Kimyasallarla Muhafaza

Transkript

1 Kimyasallarla Muhafaza Gıdalarda bozulmalara neden olan mikroorganizmaların çoğalmasını, gelişmesini ve faaliyetini önleyen veya onların ölümlerine yol açan birçok kimyasal bileşik vardır. Bu maddelerden insan sağlığına zararlı olmayanların belli düzeylerde ilavesiyle gıdaların, mikrobiyolojik yolla bozulmasının önlenmesi yöntemine, kimyasallarla veya koruyucu maddelerle muhafaza denir.

2 Geniş anlamıyla koruyucu maddeler; mikrobiyolojik bozulmaları önlemek için gıdalara ilave edilen her türlü bileşikler olup; tuz, şeker ve sirke gibi maddeler dahi bu anlamda koruyucu maddeler grubuna girmektedir. Halbuki adı geçen bu maddeler, bizzat gıda öğeleridir ve kullanılma miktarları sınırlı değildir. Buna karşın dar anlamda koruyucu maddeler; gıda öğesi olmayan yani, genellikle gıdaya yabancı olan bazı kimyasal bileşikler olup bunların kullanılma miktarları daima sınırlıdır ve bu sınır %0.5 den daha düşüktür. Koruyucu maddeler denince genellikle, tanımlanan bu dar anlamdaki maddeler anlaşılır.

3 Bu kimyasal maddenin koruyucu olarak kullanılabilmesinin ilk koşulu, insan sağlığına herhangi bir şekilde zararlı olmamasıdır. Bir bileşiğin insan sağlığına etkisi şu kriterlerle belirlenmektedir: Akut toksik etki : LD50 (Lethal Dosis) deney hayvanlarının % 50 sini öldüren doz, kaba bir toksik etki ölçüsü Subkronik toksik etki : 90 gün süreli tüketim sonucundaki etki Kronik toksik etki : Uzun süreli tüketim sonucundaki etki Kanserogenik etki : Uzun süreli tüketim sonucunda tümör oluşumu Mutagenik etki : Kromozomların değişimi sonucunda oluşan doğrudan veya dolaylı etki Teratojenik etki : Embriyo veya cenin üzerindeki etki Biyokimyasal etki : Vücutta resorbsiyon, akümülasyon veya dışarı atılma gibi özellikler.

4 Bu kriterlere ek olarak ayrıca, koruyucu maddenin kullanıldığı konsantrasyonda tedavi edici farmakolojik etkisi de bulunmamalıdır. Aksi halde birçok patojen mikroorganizma, kullanılan maddeye karşı direnç kazanabilmekte ve bunun sonucunda daha farklı sorunlar oluşturmaktadır. Mikroorganizmaların antimikrobiyal maddelere karşı dirençleri birbirlerinden farklı olduğu gibi, mikrobiyal formların da dirençleri farklılık gösterir. Örneğin bakteri sporları antimikrobiyal maddelere karşı vejetatif hücrelerden daha fazla direnç gösterirler. Aynı durum fungal sporlar ve vejetatif hücreler için de geçerlidir.

5 Diğer taraftan koruyucu maddelerin bazı kişilerde alerjik reaksiyonlara neden olduğu da göz ardı edilmemelidir. Örneğin benzoik asit ve sülfitler gibi yaygın olarak kullanılan koruyucu maddeler bazı kişilerde alerjik reaksiyonlara yol açabilmektedir Gıda ve Tarım Örgütü (Food and Agriculture Organization: FAO) ve Dünya Sağlık Örgütü (World Health Organization: WHO) uzmanlarından oluşan karma bir komite, koruyucu maddelerin hayvan denemelerinde herhangi bir etkisinin izlenmediği düzey NOEL (No Observed Effect Level) olarak isimlendirilmekte ve bu miktarın %1 i günlük alınabilecek doz (acceptable daily intake: ADI) olarak kabul edilmektedir. Ancak koruyucu maddeler vücuda çoğunlukla bu miktarın çok altındaki düzeylerde alınmaktadır.

6 Gıdalarda koruyucu maddenin günlük alınabilecek dozunun hesaplanması aşamaları Koruyucu madde Toksik, kanserojenik, mutajenik ve teratojenik etkilerin belirlenmesi, No observed effect level (NOEL) belirlenmesi, Güvenlik faktörünün (NOEL/100) dikkate alınarak, Acceptable daily intake (ADI) miktarının hesaplanması

7 Koruyucu Maddelerin Etki Mekanizmaları Koruyucu maddeler, küfleri, bakterileri ve mayaları ya öldürmekte veya bunların faaliyetlerini engellemektedir. Herhangi bir koruyucu madde bu mikroorganizmalardan birine, ikisine veya sınırlı olarak hepsine aynı düzeyde etkili olabilir. Küfler üzerine yapılan öldürücü etkiye fungusit etki, bakteriler üzerine yapılan öldürücü etkiye ise bakterisit etki denilmektedir. Eğer bu etki sadece faaliyeti engelleme düzeyinde ise sıra ile, fungustatik ve bakteriostatik etki denilmektedir. Ancak bir kimyasal maddenin etkisini öldürücü veya engelleyici olarak ayırmak olanaksızdır. Çünkü bir maddenin mikroorganizmalar üzerindeki öldürücü veya engelleyici etkisi, onun konsantrasyonu ile ilgili bir husustur. Nitekim bir fungustatik etkili madde (fungisitaz) veya bir bakteriostatik etkili madde (bakteriotaz) daha yüksek konsantrasyonlarda fungusit veya bakterisit etki gösterebilmektedir.

