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