MAKALE

Yayın Tarihi: 18.12.2017 Pazartesi 16:40:00

Gıda sektöründe katkı madde seçimi

Alperen EKİNCİ

Gıda sektöründe katkı madde seçimi

Artan insan nüfusu, uluslararası ticaretin gelişmiş olması, ürün özellikleri ve raf ömrüne bağlı talepler gıda endüstrisini gıda katkı maddeleri kullanmaya itmektedir. Gıda katkı maddelerini sadece koruyucu amaçla kullanılan kimyasallar olarak değil, renklendirici, tatlandırıcı, ürünün tekstürel özelliklerini iyileştirici, aroma verici, kıvam arttırıcı, hacim arttırıcı, topaklanmayı önleyici gibi birçok fiziksel, biyolojik ve kimyasal yapıyı değiştirici maddeler olarak algılamamız gerek.

Gıda katkı maddeleri günümüzde, hemen hemen tükettiğimiz her işlenmiş gıda ürününde doğrudan, ya da ürünün üretiminde kullanılan hammaddeler aşamasında kullanılan kimyasal bileşenlerdir. Gıda katkı maddelerini sadece koruyucu amaçla kullanılan kimyasallar olarak değil, renklendirici, tatlandırıcı, ürünün tekstürel özelliklerini iyileştirici, aroma verici, kıvam arttırıcı, hacim arttırıcı, topaklanmayı önleyici gibi birçok fiziksel, biyolojik ve kimyasal yapıyı değiştirici maddeler olarak algılamamız gerek. Artan insan nüfusu, gelişen teknoloji ve değişen yaşam koşulları karşısında yaşamı kolaylaştırmak adına üretilen birçok işlenmiş gıdada gıda katı maddelerini kullanmak kaçınılmaz gibi aslında. Katkı maddelerinin kullanımı çok eski zamanlara uzanmakta. İnsanoğlu varoluşundan itibaren gıda maddelerini bozunmaya karşı korumak, lezzetini artırmak ve benzer amaçlar doğrultusunda katkı maddeleri kullanmıştır. Mısırlılar MÖ 3500 civarlarında renklendiricileri keşfetmişlerdir, yine milattan önce baharatların gıdaları koruma üzerindeki etkisini keşfeden insanoğlu İpekyolu’nu çok önemli bir ticari yol haline getirmiştir.

İlkçağlarda tuzlama tütsüleme gibi basit yöntemlerle başlayan gıdalarda katkı maddelerinin kullanımı, modern çağa ayak uydurmuş, teknolojik gelişmeler doğrultusunda gıdaların kalitelerini artıran birçok katkı maddesi üretilmiştir. Ancak bu maddelerin ticari anlamda işlem görmesine dair ilk kayıt 1800’lere rastlamaktadır. 1856’ da aniline purple adlı renk maddesinin sentezi ile yapay boya maddelerinin üretimi başlamıştır. Bu yüzyılda gıdalara katılmaya başlayan benzoik asit, sodyum karbonat, sakarin gibi maddeler günümüzde de gıda katkı maddesi olarak kullanılmaktadır.

Dünya Sağlık Örgütü (WHO) ve Gıda Tarım Örgütü (FAO)’ nun ortak çalışmaları ile oluşturulmuş Uluslararası Gıda Kodeks Komisyonu (CAC) tarafından gıda katkı maddelerine yapılan tanım çok detaylı ve açık bir şekilde belirtilmiş. Söz konusu tanımda, gıda katkı maddesi “tek başına gıda olarak kullanılmayan ve gıdanın tipik bir bileşeni olmayan, besleyici değeri olsun veya olmasın, imalat, işleme, hazırlama, uygulama, paketleme, ambalajlama, taşıma, muhafaza ve depo aşamalarında, gıdalara teknolojik (organoleptik dahil) amaçla katılan ya da bu gıdaların içinde veya yan ürünlerinde doğrudan ve dolaylı olarak bileşeni haline gelen veya bunların karakteristiklerini değiştiren maddeler” olarak ifade edilmektedir. Bu tanım gıdalara istenilmediği halde bulaşan kontaminantları veya besleyici kaliteyi arttırmak amacıyla katılan maddeleri içermemektedir.



