4. Giriş - TANIMLAR
GIDA KİMYASI
Gıda kimyası, gıdanın bileşimini ve gıdanın
işlenmesi ve depolanması sırasında
yapısında meydana gelen değişimlerle
ilgilenen bilim dalıdır.
6. Giriş - TANIMLAR
Besin olarak hizmet eden, vücudun
beslenme ve diğer ihtiyaçlarını
karşılayan maddelerdir.
Gıda MADDESİ
7. Giriş - TANIMLAR
Türk Gıda Kodeksi Yönetmeliğinde gıda maddesinin
tanımı; tütün ve sadece ilaç olarak kullanılanlar
hariç olmak üzere, içkiler ve sakızlar ile hazırlama
ve işleme gereği kullanılan maddeler dâhil insanlar
tarafından yenilen ve içilen ham, yarı veya tam
işlenmiş her türlü maddelerdir şeklinde verilmiştir.
Gıda Maddesinin Tanımı
8. Giriş - TANIMLAR
Madde ve enerji ile ilgili beslenme ihtiyaçlarını
karşılayan maddelerdir.
Yumurta, et, süt, kuru baklagiller (nohut,
fasulye vb.), tahıllar (buğday vb.),meyveler
(çilek, portakal vb.), sebzeler (ıspanak, patates
vb.) besin maddeleridir.
BESİN MADDESİ (besin elementleri)
9. Giriş - TANIMLAR
İnsanlar tarafından hiçbir zararlı sonuç
doğurmadan vücuda alınabilen ve metabolizmada
parçalanarak değişikliğe uğrayabilen gıda
bileşenleridir
Canlıların büyüme, gelişme, sağlıklı yaşayabilmesi
için gerekli her türlü hayvansal, bitkisel
dokulardan oluşmuş yiyecek içeceklerdir.
BESİN
10. Giriş - TANIMLAR
Beslenme
Sağlıklı bir hayat için vücudun enerji
ve madde ihtiyacının karşılanmasıdır.
Bunun için vücuda alınan ham
maddeye ‘ besin ‘ denir .
11. Giriş - TANIMLAR
Besin, besin elementlerini ihtiva eder.
Vücut ihtiyaçları bu besin elementleriyle
karşılanır.
Besin elementleri veya bileşenlerinin bazıları
vücutta yapılabilirler, başkalarıyla
değiştirilebilirler, yerlerine sakıncasız başkaları
alınabilir.
12. Giriş - TANIMLAR
Vücutta hiç ya da yeteri miktarda yapılamayan,
başkalarıyla yeri değiştirilemeyen besin
elementlerine temel (esansiyel), hayat için
gerekli besin elementleri denir.
Bunlar kesinlikle dışarıdan alınmalıdır.
Bu gurupta, bazı yağ asitleri , amino asitler
vitaminler ve mineral maddeler bulunmaktadır .
13. Gıdaların Bilişimi
Gıda bileşenleri doğal bileşiklerdir.
Her ne kadar oldukça farklı bileşim ve kompleks yapıda
olsalar da, kimyasal yapıları vücudumuzda yer alan
enzimler yardımı ile parçalanabilecek ve enerji
ihtiyacımızı karşılayabilecek şekilde hazırlanmışlardır.
Bu nedenle gıda besin unsurlarını içeren bileşikler olarak
adlandırılırlar.
Tüm gıdalar kimyasal analizler yardımıyla kendilerini
meydana getiren bileşenlerine ayrıştırdılar.
