ZEYTİNYAĞI VE KIZARTMA
İnsanlar tükettikleri gıda maddelerine, hem daha kolay tüketilebilen bir tekstür, hem de daha hoşa giden bir tat ve koku kazandırmak üzere, değişik pişirme işlemleri uygulamaktadır. Bunlardan su içinde kaynatma şeklinde yapılan pişirme tekniğinde, uygulanan ısısal işlemin sıcaklığı, suyun kaynama sıcaklığına bağlı olarak ve nadiren 100 oC’nin üzerine çıkmaktadır. Buna karşın ızgara ya da yağ içinde yapılan kızartma tekniklerindeki işlem sıcaklıkları 150–200 oC gibi yüksek derecelere ulaştığından, ortamda bulunan yağın “termik oksidasyon” denilen bir yolla oksidasyona uğraması, her zaman için söz konusudur.
Gıda maddelerinin ızgara ya da kızartma yoluyla pişirilmesi sırasında görülen en önemli değişiklik, içerdiği suyun uçurulması ise de, aslında hem yağın hem de pişirilen gıdanın fiziksel ve kimyasal yapısında, olumlu ve olumsuz yönde kimi değişiklikler oluşmaktadır. Konu özellikle kızartma açısından irdelendiğinde, ister temaslı isterse derin kızartma şeklinde yapılsın, uygulanan yüksek sıcaklık nedeniyle mikroorganizma ve enzimlerin önemli derecede inaktivasyonu sağlandığından, gıdalar üzerinde koruyucu bir etki yaratmaktadır. Buna koşut olarak da, kızartılarak hazırlanmış gıdaların raf ömrü, diğer pişirme teknikleri ile hazırlanan gıdalara kıyasla daha uzun olmaktadır.
Kızartılacak bir gıda maddesi kızdırılmış yağın içine daldırıldığında, gıdanın yüzey sıcaklığı süratle yükselmekte ve içerdiği su da buharlaşarak hızla gıdadan uzaklaşmaktadır. Ancak kısa bir süre sonra gıdanın yüzeyinde oluşan kuruma sonucu, iç kısma doğru ilerleyen bir kabuklaşma meydana gelmektedir. Bundan sonraki aşamada ise, gıdanın yüzey sıcaklığı, içinde bulunduğu yağın sıcaklığına kadar yükselmekte ve bu aşamadaki ısı transfer katsayısına bağlı olarak, gıdanın pişmesi işlemi gerçekleşmektedir. Suyun buharlaşarak uzaklaşması, başlangıçta gıda yüzeyinde oluşan kabuktaki geniş gözenekler yoluyla gerçekleşirken, bu sırada gıdayı saran film katmanını da aşmak zorundadır. Bu suretle suyun uçması ile oluşan süngerimsi ya da kapiler kanallardan oluşan yapı nedeniyle, kızartma yağının bir kısmı, gıda tarafından emilmektedir. Bu durumda kısaca açıklanan mekanizma nedeniyle, gıda tarafından emilen kızdırılmış yağın nitelikleri, birinci derecede kullanılan yağın çeşidine göre değişirse de, özellikle sağlıklı yağ tüketimi açısından ayrıca önem taşımaktadır. Bu nedenle kızartma işlemi için kullanılan yağlarda, bu işlem sonucu oluşan kimi termik oksidasyon ürünlerinin çeşit ve miktarı, özellikle insan sağlığı açısından daima bir irdeleme konusu olmuştur.
Lipitler 60 °C’nin üzerinde ısıtıldıklarında, termik oksidasyon tepkimeleri verdiklerinden, oluşan otoksidatif tepkimelerin seçiciliği azalmakta ve yağda meydana gelen hidroperoksitler, süratle hidroksi ve alkoksi radikallerine parçalanmaktadır. Oluşan bu yeni ürünler çok aktif maddeler olmaları nedeniyle, doymuş yağ asitlerinden bile H+ iyonu çekerek kendilerine bağlarken, yeni aktif radikallerin oluşumuna neden olmaktadır. Ancak bu oluşumda otoksidasyonda olduğu gibi, allil (doymamış) bağa yakınlık, ortamın sıcaklığı nedeniyle rol oynamadığından, meydana gelebilecek aktif radikallerin ve buna bağlı olarak da oluşacak oksidasyon ürünlerinin çeşitliliği, daha önce Şekil 1’de verildiği gibi, sayılamayacak kadar artmaktadır.
