Koagülasyon

Koagülasyon denatüre proteinlerin rasgele kümeleşmesi olarak tanımlanmaktadır. Bu nedenle koagülasyonu anlayabilmek için öncelikle denaturasyon tanımlanmalıdır.

Proteinlerin sekonder ve tersiyer yapısını oluşturan bağlar bazı koşullarda parçalanarak üç boyutlu yapının bozulmasına neden olur. Denatürasyon sırasında kovalent bağlar korunur. Ancak disülfit bağları kırılarak çok sayıda sülfidril grubu açığa çıkarır. Yani molekül yumak şeklini koruyamayıp açılmaya, düz şekil alamaya başlar. Bu durum ise denatürasyon olarak tanımlanır. Proteinlerin denatürasyonunu tetikleyen etmenler ısıl işlemler, radyasyon, çeşitli kimyasallar, asidik, bazik çözeltiler, konsantre tuz çözeltileridir.

Denatüre proteinler bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerini kaybederler. Ancak peptid bağlarına hala sahip olup besin değerini kaybetmez. Denatürasyon olayı proteinlere has ve proteinlere farklı derecelerde etkili olan bir olaydır. Disülfit bağlarının kırıldığı ve konformasyon değişikliklerinin olduğu denatürasyonlar tersinmezdir. Proteinler kuru ortamlarda ısıl denatürasyona daha dirençlidir. Ortamda suyun bulunması denatürasyonu kolaylaştırır ve sıcaklıktaki her 10 °C’lik artış denatürasyon hızını iki katına çıkarır. Bazı proteinler soğuk uygulamalarında aktivitelerini kaybeder.

Denaturasyon yumurta proteinlerinde bir çok nedenle meydana gelmektedir; asit, tuzlar, sıcaklık, mekanik etkiler, ve radyasyon. Mekanik etki yada yumurtanın beyazının çırpılması, yüzeydeki ptoteinlerin film formlarına eğilimi gibidir, yumurta proteinlerinin kısmen denaturasynuna neden olur. Şeker bu denaturasyonu engelleme eğilimindedir.

Koagülasyonla birlikte aşağıda açıklanan diğer terimlerde birbirileri yerine sıkça kullanılmaktadır.

Agregasyon: Protein- protein interaksiyonlarını yüksek moleküler ağırlıklı kompleks formları ile birlikte ilgilendiren genel bir terimdir. Kümeleşme genel olarak çekici ve itici güçler arasında bir denge tarafından yönetilir. Çekici güçler hidrojen bağlarını,  disülfit linkage gibi kovelant bağlarını ve hidrofobik birleşimleri içerir iken itici güçler kolombik güçleri içerebilir.

Jelleşme: Protein kümeleşmesidir ve bu proteinler denatüre olabilir yada olamayabilir, sonuç üç boyutlu ağ oluşumudur. Polimer- polimer ve polimer- solvent interaksiyonları çekici ve itici güçlerin yanı sıra bir dengedir. Jel bulanık yada yarısaydam olabilir, sonraki durum içinde, jel ısıl dönüşebilir.

Koagülasyon: Denatüre proteinlerin rastgele kümleşmesidir içinde polimer-polimer interaksiyonları polimer solvent interaksiyonları üzerinden desteklenmektedir. Pıhtı sıklıkla bulanıktır ve pıhtı oluşumu genellikle sıcaklıkla dönüşümsüzdür. Bir pıhtı solüsyonun dışına yerleşebilir.

Proteinlerin çözünemez duruma gelmesine neden olan değişiklikler koagülasyon olarak adlandırılır. Denatürasyonla parçalanan peptid zincirleri arasındaki –H bağları ve –SS- bağlarının –SH gruplarına dönüşmesi ile ileri aşamalara gelmiş ise proteinin yapı ve özelliklerinin değişmesi geri çevrilemez durumdadır. Protein yapıları iyice açılır, yan zincirler bir araya toplanır ve büyüyen protein çöker. Örneğin, yumurta veya hamur pişirilince koagülasyon olayı gerçekleşir ve bu olay geri dönüşümsüzdür.

