“Lipidler ve Katı Yağlar unlu mamuller alanında çok önemli bir yere sahiptir. Fonksiyonel özellikleri, unlu mamullerde tüketiciler tarafından istenen çok sayıda kalite özelliğini önemli ölçüde geliştirmektedir. Ayrıca, lipitlerin fiziksel ve yapısal özellikleri ürün özelliklerini önemli ölçüde etkilemektedir. Bu nedenle, katı ve sıvı yağlar seçilirken titizlikle dikkat edilmesi gerekir, çünkü bu lipitlerin özellikleri belirli bir ürün çerçevesindeki işlevselliklerini belirler.”

Dimitrios Argyriou
Gıda Bilimcisi
Grainar Genel Müdürü

Giriş 

Tereyağı, margarin, kakao yağı, sıvı yağlar, bitkisel yağlar ve domuz yağı gibi katı ve sıvı yağlar yüzyıllardır fırıncılıkta yaygın olarak kullanılmaktadır. Ekmeğin tadını, dokusunu ve görünümünü daha iyi hale getirdikleri için birincil rolleri organoleptiktir.

Şekil 2: Tere yağı

Yağlar, gıda bileşenlerinin yapısını kayganlaştırarak, zayıflatarak veya elastikiyetini azaltarak unlu mamullerin dokusunu değiştirme ve böylece nihai gıda ürününde istenen dokusal sonuca katkıda bulunma kabiliyeti olarak tanımlanabilir.

Yağın başlıca işlevleri şunlardır:

• hassasiyet kazandırmak
• Yapı Oluşturma 
• çiğneme sırasında kayganlaştırır
• lezzeti artırır 
• daha nemli bir ağız hissi verir

Katı ve sıvı yağlar ayrıca hamurun veya hamurun nihai pişmiş ürüne dönüşümü sırasında işlevsel bir amaca hizmet eder, bu nedenle kullanılırlar:

• Daha kolay kullanım
• Bir hamur veya hamura yapı kazandırmak
• Biçimlendirme sırasında yağlama
• Hamura hava katmak
• Isı transferi
• Erime noktasını arttırmak
• Uzun raf ömrü

Yağın katı bileşeni hamurun yapılandırılmasına yardımcı olurken, yağın sıvı bileşeni nemli bir ağız hissi, yumuşak bir ısırık ve yağlama sağlar.

Belirli bir pişirme uygulaması için yağın uygunluğu üç ana faktöre bağlıdır: 

• Belirli bir sıcaklıkta katı fazın sıvı faza oranı
• Katı lipidin kristal yapısı 
• Yağın oksidatif stabilitesi

Su ve yağ, hamur karıştırma sırasında un partikülünün yüzeyini kaplamak için rekabet eder. Yağ yokluğunda, un proteinleri mevcut su ile kolayca nemlendirilerek genişletilebilir bir gluten ağının oluşmasına yol açar. Ancak yağ eklendiğinde, nişasta ve protein partiküllerini sararak onları ayırır ve nemlenip gelişmelerini engeller. Gluten ağı gelişimindeki bu engelleme tipik olarak hamur elastikiyetinin azalmasına yol açarak daha yumuşak dokulu pişmiş ürünlere yol açar.

Yağın işlevi ve önemi, bir ürün formülündeki miktarına ve belirli ürün türüne göre değişir. Yağın hamuru, özellikle de hamur matrisi içindeki glüten polimerlerini plastikleştirmeye yardımcı olduğu belirtilmiştir. Yağ olmadan, bitişik gaz hücresi kabarcıkları pişirme sırasında birleşir ve yağ içeren formüllere kıyasla daha kaba bir kırıntı yapısına yol açar. Yağ seviyeleri arttıkça, hamur benzer bir hamur kıvamı elde etmek için daha az suya ihtiyaç duyar 

Diyet yağı, dengeli bir beslenmenin temel bir bileşenidir ve hem olumlu hem de olumsuz beslenme sonuçlarına sahiptir. Olumlu tarafı, yağlar enerji üretimi, A, D, E ve K gibi yağda çözünen vitaminlerin emilimi ve hücre büyümesinin desteklenmesi için çok önemlidir. Ayrıca, metabolik işlevler için çok önemli olan insülin ve stres hormonları gibi hormonlar da dahil olmak üzere hormon üretimine yardımcı olurlar. Bazı yağlarda bulunan Omega-3 ve Omega-6 yağ asitleri beyin sağlığı ve enflamasyon kontrolü için gereklidir. Ancak, tersine, aşırı yağ tüketimi, özellikle doymuş ve trans yağlar, kilo alımına, kolesterolün yükselmesine ve kalp hastalıkları riskinin artmasına neden olabilir.

