a
Samime ÖZTURAN ve b Nuray ERKAN
a
Istanbul Üniversitesi, Fen
Bilimleri Enstitüsü
b İstanbul Üniversitesi, Su
Ürünleri Fakültesi, Avlama ve İşleme Teknolojisi Bölümü, İşleme Teknolojisi
ABD
nurerkan@istanbul.edu.tr
ÖZET
Geleneksel ısıl işlem uygulamaları sırasında gıdanın
maruz kaldığı sıcaklığın istenmeyen kalite değişimlerine yol açması nedeniyle
termal olmayan ileri muhafaza tekniklerinin, geleneksel yöntemlere alternatif
olarak veya diğer geleneksel metodlar ile birlikte kullanılması yönünde çalışmalar
artmıştır. Bu derlemede, son yıllarda gıdalarda ve su ürünlerinde kullanımı yaygınlaşan
atımlı ışık (pulsed light) ve elektrolize okside su (electrolyzed oxidizing
water) tekniklerinin uygulama alanları ve bu tekniklerle ilgili yapılan çalışmalar
hakkında bilgi verilmektedir.
GİRİŞ Belirtilen raf
ömrü süresince fiziksel, kimyasal ve biyolojik risk taşımayan gıdalar güvenli gıda
olarak tanımlanmaktadır. Gıda güvenliği ve kalitesi açısından biyolojik ve kimyasal
aktivitelerin kontrol altına alınması gerekmektedir. Günümüzde gıda üreticileri
gıdanın raf ömrünü uzatabilmek ve gıdanın besin değerini koruyabilmek için yeni
teknolojik yöntem arayışı içerisine girmiş, seramik, genetik mühendisliği ve tıp
gibi alanlarda kullanılmakta olan bazı teknolojileri gıdalarda uygulamaya başlamışlardır.
Bu anlamda gıdalarda sterilizasyon amaçlı olarak kullanılan teknikler arasında ışınlama,
ozonlama, UV (ultraviyole), atımlı ışık, elektrolize okside su, yüksek basınç işlemleri
gibi birçok teknik yer almaktadır ve günümüzde bu sterilizasyon teknikleriyle ilgili
çalışmalar yoğun bir şekilde devam etmektedir (Koutchma ve diğ., 2009) Atımlı ışık
uygulaması termal olmayan, radyasyonlu ışık ile yapılan, kullanılan ürünün
içeriğine ve yüzeyine zarar vermeden antimikrobiyal etkiyi sağlayan, gıdalarda
FDA (Food and Drug Administration)'nın da kullanıma uygun bulduğu bir
sterilizasyon yöntemidir (Brown, 2007). Barbosa-Canovas ve diğ. (1998) yaptıkları
çalışmalarda çeşitli sıvı ve katı gıdaların yüzeyine uygulanan atımlı ışık
uygulamasının, mikroorganizmaların vejetatif sporlarında 7-9 log cfu/g aralığında
indirgeyebilme özelliğine sahip olduğu tespit etmişlerdir. Geçirgen yüzeyli,
kompleks gıdalara (kırmızı et, balık gibi) uygulandığında ise mikroorganizmaların
genelinde minimum 1-3 log cfu/g aralığında azalma etkisi yaptığını belirtmişlerdir.
Bu yöntemle işlenmiş et ürünleri, ambalajlanmış ekmek, sosis, çeşitli pasta ve
çörek türü unlu mamüllerin raf ömrü minimum 15 gün süre ile uzatılabilmektedir.
Atımlı ışık uygulamasıyla yapılan çalışmalarda soğukta muhafaza edilen çeşitli
sebze ve meyvelerin besin içeriğini ve duyusal kalitesini değiştirmeden raf
ömrünü arttırdığı belirtilmiştir (Rice, 1994). 1-12 J/cm2 enerji yoğunluğuna sahip
1-35 atımlı ışık uygulaması ile Bacillus subtilis, Escherichia coli,
Saccharomyces cerevisiae, Staphylococcus aureus gibi çeşitli mikroorganizmalar inaktive
edilebilmektedir (Riemann ve Cliver, 2006). Ayrıca çiğ
ve işlenmiş gıdalarda kullanılan ısıya dayanıklı PVC (Polivinilklorür) ambalaj
materyallerinin sterilizasyonunda da atımlı ışık uygulaması tercih
edilemektedir (Han, 2005). Elektrolize olmuş okside su teknolojisi hayvan
yemlerinde, içme suyunda, tıp ve dişçilik sektöründe bakterileri yok etmek için
kullanılan, taze ve işlenmiş gıdalarda FDA (Food and Drug Administration)' nın
da kullanıma uygun bulduğu bir sterilizasyon işlemidir. Elektroliz uygulanmış
okside su teknolojisi üzerinde, araştırıcılar 20 yıldan uzun süredir çalışmakta
ve bu yöntemle çeşitli patojenleri kontrol altına almayı amaçlamaktadırlar.
