GIDA IŞINLAMASI

Bütün ülkeler halkın ihtiyaç duyduğu sağlıklı ve besleyici gıda maddelerini doğrudan veya dolaylı olarak sağlamakla yükümlüdür. Bu maddelerin çok çeşitli ve yüksek kalitede olması insan sağlığı açısından son derece önemlidir. İklim şartlarındaki değişimler, teknolojik yetersizlikler, çoğu gıdaların mevsimlik olması ve bunlarda oluşan doğal bozulmalar ülkelerin her an yüksek kalitede gıda maddelerini bulmalarını zorlaştırır. Bu nedenle tüm ülkeler, gıdaların bozulmadan uzun süre saklanabilmelerini sağlayacak gıda koruma yöntemleri üzerinde önemle durmaktadırlar. Bu amaca yönelik olarak tarihsel süreç içerisinde kurutma, tuzlama, mayalama, konserve gibi yöntemler oldukça yaygın bir şekilde kullanılmış ve halende kullanılmaktadır (WHO, 1994).

Başlıca Besin Koruma Yöntemleri

Gıdaların ekserisi oldukça kısa sayılabilecek bir zaman için doğal hallerini korurlar, er veya geç bozulmaya mahkumdurlar. Bozulan bir gıdada kimyasal ve fiziksel değişiklikler olur. Bu da gıdayı tüketilmez, hatta zehirli bir hale sokar. Bu değişimlerin kaynağı genelde biyolojiktir. Bu değişiklikler; bakteri, maya ve küfler gibi mikroorganizmaların gelişmesinden, normal olarak gıdalarda bulunan enzimlerin etkilerinden ve bazen de kendiliğinden oksidasyondan ileri gelir. Gıda bozulmasında dış koşulların önemi büyüktür. Sıcaklık, nem ve gıdanın içinde bulunduğu ortamın durumu en önemli etkenlerdir. Mikroorganizmaların gelişmesinde sıcaklığın rolü çok büyüktür. Gıdaların korunması sırasında mantar ve bakterilerin gelişmesi ana problemlerden biridir. Dolayısı ile tüketilinceye değin gıda içerisindeki mikrobiyolojik etkinlikler mutlaka durdurulmalı yada hiç değilse azaltılmalıdır. Bitkisel ürünlerde solunum geciktirilmelidir. Bunlar, canlı olup teneffüs ederler. Gerekli nemli ve sıcak ortamı bulunca filizlenirler. Dolayısı ile gıdanın depolandığı ortamın nem ve sıcaklığını kontrol altında tutmak gerekir.

Bu amaçlara erişmek için gıda pişirme, pastörize etme, kutulama gibi yöntemlerle bir süre yüksek sıcaklıklarda tutulur, soğutulur veya dondurulur. Açık havada veya yapay kurutma bir başka gıda koruma yöntemidir. Mayalama ve kimyasal maddelerle muamele de günümüzde sıklıkla başvurulan gıda koruma yöntemlerindendir. Gıdaların hava ile temasını kesme (vakumlama), yağ, parafin ve cam ile örtme ve ışınlama gıdaların korunması için uygulanan başlıca fiziksel yöntemlerdir.

Işınlama İle Besinlerin Korunması

X-ışınları ve radyoaktivitenin keşfinden çok kısa bir süre sonra, daha 1905’ de, gıdaların iyonlayıcı radyasyona tutularak korunması önerilmiştir. Ancak, bu konudaki asıl gelişme ikinci dünya savaşından sonra olmuştur. Işınlama ile gıdaların korunması hem uygulama alanları ve hem de yaratabileceği sağlık sorunları açısından tartışmaya açılmış ve diğer gıda işleme yöntemlerinde olmadığı kadar tartışılmıştır. Hernekadar günümüzde, bu konu ile ilgili olarak geniş bir veri tabanı oluşturulmuş ise de, ışınlama yöntemi ile besinlerin korunması yine de yoğun tartışmaların yapıldığı bir uygulama alanıdır. Günümüzde ancak 40 kadar ülke, ışınlama ile gıdaların korunması ve raf ömürlerinin uzatılması uygulamalarına izin vermektedir. Uygun dozlarda iyonlayıcı radyasyonla gıdaların ışınlanması, bunların:

i-raf ömürlerini uzatır

ii-dezinfeksiyonlarını sağlar ve mikrop yüklerini azaltır

iii-patojenik mikroorganizmalar tarafından yaratılabilecek sağlık sorunlarını azaltır

iv-filizlenmelerini önler

v-olgunlaşmalarını geciktirir

Bütün bu olumlu yönlerine rağmen, günümüzde çok sayıda tüketicinin yine de bu yöntem hakkında pozitif düşünme eğiliminde olmadığı görülmektedir. Dolayısı ile bu tutum, ışınlama tekniğinin geniş uygulama alanı bulması konusunda olumsuz etki yaratmaktadır. Ancak, bu olumsuz tavır bilimsel olmaktan çok hissidir.

