GIDA ve TEMEL İŞLEMLER...Isıl İşlemler, hava almayacak ekilde gıdalardaki mikroorganizma ve...

GIDA ve TEMEL İŞLEMLER

Gıda Muhafaza Yöntemleri

Yrd. Doç. Dr. Mehmet BAŞLAR

İstanbul - 2013

1

Gıdaların bozulması / muhafazası

nedir?

2

Gıdaların bozulması; fiziksel, kimyasal, biyolojik

veya mikrobiyolojik etkenler tarafından gıdalardaki

olumsuz değişimlerdir.

Bozulan bir gıdanın yapı, görünüş, renk, tat ve

kokusunda çeşitli fiziksel ve kimyasal değişmeler

meydana gelebilir.

Gıda bozulmaları insan sağlığını tehdit eden

mikrobiyal bozulmalara kadar uzanabilir.

Bu değişimler gıdaların yenilemez hale getirerek

ekonomik kayıplara sebep olur.

3

4

ÜRETİM

TÜKETİM

Fiziksel riskler

Kimyasal riskler

Biyolojik riskler

İşleme

Taşıma

Depolama

Satın alma

Saklama

Hazırlama

Pişirme

Gıdalar çeşitli etkenlere bağlı olarak, belirli bir süre

sonunda bozulurlar.

Gıdaların muhafazası; gıdaların bozulmadan

dayanabileceği süreyi uzatmak ve böylece tüketiciye

daha taze gıdalar sunmak yapılan işlemlerdir.

Muhafaza, ürüne ve saklama yöntemine bağlı olarak

değişik zamanlarda ürünün raf ömrünü artırmaktadır.

Pek çok gıda alınan önleyici önlemler sonucu uzun

süre depolanabilmektedir.

5

Gıdanın sahip olması gerekli olan en önemli

özelliklerden birisi GÜVENLİ olmasıdır.

Gıdalar zamanla bozulma durumlarına göre başlıca

üç gruba ayrılabilir:

Dayanıklı Gıdalar :Un, şeker …

Az Dayanıklı Gıdalar : Patates, fındık …

Dayanıksız Gıdalar : Et, süt …

6

Fiziksel Bozulma: Darbelere, nem kaybı,

nemlenme, fiziksel bulaşmalara karşı (Ambalajlama),

heterojenlik / sedimantasyon istenmeyen durumlarda

(homojenizasyon),

Kimyasal Bozulma: Oksidasyon/acılaşma

(Ambalajlama), enzimatik/enzimatik olmayan

reaksiyonlara karşı koruma (Ambalajlama/ısıl işlem)

Mikrobiyal Bozulma: Bakteri, küf, maya

7

Gıdalar açısından önemli olan mikroorganizmalar üç gruba ayrılır:

1) Saprofit mikroorganizmalar (özellikle >106/g veya mL) düzeyine geldiklerinde kalite ve ekonomik kayıplara neden olanlar

2) Faydalı fonksiyonları olan mikroorganizmalar: laktik asit bakterileri, ekmek, bira ve şarap mayaları

3) Patojen mikroorganizmalar

8

Enzimatik Bozulmalar

Gıdalarda bulunan yağların enzimatik bozulması:

Lipolitik ve oksidatif aktivite sonucu ransit bozulma

meydana gelir

Gıdada bulunan poteinlerin enzimatik bozulması:

Proteaz enzimleri proteinleri amino asitlere

parçalayarak ekşi tat veya aromaya neden olurlar

9

Gıdaların yapısın da bulunan doğal gıda enzimleri ile

zaman içerisinde gerçekleşir.

Enzimler en iyi pH 5-7 olduğu zaman çalışırlar.

pH 4,5’in altında faaliyetleri yavaşlar ve sıcaklık

70°C’nin üstünde inaktif hale geçerler.

Meyve ve sebzelerde etkin bir şekilde kendini

gösterirler.

10

Enzimatik olmayan bozulmalar

Enzimatik bozulmaların yanı sıra meyve-sebze ve bunlardan ürünler sıcaklık, metal iyonları ve oksijenin sebep olduğu çeşitli reaksiyonlar sonucu bozulmaktadır.

Bir çok meyve sebze demir ile temas ederse renkleri kararır.

Bazı vitaminler (A, C ) ve bazı renk maddeleri hava ile temas ettiklerinde okside olurlar ve bozulurlar (ete kırmızı rengi veren miyoglobin okside olarak metmyoglobine dönüşür, bu da ete kahverengi rengi verir).

11

Sıcaklık: Proteinler denatüre olur, vitaminler zarar görür, emülsiyonun kırılması görülür, kuruma..

Hava ve Oksijen: Vitaminler, (özellikle A ve C), gıdanın rengi, lezzeti, aroması ve bazı bileşenleri üzerine tahrip edici etkileri vardır.

Işık: Riboflavin, A vitamini, C vitamini ve bazı renk maddeleri

Süre: Kimyasal sürecin tamamlanması için önemli bir faktördür.

