YÜKSEK BASINÇ TEKNOLOJİSİ VE SU ÜRÜNLERİNDE KULLANIMI Fatma ÖZTÜRK, Hatice GÜNDÜZ İzmir Katip Çelebi Üniversitesi 2016
YÜKSEK BASINÇ TEKNOLOJİSİ NEDİR? Yüksek basınç; ısıl işlem olmaksızın sıvı veya katı gıdalara 100-1000 MPa basınç uygulaması ile gerçekleştirilen bir gıda muhafaza tekniğidir.
YÜKSEK BASINÇ UYGULAMASININ TEMEL PRENSİBİ? Yüksek Basınç uygulamasının temel prensibi ürünü çevreleyen sıvıya uygulanan kuvvetle sıvının sıkıştırılması ilkesine dayanmaktadır.
NİÇİN GIDA SEKTÖRÜNDE YÜKSEK BASINÇ TEKNOLOJİSİ KULLANILIYOR? Besinlerin bozulması ve besin zehirlenmelerinin başlıca sebebi mikroorganizmalardır. Bu nedenle mikroorganizmaların kontrolü gıda kalite ve güvenilirliği bakımından önemlidir. Gıda sektöründe bu kalite ve güvenliği sağlamak amacıyla yüksek basınç teknolojisi kullanılmaktadır.
Yüksek basıncın mikroorganizma inaktivasyonu dışındaki en önemli kullanım alanlarını şöyle sıralanabiliriz: Homejenizasyon Enzim inaktivasyonu veya aktivasyonu Jel formasyonu Tat-koku ve renk gibi duyusal kalite öğelerinin korunması Ekstraksiyonda verim arttırılması Yoğunluk, donma ve erime sıcaklıklarının veya tekstürel özelliklerin değişimini sağlamak
YÜKSEK BASINÇ İLE MİKROORGANİZMALARIN İNAKTİVASYONUNUN SAĞLANMASI Yüksek basınç uygulamasının mikroorganizmaların inaktivasyon mekanizmalarının hücre zarının bozulması ve fonksiyonlarını kaybetmesiyle ilgili olduğu düşünülmektedir. Uygulanan basıncın seviyesi mikroorganizmaların hücre duvarını ve zarını, morfolojisini, biyokimyasal reaksiyonlarını, ribozomların parçalanmasını, intrasellüler enzimlerin inaktivasyonunu ve genetik mekanizmalarını etkileyerek mikroorganizmada önemli değişimlere neden olabilmektedir.
Hücre Zarı ve Duvarında Meydana Gelen Değişimler Basınç etkisi ile mikroorganizma ölümlerinin birincil nedeninin hücre zarındaki değişimler olduğu düşünülmektedir. 100-800 MPa arası basınç uygulamalarının hücre zarı geçirgenliğine yol açtığı bilinmektedir. Hücre zarı yapısı, fosfolipit ve proteinlerden oluşmaktadır. Bu yüzden basınç uygulaması ile hücre zarı geçirgenliğinde meydana gelebilecek değişimler hücrenin ölümüne yol açabilmektedir.
Hücre Morfolojisinde Oluşan Değişimler Basınç altında gaz kofullarının sıkışması, Hücre duvarının hücre zarından ayrılması, Hücre zarının çekmesi, Çekirdek veya hücre içi organellerin değişimi, Hücre içi maddelerin hücre dışına sızması gibi morfolojik değişimler olur.
Hareketli mikroorganizmaların hareket yeteneklerini kaybetmesinin basınç etkisi ile ortaya çıkan yapısal değişimlerden kaynaklandığı, aynı zamanda yüksek basınç etkisinin hücre bölünmesini yavaşlattığı bildirilmiştir.
Listeria monocytogenes
Basıncın mikroorganizmalar üzerine etkisi, mikroorganizma özellikleri, spor veya vejatatif formu, uygulanan basınç seviyesi ve uygulama süresi, ortam bileşimi, ph ve sıcaklık gibi faktörlere bağlıdır. Ortam bileşiminin aminoasit veya vitaminlerce zenginleştirilmesi koruyucu etki yapar. Bakterilerin yüksek basınca dayanımı karbonhidratlar gibi zengin besleyici maddeler varlığında artış gösterebilir. Mikroorganizmaların bazı türleri basınç uygulamasına daha duyarlıdır ve düşük basınçlarla inaktive edilebilirler. Basınca en hassas mikroorganizmalar maya ve küflerdir. Grampozitif bakterilerin basınç dayanımı gram negatiflere göre daha yüksektir. Bakteri sporları vejatatif hücrelere göre yüksek basınca daha fazla direnç gösterirler.
Yüksek basınç teknolojisi taze gıdalarda patojenlere karşı mücadelede en ümit vaat edici alternatif yöntemlerden biridir. Her noktaya eşit şekilde basınç uygulanır ve bu sayede gıdanın şeklinde herhangi bir değişiklik meydana gelmez.
YÜKSEK BASINCIN AVANTAJLARI Katı ve sıvı gıdalara uygulanabilir. İşlem sırasında ürünün şeklinde bir bozulma olmaz. Gıdada ısıl uygulamaya bağlı kalite kayıplarına neden olmadan ve kimyasal koruyucu kullanılmadan mikroorganizmaların uzaklaştırılmasını sağlar. Gıdanın yapısındaki kovalent bağlar kırılmaz. Bu da gıdanın tat, aroma, renk bileşenlerinde bir değişim olmamasını sağlar. Çevre dostudur. Sadece elektrik enerjisi kullanılır ve herhangi bir atık oluşmaz.