Bazı gıdaların ışınlanmasına izin veren ülkeler, gıdaya özgü en yüksek doz değerlerini de belirlemişlerdir. Dolayısı ile bu noktada önemli olan, uygun algılama yöntemleri geliştirerek ışınlanan bir gıdaya ne kadar doz verildiğinin kesin olarak belirlenmesini sağlamaktır. Ancak bu belirleme de yeterli değildir. Işınlamanın gıdanın besin değerinde yarattığı olası değişikliklerin de bilinmesi ve bunun nitel bir temele oturtulması gerekir.

Işınlama işleminin yeni bir gıda koruma tekniği olarak kabul edilmesinden önce, 10 kGy’ lik doz değerinin altında kalındığı sürece, bu işlemin gıdalarda mikrobiyolojik, toksikolojik ve besin değeri yönünden olumsuz herhangi bir etkisinin olmadığı yapılan bilimsel çalışmalar sonunda kanıtlanmıştır. 1970 yılından itibaren geliştirilen Uluslararası Gıda Işınlama Projeleri çerçevesinde elde edilen bilgiler, Dünya Sağlık Örgütü (WHO) tarafından derlenmiş ve Uluslararası Konferanslar adlı bir dergide yayınlanmıştır. 1980 yılında, WHO önderliğinde Genova’ da toplanan FAO/IAEA/WHO birleşik komitesi, elde edilen bu bilgileri değerlendirmiş ve sonuçlarını bir rapor halinde yayınlamıştır (WHO, 1981). 1981 yılında yayınlanan bu raporda, adı geçen komite ortalama 10 kGy’ lik doz değerinde ışınlanmış gıdaların toksikolojik olarak herhangi bir değişime uğramadığını ve bu nedenle 10 kGy’ lik doz değerinin altında ışınlanmış gıdalar için toksikolojik testlerin yapılmasına gerek olmadığını bildirmiştir (WHO, 1981; Stevenson and Gray, 1989; Raffi et al., 1993). Ayrıca, bu doz değerlerinde yapılan ışınlamaların gıdalarda mikrobiyolojik ve besin değeri açılarından da herhangi bir problem yaratmadığı belirtilmiştir (WHO, 1981; Fellows, 1988).

Bu kararı izleyen yıllarda, bir çok ulusal otorite birleşerek kendi ulusal komitelerini oluşturmuşlar ve konu ile ilgili yapılan çalışmaları koordine ederek sonuçlarını biraraya getirmişlerdir. Bu ulusal otoriteler tarafından toplanan bilgilerden çıkan sonuçların, 1981 yılında FAO/IAEA/WHO tarafından açıklanan sonuçlarla örtüştüğü gözlenmiştir (WHO, 1994).

Taze sebze ve meyvelerin düşük doz değerlerinde ışınlanmaları, bunların tat, koku ve görünüş gibi özelliklerinde olumsuz yönde herhangi bir etki oluşturmadan raf ömürlerinin uzatılması amacı ile uygulanır. Gıda içerisindeki virüslerin kontrol edilmesi, genellikle renk değişimi gibi olumsuz birtakım etkiler oluşturabilecek yüksek ışınlama dozlarını gerektirir. Bu gibi durumlarda, istenmeyen etkileri ortadan kaldırmak için ışınlama işleminin yanısıra diğer gıda koruma tekniklerinden bir veya birkaç tanesi birarada kullanılır (WHO, 1994; Ayhan, 1992).

Et ve et ürünlerinin raf ömürleri, dondurulduktan sonra ışınlama işlemine tabi tutularak daha da uzatılabilmektedir. Bunların tat ve kokularında oluşabilecek hoş olmayan birtakım olumsuzluklardan kaçınmak için, ışınlama işleminin genellikle oksijensiz ortamlarda gerçekleştirilmesi yoluna gidilir. Bütün bu önlemlere karşın, enzimlerin neden olabilecekleri istenmeyen bazı olumsuzlukları gidermek için yine de birtakım ön işlemlere ihtiyaç vardır.

