Fizik-Kimya-Matematik
Dr. Sevda Seçer Esmer
20/11/2020 - 12:11

Sütün Nasıl Kesildiğini Keşfedelim

Deneyler köşesinin bu etkinliğinde sütün yapısını değiştiren etkenleri inceleyip enzimlerin işleyişini öğreniyoruz.

Ilık bir süt içmek isteyip sütü ısıtmaya başladığınızda bazen sütün pürüzsüz yapısının bozulduğunu fark etmişsinizdir. Peki, sütün kesilmesi denilen bu olay nasıl gerçekleşiyor? Isıtmanın dışında sütün yapısını neler değiştirebilir?

Bu etkinliğimizde sütün yapısını değiştiren etkenleri inceleyip enzimlerin işleyişini öğreniyoruz.

Bilmekte Fayda Var!

Süt büyük oranda yağ, protein, laktoz (bir tür şeker molekülü) ve sudan oluşur. Sütün yapısında bulunan proteinlerin çoğu kazeinler olarak adlandırılan proteinlerdir. Kazein proteinleri hidrofobik (suyu iten) yapıdadır yani suda çözünmezler. Bu nedenle suyun içinde bir araya gelip küçük topakçıklar oluştururlar. Bu topakçıklar çok küçük olduklarından sütün içinde asılı hâlde bulunur.

Sütün beyaz renkte görünmesinin nedeni de sütün içinde asılı hâlde bulunan kazein topakçıklarıdır.

Kazein proteinlerinin sütün içinde büyük topaklar oluşturmasını engelleyen iki etken vardır. Birincisi, kazein topakçıklarının yüzeyindeki proteinler farklı topakçıkların bir araya gelmesini zorlaştırır. İkincisi, sütün normal asitlik derecesinde (pH değeri 6,7-6,9 arasındadır.) kazein topakları eksi yüklüdür. Bu yüzden topaklar arasında elektriksel itme kuvvetleri vardır. Suyun sıcaklığının ve asitlik derecesinin değişmesi sonucu bu iki etkenden herhangi biri ortadan kalktığında topaklar birleşerek büyür ve süt kesilir.

Topakların yüzeyindeki proteinler çeşitli enzimlerle bozulabilir. Sütün asitlik derecesi yani pH değeri değiştiğinde eksi yüklü kazein topakları nötr hâle gelir.

Bu etkinliğimizde sütün kesilmesine neden olan etkenleri inceliyoruz.

Nelere İhtiyacımız Var?

  • Süt
  • Ananas
  • Limon
  • 6 adet su bardağı 
  • Yemek kaşığı
  • Çay kaşığı
  • Isıya dayanaklı kap
  • Isıtıcı
  • Süzgeç
  • Tabak
  • Bıçak
  • Kalem
  • Kâğıt
  • Yapıştırıcı

Uyarı:

Kesici, delici ve yanıcı malzemeler dikkatli kullanılmalıdır.

Ne Yapıyoruz?

  • Kabuğu soyulmuş bir ananası ortadan ikiye bölelim ve bir parçasını küçük küpler hâlinde keselim.

  • Doğradığımız parçaları elimizle ya da havanda suyu çıkıncaya kadar ezelim.

  • Ananas parçalarının suyunu bir süzgeç yardımıyla süzelim.

  • Süzdüğümüz ananas suyunun yarısını bir bardağa dökelim. Kalan yarısını kabarcıklar çıkına kadar ısıtalım.

 

  • Isıttığımız ananas suyunu bir bardağa dökelim, diğer bardakla karışmaması için üzerine etiket yapıştıralım.

  • Dört su bardağından birincisine süt, ikincisine süt ve ısıtılmış ananas, üçüncüsüne süt ve ananas, dördüncüsüne süt ve limon yazan etiketler yapıştıralım. Her bir bardağa 1 yemek kaşığı kadar süt ekleyelim.

  • Süt ve ısıtılmış ananas etiketli bardağa bir çay kaşığı kadar ısıtılmış ananas suyundan ekleyip karıştıralım.

  • Süt ve ananas etiketli bardağa bir çay kaşığı kadar taze ananas suyu ekleyip karıştıralım.

  • Süt ve limon etiketli bardağa bir çay kaşığı kadar limon suyu ekleyip karıştıralım.

  • Yaklaşık 5 dakika bekleyelim. 5 dakikanın sonunda elde ettiğimiz karışımlardaki değişimleri gözlemleyelim.

Ne Oldu?

Bir bardağa sadece süt eklemiştik. Bu bardağı diğer bardaklarla kıyaslama yapmak için kullanacağız.

Sütün içine ısıtılmış ananas suyu eklediğimizde herhangi bir değişim olmadığını gördük.

  • Sütün içine taze ananas suyu eklediğimizde sütün içinde topaklanmalar oluştuğunu gördük. 

Sütün içine limon suyu eklediğimizde taze ananas suyu eklenen karışımdan daha hızlı ve belirgin bir şekilde topaklanmalar oluştuğunu gördük.

Normal süt pürüzsüz görünürken süte limon suyu eklediğimizde çok hızlı bir değişim meydana geldiğini ve topaklanmalar oluştuğunu gördük. Limon suyu asit özellikte bir maddedir. Bu yüzden süte limon suyu eklediğimizde sütün asitliği artar yani pH değeri azalır. Karışımın asitliği azaldığında eksi yüklü kazein topakları nötr hâle gelir. Bu durumda eksi yükler arasındaki elektrostatik itme kuvveti ortadan kalkar. Böylece kazein topakçıkları bir araya gelerek büyümeye başlar. 

Ananas suyu limon suyu kadar asidik bir madde değildir. Ancak sütun içine ananas suyu eklediğimizde yine de topaklanmalar oluşur. Bu durumda sütün kesilmesinin nedeni karışımın asitliğinin artması değil ananasın yapısındaki enzimlerdir. Ananasın içinde kazein topakçıklarının yüzeyinde, topakçıkların bir araya gelmesini engelleyen ve proteinleri parçalayan “bromelain” adı verilen bir enzim özütü vardır. Topaklanmanın ananas suyunda limon suyundakinden daha yavaş olmasının nedeni enzimlerin aktif hâle geçmesi için biraz zaman gerekmesidir. 

Süte ısıtılmış ananas suyu eklediğimizde sütün yapısında bir değişim olmadı. Çünkü ısıtma işlemi ananasın içindeki enzimlerin yapısını bozarak işlevlerini kaybetmesine yol açtı.

Aşağıda bir gün sonra taze ananas eklenen ve limon eklenen bardaklardaki sütlerin son durumlarını görebilirsiniz.

Kaynaklar:

Yazar Hakkında: 

Dr. Sevda Seçer Esmer
İzmir Konak Şehit Ömer Halisdemir Bilim ve Sanat Merkezi Fen Bilimleri Öğretmeni
 

Fizik-Kimya-Matematik

Bir grup araştırmacı, verimliliği neredeyse %50’ye varan güneş gözeleri üretmeyi başardı.

Nevada Üniversitesinde çalışan bir grup araştırmacı oda sıcaklığında süperiletken hâle geçen bir malzeme keşfetti.