Vurgulu Elektrik Alan (PEF) Uygulamaları

Vurgulu Elektrik Alan (PEF) Uygulamaları Vurgulu elektrik alan (PEF veya VEA) uygulaması, bir seri elektrot arasına yerleştirilen ürüne 1-100 μs arasında degişen sürelerde elektrik vurguları uygulanması prensibine dayanır (etki şiddeti 10-80 kv/cm). 1

Geleneksel ısıl işlem yerine geçebilecek ısıl olmayan yeni teknolojilerin gıda sanayinde kullanımı giderek önem kazanmaktadır. Bu tekniklerin, gıdaların güvenli hale getirilmesinde kalite kayıplarının azaltılması ve daha verimli üretim olanağı sağlaması gibi avantajları vardır. Isıl olmayan işlemler kapsamında ele alınan Vurgulu elektrik alan uygulamaları veya Pulsed Electric Field (PEF) uygulamaları son yıllarda üzerinde çok fazla çalışılan bir konudur. 1990 yılından itibaren yoğun olarak araştırılan PEF'nin gıdalar üzerindeki etkileri ile ilgili çalışmaların sayısı Food Science and Technology Abstracts'a (FSTA) göre 2000 yılında yaklaşık 150 iken 2009 yılında 5949'a çıkmıştır.

Vurgulu elektrik alan teknolojisi konusundaki çalışmalar özellikle sıvı ve katı gıdalarda değişen amaçlarla kullanımının optimize edilmesi üzerinedir. Geleneksel ısıl işlem yerine sıvı gıdaların pastörizasyonunda kullanılabilecek en umut verici teknoloji olarak PEF yöntemi görülmektedir. Bu nedenle meyve sularında PEF uygulamaları mezofilik bakteri, maya ve küf gibi mikroflorayı oluşturan mikroorganizmaların inaktivasyonu konusunda yoğunlaşmıştır.

Günümüze kadar sıvı gıdaların pastörizasyonu üzerinde çok sayıda çalışma yapılmış olup endüstriyel olarak da meyve suyu gibi ticari ürünler piyasada satışa sunulmuştur. Ilk ticari tesis Genesis tarafından meyve sularının pastörizasyonu amacıyla ABD'de 2005 yılında kurulmuştur. Ekipman kapasitesi 200 L/h'tir. Vurgulu elektrik alan uygulaması ile pastörize edilen meyve sularının raf ömrünün 4 hafta olduğunun belirlenmesi ile tekniğin güvenli olduğu belirlenmiştir. Vurgulu elektrik alan uygulamaları ABD'de Gıda ve ilaç idaresi (FDA) tarafından 1996 yılında sıvı yumurta pastörizasyonu işlemi için onaylanmış olup Avrupa'da ise halen onay beklemektedir.

Avrupa Birliği'nde (Novel Foods Regulation (EC) No 258/97 kapsamında) PEF uygulanmış ürünlerin daha detaylı olarak araştırılması gereklidir. Vurgulu elektrik alan uygulamasının, katı gıdalarda ekstraksiyon, kurutma gibi gıda prosesleri öncesinde bir ön işlem basamağı olarak kullanımı gıdaya uygulanan proseslerin verimini, hızını ve ürün kalitesini arttırdığı belirlenmiştir.

PEF in Hücreye Etkisi PEF ortamında kalan hücrede serbest yükler membran yüzeyinin her iki tarafında da birikir Yüzey yüklerinin birikmesi elektromekanik stresi ve transmembran potensiyeli arttırır. Hücre membranının içinde ve dışındaki zıt yüklerdeki çekimden dolayı sıkıştırma basıncı artar buda membran kalınlığının azalmasına neden olur, Elektrik alan gücü belli bir seviyeyi geçtiği zaman membranda porlar oluşmaya başlar Genel olarak bitki ve hayvan hücreler, vurgular uygulanmaya başlandıktan sonra 1µs içinde kritik transmembran değerine (~0,7-0,22V) ulaşır.