Teknolojinin uygulanmasının çok kolay ve ekonomik olması büyük avantaj sağlamaktadır
(Dris ve Jain, 2004; Marriott ve Gravani, 2006). Elektrolize olmuş okside su
yöntemiyle insanlarda hastalık etkeni oluşturan pek çok mikroorganizma inaktive
edilebilmektedir. Örneğin; Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, S.
epidermidis, E. coli O157:H7, Salmonella enteritidis, Salmonella typhimurium, Bacillus
cereus, Listeria monocytogenes, Mycobacterium tuberculosis, Campylobacter
jejuni , Enterobacter aerogenes ve Vibrio parahaemolyticus. Ayrıca bu yöntemle
birçok maya ve küf türlerinin sporlarının çimlenmesi engellenebilmektedir. Örneğin;
Alternaria spp., Bortrytis spp., Cladosporium spp., Colletotrichum spp.,
Curvularia lunata, Didymella bryonaie, Epicoccum nigrum, Fusarium spp.,
Helminthosporium spp., Pestalotia spp., Phomopsis longicolla, Rhodosporidium
toruloides, Stagonospora nodorum, Thielaviopsis basicola, Trichoderma spirale,
Acidovorax avenae sub sp., Erwinia chrysanthemi, Pantoea ananatis, Pseudomonas syringae,
Aspergillus spp., Botryosphaeria berengeriana , Monilinia fructicola, Penicillium
expansum ve Tilletia indica (Huang ve diğ., 2008).
Atımlı Işık (Pulsed Light) Teknolojisi
Atımlı ışık termal olmayan, kısa yoğun atımlı
ya da flaşlı beyaz ışığın kullanıldığı mikroorganizmaları yok etmeyi amaçlayan
bir sterilizasyon yöntemidir. 200 nm-1 mm dalga boyu aralığında gerçekleştirilmektedir.
Sterilize edilecek bir yüzey yaklaşık olarak yüzeyde 0,01-50 J/cm2 enerji yoğunluğuna
sahip en az 1 atımlı ışığa maruz bırakılır, bu durumda 170-2600 nm arasında değişen
dalga boyu dağılımının kullanılması gerekmektedir. Atımların süresi 1 μs ile 0,1
saniye arasında değişip saniyede 1- 20 flaş uygulanır (Barbosa-Canovas ve Zhang,
2001; Schmidl ve Labuza, 2000). Atımlı ışık (PL) yöntemini, paketleme malzemeleri
ile gıda ve diğer yüzeylerin sterilizasyonunda veya dekontaminasyonunda kullanarak
kimyasal koruyucu ve dezenfektan kullanımı azaltılabilmektedir. Bu uygulamada
mikrobiyal inaktivasyon, mikroorganizmaların protein, membran ve diğer hücre
bileşenlerinde meydana gelen kimyasal değişimler, DNA zincirinin parçalanması,
gibi çeşitli mekanizmalar ile gerçekleşir. Mikroorganizmaların atımlı ışık (PL)
uygulamasına gösterdikleri hassasiyet değişmektedir. Örneğin, küf ve maya sporlarının
direncinin bakterilere göre daha yüksek olduğu yapılan bilimsel çalışmalarla kanıtlanmıştır
(Koutchma ve diğ., 2009; Takeshita ve diğ., 2003).
Gıdalarda ve Su Ürünlerinde Atımlı Işık
Uygulamaları
Dunn (1996)'de yapmış olduğu bir çalışmada çiğ
yumurtayı yıkama işleme olmadan Salmonella entridis mikroorganizmasından hazırladığı
solusyon içerisinde 10 dk daldırma suretiyle bekletmiştir. Bu inokulasyon işleminden
sonra 0.5 J/cm2 enerji yoğunluğunda atımlı ışık uygulamasının Salmonella entridis'in
gelişiminde çok etkili olduğunu tespit etmiştir. Mikroorganizma miktarında 8
log cfu/gr kadar azalma olduğunu belirtmiştir. Jun ve diğ. (2003), atımlı ışık
uygulamısının çoğunlukla uzun süre saklanan ve nemli havaya maruz kalan (örn: fındık,
meyve kurusu, çay vs.) gıdalarda bulunan ve diğer taraftan enzimleri endüstride
hazır gıda maddelerinin üretiminde kullanılan Aspergillus niger küf-maya
türünün sporlarının inaktive edilmesinde etkili bir yöntem olduğunu belirtmişlerdir.
Mısır ununda yapmış oldukları bir çalışmada mısır ununa 5 log cfu/ml oranında
Aspergillus niger küf-maya türünü inokule etmiş ve 5,6 J/cm2 enerji yoğunluğuna
sahip atımlı ışık uygulamışlardır. Uygulama sonunda Aspergillus niger' in 4.95 log
cfu/ml azaldığını belirtmişlerdir. Hillegas ve Demirci (2003), bala Clostridium
sp. 6.24 log cfu/ml oranında inokule etmiş ve 5,6 J/cm2 enerji yoğunluğuna sahip
atımlı ışık uygulamışlardır. Uygulama sonrasında Clostridium sporlarının 5.65
log cfu/ml oranında azaldığını belirtmişlerdir. Fine ve Gervais (2004),
buğday ununda ve kara biberde yapmış oldukları bir çalışmada enzimleri bira, şarap
ve ekmek yapımında kullanılan Saccharomyces cerevisiae maya türünü buğday ununa
7 log cfu/ml, kara bibere 6.6 log cfu/ml oranında inokulasyonunu gerçekleştirmiş
ve her iki ürünede 31,12 J/cm2 enerji yoğunluğunda atımlı ışık uygulamışlardır.