Genel olarak, geleneksel bir unlu mamuldeki yağ içeriği önemli ölçüde azaltıldığında, örneğin %50 oranında, ortaya çıkan ürün genellikle çok daha az arzu edilir olarak kabul edilir. Günümüzde fırıncılık firmalarının karşılaştığı en büyük zorluk, ürünlerinin cazibesinden ödün vermeden yağ ilavesini en aza indirmek ve alternatif çözümler keşfetmektir.

Yağların kimyasal yapısı

Bilimsel olarak trigliserit olarak adlandırılan yağlar, ester bağları yoluyla üç yağ asidi zincirine bağlanmış bir gliserol molekülünden oluşan bileşiklerdir. Her bir yağ asidi zinciri, bir ucunda karboksil grubu (COOH) bulunan uzun bir hidrokarbon dizisinden oluşur. Bu zincirlerdeki karbon atomları arasındaki bağların doğası onları kategorize eder:

• doymuş -çift bağ yok,
  
• tekli doymamış -bir çift bağ 
• çoklu doymamış yağlar -çoklu çift bağlar. 

Şekil 2: Domuz yağı

Oda sıcaklığında tipik olarak katı olan doymuş yağlar genellikle hayvansal ürünlerde bulunurken, oda sıcaklığında genellikle sıvı olan doymamış yağlar bitkisel yağlarda yaygındır. Yağ asitlerinin kesin düzeni ve türleri, yağın kimyasal ve fiziksel özelliklerini önemli ölçüde etkiler. Doymamış yağ asitlerindeki çift bağlar cis veya trans konfigürasyonları sergiler; cis formu doğal doymamış yağları temsil eden bükülmüş bir moleküler yapıya yol açar. Buna karşılık, genellikle hidrojenasyon yoluyla yapay olarak oluşturulan trans formu, daha düz bir moleküler yapı ile sonuçlanır ve olumsuz sağlık sonuçlarıyla ilişkilendirilir.

Geleneksel Yağlar ve Özel Yağlar

Geleneksel yağlar

Geleneksel olarak unlu mamul üretiminde kullanılan yağlar tereyağı, domuz yağı ve donyağı gibi hayvansal ürünlerden elde edilir. Bunlar genellikle tüketiciler tarafından takdir edilen eşsiz, değerli bir lezzet verir. Ancak tereyağı çok dar bir plastik aralığa sahiptir, buzdolabı sıcaklıklarında sertleşir ve sıcak oda koşullarında neredeyse sıvı hale gelir, bu da özellikle büyük ölçekli fırıncılık operasyonlarında kullanımını zorlaştırır. Öte yandan don yağı, çoğu normal sıcaklık aralığında yüksek katı madde içeriğini korur ve genellikle sıvı (oleo) ve katı (stearin) fraksiyonlara ayrılır. Domuz yağı, kek yapımı için ideal olmasa da ekmek ve ilgili ürünler için daha uygun bir katı yağ indeksi profiline sahiptir.

Bu teknik zorluklara ek olarak, artan tüketici sağlığı bilinci, geleneksel yağların sağlık üzerindeki olumsuz etkilerine, özellikle de kolesterol seviyelerine ve kardiyovasküler hastalıklara olan katkılarına dikkat çekmiştir. Bu farkındalık, modern unlu mamul üretiminde bu yağların cazibesini ve dolayısıyla kullanımını azaltmıştır.

