FARKLI ANTİMİKROBİYAL MADDELER İÇEREN YENİLEBİLİR FİLM ÜRETİMİ VE

KAŞAR PEYNİRİNİN MUHAFAZASINDA MİKROBİYAL İNAKTİVASYONA ETKİSİ

Gülsen SARIKUŞ

Yüksek Lisans Tezi

GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

ISPARTA, 2006

T.C.

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

FARKLI ANTİMİKROBİYAL MADDELER İÇEREN YENİLEBİLİR FİLM ÜRETİMİ VE KAŞAR PEYNİRİNİN MUHAFAZASINDA

MİKROBİYAL İNAKTİVASYONA ETKİSİ

GÜLSEN SARIKUŞ

Yüksek Lisans Tezi

GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

Isparta, 2006

i

İÇİNDEKİLER

Sayfa

İÇİNDEKİLER............................................................................................................i

ÖZET..........................................................................................................................iii

ABSTRACT................................................................................................................iv

TEŞEKKÜR ...............................................................................................................v

ŞEKİLLER DİZİNİ..................................................................................................vii

ÇİZELGELER DİZİNİ............................................................................................vii

KISALTMALAR DİZİNİ.........................................................................................ix

1. GİRİŞ.......................................................................................................................1

2. KAYNAK ÖZETLERİ...........................................................................................4

2.1. Biyolojik Polimerlerin Kaynağı ve Tanımlanması……………………………...4

2.2. Protein Kaynaklı Yenilebilir Film Yapımında Kullanılan Ham Maddeler………6

2.2.1. Kollajen ……………………………………………………………………….7

2.2.2. Gluten………... ………………………………………………………………..8

2.2.3. Zein………...…………………………………………………………………..8

2.2.4. Soya Proteini…………………………………………………………………...8

2.2.5. Süt Proteinleri………………………………………………………………….9

2.2.5.1. Kazein………………………………………………………………………10

2.2.5.2. Peynir Altı Suyu Proteini…………………………………………………...11

2.3. Protein Kaynaklı Yenilebilir Filmlerin Üretimi………………………………...13

2.3.1. Film Formülasyonunun Optimizasyonu……………………………………...13

2.3.2. Yenilebilir Film Formülasyonlarında Plastikleştirici Maddelerin Kullanımı...17

2.4.Protein Kaynaklı Yenilebilir Filmlerin Özellikleri…………………………...…18

2.4.1. Protein Kaynaklı Yenilebilir Filmlerin Bariyer Özellikleri…………………..18

2.4.2. Protein Kaynaklı Yenilebilir Filmlerin Antimikrobiyal Özellikleri …...…….23

2.4.2.1. Yenilebilir Film Yapımında Kullanılan Doğal Antimikrobiyal Baharat Uçucu

Yağları…... ………………………………………………………………………….28

2.4.2.1.1. Sarımsak…………………………………………………………….……28

2.4.2.1.2. Kekik……………………………………………………………………..30

2.4.2.1.3. Biberiye………………………………………………………………...…30

2.4.3 Protein Kaynaklı Yenilebilir Filmlerin Antioksidant Özellikleri…………..…30

ii

2.4.4. Protein Kaynaklı Yenilebilir Filmlerin Duyusal Özellikleri…………………31

2.4.5. Protein Kaynaklı Yenilebilir Filmlerin Mekanik Özellikler i………………...32

2.4.6. Protein Kaynaklı Yenilebilir Filmlerin Bağlama Özellikleri…………………35

2.4.7. Camsı kaplama………………………………………………………………..35

3. MATERYAL METOD……………………………………………………….…36

3.1. Materyal………………………………………………………………………...36

3.2. Metot……………………………………………………………………………36

3.2.1. Peynir Altı Suyu Proteini Kaynaklı Yenilebilir Film Üretimi………………..36

3.2.2. Yenilebilir Film Örneklerin Fiziksel Özelliklerinin Belirlenmesi……………38

3.2.2.1. Yenilebilir Filmlerin Ağırlıklarının ve Kalınlıklarının Ölçülmesi…………38

3.2.2.2. Yenilebilir Filmlerin Gerilme Kuvvetlerinin ve % Uzama Miktarlarının

Ölçülmesi…...……………………………………………………………….38

3.2.3. Çeşitli Baharat Uçucu Yağları Katkılı Yenilebilir Filmlerin Antimikrobiyal

Özelliklerinin Belirlenmesi……………..…………………………………….38

3.2.3.1. Kültür Hazırlanması………………………………………………………...38

3.2.3.2. Baharat Uçucu Yağları Katkılı Yenilebilir Filmlerin Antimikrobiyal

Özelliklerinin Belirlenmesi…….…..………………………………………....39

3.2.4. Baharat Uçucu Yağları Katkılı Yenilebilir Filmlerin Kaşar Peyniri Üzerine

Uygulanması……………..…………………………………………………...39

3.2.4.1. Kaşar Peyniri Örneklerinin Kimyasal Analizleri…………………………...41

3.2.4.2. Kaşar Peyniri Örneklerinin Mikrobiyolojik Muayenesi……………..……..43

3.2.5. İstatiksel Değerlendirme……………………………………………………...44

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA………………………………..45

4.1. Baharat Uçucu Yağları Katkılı Yenilebilir Filmlerin Antimikrobiyal Özellikleri

..…..…………..……………………………………………………………………...45

4.2. Yenilebilir Filmlerin Gerilme Kuvvetleri ve % Uzama Miktarları.....................48

4.3. Çeşitli Antimikrobiyal ve Antifungal Katkılı Yenilebilir Filmlerin Kaşar Peyniri

Üzerine Uygulanması…………………………………………………………..51

5. SONUÇ…………………………………………………………………………...58

6. KAYNAKLAR…………………………………………..………………………60

ÖZGEÇMİŞ ………………………………………………………………………..69

iii

FARKLI ANTİMİKROBİYAL MADDELER İÇEREN YENİLEBİLİR FİLM

ÜRETİMİ VE KAŞAR PEYNİRİNİN MUHAFAZASINDA MİKROBİYAL

İNAKTİVASYONA ETKİSİ

ÖZET

Bu çalışmada, peynir altı suyu proteini izolatından baharat uçucu yağları katkılı

yenilebilir filmler üretilmiş ve bu filmler kaşar peynirlerine uygulanmıştır. Böylelikle

peynirlerdeki küflenme probleminin giderilmesi, ürün raf ömrünün uzatılması, gıda

güvenliğinin sağlanması ve katı atık miktarının azaltılması amaçlanmıştır.

Çalışmanın 1. aşamasında, üretilen filmlerin fiziksel özellikleri (gerilme kuvveti, %

uzama) ve L. plantarum, S. Enteritidis, E. coli O157:H7, L. monocytogenes ve S.

aureus’a karşı antimikrobiyal etkileri belirlenmiştir. Gerilme kuvveti sırasıyla en

yüksek biberiye, kontrol grubu, kekik ve sarımsak katkılı filmlerde görülmüştür.

Filmlerin % uzama miktarları gerilme kuvvetleri ile paralellik göstermiştir. Kekik

veya sarımsak ekstraktları içeren filmlerin önemli düzeyde antimikrobiyal etkileri

saptanırken biberiye ekstraktı katkılı filmlerin antimikrobiyal etkisi bulunmamıştır.

Çalışmanın 2. aşamasında % 2 oranında kekik ve sarımsak ekstraktları ile natamisin

veya nisin içeren filmler S. Enteritidis, E. coli O157:H7, L. monocytogenes , S.

aureus ve Penicillium spp ile bulaştırılarak dilim kaşar peynirleri üzerine uygulanmış

ve 1, 7 ve 15. günlerinde mikroorganizma içeriklerindeki değişimler belirlenmiştir.

E. coli O157:H7 ile bulaştırılmış kaşar peyniri örneklerinde 1. günde PPİ film

içermeyen kontrol örneğine göre, kekik yağı içeren PPİ film ile kaplanmış kaşar

peyniri örneğinde 1,48 log azalma saptanmıştır. S. aureus bulaştırılmış örneklerde,

film içermeyen kontrol örnekleri ile 15. günde kekik katkılı PPİ film içeren örnekler

arasında 2,15 log fark bulunmuştur. S. Enteritidis bulaştırılmış peynir örneklerinde

sarımsak katkılı filmler, nisin veya kekik katkılı filmler ile benzer özellik

göstermiştir. L. monocytogenes bulaştırılmış peynirlerde en fazla azalma öncelikle

nisin ilaveli, daha sonra sarımsak veya kekik katkılı film ile kaplanmış örneklerde

görülmüştür. Kontamine edilmemiş örneklerin maya-küf içeriğinde natamisin katkılı

PPİ film içeren örneklerde 1. günde 0,33 log, 7. günde 1.45 log azalma sağlanmıştır.

ANAHTAR KELİMELER: Yenilebilir ambalaj, peynir altı suyu proteini, kaşar

peyniri, baharat ekstraktları, antimikrobiyal aktivite.

iv

THE PRODUCTION OF EDIBLE FILM CONTAINING ANTIMICROBIALS

AND ITS EFFECT ON MICROBIAL INACTIVATION DURING KASAR

CHEESE STORAGE

ABSTRACT

In this study, whey protein isolate (WPI) films incorporated with essential oils were

produced and inhibitory effect was tested against selected test microorganisms on the

sliced kasar cheese samples. The objective of this study was to evaluate the

effectiveness of using WPI films containing essential oils against bacterial

contamination and mold growth on kasar cheese with application of a novel

packaging material. First, physical properties (tensile strength and %elongation) of

WPI film produced with various antimicrobials including oregano, garlic and

rosemary essential oils; these films were measured. Then, antimicrobial activities of

films against L. plantarum, S. Enteritidis, E. coli 0157:H7, L. monocytogenes and S.

aureus were determined. Rosemary added films have the highest tensile strength.

Oregano or rosemary containing WPI films had significant antimicrobial properties

(P<0.05). Oregano, rosemary, nisin and natamycin containing food contact-films

were applied onto kasar cheese slices contaminated with E. coli 0157:H7, S.

Enteritidis, L. monocytogenes and S. aureus and Penicillium sp., and microbial

inactivation were determined at 1, 7 and 15 days. Kasar cheese contaminated with E.

coli 0157:H7 coated with oregano essential oil WPI film had 1.48 log decreases than

the control samples at 1 day. The ability of a packaging film to gradually release an

antimicrobial agent during storage can prevent recovery and growth of bacteria

without increasing the actual amount of preservatives added to food. WPI films

containing oregano essential oil S. aureus populations on the sliced Kasar cheese

were decreased 2.15 log as compared to the control at 15 day. Kasar cheese

contaminated with S. Enteritidis coated with WPI films containing oregano, garlic

essential oils or nisin had similar microbial inactivation. Kasar cheese contaminated

with L. monocytogenes coated with nisin incorporated WPI film had the highest

microbial inactivation, followed by oregano or garlic essential oils impregnated

films. Kasar cheese samples coated with natamycin impregnated WPI films had 1.45

log reduction at 7 day.

Key Words: Edible film, whey protein, kasar cheese, essential oils, antimicrobial

activity

v

TEŞEKKÜR

Yüksek lisans öğrenimim sırasında bilgilerini benimle paylaşan, çalışmalarım

sırasında benden desteğini esirgemeyen sevgili danışman hocam Yrd. Doç. Dr. Atıf

Can Seydim’e,

Hayata karşı duruşuyla ve bilim adamı kimliğiyle örnek aldığım, bana özgüvenimi

kazandıran, akademik açıdan gelişmemi sağlayan sevgili 2.danışman hocam Doç Dr.

Zeynep Seydim’e,

Üniversiteye başladığım yıldan bu yana hayata dair verdiği dersler ve

çalışmalarımdaki yardımlarından ve yönlendirmelerinden dolayı bölüm başkanımız

Prof. Dr. Sami Özçelik’e,

Çalışmalarım sırasında mikrobiyoloji bilgisiyle beni aydınlatan, manevi desteğiyle

her zaman yanımda olan, nasihatlerini unutamayacağım sevgili hocam Yrd. Doç Dr.

F. Yeşim Ekinci’ye,

Bu çalışmada kullanılmak üzere esansiyel yağları temin eden ve tüm yardımlarından

dolayı Yrd. Doç. Dr. Gülsün Evrendilek’e, bu çalışmada, kendi çalışmalarında

kullandığı metodu referans aldığım, yayınlarıyla ve manevi desteğiyle çalışmama

katkıda bulunan Michigan State Universitesindeki değerli hocam Doç. Dr. Zeynep

Ustunol’a ve

Bilgisiyle eğitimime katkıda bulunan ve manevi desteğiyle yanımda olan sevgili

hocam Yrd. Doç Dr. Necla Demir’e,

Onlarla tanıştığım için kendimi şanslı hissettiğim, çok sevgili dostlarım, manevi

destekçilerim Tuğba Kök-Taş, Sezen Çoşkun, Raziye Telli, Gülay Özdemir, Ayşe

Kaptan, Aytül Sofu-Bayraktar, Murat Gürel, Hidayet Sağlam, Fatma Sezen’e

vi

Çalışmalarım sırasında gösterdikleri anlayış ve destekten ötürü hayatımın güzel

renkleri, sevgili kardeşlerim Nurettin ve Gülşah Sarıkuş ‘a,

İdealist kişiliğimi borçlu olduğum benden maddi, manevi desteğini esirgemeyen

sevgili babam Mustafa Sarıkuş’a sonsuz sevgi ve saygılarımla çok teşekkür ederim.

Kelimelerle ifade edilemeyecek kadar çok fedakârlıkta bulunan canım, sevgili annem

Zeliha Sarıkuş’a teşekkürü bir borç biliyorum. Bu çalışmamı kendisine armağan

ediyorum.

vii

ŞEKİLLER DİZİNİ

Sayfa

Şekil 2.1. Proteinlerin oluşturabilecekleri bağ yapıları………………………………7

Şekil 2.2. Natamisinin kimyasal yapısı……………………………………………...26

Şekil 3.1. Protein kaynaklı yenilebilir film üretiminin akım şeması………………..37

Şekil 4.1. Test mikroorganizmalarına karşı %2 kekik katkılı yenilebilir filmlerin

inhibisyon zon alanları…………………………………………...……….46

Şekil 4.2. Test mikroorganizmalarına karşı kekik katılmış yenilebilir filmlerin

inhibisyon zon alanları…………………………………………………47

Şekil 4.3. Test mikroorganizmalarına karşı sarımsak katılmış yenilebilir filmlerin

inhibisyon zonu alanları……………….………………………………...48

Şekil 4.4. Yenilebilir Filmlerin Gerilme Kuvvetleri …………………………….….49

Şekil 4.5. Yenilebilir Filmlerin % Uzama Miktarları……………………………….50

Şekil 4.6. Depolama süresi boyunca E. coli O157:H7 bulaştırılmış kaşar peyniri

örneklerinin mikrobiyal değişim düzeyleri………..………….…………52

Şekil 4.7. Depolama süresi boyunca S. Enteritidis bulaştırılmış kaşar peyniri

örneklerinin mikrobiyal değişim düzeyleri…..………………….............54

Şekil 4.8. Depolama süresi boyunca L. monocytogenes bulaştırılmış kaşar peyniri

örneklerinin mikrobiyal değişim düzeyleri...............................................55

Şekil 4.9. Depolama süresi boyunca S. aureus ile kontamine edilmiş kaşar peyniri

örneklerinin mikrobiyal değişim düzeyleri…..……………………….…55

Şekil 4.10. Depolama süresi boyunca Penicillium spp. bulaştırılmış kaşar peyniri

örneklerinin mikrobiyal değişim düzeyleri ..............................................56

Şekil 4.11. Depolama süresi boyunca mikroorganizma bulaştırılmamış kaşar peyniri

örneklerindeki maya-küf düzeyleri……………..…………….................57

viii

ÇİZELGELER DİZİNİ

Sayfa

Çizelge 2.1. Biyolojik kaynaklı polimerler…………………………………………...5

Çizelge 2.2. Gliserol ve sorbitolün bazı kimyasal ve fiziksel özellikleri…………...18

Çizelge 3.1. Örnekleme Dağılımı...............................................................................40

Çizelge 4.1. Test mikroorganizmalarına karşı esansiyel yağlar katılmış PPI filmlerin

antimikrobiyal aktivitesi………...….……….........................................45

Çizelge 4.2. Kaşar peynirlerinin kimyasal özellikleri………………………………51

Çizelge 4.3. Araştırmada yapılan uygulamaların LSD testi analizi ile Ağırlıklı

Ortalamalarının İstatstiksel Olarak Karşılaştırılması............................53

ix

KISALTMALAR DİZİNİ

PPİ : Peynir altı suyu proteinleri izolatı

PPK : Peynir altı suyu proteinleri konsantresi

Se-K : Kekik yağı ilaveli PPİ film ile kaplanmış, S. Enteritidis bulaştırılmış peynir

örneği

Se-S : Sarımsak yağı ilaveli PPİ film ile kaplanmış, S. Enteritidis bulaştırılmış

peynir örneği

Se-N : Nisin ilaveli PPİ film ile kaplanmış, S. Enteritidis bulaştırılmış peynir örneği

Se-c : Kontrol PPİ film ile kaplanmış, S. Enteritidis bulaştırılmış peynir örneği

Se : S. Enteritidis bulaştırılmış peynir örneği

Ec-K : Kekik yağı ilaveli PPİ film ile kaplanmış, E. coli bulaştırılmış peynir örneği

Ec-S : Sarımsak yağı ilaveli PPİ film ile kaplanmış, E. coli bulaştırılmış peynir

örneği

Ec-N : Nisin ilaveli PPİ film ile kaplanmış, E. coli bulaştırılmış peynir örneği

Ec-c : Kontrol PPİ film ile kaplanmış, E. coli bulaştırılmış peynir örneği

Ec : E. coli bulaştırılmış peynir örneği

Lm-K : Kekik yağı ilaveli PPİ film ile kaplanmış, L. monocytogenes bulaştırılmış

peynir örneği

Lm-S : Sarımsak yağı ilaveli PPİ film ile kaplanmış, L. monocytogenes bulaştırılmış

peynir örneği

Lm-N : Nisin ilaveli PPİ film ile kaplanmış, L. monocytogenes bulaştırılmış peynir

örneği

Lm-c : Kontrol PPİ film ile kaplanmış, L. monocytogenes bulaştırılmış peynir

örneği

Lm : L. monocytogenes bulaştırılmış peynir örneği

Sa-K : Kekik yağı ilaveli PPİ film ile kaplanmış, S. aureus bulaştırılmış peynir

örneği

Sa -S : Sarımsak yağı ilaveli PPİ film ile kaplanmış, S. aureus bulaştırılmış peynir

örneği

Sa -N : Nisin ilaveli PPİ film ile kaplanmış, S. aureus bulaştırılmış peynir örneği

Sa -c : Kontrol PPİ film ile kaplanmış, S. aureus bulaştırılmış peynir örneği

x

Sa : S. aureus bulaştırılmış peynir örneği

P-K : Kekik yağı ilaveli PPİ film ile kaplanmış, Penicillium sp. bulaştırılmış

peynir örneği

P -S : Sarımsak yağı ilaveli PPİ film ile kaplanmış, Penicillium sp.bulaştırılmış

peynir örneği

P -Nat : Natamisin ilaveli PPİ film ile kaplanmış, Penicillium sp.bulaştırılmış peynir

örneği

P -c : Kontrol PPİ film ile kaplanmış, Penicillium sp.bulaştırılmış peynir örneği

P : Penicillium sp.bulaştırılmış peynir örneği

K : Kekik yağı ilaveli PPİ film ile kaplanmış peynir örneği

S : Sarımsak yağı ilaveli PPİ film ile kaplanmış peynir örneği

N : Nisin ilaveli PPİ film ile kaplanmış peynir örneği

Nat : Natamisin ilaveli PPİ film ile kaplanmış peynir örneği

C : Kontrol PPİ film ile kaplanmış peynir örneği

SKP : Bulaştırılmamış, filmsiz peynir örneği

1

1. GİRİŞ

Ambalaj, çeşitli şekillerde yüzyıllardır kullanılmakta olup, taşıdığı ürünü

çevresindeki olumsuz etmenlere karşı korur. Gıda endüstrisinde ambalajlama;

koruma, taşıma, kolaylık ve bilgilendirmeyi amaçlar. Son yıllarda gıda ambalajlama

teknolojisindeki gelişmelerle özellikle ürünün korunması ve raf ömrünün uzatılması

etkin bir şekilde sağlanmıştır (Brody, 2001). Gıdanın içinde bulunduğu ambalaj

materyali fiziksel koruma ve yeterli raf ömrü sağlamak için ürün etrafındaki gerekli

olan fizikokimyasal koşulları sağlamaktadır. Gıda ambalajlama sistemi uygun gaz ve

su geçirgenliği özelliğine, kimyasal ve mikrobiyolojik faktörlerden dolayı ürünün

bozulmasını önleyen gaz atmosferi şartlarına uygun ambalaj materyalinin seçimine

dayanmaktadır (Baldwin, 1999). Ürünü dış faktörlerden korumada bariyer olarak

kullanılan ambalaj materyaline ekstra özellikler kazandırılması aktif ambalajlama

olarak tanımlanmaktadır (Brody, 2002). Bu ilave özellikler ambalajlanmış ürüne

daha uzun süre dayanım, daha iyi koruma koşulları, daha kaliteli ürün sağlama gibi

özellikler kazandırır. Bunlar oksijen ve etilen tutucu, karbondioksiti tutan veya salan,

nem tutucu veya düzenleyen, antimikrobiyal aktiviteye sahip ambalajlar ile,

antioksidan salan, aroma ve koku maddelerini absorbe eden veya salan, biyolojik

olarak çözünür ambalajlardır (Floros ve ark., 1997; Han, 2000).

Yenilebilir filmlerin aktif ambalajlamada kullanımı gıda güvenliğinde yeni bir

yaklaşımdır. Tüketicilerin yüksek kalite ve uzun raf ömrü olan gıdalara olan

taleplerindeki artış ve çevredeki geri dönüşümlü ambalajlara olan ihtiyaç yenilebilir

film araştırmalarına olan ilgiyi artırmıştır. Son yıllarda yenilebilir ve biyolojik olarak

parçalanabilen film geliştirilmesi ve antimikrobiyallerin bunlara katılması ile ilgili

birçok araştırma bulunmaktadır. Yenilebilir filmler (kaplamalar) ilk olarak yaz

aylarında çikolata satışını arttırmak amacıyla 1941’de üretilmiştir. Yenilebilir

kaplamalar raf ömrü süresince ve ürünü elde tutma sırasında eriyen çikolata

damlalarına dokunmadan tutmak için tasarlanmış ve ürün problemini çözmüştür

(Krochta ve DeMulder Johnston, 1997). Kaplanmış şekerler yenilebilen film ve

kaplamalar için en iyi örnektir. Ayrıca yenilebilir kaplama uygulanmaları, et

karışımını ısıtma işlemine kadar belirli bir formda tutmak için sosis üretiminde

2

hayvan bağırsağından ve sonraki yıllarda kollajenden yapılan kaplamalara karşı bir

alternatif olarak üretilmişlerdir. Meyveler ve sebzeler üzerinde nem kaybını

engellemek için kullanılan mumsu kaplamalar ise 19. yüzyıl başlarından bu yana

kullanılmaktadır (Krochta ve DeMulder-Johnston, 1997). Yenilebilir film özellikleri

ve üretimi içinde önemli yer alan protein kaynaklı yenilebilir filmlerin özellikleri

McHugh ve Krochta (1994a), Chen (1995) ve Gennadios vd. (1994) tarafından

değerlendirilmiştir. Bu ambalajlar gıda ambalajlama sistemlerinde nem, gaz, aroma

ve yağ bariyeri olarak görev yaptıkları için ve birincil ambalajın açılmasından sonra

ürünü korudukları için ürün kalitesine katkı sağlamaktadırlar. Örneğin antimikrobiyal

veya antioksidan katılması ile gıdanın zaman içinde korunmasında da etkili olurlar.

