Şekerleri Tanıyalım:
Şeker kelimesi genllikle
sakkarozun eş anlamlısı olarak kullanılmaktadır. Ülkemizde endüstriyel anlamda
şeker, pancar ve mısırdan üretilmektedir. Ülkemizde sakaroz kökenli ve nişasta
kökenli olmak üzere iki tür şeker üretimi bulunmaktadır. Bunlar; pancar şekeri
ile Glikoz şurubu ve yüksek fruktozlu mısır şurubudur. Bitkilerde bulunan doğal
şeker sakkaroz, glikoz ve fruktozdan oluşmaktadır. Bu şeker çeşitleri bitkinin
yapısında tek başına bulunabileceği gibi bu şekerlerin karışımı da olabilir.
Şekerleri monosakkaritler,
disakkaritler, oligosakkaritler ve polisakkaritler olarak dört sınıfa ayırmak
mümkündür. Glikoz, fruktoz ve galaktoz gibi
basit şekerler monosakkarit olarak isimlendirilmektedir. Genel formülleri C6H12O6
şeklindedir. Monosakkaritler 5 tane hidroksil grubu (-OH), bir tane
karbonil grubu (C=O) ve bir halka yapısından oluşurlar. Monosakkaritler suda
çözünürler [1].
Sakkaroz (veya sükroz olarak da
adlandırılmaktadır=çay şekeri), maltoz (arpa şekeri) ve laktoz (süt şekeri)
gibi iki basit şekerin birleşmesiyle oluşan şekerler de disakkaritler olarak
gruplandırılmaktadır. Genel formülleri C12H22O11
şeklindedir. Bir disakkarit molokülü iki monosakkarit molekülünün glikozit bağı
ile bağlanamsı sonucu oluşur. İnsanlar yedikleri disakkaritleri
monosakkaritlere parçalarlar [1].
Glikoz + Glikoz =
maltoz + H2O
Glikoz + Fruktoz =
sakkaroz + H2O
Glikoz + Galaktoz =
laktoz + H2O
3 ile 6 arasında monosakkaritin
glikozit bağı ile birleşmesi sonucu oluşan şekerler oligosakkaritler olarak
isimlendirilmektedir. Örneğin raffinoz (şeker kamışında ve okaliptüs türü
ağaçlarda bulunur); glikoz + fruktoz + sakkaroz moleküllerinin birleşmesiyle
oluşmuştur.
Çok sayıda monosakkaritin
dehitratasyonu (su açığa çıkartması)
sonucu oluşan büyük moleküllü şekerler polisakkaritler olarak
isimlendirilmektedir. Temel yapı birimleri glikozdur[2]. Şekerler monosakkarit
olarak depolanamaz. Bu yüzden şekerler polisakkarit olarak depolanmaktadır.
Örneğin nişaşta, selüloz, glikojen, kitin.
Şeker Üretimi:
Her bitkinin bünyesinde şeker
bulunmaktadır. Ancak ekonomik olarak şeker üretilebilecek iki şeker türü
vardır: Şeker kamışı ve şeker pancarı. Şeker kamışı tropikal ve yarı tropikal
bölgelerde yetiştirilmektedir. Ülkemizde şeker kamışı tarımı yapılmamaktadır.
Dünyada üretilen şekerin %60’ı şeker kamışından elde edilmektedir. Ülkemizde
şeker üretimi şeker pancarından gerçekleştirilmektedir.