Özel Yağlar

Margarin, bitkisel yağlar ve suyun emülsifikasyonu yoluyla üretilir ve katı kıvamı hidrojenasyon olarak bilinen bir işlemle elde edilir. Bu işlemde hidrojen molekülleri, yağda bulunan doymamış yağ asitlerinin çift bağlarını doyurmak için genellikle nikel olan bir katalizörün varlığında yüksek sıcaklık ve basınç altında bitkisel yağa eklenir. Bu hidrojenasyon, yağın fiziksel özelliklerini değiştirerek onu oda sıcaklığında sıvı halden yarı katı veya katı hale dönüştürür ki bu da çeşitli mutfak uygulamaları için arzu edilen bir durumdur.

Tarihsel olarak, trans yağların oluşumuyla sonuçlanan kısmi hidrojenasyon kullanılmıştır. Bu trans-izomerik yağ asitleri, LDL (kötü kolesterol) seviyelerini artırma ve HDL (iyi kolesterol) seviyelerini azaltma eğilimleri nedeniyle yüksek kardiyovasküler hastalık riski de dahil olmak üzere olumsuz sağlık etkileriyle ilişkilendirilmektedir.

Şekil 3: Margarin

Trans yağlarla ilişkili sağlık riskleri nedeniyle margarin üretimi gelişmiştir. Modern yöntemler, trans yağ oluşumunu önlemek için tam hidrojenasyona veya interesterifikasyon gibi alternatif süreçlerin kullanımına doğru ilerlemiştir. İnteresterifikasyon, trans yağ oluşturmadan istenen fiziksel özellikleri elde etmek için gliserol omurgası üzerindeki yağ asitlerini kimyasal veya enzimatik olarak yeniden düzenler.

Ayrıca, günümüzde margarinler besin değerlerini arttırmak için genellikle A ve D vitamini gibi temel vitaminlerle takviye edilmektedir. Ayrıca, kolesterol düşürücü özellikleriyle bilinen bileşikler olan bitki sterolleri veya stanolleri de eklenmiş olabilir.

Ayrıca, margarin üretiminde kullanılan yağ türleri, tekli doymamış ve çoklu doymamış yağ oranı daha yüksek ve doymuş yağ oranı daha düşük olan zeytinyağı veya kanola yağı gibi bir dizi sağlıklı seçeneği içerecek şekilde çeşitlendirilmiştir

Margarin-Tarihsel Önem Taşıyan Bilgiler

Hippolyte Mege-Mouries
24 Ekim 1817 - 31 Mayıs 1880

İlk uygulanabilir tereyağı ikamesi, 1869 yılında Fransız kimyager Hippolyte Mege-Mouries tarafından, Fransız hükümetinin tereyağına ekonomik bir alternatif yaratması için görevlendirilmesinin ardından geliştirilmiştir. Mege-Mouries kendi yönteminde, ısıtılmış don yağını ılık bir potasyum karbonat, pepsin ve tuz çözeltisiyle işlemden geçirmiş, bu da yağ dışındaki safsızlıkları ortadan kaldırarak yağın lezzetini arttırmıştır. Çıkarılan yağ daha sonra suyla durulanır, sığ tepsilerde kristalleşmeye bırakılır ve ardından ‘oleo’ olarak adlandırılan daha yumuşak yağ fraksiyonu daha sert fraksiyondan ayrılır. Bu oleo yağı tereyağına benzer bir erime noktası ve biraz benzer bir kıvam sergilemiştir. Bu rafine yağ, margarinin ilk başarılı üretimi için temel malzeme olarak hizmet etti.

Yağın Özellikleri

Özellikle fiziksel ve kimyasal olmak üzere şorteningin bazı özellikleri fırıncılar için özel bir öneme sahiptir.

Katı Yağ Endeksi

Katı Yağ Endeksi (SFI), bir sıcaklık aralığında katı ve sıvı yağların kristal durumunu karakterize etmek için kullanılan enstrümantal bir parametredir. Belirli sıcaklıklarda katı kalan yağ yüzdesini ölçer. Bu ölçüm, özellikle fırıncılık ve şekerleme sektörlerinde olmak üzere gıda sistemlerindeki yağların işlevselliğini ve davranışını anlamada çok önemlidir.