Koagülasyon sıvının(sol) halinin katı yada yarı katı forma(jel) dönüşmesini tanımlamada kullanılan terimdir.  Birçok Gıdanın başarılı bir şekilde pişirilmesi proteinlerin koagülasyonuna bağlıdır, özellikle yumurta proteinlerinin ısı ile geri dönüşümsüz koagülasyonu önemlidir. Hem yumurta beyazı hem de sarısı koagülasyon yeteneklerinden dolayı değerlendirilmektedir ve gıda maddelerini birbirilerine bağlamaktadırlar.

KOAGÜLASYON MEKANİZMASI

Koagülasyon yumurta protein moleküllerinin yapılarının değişimini içermektedir ve buna sıcaklık, mekanik etki, tuz, asit, alkaliler ve benzer alandaki diğer araçlar neden olmaktadır. Bir araya gelen moleküller içinde, polimer-polimer etkileşimleri polimer-solvent etkileşimlerinin üzerinden desteklenmektedir. Pıhtı sıklıkla düzensizdir ve pıhtı oluşumu genellikle sıcaklıkla dönüşümsüzdür.

Ürenin ovalbumin üzerine etkisini araştırılmış ve bulunmuştur, ilk olarak, kümeleşmeyi takiben çözülmeyen bir molekül oluşur ve kümeleşme sırasında yada sonrasında ikincil bir çözülmeme olabilir.

İntermoleküler hidrofobik bağların, hidrojen bağları, ve disülfüt bağları oluşumu proteinlerin çözünmemesine neden olmaktadır.  Çözülen moleküllerin büyüklüğü özel proteinlerle ve sistemlerin çeşitli durumları ile ilişkilidir: Sistemde çözülen moleküllerin yüksek konsantrasyonların ve çözülme oranının hızı sonucu çok zayıf jel bağları oluşmaktadır. Proteinlerin sol durumunda tutumunda güçlü bir elektrostatik güç rol oynamaktadır. İtici güç en az yapıldığında nötral tuz varlığında, polipeptid zincirleri birleşmeye yönelirler ve bir jel ağı oluşur. Çok sayıda bağımsız zincir oluşumundan önce jelleşme oluşumu mümkündür. Bunlar meydana geldiğinde, kaba bir ağla sonuçlanır. Aksine, pH 3 te 7 M üre konsantrasyonda albümin polipeptid zincirleri hızlıca çözülür fakat ardından kümeleşme ortaya çıkar.

İlk ısıtmaya başlandığı zaman koagülayonunun disülfit kıvrımlarının oluşumunu içermektedir ve hidrofobik grupları ortaya çıkmaktadır. Daha ileri ısıl işlem boyunca, yumurta albümini intermoleküler sülfüdril-disülfit değişimleri ve protein ağları oluşumu ile polimerize edilmektedir. Isıl koagülasyonun protein molekülleri arasında dengeli bir elektrostatik çekim gerektirmekte ve jel oluşumu boyunca hidrofobik etkileşimler bulunmaktadır.

İki aşamalı mekanizma ilk ortaya çıkarıldığı zaman denaturasyon ve birleşme arasındaki ilişkini önemini kuramsal olarak düşünülmüştür. Bağlar arasındaki çekici kuvvetler zayıf olursa denaturasyon bağ birleşmelerine oranla hızlıca ilerlemelidir. Bu ortada bulunan bağımsız denatüre proteinlerin birikmesi ile sonuçlanır. Bu koşullar altında iyi bir jel ağı oluşmalıdır.  Birçok bağımsız bağın kümeleşmeden önceki jelleşmeye yöneldiğinde, çekici kuvvetler arasında bir artış olduğu zaman bir kaba ışık geçirmez jel oluşturulmalıdır. Sadece bir çökelti formu ile çekici kuvvetler daha fazla artırılır, ya İki aşama için ya da üç basamaklı mekanizma için, denaturasyon ve kümeleşme arsındaki ilişki ağ şeklini oluşumunu etkilemektedir.