Eylül-Kasım aylarından hasadı
yapılan şeker pancarı fabrikaya taşınır ve silolarda stoklanır. Şeker pancarı
üzerindeki fiziksel kirler ve toprak su ile yıkanır. Bantlar yardımıyla işlem
yapılacak alana taşınırlar. Öncelikle pancarlar pancar bıçakları yardımıyla
prizma şeklinde kesilerk kıyım haline getirilir ve difüzör öncesi haşlama
teknesine gönderilir. Ham şerbetin oluşturulduğu makineye difüzör adı
verilmektedir. Haşlama teknesinde 70oC sıcaklıktaki ham şerbetle
karıştırılarak haşlanır. Buradaki şerbetin bir kısmı arıtma ünitesine
gönderilir. Geri kalan kıyım şeker pancarı difüzyon kulesinden uzaklaştırılarak;
hayvan yemi yapımında kullanılır. Bu işlem sürekli devirdaim şeklinde devam
eder. Difüzörden arıtıma gönderilen ham
şerbet içerisinde % 15 oranında şeker ve şeker olmayan yabancı maddeler
bulunmaktadır. Arıtmanın ilk basamağında ham şerbet %1-2 oranında kireç sütü
ile karıştırılır. Bu karıştırma kademeli olarak yapılır ve ham şerbetin pH’sı
kademeli olarak yükseltilir. Böylelikle ham şerbet içersindeki asitler
nötürleştirilir ve çözünmeyen kalsiyum tuzları kopleksleri halinde çöktürülür.
Ayırıca pH arttıkça ham şerbet içerisindeki kolloidler pıhılaşır ve buruşurlar.
Bu şekilde soğuk kireçlemenin ardından sıcak kireçleme aşamasına geçilir. Bu
aşamada şeker stabil hale gelir, invert şekerler de parçalanır. Kireçleme
işleminin ardından şerbete CO2 verilerek karbonatlanır. Burada daha
önce oluşan sakkartlar bozunur ve kirecin fazlası CaCO3 şeklinde
çöktürülür. Karbonatlama işlemi pH ve sıcaklık kontrollüdür. Karbonatlama
işlemi sonrasında filtrelerden geçirilen şerbet; şeker içerikli sulu şerbet
haline gelir. Arıtılmış şerbetin suyu uzaklaştırılır. Öyle ki suyu uzaklaştıkça
rengi koyulaşır. Bu noktadan sonra santrüfüjlenerek; son şeker ve malas
şeklinde ayrılır. Melas yem fabrikaları tarafından kullanılabilir [3, 4, 5].
Şeker Metabolizması:
Yetişkin bir insan günlük kalori
gereksinimin %40-50 gibi büyük bir kısmın karbonhidratlardan sağlamaktadır.
Günde yaklaşık 300 g karbonhidrat alınır ki bunun büyük bir bölümünü nişasta (∼160 g) ve sakkaroz (∼120 g) oluşturmaktadır. Ayrıca
bir miktar laktoz (∼30
g) ve glukoz ile fruktoz (∼10 g) da
alınır. Günlük diyetimizde çeşitli gıda maddeleriyle aldığımız, değişik türdeki
şekerler sindirim kanalında, bazı enzimlerin etkisiyle, hidrolitik olarak
yıkılır ve bağırsaklardan emilir hale gelirler. Besinlerle alınan karbonhidratların
bağırsak duvarından emilebilmeleri için monosakkarit haline geçmeleri gerekir,
aksi halde emilemezler ve dışarı atılırlar.Bu monosakkaritlerin küçük bir
kısmı, bağırsak bakterileri tarafından fermentasyona uğratılır. İnce bağırsak
mukozasından emilen monosakkaritlerin büyük kısmı vena portaya, küçük bir kısmı
ile lenf damar sistemine geçer. Yararlanılabilen hegsozlardan (6 karbonlu
şekerler) karaciğerde glikojen meydana gelir. Bunların bir kısmı dolaşım
sistemine karışır. Bir kısım hegsozlar kaslara özel glikojeni meydana
getirirler. Vücutta toplam 225 g kadar glikojen vardır [6].