Katı Yağ Endeksi genellikle darbeli Nükleer Manyetik Rezonans (p-NMR) veya dilatometri gibi teknikler kullanılarak ölçülür. p-NMR’da yöntem, farklı manyetik davranışlarına dayanarak yağın katı ve sıvı fraksiyonları arasında ayrım yapar. Öte yandan dilatometri, sıcaklık değişimleriyle katı ve sıvı haller arasında geçiş yapan yağın hacim değişimlerini ölçer.

SFI’nin anlaşılması, son ürünün dokusunu, ağız hissini ve yapısal bütünlüğünü doğrudan etkilediği için gıda formülatörleri için çok önemlidir. Örneğin, oda sıcaklığında daha yüksek SFI değerine sahip bir yağ, pişmiş bir ürüne daha fazla yapı sağlayarak daha düşük SFI değerine sahip bir yağa kıyasla farklı bir dokuya yol açacaktır.

Şekil 4: SFI ve Erime Noktası Arasındaki İlişki

Ayrıca, SFI profili (yani farklı sıcaklıklardaki SFI değerleri) yağların erime davranışı hakkında fikir verir, bu da ürün geliştirme ve kalite kontrol için çok önemlidir ve nihai gıda ürünlerinde istenen duyusal özellikleri ve işlevselliği sağlar. Ayrıca, belirli işleme ve ürün gereksinimlerini karşılamak için yağların seçilmesine ve modifiye edilmesine yardımcı olur, böylece çeşitli gıda uygulamaları için yağların özel olarak formüle edilmesinde önemli bir rol oynar.

Esneklik ve Kristal Yapı

Bir yağın esnekliği operasyonel olarak tanımlanır; yağın pürüzsüz olması ve sıkıldığında kolayca deforme olması ancak şeklini koruması. Esneklik, Katı Yağ Endeksi ve kristal yapı olmak üzere 2 faktörün bir fonksiyonudur.

Bir yağın akışkanlığı teknik olarak, bir maddenin nasıl aktığını ve deforme olduğunu tanımlayan özellikler olan reolojik özellikleri ile tanımlanır. Yağın akış davranışı ve stres altındaki deformasyonu, esas olarak çalışma sıcaklığındaki katı ve sıvı yağ fazlarının dengesi tarafından belirlenen mikro yapısı tarafından yönetilir.

İyi esnekleştirilmiş bir yağ, sıvı yağ fazı içinde dağılmış katı yağ kristallerinin dengeli bir etkileşimini gösterir. Bu dağılım, istikrarlı ve tutarlı bir yapının korunmasına yardımcı olarak yağın değişen sıcaklıklarda esnek ve yönetilebilir kalmasını sağlar. 

Esneklik aralığı, bir yağın yukarıda belirtilen gerekli özellikleri sergileyeceği sıcaklık aralığını ifade eder.

Çeşitli penetrasyon testleri yararlı olan yaklaşık sonuçlar verir. Bu testlerden biri koni penetrometre yöntemidir (AOCS Method Cc 16-60)

Oksidatif Kararlılık

Şekil 5: Margarin plastisitesi

Oksidatif denge, katı ve sıvı yağların oksidasyona karşı direncini tanımlayan kritik bir özelliktir; bu süreç acılaşmaya yol açarak lezzet, aroma ve besin değerini olumsuz yönde etkileyebilir. Yağ asidi bileşimi oksidatif dengeyi önemli ölçüde etkiler; doymuş yağlar, oksijenle reaksiyona girebilecek çift bağların bulunmaması nedeniyle oksidasyona karşı daha fazla dayanıklılık gösterir. Tersine, çoklu doymamış ve tekli doymamış yağlar, çift bağların varlığı nedeniyle oksidatif reaksiyonlara daha yatkındır. E Vitamini gibi doğal veya sentetik antioksidanların eklenmesi, oksidasyonu hızlandıran serbest radikalleri nötralize ederek oksidatif stabiliteyi artırmaya yardımcı olabilir. Rancimat yöntemi veya Peroksit Değeri ölçümü gibi çeşitli yöntemler oksidatif stabiliteyi değerlendirerek katı ve sıvı yağların raf ömrü ve kalitelerinin korunmasına ilişkin bilgiler sağlayabilir.