8 Ortama ilave edilen koruyucu maddeler, mikroorganizmaların zaman içinde yani birkaç gün veya birkaç hafta içinde, ölmelerini sağlar. İlave edilen koruyucu madde miktarı arttıkça mikroorganizmaların gelişmeleri o oranda yavaşlar ve ölmeleri o oranda hızlanır. Ancak koruyucu maddenin kullanılacak konsantrasyonu, ortamdaki mikroorganizma sayısına genellikle bağlı değildir. Bununla birlikte mikroorganizma yükü çok artmış ve böylece bozulmaya yüz tutmuş bir ürünün koruyucu maddeler ilavesiyle bozulmasının durdurulması olanaksızdır

9 Koruyucu maddelerin mikroorganizmalar üzerindeki etkileri birçok farklı etkinin toplamı şeklindedir ve fiziksel, fizikokimyasal mekanizmaların yanında biyokimyasal reaksiyonlar da bu konuda rol oynamaktadır. Antimikrobiyal maddenin kimyasal etkisi, yani gıdanın bileşenleri ve gıda katkıları ile reaksiyona girmesi antimikrobiyal aktivitesinde azalmaya neden olmaktadır. Ayrıca bu kimyasal reaksiyonlar sonucunda gıdada istenmeyen bazı değişimler de oluşabilmektedir. Temel gıda bileşenlerinin dışında gıdanın yapısında doğal olarak oluşan bazı bileşikler de antimikrobiyal etkiye sahip olabildikleri gibi, gıdada kullanılan antimikrobiyal madde üzerinde sinerjistik veya antogonistik etki gösterebilmektedirler

10 Koruyucu maddeler mikroorganizmalar üzerine, genellikle hücre duvarı veya membranın yapısını bozarak veya hücrenin metabolizma faaliyetlerinde rol oynayan önemli enzimlerin örneğin, protein veya nükleik asit sentezini sağlayan enzimlerin aktivitelerini önleyerek etki etmektedir. Ancak, bu etki mekanizması bakteri, küf ve maya hücrelerinde aynı şekilde değildir. Koruyucu maddelerin etkileri ortamdaki konsantrasyonları ile ilgili olduğundan, yeterli bir etki, ancak uygun konsantrasyonda kullanılmaları halinde elde olunur

11 Kimyasal koruyucular mikroorganizmaları birçok mekanizma ile etkilemektedir. Bunlar; proteinlerin denatürasyonu, enzimlerin inhibisyonu, DNA nın hücre çeperinin ya da sitoplazmik membranın tahrip edilmesi veya değiştirilmesi, hücre duvarı sentezinin baskılanması ya da esansiyel metabolitlere rekabet şeklinde olabilmektedir. Bu mekanizmalar aşağıdaki şekilde sınıflandırılabilir

12 a) Genetik sistemin etkilenmesi b) Hücre çeperi ve membrana etkisi c) Enzimlerin inhibisyonu d) Esansiyel besleyici ögelere bağlanma Koruyucu maddenin mikroorganizmanın yaşamı için esansiyel olan bileşiklere bağlanması mikroorganizmanın bu bileşeni kullanmasına engel olduğundan onun yaşamsal faaliyetini de önlemektedir.

13 Koruyucu maddelerin etki spektrumları da birbirinden farklı olur. Bu maddeler genel olarak küf ve mayalar üzerinde bakterilerden daha fazla etkilidir.mikroorganizmaların bazı maddelere karşı zamanla, gerek adaptasyon gerekse mutasyon yoluyla direnç kazandıkları bilinmektedir. Bakterilerin antibiyotiklere karşı mutasyona dayalı olarak kazandıkları direncin daha sonraki generasyonlara taşıdığı saptanmıştır. Ancak kükürt mayaları dışında mikroorganizmaların halen kullanılmaları serbest olan koruyucu maddelere karşı belirli bir direnç kazanmadıkları kabul edilmektedir.

14 Koruyucu maddelerin etki spektrumlarına ait veriler sadece bunların yalnız olarak kullanılması durumunda geçerlidir. Bazı koruyucuların birlikte kullanılmalarıyla hem bunların etki spektrumları ve hem de etki düzeyleri genişleyebilmektedir. Örneğin, sorbik asit ile benzoik asitin beraberce kullanılmasıyla, bazı bakterilerin gelişmeleri bu maddelerin ayrı ayrı kullanılmalarından daha fazla önlenebilmektedir. Koruyucu maddelerin beraberce kullanılmalarında (kombinasyonunda), etkinin azalması (antagonizm), etkinin birleşmesi (adisyon) ve etkinin artması (sinerjizm) gibi üç farklı olgu belirmektedir.

15 Eğer koruyucu maddeler, beraber kullanılmakla etkileri azalıyor ve bu yüzden daha fazla miktarda kullanılmaları gerekiyorsa buna antagonizm denir. Bunun tam aksine, beraber kullanılmaları halinde etkileri şiddetleniyor ve bu nedenle çok düşük konsantrasyonlarda dahi tam bir etki sağlanabiliyorsa buna sinerjizm denmektedir. Beraber kullanılan maddeler birbirlerini olumlu veya olumsuz etkilemiyorlar ve fakat sadece her birinin etkisi diğerinin etkisi üzerine ekleniyorsa bu duruma adisyon denir. Bu açıklamalara göre sinerjetik etkili maddelerin, kombinasyonlarda öncelikle kullanılabileceği anlaşılmaktadır. 1+1=2 (adisyon etkisi) 1+1=1 (antogonizm) 1+1=5 (Sinerjizim)

16 Bunun gibi bazı fiziksel yöntemlerle koruyucu maddelerin beraberce uygulanması, bunların mikroorganizmalar üzerine etkilerini artırmaktadır. Örneğin koruyucu madde ilave edilmiş gıdaların pastörizasyonu veya sterilizasyonu daha kolay gerçekleşmektedir. Koruyucu maddelerin ısıl işlemler, dondurma, ışınlama ve kurutma gibi fiziksel muhafaza yöntemleriyle kombine olarak kullanılmasıyla bu yöntemlerin gıdalarda neden oldukları olumsuz bazı etkiler de engellenmiş olmaktadır. Diğer taraftan fiziksel yöntemlerin uygulanmasında gereksinim duyulan enerjiden de tasarruf edilebilmektedir. Kimyasal ve fiziksel muhafaza yöntemlerinin veya diğer birçok muhafaza yönteminin kombinasyonu şeklindeki uygulamalar kümülatif etki kavramı veya kombine etki kavramı ile açıklanmaktadır. Böylece gıdanın mikrobiyolojik stabilitesi için önemli olan sıcaklık, su aktivitesi, ph, redoks potansiyeli gibi faktörlerin interaksiyonundan yararlanılarak gıdaların muhafazası gerçekleştirilmektedir.