KOAGÜLE OLABİLEN BİLEŞLENLER

Önceki araştırmacılar yumurta beyazının tekbir protein olduğuna inanmışlardır. Bununla birlikte faklı özellikleri ile protein kısımları albümin çözünebilirliği üzerine araştırmaların bir sonucu olarak bulunmuştur. Bu kısımların, sırası ile, bir protein daha fazlasını içerdiği bulunmuştur. Yumurta beyazı proteinleri; ovalbumin %54, conalbumin %13, ovomucoid %11, lisozim %3.5, flavoprotein-apoprotein %0.8, proteinaz inhibitörü %0.1, avidin %0.005 ve tanımlanamayan proteinler %8,  olarak belirtilmiştir. Bunlardan ovomukoid ve ovomusin ısı ile koagüle olmayanlardır. Demir yada alüminyum gibi metal iyonlarıyla kompleks oluşturulmazsa konalbumin özellikle ısıya duyarlıdır. Konalbuminin yanında ovalbumin ısıl denaturasyona uğrama eğilimindendir. Konalbumin, globülin, ovalbumin ve lisozimin denaturasyon sıcaklıkları   57.3°C, 72°C, 71.5°C, ve 81.5°C tir.

Başka bir deyişle, yoğun beyazda yüksek ovomucin konsantrasyonları bakımından yumurta beyazının ince ve kalın tabakaları arasında göze çarpan farklılıklar bulunmamıştır. Mucin içeriği ince ve kalın beyaz tabakaları koagülasyon özellikleri arasındaki farklılıklar için sorumlu olan major faktördür. Şalazalar mucin içeriğinde yüksek oranda bulunurlar ve onların koagülasyona direnci kolayca gözlemlenmektedir.

Yumurta beyazı aksine yumurta sarısı protein olmayan bileşenleri önemli oranda içerir. Sarının katı bileşenleri; proteinler (livetinler) 4-10, fosfoprotein 4-15, lipoproteinler 16-18, lipidler 46, karbonhidratlar 2, mineraller 2, ve bazı vitaminler dir. Ancak sarının birçok proteini ısıl koagülasyona konudur. Düşük yoğunluklu lipoprotein(ldl), tavuk yumurta sarısında majör proteindir, her pH 4-9 aralığında jel formları stabildir. Bu koşullar altında LDL jelleri ovalbumin jellerinden daha stabildir.

KOAGÜLASYON ÖLÇÜMÜ

Yumurta beyazı koagülasyonu özellikleri için 3 test Barmore tarafından bulunmuştur. Bunlardan ilki standart boyut ve şekillerinin ayrılmış koagülasyon örneklerinin çekilen stres gereksiniminin ölçümüne bağlıdır. İkinci test pıhtı içindeki bir standart, sert yumağın derinlik penetrasyonu olarak tanımlanmaktadır.  Barnorenin 3. Tesit ise penetrasyon olayında gereken güç ölçümüdür. Bu aletin prensibi baldwin tarfından kullnalan kaogüle olmuş yumurta beyazının sertliğini ölçmede kullanılan blloom jelmetreye benzemektedir. Testler albümin koagülasyonu uygulamasında güç içindeki davranıştan farklıdır. Pıhtının kesilmiş bir kenarının direnci kesmik gerilim metre ile ölçülebilmektedir.

Bir jelin gereken kaba taşınmasından sonra çökmeye eğiliminin tanımı, koagüle olan albümin ya da koagülasyonun majör kalite faktörü olduğu pişirilmiş krema gibi diğer ürünleri karşılaştırmaya uygundur. Yumurta beyazı eğilimini akışa azalımı jelleşme çizgisi olarak belirtilmiştir. Moleküler konfügrasyondaki akış özellikleri ile birleştirilen değişimler aynı zamanda çözünürlükle de bağlantılılaştırılmıştır.

Çözünmedeki değişimler belirli koşullar altında oluşum oranları ve çökelme miktarlarının, pıhtının, ya da çökelmenin ölçümlerinden belirlenibilir. Çöken proteinlerin nitrojen içeriği tanımlanmıştır., Protein karışımı amaonyum sülfatla titrasyonu sekonder  proteinlerin çözünürlüklerinin karşılaştırılmasında bir metod olarak kullanılmıştır. Aynı zamanda tuzun dışında, dışarı tuzlama proteinlerin karakteristik bilgileri ile çözünebilirliği testinin gerekliliğini önerilmiştir.

KOAGÜLASYONU ETKİLEYEN FAKTÖRLER

Koagülasyonu etkileyen temel faktörlerin kısa bir özeti tablo 1. de verilmiştir.

