Kızartma, gıdaların tat ve tüketilebilirlik kalitesini geliştirmek amacı ile uygulanan bir temel işlemdir. Ayrıca kızartma işlemi sırasında uygulanan yüksek sıcaklık nedeniyle gıdadaki suyun büyük kısmı uçurulduğu gibi büyük ölçüde mikroorganizma ve enzim inaktivasyonu da sağlanır. Bu nedenle kızartılmış gıdaların raf ömrü diğer pişirme teknikleri ile hazırlanan gıdalara kıyasla daha uzun olmaktadır. Ancak balık ve kümes hayvanlarından elde edilen ürünlerde, içerdikleri nem oranının kızartma sonrasında bile yüksek olması, onların raf ömürlerinin diğer kızartılmış ürünlere kıyasla daha kısa olmasına yol açmaktadır. Çünkü bu tür gıdaların depolanmaları sırasında, kendilerine ait yağların sıvı karakterde olması ve daha yüksek nem içermeleri daha kolay kontanine olmalarına neden olmaktadır. Kızartılmış yiyecekler birkaç günlük süre için bile olsa dondurularak saklanmalıdır. Ancak ön kızartma işlemi yapılarak nem oranı düşürülen patates cipsi uygun sıcaklıkta tutulmaları halinde 12 aya kadar depolanabilmektedir. Bu tür gıdalarda uygun ambalaj malzemesi seçimi ve uygun depolama koşullarının sağlanması çok önemlidir.
1.2. Kızartmanın Kuramı ve Çeşitleri Gıda sıcak yağın içine daldırıldığında, yüzey sıcaklığı hızla yükselir ve içerdiği su buharlaşarak uzaklaşmaya başlar. Ancak kısa süre sonra gıdanın yüzeyinde oluşan kuruma sonucu içe doğru ilerleyen bir kabuklaşma olur. Daha sonra gıdanın yüzey sıcaklığı yağın sıcaklığına kadar yükselir. Bu aşamadaki ısı transfer oranı, gıda ile yağ arasındaki sıcaklık farkına ve kızartılan gıdanın ısı transfer katsayısına bağlıdır. Oluşan kabuk değişik çaplarda kapilar kanallar içeren gözenekli bir katmandır. Gıdada uzaklaşan su buharı öncelikle geniş çaplı gözeneklerden uzaklaşırken oluşan boşluklar yağ tarafından doldurulur. Ancak buhar öncelikle gıda yüzeyinde yağdan oluşan ince film tabakasını aşmak zorundadır. Bu fim tabakasının kalınlığı yağın viskozitesi veya akıcılığına bağlı olup ısı transfer hızını belirlemektedir. Bu arada gıda maddesi içinde oluşan su buharı basıncı; oluşacak nem kaybının ardındaki en önemli güçtür. Bir gıda maddesinin tam olarak kızarmış bir ürüne dönüşebilmesi için gerekli optimum süre, şu etkenlere bağlıdır;
•Gıdanın tipi •Yaın kızartma sırasındaki sıcaklığı •Kızartma yöntemi (sığ ya da derin) •Gıda maddesinin dilim kalınlığı •Lezzet ve kalite açısından beklenen değişiklik düzeyi
Nem içeriği yüksek olan gıdalar soğuk nokta denilen merkezde, mikroorganizmalarının aktivasyonlarını sağlayana ve istenen organoleptik değişimler oluşana dek kızartılmalıdır. Bu durum özellikle et ürünleri gibi patojen bakterilerin üreyip gelişmelerine uygun ortam oluşturan gıdaların hazırlanmasında çok önemlidir.
