T.C. ERCĠYES ÜNĠVERSĠTESĠ ECZACILIK FAKÜLTESĠ ĠÇECEKLERDEKĠ TARTRAZĠN MĠKTARININ HPLC-UV YÖNTEMĠ ĠLE TAYĠNĠ. Hazırlayan Nurgül ÇUKADAR

Transkript

1 T.C. ERCĠYES ÜNĠVERSĠTESĠ ECZACILIK FAKÜLTESĠ ĠÇECEKLERDEKĠ TARTRAZĠN MĠKTARININ HPLC-UV YÖNTEMĠ ĠLE TAYĠNĠ Hazırlayan Nurgül ÇUKADAR DanıĢman Prof. Dr. Ġbrahim NARĠN Bitirme Ödevi Haziran 2014 KAYSERĠ

2

3 T.C. ERCĠYES ÜNĠVERSĠTESĠ ECZACILIK FAKÜLTESĠ ĠÇECEKLERDEKĠ TARTRAZĠN MĠKTARININ HPLC-UV YÖNTEMĠ ĠLE TAYĠNĠ Hazırlayan Nurgül ÇUKADAR DanıĢman Prof. Dr. Ġbrahim NARĠN Bitirme Ödevi Haziran 2014 KAYSERĠ

4 i BĠLĠMSEL ETĠĞE UYGUNLUK Bu çalışmadaki tüm bilgilerin, akademik ve etik kurallara uygun bir şekilde elde edildiğini beyan ederim. Aynı zamanda bu kural ve davranışların gerektirdiği gibi, bu çalışmanın özünde olmayan tüm materyal ve sonuçları tam olarak aktardığımı ve referans gösterdiğimi belirtirim. Nurgül ÇUKADAR

5 ii Prof. Dr. Ġbrahim NARĠN danışmanlığında Nurgül ÇUKADAR tarafından hazırlanan Ġçeceklerdeki Tartrazin Miktarının HPLC-UV Yöntemi ile Belirlenmesi adlı Bitirme Ödevi Erciyes Üniversitesi Lisansüstü Tez Önerisi ve Tez Yazma Yönergesi ne uygun olarak hazırlanmış ve Erciyes Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Analitik Kimya Anabilim Dalı nda Bitirme Ödevi olarak kabul edilmiştir. Tezi Hazırlayan Nurgül ÇUKADAR Danışman Prof. Dr. İbrahim NARİN Eczacılık Fakültesi Analitik Kimya Anabilim Dalı Başkanı Prof. Dr. İbrahim NARİN ONAY: Bu bitirme ödevinin kabulü Eczacılık Fakültesi Dekanlığı nın... tarih ve sayılı kararı ile onaylanmıştır.././2014 Fakülte Dekanı Prof. Dr. Müberra KOġAR

6 iii TEġEKKÜR Bu çalışmanın ortaya çıkmasında büyük yardımını ve desteğini gördüğüm, bilgi ve birikimlerinden sıkça faydalandığım danışmanım Prof. Dr. İbrahim NARİN e; tezimin hazırlanma aşamasında her türlü yardımı ve imkânı sağlayan, her türlü sorunda desteğini esirgemeyen İbrahim AYDIN a; tez yazım aşamasındaki yardımlarından dolayı Arş. Gör. Dönay YUVALI ya, eğitimime katkıda bulunan bütün hocalarıma ve hayatım boyunca maddi manevi yardımlarını esirgemeyen ve her zaman yanımda olup beni destekleyen aileme teşekkür ederim. Nurgül ÇUKADAR

7 iv ĠÇECEKLERDEKĠ TARTRAZĠN MĠKTARININ HPLC-UV YÖNTEMĠ ĠLE TAYĠNĠ Nurgül ÇUKADAR Erciyes Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi Analitik Kimya Anabilim Dalı Bitirme Ödevi, Haziran 2014 DanıĢman: Prof. Dr. Ġbrahim NARĠN ÖZET Gıda boyaları, duyu yanıtını arttırmak ve tüketicilerin her zaman artan taleplerini karşılamak için çok uzun zamandır kullanılmaktadır. Sentetik gıda boyaları, doğal olanlara kıyasla bazı avantajlar sunabilmektedir, ancak insanlar tarafından sağlıksız madde olarak kabul edilmektedir ve toksik yan etkilere neden olabilmektedir. Bu nedenle, içeceklerde gıda boyaları analizi için yeni gelişmiş analitik tekniklerin geliştirilmesine önem verilmiştir. Bu çalışmada gıda boyalarından birisi olan Tartrazin in toz içeceklerde tayini yapılmıştır. Tartrazin in ayrılması ve tayini için HPLC yöntemi kullanılarak bir ayırma metodu önerilmiştir. Bu metotla bazı toz içeceklerdeki Tartrazin miktarı tayin edilmiştir. Yöntemin doğruluğu bir toz içeceğe Tartrazin ilavesi ile kontrol edilmiştir. Yöntemde sabit faz olarak Hypersil Gold C18 kolon kullanılmıştır. Tayinler DAD dedektör ile 270 nm de gerçekleştirilmiştir. Hareketli faz olarak ph 7,0 a ayarlanmış 0,01 M NaH 2 PO 4 tampon çözeltisi/asetonitril (0. Dk. A/B: 90:10; 5. Dk. A/B; 86,7:13,3) kullanılmıştır. Örnek enjeksiyon hacmi 25 μl dir. Hareketli fazın akış hızı 1,0 ml/ dk dır. Her örnek 3 kez enjekte edilerek sonuçlar ortalaması şeklinde verilmiştir. Kalibrasyon doğrusunun denklemi ve geri kazanma değeri sırasıyla; A = 51,885 C(mg/L) + 77,055 (R 2 = 0,997) ve % 89,40±1,34 olarak bulunmuştur. Anahtar Kelimeler: Tartrazin, HPLC, toz içecekler