  • Sıcaklık

  • Tuz

  • Dilüsyon

  • Şeker

  • Asit ve alkali

Tablo 1. Koagülasyonu etkileyen faktörler

Faktör

Etki

Sıcaklık

Koagülasyon hızı sıcaklıktan etkilenir.yumurta beyazı 62°C de koagüle olamaya başlar sarısı ise 65°C de koagüle olamaya başlar. Koagülasyon üstünde ısıtma süresinin uzatılması ile olmaktadır. Yüksek sıcaklık optimum ve overkoagülasyon da farklı sıcaklık aralığında azalmaktadır. Yumurta beyazı jeli sertliği ısıtma süresinin 7 dakikadan 60 dakikaya ve sıcaklığın 77°C den 90°C ya artırıldığında artmaktadır. 10 ve 30 dakikalık ısıtmada deney şişesinde pişirilmiş yumurta sarısının katılığı sıcaklık 75°C de 90°C ye artırıldığında artmaktadır. Yumurta sarısının düşük yoğunluklu lipoprotein sıcaklık 65°C olduğunda sertleşmeye başlamaktadır ve sertlik sıcaklık 85°C artırıldığında artmaktadır. Yumurta tofusu dayanıklılığı yumurta protein konsantrasyonu, ısıtma sıcaklığı ve süresinin artması ile birlikte artmaktadır.

Dilüsyon

Koagülasyon için sıcaklık yükselmesi ne gereksinim duyulur. Pıhtının sertliğini azaltır.

Tuzlar

Tuz ilavesi koagülasyonu ilerletir. CuSO4 ve AlCl3 sertliği azaltır. Bazı tuzlar yumurta albüminin su tutma miktarını azaltır. Çok düşük konsantrasyonlarda tuzlar protein çözünürlüğüne önceki ısıtmadan yardım eder, daha fazla ilave edilen tuzlar kümeleşmeyi ilerletirler. Pıhtı oluşumu için kritik pH değişir daha alkalin pH da tuz konsantrasyıonlarının artması gibi.

Asit

İlk koagülasyonun sıcaklığını düşürür.  Yumurta beyazı jelinin katılık ve koheisvliği pH 6 da minimaldir ve Ph 5 e azaldığında azaltılır.

Şeker

Koagülasyon sıcalığını yükseltir.

Alkali

Yarısaydam jeli pH 11.9 un üstünde olmasına neden olur. Ovalbumin ve konalbumin ayrı olarak jelleştirilirler. Ördek yumurtasının albumin bileşenleri yüksek molekül ağırlıklı bileşiklerden oluşur ki bunlar pH 13 de ayrılırlar.

Sıcaklık

Koagülasyon artışı oranı sıcaklıkla artar. Yüksek sıcaklıkta oldukça hızlıdır ve hemen hemen bir anda gerçekleşir. Araştırmacılar ısıl koagülasyon ile yüksek sıcaklık arasında çok çeşitli faktörlere rağmen bir reaksiyon katsayısı bulmuşlardır. Kristalline yumurta albümini için sıcaklık katsayısı su solüsyonu içinde ve %1 konsantrasyon 1 derecelik sıcaklık artışında 1.9 keredir. Sıcaklık katsayısı 2 den büyüktür.

Albüminin ısıl koagülasyonu verilen bir sıcaklıkla bir anda olmaz, fakat ısı etkisinin hızlandırıcı olduğu zamanlı bir prosestir.  Albümin Koagülasyonun ortalama hızı artırılır, örneğin, 1°C bir artışta 191 defa hızlanır ve yaklaşık olarak 10°C bir artışta 635 defe yükselir. Yüksek sıcaklıklarda, koagülasyon neredeyse bir anda gerçekleşir Albümin koagülasyonu yaklaşık 62°C başlar ve pıhtı akmayı sıcaklık yaklaşık 65°C olduğunda keser. 70°C pıhtı oldukça katı olur fakat yumuşaktır ve yüksek bir sıcaklıkta oldukça sert olur. Isı mikrodalga ile titreşim ile ortaya çıktığında albüminin 57.2°C koagüle olduğu gözlenmiştir. Ördek yumurtası beyazı eğer 10 dk içinde 55°C ye ulaşırsa bu sıcaklıkta koagüle olur.  Yumurta sarısı 65°C koagüle olmaya başlar ve sıcaklı yaklaşık 70°C geldiğinde akıcılığı kesilir.