Yenilebilir filmler gıdanın işlenebilirliğini arttırırlar (Krochta ve DeMulder Johston,

1997). Yenilebilir filmler kütle transferinde bariyer özelliği ile gıda bileşenlerini

taşıma ve gıdanın mekanik bütünlüğünü sağlama özelliklerinden dolayı gıda

uygulamalarında yer almaktadırlar. Yenilebilir filmler ayrıca gıda ürünleri için

gereken paketleme materyalini basitleştirme ve azaltmayı mümkün kılmaktadır

(Perez- Gago vd., 1999).

Yenilebilir film uygulamasıyla dış yüzeyde bulunan plastik ambalaj materyal

kalınlığı azalacaktır. Ambalaj atıkları çevre kirliliğinde çok önemli yer tutmaktadır.

Ambalaj materyalleri toplam katı atığın %30’unu, plastik ambalajlar ise %13’lük

kısmını oluşturmaktadır (Hunt vd., 1990). Plastik ambalajlar kolay kullanımlı,

emniyetli, fiziksel özellikler açısından dirençli ve ekonomik olmalarına karşın

biyolojik olarak parçalanamazlar (Krochta ve DeMulder-Johnston, 1997). Yenilebilir

film uygulamasıyla dış yüzeyde bulunan plastik ambalaj materyal kalınlığı inceleceği

için çevre atıkları azalacaktır. Üretimi pahalı olmayan çevreyle dost çözünebilir aktif

ambalajlar olan yenilebilir ambalaj materyalleri sentetik maddelerin kullanımını

önemli şekilde azaltma avantajına sahiptirler.

Süt endüstrisindeki önemli problemlerden birisi raf ömrünü doldurmamış olan kaşar

peynirlerinde depolama süresinde karşılaşılan küflenme ve E. coli bulaşmalarının

sebep olduğu “erken sünme” problemidir. Raf ömrü sona ermeden üründe oluşan bu

problem gıda güvenliği açısından tüketiciyi, gıda kaybı açısından da üreticiyi

3

yakından ilgilendirmektedir. Küflerin peynirlerde üretmiş oldukları toksinler insan

sağlığını tehdit etmektedir. Ayrıca tüketiciler tarafından tüketilmeyip firmaya geri

gönderilen ürünler ülkemizde toplam gıda kaybını da arttırmaktadır.

Son yıllarda yapılan çalışmalar bitki uçucu yağlarının antioksidatif etkilerinin

yanında patojen mikroorganizmalar üzerinde antimikrobiyal etkilerinin olduğunu da

ortaya koymuştur. Bitki uçucu yağları bu özelliklerinden dolayı yenilebilir filmlerde

kullanılabilirler. Bu çalışmada peynir altı suyu proteininden biyolojik olarak çözünür,

antimikrobiyal ve/veya antioksidan özelliğe sahip biyoçözünür/yenilebilir bir

ambalaj filmi geliştirilmesi ve bu ambalajın kaşar peynirlerine uygulanarak

peynirlerin mikrobiyolojik kalite kriterleri üzerine etkisinin ölçülmesi amaçlanmıştır.

Antimikrobiyal potansiyeli olduğu bilinen natamisinin yanısıra antimikrobiyal

ve/veya antioksidan özellikteki çeşitli baharat uçucu yağlarının kullanımı ile kaşar

peynirlerindeki ekonomik kayıpların engellenmesi, peynirlerin raf ömrünün

arttırılması ve yeni bir aktif ambalaj teknolojisi ile çevreye verilen zararların

azaltılması da amaçlanmıştır. Aktif ambalajlama teknolojisinin kaşar peynirinde

rastlanan küf ve bakteriyel bozulmalardan kaynaklanan problemlerin çözümlenmesi

üzerine uygulamasıyla ilgili araştırma bulunmamaktadır.

4

2. KAYNAK ÖZETLERİ

2.1. Biyolojik Polimerlerin Kaynağı ve Tanımlanması

Biyolojik kaynaklı polimerler kaynak ve tanımlanmalarına göre üç ana kategoriye

ayrılabilir:

1. Doğrudan biyolojik kütlelerden ekstrakte edilmiş polimerlerdir; nişasta ve

selüloz gibi polisakkaritler, kazein ve gluten gibi proteinler örnek olarak

verilebilir.

2. Yenilenebilir biyolojik kaynaklı monomerler kullanılarak klasik kimyasal

sentezler ile üretilen polimerlerdir. Bu gruba en güzel örnek laktik asit

monomerlerinden polimerize olmuş bir biyopoliester olan polilaktik asittir.

Monomerlerin kendileri karbonhidrat hammaddesinin fermantasyonu ile

üretilebilir.

3. Mikroorganizmalar veya genetik olarak modifiye edilmiş bakteriler ile

üretilmiş polimerlerdir. Bugüne kadar bu grup biyolojik kaynaklı polimerler

çoğunlukla polihidroksilalkonatlar içermiştir, ancak bakteriyel selüloz ile

ilgili gelişmeler sürmektedir.

Çizelge 2.1’de biyolojik kaynaklı polimerler gösterilmiştir.

5

Çizelge 2.1. Biyolojik kaynaklı polimerler (Weber, 2000)

BİOYOLOJİK KAYNAKLI POLİMERLER

Doğrudan Biyolojik Kütlelerden Biyolojik Olarak Türetilmiş Monomerlerden Doğrudan Organizmalarla

Elde Edilen Ekstraktlar Klasik Olarak Sentezlenmiş Üretilmiş Polimerler

Polilaktat PHA

Polisakkaritler Proteinler Yağlar Diğer Poliesterler Bakteriyal Selüloz

-Nişasta - Çapraz bağlı trigliseritler Kısantan

-Patates Hayvansal Bitkisel Curdlan

-Mısır - Kazein - Zein Pullan

-Un - Peynir altı suyu - Soya

-Pirinç proteinleri _ Gluten

-Türevleri - Kollajen/jelatin

Selüloz Gumlar Sitozin/ Sitin

Pamuk Guar

Odun Lokust Bean

Diğer Türevleri Aljinatlar

Karragenan

Pektinler ve diğer türevleri

6

Yenilebilir filmler hammadde kaynağına göre polisakkarit, yağ ve protein filmler

olmak üzere 3 ana grupta sınıflandırılabilir (Kester ve Fennema, 1986). Yenilebilir

filmlerin potansiyel uygulamaları ve özellikleri, Kester ve Fennema (1986), Guilbert

(1986) ve Krochta (1992) tarafından incelenmiştir. Yenilebilir filmler genel olarak

iyi oksijen bariyerleridir. Böylece aerobik miroorganizmalardan kaynaklanan

mikrobiyal bozulmaları ve yağların oksidasyonu gibi biyokimyasal bozulmaları

engelleyebilirler (Krochta, 1992). Yenilebilir filmler gıda sistemlerindeki su

buharını, oksijen, karbondioksit ve yağ transferini düzenleyerek bu konuda

potansiyel çözümler sunmaktadırlar. Yenilebilir filmler ayrıca gıda sistemlerinin

fiziksel özelliklerini geliştirir ve uçucu tat ve aroma kaybını kontrol altında tutar

(Kester ve Fennema, 1986; Guilbert, 1986; McHugh ve Krochta, 1994a). Yenilebilir

film ve kaplamalar çok bileşenli gıdalarda farklı bileşenleri ayırmak için de

kullanılabilir, böylece gıdanın kalitesini arttırırlar. Hidrofilik yapılarından dolayı

protein ve polisakkarit kökenli filmler etkin oksijen ve karbondioksit bariyerleridir;

fakat bu özelliklerinden dolayı su buharı geçişine dayanımları daha sınırlıdır. Yağ

kökenli ambalaj materyalleri rutubet geçişine dayanımlı fakat protein ve polisakkarit

kökenli materyallere göre mekanik olarak daha zayıftırlar (Krochta, 1992). Son

yıllarda yapılan araştırmalar proteinler, yağlar ve polisakkaritlerin tek başlarına ve

birlikte kütle transfer bariyerleri olarak verimliliğini incelemektedir.

2.2. Protein Kaynaklı Yenilebilir Film Yapımında Kullanılan Ham Maddeler

Proteinlerin birçoğu film oluşturma özelliklerinden dolayı uzun yıllardır ambalaj

malzemesi olarak kullanılmaktadırlar. Kazein ve zein şekerleme endüstrisinde, bir

kısım kuruyemişlerin işlenmesinde, et ve et ürünlerinin kaplanmasında

kullanılmaktadır (McHugh ve Krochta, 1994b). Protein kaynaklı yenilebilir filimlerin

oluşturabilecekleri bağ yapıları Şekil 2.1.’de verilmiştir. Yenilebilir film

araştırmalarında kullanılmış bazı protein kaynaklı hammaddeler hakkında kısa

bilgiler aşağıda verilmiştir.

7

Şekil 2.1. Proteinlerin oluşturabilecekleri bağ yapıları

2.2.1. Kollajen

Kollajen hayvanlarda, deri ve doku bileşenidir. Ticari olarak en yaygın şekilde

kullanılan yenilebilir film proteindir. Su buharı geçirgenliği çok iyi olmamasına

karşın mükemmel bir oksijen bariyeridir. Kollajen kılıflar, sosis kaplamada büyük

ölçüde doğal barsağın yerini almıştır. Kollajen kılıflar çok kalın tabakalar şeklinde

üretilmedikleri sürece kaplama sosisle birlikte tüketilebilirler (Baker vd, 1994).

Kollajen filmler sosis kaplamada doğal kaplamalara göre daha çok kullanılmaktadır.

Bu filmlerin doğal kaplamalara göre bir çok avantajı vardır: 1) Ürün işleme

koşullarında sağlam kalabilen, gerilme miktarı yüksek olan esnek bir yapıya

sahiptirler, 2) Şeffaf ve sağlıklı bir üründür, 3) Kapladıkları ürünün net ağırlığını

arttırırlar (Kutas, 1987).

alkol

aldehit

asit klorid vinil bileşik

deaminasyon anhidritler

redüksiyon

oksidasyonKarbodiimid etilenimin

PROTEİN alkil

8

2.2.2. Gluten

Buğday ununun suda çözünmeyen proteinleridir. Glutenin aminoasit bileşimi

özelliğini belirtir. Gluten gliadin ve glutenin polipeptidlerinin kombinasyonundan

oluşmaktadır. Buğday gluteni kökenli film, sulu ortamda çözünür, fakat alkali ve

asidik ortamda homojen bir film oluştururlar. Yüksek su buharı geçirgenliğine sahip

olup, oksijen ve karbondioksit geçirgenliği oldukça düşüktür (Mullen, 1971;

Schilling ve Burchill, 1972; Turbak, 1972). Bileşimine plastikleştiricilerin eklenmesi

sonucunda elde edilen gluten filmler, moleküler içi kuvvetin aşırı derecede

yükselmesinden dolayı kırılgan bir yapı kazanabilir (Gennedios ve Weller, 1990).

Gluten sosis kaplamalarının üretiminde kollajenin yerini tutan ve ayrıca tuz ve tat

vericilerin çerezler üzerine kaplamasını sağlamak amacıyla ortaya çıkmıştır (Mullen,

1971; Schilling ve Burchill, 1972; Turbak, 1972).

2.2.3. Zein

Kollajen ve jelatinin yanısıra zein de, yenilebilir film veya kaplama olarak ticari

uygulamaları olan diğer bir proteindir. Zein endüstriyel olarak mısır gluteninin

türevlerinden elde edilmektedir. Yapısındaki aminoasit bileşimi nedeniyle çok düşük

veya çok yüksek pH değerlerinde suda çözünebilirler. Zein ile üretilen kaplamalar

oldukça parlak ve sert bir görünüşe sahiptir (Gennedios ve Weller, 1990). Zein film

kaplamalarının bariyer ve antimikrobiyal taşıyıcı özellikleri çeşitli gıdalar üzerinde

kullanılmıştır. Zein ilaç endüstrisinde kapsüllerin kaplanmasında koruma amaçlı ve

tatların yayılması ya da maskelenmesini kontrol etmek amacıyla da kullanılmaktadır

(Gennadios vd., 1994). Ayrıca sosis kılıflarında kollajenlerin yerine kullanılabileceği

gibi, kuru gıdalar için suda eriyen poşetlerin üretiminde bitki kaynaklı bir alternatif

olarak görülmüştür (Georgevits, 1967; Turbak, 1972).

2.2.4. Soya Proteini

Soya proteini konsantresi ve soya protein izolatları kuru ağırlık olarak % 70–90

oranında protein içerir. Soya proteini izolatları, yağı alınmış soya keklerinden

9

seyreltik alkali ile ekstraksiyonu sonucunda elde edilmektedir. Ekstraksiyon sonucu

protein, pH’nın 4.5 altına düşürülmesi ile çöktürülür ve daha sonra santrifüj

yardımıyla ayrılıp kurutulur (Gennadios vd., 1994). Toplam ekstrakte olmuş proteini

oluşturan fraksiyonlar alt ünitelere ayrılıp daha sonra disülfit bağlarıyla bağlanmış

kovalent bağ oluşturmayan polimerleri oluştururlar. Bu özellik soya proteininden

üretilen filmlerin temelini oluşturur. Gennaidos ve Weller (1991), sıcaklık

uygulamasının protein yapısını bozup, sulfidril ve hidrofobik grupların açığa çıkması

ile soya proteinin polimerizasyonuna neden olduğunu açıklamışlardır.

Soya proteini izolatları çeşitli çerezlerin kaplanmasında yağ geçişini engellemek,

aroma renk kayıplarının engellenmesi amacıyla kullanılmıştır (Gennaidos ve Weller,

1991). Sosis kaplama amacıyla kullanım çalışmaları devam etmektedir (Brandenburg

vd., 1993). Krochta ve DeMulder-Johnston (1997) soya proteinin sosis

kaplamalarının üretimi ve suda eriyen poşetlerin üretimi için kullanıldığını

belirtmiştir. Yenilebilen kaplama uygulamalarında soya proteini yapışkanlığı

arttırmakta ve kuru üzüm ile kuru bezelyelerde nem kaybını azaltmaktadır.

2.2.5. Süt Proteinleri

Sütün en önemli bileşeni olan proteinler farklı kimyasal, teknolojik ve fonksiyonel

özelliklere sahip olduklarından dolayı gıda endüstrisinde farklı alanlarda yaygın

olarak kullanılırlar. Süt ortalama 33g protein/ L içerir (Dalgleish, 1989). Sütteki

toplam proteinin %80’ini kazein ve % 20’sini ise peynir altı suyu proteini

oluşturmaktadır (Brunner, 1977). Bu iki grup farklı moleküler ve fizikokimyasal

özelliklere sahiptirler. Süt proteinleri pH 4.6’da 20 0C deki çözünürlüklerine göre

ikiye ayrılırlar. Bu koşullarda kazein denatüre olurken sistemde çözünür kalan diğer

proteinler serum proteinleridir (Fox ve Kelly, 2004).

Süt proteinlerinin homojen yapıları ve benzersiz karakteristiği nedeniyle, gıda

sistemlerinde kütle transferini kontrol altında tutmak için yenilebilir filmler ve

kaplamalar kullanılmaktadır. Süt proteinleri yüksek besin değerine sahiptirler ve

yenilebilir filmlerin oluşumu için gerekli olan suda çözünebilirlik ve emülsifiyer

10

görev görmeleri gibi birçok işlevsel özellik barındırırlar. Ayrıca gelişmiş ülkelerde

üretilen süt miktarının fazla olması, süt proteinlerinin yeni kullanım alanlarında

büyük bir ilgi oluşturmaktadır (Chen, 1995; McHugh ve Krochta, 1994d). Süt

proteinleri kullanıldığı gıdalarda geçirgenliğin kontrolü açısından yenilebilir

filmlerin üretimi için mükemmel bir ambalaj materyali olarak değerlendirilmektedir.

Her ne kadar gıda endüstrisinde süt proteini kökenli yenilebilir filmler kullanılmamış

olsa da, işlevsel ve besinsel özellikleri gelecekte talep artışını garanti etmektedir. Süt

proteini yapı-işlev ilişkisini tanımlayarak protein film davranışları hakkında

varsayımsal/tahmini modeller geliştirilebilir.

2.2.5.1. Kazein

Kazein fraksiyonu dört temel bileşen içerir; αs1-, αs2-, β- ve κ-kazein. Tüm kazeinin

% 38’ini αs1-, % 10’nunu -, αs2, % 36’sını β-, %12’sini κ-kazein oluşturmaktadır. κ -

kazeinler dışındaki diğer kazeinler düşük seviyede sistein içerirler. Kazeinler değişik

miktarlarda fosfor içerirler (αs1 8-9, αs2 10-13, β 10-13, κ-kazein 1-2) ve özellikle β-

kazeinler olmak üzere yüksek miktarda prolin içerler. αs1-, αs2-, β-kazeinler kalsiyum

iyonlarına hassastır; 6 mM’dan fazla olunca çökelirler. Sütte 30 mM kalsiyum iyonu

bulunmasına rağmen kazeinler presipite olmazlar. Çünkü κ-kazein kalsiyum

iyonlatına duyarlı değildir ve kendi ağırlığının on katı kadar kalsiyuma hassas

kazeinleri de stabilize edebilmektedir. Bu şekilde kazeinin dördüncül yapısı

oluşmaktadır. Miseller alt misellerden oluşmaktadır. Kalsiyuma hassas αs1, αs2 ve β-

kazeinler alt misellerin merkezine, κ-kazeinler ise yüzey kısmına yerleşmişlerdir. κ-

kazeini eksik alt miseller genellikle miselin merkezinde, κ-kazeince zengin alt

miseller ise miselin yüzeyinde yoğunlaşmışlardır. Alt miseller kalsiyum ve fosfat

bağlarıyla birlikte tutunurlar. Ayrıca hidrojen ve hidrofobik bağların da rol aldığı

düşünülmektedir (Fox ve Kelly, 2004).

Kazein filmler şeffaf, kokusuz ve esnektir (Krochta, 1997). Kazein kaplama, meyve-

sebzelerin korunmasında, orta seviyede su içeriğine sahip olan meyvelerin

kaplanmasında, yapısına yağ ilave edilerek hazırlandığı takdirde meyveden su

11

kaybını azaltmada başarıyla kullanılmaktadır. Kaplama emülsiyonuna yağ ilavesiyle

kazein filminin su buharı geçirgenliğine karşı direncini arttırmaktadır. Kazeinin suda

eriyen poşetlerin üretimi için kullanımı araştırılmıştır (Georgevits, 1967). Kazeinat

kaplamalar sorbik asiti gıda sisteminin yüzeyinde tutar. Yağlar ile birleştiğinde taze

meyveleri, kuru meyve sebzeleri ve dondurulmuş balıkları nem kaybından ve

oksidasyondan koruma özelliğine sahiptirler (Krochta ve De Mulder-Johnston,

1997).

2.2.5.2. Peynir Altı Suyu Proteini

Peynir altı suyu, peynir üretimi esnasında çok miktarda üretilen, çoğu zaman

yeterince değerlendirilemeyen önemli miktarda bir yan ürünüdür. Peynir altı suyu

proteini, pişirilmiş gıdalarda, hamur işlerinde, şekerleme, çikolata ve bisküvi benzeri

ürünlerde, bebek mamalarında ve hayvan yemlerinde kullanılmaktadır (Kinsella,

1984).

Peynir altı suyu proteinleri toplam süt proteinlerinin % 20’sini temsil eder (Brunner,

1977). Kazeinlerin izoelektrik noktası olan pH 4.6’da çözünebilirlikleri ile

karakterize olmuşlardır. Peynir altı suyu proteinleri α-laktalbumin, β-laktoglobulin,

bovin serum albumini, immunoglobulinler, ve proteoz peptonlar olmak üzere beş

protein tipi içerir. Toplam serum proteinlerinin % 50’sini β-laktoglobulin, % 20’sini

α-laktalbumin oluşturmaktadır. Tipik globüler proteinlerdir ve ısıtma ile denatüre

olurlar. Kazeinlerin aksine fosfor içermezler ve kalsiyuma duyarlı değildirler. Hepsi

disülfit bağları içerir ve yapıyı stabilize eder. β-laktoglobulin 162 aminoasitten

oluşan 3,6 nanometre çapında, bir polipeptit zincirinden meydana gelen, iki iç

disülfit bağıyla sağlamlaştırılmış sıkı bir globüler proteindir (Fox ve Kelly, 2004).

β -laktoglobulin peynir altı suyu fraksiyonu içinde önemli bir proteindir. Sütte

yaklaşık 3.7 g/L β -laktoglobulin bulunur, peynir altı suyu fraksiyonunun % 62 sini

temsil eder (Kinsella ve Whitehead, 1989). β-laktoglobulin’in birincil aminoasit

dizilimi Dalgleish (1989) tarafından tanımlanmıştır. β-laktoglobulinin A polimorfu

18.362 ve B polimorfu 18.276 moleküler ağırlığa sahiptir. Monomerik β-

12

laktoglobulin serbest bir sulfidril grubu ve iki disulfit grubu içerir (Brunner, 1977).

β-laktoglobulin iç kısmında yerleşmiş hidrofobik ve sulfidril grupları içeren

globüllerdir. β-laktoglobulin 65ºC üzerindeki sıcaklıklarda iç sulfidril grupları,

yüksek reaktif hidrofobik grupların ve є-NH2 – gruplarının sıcaklığa maruz

kalmaları sonucu denatürasyona uğrar (Brunner, 1977). Serbest sulfidrillerin

oksidasyonu ve tiyodisülfitlerin yerlerini değiştirme reaksiyonları peynir altı suyu

proteinlerinin polimerizasyonuna yol açan ısıtma işlemi ile oluşturulabilir (Shimada

ve Cheftel, 1998).

β-laktoglobulin filmlerinin mekanik özellikleri ve su buharı geçirgenliği Mahmoud

ve Savello (1992, 1993) tarafından incelenmiştir. Yapılan çalışmada film üretmek

için transglutaminaz enzimi kullanılmıştır. Film solüsyonu % 5 peynir altı suyu

proteini, kalsiyum ve gliserol içermiştir. Gliserol konsantrasyonu kırılmaya, nem

içeriğine ve su buharı geçirgenliğine karşı film dayanıklılığını doğrudan etkilemiştir.