18. Gıda maddelerinin kimyasal analizi
Gıda
Su
(%)
Karbonhidrat
(%)
Protein
(%)
Yağ
(%)
Lifli
Maddeler (%)
İrmik 13,1 65,6 10,3 0,8 5,8
Buğday unu 13,9 72,8 10,6 1,0 2,7
Çavdar ekmeği 42,0 36,3 7,3 1,2 8,7
Gevrek ekmek 7,0 63,2 10,1 1,4 16,9
Buğday ekmeği 38,3 49,7 8,2 1,2 4,5
Bezelye, dane ve kuru 10,9 56,1 22,7 1,4 19,1
Ceviz 1,9 5,2 6,2 26,9 2,8
Çilek reçeli 33,3 58,2 0,4 - 0,3
Bira 90,6 2,9 0,5 - 0,2
19. Enerji veren gıda bileşenleri ile enerji
vermeyenler olmak üzere ikiye ayrılırlar
Bunlardan enerji verenler;
1-Karbonhidratlar
2-Proteinler
3-Yağlar
Enerji vermeyen (akalorik) ancak vücut
çalışmasında önemli görevleri olanlar;
4-Vitaminler
5-Mineraller
6-Su
20. Gıda bilimi
Gıda bilimi, gıda maddelerinin üretimini,
işlenmesini, değerlendirilmesini, muhafaza
edilmesini, ambalajlanmasını, nakliyesini ve
tüketimini konu alan bilim dalıdır.
Bu bilim dalı, kimya, biyoloji, beslenme ve
mühendislik bilimleri ile iç içedir.
21. Gıda bilimi
Uygulamalı kimyanın bir kolu olan gıda kimyası,
gıda maddelerinin nitelik ve niceliklerini, oluşum,
üretim, hazırlama aşamalarında kimyasal
yapılarını ve meydana gelen reaksiyonları, gıda
analiz ve muhafaza yöntemlerini ele alan bilim
dalıdır.
22. Gıda bilimi
Gıda kimyası bize gıdaların muhafaza, hazırlama, işleme
gibi gıda teknolojisi aşamalarının daha iyi
anlaşılabilmesini ve gıda maddelerinin kullanılması için
uygun şartları temin eder.
Gıda kimyasının konuları arasında gıdalarda beklenen
bozulma reaksiyonlarını ve bunları engellemek için
gerekli değişkenleri ortaya koymak gibi konularda vardır.
23. Gıda bilimi
Günümüzde gıda sanayinde meydana gelen hızlı gelişmeler
ile gıda maddeleri üretiminde yeni teknikler geliştirilmiş
ve yeni formülasyonlarla ürün çeşitliliği de oldukça
artmıştır.
Standart ve yüksek kalitede uzun süre muhafaza edilebilen
gıda maddeleri tüketiciye sunulabilmektedir.
Aynı zamanda toplumların beslenme modelleri de
değişmiştir.
Özellikle daha çok hazır veya yarı hazır gıdaya yönelme
söz konusudur.
24.
25. Su
Hava gibi su da bütün canlı organizmaların vazgeçilmez
gıda maddesidir.
Çünkü hayvansal ve bitkisel organizmalar susuz
kalamazlar.
Yetişkin bir insan kasları yaklaşık %74, iç organları da
%80 oranında su içermektedir.
Vücudun %10’luk su kaybında fonksiyonel bozukluklar
baş gösterir. %15’lik kaybında ölüm meydana gelebilir.
26. Gıdalarda Suyun Varlığı
Pek çok gıdanın temel unsuru sudur ve gıdanın
özelliklerini de önemli düzeyde etkiler.
Gıda değeri (tuz, vitamin, şeker, pigment vb.
gıda bileşeni için çözücü özelliğe sahiptir),
Gıda muhafazası (su içeriği ile enzimatik,
mikrobiyolojik ve kimyasal bozulmalar
arasında yakın bir ilişki vardır)i
27. Gıdalarda Suyun Varlığı
Gıdanın ticari değeri (genel olarak su
miktarı artıkça gıdanın değeri düşer),
Gıdanın işleme teknolojisi, gıda yapısı (su
ile protein, karbonhidrat, lipid, tuzlar vb.