Gıda Kodeks Komisyonu (CAC)’na bağlı kurulmuş olan Birleşik Gıda Katkıları Uzman Komitesi, JECFA kısaltma isimli komite tarafından yapılacak olan toksikolojik açıdan güvenilirlik değerlendirmesi ve belirlenen spesifikasyonları değerlendirdikten sonra FAO ve WHO raporlarında yayınlayarak gıda katkı maddelerinin kullanılabilirliğine dair açıklamada bulunur. Yapılan açıklamada içerik listelerinde katkı maddesinin spesifik adının veya kompleks kimyasal yapının kullanılması yerine onaylanmış nümerik bir sistemin uygulanması amacı ile Uluslararası Numaralandırma Sistemi geliştirilmiştir. Bu sistem halen AB ülkelerindeki E numarası uygulaması esas alınarak geliştirilmiştir. Peki bir gıda katkı maddesinin kullanılabilir olduğunu belirlerken JECFA hangi kriterleri baz alarak raporunu açıklıyor?



• Maddenin tanımı,

• Maddenin ticari olarak eldesinde kullanılan hammaddelerin özellikleri,

• Maddenin üretim yöntemi,

• Teknik üründe bulunabilecek safsızlıklar ve ara ürünler,

• Maddenin hangi amaçlar ve fonksiyonlar için üretildiği,

• Maddenin gıdalarla birlikte günlük olarak vücuda alınabilecek düzeyinin tahmini,

• Maddenin gıdada bulunabilecek diğer maddelerle oluşturabileceği reaksiyonlar,

• Maddenin gıda maddesindeki besleyici öğelere olumlu ya da olumsuz etkileri,

• Maddenin ikame katkı maddeleri.

Bir gıda maddesi yapısında birçok kimyasal yapıya sahip komplike bir üründür. Gıda katkı maddelerini kullanırken gıda maddesinin yapısını, kimyasal durumunu ve yükünü iyi bilmeli ve kullanılacak katkı maddesinin hedef parametresine uygun kullanım yapılmalıdır. Gıdadaki protein, yağ ve karbonhidratların reaksiyona girmesi veya parçalanması sonucu bozulma meydana gelebilir. Kimyasal reaksiyonların hızı gıdanın su aktivitesi, pH’sı, sıcaklığı, ışık ve ortamdaki oksijen varlığına göre değişmektedir. Meydana gelen kimyasal reaksiyonlar ürünün renk, tat, aroma ve yapısında değişime sebep olabilecek potansiyeli taşımaktadır. En önemli kimyasal değişmeler enzim aktivitesi, oksidatif reaksiyonlar ve lipid oksidasyonu sonucu gerçekleşmektedir.

Gıda Katkı Maddesi Seçerken

1. Gıdanın pH değeri: Gıda muhafazası için kullanılan kimyasal maddeler genellikle asit veya tuzdur. Bu bileşikler, sulu ortamda az veya çok iyonize olmaktadır. Disosiyasyon (ayrışma, çözüşme) denilen bu olay ile kimyasal maddenin antimikrobiyal etkisi arasında bir ilişki vardır. Antimikrobiyal etkiyi gösteren, kimyasal maddenin disosiye olmayan kısımdır. İyonize olduğu oranda etkisi azalmaktadır. Gıdanın pH değeri ne kadar düşükse, antimikrobiyal etkisinin o kadar artacağı sonucu çıkmaktadır. Kısacası, her kimyasal madde ancak belirli pH aralığında etkili olmaktadır. Koruyucu maddenin belirlenmesinde, öncelikle gıdanın pH değerinin göz önünde bulundurulması gereklidir.

2. Kimyasal maddenin çözünürlüğü:

Gıdaları korumak amacıyla kullanılan herhangi bir kimyasal madde, ancak gerçek anlamda çözünürse etkilidir. Genel olarak, asitlerin molekül ağırlığı arttıkça çözünürlük azalmaktadır. Emülsiyon gıdalarda koruyucu maddelerin yağ ve su fazında dağılım ( dispersiyon ) durumu da önemlidir. Bu sistemlerde mikrobiyal çoğalma daha çok su fazında olmaktadır. Eğer koruyucu, daha çok yağ fazına geçiyorsa, beklenen etki sağlanmaz. Bu durum, yağ fazındaki konsantrasyonun su fazındaki konsantrasyona oranı olan dağılım katsayısı ile açıklanmaktadır. Emülsiyon sistem için, koruyucunun düşük bir dağılım katsayısı göstermesi gereklidir.

antimikrobiyal etki: Bir koruyucunun antibakteriyel etkisi, her mikroorganizmaya karşı aynı değildir. Bazılarında etkisi daha fazladır ve bu özelliğe “antibakteriyel etki spesifikliği” denir. Gıdalarla bozulmaya neden olan mikroorganizma popülasyonu genellikle tek tip olmasa bile, gıdanın bileşimine ve özellikle pH değerine bağlı olarak bazı tiplerin bozulma açısından öncelikli olduğu bilinmektedir.