Filmler SDS ve β-merkaptoethanol içinde çözünmemektedir; sadece proteolitik

enzimler tarafından parçalanabilmektedir.

α-laktalbumin peynir altı suyu proteinlerinin % 25`ini oluşturmaktadır. Moleküler

ağırlığı14,000 olup dört adet disülfit bağı ile ve asparajin amino asidi ile şelat edilmiş

kalsiyum atomuyla stabilize olmuştur. α -laktalbumin kalsiyumu aktif olarak

bağlayarak denatürasyona karşı stabil hale gelir (Kinsella and Whitehad, 1989). (Fox

ve Kelly, 2004).

Bovin serum albumini (BSA) 66.000 moleküler ağırlığa sahip 17 disülfit bağı ve bir

serbest thiol grubu içeren büyük bir protein globülüdür. BSA yağları ve aroma

maddelerini bağlar ve bu yolla denatürasyona karşı stabil hale gelir (Kinsella and

Whitehad, 1989).

Immunoglobulinler ve proteoz-pepton fraksiyonları peynir altı suyu proteini

kalıntılarıdır. Immunoglobulinler termal olarak kararsızdırlar. Proteoz-peptonlar

amfifiliktirler ve protein işlevselliğini etkilerler (Kinsella and Whitehead, 1989).

13

Sıvı peynir altı suyu, peynir üreticisi için bir yan üründür ve günümüzde yıllık sıvı

peynir altı suyu miktarı giderek artmaktadır (Kinsella ve Whitehead, 1989). Peynir

altı suyu içinde bulunan proteinlerin kullanımı için saflaştırması gerekmektedir.

Peynir altı suyu protein izolatı (PPİ) ve peynir altı suyu protein konsantresi (PPK)

için etkili saflaştırma işlemleri geliştirilmiştir. Özellikleri bozulmamış saf PPK’leri

elde etmek için son zamanlarda ultra filtrasyon teknikleri kullanılmaktadır. Yüksek

performanslı hidrofilik iyon değişimi PPİ’ları arıtmak için kullanılmaktadır. PPK %

25- 80 arası peynir altı suyu proteinleri içerir; ancak PPİ’ ları %80 den fazla protein

içeriğine sahiptirler. Kazeinat filmlerin tersine peynir altı suyu proteini kaynaklı

filmler kovalent disulfit bağların varlığı nedeniyle suda çözünebilir niteliktedir.

Peynir altı suyu protein filmi oksijen geçirgenliğini engelleme hususunda mükemmel

bir avantaja sahip olmasına rağmen, su buharı geçirgenlik özelliği hidrofilik yapısı

nedeniyle yeterince dirençli değildir. Peynir altı suyu proteinlerinden üretilen filmler,

şeffaf, kokusuz ve yüksek esneme kabiliyetine sahiptir (Shellhammer ve Krochta,

1997; Anker, 1996).

Peynir altı suyu proteini kaplamalar, dondurulmuş balıklarda antioksidant özellik

sağlamaktadırlar. Belirgin şekilde azaltılmış oksijen alımı kavrulmuş fıstıklarda

acılık, ekşilik ve küflenmeyi önler. Peynir altı suyu proteinleri ve peynir altı suyu

proteinleri-asetile edilmiş monogliserit karışımı kaplamalar kahvaltılık gevreklerde

nem geçirgenliğini ve kuru üzümlerin yapışkanlığını azaltmada kullanılmaktadır

(Krochta ve De Mulder-Johnston, 1997).

2.3. Protein Kaynaklı Yenilebilir Filmlerin Üretimi

2.3.1. Film Formülasyonunun Optimizasyonu

Proteinler aminoasitlerin düzensiz polimerleri olarak bilinirler ve yan zincirler

ambalaj materyalinin özelliklerinin belirlenmesinde yardımcı olan kimyasal

modifikasyonlar için son derece uygundurlar. Etkili gaz bariyer özellikleri nedeniyle

protein kökenli materyaller ambalaj geliştirme için son derece uygundur. Ancak

14

nişasta kaynaklı filmler gibi mekanik ve gaz özellikleri hidrofilik yapıları nedeniyle

nisbi nemden etkilenmektedir. Kreatin hariç tüm protein kaynaklı filmlerin

dezavantajı su buharı karşısındaki hassassiyetleridir. Diğer biyolojik kaynaklı

materyaller ile karışım ya da laminasyon nisbi neme karşı daha az duyarlılık

yaratarak bu sorunu ortadan kaldırabilir. Bugüne kadar bu alanda yapılan

araştırmalar sınırlı kalmıştır. Protein özelliklerini modifiye etmenin diğer bir yolu

kimyasal modifikasyonlardır. Proteinlerin çok sayıdaki ve farklı nitelikteki yan

zincirleri bilim adamlarına kimyasal modifikasyonlar kullanarak polimerik

malzemenin son özelliklerini belirlemede sınırsız olanaklar sunmaktadır. Yenilebilir

film ile kaplamalar genellikle filmin kaynağının solüsyon veya dispersiyon sıvı bir

taşıyıcı eriyikten ayrılmasını sağlayan bir veya birkaç aşamalı ayırma işlemiyle elde

edilir (Kester and Fennema, 1986).

Yenilebilir film oluşumu için ham madde olarak süt proteinlerinin verimliliği ilk

olarak Wu ve Bates (1973) tarafından çalışılmıştır. Sıcaklığı 90 ±5°C olan su

banyosu içerisinde ısıtılan solüsyonların yüzeyinde oluşan filmler periyodik olarak

filmin merkezinin altına cam bir çubuk kaydırılarak taşınmış ve yavaşça

kaldırılmıştır. Filmler süzülmüş ve hava ile kurutulmuştur. Çalışmada % 5 yağsız süt

tozundan hazırlanan solüsyonlar test edilmiştir. Bu yağsız süt tozundan hazırlanan

filmlerin çatlama dayanıklılığı soya filmlerinkinden daha fazladır. Wu ve Bates

(1973) ayrıca film mukavemetinin film oluşumu öncesinde 15°C sıcaklık uygulaması

ile optimize olduğunu kanıtlamıştır. Peynir altı suyu proteinleri konsantrelerinin

eklenmesi yağsız süt tozundan elde edilen ürünün verimini arttırmıştır (Wu ve Bates,

1973). Bu filmler film solüsyonlarının düz, seviyeli yüzeylerde, oda sıcaklığında

kurutulması ile oluşturulmuştur. Yağsız süt tozu filmlerinin üretimi oluşum sırasında

kristalize olan laktozun varlığı nedeniyle karışıktır. Bu homojen olmayan filmlerle ve

yüzeylere film yapışması ile sonuçlanmaktadır. Laktoz kristalizasyonunu önlemek

için çeşitli metotlar geliştirilmiştir. Potasyum sorbatın eklenmesi kristalizasyonu

engellemiştir. Alternatif olarak laktoz ultra filtrasyon ile uzaklaştırılmıştır (Maynes

and Krochta, 1994b).

15

Protein kaynaklı film hazırlanırken solüsyon proteinlerin jelleşmesi ve koagüle

olması için ısıtılır. Sıcaklık uygulaması olmaksızın üretilen filmler, kurutma

işleminden sonra küçük parçalara kırılmışlardır. Isı ile üretilen filmlerse filme

esneklik vermek için gıda plastikleştiricileri eklenmesini gerektirecek kadar gevrek

olmuştur. PPİ film % 8–12 peynir altı suyu proteini solüsyonundan elde edilebilir

(McHugh and Krochta, 1994b). PPİ solüsyonunun % 8’den aşağı tam bir

formülasyon olmadığı bulunmuştur. Film dehidrasyonuyla moleküller arasındaki

reaksiyonların yetersiz oluşunun buna neden olabileceği düşünülmektedir (McHugh

vd., 1994a). Diğer taraftan % 11’lik PPİ solüsyonunda peynir altı suyu proteini

sıcaklık uygulamasıyla jelleşmektedir. Moleküller arası ve moleküller içi disülfit

bağları protein kompleksine bağlıdır ve protein denatürasyonu sırasında sülfidril

gruplarında azalma meydana gelmektedir (Okomoto, 1978). Film solüsyonu yüzeye

uygulandığında ise disülfit bağları polipeptit zinciri ile birlikte film yapısını

oluşturmak için hidrojen ve hidrofilik bağlar yardımı ile yeniden oluşurlar (Cagrı ve

Ustunol, 2003).

Film ve kaplamalar oluşum şekilleri ve gıdalara uygulamalarına göre farklılık

gösterirler. Yenilebilir kaplamalar sıvı bir film yapıcı solüsyona veya erimiş

bileşikler eklenerek doğrudan gıda üzerine uygulanarak bir fırça ile veya püskürtme,

batırma veya akıtma ile oluşturulur (Cug vd.,1995). Solüsyonların düz bir yüzeye

akıtılarak ve kurutularak, solüsyonu bir kasnak kurutucu üzerinde kurutarak veya

sıkıp çıkarma gibi geleneksel plastik işleme teknikleri ile yapılır. Yenilebilir film ve

kaplamalar nem, oksijen, karbondioksit, aroma ve yağlara karşı bariyer sağlayan

bileşikler içerebilirler. Antimikrobiyaller, antioksidantlar ve aroma bileşenleri

ilavesiyle gıdanın mekanik ve biyolojik özelliklerini iyileştirirler.

Çoğu yenilebilir film solüsyonu tepsiye döküldükten sonra oda sıcaklığında 24 saat

kurutularak hazırlanmaktadır. Hızlı bir film formülasyonu genellikle endüstriyel bir

ortam gerektirmektedir. Kontrollü mikrodalga kurutma uygulamasının hızlı bir

yöntem olarak film kurutmada kullanılabileceği belirtilmiştir (Kaya ve Kaya,1999).

16

Film yapımında üretilen filmin yeterli mekanik direnci sağlaması gerekmektedir.

Küçük delikler filmin esnekliği dahil tüm bariyer özelliklerini tahrip edebilirler

(Chen, 1995). Gerilme gücü filmde gerilme testi sırasında maksimum stresi ifade

eder ve bir güvenlik ölçüsüdür. Ayrıca kırılmadaki uzama oranı filmin gerilme

yeteneğini sayısal olarak ifade eder. PPİ filmin esnekliğini ve uzamasını arttırmak

için genellikle gliserol veya sorbitol gibi yumuşatıcı maddeler katılmaktadır

(McHugh ve Krochta ,1994b; McHugh vd., 1993; Banjee ve Chen 1995; Mate vd.,

1996).

McHugh ve Krochta (1994 a, b) filmin optimizasyon şartları üzerinde çalışmışlar ve

90 °C’de 30 dakikalık sıcaklık uygulamasının film formülasyonu için gerekli

olduğunu tespit etmişlerdir. Peynir altı suyu proteini film solüsyonuna sıcaklık

uygulaması sonucunda moleküller arası disülfid bağlarının parçalanmasıyla

proteinlerin denatürasyonu gerçekleşmektedir (Shimida ve Cheftel, 1998). Bu

disülfid bağlarının filmin yapısında kısmen sorumlu olduğu hipetez edilmektedir.

Çalışmalar moleküller arası düsülfit bağlarının sodyum dodesil sülfat (SDS) ile

inhibisyonunun, N-etilmaleimit sülfidril-disülfit inhibisyonu ile değişimi veya

disülfit bağlarının sistein ile indirgemesinin PPİ filmin su buharı geçirgenliği üzerine

etki etmediğini göstermiştir (Fairley vd., 1996a,b).

İyi özellikte yenilebilir ambalaj üretimi için aşağıdaki koşulların sağlanması

gerekmektedir (Appendini ve Hotchkiss, 2002):

1. Kullanılan ham maddeler genellikle güvenilir kabul edilmiş (GRAS) olmalı,

2. Yavaş fakat kontrollü ürün solunumuna izin vermeli,

3. Modifiye atmosfer bileşimi içteki gaz içeriği ile uyumlu olmalıdır. Böylece

olgunlaşma prosesini düzenlemeli ve raf ömrünü uzatmalı,

4. Yapısal bütünlük sağlamalı ve mekanik işlemeyi geliştirmeli,

5. Gıda katkı maddelerini birleştirici görev yapmalı,

6. Mikrobiyal bozulmayı uzun depolama süreleri boyunca engellemeli veya

azaltmalıdır.

17

2.3.2. Yenilebilir Film Formülasyonlarında Plastikleştirici Maddelerin

Kullanımı

Yenilebilir filmlerin mekanik özelliklerini arttırmak için film formülasyonlarında

gliserin, etilen glikol, sorbitol, mannitol ve polietilen glikol gibi çeşitli

plastikleştiriciler kullanılmaktadır. Bu katkı madeleri genelde düşük molekül

ağırlığına sahip küçük moleküllerdir ve polimerlere uygun kaynama sıcaklıklarına

sahiptirler. Plastikleştiriciler paketleme sanayinde önemli olan film kırılganlığını

düşürürler ve filmin esnekliğini artırırlar (Garcia vd., 2000). Plastikleştiriciler protein

kaynaklı yenilebilir filmlerde protein etkileşmelerini düşürürken, polimer zincir

hareketliliğini ve moleküller arası mesafeyi arttırırlar. Kullanılan plastikleştirici tipi

protein filmlerin özelliklerine etki eder. Örneğin mekanik kuvvet, bariyer ve

elastikiyet özellikleri yüksek oranda plastikleştirici ilavesinde azalır (Cherian vd.

1996; Galietta vd. 1998; Gontard vd. 1994). Yenilebilir film yapımında kullanılan

bazı plastikleştiriciler hakkında aşağıda bilgiler verilmiştir.

Gliserol; Gliserin veya 1,2,3 propanetriol olarak da bilinen gliserol renksiz, kokusuz,

hidroskobik, tatlı, vizkoz bir sıvıdır. Gliserol bir şeker alkolüdür ve 3 hidrofilik

alkolik hidroksil grubu (-OH) vardır. Bu gruplar gliserolün suda çözünmesini

sağlarlar (O’Neill vd., 2001). Gliserol gıdalarda ve içeceklerde nemlendirici, çözücü

ve tatlandırıcı olarak kullanılır. Ayrıca gıda korumasına da yardımcı olmaktadır.

Sorbitol; Sorbitol glukitol olarak da bilinen bir şeker alkoldür. Sorbitol gıdalarda

nemlendirici, kıvam verici ve yapay tatlandırıcı olarak kullanılır (O’Neill vd., 2001).

Çizelge 2.2’de gliserol ve sorbitolün bazı kimyasal ve fizisel özellikleri verilmiştir.

18

Çizelge2.2. Gliserol ve sorbitolün bazı kimyasal ve fiziksel özellikleri (O’Neill vd.,

2001).

Gliserol Sorbitol

Kimyasal İsmi Propane-1,2,3-triol Sorbitol

Kimyasal Formülü C3H8O3 C6H14O6

Molekül Ağırlığı 92.09 g/mol 182.17 g/mol

Erime Noktası 17.8 °C 95 °C

Kaynama Noktası 297 °C 30 °C

Yoğunluğu 1.261 g/cm3 1,2879g/cm3

Enerji değeri 4.32 kkal/g 2.6 kal/g

2.4.Protein Kaynaklı Yenilebilir Filmlerin Özellikleri

2.4.1. Protein Kaynaklı Yenilebilir Filmlerin Bariyer Özellikleri

Yenilebilir filmlerin önemli işlevlerinden biri gaz veya daha da sık olarak su buharı

için bariyer olarak kullanılabilmeleridir. Su buharı geçirgenliği yenilebilir filmlerin

en önemli ve en çok çalışılan bariyer özelliğidir. Gıdalardaki nem seviyeleri, tazeliği

korumak, mikrobiyolojik gelişimi kontrol altında tutmak ve ağız dolgunluğu ve

görünüm sağlamak için önemlidir. Yenilebilir filmler nem kaybını ya da nemliliği

önleyen su aktivitesini kontrol altına almaktadırlar (Krochta ve DeMulder Johnston,

1997).

Yenilebilir polimerler hidrojeni etkin bir şekilde bağladıkları için düşük - orta nisbi

nemde, iyi oksijen, aroma ve yağ bariyeri özelliklerine sahip filmleri oluştururlar.

Farklı kullanım çeşitliliğini belirlemek için nisbi nemin etkileri üzerine ek bilgi

gerekmektedir. Bununla birlikte nisbi nemin artması ile bariyer özelliği

bozulmaktadır. Bu nedenle potansiyel kullanım şunları içerir: (1) basit, nem bariyer

paketleme film torbası ile oksidasyon veya aroma kaybına uğrayabilen düşük nem

seviyeli gıda ürünleri için koruyucu poşetler ve kaplamalar (örn. Düşük yoğunluklu

polietilen); (2) depolama ve taşıma sırasında düşük nisbi neme maruz kalmış taze

meyveler ve sebzeler için solunum azaltıcı kaplamalar ve (3) heterojen gıda

19

içerisindeki bileşenlerden yağ zengin içeriği ayıran yağ bariyer filmleri veya

kaplamalar. Suda eriyen ve iyi emulsifyer olan yenilebilir polimeler birçok gıda

kaplama uygulaması için tercih edilebilir. Kompozit çift katmanlı filmlerin

geliştirilmesi, yenilebilir filmlerin oksijen, aroma ve yağ bariyer özelliklerini

hidrofobik nem bariyer katmanı ile koruyacaktır. Yenilebilen polimerlerin hidrofilik

yapısı istenilen yenilebilen film fonksiyonlarını sağlamasını kısıtlar. Uygulamalar

düşünüldüğünde yenilebilir polimer özelliklerini büyük oranda etkileyen nisbi nem

göz önünde tutulmalıdır. Yenilebilir film ve kaplamaların nem bariyerleri olarak

kullanımı örneğin yenilebilir yağlı asit ve mum gibi hidrofobik malzemeler içeren

kompozit filmlerin oluşumunu gerektirir. Selüloz eter kaynaklı filmlerin nem bariyer

özellikleri sulu etanolik yüksek yoğunluklu polietilen ile karıştırılabilir; kompozit

film solüsyonlarından ve/veya sakız ile laminasyondan oluşan polimer yağ çift

katmanlılarının oluşumunu içerir. Bu film ve kaplamalar, tek başına yağ veya mum

yapılarından daha fazla bütünleyiciliğe sahiptir. Etanolun ayrılması ve ikinci kez

uygulanması aşaması, bu bileşimin etkinliğini arttırır. Bu türden selüloz eter ve diğer

yenilebilir polimerlerden susuz solventler ve veya birçok aşamaya gerek kalmadan

oluşan karmaşık filmleri ve kaplamaları geliştirmek için ek araştırmalar

gerekmektedir (Krochta ve DeMulder Johnston, 1997).

McHugh vd. (1994c) plastikleştirici katılmış peynir altı suyu proteini kaynaklı

yenilebilir filmlerin su buharı geçirgenlikleri üzerine nisbi nemin etkisini

incelemişlerdir. Gliserol ve sorbitol plastikleştirciler filmlerdeki iç hidrojen bağlarını

azaltır. Bu suretle su buharı geçirgenliğini artırırken film esnekliğini de arttırırlar.

Karşılaştırılabilir konsantrasyonlar ve nisbi nem koşullarında sorbitol filmler gliserol

filmlerden daha düşük su buharı geçirgenliğine sahiptirler. Nisbi nemin, peynir altı

suyu protein filmlerin su buharı geçirgenlikleri üzerine destekleyici etkiye sahip

olduğu görülmüştür. Ayrıca film emülsiyonundaki yağ partikül büyüklüğü, ölçüsü ve

dağılımı peynir altı suyu proteinleri-balmumu filmlerin su buharı geçirgenlik

özelliklerini etkilediği görülmüştür. Ortalama emülsiyon partikül çaplarındaki

azalma, su buharı geçirgenliğinde doğrusal azalma ile karşılıklı ilişki göstermiştir.

Partüküllerin yüzey alanlarının artması su buharı geçirgenliğinin azalmasına neden

olmaktadır. Bu peyniraltı suyu proteinleri ile balmumu partüküllerinin birleştikleri

20

noktalarda çapraz bağ sayısının artmasından kaynaklanmaktadır. Bu davranışı

karakterize etmek için çeşitli modeller kullanılmıştır.

McHugh ve Krochta (1994b) peynir altı suyu proteinleri-yağ emülsiyondan yapılan

çeşitli filmlerin özelliklerini incelemiştir. Çalışmada asetile edilmiş monogliseritler,

mumlar, yağ alkolleri ve yağ asitleri incelenmiştir. Mum emülsiyon filmlerin en

düşük su buharı geçirgenliğine sahip oldukları tespit edilmiştir.

Hidrojen bağlanmasını sağlayan, proteinler gibi polar gruplar içeren hidrofilik

polimerler, gıdanın içerdiği veya etrafını saran havayı absorbe ederler. Sonuç olarak

polimerlerdeki su buharı varlığı polimerler arasındaki gaz ve buhar geçişini

değiştirir. Nüfuz etme oranı yüksek su absobsiyonu ile artar. Çünkü su bir

plastikleştirici görevi görür ve serbest polimer miktarını arttırır. Deneysel su

sorbsiyon izotermi modeli genel olarak en çok kullanılan izotermdir (Coupland vd.,

2000). Belirli bir nemde protein kaynaklı yenilebilir filmlerin nem içeriğini, bariyer

ve diğer özelliklerini belirlemek için deneysel nem sorbsiyon izotermlerini

hesaplamak kolay bir yoldur (Hernandez, 2000).

Kim ve Ustunol (2001a) yaptıkları çalışmada değişik plastikleştirici ve yağların

peynir altı suyu proteini ve yağ emülsiyon filmlerin suda çözünürlüğü ve nem

sorbsiyon izotermleri üzerine etkisini incelemişlerdir. Bu amaçla yapılan filmde

plastikleştirici olarak sorbitol ve gliserol kullanılmıştır. Çalışmada süt yağı ve

candelilla mumu ilave edilmiş filmlerin stabilitesi yüksek bulunmuştur. Sorbitol

ilaveli filmler suda % 100 çözünürken, gliserol ilaveli filmler % 24.7–31.6 oranında

çözünmüştür. Bu farklılığın plastikleştirici tipinden ziyade katılan konsantrasyon

miktarıyla ilgili olduğu düşünülmektedir. Gliserol, sorbitoldan daha hidroskobik

olmasına rağmen bu sonuç şaşırtıcı olmuştur. Çalışmada candelilla mumu ilaveli

filmlerin süt yağı ilaveli filmlerden daha düşük çözünürlüğe sahip oldukları tespit

edilmiştir. Yağ ilavesi, gliserol ilaveli filmin çözünürlüğünü azaltırken, sorbitol

ilaveli filmlerde yağ ilavesi sadece çözünürlüğü geciktirmiştir.

Candelilla mumu ilaveli filmlerin çözünmesi, süt yağı ilaveli filmlerden daha fazla

zaman almıştır. Ancak candelilla mumu ilaveli filmlerde süt yağı katkılı filmlere

göre daha az plastikleştirici katıldığı gözardı edilmemelidir. Başlangıçta bütün

21

filmler için denge nem içeriği yavaş artarken su aktivitesinin 0.65’ten fazla olduğu

durumlarda bu oran hızlı şekilde yükselmiştir. Gliserol katkılı filmler, sorbitol katkılı

filmlerden tüm aw değerlerinde daha yüksek denge nem içeriğine sahip ölçülmüştür.