Sıcaklık derecesi seçimi; •Üründe istenen niteliklere ve • Ekonomik koşullara bağlı olarak yapılır •Sıcaklık yüksek olursa; •İşlem süresi kısalır •Üretim hızı artar. Ancak; •Kullanılan yağın serbest asitliği hızla yükselir. •Kullanılan yağın akışkanlık, tat ve koku gibi özelliklerinde hızlı bir düşüş olur. •Yağın kullanım süresi azalırken ürünün maliyeti artar. •Bu sıcaklıkta uzun süre tutulursa termik parçalanma ile bir aldehit olan AKROLEİN oluşur. Bu madde hem sağlığa zararlıdır hem de yağ yüzeyinde mavi renkte bir sis oluşturarak atmosfer sağlığı açısından sakınca yaratmaktadır. •Sıcaklık seçiminde üründe istenen nitelikler de önemlidir; •Örneğin yüzeyde kabuk oluşumu yanında, iç kısmın nemli kalması istenen ürünlerde yüksek derecede kızartma yapılır ve bu şekilde süratli bir kabuk oluşumu sağlanır.
Böylece; •Hem ürünün aşırı nem kaybı önlenir •Hem de ısının ürünün iç tarafına doğru aşırı transferi önlenir •Tamamen kurutulması istenen ürünlerde düşük bir sıcaklık uygulanır ve böylece kabuk oluşumu geciktirilip nemin uzaklaşması sağlanır. Isı transferindeki farklılıklar esas alınarak kızartma işlemi 2 gruba ayrılmaktadır:
1.2.1. Temaslı (Sığ) Kızartma Bu yöntemde, birim hacme düşen yüzey alanı büyük olan kızartma sistemlerinden yararlanılır. Bu tip kızartmada kullanılan yağ tabakasının kalınlığı, kızartılacak materyal yüzeyinin ısıtıcı yüzeyle yapabildiği temas oranına bağlı olarak değişir. Bu yöntemle ısıtma sathından gıda yüzeyine olması gereken ısı transferi, ince bir yağ tabakaları aracılığı ile sağlanacak ortamdaki ısı transferinin hemen tümü şekil !’de görüldüğü üzere kanelüksiyon yolu ile oluşmaktadır.
1.2.2. Derin Kızartma Derin kızartma, ısı transferinin yağ içinde konveksiyon ve gıda maddesinde kondüksiyon yolu ile oluştuğu bir yöntemdir. Bu yöntemde şekil 1’de görüldüğü gibi gıda yüzeyi yağ tarafından tümüyle sarıldığı için her noktada ısı transferi eşittir ve kızartma tek düze olur. Bu yöntem her türlü gıdaya uygulanabilmesine karşın düzensiz yüzeye sahip olan gıdalarda; oluşan taşmalardan dolayı yağ kaybı artabilmektedir. Bu teknikte başlangıçtaki ısı transfer katsayısı gıda yüzeyinde kabuk oluşumundan sonra su buharının neden olduğu türbülans sonucu yükselmektedir. Ancak buharlaşma hızı çok yüksek olduğunda bu katsayı değeri tekrar düşmektedir
1.3. Kızartma Ekipmanları Sığ kızartma işleminde yüzeysel ya da temaslı kızartma ekipmanları kullanılır. Ancak ticari açıdan derin kızartma ekipmanları daha büyük önem taşır.
Bu ekipmanlar paslanmaz çelikten yapılmış bir taşıyıcı bant ile bu bant tarafından kızartılacak materyalin içinde taşındığı ve termostatik sıcaklık kontrollü bir yağ tankından oluşur. Eğer gıdanın yoğunluğu yağdan fazla ise kızartma işlemi sorunsuz yapılır, ancak gıdanın yoğunluğu yağdan az ise daldırıcı banttan yararlanılır. Bu sistemlerde kızartma süresi hem bant hızına hem de sıcaklığa bağlıdır. Ve saatte 15 tona kadar gıda kızartabilecek kapasiteye sahiptirler.
Kızartma sonucu kirlenen yağ ısıtıcı ve filtrelerden geçirilerek temizlenir. Ayrıca kızartma sırasındaki yağın viskozitesi ya da akışkanlığı, gerekli optimum ısı transferi ve minimum taşma kaybı açılarından önemlidir. Bu nedenle en uygun viskoziteye, yağdaki serbest asitlik % 0.4 olacak şekilde ısıtıldığında ulaşılabilmektedir. Taşmayı engellemek için yağa metil silikon gibi maddelerin katılması tavsiye edilmektedir.
