Isıtılan Süt Neden Patlıyor?

Bu biraz uzun bir yazı ama ele alacağımız konu da çok karmaşık özellikler sergiliyor ve kısa yazı meraklısı sabırsız okura hitap etmeyecek ne yazık ki. Bunu yazarak yazıyı biraz daha uzatmış oluyorum gerçi.

Sosyal medyada dolaşan bazı videolarda bir cezve içine konan ve ısıtılmak amacıyla ocağın üstüne yerleştirilen sterilize (UHT) içme sütünün bir süre sonra ani bir kabarmayla cezveden dışarı taştığı, tabiri caizse patladığı görülüyor.

Ani kabarma öyle hızlı ki cezvedeki süt yaklaşık 30-40 santimetre yüksekliğe kadar fışkırıyor ve ocağa yayılıyor.

(Isıtılan sütün patladığını gösteren iki örneği izleyebilirsiniz: 1 ve 2)

Daha sonra yapılan benzeri denemelerde ise ısıtılan sütlerin patlamadığı görülüyor.

Ortada açıklama gerektiren bir soru var: Neden bazı sütlerde böyle bir ani genleşme ya da uygun bir terim değil ama patlama oluyor? Bu soru bana da soruldu. Ve ilaveten süte katılan hidrojen peroksitin böyle bir reaksiyona neden olup olmadığı da soruldu.

Bu meselenin iki nedeni olabileceğini düşünüyorum. Nedenlerden biri aşırı ısınma diğeri hidrojen peroksit kalıntısı olması.

Aşırı ısınma nedir, sütte patlamaya neden olur mu sorusu ile sütte hidrojen peroksit bulunduğunda patlama gerçekleşir mi sorusuna sıra ile değinelim.

Aşırı ısınma nedir?

Aşırı ısınma bir sıvının kaynama sıcaklığının normalden biraz daha yüksek olduğu durumdur. Genellikle mikrodalga fırınlarda ısıtılan sularda gözlenen ani ve şiddetli kabarma, fışkırma haline bu isim verilmektedir. Peki bu nasıl oluyor?

Kaynama, bir sıvının buhar basıncının dış basınca eşit olduğu noktada sıvıdaki moleküllerin sıvı fazdan gaz fazına geçmesidir. Saf sıvıların kaynama noktası sabittir. Ancak sıvının içinde tuz, şeker vb. gibi maddeler olması kaynama sıcaklığını arttırır.

Kaynama esnasında sıvı içinde gaz kabarcıkları oluşur ve bu gaz kabarcıkları sıvının içinden yüzeyine doğru hareket eder. Sıvıyı kaynattığımız kabın iç yüzeyindeki mikroskobik girinti ve çıkıntılar, yani pürüzler sıvı içindeki gaz kabarcıklarının toplandığı, yüzeye tutunduğu yerlerdir. Sıvının sıcaklığı arttıkça bu kabarcıklar tutundukları noktada daha da büyümeye başlar ve bir noktadan sonra da metalin yüzeyinden koparak yukarıya doğru hareket eder ve kaynamaya başlayan sıvının yüzeyinden havaya karışırlar.

Sıvıların içinde bulunan irili ufaklı çeşitli tanecikler de -safsızlıklar- gaz kabarcıklarının oluşumuna yardımcı olur.

Kaynama bir sıvının sıcaklığını sabit tutar; çünkü buharlaşan gazla birlikte sıcaklık da gider. Yani kaynayan sıvıların sıcaklığı yükselmez. Saf sıvılar ve pürüzsüz iç cidarlara sahip kaynatma ekipmanları kaynama faaliyetini başlatan gaz kabarcıklarının oluşmasına elverişli değildir. Kabarcıkların oluşmaması kaynama faaliyetini geciktirecek ve zamanla sıvının aşırı ısınmasına neden olacaktır. Böyle bir durumdaki sıvıda yüzeyde herhangi bir kaynama faaliyeti gözlenmez ama ortaya çıkacak tek bir gaz kabarcığı, sıvının içine düşecek tek bir partikül bile bir tetikleyici gibi işlev görerek sıvının bünyesinde bulunan gazların çok hızlı bir şekilde genleşmesine neden olacaktır. Aşırı genleşen sıvı genişleyebileceği açık nokta neresi ise oradan etrafa saçılacaktır. Ancak bu olay genellikle mikrodalga fırınlarda ısıtılan sularda gözleniyor. Sütün kimyasal yapısı suya kıyasla daha karmaşık ve olay mikrodalgada değil de ocak üstünde meydana geliyor. Dolayısıyla sterilize (UHT) sütlerde aşırı ısınmaya neden olan bir şey olmalı. Ama ne?