8 v DETERMINATION OF TARTRAZIN IN SOFT DRINKS BY LIQUID CHROMATOGRAPHY Nurgul CUKADAR Erciyes University, Faculty of Pharmacy Department of Analytical Chemistry Final Project, June 2014 Advisor: Prof. Dr. Ibrahim NARIN ABSTRACT Food dyes, enhancing the sensory response and to meet the growing demands of consumers always been used for a long time. Synthetic food colors, may offer certain advantages over natural ones, but they are regarded as unhealthy ingredients by humans and they can cause toxic side effects. Therefore, for analysis of food colorants in beverages attention has been given to the development of new analytical techniques. In this study, one of the food dye Tartrazine was determined in powdered beverages. Separation of Tartrazine and separation method for determination by HPLC method has been proposed, in this method, quantitative Tartrazine residues were quantified in some powdered beverages. The accuracy of the method to the beverage powder was controlled by the addition of Tartrazine. Hypersil Gold C18 column is used as the stationary phase in method. Assays with DAD detector 270 nm was also conducted. Mobile phase ph adjusted to 7,0 with 0,01 M NaH 2 PO 4 (sodium dihydrogen phosphate) buffer / ACN (acetonitrile) (0 min. A/B: 90:10; 5 min. A/B; 86,7: 13,3) is used. Sample injection volume is 25 μl, flow rate of mobile phase is 1 ml/min. Each sample injected three times and the results are presented as average. Calibration equation and recovery values founded; A = 51,885C(mg/L) + 77,055 (R 2 = 0,997) and % 89,40±1,34 respectively. Key Words: Tartrazine, HPLC, powdered drinks

9 vi ĠÇĠNDEKĠLER BĠLĠMSEL ETĠĞE UYGUNLUK... i KABUL ONAY... ii TEġEKKÜR... iii ÖZET... iv ABSTRACT... v ĠÇĠNDEKĠLER... vi KISALTMALAR... ix TABLOLAR LĠSTESĠ... x ġekġller LĠSTESĠ... xi 1.GĠRĠġ VE AMAÇ GENEL BĠLGĠLER Gıda Katkı Maddeleri Hakkında Genel Bilgiler Gıda Katkı Maddelerinin Tanımı Gıda Katkı Maddelerinin Tarihçesi Gıda Katkı Maddelerinin Kullanım Nedenleri Gıda Katkı Maddelerinin Kodları E Kodu INS Numarası Gıda Katkı Maddelerinin Toksikolojik Açıdan Değerlendirilmesi Gıda Katkı Maddelerinin Güvenli Kullanımı İçin Çalışan Uluslararası Kuruluşlar Renk Maddeleri (E )... 8

10 vii Gıdalarda Kullanılan Renklendiricilerin Sınıflandırılması Sertifikalı Gıda Boyaları Sertifikasız Gıda Boyaları Ürüne Sağladıkları Renkler Açısından Gıda Boyaları AB, ABD, ve Türkiye de Renk Maddeleriyle İlgili Düzenlemeler Tartrazin Hakkında Genel Bilgiler Tartrazin in Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri Tartrazin in Biyolojik ve Toksikolojik Özellikleri Tartrazin in İnsan Sağlığı na Etkileri Tartrazin in Kulanım Alanları Tartrazin ile İlgili Bilimsel Çalışmalar Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi ne Giriş HPLC nin Tarihçesi HPLC nin Kısımları ve Çalışma Sistemi Mobil Faz Rezervuarı Hazne Gaz Giderme Düzeneği Pompa Sistemleri Pistonlu Pompalar Sürgülü Pompalar Pnömatik Pompalar Enjeksiyon Bloku... 24

11 viii Kolon Dedektör GEREÇ VE YÖNTEMLER Kimyasal Maddeler Kullanılan Aletler Çözeltiler Hareketli Faz Stok Çözeltiler Gerçek Örneklerin Hazırlanması Kromatografik Koşullar Bulgular Ön Denemeler Spektrofotometrik Çalışmalar Kromatografik Çalışmalar Kalibrasyon Doğrusunun Türetilmesi Toz içeceklerdeki Tartrazin Miktarının ve Geri Kazanımın Belirlenmesi TARTIġMA VE SONUÇ KAYNAKLAR ÖZGEÇMĠġ