1.4. Kızartma İşlemlerinin Beslenme Açısından Etkileri Atmosfer oksijenine açık olarak ve yüksek sıcaklıklarda yapılan kızartma işlemi, kullanılan kızartma yağının ve kızartılan ürünün, oluşan kimi bozulma ürünleri nedeniyle insan sağlığı açısından önem taşımaktadır. Bu nedenle kızartma işlemleri sırasında alınacak kimi önlemler yanında; yağların özgün nitelikte olması ve bu niteliklerin bilinmesi için de gerek üründe gerekse yağda ne tür değişimlerin ve tepkimelerin olduğunun belirlenmesi gerekir. Böylece etkili önlemlerin verimi çok kolay olabilmektedir.
1.4.1. Yağlarda Oluşan Değişiklikler Genellikle indüksiyon periyodu olarak tanımlanan ve her yağ için şekilde görüldüğü gibi, değişebilen bu sürede, oluşan oksidatif tepkimelerin büyük bir çoğunluğu, yağın içerdiği doğal antioksidan maddelerin oksidasyonu şeklinde ortaya çıkar.
Yağ asitlerinin oksidasyonu ile oluşan tat ve koku bozucu okside maddelerin miktarları, bu süre içinde yağın tüketimini engellemeyen bir düzeyde kalır. Ancak yağın nem ve oksijenin bulunduğu bir ortamda kızartma sıcaklığına kadar ısıtılması ile oluşan oksidatif ve hidrolitik tepkimeler ile uçucu karbonilli bileşikler, kısa zincirli asitler, oksi asitler, keto asitler, epoksi asitler ve alkoller oluşur. Bunlar da tat ve koku bozulması yanında dönme ve renk koyulaşmasına neden olurlar. Yağların oksijensiz ortamda ısıtılması halinde ise yağda viskozite artışına ve ortamda ısı transfer katsayısının düşmesine neden olan siklik bileşiklerle, yüksek moleküllü polimerizasyon ürünleri oluşur. Ancak bu ürünler nötr olmaları nedeniyle yağın organoleptik özelliklerini pek etkilemezler. Ayrıca yağlarda oluşan oksidatif tepkimeler sonucu retinol, karotenoidler ve tokofrolles gibi maddelerden her birisinin parçalanması yağın besin değerinde kayıplara, renk ve aromasında istenmeyen değişikliklere neden olmaktadır.
Normal koşullarda oluşan otoksidasyon tepkimelerinden farklı olarak, kızartma işlemi sırasında oluşan oksidatif tepkimeler, 60°C’nın üzerindeki bir sıcaklıkta gerçekleştiğinden, aslında bir termik oksidasyondur. Bu oksidasyon tipinde oluşan hidroperoksitlerin parçalanmaları ile ortaya çıkan ürünler çok aktif maddelerdir ve bu nedenle esas aktif radikallerin oluşumunda, allil gruba bağlı karbon atomu seçiciliği ortadan kalkmaktadır. Bunun sonucu olarak doymuş yağ asitleri çok kuvvetli ekoldatif tepkimeler oluşur ve ortamda başta metil ketonlar olmak üzere çok sayıda ve çok çeşitte oksidasyon ürünü oluşmaktadır.
Yağlar yüksek sıcaklıklarda ısıtıldığında, doymuş ya da asitlerinin - oksidasyonunu, dekarboksilasyon ve metil ketonların oluşumu izler. Oysa hidroperoksitlerin yüksek sıcaklık derecelerindeki - oksidasyonu sonucu, oksidatif tepkimelerden farklı olarak aldehitler oluşmakta ve bunların doymamış yapıda olanları kızartma koşullarında hızla parçalanmaktadır. Kızartma koşullarında oluşan uçucu maddeler etkin tat ve koku maddeleri olup bunlar üründe kızartma tadına neden olan doymamış yapıdaki laktonlardır. Laktonlar linoleik asidin oksidasyonu sonucu oluşup, başlangıçta hoşa giden bir koku verirken yağın ısıtılmasına devam edilmesi durumunda bozulmuş bir tat ve kokuya neden olmaktadır. Doymamış yağ asitlerinin termik oksidasyonunda önce izolen yağ asitleri konjuge yapıla dönüşür, daha sonra da, sübstitüe olmuş yağ asitlerindeki oko, oksi ve karboksil gurupları yapıdan uzaklaştırılarak, yine doymamış fakat halkalı yapıdaki sikloheksanları verirler.