17 Koruyucu maddelerin bazı fiziksel muhafaza yöntemleriyle kombine kullanımlarında kümülatif ve kombine etkileri (a) S ph I KM A (b) S ph I KM A I : Isıl işlem KM : Koruyucu madde (c) I ph S : Su aktivitesi A ph : ph

18 Uygun Koruyucu Maddelerin Seçimi Gıdaların kimyasallarla muhafazası amacıyla kullanılacak koruyucu maddelerin seçiminde şu noktaların göz önünde tutulması gerekmektedir Fizyolojik açıdan olumsuz bir etkisi olmamalıdır. Etki spektrumu mümkün olduğunca geniş olmalıdır Gıda maddesindeki koşullarda örneğin, ph, aw değerlerinde etki gösterebilmelidir. Toksin oluşturan mikroorganizmaların inhibisyonunda etkili olabildiği gibi toksin oluşumunu da engelliyebilmelidir. Koruyucu maddelere karşı mikroorganizmalar direnç göstermemelidir. Belli bir gıdada faaliyet göstermesi istenilen mikroorganizmalara etkili olmamalıdır. (Örneğin şarabın fermentasyonunda rol alan mayalar veya peynirlerin olgunlaşmasında etkili olan bakteriler gibi)

19 Gıdalarda uzun süre stabilitelerini korumalı, en azından o gıda için verilen raf ömrü süresince stabil kalmalıdır. Ancak bu özellik koruyucu maddelerin kombine olarak kullanılması halinde önem taşımayabilir. Gıdanın bileşenleri ile reaksiyona girmemeli veya bu reaksiyonlar sonucunda antimikrobiyel etkisi kaybolmamalıdır. Ambalaj materyali ile reaksiyona girmemeli ve adsorbe edilmemelidir. Gıdanın duyusal özelliklerini olumsuz etkilememelidir. Saf halde de toksik olmamalı ve kullanımı kolay olmalıdır. Örneğin su içeren gıdalarda suda kolay çözünen koruyucu maddeler tercih edilmelidir. Mümkün olduğunca ucuz olmalıdır.

20 Koruyucu Maddelerin Kullanımını Etkileyen Faktörler Koruyucu maddelerin antimikrobiyel etkileri bazı substrat faktörleri ve/veya gıdaların bileşenlerinin etkileşimi ile farklılık gösterebilmektedir. Bu nedenle birçok koruyucu maddenin farklı gıdalardaki antimikrobiyel etkisi deneysel olarak besiyerlerinde saptanan etkilerinden farklı olabilmektedir. ph-değerinin etkisi Sulu sistemlerde dissosiye olabilen koruyucu maddelerin antimikrobiyal etkileri, ya çözeltideki serbest hidronyum iyonları veya dissosiye olmayan asit formu ile gerçekleşmektedir. Örneğin asetik asit serbest hidronyum iyonlarıyla antimikrobiyel etki gösterebilmektedir. Asetik asit, bulunduğu gıdada ortamın ph değerini düşürerek mikroorganizmalar ve özellikle bakteriler üzerinde etkili olabilmektedir.

21 Su aktivitesinin etkisi Genel olarak gıdanın su aktivitesinin azalmasına paralel olarak koruyucu maddelerin etkileri artar. Diğer taraftan mikroorganizmaların toksin oluşturmaları da ortamın su aktivitesi ile yakından ilişkilidir, ancak su aktivitesi bu konuda etkili tek faktör değildir.

22 .2. Dağılım katsayısının etkisi 1. sıvıdaki konsantrasyon Dağılım Katsayısı = = Sabit (Sabit sıcaklıkta) 2. sıvıdaki konsantrasyon

23 Dağılım katsayısı, bir maddenin yağ ve su fazlarında çözünme oranları olarak tanımlanmaktadır. Bu özellik pratikte yağ içeren gıdalarda örneğin emülsiyonlarda önem taşımaktadır. Böyle sistemlerde, mikroorganizmalar sulu fazda üreyebilmektedirler. Bu nedenle yağ fazında bulunan koruyucumadde miktarı yararlanılmayan kısım olarak görülmekte ve dağılım katsayısı küçük olan kimyasallar amaca uygun olarak nitelendirilmektedir. Koruyucu maddelerin dağılım katsayıları farklı yağ çeşitlerine göre de farklılık gösterir. Ortamın ph değerinin yükselmesi dağılım katsayısını azaltıcı bir etki yapar. Çünkü koruyucu maddelerin ancak dissosiye olmamış kısımları yağ fazında çözünmektedir.

24 Gıda bileşenlerinin etkisi Gıda bileşenlerinin gıdaların muhafazasında değişik etkileri ve etkileşimleri söz konusudur. Örneğin alkol koruyucu olarak doğrudan etkili olduğu halde yemek tuzu ve şeker ortamın su aktivitesini düşürerek koruyucu maddelerin etkilerini artırmakta veya düşük su aktivitesi nedeniyle mikroorganizmaların üremelerini engellemektedirler. Ayrıca yemek tuzunun enzimler üzerinde olumsuz etkisi de bulunduğundan koruyucu maddeler etkilerini artırabilmektedir. Bileşik oluşturarak etkili olan koruyucu maddeler, gıdanın bazı bileşenleriyle reaksiyona girebilirler. Bu durumda kendilerinden beklenen etkileri azalabilir. Örneğin kükürtdioksit ortamda bulunan aldehitlerle birleşebilir ve etkisi azalabilir

25 Fizikokimyasal faktörlerin etkisi Ortamın redoks potansiyeli, oksijen kısmi basıncı gibi bazı fizikokimyasal substrat faktörleri de mikroorganizmaların üreme ve gelişmelerini etkiliyebilmektedir. Örneğin sülfüroz asit ortamın redoks potansiyelini düşürmek suretiyle de antimikrobiyel etki göstermektedir. Yine aynı şekilde karbondioksit ve azot gazı gibi gazlar ortamın oksijen kısmı basınçlarını etkiledikleri için gıdaların muhafazasında geniş ölçüde yararlanılmaktadır.

26 Benzoik asit ve tuzları Benzoik asit (E 210) (C 6 H 5 COOH) hemen her ülkede koruyucu olarak yaygın halde kullanılan, beyaz renkli iğne veya yaprakcık görünümünde bir maddedir. Suda düzeyde düşük miktarda ve zor çözünmesi yüzünden koruyucu olarak daha çok tuzları kullanılır. Nitekim en fazla kullanılan tuzu olan sodyum benzoat (E 211) 100 g suda 63 g miktarda çözünebilmektedir. Benzoik asit yağlarda biraz daha kolay çözünür. Koruyucu olarak benzoik asit ve tuzları genellikle % düzeyinde kullanılmaktadır. Ülkemizde ise en çok %0.1 oranında kullanılmasına izin verilmektedir. İçecek endüstrisinde %10-20 lik sulu çözeltisi kullanılır. Ayrıca benzoik asidin potasyum ve kalsiyum tuzları (benzoatlar) (E 212 ve E 213) da kullanılmaktadır. Benzoik asitin mikroorganizmalar üzerine etkisi, dissosiye olmamış molekülleriyle hücre duvarını aşarak hücre içine girmesiyle gerçekleşir. Bu nedenle benzoik asit, ancak düşük ph değerlerinde etkili olabilen bir koruyucu maddedir.

