Su Ürünlerinde Yenilebilir Film Teknolojisi

Gıdalar depolama süresince fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik değişime uğrarlar.

Gıdaların raf ömrünü uzatmak ve daha kaliteli ürün elde etmek için ısıl işlem, su aktivitesinin düşürülmesi, kürleme, tuzlama, pH kontrolü, antimikrobiyal madde ilavesi, kontrollü atmosferde depolama ve ambalajlama gibi çeşitli yöntemler kullanılmaktadır.

Son yıllarda minimum işlem görmüş, tüketime hazır, kolay hazırlanan gıda ürünlerine olan talebin artması gıda kalite ve gıda güvenliği açısından yeni sorunların ortaya çıkmasına neden olmuştur.

Bu sorunların çözümü için ısıl olmayan prosesler (yüksek hidrostatik basınç, vurgulu elektrik alanı gibi), yeni ambalajlama teknikleri (aktif ambalajlama, modifiye atmosferde ambalajlama gibi) gibi yaklaşımlar üzerinde çalışılmaktadır.

Nüfusun artışına karşılık gıda üretilebilecek kaynakların ve üretim alanlarının sınırlı olması üretilen ürünlerin ambalajlanmasını zorunlu hale getirmiştir. Özellikle bayanların iş hayatına katılması ve hazır gıda sektörünün hızla gelişmesi, daha pratik ve daha modern ambalaj malzemelerinin kullanımını gerektirmiştir.

Gıdaların ambalajlanmasında kullanılan malzemeler asıl olarak kağıt, metal, cam ve plastikten oluşmaktadır. Ancak bu maddelerin seçiminde gıda maddelerinin bileşimine uygun, çevre kirliliğine neden olmayan dönüşümlü ambalajların olmasına özen gösterilmelidir.

Bu nedenle yaklaşık 50 yıldan beri ürün kalitesini geliştirebilen, atık problemini azaltabilen ve biyolojik olarak parçalanabilen sentetik polimer filmlerin ambalaj teknolojisinde kullanımı zorunlu hale gelmiştir.

Ambalajlama endüstrisindeki hızlı gelişime paralel olarak, son yıllarda, bariyer özelliğinden dolayı sınırlı etki gösteren klasik ambalajlama teknikleri yanında, ek avantajlar sağlayan yeni ambalaj materyalleri ve teknolojileri de geliştirilmektedir.

Bu teknolojilerden biri olan yenilebilir film ve kaplamalar, raf ömrünü uzatmak amacıyla gıda maddelerinin ambalajlanmasında kullanılan ve gıda ile birlikte tüketilebilen ambalajlardır.

Yenilebilir film ve kaplamaların gıdaların ambalajlanmasında kullanımı çok eskilere dayanmaktadır.

İlk olarak, 12. Yüzyıl’ın başlarında Çin’de turunçgillere mumdan yapılan kaplamaların uygulandığı bilinmektedir.15. yüzyılın sonlarında, Japonya’da kaynatılmış soya sütünden elde edilen ve Yuba adı verilen yenilebilir bir film, gıdaların kalitesinin korunması ve görünümünün iyileştirilmesi amacıyla kullanılmaktadır.

Yenilebilir filmler, kalınlığı 254 μm’den küçük olan ambalaj olarak adlandırılırken, yenilebilir tabakalar kalınlığı 254 μm’den büyük olan ambalajlar olarak tanımlanmaktadır.

Yenilebilir kaplamaların genelde daldırma metoduyla veya püskürtme şeklinde gıdaya uygulanması, yenilebilir filmlerin ise katı bir tabaka şeklinde hazırlandıktan sonra gıdanın bu film ile sarılmasıdır.