UHT kutu sütlerde üretim sonrası depolama esnasında gözlenen ve jelleşme olarak bilinen bir olay var. Jelleşme pek çok faktöre bağlı olarak açığa çıkan bir olay ve bu nedenle her zaman gözlenmiyor.

Jelleşme sütün daha koyu bir yapı kazanmasına ve içinde jölemsi bir tabaka oluşmasına neden oluyor. Bu durum aşırı ısınma sonucu ani kabarmaya ve patlamaya yol açabilir.

Isıtma esnasında sütün içinde bulunan bu jölemsi tabaka kaynama faaliyetini geciktirecek, sütün içindeki gaz kabarcıklarının çıkışını engelleyecektir. Ama zamanla artan sıcaklık nedeniyle bu jölemsi tabakanın engelleyici rolü aniden çökebilir ve bu durumda şiddetli bir fışkırma ya da patlama mümkündür. Üstelik ısınma başlayınca sütün havayla temasını keserek kabarcıkların çıkmasını engelleyen incecik kaymak tabakası böyle bir sürece yardımcı da olabilir. Kaynatma yaptığımız ekipmanın, örneğin cezvenin ağzının dar olması da böyle bir olayın gerçekleşmesini kolaylaştıracaktır. Meseleyi laboratuvar ortamında incelemek gerekiyor ama çeşitli faktörler de bir araya gelince böyle bir reaksiyonun sütte olması çok mümkün.

Kaynatma esnasında sütü ara sıra karıştırmak ise gaz çıkışını sağlayacağı için böyle bir olayı engelleyecektir.

Diğer soru sütte bulunan hidrojen peroksit patlama yapar mı? sorusuydu ama bu soruyu ele almadan önce hidrojen peroksitin ne olduğunu ve sütte neden bulunduğunu açıklamak gerekiyor.

Hidrojen peroksit nedir?

Hidrojen peroksit iki hidrojen ve iki oksijen atomundan oluşan mikropların çoğalmasını engelleyici ve pek çoğunu da öldürücü bir etkiye sahip bir kimyasal maddedir. Tıpta kullanılan oksijenli su aslında seyreltilmiş, yani içinde az miktarda hidrojen peroksit bulunan sudur. Yara üzerine dökülen oksijenli su yara üzerinde beyaz renkli, kabaran bir köpüklenmeye neden olur. Oksijenli su içinde bulunan hidrojen peroksit kandaki katalaz enzimi vasıtasıyla suya ve oksijen gazına parçalanır. Bu parçalanma sonrası açığa çıkan oksijen gazı gözlediğimiz köpüklenmeye neden olur ve yarayı temizler.

Hidrojen peroksitin tek kullanım alanı yara temizliği de değil. Kimya ve tekstil endüstrisindeki pek çok kullanım amacının yanı sıra ağartıcı, beyazlatıcı bir madde olarak ya da lens temizliğinde bir dezenfektan olarak da kullanılır.

Hidrojen peroksitin toksisitesi düşüktür; kronik maruziyet yolları sınırlıdır. Yüzde ondan daha yüksek konsantrasyonlarda hidrojen peroksit içeren ürünlere solunum ya da sindirim sistemi yoluyla maruz kalmanın ciddi sağlık zararları oluşturabileceği belirtilmektedir. Ancak bu kadar yüksek konsantrasyonlara gıdalar yoluyla maruz kalmak bir kasıt olmadığı sürece söz konusu değil; zaten süt dışında gıda üretiminde kullanılan bir katkı maddesi de değildir.

Sağlığa zarar verici etkilerinin düşük olması nedeniyle bazı ülkelerde çiğ süte hidrojen peroksit katılmasına izin verilmektedir.