Işınlama işlemi gıdalarda çimlenme ve bozulmanın önlenmesinde de kullanılır. Aynı atmosferik şartlarda ışınlanarak ve ışınlanmadan korunan bazı gıda örnekleri Şekil 1.1, Şekil 1.2, Şekil 1.3 ve Şekil 1.4 de verilmiştir.

Şekil 1.1. Oda sıcaklığında depo edilmiş ışınlanmamış ve ışınlanmış soğan örnekleri

Şekil 1.2. Oda sıcaklığında, 10 ay süre ile bekletilen, 80 Gy doz değerinde ışınlanmış ve ışınlanmamış soğan ve patates örnekleri

Şekil 1.3. Işınlanmadan ve 1 kGy doz değerinde ışınlanarak depo edilmiş tropik bölge meyvesi (pepino)

Şekil 1.4. Işınlanmadan ve 2 kGy doz değerinde ışınlanarak 275 K sıcaklığında iki hafta süreyle depo edilmiş çilekler

Bir gıda koruma yöntemi olarak ışınlama işlemi, halen kabul görmekte istenilen noktada değildir. Halbuki diğer gıda koruma yöntemleri, gıdada ışınlama işleminden çok daha fazla olumsuz etkiler yaratabilmektedir. Unutulmamalıdırki, ısısal muamele sonucu oluşan olumsuzluklar, ışınlama sonucu oluşan olumsuzluklardan çok daha fazladır. 10 kGy’ lik ışınlama dozuna karşı gelen enerji, gıdanın sıcaklığında yalnızca 2.4 K’ lik bir artış oluşturur (Manuel, 1995; WHO, 1994).

Gıda ışınlama işleminin avantajları konusunda aşağıdaki genellemeler yapılabilir (Fellows, 1988):

1-) Bu yöntemle korunan gıdaların, bir daha ısısal muameleden geçmesine gerek yoktur. Bu nedenle gıdaların tat, koku, renk ve görünüşlerindeki değişiklikler yok

denecek kadar azdır.

2-) Paketlenmiş ve dondurulmuş gıdalara da uygulanabilir bir yöntemdir.

3-) Taze gıdalara, hiç bir kimyasal koruyucu maddeye gereksinim duyulmaksızın uygulanabilir.

4-) Çok az miktarlarda enerjiye gereksinim duyulur.

5-) Gıdaların besin değerlerinde oluşan değişiklikler, diğer gıda koruma yöntemlerinde ortaya çıkanlar düzeyindedir.

6-) Herhangi bir anda otomatik olarak durdurulup kontrol edilebilir.

Işınlama İle Besinlerde Oluşan Ara Ürünler ve Özellikleri

Gıda ışınlama işleminde, WHO tarafından önerilen en yüksek radyasyon doz değeri 15 kGy ve ortalama radyasyon doz değeri ise 10 kGy’ dir. ⁶⁰Co ve ¹³⁷Cs kaynakları, bu doz değerlerinde, gıdalarda radyoaktiviteye yol açacak bir enerjiye sahip değillerdir. Hızlandırılmış elektronlar ve girgin X-ışınları yeterli enerjiye sahip olmalarına karşın yine de oluşan radyoaktivitenin düzeyi önemsenmeyecek kadar düşüktür (kabul edilebilir en yüksek radyasyon doz değerinde bu düzey % 2 ve izin verilen radyasyon doz değerinde ise % 0.0001) (Fellows, 1988). Bu bağlamda, FAO/IAEA/WHO birleşik komitesinin yaptığı değerlendirmeler, ortalama 10 kGy’ lik doz değerinde ışınlanmış gıdaların besin değerinde önemli sayılabilecek bir kaybın oluşmadığını ve bu gıdaların tüketiminin insan sağlığı açısından hiçbir risk taşımadığını göstermiştir (Fellows, 1988).

Tüm gıdalar değişik oranlarda su içerirler. Sebzelerde % 90, meyvelerde % 80, etlerde % 60 ve ekmekte % 40 oranında su vardır. Hatta, kurutulmuş gıdalarda bile önemli ölçüde su bulunur. Bu nedenle, gıda ışınlamasında radyasyonun su ile etkileşmesi, gıdada oluşacak son radyolitik ara ürünlerin belirlenmesinde çok büyük öneme sahiptir. Suyun radyasyonla etkileşmesi sonucunda çok reaktif birtakım kimyasal ara ürünler oluşur ve bunlarda gıdanın diğer bileşenleri ile etkileşmeye girerler. Suyun radyasyonla etkileşmesi sonucu oluşan olası tepkimeler ve ara ürünler aşağıdaki şekilde özetlenebilir (WHO, 1994; Fellows, 1988):