Mısır Şurubu ve
Sağlık Üzerine Etkileri:
Son günlerin tartışmalı konularından
biri mısır şurubunun gıda maddelerinin hazırlanmasında maliyet düşürücü olarak
kullanılmasının insan sağlığı üzerindeki etkisidir. Şeker pancarından elde
edilen, beyaz kristalize sakkaroz glikoz + fruktozdan oluşmaktadır. Ticari
olarak; tek başına fruktoz ise mısır nişastasından elde edilmektedir. Uzun
süredir Amerika’da şeker kamışı yada pancarı pahalı olduğu için alternatif
olarak mısır şurubu kullanılmaktadır. Fruktoz , birçok besin maddesinde
bulunan altı karbonlu bir monosakkarittir. Beyaz katı bir
görünüme sahip olan fruktoz, suda çok kolay çözünür [7]. Fruktoz
glikoz ve sakkarozo göre daha tatlı bir şekerdir. Bu nedenle gıda endüstrisinde
sıklıkla kullanılmaktadır. Tatlılık derecesi sakkaroza göre %40-70 oranında
daha fazladır [ 8, 9 ].
Kristalin
fruktoz ve yüksek fruktozlu mısır şurubunun çoğu zaman aynı ürün
oldukları yanılgısına düşülmektedir. Kristalin fruktoz, genellikle fruktozca
zengin bir tür mısır şurubundan üretilen ve sadece fruktoz içeren bir
ürün, yani monosakkarittir. Ancak yüksek
fruktozlu mısır şurubu, eşit miktarlarda glukoz ve fruktoz karıştırılarak elde
edilmektedir. Yüksek fruktoz içeren
mısır şurubunun tatlandırıcı olarak kullanımı 1960’lı yılların ortasında
başlamıştır. Mısır şurubu, gıdaların raf ömrünü uzatması, daha tatlı olması,
kurumayı önlemesi, geç kristalleşmesi, fermantasyona uygun olması, özgün tadı
maskelememesi ve daha ucuz olması nedeniyle üreticiler tarafından sakkaroz ve
glikoz şuruplarınnın yerine tercih edilmektedir. Yüksek fruktoz içeren mısır
şurubunun elde edilmesi sırasında, mısır nişastası enzimatik hidroliz ile glikoza
parçalandıktan sonra, glikoz moleküllerinin bir kısmı izomerizasyon ile fruktoza
dönüştürülmektedir. Piyasada bulunan mısır şurupları, % 42-55 oranında fruktoz
ve glikoz içermektedir.
2012/2013 üretim yılı için
Türkiye Şeker Kurumu nişasta bazlı şeker kotasını 244 bin ton olarak
belirlemiştir. Aynı dönem içerisinde ülkemizdeki şeker pancarı kotası 2288 bin
ton, toplam ülke kotamız 2532 bin ton olarak belirlenmiştir [10]. Yani izin
verilen nişasta bazlı şeker kotasının toplam kotadaki oranı % 9.64’tür.
Metabolik olarak fruktoz sindirime uğradığında hem ATP
oluşumuna katkıda bulunmakta hem de kısmen glikoza kısmen de trigliseride
dönüşmektedir. Fruktozun glikozdan farklı olarak olarak direkt yağ asitlerine
dönüşüyor olması obezite ve karaciğer yağlanması ile ilişkili olduğunu
düşündürmektedir. Sağlık açısından mısır şurubu şeklinde vücuda alınan
fruktozun insulin direnci, trigliserid artışı ve karaciger yağlanmasına neden
olduğu bildirilmektedir. [11, 12, 13]. Ayrıca fruktozun mevcut pankreas kanser
hücrelerinin laboratuar ortamında çoğalmasına neden olduğu saptanmıştır
[14]. Fruktozun insan sağlığı üzerindeki bu etkileri bildirilmesine karşılık; insanlar
üzerinde yapılan çalışmalarda, mısır şurubunun sağlık üzerine etkileri çok kısa
dönemler için incelendiği için genel bir görüş oluşturmak mümkün yanlıştır. Çalışmalarda
elde edilen veriler mısır şurubundaki fruktozdan değil, saf fruktozdan elde
edilen verilerdir.