Unlu Mamuller ve Yağların İşlevselliği

Ekmek

Ekmeğe yağ katılması çeşitli sonuçlar doğurur: nihai hacmi artırır, içi yumuşatır, kabuğu daha az gevrek hale getirir ve taze tutma kalitesini artırır. Tipik olarak %3-4 oranında sıvı yağ veya %2-3 oranında bitkisel yağ kullanılır. Yağın yumuşatıcı etkisi sıvı fazından kaynaklanır. Çok amaçlı yağın oda sıcaklığında yaklaşık %25 katı yağ içerdiği düşünüldüğünde, 3 kg bitkisel yağ ekmek kırıntısını yumuşatmada 4 kg katı yağa karşılık gelir. 

Yağın katı fazı hacmi artırmaya yardımcı olur ve katı yağdan sıvı yağa geçerken SSL, DATEM veya Lipazlar gibi hamur güçlendiricilerin kullanılması çok önemlidir. Bunun nedeni, sıvı yağın hamurun fırında daha uzun süre genleşmesini sağlama kabiliyetidir.

Şekil 6: Puf böreği

Özellikle kruton veya tost ekmeği gibi uzun süre saklanan ürünlerde zamanla acılaşma olabileceğinden, yağın oksidatif stabilitesini göz önünde bulundurmak çok önemlidir. Oksidasyona karşı direnci artırmak için bazı bitkisel yağlar kısmen hidrojenize edilir.

Danimarka pastası ve Milföy Hamuru

Milföy hamurunda yağın rolü, istenen doku, hacim ve lezzetin elde edilmesinde çok önemlidir. Yağ, hamur katmanları arasında lamine edilerek milföy hamurunun kendine özgü kabarmasına ve katmanlı dokusuna katkıda bulunur. Pişirme sırasında, hamurdaki su buharlaşarak katmanları birbirinden ayıran buhar oluşturur ve yağ bu katmanları ayrı tutmaya yardımcı olarak lapa lapa, havadar bir yapı elde edilmesini sağlar.

Margarinin esneklik aralığı yeterince geniş olmalıdır. Margarinin kıvamının, hamur geciktirme sırasındaki sıcaklık da dahil olmak üzere hamurun işlendiği sıcaklık spektrumu boyunca hamurun kıvamıyla eşleşmesi gerekir. Aksi takdirde, yağ ya eşit şekilde yayılmayabilir ya da hamur tarafından emilebilir, bu da nihai hacmi azalmış ve şekli düzensiz olan zayıf katmanlı bir ürüne yol açar

Uygun yumuşaklık, nispeten düz bir SFI profili ve β› kristal fazında stabilizasyon gerektirir.  Danimarka pastası ve kruvasan söz konusu olduğunda, yağın erime noktası prova işleminde kullanılan sıcaklıktan 5C daha yüksek olmalıdır.

Kekler 

Başlangıçtaki karıştırma aşaması sırasında yağ hava kabarcıklarını hapseder. Tipik olarak %3 oranında monogliseritlerin varlığı, karıştırma işlemiyle bu kabarcıkları çok sayıda küçük hava hücresine böler. Yağın hava hücrelerini sarması ve tutması için iyi bir esneklik göstermesi gerekir. Kek hamuru için en uygun tip, monogliserit içeren çok amaçlı yağın SFI profiline sahiptir.

Sıvı yağ ile yapılan kekler, katı yağ ile yapılanlara göre daha yumuşaktır. Kırıntıları birkaç hafta boyunca nemli ve yumuşak kalır.

Bisküviler

Hamurun ekstrüzyonla elde edildiği tel kesimli bisküviler için sıvı yağın ana rolü ince dağılmış hava kabarcıklarını içine almaktır. Bu daha ince nihai taneciklere yol açacaktır.

Döner kalıplı bisküvilerde hava katılımı önemlidir ancak yağlama da işleme kalitesinde önemli bir yapısal rol oynar. Düşük SFI’lı bir yağ, yumuşak ve zayıf işlenebilirlikle sonuçlanacaktır. Yüksek SFI durumunda hamur sert olacak ve düzgün bir şekilde kalıplanamayacaktır. Katı ve sıvı faz arasında doğru dengeyi bulmak çok önemlidir.