Elektriksel olarak uyarılan hücre zarlarının elektriksel yıkıma uğradığı 1958 yılından itibaren bilinmekle birlikte bu tarihten yaklaşık 10 yıl sonra yüksek voltajda PEF etkisinde kalan mikroorganizmaların inaktive olduğu belirlenmiştir. Bunun yanı sıra, 1972 yılında vurgulu elektrik alan uygulamalarının biyolojik materyallerde hücre zarı geçirgenliğini artırmasından yararlanılarak, elektrik uygulaması sonucunda hücrelerde hücre zarında kısa süreli porların açıldığı saptanmış ve bu kapsamda ilk kez bazı moleküllerin kırmızı kan hücreleri içerisine transferi ile ilgili çalışmalar başlatılmıştır.

Genel olarak PEF uygulamasının mikroorganizmalar üzerine etki mekanizmasını açıklayan teoriler şöyledir: - Dielektrik parçalanma teorisi, - Ozmotik denge bozulması teorisi, - Hidrofobik ve hidrofilik por oluşumu teorisi - Yapısal değişim teorisidir. Bu değişimler sonucunda; *Hücre zarı hasara uğrar, *Hücre içindeki maddeler hücre dışına çıkar, *Hücredeki proteinlerin hasar görür.

PEF çalışmalarında düşük elektriksel alan şiddetlerinde uygulandığı durumlarda hücre yaralanmalarının iyileştiği, hücre büyümesi olduğu, hücre içine dışarıdan molekül transferinin kolaylaştığı saptanmıştır. Yüksek şiddette elektrik alan uygulamalarında ise hücre zarı bütünlüğü bozulmaktadır. Canlı bir hücre dışarıdan yüksek şiddette vurgulu elektriksel bir alana etkisinde bırakılırsa, hücre zarında geçirgenlik artar veya hücre zarı mekaniksel olarak parçalanır. Bu olaya "elektroporasyon" denir. Belli bir kritik seviyeye kadar PEF uygulaması sonucunda hücre zarında porların açılıp kapanması geri dönüşümlü elektroporasyon, kritik seviye üzerindeki uygulamalarda ise hücre zarının parçalanması geri dönüşümsüz elektroporasyon olarak adlandırılır. Bu durum temelde uygulanan elektrik alan şiddeti, vurgu süresi ve uygulama sıcaklığı ile ilişkilidir.

Membranın zarar görmesinin nedeni, küçük moleküllerin ve iyonların sızmasından dolayı oluşan ozmotik dengesizliktir Sitoplazmik içeriğin ozmotik basıncından dolayı hücre şişmeye başlar ve porlar büzüşür, hücre hacmi %155 olduğunda hücre membranı parçalanır ve hücre dağılır

Her hücre zarı kendine özgü transmembran potansiyeline sahiptir. Yüklü moleküllerin oluşturduğu bu potansiyelin belli bir seviyeye kadar arttırılması sırasında, hücre zarını oluşturan fosfolipit tabakası bütünlüğünü koruyabilmektedir. Fosfolipidlerin hidrofilik grupları hücre zarının yüzey tarafını oluştururken, hidrofobik gruplar ise hücre zarının içindeki bölgede bulunmakta ve akışkan yapıdaki hücre zarını oluşturmakta ve bu hücre zarı içerisinde ise proteinler yer almaktadır. Proteinler zarın hem iç, hem dış yüzeyinde mozaik şekilde dağılırlar.

Değişen elektriksel alan şiddeti uygulamalarında, hücre zarındaki elektriksel potansiyel 0.7-2.2 V gibi kritik bir değere ulaşmakta ve iletim kanalları olarak işlev gören porların oluşumu nanosaniyeler gibi kısa bir sürede başlamakta, yüksek iletim gücüne sahip porların oluşması ise birkaç mikro saniyede gerçekleşmektedir. Vurgulu elektrik alan tekniğinin hücre zarının bütünlüğünü bozucu etkisinden yararlanılarak bu teknik gıda proseslerinde kütle transferini arttırmak, kurutma ve ekstraksiyon işlemlerinde verimi ve işlem hızını arttırmak amacıyla kullanılmakta ayrıca özellikle sıvı gıdaların bu teknikle mikrobiyal inaktivasyonu üzerine çalışmalar yapılmaktadır

Elektroporasyon günümüzde biyoteknolojik ve tıbbi uygulamalarda dışarıdan canlı hücre içerisine ilaç ya da gen transferinde kullanılan bir yöntemdir. Bu oluşum, kısa ve yoğun elektrik vurgusu uygulaması sonucu hücre zarında geçirgenliğin artması olarak tanımlanabilir. Elektroporasyon ile hücre içine DNA transferinin yanı sıra araştırma amaçlı enzim ve antikorların transferi veya ilaçların hücre içine alımı amaçlı molekül transferleri uygulamaları bulunmaktadır. Ancak hala elektroporasyon konusunda hücre zarında gerçekleşen uyarılmaların hidrofobik porların oluşumuna neden olması, bunu takiben hidrofilik veya daha kompleks porlara dönüşmesi gibi mikroskobik yapısal düzenlemelerle ilgili bilgiler tam olarak açıklanabilmiş değildir.