Yumurta beyazı jelinin sertliği 7-10 dk da sıcaklık 77-90°C olduğu aralıkta artar. Sıcaklık jel reolijsinin kontrolünde en önemli faktördür. Elastiklik 70°C – 74°C gelişirken,  yumurta beyazı sertliğinin 71°C başlar ve 83°C artar. Isıtmanın sıcaklığı ve zamanının 10 dk ve 75°C ve 50 dk ve 90°C artırılması durumunda,  yumurta beyazı protein konsantrasyonları, jel serumu jel sertliği artarken  %10 dan %0.5 e azalır. Ovalbumin denaturasyon sıcaklıları sırasıyla 79°C den 84°C artan sıcaklılarda kısmen 80°C üzerinde sıcaklıkta jel sertliğinin artması bakımından önemlidir. Isıtma sistemi sıcaklığının ve zamanının artması aynı zamanda su tutma kapasitesinin gelişmesine ve yüksek çapraz bağlı bir jel yapısına neden olur.

Sertlik, tutunma, esneklik için için sıcaklık ve zamanın interaksiyonlarının önemli bulunmuştur. Yumurta sarısının deneysel pişirilmesinin tekstürüne, sıcaklığın ve zamanın etkilerinin bağımlı olmadığını gösterilmiştir. 10 ve 30 dk ısıtmada BCY sertliği sıcaklığın 75°C den 90°C artmasındaki gibi önemli derecede artmıştır. BCY 50 dk için ısıtıldığında sıcaklık artışı kadar sertlikte önemli bir değişikliğin olmadığı gözlenmiştir. BCY’ nin hem tutunma hem de esnekliği sıcaklığın 75°C den 90°C arttığında önemli derecede artmıştır. Sarıdan izole edilen düşük yoğunluklu lipoprotein solüsyonu 65°C de sertleşmeye başlamakta ve sertlik sıcaklığın 85°C ye artışıyla birlikte artmaktadır.

Kesici kuvvetler, tek parça yumurta pıhtısı için pişirme süresi ve sıcaklığı ile artmaktadırlar. Aksine albümin dayanıklılığı 30 dk ısıtmadan sonra geniş kapsamlı 80°C, verim keskinliği değeri yaklaşık 85- 90°C içeriğine eşittir.

Koagülasyon reaksiyonları endotermiktir; ısı absorbe edilir. Bu nedenle yüksek yumurta içerikli gıdalar koagülasyon oluşum periyodu boyunca benzer sıcaklıklarda kalabilirler. Ürün kompozisyonu katılık oluşumu içinde sıcaklıkla tanımlanır. Örneğin, krema katılaşmanın sadece yumurta beyazına bağlı olduğunun bulmuştur, yumurta beyazı içeren kremalar yumurta sarısı içeren den daha düşük sıcaklılarda koagüle olmuşlardır.

Başarılı yumurta pişirme, sıcaklık ve zaman arasındaki ilişkiye bağlıdır. Yüksek sıcaklılarla eğer zaman kendine has kısaltılabilirse İyi sonuçlar almayı başarabilmek mümkündür.

Dilüsyon

Yumurta koagülasyonu için gerekli sıcaklık seyreltme tarafından geliştirilir ve pıhtı sertliği dilüsyon artışı ile azalır. Yumurta ile sıvı kombinasyon miktarları karıştırma için küçük sert bir kütle olup olmayacağı tanımlanır. Eğer çok fazla sıvı yumurtaya eklenirse, pişirilen ürün kısmen kesilmiş gibi görünür. Eğer çok az sıvı eklenirse ve yumurtalar uzun süre pişirilirse elastiğimsi bir kütle ile sonuçlanır. Krema koagülasyonun da dilüsyon aynı zamanda bir faktördür. Kremada yumurtanın koyulaşması,  yüksek oranda yumurta içeriğine oranla daha düşük miktarda içerdiği zaman daha düşük sıcaklıklarda gerçekleşir.

