Süt Proteinleri

Süt en iyi protein kaynaklarından birisidir. İnek sütü ortalama %3,4-3,8 protein içerir. En genel anlamda proteinler; insanların büyüme ve gelişmeleri için gerekli olan temel maddelerden biridir. Ayrıca vücudun azot dengesi içinde gereklidir. İnsan vücudunu oluşturan hücrelerin büyük bir kısmı ile ****bolik reaksiyonların oluşmasını sağlayan enzimlerde protein yapısındadır. Doğada proteinin oluşumu şu şekilde açıklanabilir:
N + CO2 + H2O + Işık enerjisi Protein
Proteinlerin bileşimi %45-50 C, %6-8 H, %20-25 O, %15-17 N, %0,2-2,5 S, %1 P oluşturur. Proteinler kendilerini meydana getiren aminoasitlerin peptit bağlarıyla bağlanmasıyla oluşur. Genelde renksiz, amorf bileşiklerdir. Yalnız birkaçı örneğin hemoglobin renkli ve kristaldir, proteinlerin parçalanmış ara ürünleri molekül büyüklüğü sırasına göre proteozlar, peptonlar ve polipeptitlerdir.
Proteinleri meydana getiren bazı aminoasitler insan vücudu tarafından yapılamaz ve mutlaka dışarıdan alınması gerekir. Bu tür aminoasitler eksojen yada esansiyel aminoasit adını alır. Esansiyel aminoasitler biyolojik değeri yüksek proteinleri oluşturur, proteinlerin biyolojik değerleri; emilen besin maddesi azotunun 100 kısmından vücut maddesi azotuna dönüşebilen kısmı ile deyimlenir. Bu bakımdan süt albümini en yüksek biyolojik değerdedir. Buna 100 değeri verilirse diğer bazı besin proteinlerinin biyolojik değerleri şu şekildedir:
Süt Albümini 100
Et, Balık, Yumurta Proteini 95
Patates Proteini 80
Ispanak Proteini 64
Bezelye Proteini 56
Buğday Proteini 50
Baklagiller Proteini 30
Sütte bulunan esansiyel aminoasitler, Lisin lösin, İzolösin, Valin, Fenilalanin, Treonin, Triptofan, Histidin ve Arginindir. Sütte bulunan esansiyel olmayan aminoasitler; Glisin, Alanin, Serin, Sistein, Sistin, Prolin, Metionin, Tirozin, Hidroksiprolin, Asparagin asit ve Glutamin asittir.
Et, balık, süt ve bunların türevlerinden alınan proteinlerin %75-80’i vücut proteinlerine dönüştürülür. Yetişkin bir insanın günlük protein ihtiyacı kg. başına 1 gr. Olarak tanımlanır. Bazı proteinler büyüme, gelişme ve canlılığın sürmesi için gerekli tüm aminoasitler vardır. Süt proteini kazein bu niteliktedir. Bazı proteinlerde canlılığın devamı için yeterli olabilirken büyüme ve gelişme üzerine etkileri azdır. Tahıllardaki gliadin bu özelliktedir.
Sütün protein olmayan azotlu maddeleri ise epeyce çeşitli olup bunlar süt toplam azotunun %6 azotunu taşırlar. Protein olmayan azotlu maddeler; aminoasitler, üre, amonyak, kreatin ürik asit, proteoz ve peptonlardır. Bundan başka kesitin ve tiamin, nikotinik asit gibi vitamin bileşenleri de az miktarda azot taşırlar.
Çözelti durumunda dağılmış bir proteinin kollodal tanecikleri ısı etkisinde çözünmeyen bir protein vermek üzere birleşmeye eğilimlidir. Bu biçim çökelmeye pıhtılaşma (=Koagülasyon) denir. Alkol prolaminlerin dışındaki proteinleri pıhtılaştırır. Bunun yanı sıra proteinler kolloidal olarak dağılmış bulundukları çözeltilerde kolay köpüklenirler. Süt ve kan bunun örnekleridir. Bunlar çalkalandıklarında köpürürler, ısıtmakla proteinler giderek ayrışır ve kuvvetli yanmış yün yada saç kokusu verirler. Bunun yanı sıra renk reaksiyonları da gösterirler. Proteinlerin sindirim sisteminden emilimi ve sindirilmesi farklılıklar gösterir. Çiğ proteinler zor sindirilirken, pişmiş proteinler daha kolay sindirilmektedirler. Proteinlerin sindirilme oranları; yumurta, et, süt gibi besinlerde %98, tahıl proteinlerinde %78-85, kuru baklagil proteinlerinde %78 civarındadır. Proteinlerin en iyi sindirilmesi ve kullanımı anne sütünde görülür.
Süt proteinleri üç ana grupta toplanırlar. Sütün başlıca proteini kazeindir. İnek sütünde $3 oranında bulunur. Bundan başka laktoalbümin %0,5 ve laktoglobülin %0,05 ve pek daha az oranlarda başka proteinler vardır.


