3. Süt Lipidleri

3. Süt Lipidleri
Süt lipidleri; sütün kloroform, benzin ve eter gibi
maddelerde çözünen ve çoğunluğu trigliseridlerden
oluşan bileşenidir.
Lipidlerin “ süt yağı” olarak bilinen ana
trigliseridlerdir ve lipidlerin % 97-98’i oluşturur.
Ayrıca,
- Monogliseridler
- Digliseridler
- Serbest yağ asitleri
- Fosfolipidler
- Steroller (kolestrol ve kolestrol esterleri)
- Serebrozidler yer almaktadır.
bileşeni
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.
Süt lipidlerinin genel özellikleri
 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 fosfolip-protein
kompleksinin yanısıra, küreciklerin elektrik yüklerinin
negatif olması da çok etkilidir.
 Süt yağı sütün en hafif bileşenidir. Özgül ağırlığı;
20 ºC’ de 0.931 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. 27-38 ºC’dir.
 Yağların sıvı halden katı hale geçtikleri sıcaklık
derecesine “donma noktası” denir. Süt yağının donma
noktası 15-25 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.
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
CH2OH + C7H15COOH
CH2OH
C7H15COOH
Gliserid
Kaprilik asit
CH2COO-C7H15
CH2COO-C7H15 +3H2O
CH2COO-C7H15
1,2,3,kaprilik asit trigliseridi
 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.
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. 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 mol, (w/w), doymamış yağ
asitleri % 40 mol, (w/w) düzeyindedir.
Doymamış yağ asitleri içinde en fazla oleik asit bulunur (%
70).
Yağ asitlerinin fiziksel özellikleri
Yağ asitleri
Karbon
sayısı
Erime
özelliği
Suda
Oda sıcaklığında
çözünürlüğü
C4:0
C6:0
C8:0
C10:0
C12:0
C14:0
C16:0
C18:0
-7.9 ºC
-1.5
+16.5
+31.4
+43.6
+53.8
+62.6
+69.3
Çözünür
Çözünür
Çözünür
Çözünmez
Çözünmez
Çözünmez
Çözünmez
Çözünmez
Sıvı ve uçucu
Sıvı ve uçucu
Sıvı ve uçucu
Katı ve uçucu
Katı ve uçmaz
Katı ve uçmaz
Katı ve uçmaz
Katı ve uçmaz
C18:1
C18:2
C18:3
C20:4
+14
-5
-5
-49.5
Çözünmez
Çözünmez
Çözünmez
Çözünmez
Sıvı ve uçmaz
Sıvı ve uçmaz
Sıvı ve uçmaz
Sıvı ve uçmaz
Doymuş
Butirik
Kaproik
Kaprilik
Kaprik
Lavrik
Miristik
Palmitik
Stearik
Doymamış
Oleik
Linoleik
Linolenik
Araşidonik
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.
Fosfolipidler
 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), fosfatidiletanolamin
(sefalin ve kefalin), sfingomiyelin 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.
 Gerek su gerekse yağ ortamlarında polar ve
nonpolar uçlu misel oluşturma eğilimi taşırlar.
 Genelde uzun zincirli doymamış yağ asitleri fosfolipid
molekülünde yeralmaktadır.
 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.
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 %0.2-0.4
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.
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.
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.
Taze sağılmış sütteki serbest yağ asitleri daha çok
esterleşmeyen yağ asitleri şeklindedir. Buna karşın,
Bir süre depolanmış sütlerdeki serbest yağ asitleri ise
lipolitik aktivite sonucu oluşmaktadır.
Süt lipidlerindeki miktarı % 0.1’dir. Taze sütte 1,0
meq/L oldukça düşüktür. Depolama süresince 3
derecede bekletildiğinde bu miktar 3-4 katına
artmaktadır. Sütün doğal lipazı ve bakteri orijinli lipaz
bu artışta yer almaktadır.
Ransit aroma, kısa zincirli serbest yağ asitlerinden
kaynaklanmaktadır.
YAĞ GLOBÜL MEMBRAN YAPISI
Süt yağının etrafını kuşatan yağ globül membranında
(YGM) yer alan bileşenler içinde en fazla miktarda
lipitler (%40) ve proteinler (%60) bulunmaktadır.
Lipitlerin büyük bölümü polar lipitlerdir. Bu nedenle,
YGM’
nın
yapısına
ilişkin
modellerin
oluşturulmasında, sözkonusu grupların özellikleri
esas alınmaktadır.
Şekilde görüldüğü gibi, yağ globül membran yapısında
içerisinde çift katmanlı polar lipit tabakası, tek
katmanlı iç membranın üzerinde yer alır. Özgün
membran proteinleri, membranda dağılım gösterir.
YGM’nın yapısı 3 kısımdan oluşur :
 Yağ damlacığının etrafını kuşatan, polar lipitler ve
proteinlerden oluşan tek katlı “iç tabaka”,
 En dışta yer alan, polar lipitler ve proteinlerden oluşan
çift katmanlı “gerçek membran”,
 Çift katmanlı gerçek membranın iç yüzü ile tek katlı iç
tabaka arasında yer alan “elektron yoğun proteinimsi
kılıf”.