12

GÜNÜMÜZDE KULLANILAN

GIDA MUHAFAZA YÖNTEMLERİ

13

1) Isıl işlemler Uygulamaları

2) Düşük Sıcaklıkta Muhafaza

3) Kurutma

4) Fermantasyon

5) Modifiye atmosfer Yöntemleri

6) Tuz, şeker veya koruyusu ilavesi

14

Bozucu unsurların;

1. Fiziksel olarak ortamdan uzaklaştırılması

2. Kontrol altına alınması

3. Bozucu aktivitelerin yavaşlatılması

4. Bozucu aktivitelerin tamamen yok edilmesi

15

Isıl İşlemler, hava almayacak şekilde gıdalardaki

mikroorganizma ve enzimlerin yapısal özelliklerinin

bozulması için yüksek sıcaklık derecelerinde işlem

uygulamaktır.

Mikroorganizma Üzerine Etkisi: Isıl işlemle hücre duvarı

ve hücre zarının yanı sıra hücrenin içindeki nükleik

asitler, enzim ya da proteinler zarar görerek görevlerini

yapamaz hale gelirler. Bu hasarlanma lethal (öldürücü)

veya sublethal (yarı öldürücü) etkilere yol açabilir.

Enzimlerde de benzer etkiye sahiptir.

16

Pastörizasyon: 100 °C’nin

altındaki sıcaklıklarda belli bir süre

ısıl işlem uygulanarak gıdaların

muhafaza edilmesine

pastörizasyon denir.

Amaç: Patojen bakterileri

öldürmek, mikrobiyal yükü

düşürmektir. Sporlu bakterilerin

sporları ancak 121 °C’de yok

edilebildiğinden sporlar canlı kalır.

17

Sterilizasyon: Gıdaların 100°C’nin üzerindeki

sıcaklıklarda belli süre tutularak bütün

mikroorganizmaların yok edilmesi işlemidir.

Amaç: Gıdanın içindeki bütün mikroorganizmalar ve

sporlarının öldürülmesi

Süte uygulanan sterilizasyon işlemleri

- Klasik sterilizasyon: 110-121 °C’de20/30 dak.

- UHT sterilizasyon: 135-150 °C/2-3 saniye

18

Sıcaklık mikroorganizmalar üzerine etki eden önemli bir

faktördür. Her gıdanın çoğaldığı optimum sıcak

değerleri vardır.

Düşük sıcaklıkta muhafaza genel olarak 2 kategoride

değerlendirilir:

1) Soğukta Depolama

2) Dondurarak Depolama

19

SOĞUKTA DEPOLAMA; gıdaların 0-6 °C sıcaklıklarda

ve her gıda için uygun sıcaklık seçilerek muhafaza

edilmesidir.

Soğutma işlemiyle mikroorganizmalar öldürülemez.

Mikroorganizmaların gelişmesi, Kimyasal ve enzimatik

reaksiyonlar yavaşlatılarak dayanma süresi

uzatılabilmektedir.

Gıdalar soğukta birkaç günden birkaç haftaya kadar

saklanabilmektedirler.

20

DONDURARAK DEPOLAMA;

Soğukta saklanan gıdaların dayanma süreleri sınırlı

olmasına karşılık dondurulmuş gıdalar uzun süre

bozulmadan saklanabilirler.

Amaç: mikroorganizmaların faaliyetini durdurmak

Donmuş gıdalarda m.o’lar faaliyet gösteremez, ancak

enzim faaliyeti yavaşta olsa devam eder.

Dondurma yönteminde gıdalar -10 °C’nin altında

saklanırlar.

21

Gıdaların güneş altında kurutularak dayanıklı hale

getirilmesi bilinen en eski saklama yöntemlerindendir.

Ürünün içerdiği nemin; belirli bir değere kadar,

buharlaştırılarak üründen alınması işlemine “Kurutma”

adı verilir.

Mikroorganizmaların çalışabilmeleri için gıda içerisinde

belli oranda suyun bulunması gereklidir.

Kurutmanın amacı: gıdalardaki su miktarını

mikroorganizmaların faaliyetlerini kısıtlayacak bir düzeye

indirmek yani su aktivitesini düşürmektir.

22

Kurutma sayesinde ürünün içermiş olduğu

mikroorganizmaların ve enzimlerin faaliyetleri durdurulur.

Böylece ürünün uzun süre bozulmadan muhafaza

edilebilmesi ve taşınabilmesi sağlanır.

Su aktivitesi (aw): Gıda maddesindeki

mikroorganizmanın yararlanabileceği su miktarı olup

«Gıdadaki suyun buhar basıncının aynı sıcaklıktaki saf

suyun buhar basıncına oranı» olarak hesaplanır:

aw= P/Pw

P: Gıdanın içerdiği suyun buhar basıncı

Pw: aynı sıcaklıktaki saf suyun buhar basıncı

23

Mikroorganizmaların faaliyetlerini önleyebilmek için su

aktivitesinin 0.70’in altına düşürülmesi gerekirken

Enzimler için 0.50

Maillard reaksiyonları için 0.20-0.30

Yağ oksidasyonu ise susuz ortamda bile

gerçekleşebilmektedir.