YÜKSEK BASINCIN DEZAVANTAJLARI Yüksek basınç teknolojisinin yüksek yatırım ve uygulama maliyetleri vardır. Gıdalardaki bakteri sporları basınca oldukça dayanıklıdır ve inaktivasyonları için yüksek basınçlara gereksinim vardır.
YÜKSEK BASINÇ TEKNOLOJİSİNİN SU ÜRÜNLERİNDE KULLANIMI Yüksek basınç teknolojisi su ürünlerinde hem mikroorganizmaların inaktivasyonunu sağlaması ve kabuklu ve krustaselerde kabuktan ayrılan etin kalitesinin artırılması amacıyla kullanılmaktadır.
DUMANLANMIŞ BALIK Dumanlanmış balıkta Listeria monocytogenes en büyük sıkıntıdır. Dumanlanmış balıkta Listeria monocytogenes in inaktivasyonu için yüksek basınç kullanılmaktadır.
Özellikle soğuk dumanlanmış ürünlerde L. monocytogenes büyük sıkıntı oluşturmaktadır. FDA'nın yaptığı araştırmalar sonucu soğuk dumanlanmış ürünlerin %17'sinde bu patojene rastlanılmıştır. Aynı araştırmada sıcak dumanlanmış ürünlerde bu oran %4 olarak belirlenmiştir. Yüksek basınç uygulaması ile patojen mikroorganizmalar inaktive edilmekte, proteinlerin parçalanması ve ürünün tekstüründe meydana gelecek değişimleri en aza indirmektedir.
İSTİRİDYE 2002 yıllında yapılan bir çalışmada Amerika Birleşik Devletleri nde çiğ istiridye tüketiminden dolayı çoğunlukla Vibrio lardan kaynaklanan şiddetli hastalık vakalarının tespit edildiği belirtilmiştir. Yapılan son çalışmalar, patojen Vibrio türlerinin 200-300 MPa arası yüksek basınç uygulamalarına hassas olduğu gösterilmiştir.
Ayrıca, yüksek basınç, istiridyelerin addüktor kasını yıkar ve kabuğunun kendiliğinden açılması için uyarır. Bu sayede kabuktan ayrılan etin kalitesi artar.
YENGEÇ VE ISTAKOZ
SU ÜRÜNLERİNDE YÜKSEK BASINÇ TEKNOLOJİSİNİ KULLANAN FİRMALAR
YÜKSEK BASINCIN TEKSTÜR ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİSİ Yüksek basınç uygulanması sonucu et ürünlerinde tekstür özellikleri açısından değişiklikler meydana gelmektedir. Bunların aktomyosin oluşumunun engellenmesi, kas liflerinin ve bağ dokusunun parçalanmasından kaynaklandığı ifade edilmiştir. Post rigor aşamasındaki kırmızı etlere uygulanan yüksek basınç, myofibriller proteinlerin aktomyosin yapısında oluşturduğu değişimlerle ve myofibrillerin parçalanmasıyla etin gevrekliğine olumlu katkı sağlamaktadır.
Yüksek basınç teknolojisi kullanılarak gerçekleştirilen çalışmalarda, bu teknoloji ile tilapya balık etinin fonksiyonel özelliklerinin ve kalitesinin korunabildiği, mikrobiyal ve enzimatik bozulmalara karşı etkili olduğu; soğuk tütsüleme yapılmış somon balığında myosinin çok az etkilendiği, ayrıca basınç uygulamalarının balık filetosunun sertliğine olumsuz etkisinin olmadığı bildirilmiştir. Ayrıca yüksek basınç uygulamasının istiridyelerde toplam bakteri sayısında 5 log'luk bir azalma sağladığı, karideslerin raf ömründe 1-2 haftalık artış sağladığı belirlenmiştir.
Bu uygulamanın deniz kestanesi yumurtalarında Vibrio parahaemolyticus, Vibrio cholerae ve Vibrio mimicus u tat ve lezzetinde farklılığa yol açmadan etkili bir şekilde inaktive ettiği, soğuk dumanlanmış Salmon balığında 4500 kob/g düzeyinde olan L. innocua sayısının tespit edilemeyecek düzeye indiği, V. parameemolyticus un inaktivasyonuna yönelik yürütülen çalışmada 10 9 kob/g düzeyinde azalmaya neden olduğu belirlenmiştir. Ayrıca Shewanella putrefaciens, Listeria monocytogenes ve Salmonella typhimurium gibi bakterilerin inaktivasyonunda etkili olduğu görülmüştür.
Su ürünlerinde, yüksek basınç teknolojisinin kullanılması ürün güvenliği ve kalitesinin arttırmak için önemli bir gelişme olacaktır. Mikroorganizmaların inaktivasyonunda etkin olması, duyusal ve besinsel kalitesine olumsuz etkisinin olmayışı, krustacea lerde et alımını kolaylaştırması gibi avantajlarından dolayı su ürünleri sektöründe önemli bir yer bulması beklenmektedir.
DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜRLER