FBE- Gıda Mühendisliği Lisanüstü Programı - Doktora

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/194

Gözat

Yazar "Baykut, Esra Doğu" ile FBE- Gıda Mühendisliği Lisanüstü Programı - Doktora'a göz atma
  • Öge
    Ultraviyole Ve Ozon Uygulamalarının Baharatların Dekontaminasyonu Ve Kalitesi Üzerine Etkileri
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2016-06-20) Baykut, Esra Doğu ; Güneş, Gürbüz ; 10107002 ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering
    Baharatlar insanlar tarafından çok eski çağlardan beri farklı amaçlarla kullanan bitkilerdir. Çeşitli aromatik bitkilerin meyve, tohum, sap, kök, yaprak, çiçek ve kabuk gibi farklı kısımlarından meydana gelen baharatlar gıdalarda, ilaçlarda ve kozmetik sektöründe sıkça kullanılmaktadır. Baharatlar bitkisel kökenli olması, nemli ve sıcak iklimlerde hijyenik olmayan koşullarda üretilmesi, uygulanan hasat yöntemleri ve hasat sonrası işlem basamakları sebebiyle mikrobiyal kontaminasyona oldukça duyarlıdır. Baharatların mikroorganizma yükü 6-8 log kob/g düzeyine kadar çıkabilmekte ve bazı durumlarda ilave edildiği gıdaların güvenliğini tehlikeye sokmaktadır. Baharat kaynaklı gıda zehirlenmelerinin önlenebilmesi için, baharat üretiminin son aşamasında baharatın toplam mikroorganizma yükünün azaltılmasını ve olası patojenlerin inaktivasyonunu sağlayan uygun dekontaminasyon işlemine ihtiyaç vardır. Baharatın mikrobiyal dekontaminasyonunda ticari olarak kullanılan başlıca yöntemler; fumigasyon, buhar ile termal inaktivasyon ve gama ışınları ya da yüksek enerjili elektronlar ile ışınlamadır. Bu yöntemlerin sahip olduğu bazı dezavantajlar nedeniyle alternatif olarak kullanılabilecek yöntemlerin geliştirilmesi üzerine çalışmalar devam etmektedir. Kısa dalga boylu ultraviole (UVC) ışınlama, gıda ürünlerinin, hava ve yüzeylerin mikrobiyal yüklerinin düşürülmesinde kullanılan etkili bir mikrobiyal dekontaminasyon yöntemidir. UVC ışınlamanın yasal ve güvenli bir yöntem olması, kolay uygulanabilir olması, ekipman ve uygulama maliyetlerinin düşük olması gibi avantajları sebebiyle son yıllarda farklı gıda ürünlerinde UVC uygulamaları ile ilgili yapılan çalışmaların sayısı artmıştır. Baharatların tüm yüzeylerin etkin şekilde UVC ışınlarına maruz kalmasının sağlanması durumunda, bu yöntemin baharatların dekontaminasyonunda kullanım potansiyeli olabileceği düşünülmektedir. Ozon ise güçlü antimikrobiyal özelliklere sahip, termal olmayan bir dekontaminasyon yöntemidir. ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) tarafından, Genel Olarak Güvenilir (GRAS) ve gıda dekontaminasyonunda kullanılabilir olduğu onaylanmıştır. Bu doktora tez çalışmasında, baharatların UVC uygulamalarında kullanmak üzere tasarımı ve imalatı yapılan laboratuar ölçekli akışkan yataklı ultraviyole reaktör sisteminin kekik ve karabiber örneklerinin doğal mikroflorası (toplam aerobik mezofilik bakteri, küf-maya ve Bacillus cereus) üzerine etkisi incelenmiştir. Ayrıca, Escherichia coli ATCC 25922 suşu inoküle edilen kekik ve karabiber örneklerine UVC uygulanarak, UVC ışınların E. coli bakterisi üzerine etkisi belirlenlenmiştir. Daha sonra, UVC ve ozon sistemlerinin birlikte kullanımının kekik ve karabiber örneklerinin doğal mikrobiyal yükü ve inoküle E. coli bakterisi üzerine katkı veya sinerjistik etkisinin olup olmadığı incelenmiştir. Çalışmanın son aşamasında ise, UVC uygulamasının kekik ve karabiber örneklerin fiziksel, kimyasal ve duyusal kalitesinde (örneğin nemi, rengi, antioksidan özellikleri ve duyusal özellikleri) meydana getirdiği değişiklikler araştırılmıştır. Ayrıca, UVC uygulanmış