Tüm bu tepkimeler sonucu, kızartma yağının iyot sayısı düşerken, diğer yandan oluşan dimerler nedeniyle yağın kıvam ve viskozitesi artar. Ayrıca yapıda fazlaca oksi bileşiklerin oluşumu ise; yağın hidroksil ve benzidin sayısının yükselmesine neden olur.
1.4.2. Kızartılan Ürünlerde Oluşan Değişiklikler Kızartma sırasındaki renk dönüşümü üzerinde birinci derecede mallarda tepkimesi etkili olmakla birlikte ortamda oluşan uçucu bileşiklerin gıda tarafından emilmesi koku, tat ve renk oluşumu üzerine etkili olmaktadır. Bununla birlikte kızartılan gıdada renk ve aroma oluşumu üzerine etkili olan başlıca kızartma koşulları şunlardır: •Kullanılan yağın niteliği •Kullanılan yağın üretim tarihi •Uygulanan sıcaklık derecesi ve süresi •Kullanılan yağın daha önce ısıl işlem görmüşlüğü ve düzeyi •Gıda maddesinin dilim kalınlığı ve yüzey özellikleri •Kızartmadan sonra uygulanan işlemler
Kızartılmış gıdada oluşan yüzey dokusunun özellikleri, gıda maddesinin içerdiği protein ve polimerik karbonhidratlar ile yağda meydana gelen değişikliklere bağlı olarak ortaya çıkmaktadır. Besleyicilik değeri ise, uygulanan kızartma yöntemi ve sıcaklık derecesi ile ilgilidir. Örneğin dondurulmuş gıdalarda derin kızartma uygulanır. Yüksek sıcaklıkta kızartma ile meydana gelen süratli kabuk oluşumu gıda içinde ısı transferini zorlaştırır. Böylece içteki tepkimelerin oluşumu yavaşladığından gıdadaki besin değeri kaybı daha yavaş ve daha az düzeyde olur. Kızartma işlemi gıdada kurumaya neden olarak, raf ömrünün uzamasını sağlarken, özellikle yağda eriyen vitaminlerde ortaya çıkan kayıp sonucu gıdanın besleyici değerinin önemli derecede düşmesine neden olur. Örneğin E vitamini kızartma sırasında gıda yüzeyinde oluşan gevrek kabuk tarafından emilmekte ve daha sonraki depolama süresince, okside olarak kayba uğramaktadır. Buna karşın yapılan araştırmalar kızartılan patateslerdeki C vitamini kaybının, harlanan patateslerdekine kıyasla daha düşük derecede olduğunu ortaya koymuş. Çünkü ortamdaki C vitamini, düşük nem derecelerindeki sıcak ortamlarda Dehidro Askorbik Asit halinde akümüle olurken, haşlama koşullarında hidrolize olarak 2.3 diketoglukonik asite dönüşüp vitamin niteliğini kaybeder.
Kızartılan gıdadaki pratein kalitesi değişimi maillard tepkimesine bağlı olarak ortaya çıkmaktadır. Ancak gıdadaki karbonhidratlar ile mineral maddelerde herhangi bir değişim saptanamamıştır. Bunun yanında sıcaklığa veya O2’ye duyarlı olan ve suda eriyen vitaminlerde kızartma koşullarında büyük ölçüde yitirilmektedir.