12 ix KISALTMALAR VE SĠMGELER ACN ADI CAC CI C T DAD FAO FDA HPLC INS JECFA JMPR NOAEL ppm psi RP SCF UV WHO : Asetonitril : Günlük alınmasına izin verilen miktar : Uluslararası Gıda Kodeks Komisyonu : Renk Dizini : Tartrazin Konsantrasyonu : Diod Dizi Dedektör : Gıda Tarım Örgütü : Gıda ve İlaç Dairesi : Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi : Uluslararası Numaralama Sistemi : Gıda Katkı Maddeleri Ortak Uzmanlar Komitesi : Pestisit FAO/WHO Ortak Toplantısı : Deney hayvanlarında gözlenebilen hiçbir yan etki göstermeyen doz : Milyonda bir kısım : Basınç Birimi : Ters Faz : Gıda Bilimi Komitesi : Ultraviyole : Dünya Sağlık Örgütü

13 x TABLOLAR LĠSTESĠ Tablo 2.1. E numarası kodlaması... 5 Tablo 2.2. Gıda boyalarının verdikleri renkler Tablo 2.3. Türk Gıda Kodeksi Renklendiriciler Yönetmeligi nde Tartrazin in Türkiye de kullanılabileceği gıdalar ve sınırları Tablo 3.1. Kromatografik Koşullar Tablo 3.2. Tartrazin madde miktarına karşılık gelen alan Tablo 3.3. Örneklerde bulunan ortalama Tartrazin miktarları Tablo 3.4. Eklenen Tartrazin lerin geri kazanım yüzdeleri... 34

14 xi ġekġller LĠSTESĠ ġekil 2.1. Bir kimyasal maddenin gıda katkı maddesi olarak kullanılmasına izin verilinceye kadar geçirdiği aşamalar... 7 ġekil 2.2.Tartrazin in Açık Formülü ġekil 2.3. Tartrazin in Metabolik İndirgenme Reaksiyonu ġekil 2.4. HPLC Cihazı ġekil 2.5. HPLC nin Şematik Görünümü ġekil 2.6. HPLC İçin Kolon Çeşitleri ġekil 3.1. Tartrazin in 0,01 M fosfat tamponundaki (ph:7,0) absorbsiyon spektrumu (C=50 mg/l) ġekil 3.2. Tartrazin (1000 mg/l) çalışma standardının 270,0 nm dalga boyunda verdiği pik (t:1,72) ġekil 3.3. Örnek 2 (2000 ppm) nin 270 nm dalga boyunda verdiği pik ġekil 3.4. Tartrazin stok çözeltileri kalibrasyon doğrusu ġekil 3.5. Örnek 2 çözeltisinin farklı Tartrazin miktarlarında verdiği piklerin üst üste getirilmiş hali... 34

15 1 1.GĠRĠġ VE AMAÇ Modern gıda endüstrisi açısından gıda maddelerini çekici hale getirmek için renk maddeleri kullanımı, günümüzde vazgeçilmez bir işlem haline gelmiştir. Bu katkılar (boyar maddeler) yeni gıdaların üretilmesinde, üretim sırasında veya sonunda ya da depolamada meydana gelebilecek renk değişimlerini düzeltmek amacıyla çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Renk maddelerinin kullanımı uluslararası ve ulusal yasal düzenlemeler çerçevesindedir ve denetlenmektedir (1). Gün geçtikçe gerek boya maddelerinin izin verilen limitler içinde olup olmadığının kontrolü, gerekse yasaklananların bulunup bulunmadığının tayini için yüksek duyarlılıkta yöntemlere ihtiyaç artmaktadır (2). Literatürde Tartrazin için yapılan çalışmalarda tek ya da diğer boyalarla birlikte miktar tayini yöntemleri ve çeşitli ticari ürünlerdeki tayini rapor edilmiştir. Tartrazin kimyasal olarak üretilmektedir (3). Açık turuncu renkte toz ve granüller halinde bulunmaktadır. Renkli içecekler, reçel, hazır çorbalar, konserve ve tatlılarda kullanılmaktadır. Çocuklarda kurdeşen, astım ve hiperaktivite gibi hastalıklara neden olduğu ileri sürülmektedir. Norveç ve Avusturya da kullanımı yasaklanmıştır (4). Bu çalışmada Türkiye piyasasında bulunan bazı gıdalarda boya olarak kullanılan Tartrazin in Ters Fazlı-Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi (RP-HPLC) yöntemi ile toz içeceklerdeki miktar tayini için hızlı ve duyarlı bir metot geliştirilmiş; bu metot kullanılarak toz içeceklerdeki bulunan Tartrazin miktarlarının belirlenen limitler içinde olup olmadığının kontrolü yapılmıştır.

