakkaritlerden tabiatta laktoz ve sakkaroz
serbest olarak bulunur. Maltoz ve sellobiyoz ise
serbest halde bulunmaz. Gentibioz ve trehaloz
ise bazı bitkilerde serbest halde bulundukları gibi
glukozidlerin yapılarında bulunurlar.
Laktoz memeli canlılarda, sakkaroz bitkilerde ve
trehaloz böceklerin dolaşım sistemlerinde depolama
özellikleri ile tanınan ve canlı organizma yapısında hayati
önem taşıyan disakkaritlerdir.
Beyin sinir hücreleri ile gelişmekte olan kırmızı
kan hücrelerinin sentezi veya fonksiyonları için
enerji kaynağı olarak glukoza ihtiyaç vardır. Enerji
diyette sadece yağlardan temin edilirse söz konusu
hücrelerin fonksiyonları gerçekleşmez. Yetersiz
karbonhidrat alımında proteinler parçalanarak
glukoza dönüşür ve proteinler enerji kaynağı olarak
kullanılmış olduğundan kendi fonksiyonlarını yerine
getiremezler. Karbonhidratların ihtiyaç düzeyinde
diyetle alımıyla proteinin enerji kaynağı olarak
kullanımının önlenmesine karbonhidratların proteini
koruyucu etkisi denilmektedir.
Gıda sanayii açısından karbonhidratlar
arasında, sindirilemeyen oligosakkaritler öne
çıkmaktadır. Besinsel lif özelliklerinin yanında,
prebiyotik (gastrointestinal mikroflora
kompozisyonunda ve/veya aktivitesinde yararlı
değişiklikler yapabilen seçici olarak fermente
edilebilen bileşikler) ve yağ ikame edici gibi
çeşitli fonksiyonel özelliklerinden dolayı gıda
sanayii için önemlidirler. Bebek mamaları,
fermente süt ürünleri, kahvaltılık tahıllar,
dondurma, fırıncılık ürünleri gibi çok çeşitli
ürünlerde kullanılırlar.
Yağ İkame Ediciler
Yağ ikame ediciler, fiziksel ve kimyasal özellikler
bakımından yağa benzeyen gıda katkılarıdır. Bir yağ ikame
edici yağın verdiği ağız hissi, zenginlik, yumuşaklık ve
yağlılığı sağlamalı, duyusal bir denge için tat bileşenleriyle
yağa benzer ilişkide olmalıdır. Yağ ikame edicilerin üründe
yeniden oluşturduğu özellikler içinde en başarılısı dokudur.
Protein kökenli yağ ikame edicilerin yağa göre daha az
lipofilik olmasından dolayı sağladığı duyusal özelliklerin sınırlı
olduğu görülmektedir. Karbonhidrat kökenli yağ ikame
ediciler, dokusal özellikleri suyu bağlayarak sağlar. Yağlılık ve
gevreklik sağlamak amacıyla ürünün doğal su içeriği arttırılır
ancak bu kez raf ömrü problemleri ortaya çıkar.
Gıdalarda Karbonhidratların
Varlığı
Karbonhidratlar bitkisel
gıdalarda yaygın olarak bulunur.
Bitkisel hücrelerin katı
bileşenleri karbonhidratlardan
meydana gelmiştir.
Metabolizma olayları sebebiyle,
hayvansal gıdalarda
karbonhidratlar çok az
miktarlarda bulunmaktadır.
Bazı Gıdaların Karbonhidrat Oranları
Gıda
maddesi
Elma
Toplam
şeker
(%)
14,5
Monosakkarit
Disakkarit
Glukoz
Sakkaroz
Fruktoz
Mannoz
%
Polisakkarit
%
1,17
3,78
6,04
eser
Nişasta
Selüloz
1,5
1,0
Üzüm
17,5
Glukoz
Fruktoz
Sakkaroz
Mannoz
5,35
5,33
1,32
2,19
Selüloz
0,6
Çilek
8,4
Glukoz
Fruktoz
Sakkaroz
Mannoz
2,09
2,40
1,037
0,07
Selüloz
1,3
Havuç
9,7
Glukoz
Fruktoz
Sakkaroz
0,85
0,85
4,25
Nişasta
Selüloz
7,8
1,0
Soğan
8,7
Glukoz
Fruktoz
Sakkaroz
2,07
1,09
0,89
Selüloz
0,71
Gıda
maddesi
Toplam
şeker (%)
Monosakkarit
Disakkarit
%
Polisakkarit
%
Yer Fıstığı
18,6
Sakkaroz
4–12
Selüloz
0,7
Patates
17,1
-
-
Nişasta
Selüloz
14,0
0,5
Tatlı Patates
26,1
Glukoz
Sakkaroz
0,87
2–3
Nişasta
Selüloz
14,7
0,7
Tatlı Mısır
22,1
Sakkaroz
12–17
Selüloz
0,7
Bal
82,3
Glukoz
Fruktoz
Sakkaroz
28–35
34–41
1–5
-
-
Et
-
Glukoz
0,01
Glikojen
0,10
Süt
4,9
Laktoz
4,9
-
-
Şeker Pancarı
18–20
Sakkaroz
18–20
-
-
Şeker Üretimi
Pancardan şeker üretimi:
• Meydan İşleri:
Ağustos ayı sonlarında hasadına başlanıp işlenmek
üzere peyderpey fabrikalara getirilen pancarlar tartılarak ön
bir temizleme işleminden geçirilir. Toprak ve çamurlarından
büyük ölçüde ayrıldıktan sonra silolara alınır. Pancarın
silolardan fabrikaya ulaşması kanallar vasıtasıyla yapılır.