gıda bileşene ile etkileşime girerek yapıyı
etkiler)
Duyusal kalitesi (tat, lezzet ve sululuk)
28. Gıdalarda Suyun Varlığı
Gıdalar Su Oranı (%) Gıdalar Su Oranı (%)
Domates suyu 95 Peynir 37
Karpuz 95 Reçel 28
Ispanak 93 Bal 17
Lahana 92 Margarin 17
Süt 87 Tereyağı 15
Patates 85 Kuru üzüm 15
Elma 82 Buğday unu 12
Balık eti 80 Makarna 12
Muz 78 Kavrulmuş kahve 5
Tavuk eti 74 Süt tozu 4
Yumurta 74 Şeker (kahverenkli) 1-2
Sığır eti 65 Balık yağı 0
Sosis 60 Rafine sıvı yağ 0
Peynir 37 Rafine şeker 0
29. Gıdalarda Suyun Varlığı
Gıda teknolojisinin pek çok uygulamasında, gıdadaki
su, gıdayı çevreleyen atmosfer ile dengede değildir.
Böyle durumlarda, gıdanın su içeriği zamanla
değişim göstermektedir.
Gıdaların muhafazası ve kalitelerinin korunması
içerdikleri suyun kimyasal, biyokimyasal ve
mikrobiyolojik etkilerinin kontrol altında tutulması
ile mümkün olmaktadır.
30. Gıdalarda Suyun Varlığı
Ayrıca gıdadaki suyun yapıya ne şekilde
bağlı olduğu, çeşitli kimyasal, enzimatik ve
mikrobiyolojik faaliyetler için kullanabilme
durumunun da bilinmesi gerekmektedir.
Bitkisel ve hayvansal gıdaların bilişimindeki
suyun farklı formlarda bulunduğu
bilinmektedir.
31. Serbest Su
Gıda içerisinde çözücü olarak bulunan sudur.
Gıdada bulunan çeşitli besin elementleri serbest
su içerisinde erimiş halde bulunmaktadır.
Bundan dolayı serbest suya solvent su da denir ve
soğutulduğunda donabilir.
Fiziksel olarak doku içerisine hapsedilmiştir.
32. Serbest Su
Su haricindeki bileşiklerde uzak konumda bulunan,
başlıca su-su hidrojen bağları ile yapıya katılan su
formudur.
Gıdalarda en çok bulunan ve kolay ayrışabilen bir su
formdur.
Gıdalardaki çeşitli bozulmalar serbest suyun
varlığında olmaktadır.
Ayrıca gıdada fiziksel değişmelere de neden olabilir.
33. Serbest Su
Gıdaların muhafaza sürelerinin artırılmasında
kullanılan yöntemlerin (kurutma, konsantre etme,
tuz ve şeker ilavesi vb.) çoğunluğu serbest su
içeriğinin azaltılması esasına dayanmaktadır.
Aynı gıdaların dondurulmasında oluşan buz
kristalleri nedeniyle de söz konusudur.
34. Absorbe Su
Gıdada yarı bağlı veya tabaka halinde bulunan sudur.
Gıda bileşenlerinin veya yapısal moleküllerin yüzeyine
ince bir film halinde (çok tabaka) bağlanmıştır.
Genelde proteinlerin ve polisakkaritlerin civarında
lokalize olmuştur.
Bu su formu, gıdanın içerisinde bulunan toplam suyun
yaklaşık %10-15’ini oluşturur.
35. Bağlı Su
Gıdada bileşenlerinin yapısına girmiş veya bunlara
tek bir molekül tabakası halinde H bağları ile
balanmış su formudur.
Diğer bir ifadeyle protein, karbonhidrat, asit ve
tuzlara hidrojen bağları ile bağlanmış sudur.
Bu formdaki suya hidratize su, hidrasyon suyu,
kristal su veya kimyasal su isimleri de verilir.
36. Bağlı Su
Bu su formunun gıdadaki oranı yaklaşık %3-5 civarındadır.
Serbest suya göre farklı özelliklere sahip olan bağlı su, -40
ºC’de donmayan su formudur.
Kompleks sistemlerde su faklı şekillerde bağlı (yapısal su,
komşu su) olabilir.
Bağlı su kimyasal ve biyokimyasal reaksiyonlarda
kullanılmaz.
Mikroorganizmalar tarafından da kullanılamaz.