Protein konsantarasyonu ve özellikle diğer maddelerin yüzdeleri koagülasyon sıcaklığını belirgin olarak etkilemektedir. Bütün yumurtalar 70°C den uzak olmayan sıcaklıklarda koagüle olurlar. Bu yumurta pişirmede önemlidir. Su ya da süt yapılamsı planlanan omlete 1 – 2 birim ilave edildiği zaman koagülasyon sıcaklık 70°C nin üstünde olduğunda meydana gelmektedir. 1 yumurta bir kahve süte ilave edildiği zaman koagülasyon, yumurtanın tek başına olduğu zamanki durumdan daha yüksek sıcaklıklar da gerçekleşir. Isıtma hızına bağlı olarak belirli bir ısıda ki koagüle miktarı yaklaşık 80°C civarında tanımlanmaktadır. Eğer bir fincan süte 1 yerine 2 yumurta ilave edilirse yumurta konsantrasyonu daha fazladır ve aynı koşullar altında ısıtma için pıhtılaşma daha düşük sıcaklılarda gerçekleşir.

Tuz

Yumurtanın ya da yumurta ile kombine edilmiş ürünlerin tuz içeriği yumurta proteinlerinin koagülasyonunu etkilemektedir. Araştırmacılar eğer yumurta albümini diyaliz edilip bu yüzden mineral içeriğini düşürülürse albümini ısı ile koagüle olmadığını söylemişlerdir. Aynı zamanda koagülasyon tuz konsantrasyonu ile değişir, bazı konsantrasyonlar koagülasyona neden olurken bazıları olmamaktadır. Bununla birlikte, eğer, diyaliz edilen, tuzların ilave edildiği, albümin ısıtılırsa koagülasyon meydana gelir bununla birlikte bu sıklıkla maksimum koagülasyon için bir tanımlanmış konsantrasyon gerektirmektedir, çok yüksek ya da düşük konsantrasyonlar koagülasyon meydana getirmek için o kadar etkili değildir.

Tuz içeriğinin koagülasyon üzerine etkisi yumurtanın krema ile kombinasyonlarında gösterilebilir, bununla birlikte 83-86°C de ısıtıldığı zaman damıtık su yerine süt için, jelleşme olamamaktadır. Eğer bu damıtık su kremasına tanımlanmış konsantrasyonda tuz ilave edilirse, koagülasyon ısıtma ile meydana gelecektir. Tuzlar koagülasyonu demir laktat, ferric klorid, kalsiyum kloride, sodyum klorid, aliminyum klorid, aliminyum sülfat, magnezyum sülfat, sodyum asetat, potasyum tartarat, sodyum potasyum tartarat, kalsiyum fosfat, sodyum ve potasyum fosfat ile meydana getirmektedirler. Doğal oluşumlu tuzların yumurta beyazından taşınımı onun koagülasyon yeteneğini zayıflatır. Kremaya tuz kaldığında koagülasyon gerçekleşir, fakat eğer tuz ısıtma tamamlandığında ilave edilirse kesilme düz koagülasyonla sonuçlanır. Laktatlar, kloridler, sülfatlar, fosfatlar ve MgCl2 ve NaSCN, NaCl ve Na2SO4, ve CaCl2 kombinasyonları koagülasyonu ilerletirer. Bunlardan bazıları daha fazla ilerletir.  Bununla birlikte, optimum koagülasyon oluşturan tanımlanan her tuz konsantrasyon miktarı için bazı ürünlerin pıhtısı diğerlerine göre daha sıkıdır. Eğer damıtık su kreması tuz ilave edilmeden önce 83- 86°C lere ısıtılırsa ve ardından tuz ilave edilirse koagülasyon gerçekleşir, ancak karışım karıştırıldığı zaman pıhtılaşma az veya çok ölçüde gerçekleşir. Bir tuz- süt karışımı, doğru konsantrasyon formlarında su katılmış kremadaki pıhtılaşma süt ile üretilen kremadakine benzemektedir.