Mısır şurubunun glikoz-fruktoz
oranı gıda etiketlerinde belirtilmediğinden ne miktarda fruktoz ya da glikoz
alındığı da bilinmemektedir. Şeker Tebliği’nin ambalajlama ve etiketleme
bölümünde glikoz şurubunda %5’ e kadar fruktoz bulunabileceği, ürünlerin fruktoz
içeriği %5 den büyük ise etiket üstünde belirtilmesi gerektiği bildirilmiştir. Paketlenmiş
hazır gıdaların etiketinde genel tanım olarak şeker içerdiği yazılı olup, bunun
hangi şeker türünü işaret ettiği belirtilmemektedir.
Hazır gıda ve içeceklere eklenen
fruktozun sağlık üzerine olumsuz etkileri hakkında görüş birliği sağlanamamış
olda da tüm şeker türlerinin obeziteye neden olması açısından tehliteli olduğu
kaçınılmaz bir gerçektir. Özellikle içeceklerle alınan şeker açlık hissini
gidermediği halde yüksek kalori alınmına neden olmaktadır. Bu nedenle günlük
şeker ihtiyacının doğal besinlerden alınması, içecekler içerisinde ilave şeker
olduğu için bu tür içeceklerin kullanımının azaltılması gerekmektedir. Tüm
şeker türlerinin aşırısı alındığında obeziteye neden olduğu ve obezitenin de
bir çok hastalığın nedeni olduğu bilinmektedir. Bu nedenle özellikle çocuklarda
şeker ilave edilmiş hazır içecek vey yiyeceklerin azaltılması gerekmektedir.
Kaynaklar
[1] Buss, David; Robertson,
Jean (1976). Manual of Nutrition; Ministry of Agriculture, Fisheries and
Food. London: Her Majesty's Stationery Office. pp. 5–9.
[2] Types of Sugar: http://www.ivy-rose.co.uk/HumanBiology/Nutrition/Types-of-Sugar.php
[3] How sugar is produced
from sugar beet: http://www.dansukker.co.uk/uk/About_sugar/How_sugar_is_produced_from_sugar_beet.aspx
[4] How Beet Sugar is Made
- the Basic Story: http://www.sucrose.com/lbeet.html
[5] Şeker Üretimi (Konya
Şeker): http://www.konyaseker.com.tr/?sayfa=icerik&pgid=256&text=256
[6] Karbonhidratlar, Anadolu
Üniversitesi, Açık Öğretim Yayınları: https://www.anadolu.edu.tr/aos/kitap/EHSM/1214/unite03.pdf
[7] Wolfgang Wach
"Fructose" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2004,
Wiley-VCH, Weinheim.
[8] Relative seetness Scale. http://www.elemhurst.edu/-chm/vchembook/549sweet.html
[9] Krause MV, Mahan LK.
Food, nutrition and diet therapy. 7th ed. Philadelphia: WB Saunders Company,
1984. Alıntı: Bray GA, Nielsen SJ, Popkin BM. Consumption of high-fructose corn
syrup in beverages may play a role in the epidemic of obesity. Am J Clin Nutr.,
79(4):537-43, 2004.
[11] Stanhope KL, et al.
(2009). Effects of consuming fructose or glucose-sweetened beverages for 10
weeks on lipids, insulin sensitivity and adiposity. J. Clin. Invest. 119:
1322–34.
[12] Havel PJ. Dietary fructose: implications for
dysregulation of energy homeostasis and lipid/carbohydrate metabolism. Nutr
Rev, 63: 133–57, 2005.
[13] Bantle JP,
et al. (2000). Effects of dietary fructose on plasma lipids in healthy
subjects. Am. J. Clin. Nutr. 72:1128–34.
[14] Liu H, Huang D, McArthur DL, Boros LG, Nissen N,
Heaney AP. Fructose induces transketolase flux to promote pancreatic cancer
growth. Cancer Res. 70(15):6368-76, 2010.