37. Suyun Özellikleri
Su, gıda kimyası açısından iki yönden önemlidir.
Öncelikle su gıda maddeleri üretiminde ham madde olarak
kullanılır. Su, gıda yasası tüzükler, ve yönetmeliklerine
tabidir. Bunun için içme suyunda istenen şartları dikkate
almak gereklidir.
İkinci olarak da su gıdaların bileşeni olarak bulunur ve
insan vücudunun bileşeni olarak da önemli fonksiyonları
yerine getirmektedir.
38. Gıda Üretimi için Suyun Önemli Özellikleri
1. Çözücü madde olarak uygunluğu.
2. Kabarma materyali olarak uygunluğu.
3. Erime ve kaynama sıcaklığı.
4. Sertlik derecesi.
5. Su aktivitesi.
39. Çözücü madde olarak Su
İnsan, hayvan ve bitkilerde tüm hayati olaylar
suya bağlıdır. Çünkü pek çok biyokimyasal
reaksiyon yalnız sulu çözeltilerde meydana
gelmektedir.
Su, katı bir maddenin molekülleri arasında
kohezyon kuvveti (birleşik kuvvet) zıt yönlü
iyonların elektrikli çekimini yenebilecek
durumdadır.
40. Suyun Molekül Yapısı
Su molekülü, dipol karakterdedir; çevresindeki
elektrik yükü dağılımı üniform değildir. Su
molekülünün oksijen tarafı elektronlardan zengindir
ve lokal bir negatif (−) yüklü bölge oluşturur;
hidrojen tarafı da elektronlardan fakirdir ve lokal bir
pozitif (+) yüklü bölge oluşturur
Su, bir polar moleküldür. Oksijen atomu bölgesi
kısmen negatif, hidrojen atomları bölgesi ise kısmen
pozitif yük gösterir.
41. Çözünme olayı
Çözücünün su olduğu sistemlerde
su molekülleri ile çevrilmiş
pozitif veya negatif yüklü
iyonlara hidrate iyon denir.
Örneğin NaCl çözünmesinde,
etrafı su molekülleri ile çevrilmiş
olan Na+ ve Cl- iyonları birer
hidrate iyondur.
42. Çözeltilerin Çeşitleri
Çözücü maddeler içinde çözünen parçacıkların
büyüklüklerine bağlı olarak çözeltiler farklılık
gösterirler.
Çözelti Çeşidi Parçacık
büyüklüğü
Atom sayısı Özellikleri Örnekler
Hakiki çözelti
10-7 cm’ye
kadar
103 atoma kadar
Optik olarak homojen,
yani ışığa karşı tamamen
berrak
Tuz çözeltileri,
seyreltik asit ve
baz çözeltileri vb.
Kolloidal çözelti 10-7,10-5 cm 103-109 atom
Işığa karşı bulanık
(kayganlık meydana
getirme)
Protein çözeltileri
vb.
Süspansiyonlar
Emülsiyonlar
10-5 den daha
fazla
109 atomdan
fazla
Bulanık, şeffaf olmayan,
farklı oranda karışım
mümkün
Soğuk sudaki
nişasta çözeltisi,
süt vb.
43. Kabarma Materyali Olarak Su
Suyun varlığında hacim artış (şişme) gösteren yüksek
moleküllü bileşikler, nişasta , glikojen, albümin, globülini
hemoglobin vb. maddelerdir.
Şişebilen maddeler kendilerinin molekül büyüklüklerinden
dolayı hakiki çözelti olarak ortaya çıkmazlar.
Bunlar ekseriya kolloidal çözelti halinde veya süspansiyon
çözelti olarak bulunurlar.
Şişme maddelere sıcaklık, asitler, bazlar, ve enzimler
şişmemiş durumundan daha kolay etki edilebilmektedir. Bu
şekilde en iyi sindirilebilirlik meydana gelir.
44. Suyun Donma ve Kaynama Sıcaklığı
Suyun donma sıcaklığı 760 mm Hg (1 atm) basınçta 0 °C dir.