Yenilebilir filmlerin kullanım amaçları

• Depolama ve taşıma sırasında nem (suyun yanı sıra aroma bileşikleri, antioksidanlar, antimikrobiyal maddeler, pigmentler, esmerleşme reaksiyonlarını durduran iyonlar ve vitaminler gibi bileşenlerin ambalaj içerisinde tutulmasını sağlarlar) kaybını önlemek,
• Kalite özelliklerinin iyileştirilmesi (istenmeyen renk oluşumunu, lipit oksidasyonunu ve aroma kaybını engelleme),
• Raf ömrünün uzatılması amacıyla kullanılmaktadır.

Yenilebilir Filmlerin Su Ürünlerinde Kullanımı

Balık ve diğer su ürünleri protein olmayan azot, su aktivitesi ve pH değerlerinin yüksek olması nedeniyle mikrobiyolojik bozulmaya karşı duyarlı olup, yağ miktarı yüksek olanlarda oksidatif bozulma da görülebilmektedir.

Deniz ürünlerinin hassas doğası nedeniyle, fiziksel işlemler önemli kalite kayıplarına neden olabilir (örneğin donma hasarı, HHP ve iyonlaştırıcı radyasyon durumunda renk bozulması).

Yapılan birçok araştırma protein, polisakkarit ve lipit kaynaklı yenilebilir film ve kaplama uygulamalarının su ürünlerinin kalitesini koruyarak raf ömrünü artırdığını göstermiştir.

Su ürünlerinde en fazla çalışılan film ve kaplamalar kitosan ve aljinat bazlı olanlardır. Bunlara ek olarak değişik kaynaklardan elde edilen protein ve polisakkarit bazlı film ve kaplamalar da tek başına veya değişik uygulamalarla birlikte çalışılmıştır.

• Kekik yağı ve sinamaldehit içeren protein bazlı yenilebilir kaplamaların, karideslerde bakteriyel gelişimi yavaşlattığını ve radyasyon ile birlikte uygulanması durumunda raf ömrünü 11 gün kadar uzattığını rapor etmişlerdir.
• Alabalık filetolarının soğukta depolanmasında zein bazlı kaplamaların vakum ambalajlamaya alternatif olabileceğini bazı araştırmacılar tarafından bildirilmiştir.
• Kollojen bazlı yenilebilir filmlerin üstün özelliklere sahip olduğunu ve sıcak dumanlanmış alabalık filetolarının kalite ve raf ömürlerinin uzatılmasında kullanılabileceği araştırmacılar tarafından rapor edilmiştir.
• Reyhan yağı (%1), nar kabuğu ekstresi (%1) ve selüloz nanopartikülleri içeren kitosan ve jelatin filmlerinin taze karideslerin soğuk depolamadaki raf ömrünü arttırması ve Listeria monocytogenes’in canlılığına etkileri üzerine yapılan bir çalışmada film ile kaplanan örneklerde kontrol grubuna göre daha düşük sayıda mikroorganizma bulunmuştur.
• Kitosanın doğal antibakteriyal özelliği sayeside, kitosanla kaplanan örneklerin bakteriyal popülasyonu jelatinle kaplanan örneklere kıyasla önemli oranda düşük olduğu görülmüştür.
• Karides atıklarının pişirme suyundan elde edilen bir karetonoprotein konsantresinin, kitosan ve jelatin bazlı filmlere eklenip balık sosislerinin kaplanmasıyla ilgili yapılan bir çalışmada, kaplamanın antioksidan ve antimikrobiyal etki gösterdiği belirlenmiştir.
• Kaplamanın toplam canlı mikroorganizmaların ve enterobakterilerin gecikme fazını sırasıyla 15 ve 10 güne çıkardığını göstermiştir.
• Fiziksel ve kimyasal özellikler bakımından, kaplanmış sosislerin nem ve su tutma kapasitesi, kontrol grubuna benzer şekilde 25 güne kadar kayma mukavemeti sergilemiştir
• Kitosan ve jelatin solüsyonu karışımından oluşan bir kaplama dondurulmuş morinadan yapılan köftelere uygulanmış, mikroorganizma sayısındaki azalma sayesinde köftelerin bozulması önlenmiştir.Ayrıca, Lizozim ve/veya nisin ilaveli aljinatların dondurulmuş salmon filetoları üzerine inoküle edilen Listeria monocytogenes ve Salmonella anatum’un gelişimlerini baskıladığı görülmüştür
• Bir diğer çalışmada, balık yağı içeren kitosan kaplamaların 2°C’de 3 hafta ve -20°C’de 3 ay depolanan balık filetolarının;