Tabakalı bisküvi üretiminde yağın birincil rolü, bitmiş üründe yumuşak bir yeme kalitesi sağlamaktır. Bu nedenle, formüldeki mevcut yağ miktarı yerine %75 oranında yağ kullanmak akıllıca bir seçim olacaktır. Bitmiş ürün tüketiciler tarafından altı aya kadar kabul edilebilir şekilde muhafaza edilmesi gerektiğinden, yağın oksidatif stabilitesine odaklanmak önemlidir.

Krakerler

Yağ öncelikle kraker hamurunda son ürünü yumuşatmak için kullanılır. Bu amaçla çok amaçlı bir tür sıvı yağ kullanılır. Ayrıca ekmek yapımındaki işlevine benzer şekilde fırın yayılımını da arttırır. 

Şekil 7: Kraker

Pişirme sonrasında atıştırmalık krakerler fırından çıkarken yağ ile kaplanarak daha yumuşak bir doku ve nemli bir his kazanırlar. Tipik olarak, yağ spreyi kraker ağırlığının %10-12›sini oluşturur. Atıştırmalık üreticisi kuru bir görünüm istiyorsa, önemli miktarda katı madde içeren bir yağ seçilir. Öte yandan, parlak bir görünüm tercih ediliyorsa, en düşük Katı Yağ İndeksine (SFI) sahip bir yağ seçilir.

Donutlar- Derin yağda kızartılmış atıştırmalıklar

Yağ, yiyecekleri pişirirken ısıyı aktarmak için etkili bir ortam görevi görür. Pişmemiş gıda pişirme işlemi sırasında su saldıkça, kızartma yağı onun yerini alır. Örneğin bir çöreği ele alalım; kızartmadan önce ve sonra ağırlığı sabit kalır, su kaybı yağ emilimiyle dengelenir. Emilen bu yağ sadece lezzeti arttırmakla kalmaz, aynı zamanda bitmiş atıştırmalığı da yumuşatır.

Kızartma yağı genellikle 180-190C civarında bir sıcaklıktadır ve bir dizi istenmeyen kimyasal reaksiyon meydana gelebilir.

Şekil 8: Kızartma işlemi sırasında donat. 

Kızartma sırasında suyun buharlaşması yağ hidrolizine neden olarak Serbest Yağ Asidi (FFA) seviyelerini artırır. Ticari çörek kızartmalarında, %1›den fazla FFA içeren yağlar atılır. Daha yüksek FFA seviyeleri, her %0,1›lik artış için yağın dumanlanma noktasını 5°C düşürür ve atıştırmalıklarda yağ emilimini artırarak bitmiş ürünün bileşimini potansiyel olarak değiştirir. Yağ oksidasyon hızı her 10°C sıcaklık artışında iki katına çıkarak hidroperoksit ve epoksit oluşumuna yol açar. Oksitlenmiş yağ asitleri siklize ve polimerize olabilir ve fritöz duvarlarında koyu bir kaplama olarak görülebilir. Kızartma yağındaki polar madde seviyesi düzenlenmiş olup, %25›in üzeri birçok ülkede yasa dışıdır. Derin kızartma için katı veya sıvı yağ seçerken oksidatif stabilite çok önemlidir. Ticari atıştırmalık kızartma için 200 saatlik Aktif Oksijen Metodu (AOM) derecesine sahip yüksek stabiliteli yağ tercih edilirken, 75 saatlik AOM derecesine sahip çok amaçlı yağ, hızlı yağ dönüşümü ile çörek kızartmaya uygundur.

Sonuç

 Lipidler ve Katı Yağlar unlu mamuller alanında çok önemli bir yere sahiptir. Fonksiyonel özellikleri, unlu mamullerde tüketiciler tarafından istenen çok sayıda kalite özelliğini önemli ölçüde geliştirmektedir. Ayrıca, lipitlerin fiziksel ve yapısal özellikleri ürün özelliklerini önemli ölçüde etkilemektedir. Bu nedenle, katı ve sıvı yağlar seçilirken titizlikle dikkat edilmesi gerekir, çünkü bu lipitlerin özellikleri belirli bir ürün çerçevesindeki işlevselliklerini belirler.