4. Gıdanın etiketlenme durumu: Bazı koruyucu bileşikler, gıdaların bileşimi ve duyusal özelliklerine olumsuz etki yapmaktadır. Bu nedenle, gıda tipine göre koruyucu madde seçimi önemlidir. Ayrıca, koruyucu maddenin çeşit ve konsantrasyonuna bağlı olarak değişmekle birlikte, gıdaların duyusal özelliklerinde ve özellikle tadında değişiklik meydana getirebilmektedir.

5. Antimikrobiyallerin karşılıklı etkileşmesi: Antimikrobiyal maddelerin çözünürlük, spesifik etki ve tat yönünden farklı olmamalarından dolayı, ayrıca olumsuz özelliklerini azaltmak ve olumlu özellikten yararlanarak en iyi sonuca ulaşmak için, birden fazla bileşiğin birlikte kullanıldığı durumlar söz konusudur. Koruyucu madde kombinasyonlarında, istenen bir sonuç olan sinerjizm ve istenmeyen bir sonuç olan antagonizm görülebilir. Sinerjistik etki, bir bileşiğin etkisinin diğer bir bileşik tarafından artırılmasıdır. Antagonistik etki ise bir bileşiğin etkisinin diğer bir bileşik tarafından azaltılması veya ortadan kaldırılmasıdır.



6. Su aktivitesinin etkisi: Genel olarak gıdanın su aktivitesinin azalmasına paralel olarak koruyucu maddelerin etkileri artar. Diğer taraftan mikroorganizmaların toksin oluşturmaları da ortamın su aktivitesi ile yakından ilişkilidir, ancak su aktivitesi bu konuda etkili faktör değildir.

7. Fizikokimyasal faktörlerin etkisi: Ortamın redoks potansiyeli, oksijen kısmi basıncı gibi bazı fizikokimyasal substrat faktörleri de mikroorganizmaların üreme ve gelişmelerini etkileyebilmektedir. Örneğin sülfüroz asit ortamın redoks potansiyelini düşürmek suretiyle de antimikrobiyal etki göstermektedir. Yine aynı şekilde karbondioksit ve azot gazı gibi gazlar ortamın oksijen kısmı basınçlarını etkiledikleri için gıdaların muhafazasında geniş ölçüde yararlanılmaktadır.

8. Gıda bileşenlerinin etkisi: Gıda bileşenlerinin gıdaların muhafazasında değişik etkileri ve etkileşimleri söz konusudur. Örneğin alkol koruyucu olarak doğrudan etkili olduğu halde yemek tuzu ve şeker ortamın su aktivitesini düşürerek koruyucu maddelerin etkilerini artırmakta veya düşük su aktivitesi nedeniyle mikroorganizmaların üremelerini engellemektedirler. Ayrıca yemek tuzunun enzimler üzerinde olumsuz etkisi de bulunduğundan koruyucu maddeler etkilerini artırabilmektedir. Bileşik oluşturarak etkili olan koruyucu maddeler, gıdanın bazı bileşenleriyle reaksiyona girebilirler. Bu durumda kendilerinden beklenen etkileri azalabilir. Örneğin kükürt dioksit ortamda bulunan aldehitlerle birleşir ve etkisi azalabilir. Sonuç olarak görmekteyiz ki gıda katkı maddeleri, ihtiyacı karşılayacak düzeyde ve bilinçli kişilerce tanımlanmakta. Elbette ki gıda katkı maddesi kullanmadan üretilen ürünler tüketicide daha az kuşku uyandıran ürünler oluyor. Ancak artan insan nüfusu, uluslararası ticaretin gelişmiş olması, ürün özellikleri ve raf ömrüne bağlı talepler gıda endüstrisini gıda katkı maddeleri kullanmaya itmektedir.

Üretim aşamasının ve denetimlerin eğitimli gıda mühendislerine teslim edilmesi gıda katkı maddelerinin son tüketici olan toplum üzerinde olumsuz etki oluşturmasını önleyicidir.