Süt sektörü hakkında
Süt Proteini
Genel Protein Tanımı
Proteinler peptid bağları ile bağlanan amino asit molekülleridir.
Bir çok protein çeşidi vardır ve hepsinin kendi amino asit dizilimi mevcuttur (genellikle yüzlerce). 22 farklı çeşit amino asit ise kombine edilerek protein zinciri oluşturabilir. 9 çeşit amino asit insan vücudu tarafından üretilemez ve besinlerden alınması gerekir. Bunlara temel amino asitler denir.
Amino asitler protein zincirlerini bağlarlar ve 3 boyutlu yapılar oluştururlar. Proteinler göreli olarak düz, sıkıştırılmış globül, ve bunların aralarında bir yerde olurlar. Denatürizasyon, doğal zincirlerinden ve globül şekillerinden ayırma işlemidir. Bu doğal niteliklerinden ayırma işlemi enzimler tarafından, sindirim için, proteine kolay ulaşım için, whey proteinlerin suyu tutması için ve yoğurt üreitimi gibi sebepler için uygulanır.
Süt Proteininin Kimyası
Süt %3,3 total protein içerir. Süt proteinleri insan vücudunun ihtiyacı olan 9 temel amino asidi içerir. Proteini oluşturan %60 amino asit ineğin dietinden elde edilir. Total süt proteini ve amino asit oranı ineğin yetiştirilmesine ve genetiğine göre farklılık gösterir.
2 önemli süt proteini kategorisi kimyasal kompozisyonuna ve fiziksel özelliklerine göre tanımlanır. Kazein familyası fosfor içerir ve pH 4,6 da pıhtılaşır veya çöker. Serum (whey) proteinler fosfor içermez ve bu proteinler pH 4,6 süt solüsyonunda korunurlar. Düşük pH da pıhtılaşma ve çökertme peynir çökertmelerinin temelini oluşturur. İnek sütünde süt proteininin %82 si kazein, %18 i serum veya whey proteindir.
Proteinin kazein familyası birkaç tip kazein içerir (α-s1, α-s2 , ß, ve 6) ve her biri kendi am,no asit kompozisyonunu, genetik varyasyonlarını ve fonksiyonel özelliklerini barındırır. Kazeinler sütün içerisinde misel (micelle) denilen bir komplekste bulunur. Nununla ilgili bilgi fiziksel özellikler kısmında verilmiştir. Kazeinler amino asit kompozisyonlarına göre göreli olarak rasgele ve açık bir yapıları vardır (yüksek protein içerikli). Kazein familyasındaki yüksek fosfat kazeinin, kalsiyum ve kalsiyum fosfat tuzlarıyla etkileşime girmesine sebep olur. Bu da süt tüketicileri için iyi bir kalsiyum kaynağıdır. 6-kazeini kazein misel’in dış yüzeyinde bulunan karbonhidrat parçasıdır. (tablo 2). Peynir üretiminde bu kazein amino asitlerin arasına yapışmıştır ve bu protein parçalanmasına sebep olur. Bu kısım süt glikomakropeptid olarak adlandırılır ve fölling hastalığı olanlar için eşsiz bir kalsiyum kaynağıdır.
Serum (whey) protein yaklaşık olarak 50% ß-lactoglobulin, 20% α-lactalbumin, blood serum albumin, immunoglobulins, lactoferrin, transferrin, ve bir çok protein ve enzim içerir. Diğer sğt içerikleri gibi, her whey protein kendi karakteristik kompozisyonunu ve varyasyonlarını içerir. Whey proteinler fosfor ve sülfür içerikli amino asit içermez. Bu disülfit formlar proteinle beraber zincire yuvarlak şeklini verir. Bunlar denaturizasyon yöntemi ile kırılabilir. Bu yöntem yoğurt üretimi işleminde bir avantajdır. Çünkü proteinin çözünebileceği suyu artırır. Bu da yoğurdun kıvamı için iyidir. Bu yöntem ayrıca yiyeceklerde kullanılan whey proteinler için de uygundur. Örnek olarak et ürünleri ve sosis ürünlerinde whey proteinler kullanılır.
Bir çok whey proteinin fonksiyonları iyice belirlenmemiştir. Sütte de belirli bir fonksiyonu olmayabilir ama süt sentezinde etkilidir. ß-lactoglobulin A vitamini taşıyıcısı olarak bilinir. İlginçtir ki ß-lactoglobulin insan sütünde bulunmaz. Immuna globülin hayvan bağışıklık sisteminde etkilidir ama bu insanlarda geçerlimidir bilinmez. Laktoferrin ve transferin demir alımında ve büyük baş hayvan sütünde kullanılır.
Süt Proteininin Fiziksel Özellikleri
Sütteki kazein sütün su yüzeyinde bulunan misel adında kompleksler oluşturur. Bu miseller değişik kazeinler barındırır (α-s1, α-s2 and ß).
Kazein miseller küreseldir ve diyametrede 0,04 ten 0,3 µm ye kadardır. Bu homojen sütteki yağ globülü olan 1 µm ye göre daha küçüktür. Kazein miselleri geçirgendir ve suyun içeri ve dışarı geçimini sağlar. Buna rağmen solüsyondan dışarı çıkmaz. Isıtılabilir, soğutulabilir ve yeniden yapılandırmada yat etkisi yoktur. ß kazein, kalsiyum fosfat ile ısı değişimiyle misel’den içeri ve dışarı hareket eder ama bu besin değerini değiştirmez.
Süt Proteininin Bozulması
Proteinler enzim hareketleriyle ve ışığa maruz kalmalarıyla niteliklerini kaybedebilirler. Pre-domine etkilerden biri proteaz enzimleriyle bozulmadır. Süt proteazları değişik kaynaklardan gelir: saf süt, havayolu ile bakteri bulaşması, fermantasyon için katılan bakteri ya da sütte bulunan somatik hücreler. Yoğurt ve peynir üretiminde proteoltik içeren bakteriler süte eklenir. Diğer bir bozulma ise sütte düşük kalite ve tadını yitirmesi şeklinde olur. En öenmli proteazlardan biri de protealsistir.
Sütün içindeki amino asit metionin ve sistin ışığa duyarlıdır.
Isının Süt Proteinine Etkisi
Isıya karşı kazeinler stabildir. Kısa sürede yüksek ısı (HTST) de yapılan pastörize kazein özelliklerini etkilemez. Yüksek ısı whey protein ile kazeinin etkileşimini etkiler ama besin değerini düşürmez. Örnek olarak yüksek derecede ß-lactoglobulin kazein miselleri üzerinde bir tabaka oluşturur. Ve bu peynirin pıhtılaşmasını engeller.
Whey protein ısıya karşı daha hassastır. HTST pastörize işlemi whey proteinlerin fonksiyonel ve besin değerlerini etkilemez. Yüksek ısı bazen, örneğin yoğurtta, avantajlıdır bile. Denaturizasyon işlemi proteinlerin fiziksel yapısını etkiler ama amino asit kompozisyonunu ve besin değerlerinin etki etmez. Şiddetli ısı ise, mesela ultra yüksek pastörizasyon, amino asitleri etkileyip besin değerini düşürebilir. Herşeye rağmen whey proteindeki α-lactalbumin ısı dayanıklıdır.