Örneğin tristearinle yapılan bir kızartma denemesinde, tepkime eşitliklerinde görüldüğü gibi, bol miktarda, serbest yağ asitlerinin parçalanma ürünü olan, aldehit ve metil-ketonların oluştuğunun saptanması, kızdırma sırasında oksidatif tepkimeler yanında, serbest yağ asitlerini veren hidroliz tepkimelerinin de meydana geldiğini ortaya koymuştur. Bununla birlikte genel bir yaklaşımla irdelendiğinde, yağlardaki serbest asitlik artışı kimyasal ya da enzimatik hidroliz tepkimeleri yanında, aldehitlerin oksidasyonu sonucunda da oluşabilmektedir.
Yüksek sıcaklık derecelerinde ısıtıldığı zaman, doymuş yağ asitlerinin β-oksidasyonunu, dekarboksilasyon ve metil-ketonların oluşumu izlemektedir. Oysa hidroperoksitlerin yüksek sıcaklık derecelerindeki b-oksidasyonu sonucunda, otoksidatif tepkimelerden farklı olarak, aldehitler oluşmakta ve bu aldehitlerden doymamış yapıda olanları, kızartma koşullarında süratle parçalanmaktadır. Yine kızartma koşullarında termik oksidasyon sonucu oluşan uçucu maddeler, etkin koku maddeleri olup, bunlar gıdalarda kızartma tadına neden olan doymamış yapıdaki laktonlardır. Bu tat ve koku maddeleri, yağlardaki linoleik asidin termik parçalanması sırasında oluşmakta ve başlangıçta gıda maddeleri hoşa giden bir aroma kazandığı halde, kızartma yağının ısıtılmasına devam edilmesi halinde, oluşan bu hoş kokulu maddeler, ortama bozulmuş bir tat ve koku vererek parçalanmaktadır.
Doymamış yağ asitlerinin termik oksidasyonu sırasında, önce izolen yapı konjuge yapıya dönüşmekte ve daha sonra substitüe olmuş yağ asitlerindeki okso, oksi ve karboksil grupları yapıdan uzaklaşarak, yine doymamış ve halkalı yapıya sahip siklohekzanları vermektedirler. Ayrıca yağlardaki doymamış gliserit radikalleri de yüksek sıcaklıkta ve ortamda oksijenin bulunmadığı koşullarda, dimerler üzerinden halkalı bileşikler verirlerken, oksijen bulunması halinde, hidroksi, epoksi veya okso grupları üzerinden oksi-polimerleri oluşturmaktadır. Oysa bu oluşumlar hem tat bozukluklarına, hem de –OH gruplarının yüksek yüzey gerilim aktivitesine bağlı olarak, aşırı köpürmeye neden olduğundan, kızartma işlemleri sırasında kesinlikle istenmemektedir.
Yağların termik oksidasyon yolu ile bozulması, en fazla kızartma ürünlerinin hazırlanması sırasında oluşmaktadır. Çünkü bu işlem sırasında yağ içine atılan kızartılacak madde, bir yandan ısınması ve diğer yandan yapısındaki suyun uçması nedeniyle, yağın sıcaklığını bir miktar düşürürse de, işlemin sonlarına doğru ortam sıcaklığı180 °Ccivarına yükselmektedir. Bu koşullara uygun olarak oluşan değişik tepkimeler sonucu, bir yandan oluşan trimerler nedeniyle yağın viskozitesi yükselirken, diğer yandan da iyot sayısı düşerek yağ kıvamlı bir yapı kazanmaktadır. Ayrıca yapıda fazlaca hidroksi bileşiklerin oluşması nedeniyle, yağın hidroksil sayısını da artırmaktadır. Bu nedenle kızartma işlemlerinde kullanılacak yağların termik oksidasyona karşı dayanıklı olmaları son derece önemlidir.