Bu sonuç gliserolün sorbitolden daha hidroskobik olmasından ve sorbitolün daha

yüksek konsantrasyonda kullanılmasından kaynaklanabilir (Budavari vd.1989; Sicard

vd. 1983). Yüksek plastikleştirici ilavesinin protein kaynaklı filmlerde denge nem

izotermini arttırdığı rapor edilmiştir (Gennadiosvd. 1994; Coupland vd. 2000). Her

iki platikleştirici tipinde süt yağı ve candelilla mumu katkısı denge nem izotermini

tüm aw değerlerinde düşürmüştür. Süt yağı ilaveli filmlerde tüm aw değerlerinde

candelilla mumu katkılı filmlere göre daha yüksek denge nem izotermi ölçülmüştür.

Bunun da süt yağı candelilla mumuna göre daha polar özellikte olmasından

kaynaklanabileceği düşünülmüştür. Sonuç olarak peynir altı suyu proteini kaynaklı

ve yağ emülsiyonundan üretilen filmler çözünürlükleri ve denge nem izotermleri yağ

ve plastikleştirici katılmasıyla iyileştirilebilir. Peynir altı suyu proteini- yağ

emülsiyon filmlerinin nem sorbsiyon izotermleri ve çözünürlükleri hakkındaki

bilgiler bariyer özellikleri ve uzama kabiliyetleri hakkında bilgi edinmek için yararlı

olabilir.

PPİ filmler iyi gaz bariyeri özelliğine sahip olduklarından dolayı, potansiyel bir

polimer olarak taze meyvelerde kullanılabilmektedir. PPİ suda çözünür veya suda

çözünmeyen formlarda olabilir. Bu nadir özellik meyve-sebze endüstrisi için oldukça

ilgi çekicidir. Bununla birlikte PPİ kaplama performansını etkileyen faktörlerin

araştırılması ve bilinmesi gerekmektedir. Diğer hidrofilik biopolimer filmler gibi PPİ

filmin bariyer özellikleri çevre bağıl nemine bağlıdır (Cisneros-Zevallos vd., 1997).

Cisneros-Zevallos vd. (1997) yaptıkları çalışmada elmaları PPİ ile kaplamış ve 20°C

de % 92’den % 54`e değişen nisbi nem oranlarında depolamışlardır. Elde edilen

sonuçlar PPİ kaplama performansının çevre nisbi nemine (bağıl nem) bağlı olduğunu

göstermiştir. Nisbi nem oranı meyveyi etkilemezken düşük bağıl nemde (% 70-80

nisbi nem) düşük oksijen seviyesinden dolayı (% 0.025atm) kaplanmış meyvede

anaerobik solunum gözlenmiştir.

22

Mısır proteininin su ile dağılan türleri fındık, et veya meyveler için nem veya gaz

bariyeri sağlamak amacıyla film ve kaplama olarak kullanılabilir. Yemeye hazır

kahvaltılık tahıllarda kuru üzümlerin kaplanması böyle bir uygulamadır. Burada zein

kaplama kuru üzümden kahvaltılık tahıllara nem geçişini önleyerek ürünün kalitesini

korur. Kavrulmuş fıstıkların zein ile kaplanmaları oksijen bariyeri olarak görev

yaparak küflenmeyi, ekşimeyi ve acımayı önlemekte, raf ömrünü % 50 uzatmaktadır

(Krochta ve DeMulder Johnston, 1997).

Kaplama zein, özel bitkisel yağlar, BHA ve BHT ve etil alkol taşıyıcı içerebilir.

Örneğin yağsız, koruyucusuz, ya da diğer durumlar gibi uygulamaya göre içerikleri

çeşitlilik göstermektedir. Bu filmler kavrulmuş fıstıklar ve jelli şeker gibi yapışkan

şekerlemeler, çikolata kaplı fıstıklar ve meyan köklü şekerler gibi şekerleme

ürünlerini kaplamada kullanılabilir. Nisbi nemi % 50 ve 70°C de sıcaklık uygulaması

ile elde edilmiş kaplamalı çevizler raf ömrü bir ay olan kaplamasız çeviz ile

kıyaslandığında 3 ay raf ömrüne sahiptir. Zein oluşumlu kaplama nem ve oksijen

bariyeri olarak görev görür ve ürün üzerindeki antioksidanları sabitleştirir (Krochta

ve DeMulder Johnston, 1997).

Plastikleştirilmiş peynir altı suyu proteini kökenli yenilebilir filmlerin oksijen

geçirgenliğini ve gerilme özelliklerini değerlendirmek için tamamlayıcı bir yaklaşım

geliştirilmiştir (Mchugh ve Krochta, 1994d). Peynir altı suyu protein kaynaklı

yenilebilir filmlerin oksijen geçirgenliği üzerinde nisbi nemin destekleyici etkisi

açıktır. Eşit gerilim mukavemetine sahip filmlerde plastikleştirici olarak sorbitol

gliserolden daha etkilidir. Sorbitol kullanılarak plastikleştirilmiş filmler daha düşük

oksijen geçirgenliğine sahiptir. Benzer sonuçlar % uzama ve elastik modulus içinde

geçerlidir (Kim ve Ustunol 2001a). Artan plastikleştirici konsantrasyonları ve yağ

ilavesi oksijen geçirgenliğinin artışı ile sonuçlanmıştır.

Nem ve gaz bariyerleri olmasının ötesinde yenilebilir kaplamalar yağlanmayı

önleyici bariyerler olarak da görev yapmaktadır. Bu tür kaplamalar yağı azaltılmış

hamur ve ekmeklerde önemli bir uygulamaya sahiptirler (Krochta ve DeMulder

Johnston, 1997).

23

2.4.2. Protein Kaynaklı Yenilebilir Filmlerin Antimikrobiyal Özellikleri

Özellikle son yıllarda gıda güvenliği gıda zehirlenmelerinden olan vakaların

incelenmesi ve medya aracılığıyla da geniş kitlelere duyurulabilmesi nedeniyle

önemi artan bir konu olmuştur (Anonim, 2002). Gelişmekte olan ülkeler en fazla

campylobacteriosis, Escherichia coli enfeksiyonları, salmonellosis, shigellosis,

brucellosis ve hepatit A’dan etkilenmektedir. Ayrıca bakteri ve virüslerin yanısıra

küflerde çok önemli sağlık problemlerine neden olmaktadır. Çeşitli mikotoksinlerin

(aflatoksin B1 ve M1 ile Okratoksin A gibi) vücutta mutajenik, kanserojenik ve

teratojenik etkileri bulunmaktadır (Stoloff, 1977). Halk sağlığı üzerine gıda

güvenliğinin önemi büyüktür. Gıda kökenli bakteri ve virüslerin yanısıra küfler de

ciddi sağlık problemlerine neden olmaktadır. Aflatoksin B1 ve M1 ile Okratoksin A

gibi mikotoksinlerin vücutta mutajenik, kanserojenik ve teratojenik etkileri

olmaktadır (Van Rensburg, 1977). Ülkemizde ve dünyada gerçekleştirilen bilimsel

çalışmalarda gıdalarda güvenliğin sağlanması üzerine araştırmalar artmıştır. Süt

endüstrisinde en önemli problemlerden birisi taze kaşar peynirlerinde depolama

süresinde görülebilen bakteriyel bozulmalar ve küflenmelerdir (Vercelino-Alves vd.,

1996).

Antimikrobiyal gıda paketleme sistemleri mikroorganizmaların gelişimini inhibe

ederek mikrobiyal bozulmayı azaltır ve mikrobiyal kaliteyi muhafaza eder.

Antimikrobiyal ambalaj birçok şekilde sağlanabilir (Appendini ve Hotchkiss, 2002):

1. Ambalaj içerisine uçucu antimikrobiyaller içeren torba veya ped ilavesi:

Etlerde ve tavuklarda kullanılan organik asit içeren pedler.

2. Uçucu veya uçucu olmayan antimikrobiyal ajanların direk olarak polimer

içerisine ilavesi: Lizozim, organik asitler, esensiyel yağlar gibi

antimikrobiyal malzemelerin inokülasyonu sonucu elde edilen filmler.

3. Polimer yüzey üzerine antimikrobiyal maddelerin kaplanması veya

absorblanması: Sosis kaplamada kullanılan mum üzerine antimikrobiyal

kaplanması.

24

4. İyon veya kovalent bağlar ile polimere antimikrobiyal immobilizasyonu:

Peptitler, enzimler, poliaminler, ve organik asit gibi fonksiyonel

antimikrobiyallerin kullanımı.

5. Antimikrobiyal özellikteki doğal polimerlerin kullanımı: Kalsiyum aljinat

filmlerin kullanımı.

Ambalajlama sanayinde en çok kullanılan koruyucu ve antibiyotikler, benzoatlar,

propionatlar, sorbatlar, parapenler, asitleştiriciler (asetik asit ve laktik asit gibi), kür

ajanları (sodyum klorit ve sodyum nitrat gibi), bakteriyosinler ve doğal koruyucular

(esensiyel yağlar ve lisozim) dir (Cagri vd., 2003). Gıda yüzeyindeki antimikrobiyal

gelişme gıda kalitesini, depolama sırasındaki güvenliğini belirlemede önemli bir

kriterdir. E. coli O157:H7 bifteklerden kaynaklanan birçok gıda zehirlenmesine

neden olmuştur (Ttrilden vd., 1996). Ayrıca 1995 te ABD’ de E. coli O157:H7

bulaşmasından dolayı 13.6 milyon ton biftek imha edilmiştir. (USDA-FSIS, 2000).

Salmonella Typhimurium gıda zehirlenmelerinin % 34’ünün sebebi olan gıda

kaynaklı multi antibiyotik dirençli bir patojendir. Antimikrobiyal ambalaj

materyalleri bakterilerin “lag periyodunu” uzatarak mikroorganizma gelişimini

azaltarak raf ömrünü uzatırlar ve gıda güvenliğini sağlarlar. Yenilebilir maddeler

sentetik maddelerin kullanımını önemli şekilde azaltacaktır (Weng ve Hotchkiss,

1992).

Nisin, Amerika Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) tarafından genel olarak güvenli (GRAS)

kabul edilen ve uzun yıllardır gıdalarda kullanılan bir bakteriyosindir. Nisin

antimikrobiyal olarak yenilebilir film üretiminde bilimsel çalışmalarda

kullanılmaktadır (Dawson vd., 2002). Özellikle et ürünlerinde patojenlerin gelişimini

inhibe edilmesinde ve nitrat gibi kanserojen katkı maddelerinin kullanım oranlarını

azaltmaktadır. Yapılan bir çalışmada, peynir altı suyu protein filmine, lizozim

eklenmesinin Brochothrix thermosphacta mikroorganizmasına karşı etkili olduğu

bildirilmiştir. Lisozim katkılı bu filmin Gram(+), bozulma oluşturan ve patojen

bakterilere karşı büyük bir antimikrobiyal potansiyele sahip olduğu belirtilmiştir

(Anker, 1996; Han, 2000).

25

Nisin ve lisozim gibi doğal bileşikler insanların güvenli gıda tüketimi için üzerinde

çalışılan potansiyel gıda koruyucularıdır. Klorindioksit ve klorinat fenoksi ticari

olarak üretilen filmlerde kullanılan iki koruyucu maddedir. Sitozinden üretilen ticari

antifungal kaplama taze sebzelerde kullanılmakta ve ürünün raf ömrünü

uzatmaktadır. Geçmiş çalışmalarda nisin, pediosin ve lizozim film yüzeyinde ya da

içinde bakteriyel gelişmeyi engellemek amacıyla kullanılmışlardır (Ming vd., 1997;

Natrajan vd., 1995; Padgett vd., 1995). Padgett (1998) yaptıkları çalışmada soya

proteini ve peynir altı suyu proteininden filmler üretmiştir. Film içerisine nisin ve

lisozim katılarak Lactobacillus plantarum ve E. coli’ye karşı zon inhibisyon metodu

ile filmlerin antimikrobiyal etkisi belirlenmiştir. Sonuçta nisin ve lizozimin

bakterilere karşı inhibitör etki gösterdiği tespit edilmiştir.

Gıdaların nakliyesi ve depolanması sürecinde bakteri gelişimi büyük problemdir. Bu

probleme gıda ile temas süresince antimikrobiyal etki gösteren ambalaj materyali

etkili olabilir. Padgett (1998) yaptıkları çalışmada EDTA, laurik asit, nisin ve bu üç

antimikrobiyal madde kombinasyonlarını zein film içerisine katılmıştır. Üretilen

filmlerin 108 kob/ml başlagıç konsanrasyonundaki Listeria monocytogenes ve

Salmonella Enteritidis’e karşı antimikrobiyal etkileri incelenmiştir. L.

monocytogenes nisin ve laurik asit içeren filmlere 48 saat maruz bırakıldıktan sonra 4

log’dan fazla azalmıştır. Laurik asit içeren filmlerde 24 saatlik inkübasyon

sonrasında L. monocytogenes‘e rastlanmamıştır. Üretilen filmlerde S. Enteritidis

sayısında ise 1 log10 kob/gr’dan fazla azalma olmamıştır. Bununla beraber kontrol

grubu filmlerinde 24 saatte 5 log10 kob/gr artış olmuştur.

Yenilebilir filmlerin veya kaplamaların içerisine antimikrobiyal madde ilavesi hazır

gıdalarda raf ömrünü ve gıda güvenliğini arttırmaktadır. Sirugusa ve Dickson (1993)

kalsiyumalginat kaplamaya organik asit ilavesi ile etlerde L. monocytogenes, E. coli

O157:H7 ve Salmonella Typhimurium sırasıyla 1.80, 2.11, 0.74 log etki etmiştir.

Ming (1979) pediosin ilaveli sellulozik kaplamalarda jambon, hindi göğsü eti ve

bifteklerde L. monocytogenes inhibe edilmiştir. Ayrıca McDade (1999) sosisleri

propionik /sorbik asit ilaveli peynir altı suyu protein çözeltisine (pH 5,2) batırarak

26

4°C’de 2–3 hafta depolama sırasında ürünlerde L. monocytogenes gelişimini

engellemiştir.

Gıdalarda özellikle küf gelişimini engellemek amacıyla natamisin kullanımı

yaygındır. Natamisin bir fungusittir ve peynirlerde küf gelişimini engellemede

kullanılmaktadır. Natamisin Streptomyces natalensis bakterisinden elde edilebilir.

Natamisin küf hücrelerinin zarlarında delik açıp hücre içinin dışarı akmasına neden

olur. Peynirlere daldırma veya spreyleme yöntemiyle kullanılabilir. Bazı üretimlerde

peynir altı suyu proteinleri kaplamada mumu içerisine veya direk olarak peynirin

kendi içerisine katılarak kullanılır (Anonim, 2005). Natamisinin E kodu E235 tir ve

günlük maksimum izin verilem miktarı (ADI değeri) 0,3 mg/kg’dır (Zusatstoffe,

2002). Natamisinin kimyasal yapısı Şekil 2.1.’de verilmiştir. Yapılan bir çalışmada

çalışmada kaşar peyniri depolama süresi sırasında natamisinin etkisini ölçmüştür.

Sonuçta natamisinin peynirlerin olgunlaşmasının ikinci ayında küf gelişmesine etki

ettiği fakat ikinci aydan sonra küf gelişimine etki etmediği tespit edilmiştir (Var vd.,

2006).

Şekil 2.2. Natamisinin kimyasal yapısı (Anonim, 2005)

Antimikrobiyal madde içeren peynir altı suyu proteini kaynaklı film kullanımı

sosislerde mikrobiyal gelişmeyi geciktirici ve raf ömrünü arttırıcı olduğu için ümit

verici görünmektedir. Cagri vd. (2003) yaptıkları çalışmada düşük pH’lı (5,2) PPİ

kaynaklı yenilebilir filmlere % 0.5- 0.75 -1 – 1.5 P-aminobenzoik asit (PAPA) veya

27

sorbik asit ilave etmişlerdir. Bu filmlerin L. monocytogenes, E. coli O157:H7 ve

Salmonella Typhimurium DT104’e karşı zone inhibisyonu metoduna göre

antimikrobiyal etkileri belirlenmiştir. Yapılan çalışmada PAPA ve sorbik asit ilaveli

filmler L. monocytogenes, E. coli O157:H7 ve Salmonella Typhimurium’u inhibe

ettiği görülmüştür. PAPA ve sorbik asit konsantrasyonlarındaki artış mikrobiyal zon

inhibisyonunu arttırmıştır. Antimikrobiyal içeren filmler pH değeri 5.2 olan peynir

ve et gibi gıdalarda iyi sonuç vermektedir. PAPA ve sorbik asit ilavesi % uzama ve

su buharı geçirgenliğini arttırmıştır fakat gerilme kuvvetini azaltmıştır.

Son 10 yılda et endüstrisinde L. monocytogenes bulaşması en büyük problemdir.

Listeria problemini çözmek için et endüstrisinde işleme sonrası termal ve yüksek

basınçta pastörizasyon yapılmaktadır (Muarano vd., 1999; Lucore vd., 2000; Yuste

vd., 2000). Tüketime hazır gıdalarda, asitle yıkama işlemi de L. monocytogenes

riskini minimize etmektedir. Antimikrobiyal yenilebilir filmler de bu problemi

çözebilen bir diğer uygulamadır. Ustunol vd., (2005) yaptıkları çalışmada % 1 PAPA

ilaveli filmler üretmiş ve ısı kaplama ile sosislere uygulamıştır. PPİ, kollajen veya

doğal kaplama ile kaplanmış pişirilmiş sosislerde 103 kob/log10 L. monocytogenes

inokule edilmiştir. Daha sonra L. monocytogenes, mezofilik aerobik bakteri (MAB),

laktik asit bakterileri (LAB) ve küf-maya miktarları 42 günlük depolama süresince

ölçülmüştür. L. monocytogenes populasyonu % 1 PAPA ilaveli kaplamarda nispeten

önemli bir değişiklik göstermemiştir. Fakat % 0 katkılı filmlerde 42 günlük soğuk

depolama süresi sırasında 2.5 log artış göstermiştir. MAB, LAB ve küf miktarları %

1 PAPA ilaveli PPİ kaplamalarda diğer kaplamalara göre 1–3 log daha düşük olarak

belirlenmiştir. Bu kaplama sosislerin raf ömrünü uzatmada önemli bir uygulamadır.

Çalışmada filmlerin mekanik özellikleri değişmeden kalmış fakat ticari kaplamaların

gerilme gücü ve yüzde uzama miktarları sosis üretimi sırasında azalmıştır. Duyusal

analizlerde PAPA ilaveli PPİ filmler tekstürel, aroma, sulanma ve arzu edilen diğer

özelliklerde doğal ve kollajen filmlere göre daha yüksek puan almışlardır.

28

2.4.2.1. Yenilebilir Film Yapımında Kullanılan Doğal Antimikrobiyal Baharat

Uçucu Yağları

Nisin ve lisozim gibi doğal antimikrobiyal bileşiklerin yanı sıra baharat uçucu yağları

da gıda koruyucusu olarak kullanabilirler. Baharatlar flavonoidler ve fenolik asitler

gibi fenolik bileşiklerce zengindirler. Baharatların içerdikleri esensiyel yağ

bileşenlerinden dolayı geniş antimikrobiyal ve antioksidant özellikleri vardır.

Karvakrol, timol ve öjenol gibi fenolik bileşikler başlıca antimikrobiyal etki gösteren

bileşiklerdir(Kalia vd., 1977). Fenolik bileşiklerin antimikrobiyal etkisi et ve et

ürünlerinde çalışılmaktadır. Son çalışmalar kekik ve biberiyenin E. coli O157:H7 ve

Pseudomonas sp., Salmonella, Camplobacter üzerine etkili olduğunu göstermiştir

(Arora ve Kaur 1999; Qussalah vd., 2004).

Sarımsak, karabiber, kekik, zencefil, kimyon, Hindistan diyetinde ve Hint

medikallarda kullanılan önemli baharatlardandır. Bazı baharatlar turşularda ve acı

soslarda koruyucu olarak kullanılırlar. Sarımsak, kekik, karanfil, kişniş, anason,

tarçın, dereotu, rezene, maydanoz, biberiye, adaçayı esensiyel yağları patojenik veya

bozulmaya neden olan bakteri, maya ve küflerin bir kısmını inhibe edebilirler

(Hammer vd., 1999; Cagrı ve Ustunol, 2003).

2.4.2.1.1. Sarımsak

Sarımsak (Allium sativum L.), 25-30 cm yükseklikte, yeşilimsi beyaz veya pembe

çiçekli, otsu bir kültür bitkisidir. Çok kuvvetli ve keskin bir kokusu ve yakıcı bir

lezzeti vardır. Bileşiminde karbonhidratlar (sakkaroz, glukoz), vitaminler (A, B, C ve

E) ve eterli uçucu yağ (alliin, allisin, öjenol), skordein, selen taşımaktadır. Bu uçucu

yağda özellikle allil disülfür bulunmaktadır. Bu bileşik kükürtlü bir aminoasit olan

allinin allinaz enzimi etkisi ile parçalanarak allisini vermesi, allisin’in de, su buharı

veya su içinde, allil disülfüre dönüşmesi sonucu meydana gelir. Sarımsağa özel koku

ve lezzeti veren taşıdığı kükürtlü uçucu yağdır (Benkeblia, 2003; Haris vd., 2001).

Yapılan son çalışmalar besiyeri içerisinde sarımsak yağının belirli patojen

mikroorganizmalarına karşı inhibitor etki gösterdiğini tespit etmişlerdir. Han vd.,

29

(1995) 1 mg allisinin antibiotik aktivitesinin ortalama 15 IU penisiline karşılık

geldiğini belirtmişlerdir.

Pranoto vd. (2005) yaptıkları çalışmada doğal bir antibakteriyel ajan olan sarımsak

yağını aljinat esaslı yenilebilir film içerisinde çalışmışlardır. Bazı patojenik bakteri

türlerine karşı % 0.1 v/v oranındaki sarımsak yağı in vitro olarak test edilmiştir.

Nutrient buyyon besiyerine katılan % 0.1 v/v sarımsak yağı, E. coli, S.

Ttyphimurium, S. aureus ve B. cereus’un yaşayan hücre sayısını sırasıyla 2.28, 1.24,

4.31 ve 5.61 log10 kob/gr olarak 4 saat inkübasyon periyodu sonunda azaltmıştır.

Antimikrobiyal alginat film % 0.4 v/v oranında sarımsak yağı içerecek şekilde

hazırlanmıştır; en fazla inhibitör etki B. cereus’a sonrasında ise S. aureus’a karşı

olmuştur. Üretilen filmlerde gerilme gücü ve uzama miktarı sırasıyla % 0.3 ve % 0.4

v/v oranında sarımsak yağı içermeleri durumunda önemli miktarda değişim

göstermiştir. Su buharı geçirgenliği % 0.4 v/v oranında sarımsak yağı ile önemli

oranda azalmıştır. Çalışma sonucunda % 0.1 v/v oranındaki sarımsak yağı varlığı

tüm bakterilerin üremesinde inhibisyon etki göstermiş ve inhibisyon derecesi

mikroorganizmanın Gram boyama özelliğine göre değişiklik göstermiştir. Genel

olarak Gram (+) mikroorganizmalar Gram (-) olanlara göre daha fazla duyarlılık

görtermişlerdir.