Özetle yağı alınmış süt proteini 4 bölüme ayrılabilir.
Süt Proteinleri Toplam Proteinin % Bölümü
Kazein 76 – 86
Laktoalbümin 9 – 18
Laktoglobülin 1,4 – 3,1
Proteoz – Pepton 2 - 6

Bu proteinlerin aralarındaki oran genellikle hayvanların bir tür özelliğidir. Genellikle albüminli sütler yüksek sıcaklıklara dayanamaz. Kazeinli sütler ise yüksek sıcaklıklara dayanır. Peynir mayası etkisiyle sert ve büyük daneli pıhtı verirler. Albüminli sütler ise peynir mayası ile daha yumuşak ve küçük daneli pıhtı verirler. Bu nedenle albüminli sütlerin hazım oranı daha yüksektir. Proteinler sütte kolloid halde bulunurlar. Proteinlerin en zor eridikleri, en kolay eridikleri ve en kolay pıhtılaştıkları pH dereceleri farklıdır. Bayat süt soğukta pıhtılaşmadığı halde ısıtılınca hemen kesilerek pıhtılaşma süratle ortaya çıkar.
Süt Proteinlerinin Fraksiyonlanması
Süt (Yağı Alınmış)
Asit ilavesi (pH 4,6) ve Filtrasyon



Çökelek Filtrat
(Serum Proteinleri, Peynir altı suyu)

(NH4)2 SO4 ile %50 doy.
Mg SO4 ile doy. ve Filtrasyon



Çökelek Filtrat
(Laktoglobülin) (Laktoalbümin)
(Proteoz – pepton)