1.5. Kızartma Yağlarında İstenen Özellikler Kızartma işlemleri sırasında yağlarda oluşan tüm değişikliklere atmosfer oksijeni, yüksek sıcaklık ve yağın doymamışlığı şeklindeki üç temel faktör etkili olmaktadır. Oluşan bu değişikliklerin büyük bir kısmı ise termik oksidasyon tepkimelerine bağlı olarak ortaya çıkmaktadır. Ayrıca doymamış bileşiklerin önemli bir kısmı oksi-polimerizasyon tepkimeleri sonucu yüksek moleküllü polimer ürünleri vermektedir.
Kızartma işleminde kullanılan yağların doymamış bileşen içeriğini düşürmek üzere kısmi hidrojenasyon gibi teknolojilerden yararlanılmaktadır. Hava oksijenin etkisini önlemek için ise kızartma işlemini havasız ya da inert bir gaz ortamında yürütmek düşünülse de bu hem çok zor hem de pahalı olmaktadır. Ayrıca yağın dayanıklılığını artırabilmek için antioksidan maddeler kullanılmaktadır.
Değinilen faktörlerden sıcaklık derecesi, kızartılan gıdada beklenen niteliklerin oluşumu açısından ele alınması gerekir. Bugüne değin yapılan çalışmalar sonucu uygun kızartma sıcaklığı; 180°C civarında bir değer olarak belirlenmiştir. Yani başlangıçta 180-190°C olan yağın sıcaklığı gıdanın içine atılması ile gıdanın miktarına bağlı olarak 150-160°C’ye düşerse de gıdadan suyun uçmasından sonra tekrar 180°C civarında bir sıcaklığa ulaşmaktadır. Bu nedenle kızartma sıcaklığı konusunda, yağda ve gıdada oluşacak sakıncalı tepkimeler yönünden alınabilecek bir önlem, hemen hemen yok gibidir.
Bu açıklamalar ışığında, tüketildiğinde insan sağlığını tehdit etmeyen kızartılmış bir gıda üretebilmek için eldeki tek olanak termik oksidasyona dayanıklı yağ tiplerinin geliştirilmesidir. Bu nedenle de yağın yağ asitleri bileşimi, triglisorit yapısı, ısıl işlemler yönünden geçmişi ve antioksidan maddeler yükü gibi nitelikleri önem kazanmaktadır.
Yağların oksidasyonunda pek çok faktör etkilidir (ısı, ışık, v.b.) ancak bu oluşumda gerekli enerji miktarı, karbon atomuna bağlı olan H atomu sayısına göre değişmektedir. Stearik asitten bir hidrojen atomunun ayrılarak aktif radikal oluşması için 98-101 kcal’lik bir ısı enerjisi gerekirken, allil gurubu içeren oleik asitte bu oluşum için sadece 77 kcal gerekmektedir. Yağların ısınma ısısının ortalama 0.5 cal/g olduğu düşünülürse, aktif radikal oluşturması için stearik asidin 200°C’lik bir sıcaklığa ulaşması gerekirken bu değer olek asit için 150°C’dir. Buna bağlı olarak hiç allil gurubu içermeyen stearik asitte oksidasyon görece hızı 1 iken, bir adet allil gurubu içeren oleik asitte 100, 2 adet allil grubu içeren linoleik asitte 1200, üç adet allil grubu içeren linolenik asitte ise 2500’dür.
Bu veriler ışığında soya, ayçiçeği, mısır özü ve kanola gibi doymamış yağ asitlerini fazlaca içeren sıvı yağların derin ve tekrarlayan kızartma işlemlerinde uzun süre kullanılmaları sağlık açısından sakıncalı olarak değerlendirilmektedir. Çünkü bu yağlar oksidatif tepkimelere karşı oldukça eğimlidirler.