Dielektrik parçalanma teorisine göre elektrostatik sıkıştırma kuvveti ile hücre zarının elastik ters kuvveti arasındaki dengenin bozulması sonucunda ortaya çıkmaktadır. Uygulanan kuvvetin arttırılması ile hücre zarı kalınlığı azalmaktadır. Hücre zarı sıkıştırılamaz özellikte olduğundan hücre zarı alanı ile yağ tabakaları arasındaki oran artmakta bunun sonucunda hücre zarı yağlarının faz dengesi bozulmaktadır. 1-10 kv/cm kuvvetin 10-15 mikrosaniye süreyle bir hücreye uygulaması sonucunda geri dönüşümsüz olarak hücre zarı parçalanmaktadır.

Bazı araştırıcılara göre ise transmembran potansiyeli belli bir değere ulaştığında hücre zarı iyonlara ve küçük moleküllere karşı geçirgenlik özelliğini kaybetmekte ve sitoplazmada yer alan büyük moleküller için yarı geçirgen hale dönüşmektedir. Bu moleküllerin ozmotik basıncından dolayı hücre şişmekte ve hücre zarı parçalanmaktadır.

PEF uygulandığı gıdada tat-kokuda ve gıda kalitesinde minimum kayıpla mikroorganizmaların inaktivasyonunu sağlar Enerji verimliliği yüksektir, ürün işleme düşük maliyetlidir. PEF tüketicilere mikrobiyal açıdan güvenli minimum işlenmiş, besin değeri yüksek gıdalar sunar bunun yanısıra ekonomik ve etkili enerji kullanımı sağlayan bir teknolojidir PEF en yaygın olarak kullanıldığı alanlar içinde meyve suyu, çorbalar ve süt gibi sıvı gıdalar vardır 20

Vurgunun oluşumu kapasitörün yavaş yüklenmesi ve hızlı boşalımı ile gerçekleşir Elektrik alan vurguları çoğunlukla üstel azalma yada kare dalga formundadır. Ayrıca Elektrik alan vurguları; üstel azalma, kare dalga, titreşimli, bipolar veya monopolar olabilir Üstel azalma vurgusu, çok hızlı maksimum değere yükselip yavaşça sıfıra inen tek yönlü voltajdır 21

Kare dalga formunda ise, voltaj hızlıca sıfırdan maksimum değerine yükselir, belirlenen süre bu değerde kalır ve aniden sıfıra düşer

24

Mikroorganizmanın özellikleri Mikroorganizmanın tipi Mikroorganizmanın konsantrasyonu Mikroorganizmanın büyüme evresi Uygulama alanının özelliği Ortamın ph sı, antimikrobiyal maddeler ve iyonlar Ortamın iletkenliği ve iyonik gücü Uygulama koşulları Elektrik alan gücü Uygulama süresi Uygulama sıcaklığı Vurgu dalga şekli 25

Mikroorganizmanın tipi Gram (+) bakteriler Gram (-)bakterilere göre daha dayanıklıdır Mayalar daha büyük hücrelere sahip olduklarından dolayı bakterilere göre elektrik alana daha hassastır. Ancak düşük elektrik alanlarda Gram (-) bakterilere göre daha dayanıklıdırlar. Hücre boyutu : Daha büyük hacimli hücrelerin daha düşük kritik bozulma potansiyelleri (kritik elektrik alan şiddeti) vardır. kritik elektrik alan şiddeti -E.coli (13.7 kv/cm) -S.cerevisiae (4.7 kv/cm).; 26