Hidrojen peroksit çiğ süte neden katılır?

Çiğ sütün sağıldıktan sonra hızla soğutulması gerekir. Eğer bu soğutma işlemi yapılamazsa süt içinde bulunan bakteriler hızla çoğalacak ve sütün bozulmasına neden olacaktır. Sıcak ülkelerde veya hava sıcaklığının yüksek olduğu mevsimlerde süt eğer hızla soğutulmazsa daha hızlı bozulur. Sıcaklık ne kadar yüksek olursa sütteki bakteriler de o kadar kolay çoğalır çünkü.

Soğutma imkânının olmadığı durumlarda bu bozulmanın önüne geçmek için bazı ülkelerde hidrojen peroksit kullanılmasına izin verilmiştir. Bir başka deyişle hidrojen peroksit çeşitli ülkelerde çiğ süte katılmasına izin verilen kimyasal maddelerden biridir.

Katalaz çiğ sütün içinde de bulunan bir enzimdir. Sütün içinde bulunan katalaz enzimi vasıtasıyla hidrojen peroksit su ve oksijene parçalanır. Açığa çıkan oksijen pek çok mikrop için öldürücü özellik gösterir. Ancak sütte bulunan katalaz hidrojen peroksitin tamamını parçalayamaz; geriye kalan hidrojen peroksiti parçalamak için süte pastörizasyon ya da sterilizasyon öncesi katalaz enzimi katılması gerekir. Süte katılan hidrojen peroksit ancak bu enzimle parçalama işlemi yapıldıktan sonra çiğ süt pastörize ya da sterilize edilebilir ve çeşitli süt ürünlerine işlenebilir.

Hidrojen peroksit başka hangi amaçla süte katılabilir?

Hidrojen peroksit sterilize edilmiş kutu sütlerindeki hoşa gitmeyen kötü tadın ortaya çıkmasını engelleyebiliyor.

Evde kaynatılmış ya da marketten alınmış cam şişede satılan pastörize süt ile sterilize edilmiş kutu sütlerinin tadının farklı olduğunu içen herkes bilir. Sterilizasyon esnasında süt 140-150 santigrat derecelere kadar ısıtılabilir. Bu kadar yüksek sıcaklıklara çıkılması sütte hoşa gitmeyen bir pişmiş tada neden olur. Yüksek sıcaklık sütte kükürtlü bileşiklerin açığa çıkmasına neden olur ve bu bileşiklerin tadı da, kokusu da güzel değildir. Sterilize edilecek sütlere katılacak az miktardaki hidrojen peroksit bu kükürtlü bileşiklerin açığa çıkmasını epeyce azaltır. Süt yüksek bir sıcaklığa tabi tutulsa da kükürtlü bileşikler daha az oluştuğu için sütün tadı kötü olmaz. Böylece sterilize sütlerin tadının kötü olduğuna dair en önemli tüketici şikayetinin önüne geçmek de mümkün olur.

Hidrojen peroksit süte bulaşır mı?

Sterilize edilen sütün tetrapak kutu ambalajlarına dolumu yapılır. Bu ambalaj malzemelerinin de mikrop içermemesi gerekir ve bu mikropların yok edilmesinde de hidrojen peroksit kullanılır. Ancak ambalaj materyalinden süte geçebilecek hidrojen peroksit miktarı çok düşüktür. Örneğin çiğ süte hidrojen peroksit katılmasına izin verilen bazı ülkelerde süte katılacak hidrojen peroksit miktarının bir litre sütte 500 miligramı yani yarım gramı aşmaması gerekir. Ambalaj materyalinden süte bulaşabilecek hidrojen peroksitin miktarına getirilen sınırlama ise çoğu ülkede bir litre süt için 0.5 miligramdır. Görüldüğü gibi ambalaj materyalinden süte geçebilecek hidrojen peroksit miktarı çiğ süte katılan miktarının binde biridir.

Hidrojen peroksit ısıtıldığında neden patlar?

Literatürde süte katılan hidrojen peroksitin patlamaya neden olduğuna dair bir bilgiye rastlayamadım. Ancak ısıtılan sulu sistemlerde hidrojen peroksitin ani kabarma veya patlamaya yol açabilen bir kimyasal madde olduğu biliniyor ve süt bir sulu sistemdir.