24

Kurutma işlemi güneşte doğal yoldan yapılabileceği

gibi, kurutucularla da gerçekleştirilebilir.

Güneşte yapılan kurutmanın avantajı ucuz olmasıdır.

Dezavantajları ise; uzun zamana ve geniş alana

gereksinim olması, toz, toprak, böcek v.s. den sakınma

olan ağının azalması ve bazı besin öğelerin de

kayıpların fazlalaşması gibi sakıncaları mevcuttur.

Ayrıca her gıda güneşte kurutulamaz.

25

Fermantasyon; yüksek moleküllü maddelerin, özellikle

karbonhidratların mikroorganizmalar tarafından daha

küçük moleküllü maddelere parçalanması işlemidir.

Fermantasyon oksijensiz veya çok az oksijen bulunan

ortamlarda gerçekleşir.

Diğer gıda muhafaza tekniklerinin aksine fermantasyonda

istenilen mikroorganizmaların gelişmesi teşvik edilir.

26

1) Mayalarla şekerlerin fermantasyonu (şarap ve bira

üretimi, ekmeğin kabarması)

C6H12O6+maya →2.C2H5OH + 2CO2

2) Bakteriler tarafından alkolün fermantasyonu (sirke ve

asetik asit üretimi)

C2H5OH + O2+ bakteri → CH3COOH + H2O

3) Bakteriler tarafından süt şekerinin (laktoz) parçalanarak

laktik asit üretimi ve proteinlerin pıhtılaşmasının

sağlanması (yoğurt, peynir üretimi)

4) Diğer önemli fermente gıdalar turşu ve zeytindir.

27

Gıdaların atmosfer şartlarının değiştirilmesi gıda

endüstrisinde taze ve işlenmiş gıdaların raf ömrünü

uzatmak amacıyla kullanılmaktadır.

- Modifiye Atmosfer Paketleme (MAP)

- Kontrollü Atmosfer Paketleme (KAP)

- Vakum Paketleme (VP)

28

MAP: Ortamdaki havanın gaz kompozisyonunun

değiştirilerek metabolik aktivitelerin değiştirilmesidir.

Yaygın olarak O2, CO2 ve N2 gazları kullanılmaktadır. Bu

oranlar kullanılacağı ürüne göre değişkenlik gösterir.

29

KAP: MAP yöntemine benzerlik göstermektedir.

Depolama sürecinde paketteki veya ortamdaki gaz

miktarı üründeki aktivitelere bağlı olarak değişiklik

göstermesine rağmen KAP uygulamasında gaz içeriği

kontrol edilerek sabit tutulur. Bu yöntem genellikle

gıdaların taşınması ve depolanması sırasında kullanılır.

VP: Gıda ürünü pakete konulduktan sonra paket içindeki

hava vakumla alınarak VP işlemi uygulanır. Vakumlanan

paket gıdanın şeklini alır. Yani gıdanın çevresindeki

havanın tamamına yakını uzaklaştırılır.

30

31

Tuz: Tuz belli konsantrasyonlardan (%15-25) sonra

mikroorganizmaların gelişmesini önlemektedir.

Gıdalara antiseptik etki yapar

Ayrıca gıdalardaki suyun bir kısmını bağlayarak,

mikroorganizmaların faydalanacağı suyu kısıtlar.

Örnek: pastırma, salamura balık, beyaz peynir.

32

Şeker: şeker önemli derecede su başlama yeteneğinde

olduğun için gıdaların saklanmasında etkili bir yöntemdir.

Hangi şeker konsantrasyonunun olması gerektiğine

gıdanın su oranı belirleyici bir faktördür.

Erik konservelerinde %40

Reçellerde %50-55

Şuruplarda ise %60 oranında şeker kullanılmaktadır.

33

Koruyucu:

Asetik asit ve asetatlar

Benzoik asit ve tuzları:

Parahidroksibenzoik asit esterleri (parabenler)

Sorbik asit ve tuzları

Propiyonik asit ve tuzları:

Kükürtdioksit ve sülfitler :

Nitrit ve nitratlar :

34

İç Faktörler: pH

Su aktivitesi (As)

Oksidasyon-Redüksiyon (O/R) Potansiyeli

Besin Maddeleri

Antimikrobik bileşikler

Biyolojik yapılar

Dış Faktörler Depolama sıcaklığı

Çevrenin bağıl nemi

Çevrede bulunan gazlar ve konsantrasyonları

35

A) Isıl Olmayan Muhafaza Teknikleri Ultrases

Vurgulu Elektriksel Alan

Yüksek Basınç

Ultraviyole

Işınlama

B) Isıl Esasa Dayanan Yeni yöntemler Radyo frekansı

Mikrodalga

Ohmik ısıtma

Kızılötesi Isıtma

36

Modern Gıda Muhafaza Yöntemleri