Arora ve Kaur (1999) yaptıkları çalışmada bazı baharat ekstraktlarını ve genelde

kullanılan kemoterapötik maddeleri bazı patojenik bakterilere ve mayalara karşı

kullanmışlardır. Çalışmada sarımsak, karanfil, karabiber, kırmızıbiber ve nistatin

kullanılmıştır. Kullanılan baharatlardan yalnızca karanfil ve sarımsak antimikrobiyal

etki göstermiştir. Sarımsak ekstraktı (0.1ml) inkübasyonun ilk saatinde

Staphylococcus epidermis ve Salmonella Typhi’nin % 93’ünü, 3 saatte de tamamını

inhibe etmiştir. Sarımsak ekstraktı mayaların tamamını 1 saatte tahrip ederken,

karanfil 5 saatte inhibe etmiştir. Bazı bakteriler sarımsak, karanfil ve nistitin’e karşı

direnç göstermişlerdir. Bütün mayalar nistitine karşı duyarlık göstermiş fakat

sarımsak nistitinden daha yüksek antikandidal etki göstermiştir.

30

2.4.2.1. 2. Kekik

Kekik (Thymus serpyllum, Thymus vulgaris) eterli uçucu yağ; thimol (%50

civarında), karvakrol, borneol, kimol, pimen, tanen ve flavonlar içerir. Yapısındaki

uçucu yağlardan dolayı antimikrobiyal ve antioksidant özelliklere sahiptir (Wu vd.,

1973).

Qussalah vd. (2004) yaptıkları çalışmada % 1 kekik, % 1 biberiye ve % 1 kekik-

biberiye ilaveli PPİ filmleri etler üzerine uygulamış ve etteki Pseudomonas ve E. coli

gelişimi ile antioksidant özelliklerini incelemişlerdir. Yapılan çalışmanın sonucunda

et örneklerinde esensiyel yağların antimikrobiyal özelliklerinden dolayı E. coli

O157:H7 ve Pseudomonas gelişiminin önemli derecede azaldığı tespit edilmiştir.

Sonuçlar esensiyel yağ içeren filmlerin et örneklerinin yağ oksidasyonuna da etkili

olduğunu göstermiştir.

2.4.2.1.3. Biberiye

Biberiye çok eskiden beri kültürü yapılan ve esas kökeni Akdeniz Bölgesi olan bir

bitkidir. Bugün en çok kültürü yapılan ülkeler, Fransa, İspanya, Portekiz, İngiltere,

İtalya, Yunanistan, Yugoslavya, Balkan Ülkeleri, Marokka, Tunus, ABD ve

Meksika'dır. Kullanılan bitki kısmı Folia Rosmarini, Flores Rosmarini’dir. Esas

etken maddesi uçucu yağlardır ve % 1–2.5 arasında bulunan uçucu yağların en

önemli maddeleri sineol (% 15–30), kafur (% 5–10) ve borneol (% 10–20) ayrıca

bornilasetat ve pimenttir (Wu vd., 1973).

2.4.3. Protein Kaynaklı Yenilebilir Filmlerin Antioksidant Özellikleri

Antimikrobiyal maddelerin yanısıra antioksidantlar, yenenilebilir filmlerde stabiliteyi

arttırmak, oksidasyondan kaynaklanan kötü tat ve koku değişimini engellemek,

gıdaları renk kaybına karşı korumak ve ürünün besin değerini muhafaza etmek için

ilave edilirler (Moore vd., 2003). Gıda antioksidantları; organik asitler (sitrik asit,

tartarik asit) ve bunların esterleri ve fenolik bileşikler (BHA, BHT, TBHQ) olarak iki

31

gruba ayrılır. Ancak son yıllarda baharat ekstrakları üzerinde yapılan çalışmalarda

bazı bitki ekstraklarının da antioksidant özellikler taşıdığı ortaya çıkmışıtır (Ousalah,

2004)

Yapılan çalışmalar sentetik antiosidanların kullanılmasının endişe verici olduğunu

bildirmektedir; BHA ve BHT gibi gıdalarda kullanılan doğal olmayan

antioksidanların potansiyel kanserojen etkilerinin olduğunu gösteren çalışmalar

bulunmaktadır (Wessling vd., 1998).

Yenilebilir kaplamalar, yemeklik mantarda enzimatik esmerleşmeyi azaltmaktadır.

Kaplamalara antioksidant ilavesiyle (% 1 askorbik asit) daha iyi bir koruma elde

edilmektedir. Tarçın ve benzoik asit gibi bazı maddelerin askorbik asit ile birleşmesi

gıdalarda esmerleşmeyi engellemede etkilidir. Antioksidant özelliklere sahip baharat

ekstraktlarının ambalaj materyaline ilavesiyle gıdalarda kullanılan katkı maddelerinin

miktarları azaltılabilmektedir. Doğal bitki ekstraktları toksik etkisi bulunmayan

bileşikler olarak çok önemli antioksidanlar olacaktır (Anker, 1996; Baldwin, 1999).

2.4.4. Protein Kaynaklı Yenilebilir Filmlerin Duyusal Özellikleri

Yenilebilir filmlerin gıda endüstrisinde kullanımı belirlemek açısından filmlerin

duyusal özellikleri çok önemlidir. Süt proteini kaynaklı yenilebilir filmlerin duyusal

özellikleri hakkında bilgiler henüz eksiktir. Eğer yenilebilir filmlerin içerikleri kabul

edilir ve ilerde ticari olarak kullanılmaya başlanırsa filmlerin duyusal özellikleri

hakkındaki bilgiler çok önem taşıyacaktır. Bu yüzden peynir altı suyu proteini/yağ

emülsiyonu filmlerin, duyusal özelliklerini belirlemek amacıyla yeni çalışmalar

yapılması gerekmektedir.

Ustunol ve Kim (2001c) yaptıkları çalışmada plastikleştirici olarak sorbitol veya

gliserol ve candelilla mumu katkılı PPİ filmler geliştirmişlerdir. Üretilen filmler

7.62cm×2.54cm boylarında dilimlenerek 15 kişilik panelist grubu tarafından duyusal

değerlendirilmesi yapılmıştır. Süt kokusu, şeffalık, tatlılık ve yapışkanlık özellikleri

9 puanlık bir testte değerlendirilmiştir. Filmlerde süt kokusu hissedilmemiş, fakat

32

düşük miktarda tatlılık ve yapışkanlık hissedilmiştir. Candelilla mumu katkısız

filmler candelilla mumu atkılı filmlere göre daha mat görünümlü bulunmuştur. İleriki

çalışmalarda bu filmlerin gıdada kullanımının ürünün aroma, tat ve tekstürüne zarar

verip vermediği tespit edilmelidir.

2.4.5. Protein Kaynaklı Yenilebilir Filmlerin Mekanik Özellikleri

Protein kaynaklı yenilebilir filmlere ısıl işlem uygulaması ve bu materyalin termal

özellikleri hakkındaki bilgilerin eksikliği önemli bir sınırlamadır. Bu özelliklerin

araştırılması yenilebilir ambalaj materyallerinin ticari olarak gelişmesinde önemlidir.

Diferansiyel tarama kalorimetresi (DSC) ısıl kaplama sıcaklıklarını ve peynir altı

suyu proteini-yağ emülsiyonundan üretilen filmlerin parçalanmalarını belirlemede

kullanışlı bir alettir. Ayrıca diğer ısıl işlem parametreleri hakkında bilgi sağlamada

da yararlı olabilir. Elektronspektroskopi (ESCA) tekniği de ısıl kaplama

formülasyonunun mekanizmasını çalışmada yararlı olmuştur (Kim ve Ustunol,

2001b). Fakat diğer protein kaynaklı materyaller için başka araştırmalar da

gerekmektedir

Ambalajlama endüstrisinde sıcak kaplama polimer filmlerde geniş şekilde kullanılır

(Dodin, 1981; Theller, 1989; Meka ve Scheling, 1994; Meuller vd., 1998). Sıcak

kaplama sırasında iki film birlikte metal levhalar veya tabaklar arasında preslenir.

Yüzeydeki kristal polimerler sıcaklıkla erirler. Bunun için gereken süre boyunca

metal plakaların ara yüzeyleri arasında basınç uygulanır. Filmlerin kaplanması için

etkili bir sıcak kaplama gücü için bu gerekli bir basamaktır. Üzerine soğutma ile

polimerler tekrar kristalize olduğundan bir sıcak kaplama bileşimi oluşur. Yüzeydeki

polimer karışım formülasyonu yüzeydeki kimyasal materyale bağlıdır. Sıcaklık,

basınç ve sıcaklık uyguma süresi kaplama kuvveti üzerinde çok önemlidir (Theller,

1989). Kimyasal analizler elektronspektroskopi (ESCA) yüzey materyallerinin nitel

ve nicel analizinde kullanışlı bir metottur (Briggs ve Seah, 1190; Cayless, 1991).

Protein kaynaklı yenilebilir filmlerin ısıl kaplama özellikleri hakkında fazla bilgi

mevcut değildir.

33

Ustunol (2001) yaptığı çalışmada % 5 PPİ içeren sorbitol veya gliserol ve % 0,8

candelilla mumu veya % 2 yağ ilavesi ile peynir altı suyu protein-yağ

emülsiyonundan filmler üretmiştir. Sıcak kaplama derecesi değeri olarak T° değeri

kullanılmıştır. Filmlerin diferansiyel tarama kalorimetresi ile termal özellikleri (T°)

126-127 °C sorbitol ve 108–122 °C’de gliserol ilaveli filmler için belirlenmiştir.

Sıcaklık 110, 120, 130 °C ve 296, 445 kpa basınç ve yapışma zamanı 1,3 s iken

yapışma gücü etkili olmuştur. Sorbitol ilaveli filmler için optimum kaplama sıcaklığı

130 °C, gliserol ilaveli plastik filmler için 110°C olarak belirlenmiştir. Kimyasal

analizler ve ESCA doğrultusunda kaplanan ve kaplanmayan ürünlerde hidrojen ve

kovalent bağlar içeriğinde C-O-H ve N-C artış olduğunu göstermiştir ki bu filmlerin

birleşik kaplama oluşumundan kaynaklanabilmektedir.

Sosis üretimi, içerisindeki yüksek nem içeriğini uzaklaştırmak için ısıtma işlemi

içerir (Ockerman, 1989). Birçok çalışma yüksek nem içeriğindeki artış PPİ filmlerin

nem sorbsiyonunu arttırmıştır (Compland vd., 2000; Kim ve Ustunol, 2001b; Chick

ve Hernandez, 2002). Sonuçlardaki bu artış gerilme kuvveti ve % uzamayı

azaltmıştır. Bu mekanik özellikler gıdaya uygun uygulamayı belirlemede önemlidir.

Çünkü bu özellikler filmin kırılmadan önce ne kadar baskı ve gerilmeye karşı

koyabileceğini gösteren parametrelerdir (Hernandez, 1997). Sosis prosesinde

kaplama, dolum ve pişirme sırasında yeterli bükülme ve mekanik işleme

sağlayabilmelidir.

Simelane ve Ustunol (2005) yaptıkları çalışmada % 5 PPİ, % 3.3 gliserol, % 0.8

candelilla mumu içeren filmler üretilmiştirler. Bir grup 90°C’de 12 saat, diğer bir

grup 80°C’de 24 saat ısı ile tütsülenmiştir. PPİ kaynaklı filmler kollajen filmlerle

beraber sosis üretiminde kullanılmıştır. Et prosesinde şartlar 1. aşamada 57°C’de -60

dakika- %3 6 nisbi nem, 2. aşamada 65°C’de- 90 dakika- % 60 nisbi nem ve 3.

aşamada 77°C’de- 30 dakika- % 80 nisbi nem olarak belirlenmiş. Bu şartların

gerilme kuvveti ve % uzama miktarına etkileri belirlenmiştir. Tüm filmlerde proses

sırasında bu değerler değişmeden kalmıştır. Başlangıçta PPİ filmlerin gerilme

kuvveti 90°C’de 12 saatte kollajen filmlere benzer özellikte iken pişirme aşamasında

değerler düştüğü gözlenmiştir. 80°C’de 24 saat ısıtmada filmlerin gerilme kuvveti

34

kollajen filmlere nazaran bir önceki prosese göre düşmüş ve kollajen filmlerin

gerilme kuvveti proses öncesinde ve sonrasında aynı kalmıştır.

Kim ve Ustunol (2001a) candelilla mumu ve yağ ilavesi ile film özelliklerini

incelemişlerdir. Çalışmada % 5 PPİ, % 5 gliserol, % 0.8 candelilla mumu ilaveli

filmler üretilmiş ve 3 aşamalı tütsüleme yapılmıştır. Sonuçta candelilla mumu katkısı

ile nem sorbsiyon izotermini düşürmüş, gerilme kuvvetini arttırmışlardır. Bu çalışma

tütsüleme sonrasında % uzamanın azaldığını tespit etmişlerdir. Film kalınlığı 80°C

24 saat ve 90°C -12 saat uygulama yapılan filmlerde değişmesine karşın diğer

filmlerde bu oran aynı kalmıştır. PPİ filmler 3 aşamalı sosis üretimi prosesi sırasında

değişmeden aynı kalmış. Fakat sıcaklık, zaman ve nisbi nem artışı ile PPİ filmlerin

gerilme kuvveti değerleri düşmüştür. % uzama değeri her iki film grubunda aynı

kalmıştır. Ancak PPİ filmlerin kollajen filmlere daha çok benzemesi için ekstra

çalışmalara ihtiyaç vardır. Chick ve Hernandez (2002)’in carnauba mumu ve

candelilla mumu ilaveli kazein kaynaklı yenilebilir filmlerin bariyer ve mekanik

özellikler üzerinde yaptıkları araştırmada da benzer sonuçlar elde edilmiştir.

Araştırma mum ilavesinin özellikle candelilla mumu katkılı filmlerin mum katkısız

filmlere göre sadece filmlerin su buharı geçirgenliklerini düşürmediği, aynı zamanda

gerilme kuvvetini artırdığını da ortaya çıkarmıştır.

Kaya ve Kaya (1999) çalışmalarında ürettikleri yenilebilir filmi kontrollu koşullardan

mikrodalga uygulması ile kurutarak normal kurutma süresini azaltmışlardır.

Çalışmalarının sonucunda mikrodalgada kurutmanı su buharı geçirgenliğine etki

etmediğini tespit etmişlerdir. Çalışmalarında uzama ve gerilme gücü değerleri

normal kurutulmuş filme göre daha yüksek çıkmıştır. Ayrıca parlaklık ve matlık

değerlerininde daha iyi olduğu belirlenmiştir.

Perez- Gago vd., (1999) çalışmalarında doğal ve ısıl denatürasyonla elde edilen

filmlerin mekanik özellikleri, sudaki çözünürlükleri, su buharı geçirgenliği ve film

solüsyonlarının pH düzeylerini belirlemişlerdir. Yapılan çalışma sonucunda doğal

peynir altı suyu proteini filmin tamamı suda çözünürken, ısıl denatürasyon sonucu

elde edilen peynir altı suyu proteini filmin tamamı çözünmemiştir. Ancak

35

denatürasyon pH ve peynir altı suyu proteini filmin ısıl geçirgenliği üzerine önemli

düzeyde etki göstermiştir. pH her iki filmde de mekanik özellikler ve çözünürlük

üzerine etki etmiştir. Isıl denatürasyon ile elde edilen filmlerin çapraz bağlı kovalent

bağlar filmin sudaki çözünürlüğünden sorumludurlar. Fakat PPİ filmin su

geçirgenliğine etki etmemiştir.

2.4.6. Protein Kaynaklı Yenilebilir Filmlerin Bağlama Özellikleri

Yenilebilen kaplamalar yapışkan bir madde veya temel olarak çerezlerin ve

krakerlerin baharatlamasında ürünlerin üzerine uygulanır. Bu türden kaplamalar

kızartmanın eklenen yağı baharatlama yapışkanı olarak kullanıldığı durumlarda

düşük-yağ uygulamalarında uygundur. Örnek olarak tuz veya baharat için bir

kaplama veya yapıştırıcı madde gibi görev görmek için yapışkan madde gerektiren

yağla kavrulmuş ve kuru kavrulmuş fıstıklar verilebilir. Bu uygulamada mısır

şurubu, su ve gliserin ile birlikte modifiye besin nişastaları yapışkan bir solüsyon

oluşturmak için kullanılır. Bu solüsyon karıştırma sırasında fıstıklara uygulanır.

Fıstıklar yapışkan ile kaplandıktan sonra baharat ya da tuz eklenir. Baharat

yapıştırıcılar olarak kullanılacak olan diğer malzemeler gam ve proteinlerdir

(Krochta ve DeMulder-Johnston, 1997).

2.4.7. Camsı kaplama

Yenilebilen filmler gıdalarda camsı, parlak görünümünü arttırmak için kaplama

olarak kullanılırlar. Şekerleme ve fıstık kaplamada nem geçirgenliğini azaltmak,

görünüşü daha cazip hale getirmek ve ürüne parlaklık kazandırmak için şeffaf, parlak

renklerdeki film kaplamalar kullanılır (Krochta ve DeMulder-Johnston, 1997).

36

3. MATERYAL VE METOD

3.1. Materyal

Peynir altı suyu proteini izolatı (>98 protein) Davisco Foods International Inc.’ den,

(BiPRO, Le Sueur, MN), Candelilla mumu Strahl and Pitsch Inc. (West Babylon,

NY)’dan, gliserol, H2SO4, AgNO3, K2CrO4, NaOH, De Man, Rogosa, Sharpe (MRS)

agar, Brain Heart Infusion (BHI) (broth ve agar), PCA (Plate Count Agar), VRB

Agar (Violet Red Bile Agar), TSA (Tryptone Soy Agar), MEB (Malt Extract Broth)

ve PDA (Potato Dextrose Agar) Merck Co. (Darmstadt, Almanya)’dan temin

edilmiştir. Esensiyel yağların antimikrobiyal özelliklerini belirlemek için kullanılan

Lactobacillus plantarum (DSM 20174) Prof. Dr. Sami ÖZÇELİK(Gıda Müh. Böl.

Süleyman Demirel Üniversitesi)’ten, , Salmonella Enteritidis (ATCC 13076),

Eschericia coli O157:H7 (ATCC 35218), Listeria monocytogenes (NCTC 2167) ve

Staphylococcus aureus (ATCC 43300) kültürleri Tryptone Soy Agar (TSA) içerinde

Refik Saydam Hijyen Merkezi Bulaşıcı Hastalıkları Araştırma Merkezinden (Ankara,

Türkiye) alınmıştır. Çalışmada kullanılan kaşar peyniri dilimleri Bahçıvan Gıda A.Ş.

(Lüleburgaz, Kırklareli) tarafından bariyer özellikli bir film ile kapatılmış modifiye

atmosfer ambalajlı paketlerde üretimini takiben temin edilmiştir. Çalışmada

kullanılan bitki uçucu yağları, Clevenger tip destilasyon cihazıyla buharla

destilasyon elde edilmiş olan kekik (Origanum minutiflorum), biberiye (Rosmarinus

officianalis L.) ve sarımsak (Allium sativum L.) esensiyel yağları Doğa Bitki Ürünleri

Gıda San. ve Tic. Ltd Şti (Antalya)’ den temin edilmiştir.

3.2. Metot

3.2.1. Peynir Altı Suyu Proteini Kaynaklı Yenilebilir Film Üretimi

Protein kaynaklı yenilebilir film üretiminde Kim ve Ustunol (2001a)’dan modifiye

edilen bir metod kullanılmıştır. Peynir altı suyu proteini kaynaklı esensiyel yağ

ilaveli film üretimi Şekil 3.1’de gösterilmiştir. Peynir altı suyu proteinleri izolatı (%

5 w/v) saf su içerisinde çözündürüldükten sonra gliserol (5% w/v) katılmıştır.

Solüsyonun pH’sı 2N NaOH ile 8’e ayarlanmıştır. Daha sonra solüsyon 90±2°C’e

37

kadar ısıtılarak proteinler denatüre edilmiştir. Isıtma sırasında çözeltiye Candelilla

mumu (0.8 % w/v) katılmıştır. Yenilebilir film solüsyonu ısıtma işlemi sonrasında

tek kat peynir teleme bezinden geçirilerek filtre edilmiştir. İçerisine % 1, 2, 3, 4

oranlarında kekik, biberiye ve sarımsak ilave edilerek 2 dakika süreyle Heidolph

DIAX 900 (Kelheim, Almanya) ile homojenize edilmiştir. Solüsyon oda sıcaklığında

1,5 saat bekletildikten sonra 30 dakika süreyle vakum yapılarak içerisindeki hava

uzaklaştırılmıştır. Film solüsyonu (27.5 ml) 18.5 cm çapında Teflon® tepsiler üzerine

dökülmüştür. Solüsyon bir gece boyunca 35°C’de % 45 ± 5 nisbi nemde

kurutulmuştur. Kurutulmuş film içerisindeki esensiyel yağın konsantrasyonu

sırasıyla 68.3, 136.6, 204.9 ve 273.2 mg/g film olarak hesaplanmıştır. Kurutulan

filmler Teflon® tepsilerden çıkarıldıktan sonra oda sıcaklığında desikatörde % 40 ±5

nisbi nemde muhafaza edilmiştir.

Peynir altı suyu proteini izolatı (% 5 w/v) solüsyonu

Gliserol ilavesi(% 3,3 w/v)

pH ayarlaması

Isıtma 90±2°C

Candelilla Mumu ilavesi (% 0,8 w/v)

Süzme

Antimikrobiyal madde ilavesi

Homojenizasyon 2 dakika

Oda sıcaklığında soğutma 1,5 saat

Vakumla solüsyon içerisindeki havanın uzaklaştırılması 30 dakika

Teflon® tepsilere döküm

35°C, % 45 ± 5 nisbi nemde kurutma

Teflon® tepsilerden yenilebilir filmin ayrılması

25 °C ve % 40 ±5 nisbi nemde depolama

Şekil 3.1. Protein kaynaklı yenilebilir film üretiminin akım şeması

38

3.2.2. Yenilebilir Film Örneklerin Fiziksel Özelliklerinin Belirlenmesi

3.2.2.1. Yenilebilir Filmlerin Ağırlıklarının ve Kalınlıklarının Ölçülmesi

Film kalınlığı 0.0001 mm hassasiyetteki dijital mikrometre ile (Digimatic

Micrometer, Mitutoyo, Japonya) ölçülmüştür. Filmlerden kesilen diskler arasından

rastgele seçilen 12 diskte ölçüm yapılmıştır. Filmler çapı 8.64 mm olan kesici kalıp

ile kesilerek her bir diskin ağırlığı tartılmıştır. Ortalama disk ağırlığı 0.0149 g,

ortalama disk film kalınlığı 0.2458 mm olarak tespit edilmiştir.