27 Benzoik asit bazı süt asiti bakterileri tarafından hippurik asitten sentezlenebilmektedir. Bu nedenle birçok ülkede süt ürünlerine koruyucu olarak benzoik asit ilave edilmesine izin verilmediği halde, çoğu zaman yoğurt ve peynir gibi fermente süt ürünlerinde benzoik asit saptanabilmektedir. Benzoik asit ve tuzları daha çok gazlı içeceklerde, turşularda, ketçap ve benzeri ürünlerde, reçel ve marmelatlarda kullanılan bir koruyucudur. Şunu da belirtmek gerekir ki benzoik asit, ilave edildiği ürünün tadını etkiler ve uzman bir kişi benzoik asit ilavesini kolaylıkla hissedebilir.

28 Parabenler [p-hidroksibenzoik asit esteri (phb-ester)] Parabenler (p-hidroksibenzoik asidin bazı esterleri) koruyucu olarak kullanılmaktadır. p-hidroksibenzoik asit esterleri ph değişimlerine benzoik asitten daha az duyarlıdır. Parabenlerde benzoik asidin yapısında yer alan karboksil grubunun esterifikasyonu söz konusu olduğundan, iyonize olabilen grup uzaklaştırılmış ve Polarite azaltılmıştır. Bunun sonucunda daha geniş bir ph aralığında antimikrobiyal etki sağlamaktadır ve parabenler ph değeri 7 nin üzerinde olan ortamlarda da antimikrobiyal ajan olarak kullanılmaktadır. Esterifikasyon aynı zamanda yağda çözünürlüğü de artırmaktadır. Marmelatlar, şuruplar meyveli içecekler ve turşularda kullanılır.

29 Sorbik asit Sorbik asit (E 203) (CH3-CH=CH-CH=CH-COOH) kendine özgü hafif kokusu ve ekşimsi tadı olan beyaz renkli bir tozdur. Suda az çözünmesi nedeniyle daha çok kalsiyum (E 203), sodyum (E 201) ve potasyum (E 202) tuzları kullanılmaktadır. Gıdalara sorbik asit en çok % ilave edilmektedir. Sorbik asitin mikroorganizmalar üzerine etkisi, onun bazı enzimleri inaktive etmesine dayanmaktadır. Bu etki ise sorbik asitin dissosiye olmamış molekülleriyle hücre duvarını aşarak hücre içine girmesiyle gerçekleşir. Bu nedenle sorbik asit de aynen benzoik asit gibi, ancak düşük ph değerlerinde etkili olabilen bir koruyucu maddedir. Sorbik asit ve tuzları daha çok reçel, marmelat, turşu, zeytin ve salça ile salçadan (domatesten) yapılmış değişik ürünlerde koruyucu olarak kullanılmaktadır. Eğer ortamda fazla sayıda mikroorganizma varsa, bunlar metabolizmalarında sorbik asiti kullanabilmektedirler. Buna göre mikroorganizma yükü fazla olan gıdalarda sorbik asitin koruyucu olarak kullanılamayacağı görülmektedir

30 Kükürt dioksit Kükürt dioksit (E 220), meyvelerden elde edilen çeşitli ürünlerin muhafazasında ilk çağlardan beri tanınan en eski koruyucu madde olup halen de yaygın olarak kullanılmaktadır. Koruyucu olarak ya doğrudan doğruya kükürtdioksit (SO2) gazı veya parçalandığı zaman SO2 veren çeşitli kükürt tuzları kullanılmaktadır. Kükürt dioksit gazı kükürdün yakılması ile elde edilen, renksiz, iğneleyici kokulu, yanmayan bir gazdır. Ticarette basınç altındaki tüpler içinde bulunmaktadır. Birçok işletmede gerekli SO2 gazı, kükürt şeritleri veya kükürt tozunun yakılmasıyla elde edilmektedir.

31 Bazı insanlar 50 mg/kg vücut ağırlığı düzeyinde sülfite karşı hiçbir reaksiyon göstermezlerken bazı insanlarda çok az miktarlarda alınması halinde bile baş ağrısı, bulantısı gibi semptomlara neden olabilmektedir. Kükürde duyarlılık insanların mide asidite düzeyi ile ilgili olduğu ve mide asitliği az veya çok olanların bu konuda daha hassas oldukları belirtilmektedir. Gıda bileşenlerine bağlanmış kükürt bileşikleri de aynı serbest haldeki kükürt bileşikleri kadar bu semptomların görülmesinde etkili olduğu ancak olumsuz etkileri biraz daha geç hissedildiği ileri sürülmektedir. Kükürt dioksitin sağlık açısından en önemli etkisi bazı bireylerde, astım nöbetleri oluşmasına neden olmasıdır

32 Kükürt dioksit, mikroorganizmaların üzerine hücredeki bazı enzimlerin, özellikle oksidasyon enzimlerinin inaktive edilmesi ve ayrıca ortam ph değerinin düşürülmesi yoluyla etki etmektedir. Genel olarak bakteriler üzerine maya ve küf mantarlarından daha etkilidir. Bazı mayalar kükürt bileşiklerine karşı zamanla direnç kazanmaktadırlar. Bu şekilde kükürde dayanıklılık kazanmış mayalara sülfit mayaları denir ve şarap üretiminde kullanılırlar. Nitekim üzüm suyu kükürtlendikten sonra sülfit mayası aşılanınca, diğer mikroorganizmaların üremesi engellendiği halde, sadece bu mayalar çalışarak alkol oluşmaktadır

33 Kükürt dioksit suda çözününce sülfüroz asit (H2SO3) oluşur. Buna göre sülfüroz asit, kükürtdioksit gazının sulu bir formudur. Kükürt dioksitin sulu çözeltilerdeki stabilitesi sıcaklığa bağlıdır. Nitekim sülfüroz asit içeren bir çözelti hafifçe ısıtılınca SO2 gazı süratle uzaklaşmaktadır. Şu halde gıdalarda ilave edilen SO2 gazı gıdanın yapısındaki suda çözünerek H2SO3 oluşur. Sülfüroz asit, hidrojen sülfit (HSO3-) ve sülfit (SO3=) iyonları oluşturarak iki ayrı dissosiasyon basamağında bulunur. Buna göre kükürtdioksit ilave edilmiş bir ortamda H2SO3 ve bunun dissosiasyon ürünleri olan SO3= ve HSO3- gibi üç ayrı öge denge halinde bulunmaktadır.