16 2 2.GENEL BĠLGĠLER 2.1. Gıda Katkı Maddeleri Hakkında Genel Bilgiler Gıda Katkı Maddelerinin Tanımı 16 Kasım 1997 tarihli Resmi Gazete de yayınlanan Türk Gıda Kodeksi Yönetmeliği nde gıda katkı maddeleri; Tek başına gıda olarak tüketilmeyen, gıda hammaddesi ve/veya yardımcı maddesi olarak kullanılmayan, tek başına besleyici değeri olan veya olmayan; seçilen teknoloji gereği kullanılan işlem sırasında kalıntı veya türevleri mamul maddede bulunabilen, gıdanın hazırlanması, tasnifi, işlenmesi, ambalajlanması, taşınması, depolanması ve dağıtımı sırasında gıda maddesinin tat, koku, görünüş, yapı ve diğer niteliklerini korumak, düzeltmek veya istenmeyen değişikliklere engel olmak amacıyla kullanılmasına izin verilen maddeler olarak tarif edilmektedir (5). WHO/FAO ya göre gıda katkı maddesi; tek başına besin değeri olmayan, ancak gıda maddesine bilinçli bir şekilde doğrudan veya dolaylı yolla ilave edilen maddelerdir şeklinde tanımlanmıştır (4). Gıda katkı maddeleri başka bir tanımda ise, CAC tarafından; Gıdaların normal olarak yapısında bulunmayan ve ayrıca tek başlarına gıda olarak kullanılmayan, üretim, işleme, paketleme, taşıma, koruma ve depolama gibi birçok işlem sırasında gıdalara teknolojik amaçlarla katılan veya gıdaların içerisinde doğrudan veya dolaylı olarak bir bileşeni haline gelen maddelerdir şeklinde tanımlanmaktadır (6) Gıda Katkı Maddelerinin Tarihçesi Gıdaların boyanması tarih öncesi zamanlara kadar uzanmaktadır. Bu dönemde sadece bitki ve hayvanlardan elde edilen doğal boya maddeleri kullanılmıştır (7). Tarihsel gelişmeler incelendiğinde, yaklaşık 10 bin yıl önce keşfedilen ve günümüze kadar kullanılan ilk gıda katkı maddeleri tuz, baharat ve sirkedir.

17 3 M.Ö. 50 li yıllarda, Eski Romalılar tarafından sağlanan baharatların İngiltere de aroma verici olarak kullanıldığı ve M.Ö yıllarında et ürünlerinin uzun süre bozulmadan saklanmasında da tuzdan yararlanıldığı bilinmektedir. Yaklaşık 3500 yıl önce, Mısırlıların gıda boyası kullandıklarına dair kayıtlar da bulunmaktadır. Endüstri devrimi ile birlikte, gıdaların renklerini korumak, lezzetlerini artırmak, bozulmadan saklanma süresini uzatmak için kullanılabilecek bazı kimyasal maddeler tespit edilmiştir (8). Bu tarihsel süreçte, gıdalarda kullanılan katkı maddelerinin insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkileri daima tartışma konusu olmuştur lü yıllarda bile, krallar gıdaların test edilmesinde farklı yöntemler kullanmışlardır lü yıllarda, gıda güvenliği ile ilgili birkaç kitap yazılmıştır. Gıda katkı maddelerinin olumsuz etkileri hakkındaki sorunu ilk kez 1900 lerde ABD de Dr. Wiley ifade etmiştir. Dr. Wiley in çalışması, gıda katkı maddelerinin kullanımının düzenlenmesine aracılık eden ilk olaydır (4). Türkiye de AB standartları esas alınarak mevzuat hazırlanmaktadır. Ulusal gıda mevzuatının temeli, 5179 sayılı Gıdaların Üretimi, Tüketimi ve Denetlenmesine Dair Kanun ve buna dayalı olarak çıkartılan Türk Gıda Kodeksi Yönetmeliği ne dayanır. Türk Gıda Kodeksi Yönetmeliği nde çeşitli amaçlarla kullanılan 300 civarında gıda katkı maddesi yer almaktadır. Kullanım amacı, kullanılabileceği gıda maddeleri, kullanım miktarları ayrı ayrı listelerde belirtilen tüm katkı maddeleri, JECFA, FDA ve AB nin çalışma sonuçları göz önüne alınarak belirlenmektedir (5) Gıda Katkı Maddelerinin Kullanım Nedenleri Renk, gıdanın tüketiciler tarafından kabul edilebilirliğinde en önemli duyusal kalite niteliğinden biridir. Ancak gıdaların üretiminde kullanılan teknolojik işlemler sırasında ürünlerde renk solmalar, işlendiği hammaddeye bağlı olarak renk dalgalanmaları ya da depolanmaları sırasında ısı, ışık, ph ve oksijen gibi fiziksel ve kimyasal koşullara bağlı olarak renk kayıpları görülebilmektedir. Bunlara benzer sorunları önlemek dolayısıyla ürün görünüşü düzeltmek, daha parlak ve yeknesak renkler elde etmek için renklendirici katkı maddeleri yaygın olarak kullanılmaktadır (9). Gıda katkı maddelerinin en önemli kullanım nedenleri şunlardır: İnsan sağlığını korumak Gıdanın besin değerini korumak ve arttırmak Gıdanın dokusal özelliklerini geliştirmek Gıdanın dayanıklılığını artırmak ve raf ömrünü uzatmak

