MARGARİN ÜRETİMİ VE TRANS YAĞ ASİTLERİ
Prof. Dr. Aziz TEKİN
Ankara Üniversitesi
Başlıklar
Trans asit nedir?
Trans asit nasıl oluşur?
Hidrojenasyon
Hidrojenasyonda trans yağ asiti oluşumu
Alternatif teknolojiler
Ülkemizdeki durum
Yağ Asiti
Yemeklik yağlarda bulunan yağ asitleri büyük oranda çift karbonlu ve düz zincirlidir
Doymuş veya doymamış yapıda olabilirler
Doymamış yağ asitleri cis veya trans yapıda bulunabilir
Bitkisel yağlarda doğal yapı cis formudur
Trans yağ asiti nedir?
Oleik asit
Elaidik asit
Trans yağ asiti nasıl oluşur?
Biyokimyasal hidrojenasyon
Yüksek sıcaklık
Kısmi hidrojenasyon
Biyokimyasal hidrojenasyon
Hayvanların rumen bölgesinde rumen bakterileri tarafından üretilir
Hayvansal yağlarda %3-8 aralığında trans asit bulunabilir
Trans form daha çok vaccenik asit (trans-11-oktadesenoik asit) ve CLA yapısındadır
Yüksek sıcaklık
Rafinasyon sırasında uygulanan yüksek sıcaklıklarda (>240 ºC) trans yağ asiti oluşabilmektedir
Fiziksel rafinasyon veya deodorizasyonda uygulanan sıcaklık < 240 ºC ise, oluşan miktar genellikle %1’in altındadır
Bu nedenle rafine yağlar trans asit kaynağı olarak görülmez
Kızartma işlemleri sırasında temel dönüşüm trans dönüşümü değildir. Trans asit kullanılan yağdan kaynaklanır Kısmi hidrojenasyon En önemli trans asit kaynağıdır
Yağların katalizör eşliğinde, H2 basıncı altında ve yüksek sıcaklıkta belirli bir iyot sayısına kadar doyurulması işlemidir
Neden hidrojenasyon?
Amaca göre her türlü hammadde ile çalışılabilir Farklı fiziksel özelliklere sahip (ergime, SFC, kristal yapı, sürülebilirlik vb) yağlar elde edilebilir Yağın oksidatif stabilitesi yükselir
Yağlar bazı fonksiyonel özellikler kazanır (kristal özellikler, hava tutma, vb)
Hidrojenasyonda
ESAS TEPKİME
DOYURMA TEPKİMESİ
YAN TEPKİMELER
İZOMERİZASYON
Hidrojenasyon sırasında trans yağ asitleri oluşumuna etki eden faktörler
Katalizör tipi
Tepkime koşulları
-Tepkime sıcaklığı
-Hidrojen basıncı
-Karıştırma hızı
Ayrıca
Yağın çeşit ve nitelikleri
(başlangıçtaki kompozisyonu, rafine olup olmaması vs.)
Trans Asit Oluşumuna Katalizör Etkisi
Trans oluşumu doğrudan katalizör tipine bağlıdır
Selektif katalizörler daha yüksek trans asit oluşturmaktadır
Katalizör konsantrasyonu trans oluşumunu etkilememektedir
Destek maddelerinin (alumina, karbon, silika vb) trans asit oluşuma etkisi düşüktür
Farklı katalizörlerin trans asit oluşumuna etkileri
Farklı dozlarda Ni222 kullanımının trans asit oluşumuna etkisi
Hidrojenasyon koşullarının etkisi
Sıcaklık trans oluşumu
Karıştırma hızı trans oluşumu
Basınç (1-4 bar ) trans oluşumu
(düşük sıcaklık ve yüksek basınçlarda trans asit seviyesi düşürülebilmektedir)
Farklı hidrojenasyon koşullarının trans asit oluşumuna etkisi
Nasıl hidrojenasyon?
Kontrollü hidrojenasyon
-Selektivitesi düşük katalizör seçimi
-Selektif olmayan koşullar (düşük sıcaklık, yüksek basınç ve karıştırma hızı)
Tam hidrojenasyon
-Ergime derecesi yüksektir (65-70 ºC)
-Doğrudan kullanılmaz
-Diğer teknolojilerde katı faz olarak
kullanılabilir
Alternatif Teknolojiler
Interesterifikasyon
Fraksiyone kristalizasyon
Paçallama
Doymuş doğal yağlar veya düşük iyot sayısına sahip modifiye yağlar
Emülsifikasyon ve kristalizasyon
Hangi teknoloji?
Ürünün kullanım amacı ve buna bağlı olarak
Ürün özellikleri belirlenmelidir (SFC ve ergime özellikleri)
Buna göre trans asit üretmeyen teknolojiler araştırılmalıdır
Maliyet
Ancak endüstriyel amaçla kullanılan yağlarda trans yağ asiti oranının düşürülmesi, kullanılan ürünlerin reolojik ve duyusal özelliklerini de etkilemektedir
Hangi gıdalar trans asit içerebilir?
Sürülebilir yağlar ve margarinler
Susuz katı yağlar ve kızartma yağları
Süt yağları ve hayvansal gıdalar
bunlara bağlı olarak;
Kızartılmış gıdalar
Fırıncılık ve pastacılık
ürünleri
Ülkemizdeki Durum
Kahvaltılık margarinler
1996 , 1 ürün “sıfır” trans asit, diğerleri % 5.54-34.52 (Kayahan ve Tekin, 1994)
2002, 4 ürün “sıfır” trans asitli, diğerleri %7.7-37.8 (Tekin ve ark., 2002)
2007, kahvaltılık margarinlerin tamamında trans asit içeriği
< %1(MÜMSAD)
Ülkemizdeki Durum
Hidrojene yağ kullanılabilen ürünler
Ülkemizde üretilen bisküvi çeşitlerinde trans yağ asidi içerikleri, %1.0-30.5 (Dağlıoğlu ve ark., 2000),
Gofret, mısır cipsi, kek, kraker, milföy hamuru ise sırasıyla ortalama %21.8, %0.7, %4.6, %2.1, %2.1, %16.3 oranlarında trans yağ asiti içermektedir (Dağlıoğlu ve ark., 2002).
Ülkemizdeki Durum
Hidrojene yağ kullanılabilen ürünler
Nasıl belirlenir?
En yoğun kullanılan GC yöntemidir
metilasyon
SP 2560 (100m), CPSil 88 veya DB 23
İzotermal koşullar