3.2.2.2. Yenilebilir Filmlerin Gerilme Kuvvetlerinin ve % Uzama Miktarlarının

Ölçülmesi

Baharat ekstraktı ilaveli filmler ile kontrol filmlerinin gerilme kuvvetleri ve % uzama

miktarları D882-91 (ASTM, 1992) standart metodu kullanılarak Lloyd LR5K Plus

(Lloyd Instruments Ltd, Hants UK) mukavement test cihazı ile oda sıcaklığında

belirlenmiştir. Her bir film örneği 1.25x10 cm boyutlarında kesildikten sonra 50

mm/dakika çekme kuvveti altında paralelli olarak ölçülmüştür.

3.2.3. Çeşitli Baharat Uçucu Yağları Katkılı Yenilebilir Filmlerin

Antimikrobiyal Özelliklerinin Belirlenmesi

3.2.3.1. Kültür Hazırlanması

L. plantarum MRS buyyonda 32°C’de, E. coli O157:H7, L. monocytogenes, S.

aureus, and S. Enteritidis BHI buyyon içeisinde 37°C’de 24 saat süreyle

geliştirilmiştir.

39

3.2.3.2. Baharat Uçucu Yağları Katkılı Yenilebilir Filmlerin Antimikrobiyal

Özelliklerinin Belirlenmesi

Peynir altı suyu proteinleri izolatından üretilen yenilebilir filmlerin alanı ölçme

metoduna göre katı besiyeri kullanılarak L. plantarum, S. Enteritidis, E. coli

O157:H7, L. monocytogenes ve S. aureus bakterlerine karşı antimikrobyal etkileri

belirlenmiştir. İnkübasyon sonucunda gelişen her bir kültürden 200 µl bakteri kültürü

(koloni sayısı of 1 x108 kob/ml) 10 ml erimiş BHA’ a aşılanark katı besiyeri üzerine

ilave edilmiştir. Disk şeklinde kesilen (çap=8,64mm) PPİ filmler petri kutusunun

ortasına gelecek şekilde besiyeri üzerine yerleştirilip 37°C’de 24 saat inkübasyona

bırakıldı. L. plantarum CO2 ‘li anaerobik, diğer mikroorganizmalar ise aerobik

inkübatörlere yerleştirilmiştir. İnkübasyon sonucunda disk şeklinde kesilen filmlerin

etrafında zon gözlenmiştir ve bu zonların büyüklüğü ölçülerek belirlenmiştir. Toplam

zon alanı ölçülüp içerisinden film alanı çıkartıldıktan sonra kalan kısım inhibisyon

zonu (cm2) olarak belirtilmiştir.

3.2.4. Baharat Uçucu Yağları Katkılı Yenilebilir Filmlerin Kaşar Peyniri

Üzerine Uygulanması

Peynir altı suyu proteini kaynaklı yenilebilir filmlerin antimikrobiyal özelliklerinin

belirlenmesinden sonra % 2 konsantrasyonunda esensiyel yağ içeren filmlerin daha

iyi derecede antimikrobiyal aktivite gösterdiği belirlenmiş ve buna göre örnekleme

dağılımı yapılmıştır. Tüm örnekler için şekil 3.1’de belirtildiği gibi % 2

antimikrobiyal madde veya esensiyel yağ içerecek şekilde peynir altı suyu proteini

kaynaklı yenilebilir filmler üretilmiştir. Pozitif kontrol grubu için S. Enteritidis, E.

coli O157:H7, L. monocytogenes ve S. aureus suşlarına karşın nisin ilaveli,

Penicllium sp. küfüne karşı da natamisin katkılı yenilebilir filmler üretilmiştir. Kaşar

peynirinden izole edilen Penicllium sp. Malt Ekstrakt Buyyon (MEB) içerisine

aşılanarak 7 gün süreyle 150 rpm devirde çalkalamalı inkübatörde geliştirilmiştir.

Kullanılan tüm suşlara karşı ayrı ayrı kekik, biberiye ve sarımsak ilaveli yenilebilir

filmler üretilmiştir. Pozitif kontrol grubu için esensiyel yağ ve antimikrobiyal madde

içermeyen yenilebilir filmler üretilmiştir. Ayrıca yenilebilir film içermeyen,

40

mikroorganizma solüsyonuna batırılmış negatif kontrol grupları da çalışmaya dahil

edilmiştir.

Üretilen filmler 4×4 cm ebatlarında kesilmiş ve steril kabin (ESCO AirStream Class

II, Singapur) içerisinde UV ışık (JG-ZSZ-30W) altında 30 dakika süreyle steril

edilmiştir.

Dilim kaşar peynirleri 4×4 cm ebatlarında kesilmiş ve 10 saniye süreyle 108 kob/ml

bakteri veya 107 kob/ml küf solüsyonu içerisine bekletildikten sonra steril havlu

üzerinde kurutulmuştur. Daha sonra aynı ebatlardaki steril edilmiş iki adet yenilebilir

film arasına yerleştirilmiştir. Hazırlanan örnekler 12.000 ml O2/m2/24 h at 1 atm,

23°C, 0% RH oksijen geçirgenliğine sahip esnek (Cryovac, Division of Sealed Air

Corporation, A.B.D.) ambalajlar içerisine konarak ısıl kapatma makinesiyle (PFS-

300 Impulse Sealer, MTM Corp., Çin) kapatılmıştır. Örnekler 7°C’de 15 gün süreyle

depolanmış ve bu süre içerisinde 1., 7. ve 15. günlerde mikrobiyal analizler yapılarak

baharat uçucu yağları katkılı yenilebilir filmlerin etkileri belirlenmiştir.

Çizelge 3.1. Örnekleme Dağılımı

S. Enteritidis

E. coli O157:H7

L. monocytogenes

S. aureus

Penicllium sp. Kontrol

Kekik-PPİ film Se-K Ec-K Lm-K Sa-K P-K K

Sarımsak-PPİ film Se-S Ec-S Lm-S Sa-S P-S S

Nisin-PPİ film Se-N Ec-N Lm-N Sa-N - N

Natamisin-PPİ film - - - - P-Nat NAT

Kontrol- PPİ film Se-C Ec-C Lm-C Sa-C P-C C

Bulaştırılmış Filmsiz Se Ec Lm Sa P -

Bulaştırılmamış/ PPİ filmsiz SKP

41

3.2.4.1. Kaşar Peyniri Örneklerinin Kimyasal Analizleri

Kaşar peyniri örneklerinde asitlik, pH, yağ, kuru madde, tuz analizleri yapılmıştır

(Anonim, 1990). Örneklerin protein içeriği Kjeldahl metodu ile tespit edilmiştir

(AOAC, 1996).

Asitlik Tayini; Kaşar peyniri örneklerinin asitlik tayininde 25gr örnek fenol ftalein

varlığında 0.25 N NaOH çözeltisi ile titre edilerek; titrasyon sonucunda harcanan

miktar direkt olarak büretten kaydedilerek sonuç bulunmuştur.

pH Tayini; Kaşar peyniri örneklerinin pH değerleri İnolab (WTW, Measurement

System, ABD) pH metre kullanılarak ölçülmüştür.

Yağ Tayini; Kaşar peyniri örneklerinin yağ değerleri Gerber yöntemi kullanılarak

ölçülmüştür. Bu yöntemde Gerber peynir bütirometresinin kadehçik kısmının içine

tartılmış olan 3 g. peynir örneğinin üzerine 10 ml d=1.5 H2SO4 konularak 70°C’lik

su banyosunda örnek eritilmiştir. Eritilmiş olan örnek üzerine önce 1 ml amil alkol,

sonra bütirometrenin 35 taksimatına kadar d=1.5 H2SO4 katılarak ve bütirometrenin

ağzı lastik tıpayla kapatılıp 10 dakika santrifüj edilmiştir. Santrifüj işleminden sonra,

bütirometre skalasından % g olarak yağ miktarı okunmuştur.

Kuru madde Tayini; Kaşar peyniri numuneleri için önceden etüvde kurutulup,

tartımı alınan kurutma kabı içerisine 5 g peynir örneği alınmış ve etüvde 105 °C’ de

sabit ağırlığa gelene kadar kurutulmuştur. Kurutulan örnekler desikatör içine

yerleştirilerek oda sıcaklığına getirilmiştir. Tartımlar hassas terazi (Metler Toledo,

AB204, İsviçre) kullanılarak yapılmıştır. Sonuçlar yüzde olarak hesaplanmıştır.

% KM= 1002

1 ×−−

MMMM

M=Kurutma kabı ağırlığı (g)

M1=Kurutma kabı ve kalıntının ağırlığı (g)

M2=Numune ve kurutma kabı ağırlığı (g)

42

Tuz Tayini; Yaklaşık 5 g peynir örneği saf su ile havanda ezilerek sulu kısım 500

ml’lik ölçülü balona alınıp saf suyla çizgisine tamamlanmıştır. Süzüntüden 25 ml

alınarak K2CrO4 (potasyum kromat) indikatörü varlığında 0,1 N AgNO3 (gümüş

nitrat) ile kalıcı kiremit kırmızısı renk oluşuncaya kadar titre edilmiştir. Harcanan

gümüş nitrat miktarına göre % tuz hesaplanmıştır.

10000585,0% ×

×

=P

GTuz

Formülü kullanılarak hesaplanmıştır. Formülde

G: Titrasyonda harcanan 0,1 N gümüş nitrat çözeltisi (mL)

P: Titrasyonda kullanılan örnek miktarı (mL)

Protein Tayini; Peynir numunelerinde örnek hazırlama Gripon ve ark., (1975) ’na

göre yapılmıştır. 100 mL’lik bir behere 10 g peynir örneği tartılmış, 50 mL’lik ayrı

bir behere 40 mL 0.5 M trisodyum sitrattan (pH 7) konmuştur. Sitrat çözeltisi çok

yavaş ve dikkatlice örneklere katılmıştır. 40˚C’lik su banyosunda 15-20 dakika

düzene yerleştirilen beherler çalkalanarak tutulmuş ve daha sonra blenderde 30

saniye süre ile 4 kez ve aralardaki boşluk 30 saniye olmak üzere çalkalanmıştır. 200

mL’lik balon jojeye aktarılarak 2 kez yıkama yapılmıştır. Blenderdeki karıştırmada

ilk 4 çalkalama, en yüksek devirde; yıkamalarda yavaş devirde yapılmıştır. Balon

jojeye alınan yıkanmış örneklerin köpüğü kayboluncaya kadar beklenilmiş ve 200

çizgisine tamamlanmıştır. Bu hazırlanan örnekten tam 2 mL (0.1 g) peynir örneği

alınarak Kjeldahl düzeneğinde toplam azot tayini yapılmıştır.

( )[ ]W

NVVAzot Bs ×−×=

4007,1%

formülü kullanılarak azot miktarı hesaplanmıştır. Formülde

N: 0.1 N HCl in normalitesi,

VS: örnek için harcanan 0.1 N HCl miktarı (mL)

VB: şahit için harcanan 0.1 N HCl miktarı (mL)

W: örnek ağırlığı (g) dır.

(örnekteki peynir miktarı 0.24 gr dır).

43

Yakma ve Destilasyon İşlemi; Örnek hazırlamadan sonra Kjeldahl metodu

uygulanmış ve bu metoda göre peynirde toplam azot tayini için 2 mL Kjeldahl

balonuna konulmuştur. Örnek üzerine 1 mL bakır sülfat, 15 g potasyum sülfat, 25

mL sülfürik asit ilavesinden sonra 2.5 saat yakma ünitesinde (Gerhardt, Turbotherm,

Germany) nötralizasyon düzeneğine (% 16 lık NaOH) bağlı olarak yakılmıştır.

Yakma işlemi bitiminde tüpler oda sıcaklığına geldikten sonra destilasyona

(Vapodest, Gerhardt, Almanya) alınmıştır. Destilasyonda % 4 lük indikatörlü borik

asitten her örnek için 50 mL kullanılmıştır. Her örnek yaklaşık 3 dakika destile

edilmiştir. Destilasyon ünitesinde kullanılan NaOH % 32 liktir. Destilasyondan sonra

0.1 N HCl ile destilat titre edilerek harcanan miktar kaydedilmiştir. % Azot miktarı

AOAC (1996)’ya göre formülize edilerek bulunmuştur. % Protein miktarı, % azot

değerinin 6.38 katsayısı ile çarpılması ile elde edilmiştir.

3.2.4.2. Kaşar Peyniri Örneklerinin Mikrobiyolojik Muayenesi

Örneklerinin mikrobiyolojik özelliklerinin belirlenmesi amacıyla 0., 7. ve 15.

günlerde örnek (4x4 boyutunda kaşar peyniri) steril olarak alınıp peptonlu su ile

vortekste karşılaştırılmıştır. Ön denemelere göre dilüsyonlar hazırlanarak analizler

yapılmıştır (Anonim, 1990). İnkübasyon sonucunda 30-300 adet koloni ihtiva eden

petrilerde sayım yapılmıştır. Verilen sonuçlar 4x 4 peynir dilimlerinin yüzey alanı

dikkate alınarak logaritmik skalada kob/ 32 cm2 olarak hesaplanmıştır.

E. coli O157:H7 Sayısının Belirlenmesi; Hazırlanan dilüsyonlardan 1 mL örnek

steril petri kutularına alınmış ve 45°C’ ye kadar soğutularak üzerine VRB agardan 15

mL dökülmüştür. Besiyeri donduktan sonra ikinci bir kat VRB agar dökülerek 37°C

’de 2 gün inkübe edilmiştir. İnkübasyon sonunda koloniler sayılmış ve E. coli

O157:H7 sayısı log10 kob/ 32 cm2 olarak hesaplanmıştır (Anonim, 1990).

S. Enteritidis Sayısının Belirlenmesi; Hazırlanan dilüsyonlardan 1 mL örnek steril

petri kutularına alınmış ve 45°C’ ye kadar soğutulmuş BHI agar’dan 15 mL petri

kutusuna dökülerek 37°C ’de 2 gün inkübe edilmiştir. İnkübasyon sonunda koloniler

44

sayılmış ve Salmonella Enteritidis sayıları log10 kob/ 32 cm2 olarak hesaplanmıştır

(Anonim, 1990).

L. monocytogenes Sayısının Belirlenmesi; Hazırlanan dilüsyonlardan 1 mL örnek

steril petri kutularına alınmış ve 45°C’ ye kadar soğutulmuş BHI agar’dan 15 mL

petri kutusuna dökülerek 37°C ’de 2 gün inkübe edilmiştir. İnkübasyon sonunda

koloniler sayılmış ve L. monocytogenes sayıları log10 kob/ 32 cm2 olarak

hesaplanmıştır (Anonim, 1990).

S. aureus Sayısının Belirlenmesi; Hazırlanan dilüsyonlardan 1 mL örnek steril petri

kutularına alınmış ve 45°C’ ye kadar soğutulmuş BHI agar’dan 15 mL petri kutusuna

dökülerek 37°C ’de 2 gün inkübe edilmiştir. İnkübasyon sonunda koloniler sayılmış

ve Staphylococcuc aureus sayıları log10 kob/ 32 cm2 olarak hesaplanmıştır (Anonim,

1990).

Penicllium sp. Sayısının Belirlenmesi; Hazırlanan dilüsyonlardan 1 mL örnek steril

petri kutularına alınmış ve 45°C’ ye kadar soğutulmuş PDA agardan 15 mL petri

kutusuna dökülerek 27°C ’de 5 gün inkübe edilmiştir. İnkübasyon sonunda koloniler

sayılmış ve Penicillium sp. sayısı log10 kob/ 32 cm2 olarak hesaplanmıştır (Anonim,

1990).

3.2.5. İstatiksel Değerlendirme

Bu araştırmada, deneme deseni tesadüfi bloklar deseni (Randomized Block Design)

olarak seçilmiştir. Denemeler üç tekerrür ve iki paralelli yapılmış ve tüm analizler de

her tekerrür için iki paralel olarak düzenlenmiştir. Araştırma sonuçları varyans

analizi (General Linear Model) ile incelenmiş ve ortalamaların farkının önemli

(p<0,05) olup olmadığı SAS istatistik programının DUNCAN çok yönlü değişim

testi ile belirlenmiştir (SAS, 2003).

45

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA

4.1. Baharat Uçucu Yağları katkılı Yenilebilir Filmlerin Antimikrobiyal Özellikleri Baharat ekstraktları artan oranlarda PPİ film içerisine katılmış ve test

mikroorganizmalarına karşı zon inhibisyon alanları ölçülmüştür (Çizelge 4.1). Test

mikroorganizmalarına karşı % 1 oranında kekik ekstraktı içeren filmler zon

inhibisyonu tespit edilmezken, minimum % 2 oranında kekik uçucu yağları içeren

filmlerde antimikrobiyal etki belirlenmiştir (Çizelge 4.1). En geniş zon inhibisyon

alanı % 4 kekik yağı içeren filmlerde S. aureus, S. Enteritidis, ve L. monocytogenes’e

karşı tespit edilmiştir (P<0.05). Konsantrasyon miktarındaki artış S. Enteritidis, E.

coli O157:H7, L. monocytogenes ve S. aureus örneklerinde de zon alanınının artışına

neden olurken L. plantarum ‘a etki etmemiştir. (P>0.05). Test mikroorganizmalarına

karşı % 2 kekik katkılı filmlerin inhibisyon zon alanı fotoğrafları Şekil 4.1’ de

gösterilmiştir.

Çizelge 4.1. Test mikroorganizmalarına karşı esensiyel yağlar katılmış PPİ filmlerin

antimikrobiyal aktivitesi

Zon İnhibisyonu (mm2) Bakteri

% Film Solüsyonundaki Konsantrasyon Kekik Sarımsak Biberiye

Escherichia coli O157:H7

1 2 3 4

0 d

18.99 c

28.62 b

37.09 a

0c

0c

9.30b

11.36a

0 0 0 0

Staphylococcus aureus

1 2 3 4

0d

33.65c

37.09b

43.07a

0c

0c

11.36b

13.45a

0 0 0 0

Salmonella Enteritidis

1 2 3 4

0d

30.28c

34.33b

40.59a

0c

0c

8.43b

10.48a

0 0 0 0

Listeria monocytogenes

1 2 3 4

0d

29.61c

34.33b

41.65a

0c

0c

9.89b

11.96a

0 0 0 0

Lactobacillus plantarum

1 2 3 4

0d

9.30c

11.96b

13.45a

0c

0c

6.13b

9.21a

0 0 0 0

Aynı baharat ekstraktına sahip farklı üstsel harflerle gösterilen inhibisyon alanları istatistiksel olarak farklıdır.(P < 0.05).

46

Şekil 4.1. Test mikroorganizmalarına karşı % 2 kekik katkılı PPİ filmlerin inhibisyon

zonu alanları.(a) Kontrol; (b) S. aureus; (c) E. coli O157:H7; (d) L. monocytogenes;

(e) L. plantarum ve (f) S. Enteritidis

47

Test mikroorganizmalarına karşı kekik yağı katılmış yenilebilir filmlerin inhibisyon

zon alanları Şekil 4.2.` de görülmektedir. Dadalıoğlu ve Evrendilek (2004) yaptıkları

çalışmalarında kekik esensiyel yağını E. coli O157:H7, L. monocytogenes, S.

Typhimurium and S. aureus gibi gıda patojenlerine karşı kullanmış ve bu

mikroorganizmalara karşı yüksek oranda inhibitor etki tespit etmişlerdir. Baydar vd.

(2004) 1/100 konsantrasyonunda kekik yağının E. coli üzerinde inhibitör etki

gösterdiğini tespit etmişlerdir. Araştırmacılar bu inhibitör etkinin karvakrol ile p-

simen’den kaynaklandığını belirtmişlerdir. Karvakrol Gram negatif bakterilerin dış

memranlarını parçalayarak lipopolisakkaritleri hücreden ayırırken sitoplazma

membranından ATP geçişini arttırmaktadır (Burt, 2004). Bir başka çalışmada ise % 1

kekik esensiyel yağı içeren kalsiyum kazeinat PPİ-karboksimetil selüloz filmin et

yüzeyi üzerinde E. coli O157:H7 ve Pseudomonas sp.’e karşı etkili olduğu tespit

edilmiştir (Oussallah vd., 2004).

Şekil 4.2. Test mikroorganizmalarına karşı kekik katılmış yenilebilir filmlerin

inhibisyon zon alanları.

Sarımsak esensiyel yağını % 1- 2 oranında içeren PPİ filmler test

mikroorganizmalarının hiç birine karşı inhibitor etki göstermemiştir (Şekil 4.3).

Katılan konsantrasyon miktarı % 3’e çıkarıldığında test bakterilerine karşı önemli

derecede inhibisyon sağlanmıştır (P<0.05). Konsantrasyon miktarı % 4 iken en

48

yüksek zon alanları sırasıyla S. aureus (13.45 mm2) ve L. monocytogenes (11.96

mm2) bakterilerine karşı belirlenmiştir. Pranoto vd. (2005) yaptıkları çalışmada da

benzer sonuçlar elde etmiştir. Yapılan çalışmada sarımsak yağı ilaveli aljinat

filmlerde S. aureus ve Bacillus cereus, E. coli ve S. Typhimurium test

mikroorganizmalarına göre daha duyarlı olmuştur (Pranato, 2005).

Şekil 4.3. Test mikroorganizmalarına karşı sarımsak katılmış yenilebilir filmlerin

inhibisyon zon alanları.

Biberiye ilaveli PPİ filmler test mikroorganizmalarının hiçbirine karşı antimikrobiyal

etki göstermemiştir. Yapılan çalışmalarda biberiye esensiyel yağının bazı patojen

mikroorganizmalara karşı sıvı besiyeri içerisinde antimikrobiyal etki gösterdiği

gözlenmiştir (Smith-Palmer vd., 1998; Hammer vd.,1999; Pintore vd., 2002). Bu

çalışmada ve diğer çalışmalarda inhibitör etkide görülen bu farklılığın nedeni,

esensiyel yağ içerisinde bulunan bileşiklerin biyolojik özelliklerinin farklı

olmasından kaynaklanabilir.

4.2. Yenilebilir Filmlerin Gerilme Kuvvetleri ve % Uzama Miktarları

Gerilme kuvveti, filmin kuvvetini ifade ederken, % uzama (kopma öncesi uzama),

kopmadan önceki filmin gerilme kabiliyetini ifade eder. Her iki özellikte ambalaj

materyali için çok önemli özelliklerdir (Krochta ve Johnston, 1997). Peynir altı suyu

49

proteinleri izolatından üretilen yenilebilir filmlerin gerilme kuvvetleri ve % uzama

miktarları Şekil 4.4. ve Şekil 4.5 ’de sunulmuştur. Gerilme kuvveti sırasıyla en

yüksek biberiye, kontrol grubu, kekik veya sarımsak katkılı PPİ filmlerde

görülmüştür. Kekik veya biberiye katkılı PPİ filmlerde katılan uçucu yağ miktarı

arttıkça gerilme kuvveti de artış gösterirken sarımsak katkılı PPİ filmlerde gerilme

kuvvetinde düşme gözlenmişitir (P<0,05). PPİ filmlerin % uzama miktarları gerilme

kuvvetleri ile paralellik göstermiştir. Biberiye yağı katkılı PPİ filmler en yüksek %

uzama miktarına, sarımsak ekstraktı katkılı PPİ filmler en düşük % uzama miktarına

sahip bulunmuştur. Han (2000) polimerik filmlere katılan antimikrobiyal maddelerin,

filmin düzensiz yapılarının bulunduğu bölgelere yerleştiği ve filmlerin mekanik

özelliklerini etkilemediğini belirtilmiştir. Buna karşın yenilebilir filmlerin bariyer ve

mekanik özellikler üzerine yapılan araştırmalarda da film solüsyonuna candelilla ve

carnauba mumu katkısı ile gerilme kuvvetini arttarken % uzamanın azaldığı tespit

edilmiştir (Kim ve Ustunol, 2001a; Chick ve Hernandez, 2002). Solüsyondaki yağ

oranı arttıkça gerilme miktarı artmakta ve % uzama azalmaktadır. Kekik ve biberiye

yağlarının protein izolatına sıkı şekilde bağlanarak filmin kopma direncini ve %

uzama miktarlarını arttırdığı düşünülmektedir.