34 Eğer ortamın ph değeri arasında ise ortamda daha çok dissosiye olmamış H2SO3 bulunurken, ph derecesi 5.1 in üzerine yükselince sülfüroz asitin büyük bir bölümü dissosiye olarak ortama HSO3- iyonları hakim olur. H2SO3, HSO3- ve SO3= gibi üç formdan, dissosiye olmamış H2SO3 en fazla antimikrobiyel etkiye sahip olanıdır Diğer taraftan sülfüroz asit, gıdalardaki aldehitler, ketonlar ve şekerler gibi birçok bileşenler ile bileşikler oluşturmaktadır. Bu bileşiklerin oluşumu özellikle ph arasında daha fazla görülmektedir. Kükürt dioksitin gıdalardaki çeşitli maddelerle yaptığı bileşiklerin bazılarının antibakteriyel etkisi varsa da, bir kısmının bu hususta herhangi bir etkisi bulunmamaktadır.

35 Kükürt dioksit, kuru meyveler, meyve suları ve pulpları ile reçel ve marmelat gibi birçok meyve ürünlerinde başarı ile kullanılan en önemli koruyucu maddedir. Kullanılan miktar genellikle % SO2 düzeyinde olup bu uygulandığı ürüne göre değişmektedir. Gerçekte kullanılan miktardan çok, kalıntı SO2 miktarı daha önemlidir. Çünkü ilave edilmiş SO2 zamanla uzaklaşarak, geride belli miktarda bir kalıntı bırakır. SO2 ilave edilmiş gıdaların ısıtılmasıyla SO2 süratle uzaklaşır ve geride ya hiç veya sadece çok düşük düzeyde SO2 kalır. SO2 nin ısı ile uzaklaştırılabilmesi nedeniyle, bu koruyucu çoğunlukla, daha sonra ısıtılarak başka ürünlere işlenecek maddelerin muhafazasında kullanılmaktadır. Örneğin kükürtdioksitle muhafaza edilen bazı meyveler, daha sonra reçel ve marmelata işlenerek kullanılmakta ve bu işlem sırasında uygulanan ısıtma ile SO2 uzaklaşmaktadır.

36 Diğer taraftan kükürtdioksit aynı zamanda antioksidan özelliğe de sahip bir maddedir, yani bir oksijen akseptörüdür. Ayrıca SO2, şekerlerin aldehit grupları ile reaksiyona girerek onların amino asitlerle birleşme olanağını ortadan kaldırarak, Maillard tipi esmerleşme reaksiyonlarını da önlemektedir. Ayrıca askorbik asitin parçalanması da SO2 ile önlenmekte veya sınırlandırılabilmektedir. Bütün bu özellikleri nedeniyle SO2, birçok meyve ürünlerinde ve ayrıca sebze ürünlerinde değişik amaçlarla kullanılmaktadır.

37 Formik asit Formik asit (E 236) (H-COOH) su berraklığında, su ile her oranda karışabilen, iğneleyici kokulu sıvı bir maddedir. Diğer yağ asitleri içerisinde en fazla fungusit etkili olanıdır. Bununla beraber bakterisit etkisi de vardır. Engelleyici konsantrasyonları mikroorganizma türüne göre çok değişiktir. Laktik asit bakterileri ve küfler tarafından bozulmuş maddedeki formik asit oluşumu, koruyucu amaçla ilave edilen formik asitle karıştırılabilir. Örneğin küflü elmalardan elde edilen elma sularında formik asit miktarı 632 mg/l düzeyine kadar çıkabilmektedir. Örneğin ticari elma sularında 237 mg/l düzeyinde formik asit saptanmıştır. Meyve sularının muhafazasında koruyucu madde kullanımı yasak olduğuna göre, böyle bir bulgu ürüne koruyucu ilave edildiğini değil, işlenen elmaların bozulmuş olduğunun göstergesidir

38 Formik asit ticarette sulu çözelti veya sodyum, potasyum ve kalsiyum tuzu halinde kullanılır. Bazı ülkelerde formik asit, sodyum formiyat (E 237) ve kalsiyum formiyatın (E 238) koruyucu olarak turşu ve meyve ürünlerinde kullanılmasına izin verildiği halde bazı ülkeler yalnızca meyve ürünlerinde 4 g/kg düzeyinde formik asit kullanımına izin vermektedirler. Kalsiyum formiyatın toksik etkisi, sodyum formiyattan daha fazladır. Gerek formik asidin ve gerekse formiyatların kanserojen etkisi saptanmamıştır. Formik asit çok iyi çözündüğünden iyi resorbe edilir. Bazı ülkelerde koruyucu olarak kullanımı yasaktır. Formik asit dissosiye olmamış molekülleriyle etkili olduğundan, ancak ph değeri 3.5 ve altında bulunan gıdalar için koruyucu özellik göstermektedir.

39 Dimetildikarbonat (DMDC; Velcorin) Gazlı alkolsüz içeceklerin muhafazasında yılları arasında pirokarbonikasit-dietilester yaygın olarak kullanılmıştır. Bu koruyucu madde ortamın CO2 basıncı, ph ve sıcaklığına bağlı olarak kısa sürede etil alkol ve karbon diokside parçalanır. İlave edildiği ortamda mikroorganizmaların ölümünü hızla sağlarken kendisinin de kısa sürede parçalanması bir üstünlük kabul edilmiştir. Ancak 1970 yılından sonra yapılan araştırmalarda, bu maddenin ilave edildiği gıdalarda ortamda amonyum tuzları bulunması halinde kanserojen bileşikler olan etilüretan ve metilkarbamat da oluşturduğu saptanmıştır. Bunun üzerine bu maddenin kullanımı yasaklanmıştır

40 Bugün bazı ülkelerde pirkarbonikasitdietilestere benzer etki ve özellik gösteren dimetildikarbonat (Velcorin) gazlı alkolsüz içeceklerin muhafazasında kullanılmaktadır (E 242). DMDC içeceklere dolumdan sonra kapak kapatılmadan hemen önce ilave edilir ve kısa bir süre sonra metanol ve karbon diokside parçalanır. Bu sırada oluşan metilüretan kanserojen etkili değildir