Mikroorganizmanın konsantrasyonu Gıdadaki mikroorganizmanın sayısının elektrik alanla inaktivasyonda etkili olduğu düşünülmektedir Elma suyundaki S. cerevisiae nın konsantrasyonunun arttırıldığında PEF ile daha az inaktivasyon sağlandığı belirtilmiştir Bu durum hücrelerin biraraya toplanmasına ve/veya mikroorganizmaların düşük elektrik alan bölgesinde gizlenmesine bağlanmaktadır 27

Mikroorganizmanın büyüme evresi Mikroorganizmanın her büyüme evresinde hücrenin ve membranın özellikleri farklılık göstermektedir Logaritmik fazdaki mikroorganizmalar lag ve durağan fazdaki hallerinden daha duyarlıdır 28

Ortam ph sı, antimikrobiyeller ve iyonlar Organik asitler ile birlikte düşünüldüğünde PEF uygulamasında ph nın önemli bir etkisi vardır Düşük ph da (~3,4) organik asitlerle PEF uygulamasının mikroorganizmaların öldürülmesinde güçlü sinerjetik etkisi vardır; bakteriyel hücrenin içine disosiye olmamış asitlerin girişi kolaylaşmaktadır 29

Ortam ph sı, antimikrobiyaller ve iyonlar Ortamda Pediocin AcH yada nisin gibi antimikrobiyallerin bulunması patojenlerin PEF uygulamasında mikroorganizmaların direncini azaltmaktadır Na ve K un bakterilerin inaktivasyonunu etkilemezken; Ca ve Mg koruyucu etki göstermektedir 30

Ortamın iletkenliği ve iyonik gücü İletkenliği yüksek olan gıdalar ile çalışmak zordur çünkü küçük elektriksel pikler oluştururlar Uygulanan aynı alan gücü ile daha fazla mikrobiyal inaktivasyon sağlamak için gıdanın iletkenliği düşük olmalıdır İyonik güçteki artış iletkenliği arttırır bu da inaktivasyon oranının düşmesine neden olur İyonik gücün artması aynı zamanda çözeltideki elektron hareketliliğini arttırdığından inaktivasyon oranı azalır 31

Elektrik alan gücü Uygulanan elektrik alan kritik transmembran potansiyelini geçtiğinde mikrobiyal inaktivasyon oluşur. Transmembran potansiyeline ulaşıldıktan sonra uygulanan elektrik alan gücü ile mikrobiyal inaktivasyon artar, bu da elektroporasyon teorisi ile uyumludur 32

Uygulama süresi En uygun uygulama süresi vurguların sayısının ve süresinden türetilir.bu değerlerin herhangi birindeki artış mikrobiyal inaktivasyonu da arttırır. Büyük vurgu süresi üründe istenmeyen sıcaklık artışına da neden olabilir. Optimum koşullar, maksimum inaktivasyon oranı ve minimum ısınma etkisi ile belirlenmelidir. 33

Uygulama sıcaklığı Mikroorganizmaların inaktivasyonunda ılımlı sıcaklıkların (50-60 C) PEF ile sinerjetik etkisi olduğu belirmiştir. Sabit elektrik alan gücünde, sıcaklıktaki artış inaktivasyonu da artırır, ancak sıcaklığın pastörizasyon sıcaklığının altında kalmasına dikkat edilmelidir. PEF uygulaması esnasında gıdanın sıcaklığında artışa neden olabilir. Bu nedenle sıcaklığı sabit tutmak için uygun soğutma sistemi de bulunmalıdır. 34

Vurgu dalga şekli Elektrik alan vurguları; üstel azalma, kare dalga, titreşimli, bipolar veya monopolar olabilir Kare dalga vurgular, üstel azalma vurgularına göre enerji ve letalite bakımından daha etkindir. Bipolar vurgular ise monopolar vurgulardan daha yüksek letalite sağlar 35

PEF uygulamasının mikroorganizmalar üzerine etkisi SEM gibi yöntemler ile incelenebilir Bu yöntemlerle S. cerevisiae incelendiğinde membran üzerinde porlar oluştuğu ve iç yapısının tamamen yok olduğu görülmüştür. Maya hücrelerine PEF uygulamasından sonra ribosomların tamamının yok olduğu saptanmıştır. 36