Dondurulmuş sudan elde edilen buzlardan gıda maddelerinin
üretiminde soğuk materyal olarak ve hammadde olarak yararlanılır.
Birçok gıdanın, yüksek su oranı başarılı olarak dondurulmak
suretiyle konserve etme için temel teşkil eder.
45. Uygun tuzların ilavesiyle suyun donma sıcaklığının
düşürülebilmesi gıdaların dondurularak muhafazası
için özel bir öneme sahiptir.
Donma noktası düşme derecesi tuz konsantrasyonuna
bağlıdır.
Örneğin 30 g NaCl ve 100 g buz, soğuk bir karışımla
sıcaklık -21 °C’ye kadar düşürülür.
Suyun Donma ve Kaynama Sıcaklığı
46. Suyun kaynama sıcaklığı 760 mmHg basıncında 100
°C’dir.
Kaynayan su ve su buharı, gıdaların üretiminde
her şeyden önce pişirmede sıcaklık taşıyıcı madde
olarak görev yapar.
Suyun kaynama sıcaklığı basınca bağlıdır.
Gıdalar vakum altında bozulmayacağı çok düşük
sıcaklıkta ısıtılır ve içerisindeki su uçurulur.
Suyun Donma ve Kaynama Sıcaklığı
48. Suyun Sertliği
Yüzey suları ve kaynak suları toprak tabaklarından
çözünmüş olan değişik miktarlarda mineral içerir.
Özellikle Ca ve Mg tuzları önemlidir. Bunlar suyun sertliğini
oluşturur.
Suyun sertliği deyiminde, sabunlarda çözünmeyen, kireç
sabunu oluşturan, sertlik meydana getirici tuzların oranı
anlaşılmaktadır.
Sert su ile ellerin yıkanmasında el üzerinde sert ve kaba bir
his oluşur.
49. Et ve baklagiller sert suda zor pişerler.
Sert su ile yapılan çay ve kahvenin tadı kötüleşir.
Sert su ısıtma tesislerinde kazanlarda kireç
taşlarını oluşturarak makineleri bozabilir.
Sert sular serinleticidir.
Suyun Sertliği
50. Suyun toplam sertliği karbonat sertliği (KS, geçici sertlik)
ve karbonat olmayan (KOS, kalıcı sertlik) sertlikten oluşur.
Karbonat sertlik yapıcılar Ca ve Mg bikarbonatlardır.
Nitrik, sülfürik, hidroklorik, fosforik ve salisik asitlerin Ca
ve Mg tuzları ise karbonat olmayan setliği oluşturur.
Suyun sertlik ölçüsü için Ca tuzları miktarı kullanılır.
1o sertlik 1 lt sudaki 1 mg CaO veya 2.4 mg CaSO4 veya 1.8
mg CaCO3 miktarına eşittir.
Suyun Sertliği
Toplam sertlik (SB)=KS + KOS
51. Sertlik derecesine göre suların sınıflandırması
Sertlik Bütünü
Suyun Cinsi
mmol/l °d
<1,3 <7 Yumuşak
1,3-2,5 7-14 Orta sert
2,5-3,8 14-21 Sert
>3,8 >21 Çok sert
52. İçilecek iyi suların sertlik derecesi 5’den yukarı
olmamalıdır.
Sertlik derecesi 30’a kadar olan sular içilebilir.
60’dan fazla olanlar ise olağanüstü sert sular olup
hiçbir yerde kullanılmazlar.
Sertlik derecesine göre suların sınıflandırması
53. Su aktivitesi
Su besinin kimyasal ve mikrobiyal bozunmasında
oldukça etkili bir rol oynar.
Gıda maddelerindeki suyun özellik ve
davranışlarının bilinmesi gerekir.
Suyun termal özellikleri dondurma ve kurutma
gibi işlemler açısından çok önemlidir.
54. Suyun besin maddesindeki durumu, besinin su
içeriği ve bulunduğu ortamın bağıl nemliliği
arasındaki ilişki tanımlanır ki buna ‘su aktivitesi’
denir.