18 4 Gıdanın lezzetini ve rengini çekici hale getirmek ve korumak Gıdada hastalık yapıcı mikroorganizmaların gelişmesini ve gıdaların bozulmalarını önlemek Gıdada lezzet kayıplarını önlemek Gıdanın işlenmesi sırasındaki teknolojik problemleri gidermek Gıda çeşitliliğini sağlamak Gıdalarda kalite standardizasyonun sağlamak (1) Gıda Katkı Maddelerinin Kodları Güvenilir gıda katkı maddeleri listesinde yer alan tüm katkılar E kodunu taşır ve toksikolojik açıdan güvenilir katkılardır (8) E Kodu Avrupa Birliği 1979 yılında Avrupa Birliği Ülkeleri'nde kullanılmasına izin verilen her gıda katkı maddesinin bir E numarası ve 3 harfli bir sayı ile gösterilmesine karar vermiştir. Numaranın başındaki E harfi Avrupa (Europa) kelimesinin baş harfini simgelemektedir. E harfinin yanındaki 3 veya 4 basamaklı sayı ise gıda katkı maddesinin üretiminde kullanılan bir kodlama sistemidir. Bir gıda maddesinin üretiminde kullanılan katkı maddeleri etiketin üzerindeki içindekiler listesinde yazılıdır. Ancak bu katkılar E kodlarıyla yazılabileceği gibi katkı maddesinin açık kimyasal ismi de yazılabilmektedir. Katkı maddelerinin sayısı ülkelere göre değişebilmektedir. Halen kullanılmakta iken zararlı etkileri ortaya çıkan katkı maddelerinin kullanımı iptal edilmekte, yeni bulunan katkı maddeleri de listeye eklenebilmektedir (3). Türk Gıda Kodeksi Yönetmeliği ne göre, gıda etiketinde içindekiler kısmında besine katılmış olan katkı maddesinin fonksiyonu ile birlikte adı veya E kodunun yazılması zorunludur. Yaklaşık 340 gıda katkı maddesi varken aroma maddelerinin sayısı 1700 civarındadır. Aroma maddelerine E kodu ve numara verilmemiştir. Çünkü bu grup çok geniştir. E kodlama sistemine göre gıda boyalarının uluslararası numaralandırılması E100 E180 aralığında belirlenmiştir. Gıda katkı maddeleri gıda etiketlerinde farklı şekiller de ifade edilebilirler. Tablo 2.1 de gıda katkı maddelerinin E numarası kodlaması verilmiştir.

19 5 Tablo 2.1. E numarası kodlaması (10) E Numarası E100-E180 Arası E200-E297 Arası E300-E385 Arası E400-E466 Arası Adlandırma Boyalar Koruyucular Antioksidanlar Jelleştirici ve koyulaştırıcılar Gıda renkleri sadece verilen E numarası ile değerlendirilir ve bu numara Avrupa güvenlik onayını gösterir. İzinli gıda renkleri için AB deki çeşitli dillere karşı kolay ve kullanışlı bir etiketleme yöntemidir. Gıda renklerinin spesifik isimleri veya E numaralarıyla gıda bileşenleri etiketinde bulunması, tüketicilerin bilinçli seçim yapmalarını sağlar (10) INS Numarası E listelerinden ayrı olarak Gıda Kodeksi Katkı Maddeleri Komitesi nin geliştirdiği bir numaralama sistemidir. Uluslararası Numaralandırma Sistemi INS (International Numbering System ) adı verilen bu liste E numaralarından daha geniş kapsamlıdır ve daha fazla katkı maddesini içine almaktadır. Bir gıda katkı maddesinin E ve INS numaraları aynıdır (E 100 ve INS 100 gibi). INS numarasıyla kodlanmış yaklaşık 450 katkı maddesi bulunmaktadır (3) Gıda Katkı Maddelerinin Toksikolojik Açıdan Değerlendirilmesi Gıda katkı maddeleri, insanların karsılaştığı kimyasallar içerisinde farklı bir öneme sahiptir; çünkü insanlar bu maddelere doğuştan ölüme kadar kendi iradeleri dışında maruz kalabilmektedirler. Bu nedenle kullanım izni, ancak uluslararası ve ulusal sağlık kuruluşlarının yoğun çalışma ve incelemeleri sonucunda verilebilir. Bu süreçte, günümüz bilim ve teknolojisinin verdiği imkânlar kullanılarak pek çok araştırma yapılır. Gıda katkı maddeleri, insan sağlığının korunması yönünden en sıkı denetim altında tutulan kimyasal madde grubudur. Her kimyasal madde doza bağımlı olarak toksiktir. Bu toksikoloji biliminin 400 yıl öncesinden beri bilinen temel yasasıdır. 16. yüzyılda