 YGM’nın büyük bölümü meme hücrelerinin apikal
plazma membranından türevlendirilmiştir. Sıvı / akıcı
mozaik modeli çift katlı gerçek membranın yapısının
açıklanmasında en geniş kabul gören yaklaşımdır
(Şekil 2).
 Bu modele göre, membran iskeletini çift katlı
fosfolipit tabakası sağlar. Membranda perifer ve
integre / transmembran proteinleri olmak üzere
başlıca iki tip protein yer almaktadır.
 Perifer membran proteinleri çift katman içine kısmen
gömülmüş veya çift katman yüzeylerine gevşek
olarak tutunmuşlardır. Transmembran proteinleri çift
katmanlı tabaka içine gömülmüşlerdir.
Sıvı / akıcı mozaik modeli
Şekil 2. Sıvı/akıcı mozaik membran modeli (Evers, J.M.2004)
 Bu grupta yer alan bazı proteinler, membranı
enlemesine içerden dışarıya doğru uzanmaktadırlar.
Çift katmanlı membranda yer alan polar lipitlerin
hidrofilik gruplarının (gliserol, fosfat) yanı sıra
glikolipit ve glikoproteinlerin karbonhidrat grupları
dışa doğru (sütün serum fazına doğru), polar
olmayan hidrokarbon zincirleri (yağ asitleri) iç tarafa
yönelmişlerdir.
 Akıcı mozaik modelinde, likit faz normal hücre
sıcaklığında
sıvı
/akıcı
halde
bulunduğu
varsayılmaktadır.
 Çift katmanda her bir lipit molekülü yatay hareket
edebilir. Bu özellik çift katmana akışkanlık, esneklik,
yüksek elektrik direnci ve polar moleküller için düşük
geçirgenlik özelliği kazandırır.
 Yağ damlacığının etrafını saran tek katlı iç tabaka
granüllü endoplazmik retikulum kaynaklıdır. İç
tabakada, polar lipitlerin hidrofobik grupları yağ
damlacığına doğru yönelmişlerdir. Kolesterol polar
lipit tabakasında yer alır.
YGM’ında yer alan lipitlerden kolin içeren fosfalipitler;
fosfatidilkolin( PC), sfingomyelin (SM) ve glikolipitler,
serebrosidler, gangliosidler en fazla membranın dış
yüzünde, diğer polar lipitlerden fosfatidiletanolamin
(PE), fosfatidilserin (PS), fosfatidilinozitol (PI) ise
membranın iç yüzünde fazla miktarlarda bulunurlar.
Özetle, süt yağı, toplam üç katlı, bir membran
tarafından kuşatılmıştır. Bu membranın ana iskeletini
oluşturan yapı sıvı/akışkan mozaik modeli ile
karakterize edilmektedir. Yağ damlacığını saran tek
katlı iç tabaka polar lipit ve proteinlerden meydana
gelmiştir. İç ve dış membran (gerçek membran)
arasında yer alan proteinimsi kılıf (10-50 nm
kalınlığında) muhtemelen salgı hücrelerinde, yağ
damlacığının granüllü endoplazmik retikulumdan
hücrenin apeks bölgesine taşınması aşamasında
oluştuğu ileri sürülmektedir.
SÜT YAĞI İNDEKSLERİ
Refraktometre İndisi
Doymamış yağ asitlernin miktarına bağlı olarak
değişen RI, inek sütünün 40 °C ‘de Abbe
Refraktometresinde değeri 1.4538-1.4578’dir.
Sabunlaşma Sayısı
1 gram yağın sabunlaşması için gerekli KOH’ in mg
olarak ifadesidir. Bu değer süt yağı için 210-235
arasında değişmektedir. Molekül ağırlığı arttıkça
sabunlaşma sayısı düşer. Dolayısıyla süt yağında
diğer yağlara göre sabunlaşma sayısı daha büyüktür.
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 24-46
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
23-33 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 1.2-2.4 dür. Diğer hayvansal ve bitkisel
yağlarda 1 veya altında değer gösterir.
Süt Lipitlerinde Meydana Gelen Kimyasal
Tepkimeler
Lipoliz
Süt yağının enzimatik hidrolizasyonudur. Lipaz enziminin
katalitik etkisi sonucu oluşur.
H2 -C-OOC-C3H7
H –C-OOC-C15H31 + 3H2O
H2-C-OOC-C15H31
H2-C-OH
C3H7COOH
H -C-OH +
H2-C-OH
2C15H31COOH
Trigliserid
Gliserin
Butirik asit
Palmitik asit
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. Ancak sütün
soğukta depolanması sırasında özellikle Pseudomonas
fluorescens, Bacterium prodigiosum, Oidium lactis,
penicillum glaucum, Cladosporium butyri tarafından
sentezlenen lipaz ısıya oldukça dayanıklıdır.
Ekstrem değerler olmasına karşın lipaz enzimi – 28.9
°C ile 146 °C kadar aktivitesini korumakta ve reaktif
hale gelmektedir.