Yağların ısısal işlemlerde kullanılabilirlik durumlarını belirlemek üzere, oldukça değişik parametreler önerilmişse de, günümüzde güvenilebilir olarak kabul edilen iki güvenilir ölçüt; yağdaki oksi asit miktarı ile yağın dumanlanma noktasıdır. Bu iki temel ölçüt için kabul edilen sınır değerlere göre, birbirini izleyen kızartma işlemlerinde kullanılan yağlarda dumanlanma noktasının 170 °C’nin altına düşmesi ve içerdiği petrol eterinde çözünmeyen oksi (hidroksi) yağ asitleri toplamının % 0.7–1.0 sınırını aşması halinde, bu yağlar kesinlikle ve her ne şekilde olursa olsun, gıda maddelerinin kızartılmasında kullanılmaması tavsiye edilmektedir. Nitekim Avrupa Ülkelerinde kızartma yağları için kullanılabilirlik ölçütleri Çizelge 2’dE verildiği gibi belirlenmiştir.
Çizelge 2. Avrupa ülkelerinde kızartmada kullanılabilecek yağlar için belirlenmiş olan başlıca ölçütler.
| N i t e l i k l e r |
Değerler |
Kara verildiği yıl |
| Ürüne kötü bir tat ve koku vermeyecek |
– |
1973 |
| İçerebileceği serbest asitlik (%) |
< 4.5 |
1973 |
| Dumanlanma Noktası (oC) |
> 170 |
1973 |
| Polimer bileşikler yükü (%) |
< 10.0 |
1977 |
| Polar bileşikler yükü (%) |
< 27.0 |
1979 |
| Oksi asit yükü (%) |
< 0.7 |
– |
Bu nedenle pek çok ülkede kızartma işlemlerindeki termik koşullarda kullanılacak yağların iyot sayıları, ya da içerdikleri doymamış yağ asitleri miktarı, kısmi hidrojenasyon veya interesterifikasyon gibi teknolojik işlemlerden yaralanılarak düşürülmekte ve bu yolla stabilitelerinin artırılması yoluna gidilmektedir. Çünkü Çizelge 3’da görüldüğü gibi ve daha önce açıklanmış olan oksidatif tepkimelerin mekanizmasına uygun olarak, yağlardaki doymamışlık derecesi düştükçe, kızartma işlemlerinde kullanılabilecekleri göreceli süre de artmaktadır.
Çizelge 3. Değişik yemeklik yağların kızartmada kullanılabilmelerine ilişkin süreler, (Belitz ve Grosch, 1992).
| Yağ Çeşidi |
Rölatif Süre |
Yağ Çeşidi | Rölatif Süre |
| Ayçiçeği yağı |
1.0 |
Tereyağı |
2.3 |
| Kolza yağı |
1.0 |
Koko yağı |
2.4 |
| Soya yağı |
1.0 |
Sığır donyağı |
2.4 |
| Yerfıstığı yağı |
1.2 |
Hidrojene Soya yağı |
2.3 |
| Palm yağı |
1.5 |
Hidrojene Yerfıstığı yağı |
4.4 |
Yüksek sıcaklık derecelerinde okside olmuş katı ve sıvı yağların verdiği tepkime ürünlerinin toksik etkilerini saptamak üzere, yapılan çalışmaların büyük bir çoğunluğu, sadece deney hayvanları üzerinde ve ekstrem sınırları kapsayacak şekilde yürütülmüştür. İnsanlar için de aynı derecede geçerli olduğu savunulan bulgulara göre, yağlarda termik oksidasyona bağlı olarak, peroksitler, aldehitler, ketonlar, hidroperoksitler, polimerler ve halkalı yapıdaki monomerler oluşmaktadır. Ayrıca oluşan bu tepkime ürünlerden bazılarının, mide, karaciğer, kan dolaşım sistemi ve böbrekler üzerinde ciddi rahatsızlıklara neden olduğu gibi, büyüme hızını düşürdüğü de saptanmıştır.