20 6 Paracelsus tarafından Her madde zehirdir, zehir ile zehir olmayanı ayıran dozdur. şeklinde ifade edilen bu gerçek, bugün de modern toksikolojinin temelini oluşturur. O halde, esas olan kimyasalların zararsızlık sınırlarının belirlenmesidir (4). Besinlere katılacak bir katkı maddesinin en yüksek miktarının belirlenmesinde ilk aşama, katkı maddesinin kabul edilebilir günlük alım miktarının (ADI) tespit edilmesidir. Katkı maddesinin ADI değeri toksikolojik testlerle saptanır. Deney hayvanları üzerinde yapılan testlerde ana hedef, gözlenebilir kötü bir etki oluşturmayan düzeyin (NOAEL) tespit edilmesidir. NOAEL, deney hayvanlarında saptanabilir ters bir etki oluşturmayan, vücut ağırlığının kilogramı başına düşen en yüksek miligram madde miktarıdır. Daha sonra gıdalarda kullanılmasına izin verilecek katkı miktarı tespit edilmeye çalışılır. Elde edilen miktarların insanlar üzerindeki etkileri bilinmemektedir. Deney, etik nedenlerle insanlar üzerinde yapılamayacağından, güvenlik faktörü kullanılır. Güvenlik faktörü genellikle 100 dür. Deney hayvanında hiçbir etki göstermeyen dozun güvenlik faktörüne bölünmesi ile elde edilen değer insanlar için kullanılabilecek miktarı belirtir. Yani, ADI=NOAEL/100. Böylece günlük alınabilecek miktar (ADI), insanın vücut ağırlığının kilogramı başına düşen miligram madde miktarı olarak belirlenir. Günlük maksimum alım= ADI x Vücut ağırlığı şeklinde saptanır (8). ADI değeri, kapsamlı toksikolojik çalışmalar sonucu bulunmuş olmakla birlikte değişmez değildir. Yeni araştırma verilerine göre azaltılıp arttırılabilir. Gıda katkı maddeleri ile ilgili çalışmalar süreklilik özelliği taşır (4). Bir kimyasal maddenin gıda katkı maddesi olarak kullanılmasına izin verilinceye kadar geçirdiği aşamalar, Şekil 2.1 de gösterilmiştir (10).

21 7 ġekil 2.1. Bir kimyasal maddenin gıda katkı maddesi olarak kullanılmasına izin verilinceye kadar geçirdiği aşamalar(8)

22 Gıda Katkı Maddelerinin Güvenli Kullanımı Ġçin ÇalıĢan Uluslararası KuruluĢlar Gıda katkı maddelerinin güvenliği için çalışan uluslararası kuruluşlar kısaltması ile birlikte aşağıda verilmiştir. 1. CAC (Codex Alimentarius Commission): Birleşmiş milletlere bağlı olarak çalışan bir kuruluştur. Kuruluşun görevi, dünyada gıda ile ilgili uygulamaların teknoloji ve sağlık açısından standardize edilmesidir. 2. JECFA (The Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives): 1956 yılından bu yana katkı maddelerinin insan sağlığı yönünden değerlendirilmesi için toplanan FAO/WHO ortak uzmanlar komitelerine verilen isimdir. Bu komiteler, gıda katkı maddeleri için tüm bilimsel verileri inceleyerek değerlendirmeler yapmakta ve ADI değerlerini tespit etmektedir. 3. JMPR (The Joint FAO/WHO Meeting on Pesticides Residues): Bu kuruluş gıda ürünlerindeki pestisit kalıntılarını değerlendiren ve gıdalarda günlük alımda insan sağlığına zarar vermeyecek maksimum pestisit miktarlarını belirleyen bir kuruluştur. 4. SCF (Eu-Scientific Committe on Food): Avrupa Birliği nin gıdalarla ilgili toksikoloji, hijyen ve beslenme konularında yetkili olan komitesidir. 5. FDA (Food and Drug Administration): Yukarıda bahsedilen kuruluşlar arasında en eski tarihe sahip olan kuruluştur. ABD nin ulusal kuruluşu olsa da tüm dünyada referans olarak gösterilen bir kurumdur (12) Renk Maddeleri ( E ) Teknik olarak renk katkı maddesi; bir gıdaya, ilaca, kozmetik ürüne veya insan vücuduna uygulandığı veya ilave edildiği zaman renk veren boya, pigment veya maddelere denir (4). Gıdaların boyanması tarih öncesi zamanlara kadar uzanmaktadır. Bu dönemde sadece bitki ve hayvanlardan elde edilen doğal boya maddeleri kullanılmıştır. İlk olarak M.Ö yıllarında Mısır da saç ve deri, M.Ö yıllarında ise Hindistan ve Çin de deriler, baharat ve sebze özleri ile boyanmıştır (10) yıl önce Mısırlılar gıda katkı maddesi olarak renk maddelerini kullanmışlar ve Khand adı verilen boyanmış şeker, ilk kez Büyük İskender e, Hindistan dan Avrupa ya döndüğünde hediye olarak sunulmuştur (13). Perkins, 1856 yılında anilin purple adı verilen renk maddesinin