41 Nisin Nisin polipeptit tipinde bir antibiyotik olup, Lactococcus lactis subsp. lactis tarafından sentezlenmektedir ve gram pozitif bakterilere karşı etkilidir. Nisin, lantibiyotik adı ile anılan antimikrobiyel peptid grubunda yer alır. Ticarete, sudaki %2.5 lik süspansiyonları halinde ve Nisaplin, Nispol gibi isimlerle verilmektedir yıllarından beri koruyucu madde olarak kullanılmakta olan nisin, önceleri daha çok eritme peynirlerine uygulanmışsa da daha sonraları çeşitli meyve ve sebze ürünlerinde de kullanılmıştır. Nisin kuru haldeyken uzun süre dayanıklı olduğu halde, çözeltileri daha dayanıksızdır. Çözeltilerinin dayanıklılığı ortamın ph değerine bağlıdır. ph değeri 2.0 olan ortamlarda aktivitesini kaybetmeksizin 121 C de 30 dakika süreyle ısıtılabilmektedir. Eğer ph değeri yükseltilirse özellikle ısıtma sırasında nisinin parçalanması kolaylaşmaktadır.

42 Nisin, özellikle Streptococcus, Bacillus ve Clostridium, Staphylococcus ve Listeria türlerine karşı etkilidir. Nisin, maya ve küflere etkili olmadığı gibi bunların çoğu nisini parçalamaktadır. Nisin, mikroorganizmaları hücrenin stoplazma membranına etki etmek suretiyle engellemektedir. Bir ısıl işlemden sonra ortamda canlı kalmış bulunan bakteri sporlarının çimlenmesi sırasında, ortamda bulunan nisin, stoplazma membranının oluşumunu engelleyerek bunların çoğalma ve gelişmesini önlemektedir. Şu halde nisinin bu yolla sporlar üzerine, vejetatif formlardaki bakterilerden daha etkili olduğu görülmektedir. Bu açıklamalara göre nisinin sterilizasyon işlemini kısaltmak ve kolaylaştırmak üzere de yaygın olarak kullanılabileceği anlaşılmaktadır. Özellikle bu amaçla domates ürünlerinde kullanılmaktadır.

43 Nisinin antimikrobiyel etkisi ph arasında en üst düzeye ulaşmakla birlikte bu ph sınırlarında kendisi stabil değildir. Diğer taraftan mikrobiyolojik açıdan nisin, Lactococcus türleri gibi grampozitif bakteriler tarafından oluşturulan bir bakterosindir Bakteriosinler protein veya peptid yapısında olup bakteriler tarafından oluşturulur ve bakterileri inaktive ederler. Antibiyotikler gibi sekonder metabolitlerdir. Ancak antibiyotiklerden farklı olarak proteazlar tarafından parçalanabildiklerinden mide ve ince barsaklarda kısa sürede inaktive edilirler.

44 Nisinin antimikrobiyel etkisinden doğrudan bu kimyasalın gıdalara katılması yoluyla değil, nisin oluşturan mikroorganizmaların gıdalarda gelişmesi sağlanması suretiyle de yararlanılmaktadır Nisin ve benzeri bakteriosinleri üreten kültürler, aynı starter kültür kullanımında olduğu gibi bazı gıdalara ilave edilerek mikrobiyolojik olarak üretilmeleri sağlanır. Böylece biyolojik olarak üretilen koruyucu maddelerden turşu, salam, peynir gibi ürünlerin muhafazasında yararlanılmaktadır. Bu uygulamaya biokonservasyon adı da verilmektedir

45 Diğer bakteriosinler gibi nisin de gram pozitif bakteriler tarafından üretilmekte ve yine gram pozitif bakteriler üzerinde gram negatif bakterilerden daha fazla antimikrobiyal etki göstermektedir. Bu nedenle öncelikle gram pozitif bakterilerin gelişimini önlemek amacıyla kullanılır. Küf ve mayalara karşı etkili değildir. Nisinin gram negatif bakteriler üzerindeki yetersiz antimikrobiyal etkisi gram negatif bakterilerin hücre duvarları nisinin hücre içine geçmesini engellemesinden kaynaklanmaktadır. Çünkü nisin hücre membranını etkileyerek onun yarı geçirgen özelliğinin bozulmasına neden olmaktadır.

46 Borik asit Borik asit, beyaz renkli kristallerden ibaret bir maddedir (E 284) yılından sonra gıdalarda koruyucu olarak kullanılmış olan bu madde, ya doğrudan borik asit (H3BO3) olarak veya boraks olarak (Na2B4O7.10H2O) uygulanmaktadır Borik asitin mikroorganizmalar üzerine etkisi, onların fosfat metabolizmalarında rol alan enzimleri engellemesine dayanmaktadır. Borik asit ve boraks vücutta kısa sürede ve hızla resorbe edilir, ancak uzun bir sürede dışarı atılır. Borik asit ve boraksın toksikolojik özellikleri konusunda yeterli araştırmalar yapılmadığı halde, düşük dozlarda bile köpeklerde zehir etkisi yaptığı bildirilmektedir. Bu nedenle de koruyucu madde olarak gıdalara ilave edilmemektedir. Ancak bazı ülkelerde havyarda 4g/kg düzeyinde kullanılmasına izin verilmektedir. Boraks turunçgil meyvelerinde yüzeyde küflenmeyi önlemek amacıyla da kullanılabilmektedir. Meyveler %5-8 boraks içeren su içinde yıkanarak küf zararları önlenebilmektedir.

47 o-fenilfenol o-fenilfenol (E 231), ayrıca o-oksidifenol, 2-fenilfenol ve o- hidroksibifenil isimleriyle de anılmaktadır. Bu madde, turunçgil meyvelerinin küflenmesine karşı yaygın olarak uygulanmaktadır. o-fenilfenol (C6H6C6OH) suda çok az çözünür. Buna karşın sodyum-o-fenilfenolat 100 g suda 120 g düzeyinde çözünmektedir ve ticari amaçlarla bu tuzu kullanılmaktadır. Turunçgil meyvelerinin küflere karşı korunmasında halen sınırlı olarak kullanılan bu maddenin uygulanışı şu şekildedir. Turunçgil meyveleri C deki, % lik o-fenilfenolun sodyum tuzu çözeltisine saniye süreyle daldırılır. Sonra meyveler su ile yıkanır. Bu şekilde muamele edilmiş meyvelerde en çok 12 mg/kg düzeyinde o-fenilfenol kalıntısına müsaade edilmektedir. o-fenilfenol, alkali ortamlarda daha etkili olduğundan hazırlanmış daldırma çözeltisine NaOH ilave edilerek ph değeri 11.7 ye yükseltilir.