Kendiliğinden oluşan lipoliz; membran lipazı ile
ilişkilidir. Yağ globülleri fosfolipid-protein gliserid
özelliğinde bir membran ile çevrilidir. Bu aşamada
yağ globülleri ile ilişkili olmadığı için lipaz inaktiftir. Ne
zaman süt soğutma veya ısıtma işlemine tabii
tutulursa kendiliğinden oluşan lipoliz oluşur. Soğutma
ile, yağ globülleri lipazı absorbe eder ve enzim-yağ
ilişkisi sonucu hidrolizasyon başlar.
Kendiliğinden oluşan lipolizi teşvik edilen lipolizden
ayıran en önemli özellik lipolizin soğutma ile
başlamasıdır.
Teşvik edilen lipoliz; plazma lipazı ile ilişkilidir. Plazma
içerisinde çözünebilir kazeinle ilişkili plazma lipazı
aşırı çalkalama, homojenizasyon vb. aktivasyon
etmenlerinin uygulanması ile aktifleşir. Yağ globül
membranı çalkalama ve diğer mekanik işlemlerle
parçalanır. Enzim trigliserid ile ilişkili duruma geçerek
hidrolizasyon başlar.
Lipolizin derecesi; genellikle asidite ya da süt yağının
asit değeri olarak ifade edilmektedir. Tanım olarak
100 g yağ içindeki serbest yağ asitlerinin milimol
olarak miktarıdır. Genellikle asit değeri 1 den büyük
olduğunda süt ve ürünlerinde acılık meydana
gelmektedir.
Oksidasyon
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 iki aşamada oluşmaktadır.
- İndükleme
- Aktif periyot
İndükleme periyodu; ürünlerin ransit hale gelmeden
depolanacağı süreyi belirler. Lipid oksidasyonu
otokatalitik özelliktedir. Bu olayın başlaması için sistemde
az miktarda hidroperoksitler, bakır, demir vb. metal
iyonlarının bulunması gerekir.
Yağda hidrokarbon zinciri (RH) başlatıcı tarafından R.
radikaline ayrıştırılır. Serbest radikaller oksijen alarak
peroksit içeren serbest radikalllere dönüşür.
R. +O2
ROO. +RH
ROO. (alkil peroksi radikali)
ROOH + R.
(hidroperoksit)
ROO. + C=C
ROOC-C. (serbest radikal)
Bunlar reaksiyonu başlatıcı katalizörlerdir.
Oksidasyon
sonucunda,
balığımsı,
meyvemsi,
yağımsı, salatamsı, metalimsi tatlar oluşur.
Yağların bozulmasının bir başka nedeni ise; doymamış
yağ asitlerinin oksidasyonunu, bazı enzimlerin ve
biyolojik maddelerin hızlandırmasıdır. Bitki ve
hayvanlarda çok yaygın olarak bulunan lipoksidaz
enzimi ve hematin bileşikleri bu etkiyi gösteren
biyolojik katalizörlerdir.
Oksidasyona Etkili Faktörler
 Oksidasyonda hava ile temas ve oksijen varlığı
oksidasyonu hızlandırır. Süt ve ürünlerinde hava ile
temasın kesilmesi oksidasyonu yavaşlatır.
 Pastörizasyon; yüksek derecede pastörizasyon
ürünlerin oksidatif stabilitelerini olumlu yönde
etkilemektedir. Serum proteinlerinin denaturasyonu
sonucu açığa çıkan –SH grupları antioksidan özelliği
ile bu etkiyi sağlar.
 Bakır içeriği; bakır oksidasyonda katalitik etkiye
sahiptir.
Bakırın yağ globül membranındaki
konsantrasyonu önemlidir.
 pH; düşük pH değerlerinde yani yüksek asitlikte
bakırın yağ globül membranına taşınmasına neden
olmaktadır. pH 4.6 düştüğünde kontaminasyonla
bulaşan bakırın %30-40 yağ globül membranına
taşınmaktadır.
 Mevsim; yeşil yemle besleme periyodunda elde
edilen yağların oksidatif stabilitesi daha az
olmaktadır. Doymamış yağ asitleri miktarının bu
dönemde artması bunun nedenidir.
 Askorbik asit; askorbik asit gibi bazı süt bileşenleri
de otooksidasyon reaksiyonuna katılmaktadır.
 Işık; oksidatif reaksiyonu katalize eden bir faktördür.
 Ambalaj materyali; oksidatif stabiliteye kullanılan
ambalaj materyalide etkili olmaktadır. Pastörize ve
UHT sütlerde ışık etkisi ile aroma bozukluğu
meydana gelmektedir.
 Antioksidan
maddeler;
yağları
uzun
süre
saklayabilmek için α-tokoferol, lesitin gibi kendileirde
lipid olan maddeler kullanılmaktadır. Ancak yasal
sınırlamalar vardır.
 Homojenizasyon; sütün oksidasyonunu önlediği ileri
sürülmektedir. Ancak bu diğer koşullara da bağlıdır.