Ancak ısısal işlem uygulanan zeytinyağında, söz konusu maddelerin oluşumları saptanmışsa da, oluşum süresi ve miktarı yönünden, hem yüksek miktarlarda tokoferol ve fenolik maddeleri içermesi, hem de yağ asitleri bileşiminde baskın olarak oleik asidin yer alması nedeniyle, kızartmalarda diğer yağlara kıyasla daha güvenle kullanılabileceği belirlenmiştir. Nitekim bu konuda yapılan bir araştırmada, sağlık açısından daha iyi olduğu ileri sürülen derin kızartma tekniği ile yapılan patates kızartma denemeleri yapılmıştır. Zeytinyağı ve ayçiçeği yağının kullanıldığı bu denemelerde, yağların tekrarlı kullanılabilirlik durumu daha önce değinilen kızartma yağı ölçütlerine göre kıyaslamalı olarak incelendiğinde, poliyenik yağ asidi yönünden daha zengin olan ayçiçeği yağının üst üste en fazla üç kez kullanılabildiği belirlenirken, oleik asitçe zengin olan zeytinyağının 7–8 kez kullanılabildiği saptanmıştır.
Benzeri denemelerde inek ve domuz içyağları yanında, ayçiçeği yağı da kullanılarak ve 170 oC sıcaklıkta iki saat tutulduktan sonra deneme hayvanlarına verilerek yapıldığında, hayvanlarda karaciğer bozukluklarının oluştuğu saptanmıştır. Buna karşın zeytinyağı yine iki saat süreyle ve fakat 180 oC sıcaklıkta tutulduktan sonra yedirildiğinde, hayvanlarda söz konusu bozukluklar oluşmamıştır. Ancak 180 oC sıcaklıktaki ısıtma işlemi çok daha uzun süreli yapıldığında, zeytinyağının da karaciğer bozukluklarına neden olduğu belirlenmiştir.
Bunun dışında Isısal işlemlerin uygulandığı yağlar, kalp-damar sistemini de etkilemektedir. Özellikle yüksek oranda peroksit içeren yağlar, kalp kaslarında ve damarlarda lezyonlara neden olmaktadır. Yine ısısal işlem görmüş yağların neden olduğu bu lezyonların ötesinde, kandaki prostasiklin-tromboksan dengesini, tromboksan lehine bozmakta ve trombositlerin çökmesine yol açmaktadır. Ayrıca ısısal işlem görmüş yağlar, kan plazmasının lipitleri üzerinde de etkili olmaktadır. Nitekim 215 oC sıcaklıkta ısıtılan zeytinyağı ve mısırözü yağı ile yapılan denemelerde, zeytinyağının aterom plakçıklarının oluşumu üzerine mısırözü yağına kıyasla çok düşük düzeyde etkili olduğu belirlenmiştir.
Isısal işlem görmüş yağların safra kanalları üzerindeki etkisi de araştırılmış ve zeytinyağının 200 oC sıcaklıkta 3 saat süreyle ısıtıldığında bile, kolosistokinin etkisini yitirmediği saptanmıştır. Gerçekten gönüllülere onikiparmak bağırsağı yoluyla verilen günlük 40 ml ısıtılmış ve ısıtılmamış zeytinyağı arasında, kologog özellikleri ile safra bileşimi üzerine yaptığı etki yönünden herhangi bir farklılık saptanamamıştır. Buna karşın aynı denemeler poliyenik yağ asitlerince daha zengin olan tohum yağları ile yürütüldüğünde, uygulanan ısısal işlemin tohum yağlarının değinilen özelliklerini olumsuz yönde etkilediği belirlenmiştir.
Son olarak kızartma işlemi sırasında yağların kızartılan gıda tarafından emilme düzeyi ve kinetiği de araştırılmıştır. Ulaşılan bulgulara göre, hayvansal ve diğer bitkisel yağların aksine, zeytinyağı kızartılan gıdanın sadece yüzeyinde kalmakta, fakat gıda tarafından emilmemektedir. Ayrıca zeytinyağının değişik gıdaların kızartılmasında üst üste 10 kez kullanılması halinde bile, sindirilebilirlik düzeyinde bir düşüş saptanmamıştır.