48 Difenil Difenil (E 230), bifenil, fenilbenzol gibi isimlerle de tanınır. Difenil (C6H5C6H5), suda az, eter ve benzol gibi organik çözücülerde iyi çözünür Küfler difenile karşı genellikle çok duyarlıdırlar. Özellikle Penicillium italicum ve Penicillium digitatum gibi küfler, atmosferinde 0.08 mg/1 düzeyinde difenil bulunan ortamlarda gelişemezler. Buna karşın Phytophtora citrophthora ve Alterneria citri gibi küfler ise difenile karşı çok dirençlidirler. Difenilin tek kullanılma alanı, turunçgil meyvelerinin küflere karşı korunmasıdır. Bu amaçla difenil, doğrudan meyveye değil ambalajına uygulanır. Örneğin karton kutular, ara bölmeleri oluşturan karton kısımlar veya meyvenin sarıldığı kağıtlar difenil çözeltisi ile muamele edilir. Kağıt veya kartonların her m2 yüzeyine 1-5 g difenil uygulanması yeterlidir. Uygulanmış difenil zamanla buharlaşarak ambalaj içine yayılır ve bu sırada bir kısmı da kabuk tarafından emilir. İşte emilen bu difenilin turunçgillerde 70 mg/kg dan daha fazla kalıntı bırakmasına birçok ülkede izin verilmemektedir Eğer turunçgil muhafazasında difenil kullanılmışsa bu ürünlerin kabukları reçel, marmelat v.b üretimi için kullanılmamalıdır.

49 Tiyabendazol Tiyabendazol (E 233), fungusit etkisi nedeniyle muz ve turunçgillerde, meyvelerin korunması amacıyla kullanılmaktad Tiyabendazol (C6H7N3S) suda az çözünen beyaz renkli kristallerden ibaret bir bileşiktir. % lik çözeltiler veya mumlu emülsiyonlar halinde özellikle muz ve turunçgillerde küflere karşı korunmasında yararlanılmaktadır. Bazı ülkelerde bu meyveler üzerinde en çok 3-6 mg/kg düzeyinde tiyabendazol kalıntısına izin verilmektedir

50 Enzimler Son yıllarda gıdaların muhafazasında biyolojik yöntemlerden yararlanılması giderek önem kazanmaktadır. Genel olarak biyokonservasyon olarak adlandırılan bu uygulama enzim ve laktik asit bakterilerinden (LAB) yararlanılmaktadır. Biyolojik sistemler kendilerini çok yüksek düzeyde korumaktadırlar. Bu nedenle gıdaların muhafazasında da canlıların korunma sistemlerinden yararlanılmaya çalışılmaktadır. Gıdaların muhafazasında enzimlerin kullanımı da bunlardan biridir. Gıda muhafazasında enzimlerin kullanımında; Sorun aratan mikroorganizmaların bir metabolit ile inhibisyonu, Antimikrobiyal etkili reaksiyon ürünlerinin oluşumu, Litik enzimlerin kullanımı, Anahtar enzimlerin, killer enzimleri veya anti-enzim enzimleriyle inaktivasyonundan yararlanılmaktadır.

51 Enzimler meyve-sebze endüstrisinde tüketime hazır salatalar (minimum işlenmiş meyve ve sebzeler) ve reçellerin muhafazasında kullanılmaktadır. Bu amaçla tüketime hazır meyve ve sebzelerde ve taze meyvelerin muhafazasında litik enzimlerden ve killer enzimleri ile anti-enzim enzimlerden yararlanılmaktadır Litik enzimler Litik enzimler mikroorganizmaların hücre duvarlarının geçirgenliklerini bozarlar veya fiziksel olarak parçalarlar. Farklı mikroorganizmalar üzerine

52 Litik enzimler ve gıdalarda kullanımı Litik Enzimler Glukanazlar Kitinazlar Lisozimler Mayalar üzerine etkili Küfler üzerine etkili Bakteriler üzerine etkili Kulannıldıkları Gıdalar Meyve ürünleri, meyve suları Hazır salatalar, minimum işlenmiş meyve ve sebzeler Gazlı alkolsüz içecekler Fırınclılık Ürünleri Et Ürünleri Süt ürünleri

53 Lizozim enzimleri. Bakteri hücre duvarında er alan mureini parçalayan enzimlere lisozim enzimleri adı verilir. Ticarette tavuk yumurtasının beyazından elde edilir. Bu enzime bazı kaynaklarda N-asetil muromidaz, mukopeptid glukohidraz adları da verilmektedir. Lisozim enzimleri, bakteri hücre duvarındaki komponentlerden N-asetil muramik asit ve N-asetil glukozamin arasındaki β(1 4) bağlarını parçalayarak bakteri hücresini lize ederler. Lisozim enzimleri gram pozitif bakterilere gram negatif bakterilerden daha etkilidir. Ancak gram negatif bakteri hücre duvarında yer alan dış membran EDTA gibi bileşiklerin etkisiyle bozulduğunda lisozim enzimleri gram negatif bakterilere de etkili hale gelir

54 Kitinaz enzimleri. Küflerin hücre duvarlarında bulunan en zengin bileşenler kitin ve glukandır. Mayaların hücre duvarlarında ise β(1 3) glukan ve manan yaygındır. Bu nedenle küf ve maya hücrelerinin lize edilmelerinde kitinaz ve glukanaz enzimleri rol alırlar. Hatta çoğu zaman daha fazla bir antimikrobiyal etki için bu iki enzim birlikte kullanılır. Bitkisel ve mikrobiyal kaynaklı çok sayıda kitinaz enzimi bulunmaktadır. Bazı kitinazlar aynı zamanda bakteriyolitik etkiye de sahiptir

55 β glukanaz enzimleri. β -glukanazlar β(1 3) glikozidik bağları hidrolize ederler. Küflerde hücre duvarının parçalanmasında β(1 3) glukanazlar, kitinazla birlikte önemli sinerjetik etkiye sahiptir. Ancak, β-glukanaz bitkisel ürünlerde bulunan β-glukanı da parçaladığından bitkisel gıdalarda kullanılmaz