Peroksitler patlama riski olan kimyasal maddelerdir. Hidrojen peroksit ısıtıldığı zaman kimyasal yapısı hızla su ve oksijene parçalanmaya başlayacaktır. Bu parçalanma ani bir genleşmeye ve patlamaya neden olabilir. Isıtma kapalı bir kapta gerçekleştirilirse, zamanla giderek artan basınç nedeniyle şiddetli bir patlama kaçınılmazdır örneğin.

Sütte hidrojen peroksit olup olmadığı anlaşılabilir mi?

İster çiğ sütün dayanıklılığını artırmak için, isterse sterilize sütün tadını iyileştirmek için katılsın ya da kazaen ambalaj materyalinden süte bulaşmış olsun fark etmez: Sütte hidrojen peroksit bulunması ülkemizdeki yasal mevzuata aykırıdır.

Piyasada satılan sütlerde hidrojen peroksit var mı?

Sütte hidrojen peroksit olup olmadığını anlamak çok kolaydır. Bir gıda analiz laboratuvarında bu analiz kısa sürede yapılabilir.

Analiz sonucunda hem pastörize sütlerde ve hem de sterilize sütlerde hidrojen peroksit çıkarsa bu durum çiğ sütlere hidrojen peroksit katıldığına -ya da bulaştığına- işaret edecektir. Çiğ süte hidrojen peroksit katılıyorsa mesele sadece içme sütleri ile de sınırlı olmayacaktır. Bu durumda o sütten yapılan yoğurt ve peynir gibi süt ürünlerinde de hidrojen peroksit kalıntısı çıkabilir.

Sadece sterilize kutu sütlerinde hidrojen peroksit çıkması ise çiğ sütü dayandırmak için içine hidrojen peroksit katıldığı -ya da bulaştığı- ama daha sonra bu hidrojen peroksiti parçalayıp zararsız kılmak için sterilizasyon öncesi katalaz enzimi katılması işleminin yapılmadığını akla getirir. Sütün içinde doğal olarak bulunan katalaz enzimi ise süte katılan hidrojen peroksitin tamamını parçalayıp zararsız kılmaya yetmemektedir. Üstelik sterilizasyon işleminde katalaz enzimi de aktivitesini yitirdiği için kutulanıp piyasaya sunulan sütlerde kalan hidrojen peroksiti parçalayacak bir enzim de olmayacaktır.

Hidrojen peroksitin sterilize sütlerdeki pişmiş kötü tadı engellemek için bilinçli olarak süte katılması da mümkündür elbette.

Bütün bu yazdıklarım akla ilk anda gelen olası yanıtlardır.

İçlerinde en olası olanını jelleşme nedeniyle sütün ani kabarması olarak görüyorum.

Ancak hidrojen peroksit kalıntısı da kabarma, patlama sorununa yol açabilir. Yapılacak en doğru şey piyasada satılan sütlerde en kısa sürede testlerin yapılması ve hidrojen peroksit kalıntısı içerip içermediklerinin açıklığa kavuşturulması. Tarım ve Ormancılık Bakanlığı tarafından içme sütlerinde daha önce hidrojen peroksit kalıntısı belirlemek amacıyla analizlerin yapılıp yapılmadığı da açıklık bekleyen bir soru.

Tüketiciler açısından bilinmesinde yarar olan en önemli konu eve alınan sterilize kutu sütlerin içinde jöle tabakası olup olmadığına dikkat etmektir. Bazen bu tabaka hiç oluşmaz ama süt normalden daha koyudur; koyuluktan kastım sütün daha az akışkan olmasıdır. Bazen de bu tabaka kutunun dibine çöker. Böyle durumlar varsa sütü ısıtırken dikkatli olunması gerekir. Hidrojen peroksitin ise her tür çiğ süte katılabilecek bir kimyasal madde olduğu bilinmelidir.

Pastörize sütlerde jelleşme olmaz. Pastörize sütler ve güvenilir kişilerden alınacak çiğ sütler tercih edilebilir. (BŞ/HK)