Pancarlar kanallardan basınçlı suyla sevk edilirken
toprağından tamamen temizlenmesi için yıkama
tesislerinden geçirilirler.
• Pancarın Yıkanması:
Kanallardan basınçlı suyla fabrikaya sevk edilerek
toprağından ve kumunda tamamen arınması için yıkama
tesisinden geçirilir. Toprağıyla birlikte tüm taş ve kumundan
da ayrılan pancarlar, bir sevk bandıyla fabrikaya alınarak
pancar (bunkerlerine) doldurulur.
• Pancarların Kesilmesi:
Pancar Bunkerlerine alınan pancarlar kesme
makinelerinde 4 – 8 mm. Kalınlığında ve 10 cm
uzunluğunda kıyımlara dönüştürülür. Buradan da altında
bir tartım kantarı bulunan banttan geçirilip haşlama
teknesine alınır.
• Şerbet Üretimi:
Kıyım işleminden sonra ilk olarak dönüş şerbetiyle
muamele gören şekerli kıyım, diffüzyona sevk edilir.
(Kıyımlardan şerbet üreten sistemlere diffüzör denir.)
Diffüzörlerde sıcak su ile belirli bir süre işlem gören
kıyımdan, şeker ve bir miktarda yabancı madde suya
geçer. Sonuçta şekerce zenginleşmiş kıyımlar ham şerbet
olarak işletmeye alınır. Şekeri azalmış kıyımlar ise
diffüzörlerden sulu pancar posası olarak çıkartılır.
Şekerden ayrılmış olan kıyım sulu pancar posası,
(küspe) preslerden geçirildikten sonra hayvan yemi olarak
değerlendirilir. Kıyımlarda şekeri alınması 70° C sıcaklıkta
ve 1 saatlik bir zamanda gerçekleşir. Koyu renkli şekerli su
(ham şerbet) ise haşlama teknesinden çekiş yapılarak
işlem görmek üzere arıtım tesislerine gönderilir.
• Şerbetin Arıtımı:
Arıtım tesislerine gelen ham şerbet içinde şeker
dışında bazı yabancı maddelerde bulunmaktadır. Son
aşamada üretilecek olan Beyaz şekerin kalitesi ve verimin
arttırılması amacıyla ham şerbetin içerisinde bulunan
yabancı maddelerden arıtılmak üzere yapılan işlemlere
şerbet arıtımı denir ve bu işlemler arıtım tesislerinde
gerçekleştirilir.
Şerbet arıtımı ham şerbetin kireç sütü ve
karbondioksit gazıyla bir dizi işleme tabi tutulmasıyla
gerçekleştirilir. Daha sona süzülerek %12 – 15 şeker
içeren sulu şerbet elde edilir. Şerbetin arıtımıyla şerbetin
kristalizasyonunu engelleyen maddeler şerbetten
uzaklaştırılmış olur. Şerbet, arıtımının tamamlanması için
iki defa daha karbonhidratlamaya tabi tutulur.
• Şerbetin Koyulaştırılması:
Arıtılan şerbetin içerisinde fazla miktarda su
bulunmaktadır. Bu suyun bir kısmı kaynatılarak uçurulur
ve içerisinde yaklaşık % 60 şeker bulunan ve içerisinde
daha çok kuru madde içeren koyu bir şerbet elde edilir.
Daha sonra bu şurup son defa filitrasyon işleminden
geçirilerek pişirim istasyonuna sevk edilir.
• Rafine Süzme ve Eritme:
Pişirimden önce koyu şerbet şeker ihtiva eden diğer
ara ürünlerle karıştırılarak belli şeker içeriğinde standart
bir şurup haline getirilir. İçerisinde kristal halinde şeker
ve şeker dışı maddeler bulunan bu şurup kristal vakum
kazanlarında pişirilir ve kristal haldeki bu ürüne de (lapa)
denir.
• Lapanın Santrifüjlenmesi ve Şekerin
Ambalajlanması:
Bol kristalli bu lapa, santrifüjlerde işlenerek kristalleşmiş
şeker şurubundan ayrılır. Santrifüjler, dikey eksen etrafında
dönen delikli silindirik tamburlardan oluşmaktadır. Hafif
rutubetli olan bu şeker, kurutuculara alınarak burada buharla
ısıtılmış sıcak havayla ısıtılarak kurutulur ve kuru kristal elde
edilir. Kurutula bu şeker eleklerden geçirilerek temizlenir.
Temizlenmiş ve kurutulmuş bu şekerin bir kısmı küp şeker
ünitesine gönderilerek döner kalıplı tamburlarda sıkıştırılmak
suretiyle küp şeker elde edilir ve ambalajlanır. Diğer kısmı
ise 50 Kg’lık torbalara doldurularak piyasaya verilmek üzere
ambara teslim edilir.