37

E.coli ve L.innocua nın TEM görüntüleri

Leuconostoc mesenteroides in TEM görüntüsü

PEF uygulaması proteinlerin denatürasyonuna, kovalent bağların kırılmasına ve yükseltgenme indirgenme reaksiyonlarına neden olabilir. Bir kısım bilim adamına göre de; PEF uygulaması sonucunda enzim inaktivasyonu oksidatif reaksiyonlar ve proteinlerin tersiyer yapısında değişiklikler meydana gelmesinden kaynaklanmaktadır. Enzim aktivitesi uygulanan voltaj yada alan gücünün artması ile azaldığı belirtilmiştir. Yüksek alan gücünün enzimlerin 3 boyutlu yapısını bir arada tutan bağları (H-bağları, van der Walls bağları, tuz köprüleri gibi) etkilediği düşünülmektedir. 40

PEF uygulamasında yalnızca mikrobiyal inaktivasyon değil aynı zamanda enzimlerin inaktivasyonunu da sağlamalıdır Vejetatif hücrelerle karşılaştırıldığında enzimler PEF uygulamasına daha dayanıklıdır. Daha önceki bazı çalışmalarda mikrobiyal inaktivasyon için yeterli olan PEF uygulamasının lipaz, PPO ve glukoz oksidaz gibi enzimler için yalnızca sınırlı bir inaktivasyon sağladığı belirtilmiştir.

Lipaz, glukoz oksidaz ve ısıya dayanıklı -amilaz aktivitesinde %70-85 azalma, Polifenoloksidaz ve peroksidaz aktivitesinde ise %30-40 oranında azalma, Alkaline fosfatazda ise yalnızca %5 oranında aktivite azalma olmaktadır. PEF uygulamasının enzimler üzerine sınırlı etkisi olmasından dolayı, bu işlem ısıl uygulanma veya soğukta depolama gibi yardımcı yöntemlerle birlikte kullanılmalıdır

VEA UYGULAMASININ LİZOZİM ENZİMİ ÜZERİNE ETKİSİ Lizozim enzimin inaktivasyonu; Elektrik alanı şiddeti Uygulama süresi Elektriksel iletkenlik Enzim konsantrasyonuna bağlı olduğu açıklanmıştır. (Zhao ve Yang, 2008)

Elektrik alan kuvvetinin ve süresinin lizozim enzimi aktivitesi üzerine etkisi

Uygulanan VEA süresi arttıkça lizozim aktivitesindeki azalış artmıştır.

Farklı kv/cm kuvvetlerde VEA uygulaması sonucu lizozim enzimi tersinmez olarak inaktive edilmiştir.

PEF in Gıda endüstrisinde kullanımı Yüksek şiddetli PEF; -sıvı ürünlerin pastörizasyonu, -mikrobiyal yükün azaltılması -enzim inaktivasyonu Düşük şiddetli PEF; -Hücre içi metabolit ekstraksiyonu (elektroplazmoliz) -Kurutma verimliliğinin artırılması (ozmotik dehidrasyon) -Enzim aktivitesi -İngrediyenlerin korunması

Pastörizasyon Sıvı gıdalar (meyve suyu,süt,soslar,sıvı yumurtalar) Sürülebilir gıdalar (meyve ve sebze püreleri) Suyun işlenmesi Düşük maliyet (yaklaşık 0.4-0.8 dolar/ litre) suyun pastörize edilmesi için düşük maliyet sağlar. ) Meyve suyu ekstraksiyonu VEA, meyve ve sebze hücrelerinin yıkılmasına neden olur ve böylece hücrelerden meyve suyu ekstraksiyonu gerçekleşir. Yumurtanın yüzey dekontaminasyonu

VEA uygulaması için ticari ölçekte ekipman ABD de Diversified Technologies tarafından üretilmektedir. Bu üniteler, meyve suyu pastörizasyonu, ekstraksiyon ve atık su temizlenmesi için kullanılmak üzere 10.000 litre/saat kapasitede imal edilir.