23 9 sentezi ile ilgili çalışmalar yapmış ve yapay boyalar üzerinde yapılan çok sayıda çalışmaya öncülük etmiştir (10). Renk maddeleri ile ilgili yazılı ilk yasalar, ABD de 2 Ağustos 1886 yılında tereyağının renklendirilme yasası ve Almanya da 5 Temmuz 1887 yılında renk maddeleri yasasıdır. 20. yüzyılın başından itibaren gıda üretimindeki artışla beraber doğal renk maddeleri talebi karşılayamamış ve kimyasal renk maddelerinin kullanımı hızlı bir artış göstermiştir. Yapay renk maddelerinin renk verme güçlerinin iyi olması, ısı ve ışığa karşı dayanıklılıklarının yüksek olması ve ucuz üretilebilmeleri gibi nedenlerden dolayı kullanımı hızla yaygınlaşmıştır. Dünya Sağlık Örgütü tarafından 1956 yılında kullanımına izin verilen 164 renk maddesinden birçoğu kullanımdan kaldırılmıştır. Bu yıldan günümüze kadar geçen zamanda alerjik ve kanserojen oldukları iddiasıyla renk maddelerinin sayısı azaltılmıştır. Sentetik renk maddelerine karşı tüketicilerden gelen tepkiler nedeniyle kullanımda bir artış gözlenmektedir. Avrupa Topluluğu Konseyi, renk maddelerini E koduyla numaralandırmıştır. Ayrıca gıdalarda kullanılmasına izin verilen renk maddelerine beş rakamlı CI (Colour Index) numarası da verilmektedir. FDA ise Gıda, İlaç ve Kozmetik yasasında kullanımına izin verilen renk maddelerine ise FD&C numarası vermiştir. Renk maddeleri E 100 den başlayıp E181 de biterler. Gıda endüstrisinde kullanılan renk maddeleri sentetik, bitkisel ve hayvansal kaynaklı olabilirler. Renk maddelerinin en çok kullanıldığı gıdalar alkolsüz içecekler, şekerlemeler, pastalar, süsleme kremalar, dondurmalar, meyveli yoğurt, margarin, unlu mamuller, yoğurtlu içecekler, sakız ve kahvaltılık çerez gibi ürünlerdir. Renk maddelerinden bazıları vücutta sindirilmezler. Gıda renk maddesi olarak şekerlemelerin dış kaplamalarında ve çikolataların süslemelerinde kullanılan altın (E 175) ve gümüş (E 174) sindirim sisteminde parçalanmadan bağırsaklardan atılmaktadır. Renk maddeleri tüketiciyi aldatmak veya kötü kalitesini gizlemek amacıyla kullanılamazlar. Kakao miktarını yüksek göstermek için çikolataya kahverengi renk katılması veya yumurta miktarını yüksek göstermek için makarnaya sarı renk katılması yasaktır. Renk maddeleri diğer katkı maddelerinde olduğu gibi yasalarda izin verilen miktarlarda kullanılmalıdır (3).

24 10 Tablo 2.2 de bazı gıda boyalarının verdikleri renkler gösterilmiştir. Tablo 2.2. Gıda boyalarının verdikleri renkler (10) Boya ismi Renk EC No. Ġndeksindeki Adı Tartrazin Food Yellow Verdiği Renk Sunset Yellow FCF Food Yellow Carmoisine Food Red Ponceau 4R Food Red Amaranth Food Red Erythrosine Food Red Allura Red 40 Food Red Chocolate Brown HT Food Brown Indigo Carmine Food Blue Brilliant Blue FCF Food Blue Quinoline Yellow Food Yellow Food Black PN Food Black Fast Green S Food Green Patent Blue V Food Blue Fast Red E FastRed E Food Red 2G Food Red 2G Fast Green FCF Food Green Gıda maddelerine renk katkılarının eklenmesinin başlıca nedenleri şunlardır: 1. Doğal olarak bulunan rengi arttırarak ya da kaybolanı yerine koyarak gıdanın özelliğini korumak. 2. Teknolojik olarak üründe standart renk oluşturmak. 3. Başka bir renk veya değişik renk tonları vermek. 4. Düşük kalitelerini gizlememek koşuluyla cazip ve kabul edilebilen ürünler elde etmek (14).