Besin maddesinin içerdiği su miktarına uygun
düşen bağıl nemliliğe ise ‘Bağıl Nem Dengesi’
denir.
Su aktivitesi
55. 𝑎 𝑤 =
𝑃1
𝑃0
× 100
aw = Su aktivitesi.
P1 Besin maddesi suyunun kısmi basıncını.
P0 Saf suyun buhar basıncını (aynı sıcaklıkta)
𝑎 𝑤 =
𝐷𝑒𝑛𝑔𝑒 𝑏𝑎ğ𝚤𝑙 𝑛𝑒𝑚𝑖
100
Saf suyun su aktivitesi 1,00’dir ve %100 bağıl neme
eşdeğerdir.
Su aktivitesi
56. Bazı gıdaların su aktivitesi değerleri
Gıda maddesi aw Gıda maddesi aw
Sucuk 0.96 Marmelatlar 0.82
Salam 0.82-0.85 Bal 0.75
Kuru meyveler 0.72-0.80 Çikolata, Şekerleme 0.5-0.6
Taze et, sebze ve meyveler 0.9-1.0 Kek miksleri, Kraker 0.2-0.3
Kurutulmuş yumurta, kakao 0.4 Tuzlanmış balık 0.7-0.8
aw Su Oranı (%) Örnek
0.9-0.999 >%50 Taze et, meyve, sebze, peynir
0.6-0.9 %10-50 Reçel, bazı peynirler, kurutulmuş
meyveler, kek
<0.6 Tahıllar, yemişler, kurutulmuş gıdalar
57. Su aktivitesi ve gıdaların bozulması
Mikroorganizmaların yaşamalarını optimum devam
ettirebilmeleri açısından lüzumlu olan minimum su
oranına ihtiyaçları vardır.
Bu bilgiler gıdaların konserve edilebilmesi açısından
önemli bulunmaktadır.
Su aktivitesi Mikroorganizma cinsi
0,91-0,95 Bakteriler
0,88 Mayalar
0,80 Küfler
0,75 Halofilik bakteriler (tuzu seven)
0,70 Ozmofilik Mikroorganizmalar (yüksek şekerli ortamda gelişenler)
0,65 Kserofilik Mikroorganizmalar (kuraklığı seven)
58. Gıdanın bozulmasında ilk reaksiyon yağların
acılaşmasıdır ve 0-0.2 su aktivitesi değerinde
oldukça yaygındır.
Su aktivitesi ve gıdaların bozulması
59. İkinci reaksiyonlar Maillard reaksiyonlarıdır ve
enzimatik olmayan esmerleşme reaksiyonları
olarak önemlidir. Bu olaylar 0.6-0.7 su aktivitesi
değerlerinde maksimum hıza ulaşır.
Depolama ve ambalajlamada su aktivitesi
önemlidir.
Su aktivitesi ve gıdaların bozulması
61. Gıda Üretimi İçin Hammadde Olarak
İçme Suyu
1. İçme suyu hiçbir patojen mikroorgarnizma
içermemelidir.
2. Toksik maddelerden arınmış olmalıdır.
3. Berrak ve serin olmalı, hoş bir tat göstermelidir.
4. Renksiz ve kokusuz olmalıdır.
5. Belirli bir sertlik derecesinde olmalıdır.
62. İçme Suyunun Temizlenmesi
Tabiatta bulunan sular içme suyun için aranan tüm
şartları çok nadiren yerine getirirler.
Suyun özelliklerinin düzeltmesi için yalnız bir
temizleme yöntemi mi yoksa çok sayıda birbiri
ardına uygulanan yöntemlerin mi kullanılacağı
ilgili suyun durumuna bağlıdır.
64. Ödevler
1. Grup, Gıdanın donma ve kaynama sıcaklığını
belirtilmesi
2. Grup, Su aktivitesi, tanımı, muhafazada etkisi,
ölçümü
3. Grup, Gıdanın denge bağıl nemi, hava nem
ölçümü.
4. Grup, Su gıda işleme temizlemesi