Elma suyundaki Zygosaccharomyces baili mayasının PEF ile işlenmesi sonucunda vejetatif hücrelerde ve ascosporlarında azalma olduğu bulunmuştur. Ancak PEF uygulamasının Byssochlmys nivea askosporlarına etkisi olmadığı belirtilmiştir PEF ile işlem gören elma suyunun raf ömrünün 25 C da depolandığında 3 hafta olarak bulunmuştur

S. cerevisiae nın inaktivasyonu amacıyla 12kV/cm; 60µs de 20 kare dalga vurgu sayesinde 4log azalma gerçekleştirilmiştir. 52

Meyve suyu ekstraksiyonu Hücrelerin parçalandığı görülmektedir. VEA mayşelemenin yerini almaktadır. Yüksek meyve suyu verimi sağlanmaktadır. 53

PEF ile ekstraksiyon PEF uygulaması hücrelerin elektropermeabilizayonuna neden olduğundan hücre içindeki sıvının ekstraksiyonu mümkün olmaktadır. Bitki hücreleri 0,15kV/cm 1-10 vurgu uygulanarak elektroporasyon ile geçirgen hale getirilebilmektedir. Ayrıca ekstrakt miktarını artırmak için elektrik alanın gücünün ve vurgu sayısının arttırılması da gerekmektedir. Büyüklüğü 1.5 mm den küçük olan iyi kalitedeki havuç parçalarına PEF uygulaması sonucunda, havuç suyunun alınmasında verimlilik %51.3 den %76.1 e yükselmiştir. Şeker pancarına PEF uygulaması hücrelerin geçirgenliğini arttırmış ve pulpdaki kuru madde oranı %30 dan %70.3 e yükselmiştir.

Üzüm suyu ekstaksiyonu (Guderjan vd 2007) VEA uygulaması ile; Difüzyon artar Meyve suyu içerisindeki fenolik maddelerin salınımı artar Farklı VEA şiddet uygulanan üzümlerden elde edilen üzüm sularının toplam fenolik madde miktarı (0-p referans değer)

Kabuğu soyulmuş ve soyulmamış keten tohumlarına VEA uygulanması sonucu elde edilen yağların fitosterol kompoziyonu (Yağlar hekzan ekstraksiyonu ile elde

UHT yağsız sütte Bacillus cereus vejetatif hücrelerinin PEF ile inaktivasyonu çalışmalarında; 35kV/cm elektrik alanda 90µs uygulama ile 2 log azalma elde etmişlerdir. UHT sütte Bacillus steathermophilus un PEF ile inaktivasyonunda ise ve 50 o C de 60kV/cm de 210µs işlem ile 3 log çevrim bir azalma elde edilmişdir. Uygulama sonucunda sütün ph ve titrasyon asitliğinde farklılık gözlenmemiştir 57

Sıvı yumurtanın PEF ile işlenmesi sonucunda viskozite düşmüş ancak -karoten içeriğinin artmasından dolayı renk değeri yükselmiştir. Taze yumurtanın hazırlanan örnek ile PEF uygulanmış sıvı yumurtanan hazırlanan örnekte duyusal analizlerde bir farklılık bulunmamıştır. 58

Yumurtanın yüzey dekontaminasyonu

Yumurta kabuğunun en dışında, glukoprotein yapısında kütikül tabakası olarak adlandırılan çok katmanlı bir yapı vardır. Bu tabaka, bakterilerin porlar içine girmesini engelleyen fiziksel bir bariyer görevi görmektedir. Yıkama işlemi ise bu tabakaya zarar vermekte, bakterilerin porlar içine girişini kolaylaştırmaktadır. Ayrıca yıkama sonrasında, kütikül tabakasında oluşan diğer parçacıklar da mikroorganizmaların UV ışığından korunmasını sağlamaktadır.

Yıkanmış olan yumurtalarda VIU işlemin daha az etkin olduğu görülmektedir. Kütikül tabakasına herhangi bir zarar geldiği zaman VIU işlemine karşı koruyucu bir tabaka oluşmaktadır. Bu durumda,viu işlemi etkili bir şekilde derine nüfuz edemediği için dekontaminasyon azalmaktadır.

SEM görüntüleri ile de bu durum açıkça görülmektedir a) Bakteri aşılaması yapılmış ve yıkanmamış yumurta kabuğu: Salmonella yüzeyleri oldukça düzgün ve homojen dağılmış b) Bakteri aşılaması yapılmış ve yıkanmış yumurta kabuğu: Salmonella yüzeylerinin ve kütikül tabakasının zarar görmesine bağlı olarak ipliksi ve kümeleşmiş yapılar görülmektedir. Bu yapılar hücreleri çevreleyerek, bakterileri VIU na karşı koruyan gölgeli kısımların oluşumuna sebep olmaktadır. Yıkama ile yumurta kabuğunun bazı kısımları çevrelenmemiş hale gelmekte, bu da bakterilerin saklanabileceği por sayısını arttırmaktadır.