C: Kontrol, K1: %1 Kekik, K2: %2 Kekik, K3: %3 Kekik, K4: %4 Kekik

B1: %1 Biberiye, B2: %2 Biberiye, B3: %3 Biberiye, B4: %4 Biberiye S1: %1 Sarımsak, S2: %2 Sarımsak, S3: %3 Sarımsak, S4: %4 Sarımsak

Şekil 4.4. Yenilebilir Filmlerin Gerilme Kuvvetleri

50

C: Kontrol, K1: %1 Kekik, K2: %2 Kekik, K3: %3 Kekik, K4: %4 Kekik

B1: %1 Biberiye, B2: %2 Biberiye, B3: %3 Biberiye, B4: %4 Biberiye S1: %1 Sarımsak, S2: %2 Sarımsak, S3: %3 Sarımsak, S4: %4 Sarımsak

Şekil 4.5. Yenilebilir Filmlerin % Uzama Miktarları

Pranoto vd. (2005) yaptıkları çalışmada % 0.1-0.4 oranında sarımsak yağı içeren

antimikrobiyal aljinat film üretmişlerdir. Bu filmlerde sarımsak yağı konsantrasyonu

artarken gerilme gücü azalmış, uzama miktarı çok az artış göstermiştir. Sarımsak

yağının aljinat içerisinde bulunması ağ yapının oluşumuna yardımcı olan kalsiyum

iyonları tarafından hızlandırılan iyonik reaksiyonları durdurmaktadır. Bu nedenle

yüksek miktarda katılan sarımsak yağı gerilme miktarının daha fazla azalmasına

neden olmuştur. Cagri vd. (2001) yaptıkları çalışmada p-aminobenzoik asit ve sorbik

asit katkılı PPİ filmlerin mekanik özelliklerini incelemişlerdir. PPİ film solüsyonu

içerisindeki antimikrobiyal madde miktarı artıkça genel olarak düşük gerilme kuvveti

ve daha yüksek % uzama değerlerine sahip filmler elde etmişlerdir. Bunun nedeni bu

moleküller proetin zincirleri arasına girerek proteinlerin amid grupları ile hidrojen

bağları oluşturmuştur (Kester ve Fennema, 1986). Bu protein zincirleri arasindaki

azalan interaksiyonlar esneklik artışına neden olmaktadır. Bu maddeler PPİ film

içerisinde plastikleştirici etki yaparak % uzamayı arttırırken, gerilme kuvvetini

azaltmaktadır. Bu çalışmada da kekik ve sarımsak katkılı PPİ filmlerin gerilme

kuvveti sonuçları verilen literatürlere benzerlik göstermektedir.

51

4.3. Çeşitli Antimikrobiyal ve Antifungal Katkılı Yenilebilir Filmlerin Kaşar

Peyniri Üzerine Uygulanması

Çalışmada kullanılan dilim kaşar peynirlerinin kimyasal özellikleri Çizelge 4.2.’de

verilmiştir.

Çizelge 4.2. Kaşar peynirlerinin kimyasal özellikleri

Örnek Grubu %Yağ % Tuz % KM Asitlik

(SH) pH % Protein

1 28,0 2,5 54,3 70 5,53 25,0

2 26,0 2,7 55,2 72 5,75 24,5

3 27,5 2,6 55,9 74 5,80 26,0

Biberiye yağının test patojenlerine karşı zon inhibisyonu metoduyla antimikrobiyal

özelliği tespit edilmemiştir. Yapılan ön çalışmalarda da biberiye ekstraktı ilaveli film

içeren kaşar peyniri örneklerinde patojen mikroorganizma miktarında herhangi bir

azalma olmamıştır. Bu nedenle dilim kaşar peynir örneklerine biberiye yağı katkılı

film materyali uygulaması yapılmamıştır.

Ambalajlanan peynir örneklerinde 15 günlük soğuk depolama süresi boyunca 1., 7.

ve 15. günlerde mikrobiyal analizler yapılarak çeşitli antibakteriyal ve antifungal

katkılı filmlerin test patojenlerle bulaştırılmış kaşar peyniri örneklerine etkisi

belirlenmiştir. Peynirlerde yaygın olarak kullanılan antimikrobiyal maddelerden nisin

ve natamisin baharat ekstraktlarının etkilerini karşılaştırmak amacıyla çalışmaya

dahil edilmiştir. Baharat yağı katılmış PPİ filmlerin, patojen bakterilerle kontamine

edilmiş dilim kaşar peyniri örneklerine olan etkisi nisin katkılı PPİ filmlerle,

antibakteriyal madde katılmamış PPİ filmlerle ve film kaplaması uygulanmamış

dilim kaşar peyniri örnekleriyle karşılaştırılması yapılmıştır. Kaşar peyniri

örneklerinde önemli sorun yaratan Penicillium sp. e karşı etkisi ise bu küf ile

kontamine edilmiş kaşar peyniri örneklerinin, baharat yağı katılmış PPİ filmlerin,

natamisin katkılı filmlerle, katkısız filmlerle ve film kaplaması uygulanmamış kaşar

peyniri örnekleriyle karşılaştırılmıştır.

52

E. coli O157:H7 bulaştırılmış kaşar peyniri örneklerinde 1. günde PPİ film

içermeyen kontrol örneğine göre (8.22 log10 kob/cm2 ) kekik ekstraktı içeren PPİ film

ile kaplanmış kaşar peyniri örneğinde (6.74 log10 kob/cm2) önemli derecede 1.48 log

azalma saptanmıştır (P<0.05) (Şekil 4.6).

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

Ec-K Ec-S Ec-N Ec-C Ec

Log

kob/

cm2

1.gün 7.gün 15.gün

Şekil 4.6. Depolama süresi boyunca E. coli O157:H7 bulaştırılmış kaşar peyniri

örneklerinin mikrobiyal değişim düzeyleri

Kekik yağı katkılı PPİ film içeren örnekler ile nisin ilaveli PPİ film içeren örneklerde

1. günde benzer mikrobiyal azalma gözlemlenmiştir (P>0.05). Kekik yağı içeren PPİ

film katkılı örneklerde 7. günde 6.21 log kob/cm2 olan mikroorganizma miktarı 15.

günde 5.48 log10 kob/cm2’ye azalmıştır (P<0.05). Qussalah vd. (2004) yaptıkları

çalışmada % 1 kekik katkılı PPİ filmleri biftek üzerine uygulamış ve E. coli

O157:H7 miktarının önemli derecede azaldığını tespit etmişlerdir. Sarımsak yağı

katkılı PPİ film içeren örnekler ile PPİ film içermeyen kontrol örnekleri arasında 1.

günde farklılık önemli bulunmuştur (P<0.05). PPİ film içermeyen örnekler ile

antimikrobiyal bulunmayan kontrol PPİ filmi ile kaplanmış örnekler arasında 1.

günde, mikrobiyal azalmadaki 0.33 log farklılık dikkat çekmiştir (P<0.05). Pranoto

vd. (2005) Nutrient buyyona ilave edilen % 0.1 sarımsak yağı 4 saat inkübasyon

periyodu sonunda E. coli miktarını 2.28 log azaltmış olduğunu belirtmişlerdir. Bu

sonucun PPİ filmin oksijen bariyeri özelliğinden kaynaklandığı düşünülmektedir.

Sarımsak yağı ve nisin katkılı PPİ filmle kaplanmış kaşar peyniri örneklerinde 7.

53

günden sonra mikroorganizma düzeyinde önemsiz bir artış gözlenmiştir. PPİ film

içermeyen kontrol örneğine göre kekik yağı katkılı PPİ film içeren örneklerde 15.

günde önemli olarak 2.84 log azalma gözlenirken, nisin ilaveli PPİ film içeren

örneklerde 2.12 log azalma belirlenmiştir. E. coli O157:H7 ile bulaştırılmış

örneklerde en fazla azalma sırasıyla kekik, sarımsak veya nisin ilaveli filmler içeren

örneklerde olmuştur (Çizelge 4.3).

Çizelge 4.3. Araştırmada yapılan uygulamaların LSD testi analizi ile Ağırlıklı

Ortalamalarının İstatstiksel Olarak Karşılaştırılması

Örnekler E. coli O157:H7 S. aureus S.

Enteritidis L. monocytogenes

Penicillium sp.

(-) Kontrol 8,18a 8,03a 8,21a 8,35a 7,60a

(+) Kontrol 8,02a 7,85a 7,99a 8,01b 7,52a

Sarımsak 6,41b 6,47b 6,47b 6,46c 7,07b

Kekik 6,08c 6,27b 6,30b 6,42c 6,77c

Nisin 6,17c 6,16b 6,29b 6,08d -

Natamisin - - - - 6,31d

Aynı satır ve sütünde farklı üst karakterler ile belirtilen değerler istatistiksel olarak farklıdır (P < 0.05).

Salmonella Enteritidis bulaştırılmış peynir örneklerinde 1. günde PPİ film içermeyen

kontrol örneğine (8.06 log10 kob/cm2 ) göre kekik yağı içeren PPİ film ile kaplanmış

örneklerde (6.99 log10 kob/cm2) 1.11 log mikrobiyal azalma tespit edilmiştir

(P<0.05) (Şekil 4.7). En etkin azalma 1. günde nisin ilaveli PPİ filmle kaplanmış

örneklerde gözlenmesine karşın, bu grup ile kekik ekstraktı ilaveli PPİ filmle

kaplanmış örnekler arasında önemli bir farklılık bulunmamıştır. Hoffman vd. (2001),

yaptıkları çalışmada zein kaynaklı film içerisine nisin ilave ederek filmin

antimikrobiyal etkisini belirlemişlerdir. Sonuçta, çalışmamızdan farklı olarak nisin

ilaveli filmin S. Enteritidis’e karşı önemli bir inhibitör etki göstermediğini

belirtmişlerdir. Ancak Stevens vd. (1991) 50 µg/ml nisin ve 20 mM EDTA ilaveli

sıvı besiyerinde S. Enteritidis’in 3.6 log azaldığını bulmuştur. Depolama süresi

sonunda en fazla azalma kekik ekstraktı ilaveli PPİ film ile kaplanmış örneklerde

olmuştur. Antibakteriyel içermeyen filmle kaplanmış kontrol grubu örnekleri, PPİ

54

film içermeyen örneklere göre daha az sayıda mikroorganizma içermelerine karşın

bu iki grup arasında 15 gün süre ile önemli bir farklılık gözlenmemiştir.

Depolamanın 7. gününden sonraki artış önemsiz bulunmuştur (P>0.05). Sarımsak

ilave edilmiş PPİ filmler nisin ve kekik katkılı PPİ filmler ile benzer özellik

göstermiştir (Çizelge 4.3)

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

Se-K Se-S Se-N Se-C Se

Log

kob/

cm2

1.gün 7.gün 15.gün

Şekil 4.7. Depolama süresi boyunca S. Enteritidis bulaştırılmış kaşar peyniri

örneklerinin mikrobiyal değişim düzeyleri

L. monocytogenes ile bulaştırılmış peynir örneklerinde 1. günde PPİ film içermeyen

kontrol örneğine (8,34 log10 kob/cm2 ) göre kekik yağı katkılı PPİ film ile kaplanmış

örneklerde (7.15 log10 kob/cm2) 1,19 log azalma tespit edilmiştir (P<0.05) (Şekil

4.8). En fazla azalma öncelikle nisin katkılı (6.35 log10 kob/cm2), daha sonra

sarımsak veya kekik ilaveli PPİ filmle kaplanmış örneklerde (6.89 log kob/cm2 ve

7.15 log10 kob/cm2) görülmüştür (Çizelge 4.3). Hoffman vd. (2001) zein kaynaklı

yenilebilir filmlerde nisin ilavesinin 48 saatlik depolama süresi sonunda L.

monocytogenes miktarında 4 log mikrobiyal azalma sağladığını bildirmiştir. Kekik

yağı içeren PPİ filmle kaplanmış örneklerde 1. gün ile 7. gün arasında önemli bir

azalma gözlenmiştir (P<0.05). Nisin ve kekik ilaveli film ile kaplanmış örneklerde 7.

gündeki L. monocytogenes düzeyleri benzer tespit edilmiştir. Depolamanın 7.

gününden sonra L. monocytogenes değerinde artış gözlenmiştir (P<0,05).

55

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

Lm-K Lm-S Lm-N Lm-C Lm

Log

kob/

cm2

1.gün 7.gün 15.gün

Şekil 4.8. Depolama süresi boyunca L. monocytogenes bulaştıılmış edilmiş kaşar

peyniri örneklerinin mikrobiyal değişim düzeyleri

S. aureus ile bulaştıılmış dilim kaşar peyniri örneklerinde 1. günde PPİ film

içermeyen kontrol örneğinde mikroorganizma düzeyi 7.71 log10 kob/cm2 iken kekik,

sarımsak veya nisin katkılı PPİ film ile kaplanmış örneklerde sırasıyla 6.66, 6.87,

6.93 log10 kob/cm2 olarak tespit edilmiştir (Şekil 4.9).

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

Sa-K Sa-S Sa-N Sa-C Sa

Log

kob/

cm2

1.gün 7.gün 15.gün

Şekil 4.9. Depolama süresi boyunca S. aureus bulaştıılmış kaşar peyniri örneklerinin

mikrobiyal değişim düzeyleri

56

Pranoto vd. (2005)’nin yaptıkları çalışmada % 0.4 oranında sarımsak yağı içeren

antimikrobiyal aljinat filmin S. aureus’a karşı inhibitör etkisi olduğu belirlenmiştir.

PPİ film içermeyen kontrol örnekleri ile 15. günde kekik ilaveli PPİ film içeren

örnekler arasında 2,15 log fark bulunmuştur. Kekik, sarımsak veya nisin ktkılı PPİ

filmler ile kaplı örneklerde birbirlerine benzer mikrobiyal değişim gözlenmiştir

(Çizelge 4.3). Diğer test mikroorganizmalarından farklı olarak baharat yağı veya

antimikrobiyal katkılı PPİ film ile kaplanmış örneklerde 1. gündeki azalma önemli

değildir (P>0.05).

Penicillium sp. ile bulaştıılmış peynir örneklerinde 1. günde en fazla etki natamisin

katkılı PPİ film ile kaplanmış örneklerde olmuştur ve 0.67 log azalma saptanmıştır

(P<0.05) (Şekil 4.10). Diğer örneklerde 1. günde önemli bir azalma gözlenmemiştir

(P>0.05). Depolamanın 7. gününden sonra bütün gruplarda istatistiksel olarak

önemsiz artış gözlenmiştir (P>0.05). PPİ film içermeyen kontrol örneklerine göre

(7.98 log10 kob/cm2) 15. günde kekik yağ katkılı filmlerde (6.78 log10 kob/cm2) 1,20

log azalma bulunmuştur (P<0.05). PPİ film içermeyen kontrol örneklerine göre

natamisin katkılı film ile kaplanmış örneklerde 1.78 log azalma belirlenmiştir

(P<0.05).

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

P-K P-S P-Nat P-C P

Log

kob/

cm2

1.gün 7.gün 15.gün

Şekil 4.10. Depolama süresi boyunca Penicillium sp. bulaştırılmış kaşar peyniri

örneklerinin mikrobiyal değişim düzeyleri

57

Bulaştırılmamış örneklerin maya-küf içeriğinde natamisin ilaveli PPİ film içeren

örneklerde 1. günde 0.33 log, 7. günde 1.45 log azalma görülmüştür. Diğer

örneklerde 1. günde önemli düzeyde azalma tespit edilmemiştir (P>0.05). PPİ film

içermeyen kontrol peynir örneğine (5.36 log10 kob/cm2) göre kekik ekstraktı ilaveli

PPİ film içeren örneklerde (4.37 log10 kob/cm2), 7. günde 0.92 log azalma

belirlenmiştir (P<0,.05). Depolamanın 1. güne göre 7. gününde kekik, sarımsak veya

natamisin katkılı PPİ film ile kaplanmış örneklerde maya-küf içeriğinde azalma

gözlenirken, 15. günde sarımsak veya natamisin katkılı PPI filmle kaplanmış

örnekler haricindeki uygulamalarda maya-küf sayısında artma tespit edilmiştir.

3.0

4.0

5.0

6.0

SKP K S N NAT C

Log

kob/

cm2

1.gün 7.gün 15.gün

Şekil 4.11. Depolama süresi boyunca mikroorganizma inoküle edilmemiş kaşar

peyniri örneklerindeki maya-küf düzeyleri

58

5. SONUÇ

Yenilebilir filmlere esensiyel yağların ilavesi gıda ambalajlamada ek bir uygulama

olup bu ekstraktların PPİ filmlerde kullanımı çok ümit vericidir. Esensiyel yağların

gıdaya direkt olarak katılması bakteri populasyonunu düşürebilmekte ve gıdaya arzu

edilmeyen yeni duyusal özellikler kazandırabilmektedir.

Araştırmanın ilk aşamasında film üretimi, üretilen filmlerin fiziksel ve mekanik

(gerilme kuvveti ve % uzama) özellikleri ile antimikrobiyal özellikleri testleri ile

belirlenmiştir. Gerilme kuvveti sırasıyla en yüksek biberiye, kontrol grubu, kekik

veya sarımsak katkılı filmlerde görülmüştür. Kekik veya biberiye katkılı filmlerde

katlan uçucu yağ miktarı arttıkça gerilme kuvveti de artış gösterirken sarımsak katkılı

filmlerde gerilme kuvvetinde düşme gözlenmişitir. PPİ filmlerin % uzama miktarları

gerilme kuvvetleri ile paralellik göstermiştir.

Sarımsak veya kekik yağı ilaveli PPİ filmler S. aureus, S. Enteritidis, L.

monocytogenes, E. coli ve L. plantarum test mikroorganizmalarına karşı biberiye

esnsiyel yağına gore daha yüksek zon inhibisyonu göstermiştir. Konsantrasyon

miktarındaki artış Gram(-) S. Enteritidis ve E. coli O157:H7ile Gram(+) L.

monocytogenes ve S. aureus örneklerinde de zon alanınının artışına neden olurken L.

plantarum inhibisyonuna etki etmemiştir. Biberiye esensiyel yağları katkılı filmlerde

zone inhibisyon alanları tespit edilmemiştir. Baharat ekstraktlarının antimikrobiyal

Gram(+) ve Gram(-) bakteri seçiciliği göstermediği de istatistiksel analizlerle

belirlenmiştir.

Bu araştırmanın ikinci aşamasında, çeşitli antibakteriyal ve antifungal ilaveli

filmlerin test patojenlerle bulaştırılmışş kaşar peyniri örneklerine etkisi

belirlenmiştir. Nisin ve natamisin peynirlerde pozitif kontrol olarak çalışmaya dahil

edilmiştir. E. coli O157:H7 veya S. aureus ile kontamine edilmiş kaşar peyniri

örneklerinde en fazla etkiyi sırasıyla kekik, nisin ve sarımsak ilaveli PPİ filmler

göstermiştir. Bu örneklerde 7. günde 1. güne gore azalma meydana gelirken 7.

günden sonra önemsiz bir artış tespit edilmiştir. S. Enteritidis veya L. monocytogenes

59

ile bulaştırılmış kaşar peyniri örneklerinde en fazla etkiyi sırasıyla nisin, kekik veya

sarımsak yağı katkılı PPİ filmler göstermiştir. Bu örneklerde de, 7. günde 1. güne

gore azalma meydana gelirken 7. günden sonra önemsiz bir artış tespit edilmiştir.

Penicillium sp. ile bulatırlmış peynir örneklerinde en fazla etki natamisin ilaveli PPİ

film ile kaplanmış örneklerde saptanmıştır. Depolamanın 1. gününde bakterilerin

aksine küf bulaştırılmış örneklerde natamisin dışındaki örneklerde bir azalma

saptanmamıştır. Depolamanın 7. gününden sonra bütün gruplarda istatistiksel olarak

önemsiz artış gözlenmiştir. Bulaştırılmamış peynir örneklerinin maya-küf içeriğinde

natamisin katkılı PPİ film içeren örneklerde 1. günde 0.33 log, 7. günde 1.45 log

azalma görülmüştür. Diğer örneklerde 1. günde önemli düzeyde azalma tespit

edilmemiştir. Kaşar peyniri örneklerinde 15 günlük depolama süresice; 1. günde

baharat ucucu yağları ilaveli örneklerde konrol örneğine göre önemli azalmalar tespit

edilmesine karşın asıl azalma 7. günde meydana gelmiştir. Bunun filme ilave edilen

baharat yağları içerisindeki uçucu yağların depolamanın ilk haftasında peynir altı

suyu proteinleri örneklerine nüfuz etmesinden kaynaklandığı düşünülmektedir.

Kullanılan ambalaj materyali yüksek oksijen geçirgenliğine sahip olduğundan uçucu

yağların konsantrasyonunu azalmasına neden olmuştur. Bu nedenle özellikle

depolamanın 7. gününden sonra mikroorganizmalar üzerine etki eden yağ miktarı

azaldığından 15. günde mikrobiyal düzeyde önemsiz artışlar tespit edilmiştir.

Yenilebilir film uygulamasıyla süt endüstrisindeki önemli problemlerden birisi olan

raf ömrünü doldurmamış olan kaşar peynirlerinde depolama süresinde karşılaşılan

küflenme ve E. coli bulaşmalarının sebep olduğu “erken sünme” problemi filme

doğal antimikobiyal maddeler katılarak önlenebilir. Geliştirilen bu ambalaj

teknolojisi ile gıda güvenliği sağlanabilir, ürünün raf ömrü uzatılabilir ve gıda

kaybının azalmasında etkili olarak bu endüstrideki gıda kayıpları azaltılabilir. Ayrıca

dış yüzeyde bulunan plastik ambalaj materyal kalınlığı azalacağından dolayı ambalaj

atıkları miktarı azalacak ve çevre kirliliği bir ölçüde önlenmiş olacaktır. İlerki

çalışmalar yenilebilir filmlerde diğer baharat ve bitki ekstraklarının etkilerinin

ölçülmesi yararlı olacaktır. Kekik veya sarımsak esensiyel yağları içeren benzer

yararlı çalışmalar sosis kaplamada veya dilimlenmiş ve tek tek paketlenmiş

peynirlerde sonuçlar sağlanabilecektir.