kekik örneklerin antioksidan aktivitesi emülsiyon sisteminde de incelenmiştir. Bu çalışmada iki sistem tasarlanmıştır (UVC-1 ve UVC-2). Tasarlanan ilk UVC sisteminin (UVC-1) şiddeti 8 mW/cm2 olarak ölçülmüştür. Bu sistemin 16 ve 64 dakika çalıştırılmasıyla elde edilen 7,7 ve 30,7 J/cm2dozlarında UVC ışınına maruz bırakılan kekik, toz ve tane karabiber örneklerinin toplam aerobik mezofilik bakteri (TAMB) sayısındaki değişim incelenmiştir. Kekik, toz ve tane karabiber örneklerinin başlangıç TAMB sayısı 4,53, 7,48 ve 6,94 log kob/g olarak bulunmuştur. 30,7 J/cm2 dozunda UVC uygulamasıyla kekik, toz karabiber ve tane karabiber örneklerinin TAMB sayısındaki azalma sırasıyla 1,38, 0,76 ve 0,72 logkob/g olmuştur. TAMB sayısındaki azalmaların yeterli seviyede olmadığı görülmüştür. Daha sonra ilk sisteme yapılan modifikasyonlar ile UVC-2 sistemi tasarlanmış ve bu sistemin şiddeti 26,7mW/cm2 olarak ölçülmüştür. Uygulama sürelerini değiştirerek, UVC-2 sisteminde 4 farklı doz (25,7, 51,4, 102,8 ve 205,6 J/cm2) ile çalışılmıştır. Doz arttıkça inaktivasyon seviyesi artmış ve 205,6 J/cm2 dozda UVC uygulaması ile kekik örneklerinin TAMB, küf-maya ve B. cereus yüklerindeki azalma sırasıyla 1,77, 1,29 ve 0,31 log kob/g olarak bulunmuştur (p0,05). FRAP ve DPPH yöntemleri ile analiz edilen kekik örneklerinin toplam antioksidan kapasiteleri sırasıyla 181,18 ve 121,69 mg TE/g olarak bulunmuştur. Karabiber örneklerinin toplam antioksidan kapasitesi ise FRAP ve DPPH yöntemleri ile analiz edildiğinde sırasıyla 6,25 ve 5,32 mg TE/g olarak tespit edilmiştir. Kekik ve karabiber örneklerinin toplam antioksidan aktivitesinin UVC uygulamalarından önemli ölçüde etkilenmediği görülmüştür (p>0,05). UVC uygulanmamış kekik ve karabiber uçucu yağlarının toplam antioksidan kapasitesi ise 35,00 ve 1,28 mg TE/g olarak hesaplanmıştır.  7,7 ve 30,7 J/cm2 dozlarında UVC uygulamasından sonra, kekik uçucu yağının toplam antioksidan aktivitesi önemli derecede değişmezken; karabiber esansiyel yağının toplam antioksidan aktivitesinde 30,7J/cm2 dozda UVC uygulamasıyla azalma olmuştur (p0,05). Bu çalışma neticesinde kekik ekstraktlarının bu konsantrasyonlarda (UVC uygulanmış ya da uygulanmamış) O/W emulsiyonlarında lipid oksidasyonunu önlemede etkili olduğu görülmüştür. Çalışmanın son aşamasında, UVC uygulamalarının kekik ve karabiber örneklerinin fiziksel ve duyusal kalitesine etkisi incelenmiştir. Kekik ve karabiber örneklerinin nem değerlerinde tüm UVC dozlarında (0-205,6 J/cm2) önemli bir fark bulunmamıştır. Kromometre ölçüm sonuçlarına göre, örneklerin L*, a*, b* ve E değerlerinde ise UVC uygulamasıyla değişimler olsa da bu farklılıkların duyusal analizde panelistler tarafından ayırt edilemeyecek seviyede olduğu görülmüştür (p>0,05). Ayrıca, UVC uygulanmış kekik ve karabiber örnekleri duyusal panelde koku ve genel beğenilirlik açısından UVC uygulanmamış örnekler ile aynı puanları almıştır (p>0,05). Sonuç olarak, UVC ışınlara maruz bırakılan kekik ve karabiber örneklerinin kimyasal, fiziksel ve duyusal özelliklerinde önemli değişiklikler olmadan; TAMB, küf-maya ve B. cereus düzeylerinde önemli ölçüde azalmalar olduğu saptanmıştır. Ayrıca, UVC uygulamasının E. coli inaktivasyonunda da etkili olduğu görülmüştür. Fakat mevcut sistemdeki dekontaminasyon seviyelerinin başlangıç mikrobiyal yükü yüksek olan baharatlar için yeterli olmayacağı görülmüştür. Sistemin diğer dekontaminasyon yöntemleri ile kombine edildiğinde baharatların kalitesinin daha iyi korunmasına yardım ederek baharat örneklerinin mikrobiyal yükünün azaltılmasında kullanım potansiyelinin olabileceği düşünülmektedir.