Bu fraksiyonlama ancak ısıtılmamış süt için geçerlidir. Kaynatılmış ve soğutulmuş sütün pH ‘sı 4,6 ‘ya ayarlanırsa kazein yanında plazma proteinleri de büyük ölçüde çökelirler. Bu prensipten yararlanarak sütün kaynatılıp kaynatılmadığı belirlenebilir.
KAZEİN :
Yalnız sütte bulunan bir maddedir. Sütün en büyük protein kısmını teşkil eder. Süt proteininde %80 civarındadır. İnek sütünde kazein miktarı genelde %2,63 iken koyunda %4,5, keçide ise %3,1 civarındadır. Kazeine %0,8 oranında fosforik asit taşıması bakımından fosfoproteinde denir. Kazeinin 1 gramında 1,84 mg. galaktoz, 1,11 mg. glukoz ve 0,53 mg. mannoz mevcuttur.
Proteinli maddeler, serbest yağ asitleri, süt yağı sütün yüzey aktivitesini belirler. Kazein oranının yükselmesiyle yüzey gerilimi azalır. Kazein tatsız, kokusuz billurî olmayan bir maddedir. Kazein azot yüzdesi 15,68 olarak kabul edilmekte ve protein faktörü olarak 100 : 15,68 = 6,38 alınmaktadır. Kazein sütte, içinde yaklaşık %6 kalloidol kalsiyumfosfat yerleşmiş kalsiyum kazeinat halinde bulunur. Kazeinin saf bir protein olmayıp α,β,γ kazein diye adlandırılan birbirine benzeyen en az üç protein bileşeninden oluştuğu elektroforezle gösterilmiştir. Süt kazeini ile yumurta vitellini arasında büyük bir benzerlik olup besinlerde bulunan iki iyi bilinen fosfoproteindirler. Her ikisinin de hidrolizinden aynı amino asitler elde edilmektedirler.
Kazein asit yada rennin enzimi ile çöktürülebilir. Bu şekilde kesilen süt suyunda ısı ile denatüre olabilen diğer proteinler kalır. Ayrıca süt NaCl ile doyurulursa da kazein çöker ve süzüntüde albümin ve globülin bulunur. Rennin ile çöktürülmüş kazeine parakazein denir. Renninle çöktürülmüş kazein, asitle çöktürülmüş kazeinden sütte bulunduğu gibi karmaşık proteini daha çok simgeler. Asitle çöktürülen kazeine serbest kazein olarak bakılabilir. Kazein asit karakterde olduğundan bazlarla gerçek tuzlar yapar.
Kazein sütten asit ilavesi ile izoelektrik noktası pH 4,6 ‘Da çöker veya süt kendi kendine ekşidiği zaman kazein yavaş yavaş çöker. Kazein sütten asitle izoelektrik noktaya ulaşınca çökerken, rennin ilâvesiyle kazein izoelektrik noktaya varmadan nötral (pH = 7) noktada parakazein (kalsiyum parakazeinat) durumunda çöker. Bu nedenle bu şekilde çöktürülen kazeinin külü fazla çıkar. Halbuki asitle çöktürmede kalsiyum fosfat ayrılır ki bu şekilde elde edilen kazeinde kalsiyum fosfat yalnız safsızlık olarak bulunur.
Peynir yapımı iki aşamada gerçekleştirilir. Önce kazeinin çökmesi ile süt pıhtılaştırılır. Sonrada çökelek süzülüp olgunlaştırılır. Kazein bu nedenle peynirin temel maddesini teşkil eder.
Kazein eldesi, kazein ticarette olabildiğince yağı alınmış zzayıf sütten elde edilir. sütün çiğ yada yalnız kısa süre pastörizasyona bağlı tutulmuş olması istenir. Zira yüksek sıcaklık kazeinin kalitesini düşürür. Isının şeker protein karışımı üzerinde esmerleştirici etkisi vardır. Kazeinin çökmesi ortam pH ‘sına bağlıdır. Asitide yükseldikçe kazeini çöktürmek için gereken sıcaklıkta düşer. Isıtmakla asidite de kendiliğinden artar.
Kazein iki genel yöntemle elde edilir.
1. Asitle Çökeltme. 2. Renninle Pıhtılaştırma.