Tuz kırılması iyonik çekimleri proteinler üzerindeki, hidrojen bağlarını etkiler, ve dolaylı olarak hidrofobik etkileşimleri çoğaltır. Tuzlar proteinlerde su molekülleri ve hidrofilik gruplar arsındaki etkileşimleri engellemektedir. Bu yüzden protein molekülleri dağılım zor gerçekleşir. Bazı tuzları yumurta albüminine meyilli su miktarlarını azaltmaktadır. Yumurta albümini birçok hidrofobik aminoasiti içerir hatta bir alkalin pH da tuz ilave edildiği zaman kolayca karışık bir pıhtı oluşur.

Yapılan araştırmalarda, sodyum klorid, sodyum sülfatn ve kalsiyum klorid 0.2 M konsantrasyonda kullanıldığı zaman yaklaşık olarak eşit şartlarda üretilen jeller süte göre daha biraz daha zayıftır. Magnezyum klorid ve sodyum tiyosiyanat süte göre daha güçlü jel üretir.

Yumurtanın içindeki suya NaCl katımı uygulamaları yumurtayı kırıp kaynar suda pişirildiğinde son üründe görünümü geliştirir, bunun yanında koagülasyona eğilimini geliştirir. AlCl3 ve CuSO4 pıhtının sertliğini azalttığı gözlenmiştir. Jel dayanıklılığı tuzun katyon ve anyon aktivitesinin dengesinin bir fonksiyonudur. Kesilme yüksek tuz konsantrasyonları tarafından oluşturulur. Bununla birlikte, FeCl3 kullanıldığı zaman kesilme ısıtma ile dağılır, yayılır.

Ağ oluşumları için üç optimum tuz konsantrasyonu mevcuttur. Daha fazla tuz ilavesi basitçe kümeleşmeyi ilerletirken çok düşük konsantrasyonları, protein çözünürlüğü içinde önceki ısıtmayı destekler ve bir çapraz bağlı ağ oluşumunu sağlar.  Polivalent tuzlar ılımlı olamaya meyil ederlerken, Divalent tuzlar univelant olanlara göre ilerleyen bu kümeleşme içinde daha etkili olamaya eğilimlidirler. Optimum ağ karakteristikleri albümin için 300 mM NaCl ya da 5 mM CaCl2 içeriğidir. Pıhtı oluşumu için krtik Ph incelenmiş, yüksek tuz konsantrasyonlarında alkalin pH da değiştiği gözlenmiştir. İyonların yumurta albumini koagülasyonuna etkisi sırasıyla; SO4-2>Cl>Bı>I>SCN> anyonlar için ve Ca+2>Li+>Na+>Cs+ katyonlar içindir.

Ovalbumin jelinin tekstürü ve görünümü hem NaCl konsantrasyonları hem de ısıtma metotlarından etkilenmektedir. Ovalbumin moleküllerinin tuz ile birlikte ısıtılması ile kümeleşmesi incelenmiş ve sonuçta çözünebilir doğrusal kümelerin oluştuğu gözlenmiştir. NaCl konsantrasyonları artırıldığı gibi ısıtma ile ovalbumin solüsyonları sol, bir yarısaydam jel, bulanık jel ve süspansiyon, bir birini izleyen jel halini alır. İki aşamalı ısıtma ile çözünebilir doğrusal kümeleşmeler hemen jelleşir hatta oda sıcaklığında jelleşebilmektedir. Jel ağları oluşumu tuz, NaCl, ile ısıtma üzerine çözünebilir kümeleşmeler arasında linear hidrofobik interaksiyonların yanında kümeleşme yapılarının bozulması olmaksızın muhtemeldir.  Bu yüzden bir jel NaCl ile ısıtma sonrasında yarısaydam kalabilmektedir.

Şeker

Eklenen miktar içindeki sukroz oranı albümin koagülasyonu için gerekli olan sıcaklıkta yükselmektedir. Bu etki albümin pH’ sı 8.5 un üstünde olduğu zaman oldukça önemlidir. Ancak, şeker, yumurta beyazı koagülasyonu sıcaklığını hem asit varlığında hem de asit bulunmadığı durumlarda geliştirmektedir. Asit hem şeker varlığında hem de yokluğunda ilk koagülasyon sıcaklığını düşürür. Yumurta beyazına şeker ve potasyum tartarat oranlarının kek hamuru için ilavesi sonucu ilk koagülasyon sıcaklığı yükselir.