Suyun dezenfeksiyonu Suda VI ygulamasında, bakteri sayısında 2 vurgu ile 7 log azalma görülürken; virüs ve parazit sayısı 4 log azalma göstermiştir. İnaktivasyonda derinlik oldukça önemli bir etkiye sahiptir. Su mikroflorası da ayrıca önemlidir. Mikroorganizmanın ışınları absorbe etme özelliği ne kadar fazla ise inaktivasyon o kadar etkili olmaktadır.

Ambalajlı gıdada yüzey uygulama

Ambalajlı gıdada yüzey uygulama

70

Ozmotik dehidrasyon(od); gıdanın bir veya birden fazla çözünen içeren konsantre çözelti içinde bir süre tutularak; gıdanın içinden dışarı su çıkması ve ortamdan da gıda içine çözünen maddeler girmesini sağlamak prensibine dayanır.. Hücre membranlarının geçirgenliği dehidrasyonu önemli ölçüde etkileyen faktörlerden birisidir. Değişik ozmotik dehidrasyon ajanları (tuz glukoz, fruktoz vb.) OD ı kolaylaştırmaktadır PEF uygulaması hücre membranının nontermal olarak elektroporasyonunu sağladığından geçirgenliği arttırmakta ve ozmotik dehidrasyonu kolaylaştırmaktadır.

PEF uygulaması hücrelerin geçirgenliği arttırmaktadır bu da hava ile kurutmada kuruma oranının artmasını sağlamaktadır. PEF uygulamasının ardından hindistan cevizinin ve patatesin kurutma süresinin kısaldığını belirtilmiştir. 72

73

Balık yumurtaları yüksek seviyedeki PEF uygulamalarından fazla etkilenmemektedirler. Bu nedenle bu ürünlerin muhafazasında PEF ön işlem olarak kullanılabilir. Ancak PEF uygulaması et ve balık ürünlerinin yapısını ve tekstürünü çok fazla etkilediğinden uygun bir koruma yöntemi değildir. Balık yumurtası üzerine PEF in etkisi 74

İncelenen bileşen Ürün İşlem koşulları Etkiler Kaynaklar Vitamin C ve Karotenoid Biber 0.5e2.5 kv/cm, 20 vurgu 400 ms, 2 Hz Ozmotik dehidrasyon VEA uygulanmasından sonra daha etkili olmuştur. Ade- Omowaye Vd (2003) Yağ Zeytin 0.7 kv/cm, 30 vurgu 1.3 kv/cm, 100 vurgu Kontole oranla yağ veriminde % 6.4-7.5 arasında artış gözlenmiştir. Guderjan vd 2005 İzoflavonoidler Soya fasülyesi 1.3 kv/cm, 50 vurgu, 1.857 kj/kg 1.3 kv/cm, 20 vurgu 0.743 kj/kg Diadzein miktarında %20, genistein miktarında % 21 artış tespit edilmiştir. Guderjan vd 2005 Sükroz Şeker kamışı 1.2e2.5 kv/cm, 1-200 vurgu Daha yüksek sükroz ektrakte edilmiş, preslenmiş pulpta kuru madde miktarı artmıştır. Eshtiaghi ve Knorr (2002)

Mevcut gıda muhafaza yöntemlerine alternatif bir yöntem olarak görülmektedir. Mikrobiyal inaktivasyon sağlarken aynı zamanda gıdanın fizikokimyasal ve besinsel özelliklerini korumaktadır. Ayrıca gıdalara yeni fonksiyonel özellikler kazandırılabilir 76

Ancak,gıdada hava kabarcıklarının olması etkiyi azaltmaktadır. Yüksek iletkenlikteki gıdalar uygun değildir Üründeki maksimum partikül büyüklüğü elektrot boşluğundan küçük olmalıdır Enzim aktivitesini düşürmekte çok etkili değildir

VEA SİSTEMİ VEA SİSTEMİ

Sıvı gıdaların pastörizasyonunda kullanılan VEA sistemlerinin Tasarımı

Sürekli sistem

Sürekli sistem