•       TBARS değerlerini önemli ölçüde azalttığı,

•       Toplam bakteri gelişimini inhibe ettiği,

•       Dondurarak muhafaza edilen örneklerde kaplama yapılmayan örneklere göre damlama kayıplarını azalttığı tespit edilmiştir.

Yenilebilir film ve kaplamalar; antioksidan ve antimikrobiyal maddeler, emülsüfiyerler, esmerleşmeyi önleyici ajanlar, aroma maddeleri, renklendiriciler ve diğer fonksiyonel maddeler gibi gıda katkıları ile birleştirilerek kullanılabilmektedir.

Bir gıda maddesinin duyusal özellikleri, gıdanın yenilebilir film ve kaplamasına aroma maddesi ilave edilerek iyileştirilebilmekte ve böylece gıda kalitesi ve kullanımı geliştirilebilmektedir.

Yeni ve alternatif bir muhafaza tekniği olan biyokoruma yöntemi de film kaplamalarına eklenebilmektedir. Biyolojik koruma genellikle doğal veya kontrollü bir mikrofloranın ve/veya antimikrobiyal metabolitlerinin kullanımına işaret eder.

Doğal gıda biyokoruyucuları bakteriosinler ve balteriyofajlar olarak 2 grupta incelenebilmektedir.

• Yapılan bir çalışmada soğuk tütsülenmiş alabalıkta beş farklı L.monocytogenes kültürünün biyokontrolü için P100 fajını, nisini ve laurik arjinatı (LAE) öncelikle tek tek ve daha sonra kombine ederek kullanmışlardır. P100 fajı (108 fob/mL), nisin (500 ppm) ve LAE’ın (200 ppm) ayrı ayrı uygulandığı denemelerde, 4°C’de 24 saatlik depolama süresi sonunda 106 kob/mL düzeyindeki L. monocytogenes kültür kokteyli sayısında yaklaşık 2-3 log kob azalış sağlandığı belirtilmiştir.
• Araştırıcılar L. monocytogenes’in biyokontrolünde faj ve kimyasal ajanların tek tek kullanılmalarından ziyade bunların kombine bir şekilde kullanılmalarının patojenlere karşı daha etkili sonuçlar vereceğini belirtmişlerdir

SONUÇ

v  Yapılan birçok araştırma protein, polisakkarit ve lipit kaynaklı yenilebilir film ve kaplama uygulamalarının su ürünlerinin kalitesini koruyarak raf ömrünü artırdığını göstermiştir.

v  Sucul gıdalar için en işlevsel, besleyici ve ekonomik kaplamayı sağlamak için, kullanılan film malzemesi ve gıda matrisine bağlı olarak optimum formülasyon belirlenmelidir.

v   Yenilebilir filmlerle kaplanmış ürünler, minimum derecede işlenmiş ürünler olmasından dolayı diğer muhafaza tekniklerine göre daha çok tercih edilmelidir.

v  Balık proteini, aljinat, kitosan, jelatin, kollajen, karragenan gibi su ürünlerinin doğal yapısında bulunan temel polimerlerden de üretilebilecek olan nanokompozit ambalaj materyalleri hem çevresel atık sorunlarını hem de kanserojen madde riskini azaltarak tüm dünya için daha faydalı olacağı düşünülmektedir.

 reçineler veya bunların karışımları oluşturmaktadır.