Laltik asit kazeinin eldesinde 28 – 32 0C ‘e ısıtılmış noktası pH 4,6 ‘ya varılıncaya kadar muamele edilir. serumun olabildiğince tam olarak ayrılması için karışım yaklaşık 50 – 60 0C ‘ye ısıtılır. Sıvı kazandan aktarma ile ayrılır. Kazein en az iki kez soğuk su ile yıkanır ve suyun fazlasını almak için pres edilir. peres edilmiş ürün kazein değirmeninde parçalanır ve yaklaşık %8 neme kadar kurutulur.
Kazeinin klorür asidi ile eldesi de benzer biçimdedir. 34 0C ‘deki zayıf süte seyreltik teknik olarak saf klorür asidi ılımlı karıştırarak pH 4,6 ‘ya kadar katılır, süzülür ve presten geçirilerek önemli miktar suyu çıkarılır. Tepsiler üzerine serilir. Tepsiler arabalar üzerinde olduğu halde buharla ısıtılan kurutucu tünellerden geçirilir. Kurutulmuş kazein öğütülür, elenir ve paketlenir.
Rennin kazeini üretiminde yağ içeriği %0,05 ‘i geçmeyen taze zayıf süt kullanılır. Katılacak rennin miktarı 300C ‘de süt 15 dakikada sertleşecek biçimde alınmalıdır. Süzülerek serum ayrılır ve iyice yıkanarak hiç serum kalmaması sağlanır. Çünkü kalan süt şekeri rennin kazeinin renklenmesine neden olabilir. Verim 100 l. zayıf sütten 3 kg. asit kazeini veya 2,8 kg. rennin kazeindir.
Kazein birçok biyolojik, farmosötik ve sınai ürünlerin imalinde temel maddeyi teşkil ederler. Kazein endüstride kağıtçılıkta, plastik ve boya sanayiinde, yapıştırıcı maddelerde ve gıdalarda kullanılır. Saflaştırılmış kazein beyaz bir toz, saf suda ve soğu nötral tuz çözeltilerinde çözünmez. Kireç suyu ve Na OH gibi seyreltik alkalilerde çözünür, çözüngen kazeinin en çok kullanılanı sodyum kazeinattır. Amonyum, sodyum ve kalsiyum kazeinatlar birçok patent ve hekimce besinlerin bileşeni olarak kullanılır. Temel aminoasitler, özellikle Lisin içeriğinden dolayı ekmek ve tahıl ürünlerinin zenginleştirilmesinde kullanılır. Sodyum kazeinat sosislerde bağlayıcı, dondurmalarda zayiatı azaltmak ve iyileştirmek için kullanılır.
LAKTOALBÜMİN :
Sütteki oranı %0,31 ‘dir. Fosfor ihtiva etmez. Koyunlarda 1,7, keçide 0,6, inekte ise 0,23 oranında bulunur. Albüminin önemli bir kısmı sütün 60 0C üstünde ısıtılmasıyla koagüle olur.
İnek sütünde laktalbumin kazeinin ancak 1/5 ‘ini teşkil ederken kadın sütünde albumin kazeinden biraz daha çok bulunur. İnek sütüne nazaran kadın sütünde albumin daha fazla, şeker biraz fazla, kül yarısından daha azdır.
LAKTOGLOBULİN :
Sütteki miktarı %0,11 kadardır. Globulin sıcağa karşı hassas olup 60 0C üzerindeki ısı ile pıhtılaşır.
Süt ısıtılırsa 85 0C ‘de laktalbumin ve laktogbobülin çökerler. Halbuki kazeinin çökmesi için 138 0C ‘ye kadar ısıtmak gerekir. Fakat süt ısıtılmakla kazein çökmeden komplex halinde bağlı bulunan Ca+2 ve PO4-3 iyonları kazeinden ayrılırlar. Bu iyonlar serumda trikalsiyum fosfat şeklinde çökerlerse de kazein içerisinde absorbe olmuş olarak kalırlar.
Bir süt cinsi için miktar itibarıyla en çok değişen bileşen yağ, daha az değişen proteinlerdir. En az değişen ise karbonhidrat ve küldür.
Sütün hafif sarımsı beyaz rengi ve saydam olmayışı yağın sütte emülsiyon halinde (=yağın mikroskobik damlacıklar durumunda dağılmış sudaki emülsiyonu) bulunuşundan proteinlerin kolloidal halde, laktoz ve tuzların çözünmüş olarak bulunmasından ileri gelir.
Süt proteinleri arasında kazein önemli bir yer teşkil eder. Zira kazeinde peynir yapımı için temel madde özelliği vardır. Ayrıca kazein birçok biyolojik, farmosötik ve sınai ürünlerin imalinde temel maddeyi teşkil etmektedir.