Günümüzde kızartma işlemlerinde kullanılan katı ve sıvı yağlarda bulunması gereken niteliklerin bazıları şunlardır; 1)Renk; sıvı yağlarda açık sarı, katı yağ fazı içeren kıvamlı yağlarda beyaz 2)Koku; oksidasyon sonucu oluşan iğneleyici özellikteki acılık tadı ve kokusu bulunmamalıdır. 3)Serbest asitlik; % 0.1’den az olmalıdır 4)Proksit sayısı; 1’den az olmalıdır 5)Polimer bileşikler yükü; en çok % 1 olmalıdır 6)Dumanlama noktası; mutlaka 200°C’nin üzerinde olmalıdır 7)Hiç laurik asit içermemelidirler Ayrıca kızartma işleminde kullanılacak yağların hiç laurik asit içermemesi yanında, linolenik asit içeriğinin % 2’yi geçmemesi gerektiği ve polar bileşikler yükünün % 27’yi serbest asitliğin % 2.5’i aşması ve dumanlama noktasının 170°C’nın altında olması halinde bu yağ hiçbir şekilde kızartma işlemlerinde kullanılmaz.
1.6. Kızartma Yağı Üretimi Kızartma işleminde çözümlenmesi gereken en önemli sorun hem kendi yapısında, hem de içinde kızartılan ürünlerde, olumsuz değişikliklere mümkün olduğunca fırsat vermeyecek bir yağ çeşidinin geliştirilmesidir. Ancak günümüze değin evdeki mutfakların, toplum tüketim merkezlerinin ya da sanayinin onayladığı bir yağ tipi henüz geliştirilememiştir.
Bu durumun başlıca nedenleri, kızartılmış ürünlere yönelik farklı tüketim alışkanlıkları ile kızartılmış ürün hazırlamada yararlanılan yöntem ve alt yapı farklılıklarıdır. Örneğin batı toplumlarında kızartılmış ürünlerin sıcak olarak tüketilmesi, genel bir tercih ve alışkanlık olarak ortaya çıkarken, Türkiye gibi damak ve görünüş zevkinin daha bir ağırlık kazandığı karakteristik ülke mutfaklarında, kızartılmış ürünlerin çoğunlukla soğuk yemekler kapsamında sofralarda yer almaktadır. Ayrıca özellikle Akdeniz mutfaklarında olduğu gibi, kızartılmış gıdaların ve özellikle sebzelerin soğuk olarak tüketildikleri göz önüne alındığında, kızartma yağı olarak kullanılacak yağların oksidatif kararlılığı kadar, donmaya da kristalizasyon sıcaklıklarının da büyük önem taşıdığı anlaşılır. Çünkü kızartılmış bir gıdanın üzerinde, tüketiciye sunulduğu sıcaklık derecesine bağlı olarak, kıvamlı ya da donmuş yağ partiküllerinin bulunması şüphesiz tüketici açısından itici olmaktadır.
Akdeniz mutfaklarında kızartılmış sebzelerin servis edilme sıcaklığı, buzdolabı koşullarından (+5°C) oda sıcaklığı koşullarına (+20°C) kadar değişen bir sıcaklık yelpazesi gösterebilmektedir. Bu uygulamaya koşut olarak da, bu tip mutfaklarda kızartma yağı olarak kullanılacak yağların, daha düşük sıcaklık derecelerinde katı bir kıvam gösterseler dahi, +5°C’’en başlayarak, katı yağ oranlarının sıfır veya sıfıra çok yakın bir değere sahip olması gerekir. Özellikle içerdikleri katı yağ oranları yönünden değinilen nitelikteki yağları üretmek için sıvı yağlarla katı yağları paçallamak oksidatif kararlık yönünden olumlu olmanın yanında, kolay bir üretim yöntemi olarak düşünülse de yağın kristal yapısı yönünden irdeleme yapıldığında; sağlanan oksidatif kararlık kadar başarılı olduğu söylenemez. Çünkü; paçallama yolu ile üretilen kızartma yağlarında karşımızda yer alan sıvı yağlara ait çok doymamış karakterdeki tripliseritlerin sıcaklık ve hava oksijenine karşı gösterdikleri duyarlık değişmemektedir. Paçallarda düşük derecelerde görülen kristal oluşturmada baskın nitelik açısından; doymuş trigliserit miktarının düşürülüp doymamış yapıdaki tripliserit miktarının arttırılması ile yağa daha özgün bir yapı kazandırılmaktadır.