56 Anahtar enzimlerin killer enzimleri veya anti-enzim enzimleri Killer enzimleri veya anti-enzim enzimleri esas olarak iki ana gruba ayrılırlar. Bunlar, proteazlar ve SH enzimleri için sülfidriloksidazlardır. Meyve ve sebze endüstrisinde bu enzimler değişik amaçlarla kullanılmaktadır. Örneğin meyvelerin mikroorganizmaların etkisiyle bozulup yumuşatılmasının önlenmesinde poligalakturonaz enzimlerinin killer enzimleri kullanılmaktadır. Minimum işlenmiş meyve ve sebzelerde enzimatik esmerleşme reaksiyonlarının önlenmesi amacıyla da proteaz enzimleri kullanılmaktadır. Proteazlar enzimatik esmerleşmede rol alan PPO enzimlerinin hidrolize edilmesinde etkilidir

57 Diğer koruyucu maddeler TUZ Bu gruptaki koruyucu maddelerden en yaygın olarak kullanılan mutfak tuzunun, mikroorganizmalar üzerine etkisi çok yönlüdür. Her şeyden önce ortamın su aktivitesini azaltarak mikroorganizmaların gelişmesini engellemektedir. Doymuş tuz çözeltilerinin su aktivite değeri 0.75 dolaylarındadır. Bununla birlikte bazı mikroorganizmaların, bu değerin altındaki su aktivite derecelerinde dahi gelişebildiği vurgulanmalıdır. Bazı mikroorganizmalar, örneğin bazı Torulopsis ve Oospora türleri ile halofil bakteriler yüksek tuz konsantrasyonlarına dahi dayanmaktadırlar

58 Diğer taraftan mutfak tuzu, ortamın ozmotik basıncını artırarak hücreden su çekilmesine neden olmaktadır. Mutfak tuzu oksijenin suda çözünmesini sınırlandırmakta, böylece tuz içeren ortamlarda aerob mikroorganizmaların gelişmesi bir ölçüde sınırlandırılmaktadır. Ayrıca mutfak tuzu, diğer birçok koruyucu maddelerin etkisini artırmaktadır. Tuz, birçok sebzelerin korunmasında %12-20 konsantrasyonlarda uygulanmaktadır. Bu şekilde aşırı miktarda tuz içeren sebzelerin kullanılmadan önce (bunlar çoğunlukla hazır turşu üretiminde kullanılırlar) tuzun uzaklaştırılması gerekir ve bu amaçla ürün su içinde tutulur.

59 ŞEKER Diğer bir koruyucu madde olarak kabul edilen şekerin koruyucu özelliğinden de geniş olarak yararlanılmaktadır. Şeker, daha çok sakaroz olarak kullanılır. Sakarozun mikroorganizmalar üzerine etkisi, ortamın su aktivitesini azaltma ve ozmotik basıncı yükseltme özelliğinden kaynaklanmaktadır. Bununla birlikte bazı ozmotolerant mikroorganizmalar, yüksek şeker konsantrasyonlarında da faaliyet göstermektedirler. Bunların başında Aspergillus glaucus, ozmotolerant mayalar, Torulopsis türleri ve Zygosaccharomyces türleri gelmektedir. Zygosaccharomyces ler sadece ozmotolerant değil, aynı zamanda ozmofildirler, yani bunlar yüksek şeker konsantrasyonlarında da üremeye devam ederler. Reçel ve marmelat gibi ürünlerle, meyve suyu konsantratlarında bulunan şeker miktarı, su aktivitesini dolaylarında tutacak kadar yüksektir. Bu nedenle bu ürünlerde ozmofil ve ozmotolerant mikroorganizmaların gelişmesi büyük oranda engellenmiş olmaktadır

60 ASETİK ASİT Asetik asit (sirke asiti) ve laktik asit (süt asiti) de koruyucu olarak kullanılan asitlerdir. Etkileri genelde ortamın ph değerini düşürmeye bağlı ise de, asetik asitin ayrıca hücre duvarını aşarak hücreye girmesi ve plazmayı denatüre etmesi şeklinde etki ettiği saptanmıştır. Asetik asitin antimikrobiyel etkisi dissosiye olmamış molekülleriyle gerçekleştiğinden, ortamın ph değeri düştükçe asetik asitin etki derecesi de artmaktadır. Asetik asit tuzlarının herhangi bir antimikrobiyel etkisi yoktur. Asetik asitin antimikrobiyel etkisi, bakterilere karşı daha fazladır. Genel olarak patojen bakteriler ve özellikle Salmonella lar sirke asitine karşı çok duyarlıdırlar.

61 LAKTİK ASİT Laktik asitin antimikrobiyel etkisi çok sınırlı olup, etki daha çok anaerob bakterilere karşıdır. Birçok maya ve küf, laktik asidi metabolizmalarında kullanmaktadırlar. Ancak ortam ph değerini düşürmede laktik asitin büyük önemi vardır. Turşu üretiminde mikroorganizmalar tarafından doğal yolla laktik asiti oluşumu gerçekleştirilerek ürünün dayanıklığı sağlanmaktadır. Turşunun bu yolla tam olarak dayanıklı hale gelebilmesi olanaksız olduğundan ayrıca benzoik asit veya sorbik asit gibi başka bir koruyucu ilave edilmeli veya pastörizasyon uygulanmalıdır

62 KARBON DİOKSİT Karbondioksit, belki de bilinmeden çok eskiden beri gıdaların muhafazasında yararlanılmış bir koruyucudur. Önceleri içeceklerde alkol fermantasyonundan arda kalan veya depolanmış hububatın solunumu sonucu oluşan karbondioksit dolaylı olarak gıdaların muhafazasında rol oynamıştır. Ancak günümüzde karbondioksitten gıdaların muhafazasında değişik şekillerde yararlanılmaktadır. Karbondioksidin kullanılmasında gıda tüzükleri açısından bir sınırlama söz konusu değildir.

63 Karbondioksidin mikroorganizmalar üzerinde genel olarak öldürücü bir etkisi bulunmamakta ve ancak gelişmelerini değişik şekillerde engellemektedir. Karbonik asit veya anhidrit CO2, meyve sularının depolanmasında ve gazlı alkolsüz içeceklerde impregne edilerek kullanılmakla birlikte, koruyucu madde tanımlamasına uygun bir koruyucu madde değildir. Bununla beraber gazlı alkolsüz içecek üretiminde enfeksiyon etmenlerine ve mayalara karşı engelleyici etkisi teknik açıdan çok önemlidir.