Fırında pişirilen krema kalitesine sukrozun etkisi araştırılmıştır. Sukroz krema kabuğunun gevrekliğine katkıda bulunur. Ancak, yumurta ve süt karışımlarında istenen gereksinim duyulan jel dayanıklılığını etkilenmez.

Asitlik ya da alkalilik

Asit ya da alkalinin albümin üzerine etkileri pH üzerine bağlıdır ve onun proteinlerin izoelektrik noktası ile ilişkisine bağlıdır. Isıl koagülasyonda en büyük emilimin albüminin uyaraıdığı pH değerlerinin protein sistemi pH sına yaklaşık olduğu zamandır.

Konabuminin ısı ile stabilitesinin yaklaşık 6 pH da dır ve pH 9 da bu proteinin ısıl stabilitesi göze çarpan bir şekilde artmaktadır. Aksine, ovalmubuminin ısıl stabilitesi nötral pH da oldukça önemlidir.

pH’ nın tekstür üzerine etkileri su tutma ve protein jellerinin mikro yapısı çözelti içindeki proteinlerin kesintisiz birbirilerine çekimleriyle ilişkilidir. Proteinlerin izoelektrik noktalarına ısındıkları zaman kümeleşme eğilimi gösterirler, geniş gözenekli kaba bir ağ oluşumu, düşük jel kuvveti ve minimum su tutuma kapasitesi gerçekleşmektedir. Yüksek pH ile birlikte olumlu gelişen homojen uniform jel matriksi yüksek jel kuvveti ile oluşmaktadır; gözenekler küçüktür ve su tutma gelişmiştir. İyi bir yapıda jel oluşumu ve optimum su tutma için ana temel, çekiciliğin ve itici kuvvetlerin dengesidir. Düşük çekimde çekici kuvvetler ve protein kümeleşmesi baskındır. Optimum jel oluşum yeteneği içinde pH artışı kadar çekim artar ve itici kuvvetler çekici kuvvetleri dengeler. Optimal pH’ nın ötesinde itici kuvvetler çok güçlü olabilir ki bunun sonucunda protein interaksiyonları mümküdür, ve daha güçsüz bir jel oluşmaktadır. Yumurta beyazının sertliği pH 6 da minimal düzeydedir ve pH 5’ e düştüğünde ve 9’ a çıktığında artmaktadır. Sülfidril –disülfit değişimi ile pH artışı ile birlikte sertlikte artmaktadır ve bu pH 9 da hızlanır.  pH 5 te sertliğin artışı protein çökmesinin artışına bağlıdır.

pH ve NaCl’ nin kombinasyonu ısının neden olduğu bütün yumurta proteinlerinin kümeleşmesine etkisi üzerine birçok çalışma vardır.  Bir tek değişkenin önemi sıcaklık, pH ve NaCl konsantrasyonlarının sıralaması incelenmiş ve pH ve NaCl değişken kombinasyonlarının çözünebilir proteinlerin içeriğine etkisinin öneminin yüksek olduğu bulunmuştur. Başlıca yumurta proteinlerinin ısı stabilitesi pH (pH>5) ve NaCl konsantrasyonları artırıldığında artmaktadır.

Albümin pH’ sı 5.3-5.7 arlığında olduğu zaman pektinlerin ısı ile koagülasyonu engellenir. Bununla birlikte, pH değerleri bu düzeylerin altında olduğu zaman, albümin koagülasyonu pektinler tarafından ilerletilir. Haşlanmış yumurta için koagülasyon tercih edilir ve bu yumurtanın pişirildiği suya asit ilavesiyle geliştirilir. Eğer karışım ısıtılmadan önce pH düşerse aynı zamanda süt tuzları eksilir.  Albumin koagülasyona mikrodalga ya da ısı ile maruz kalması sonucu asitlendirildiği zamankinden daha duyarlıdır. Albümin viskozitesi pH değerleri 11.8’ i aştığında hızlıca artar. Albüminin diğer protein bileşenleri benzer karakteristik göstermez iken ovalbumin ve konalbuminin, alkali durumlar içerisinde jelleşebilmektedirler. Ovalbumin ve konalbuminin jelleşmesi; ilk olarak protein moleküllerinin açılmasına bağlıdır.

Bir cevap yazın