60

6. KAYNAKLAR

Anker, M., 1996. Edible and biodegradable films and coatings for food packaking.

The Swedish Institute For Food and Biotechnology. Goteborg, Sweden.

Anonim. 1990. Süt ve mamülleri analiz yöntemleri. Türkiye Süt Endüstrisi Genel Müdürlüğü. Ankara.

Anonim, 2002. World Health Organization, Press Release. WHO/10-25 February

2002. Anonim, 2005. Natamycin data sheet. http://hclrss.demon.co.uk/natamycin.html. AOAC. 1996. Official method 991.20. Nitrogen (Total) in milk. Kjeldahl Methods. Arora, S.D., Kaur, J., 1999. Antimicrobial activity of spices. J Antimicrob Agents,

12, 257–262. Appendini, P., Hotchkiss, j., 2002. Rewiev of antimicrobial packaging. İnnovative

Food Science & Emerging Technologie, 3, 113-126. ASTM 1992. Annual Book of ASTM Standards.Philadelphia, Pa.: American Society

for Testing and Materials. p 313-321. Baker, R.C., Baldwin, E.A., Nisperos-Carriedo, M.O., 1994. Edible coatings and

films for processed foods. In “Edible Coatings and Films to Improve Food Quality” Ed. J.M. Krochta, E.A. Baldwin and M.O. Nisperos-Carriedo, pp. 89-104. Technomic Publicating Co., Lancaster, PA.

Baldwin, E.A., 1999. Surface teratments and edible coatings in food preservation.

“Handbook of Food Preservation” Ed. M.S.Rahman, pp. 577-609. Marcel Dekker, Inc., New York.

Banerjee, R., Chen, H., 1995. Functional properties of edible films using whey

protein concentrate. Journal of Dairy Science, 78(8), 1673-1683. Baydar, H., Sagdic, O., Ozkan, G., Karadogan, T., 2004. Antibacterial activity and

compasation of esansiyal oils from Origanum, Thymbra and Satureja species with commercial impotance in Turkey. Food Control, 15, 169-172.

Benkeblia, N., 2004. Antimicrobial activityof essential oil extracts of various onions

(Allium cepa) and garlic (Allium sativum). Lebensmittel-Wissenschaft-Technologie, 37, 263–268.

Brandenburg, A.H., Weller, C.L., Testin, R.G., 1993. Edible films and coating from

soy protein. J. Food Sci. 58:1086-1089.

61

Briggs, D., Seah, M.P., editor 1990. Practical surface analysis. 2nd ed. New York: John Wiley and Sons Inc. 426 p.

Brody, A. L. 2001. What is the Hottest Food Packaging Technology Today? Food

Tech., 55 (1)82-84. Brody, A. L. 2002. Action in Active and Intelligent Packaging. Food Tech., 56 (2)

70-71. Brunner, J.R., 1977 . Milk proteins in “Food proteins”, ed. J.R. Whitaker and S.R.

Tannenbaum, pp 175- 208. Avi Publishing Co. Westport, Conn. Budavari, S., O’Neil, M.J., Smith. A., Heckelman, P.E., editors. 1989. The Merck

Index.11th ed. Rathway, N.J.: Merck and Co. 695 p. Burt, S.A., 2004. Essential oils: their antibacterial properties and potential

applications in foods: a review. International Journal of Food Microbiology, 94, 223–253.

Cagri, A,, Ustunol, Z., Osburn, W., Ryser, E.T., 2003. Inhibition of Listeria monocytogenes on hot dogs using antimicrobial whey protein-based edible casings. J Food Science, 68(1), 291–9.

Cayless, R.A., 1991. Interfacial chemistry and adhesion: The role of surface analysis

in design of strong stable interfaces for improved adhesion and durability. Surf Interface Anal 17:430-438.

Chen, H., 1995. Functional properties and applications of edible films made of milk

proteins. Journal of Dairy Science, 78, 2563–70. Charai, M., Mosaddak, M., Faid, M., 1996. Chemical composition and antimicrobial

avtivities of two aromatic plants: Origanum mojoranoz and O. Compactum Benth. Journal of Esansial Oil Resrarch, 8, 657–664.

Chick, J., Hernandez, R.J., 2002. Physical, thermal and barrier characterization of

casein-wax-based edible films. Journal of Engineering Physical Properties, 67(3), 1073–9.

Coupland, J.N., Shaw, N.B., Monahan, J., O’Riordan, E.D., O’Sullivan. M., 2000.

Modeling the effect of glycerol on the moisture sorption behavior of whey protein edible films. Journal of Food Engineering, 43, 25–30.

Cisneros-Zevallos, L., Saltveit, M.E., Krochta, J.M., 1997. Hygroscobic coatings

control surface white discolaration of peeled (minimally procesed) carots during storage. Journal of Fodd Science, 62(2), 363- 366, 398.

Cuq, B., Gontard, N., Guilbert, S., 1995. Edible films and coatings as active layers.

In: Rooney ML, editor. Active food packaging. Glasgow (U.K.): Blackie Academic and Professional, 111-135.

62

Dadalıoğlu, I., Evrendilek, G., 2004. Chemical compositions and antibacterial effects of essential oils of Turkish oregano (Origanum minutiflorum), bay laurel (Laurus nobilis), Spanish lavender (Lavandula stoechas L.), and fennel (Foeniculum vulgare) on common foodborne pathogens. Journal of Agriculture and Food Chemistry, 52, 8255-8260.

Dalgleish, D.G. 1989. Milk proteins-chemistry and physics. In “Food Prteins,” ed.

J.E. Kinsella and W.G. Soucie, pp 155- 178. Dawson, P.L., Carl, G.D., Acton, J.C., Han, I.Y., 2002. Effect of lauric acid and

nisin-impregnated soy-based films on the growth of Listeria monocytogenes on turkey bologna. Poultry Science, 81, 721–6.

Dodin, M.G., 1981. Welding mechanism of plastics: A review. J Adhes 12(2), 99–

111. Fairley, P., Monahan, J.B., German, Y.B., Krochta, J.M., 1996a. Mechanical

properties and water vapor permeability of edible films from whey protein isolate and sodium dodecyl sulfate. Journal of Agriculture Chemistry, 44, 438-443.

Fairley, P., Monahan, J.B., German, Y.B., Krochta, J.M., 1996b. Mechanical

properties and N-ethylmaleimide or cysteine. Journal of Agriculture Chemistry, 44, 3789-3792.

Fennema, O., 1996. Water and ice. In: Fennema O, editor. Food Chemistry. 3rd ed.

New York: Marcel Dekker Inc., P 65-66. Floros, J.D., Dock, L.L., Han, J.H., 1997. Active packaging technologics and

applications. Food Cosmetic Drug Packaging, 20, 10-17. Fox, P.F., Kelly, A.L., 2004. Milk Proteins: Technological Aspects. International

Dairy Symposium, Proceedings of International Dairy Symposium, page: 17-36.

Galietta, G., Di Gioia, L., Guilbert, S., Cuq, B., 1998. Mechanical and

thermomechanical properties of films based on whey proteins as affected by plasticizer and cross-linking agents. Journal of Dairy Science, 81, 3123-3130.

Garcia, M.A., Matrino, M.N., Zanitzky, N.E. 2000. Microstructural characterization

of plasticized starch-based films. Staerke, 52, 118-124. Gennadios, A., Weller, C.L., 1990. Edible films and coatings from wheat and corn

proteins. Food Technology, 44(10), 63–69. Gennadios, A., Weller, C.L., 1991. Edible films and coatings from soymilk and soy

protein. Cerael foods world. American Association of Cereal Chemists. Inc., 36(12), 1004-1009.

63

Gennadios, A., McHugh, T.H., Weller, C.L., Krochta, J.M., 1994. Edible coatings and films based on proteins. In: Krochta JM, Baldwin EA, Nisperos-Carriedo M, editors. Edible coatings and films to improve food quality. Lancaster, Pa.: Technomic Publ. Co. p 201–77.

Gontard, N., Duchez, C., Cug, J.L., Guilbert, S.,1994. Edible composite films of

wheat gluten and lipids: Water Vapour Permeability And Other Physical Properties. International Food Science Technologie, 29, 39-50.

Georgevits, L.E., inventor, 1967. March 3. Method of making a water soluble protein

container. US patent 3, 310,446. Guilbert, S., 1986. Technology and application of edible protective films. In:

Mathlouthi M, editor. Food packaging and preservation: Theory and practice. Essex (England): Elsevier Applied Science Publisher Ltd. P 371–394.

Hammer, K.A., Carson, C.F., Riley, T.V., 1999. Antimicrobial activity of essential

oils and other plant extracts. Journal of Applied Microbiology, 86, 985-990. Han, J., Lawson, L., Han, G., Han, P., 1995. A spectrophotometric method for

quantitative determination of allicin and total garlic thiosulfinates. Annals of Biochemistry, 225, 157–160.

Han, J.H., 2000. Antimicrobial food packaging. Food Technology, 54(3), 56–65. Haris, J.C., Cottrell, S.L., Plummer, S., Lloyd, D., 2001. Antimicrobial properties of

Allium sativum (garlic). Appl Microbiol Biotechnol 57, 282–286. Hernandez, R.J., 1997. Polymer properties. In: Brody AL, Marsh KS, editors. The

Wiley encyclopedia of packaging technology, 2nd ed. New York: John Wiley and Sons, Inc. p 758–65.

Hernandez, R.J., Selke, S.E., Culter, Y.D., 2000. Plastics packaging: Properties,

processing, applications and regulation, Hanser Gardner Publications: Cincinnatti, OH.

Hoffman, K.I., Han, I.Y., Dawson, P.I., 2001.Antimicobial effects of corn zein films

impregnated with nisin, lauric acid, and EDTA. Journal of Food Protection, 64(6), 885-889.

Kalia, A.N., Chaudhary, N.C., Chugh, T.D., Walia, S.K., 1977. Preliminary

antimicrobial studies of Euphorbia(Dracunculodes Lam). Indian Drugs Pharm Ind, sept-Oct, 1-3.

Kaya, S., Kaya, A., 2000. Microwave drying effects on properties of whey protein

isolate edible films. Journal of Food Engineering, 43(2), 91-96.

64

Kester, J.J., Fennema, O.R., 1986. Edible films and coatings: A review. Journal of Food Science, 40(12), 47-59.

Kim, S-J., Ustunol, Z,. 2001a. Moisture sorption isotherm and solubility of whey

protein based edible films as influenced by lipid and plasticizer type. Journal of Agriculture Food Chemistry, 49, 4388–91.

Kim, S-J., Ustunol, Z., 2001b. Thermal properties, heat sealability, and seal attributes of whey protein isolate/lipid emulsion edible films. Journal of Food Science Forthcoming.

Kim, S-J., Ustunol, Z., 2001c. Sensory attributes of whey protein isolate and

candelilla wax emulsion edible films. J. Food. Science, 66(6), 909-911. Kinsella, J.E., 1984. Milk proteins: Physiolchemical and functional properties. CRC

Critical Reviws in Food Science and nutrition, 21(3), 197- 262. Kinsella J.E., Whitehead, D.M., 1989. Proteins in whey : Chemical, Physical, and

functional properties. Adv. Food and Nutrition Research, 33, 343-438. Krochata , J.M.,1992. Control of mass transfer in food with edible coating and films.

In “Advences in food engineering”, ed. R.P. Sing and M.A. Wirakartakusmah, pp 517-538, CRC pres. Inc., Boca Raton, Fla.

Krochta, J.M., DeMulder-Johnston, C., 1997. Edible and biodegradable polymer

films: Challenges and opportunities. Food Technologie, 51(2), 61-74. Kutas, R., 1987. Great sausage recipes and meat curing. New York, N.Y.: Macmillan

Publishing Co. 227 p. Lucore, L.A., Shelhamer, T.H.., Youself, A.E., 2000. İnactivation of L.

monocytogenes scott A on artificially contaminated frankfurters by high pressure. Journal of Food Protection, 63, 662- 664.

Mahmoud, R., Savello, P.A., 1992. Mechanical properties of and water vapor

transferability through whey protein films. Journal of Dairy Science, 75, 942-946.

Mahmoud, R., Savello, P.A., 1993. Solubility and hydrolyzability of films produced

by transglutaminase catalytic crosslinking of whey protein. Journal of Dairy Science 76, 29-35.

Mate, J.I., Farankel, E.N., Krochta, J.M., 1996. Whey protein isolate edible coatings:

effection the rancidity process of dry roasted peanuts. Journal of Agriculture and Food Chemistry, 44, 1736-1740.

Maynes, J.R., Krochta, J.M., 1994. Properties of edible films from total milk protein.

Journal of Food Science, 59, 909-911.

65

McDade CR, Zutara SM, Ryser E, Donnelly CW, Chen H. 1999. Use of whey-based edible film containing antimicrobial agents to inhibit L. monocytogenes in frankfurters [abstract]. In: Program and Abstract Book, Annual Meeting of the International Association for Food Protection; Aug. 1-4; Dearborn, Mich.

McHugh, T.H., Krochta, J.M., 1994a. Milk protein-based edible films and

coatings.Food Technologie, 48(1), 97-103. McHugh, T.H. and Krochta, J.M. 1994b. Permeability properties of edible films. In

Edible coatings and films to improve food quality. J.M. Krochta, E. Baldwin and M.Nisperos-Carriedo (Ed.), P.139-187. Technomic Publishing Co., Lancaster.

McHugh, T.H., Krochta, J.M., 1994c. Sorbitol- vs glycerol-plasticized whey protein

edible films: Integrated oxygen permeability and tensile property evaluation. Journal of Agriculture Food Chemistry. 42, 841-845.

McHugh, T.H., Krochta, J.M., 1994d. Water vapor permeability properties of edible

whey protein-lipid emulsion films. JAOCS 71: 307-312. McHugh, T.H., Aujard, J.F., Krochta, J.M., 1994. Plasticized whey protein edible

films: Water vapor permeability properties. Journal of Food Science, 59, 416-419, 423.

Meka, P., Stehling, F.C., 1994. Heat sealing of semi-crystalline polymer films. I.

Calculations and measurement of interfacial temperature: Effect of process variables on seal properties. Journal of Application Polymer Science, 51(1), 89-103.

Moore, M.E., Han, I.Y., Acton, J.C., Ogale A.A., Barmore C.R., and Dawson P.L.,

2003. Effects of antioxidants in polyethylene film on fresh beef color. J. of Food Sci. 68 (1): 99-104 .

Mueller, C., Cappacio, G., Hiltner, A., Baer, E., 1998. Heat sealing of LLDPE:

Relationships to melting and interdiffusion. Journal of Applied Polymer Science, 70(11), 2021-2030.

Muilen, J.D., 1971. Film formation from non-heat coagulable simple proteins with

filler and resulting product. U.S. patent 3, 615, 715. Murano, E.A., Murano, P.S., Brennan, R.E., Shenoy, K., Moreira, R.G., 1999.

Application of high hydrostatic pressure to eliminate Listeria monocytogenes from fresh pork sausage. Journal of Food Protection, 62(5), 480-483.

Natrajan, N., Sheldon, B.W., 1995. İncorparation of lysozyme into biodegradable

packaging films. Poultry Science, 74, 175.

66

Ockerman, H.W., 1989. Sausage and processed meat formulations. New York, N.Y.: Van Nostrand Reinhold. 603 p.

Okomoto, S., 1978. factors affecting protein film formation. Ceral Foods World, 23,

256-262. O’Neil, J.M., Smith, A., Heckelman, P.E., Obenchain, J.R., Gallipeau-R., J.R.,

D’Arecca, M.A., Budavari, S., 2001.The Merck Index.Published by Merck Research Laboratories Division of Merck&Co., Inc.

Qussallah, M., Caillet, S., Salmieri, S., Saucier, L., Lacroix, M., 2004. Antimicrobial

and antioxidant effects of milk protein based film containing essential oils for the preservation of whole beef muscle. Journal of Agriculture and Food Chemistry, 52, 5598-5605.

Ozdemir, M., Floros, J.D., 2001. Analysis and modeling of potassium sorbate

diffusion through edible whey protein films. Journal of Food Engineering, 47 (2), 149-155.

Padgett, T., Han, I.Y., Dawson. P.L., 1995. İncorporation of lysozyme into

biodegradable packaging film. Poultry Science,74: 175. Padgett, T., Han, I.Y., Dawson. P.L., 1998. Incorporation of food grade antimicrobial

compounds into biodegradable packaging films. Journal Food Protection, 61(10):1330–5.

Park, H.J., Chinnan, M.S., Shewfelt, R.L,. 1994. Edible corn-zein film coatings to

extend storage life of tomatoes. Journal of Food Procection. Preserv 18, 317–31.

Perez-Gago, M.B., Krochta, J.M., 1999. Water vapor permeability of whey protein

emulsion films as affected by pH. Journal of Food Science, 64(4), 695-698. Pintore, G., Usai, M., Bradesi, P., Juliano, C., Boatto, G., Tomi, F., Chessa, M.,

Cerri, R., Casanova, J., 2002. Chemical composition and antimicrobial activity of Rosmarinus officinalis L. oils from Sardinia and Corsica. Flavour and Fragrance Journal, 17, 5–19.

Pranoto, Y., Salokhe, V.M., Rakshit, S.K., 2005. Physical and antibacterial

properties of alginate-based edible film incorporated with garlic oil. Food Research International, 38, 267–272.

SAS, 2003. SAS OnlineDoc®, Version 9.1. SAS Institute Inc, Cary, NC. Schilling, E.D., Burchill, P. I., 1972. Forming a filled edible casing. U.S. patent 3,

674, 506.

67

Shellhammer, T.H., Krochta, J.M., 1997. Whey protein emulsion film performance: effect of lipid type and amount. Jounal of Food Science, 62, 390–4.

Shimada, K., Cheftel, J.C., 1998. Sulfhydryl group disulfide bond interchange during

heat induced gelation of whey protein isolate. Journal of Agriculture Food Chemistry, 37(1), 161-168.

Shin, H.S., Lee, Y., 2003. Antioxidant-impregnated food packaging materials for

inhibition of lipid oxidation Food Science And Bıotechnology 12 (6): 737-746. Sicard, P.J., Leroy, P., 1983. Mannitol, sorbitol, and lycasin: properties and food

applications. In Developments in Sweeteners - 2, J. Grenby, K. Parker and M. Lindley (Ed.), p. 355-369. Applied Science Publishers, New York.

Simelane, S., Ustunol, Z., 2005. Mechanical Properties of Heat-cured Whey Protein–

based Edible Films Compared with Collagen Casings under Sausage Manufacturing Conditions. Journal of Food Science, 70(2):E131-134.

Smith-Palmer, A., Stewart, J., Fyfe, L., 1998. Antimicrobial properties of plant

essential oils and essences against five important food-borne pathogens. Letters in Food Microbiology, 26, 118–122.

Siragusa, G.R., Dickson, J.S., 1993. Inhibition of Listeria monocytogenes,

SalmonellaTyphimurium and Escherichia coli O157:H7 on beef muscle tissue by lactic oracetic acid contained in calcium alginate gels. Journal of Food Safety, 13(2),147-158.

Sofos, J.N., Butsa, F.F., 1983. Sorbates. In: Branen AL, Davidson PM editor.

Antimicrojfsv67n6p2317- bials in foods. New York: Marcel Dekker. P 141-153.

Stevens, K.A.B., Sheldon, B.W., Klapes, N.A., Klaenhammer, 1991. Nisin treatment

for inactivation of Salmonella species and other gram-negative bacteria. Applied and Environmental Microbiology., 57, 3613-3615.

Stoloff, L. 1977. Aflatoxins - an overview. In "Mycotoxins in Human and Animal

Health”, eds. J.V. Rodricks, C.W. Hesseltine, and M.A. Mehlman. Park Forest South, Illinois: Pathotos Publishers. pp. 7-28.

Theller HW. 1989. Heat sealability of flexible web materials in hot-bar sealing

applications. J Plast. Film and Sheet 5:66-93. Turbak, A.F., 1972. Edible vegatable protein casing. U.S. patent, 3, 682, 661. Tilden, J.Jr., Young, W., McNamara, A.M., Custer, C., Boesel, B., Lambert-Fair,

Majkowski, M.A., Vugia D, J., , Werner, S.B.,1996. A new route of transmission for Escherichia coli: infection from dry fermented salami. Am. Journal of Public Health, 86(8),1142-1145.

68

USDA-FSIS. 2000. Recall Information Center for 1999 ve 2000. Ustunol, Z., Mert, B., 2004. Water Solubility, Mechanical, Barrier,and Thermal

Properties of Cross-linked Whey Protein Isolate-based Films. Journal of Food Scıence, 69(3), 129- 123.

Van Rensburg, S.J. 1977. Role of epidemiology in the elucidation of mycotoxin

health risks. In "Mycotoxins in Human and Animal Health", eds. J.V. Rodricks, C.W. Hesseltine and M.A. Mehlman. Park Forest South, Illinois: Pathotox Publishers. pp. 699-711.

Var, I., Erginkaya, Z., Güven, M., kabak, B., 2006. Effects of antifungal agent and

packaging material on microflora of kashar cheese during stırage period. Food Cnotrol, 17, 132-136.

Vercelino-Alves, R.M., Grigoli-de-Luca-Sarantopoulos, C.I., Gimenes-Fernandes-

van-Dender, A. Assis-Fonseca-Faria, J. 1996. Stability of sliced Mozzarella cheese in modified-atmosphere packaging. J.Food Prot. 59(8), 838-844.

Weber, C.J. 2000. Biobased packaging materials for the food industry: Status and

Perspectives. Food Biopack Project Report. The Royal Veterinary and Agricultural University Rolighedsvej 30, 1958 Frederiksberg C, Denmark ISBN: 87-90504-07-0

Weng, Y.M., Hotchkiss, J.H., 1992. İnhibition of surface moulds on cheese by

polyethlene film containing the antimycotic imazalil. Journal of Food Protection, 55, 367-369.

Wessling. C., Nielsen, T., Leufven, A., Jagerstad, M., 1998. Mobility of alpha-

tocopherol and BHT in LDPE in contact with fatty food simulants. Food Additives and Contaminants 15 (6), 709-715.

Wu, L.C., Bates, R.P., 1973. İnfluence of ingredient upon edible films

characteristics. Journal of food science, 38, 783-787. Yuste, J.R.P., Capallas, M., Ponce, E., Mor-Mur, M., 2000. High-pressure processing

applied to cooked sausages: Bacterilal populations during chilled storage. Journal of Food Protection, 63, 1093-1099.

Zusatzstoffe, 2002. http://www2.konsument.at/zusatzstoffe/.

69

ÖZGEÇMİŞ

Adı Soyadı: Gülsen SARIKUŞ

Doğum Yeri: Konya/ Gölyazı

Doğum Yılı: 1981

Medeni Hali: Bekar

Eğitim ve Akademik Durumu:

Lise 1995-1998 : Muratpaşa Lisesi, Antalya

Lisans 1998–2002: Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Gıda

Mühendisliği Bölümü, Isparta

Yabancı Dil : Almanca