25 11 Yasaların izin verdiği miktarlardan fazla renk maddesi içeren gıdalar düzenli olarak yenildiğinde tüketicilerin sağlığına olumsuz etkiler yapabilir. Gıdanın rengini daha parlak göstermek için izin verilenden fazla miktarda renk maddesi kullanmak veya bozuk olan bir ürünün rengini renklendiricilerle düzeltmek yasaktır. Buna rağmen özellikle merdiven altı tabir edilen izinsiz üretim yerlerinde ve gıda kontrollerinin yapılmadığı üçüncü dünya ülkelerinde izin verilenden fazla, hile amaçlı veya yasak boya maddeleri kullanımı gibi durumlar görülebilmektedir. Bu yüzden gıda üreticileri devletin ilgili kurumları tarafından düzenli olarak denetlenmelidir (3) Gıdalarda Kullanılan Renklendiricilerin Sınıflandırılması Gıdalarda kullanılmasına izin verilen tüm renk katkı maddeleri sertifikalı (yapay) ve sertifikasız (doğal) olarak iki sınıfa ayrılır (4). 1. Sertifikalı gıda boyaları (Certified Color Additives) i. Boyalar (Dyes) ii. Boyarmaddeler (Lakes) 2. Sertifikasız gıda boyaları (Uncertified Color Additives) (1) Sertifikalı Gıda Boyaları Sertifikalı renk katkılarının hepsi yapay kaynaklı boyalardır yılından önce bu grupta yalnızca boyalar yer alırken, daha sonra bu boyaların boyarmadde türünde olanları da bu gruba dahil edilmiştir. Boyarmaddeler, diğer bir deyişle pigmentlerdir. Boyalar, renk verme güçlerini çözündükten sonra, boyarmaddeler ise çözünmeyen pigmentler olarak dispersiyon yoluyla ortaya koymaktadırlar. Sertifikalı renk katkıları kullanıldıkları gıdalarda stabil özellik göstermekte, ürüne konuldukları miktarlarda, zamana bağlı bir azalma görülmemektedir. Bu konuda yapılan araştırmalara göre 15 yıl süre ile depolanan gıdalara konulan sertifikalı renk katkılarında miktar azalması ve bir değişim saptanmamıştır. Sentetik renk katkıları boyalar ve boyar maddeler olmak üzere 2 ana grupta incelenir. Boyalar suda çözünür. Boyarmaddeler ise suda çözünmeyen pigmentlerdir; yani esas renk maddeleri boyalardır. Boyalar, çözelti haline getirilerek gıda maddelerine katılırlar. Suda veya yağda daha iyi çözünme durumlarına göre, bu maddelerle farklı çözeltiler hazırlanır. Çözücü ne olursa olsun, daha iyi bir çözünme için belli bir sıcaklığa kadar ısıtılmaları gerekir. Kullanım amacı açısından bu iki grup farklılık gösterir. Her birisi belirli gıda maddelerinde daha avantajlı olabilir. Örneğin,

26 12 gıda maddesinin su miktarı az ve yağ miktarı fazla ise, boyarmadde kullanımı daha uygundur (7). Herhangi bir renk katkı maddesinin sertifikalı veya sertifikasız olmasının genel anlamda onun güvenilirliği ile bir ilgisi yoktur. Her iki tip renk katkı maddesi de gıdalarda kullanımına izin verilmeden önce aynı standart sıkı araştırmaya tabi tutulur. Sertifikalı renk katkı maddeleri diğerlerine göre daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Çünkü bunların renklendirme kabiliyetleri, diğerlerine göre daha iyidir. Bu özelliklerinden dolayı da aynı etkiyi göstermesine karşın gıdaların içerisindeki miktarları daha düşüktür. Onaylanabilir renk katkı maddeleri, gıdaların içinde suda çözünen boya maddesi veya yağda çözünen boya maddesi olarak bulunur. Suda çözünebilir olan boyalar, toz, granül, sıvı veya diğer spesifik amaçlara uygun formlarda imal edilebilir. Bunlar içeceklerde, kuru karışımlarda, fırınlanmış gıdalarda, şekerlemelerde, süt ürünlerinde, ev hayvanları gıdalarında kullanılır. Yağda çözünen boyalar daha dayanıklıdır. Sıvı ve katı yağ içeren gıdaların renklendirmesinde veya suda çözünen boyaların çözünmesine yetecek derecede, nem içermeyen gıdalarda kullanılması idealdir (4) Sertifikasız Gıda Boyaları Bu grupta yer alan renk katkılarının hepsi doğal boya maddeleridir. Doğal boya maddeleri bitkisel ve hayvansal mikroorganizma veya mikroorganizmalar tarafından sentez edilerek bunlarda doğal halde bulunurlar. Bunların doğal olmaları tamamen sağlıklı olduklarını göstermez. Ancak sentetik renk katkılarından daha sağlıklıdırlar. Dış etkenlere karşı hassastırlar. Işıktan etkilenip çok çabuk solabilirler (1). Annatta, antosiyaninler, B-karoten, B-apokarotenal, kantaksantin, klorofil, curcumin, turmerik, alüminyum, talk, titanyum dioksit, karbon sertifikasız gıda boyalarına örneklerdir (14) Ürüne Sağladıkları Renkler Açısından Gıda Boyaları Ürüne sağladıkları renkler açısından gıda boyaları şu şekilde gruplandırılabilirler. a. Kırmızı Boyalar: Amarant, Eritrosin, Ponceau 4R, Allura Red, Kantaksantin, Karmoisin b. Turuncu Boyalar: β-karoten, β-apo-8-karotenal, Annatto, Sunset Yellow F.C.F c. Sarı Boyalar: Riboflavin, Curcumin, Tartarazin, Safran, Lutein, Turmerik d. Yeşil Boyalar: Klorofil (bakır kompleksi ve sodyum-potasyum tuzları), Patent green, Brilliant green.