Uygulama sonucunda S. cerevisiae maya türünün buğday ununda 0.7 log cfu/ml,
kara biberde ise 2.93 log cfu/ml azaldığını belirtmişlerdir. Kaack ve Lyager
(2007), dilimlenmiş havuca 7 log cfu/ml oranında Saccharomyces cerevisiae maya
türünü inokule etmişler ve 0.7 J/cm2 enerji yoğunluğunda atımlı ışık uygulamışlardır.
Uygulama sonucunda S. cerevisiae maya türünün 3.07 log cfu/ml oranında azaldığını
gözlemlediklerini belirtmişlerdir. Sharma ve Demirci (2003), protein, vitamin,
mineral ve besleyici gıdalar yönünden zengin olan Alafafa bitki tomurcuklarına
5 log cfu/ml oranında E.coli 0157:H7 inokule etmişler ve atımlı ışık uygulaması
yapmışlardır. Atımlı ışık uygulaması 270 atımlı SteriPulse-XL 3000 ışık yoğunluklu
cihaz kullanırak yapılmışlar. Çalışmanın sonunda E.coli 0157:H7 oranında 4.89
log cfu/ml oranında azaldığını belirtmişlerdir. Allende ve Artes (2003), atımlı
ışık (PL) uygulamalarının taze ve işlenmiş sebzelerde mikrobiyal faaliyetlerin
kontrol amaçlı olarak kullanılmasının uygun olduğunu belirtmişlerdir. Bu bağlamda
taze marul ve marul salatasında yapmış oldukları bir çalışmada atımlı ışık (PL)
uygulamasının psikrotrofik ve koliform türü bakterilerin azaltılmasında etkili
olduğunu belirtmişlerdir. Hierro ve diğ. (2009), yumurtayı kabuğunu yıkamadan
Salmonella enterica serovar Enteritidis mikroorganizmasını inokula edip 0,7 ve
12 J/cm2 enerji yoğunluğunda olmak üzere 2 atımlı ışık uygulaması yapmışlardır.
Yapılan çalışmanın sonunda Salmonella enterica serovar Enteritidis
mikroorganizmasının 0,7 J/cm2 atımlı ışık uygulamasında 0.5-0.7 log cfu/gr
azalma gösterdiği, 12 J/cm2 atımlı ışık uygulamasında ise 1.8 log cfu/gr azalma
gösterdiği tespit edilmiştir. Atımlı ışık uygulamasının Salmonella enterica
serovar Enteritidis mikroorganizmasını inaktive edebilmenin dışında yumurtanın kabuğuna
ve dolayısiyle iç zarına zarar vermediği için yumurta için uygulanmasının uygun
bir metot olduğunu belirtmişlerdir. Choi ve diğ. (2009)'nin yapmış olduğu bir
çalışmada bebek maması ve bebek sütlerine Listeria monocytogenes mikroorganizması
inokule edilmiş ve 5000, 600, 300 ve 100 μs sürelerde sırasıyla 10, 15, 20 ve
25 kV enerji yoğunluklarında atımlı ışık uygulaması gerçekleştirilmiştir. 10,
15, 20 kV atımlı ışık uygulamasıyla Listeria monocytogenes'de 4.5 log cfu/gr
olarak nispeten daha az bir inaktivasyon gözlenirken, 25 kV atımlı ışık
uygulamasında ise en iyi inaktivasyon sonucunun alındığı belirtilmiştir. Bialca
ve Demirci (2007) 1.1 ve 4.3 log cfu/g oranlarında E. coli O157:H7 ve
Salmonella entrica mikroorganizmaları inoküle edilmiş yaban mersinine,
SterilPulse-XL 3000 ışık gücünde cihaz ile 1.9 ve 22.6 J/cm2 yoğunluğunda atımlı
ışığı 30 ve 80 mm uzaklıkta uygulamışlardır. Farklı yoğunlukta (2 ayrı)
uygulanan atımlı ışığın E. coli O157:H7 ve Salmonella entrica mikroorganizmaları
üzerindeki inaktivasyon etkisi arasında önemli bir fark olmadığını belirtmişlerdir.
Fakat yapılan doku ve renk analizilerinde yaban mersinin yüzeyinin 80 mm
mesafade uygulanan atımlı ışık uygulamasının 30mm de uygulanan atımlı ışığa
göre daha az zarar verdiğini belirtmişlerdir. Özer ve Demirci (2006a), çiğ
somon filetosuna E.coli ve Listeria monocytogenesis mikroorganizmalarını inokule
edip atımlı ışık (PL) uygulaması yapmışlardır. Yapılan çalışmada balık filetosu
yüzeylerine inokulasyon sonrasında her bir saniyede 3 atım gerçekleştirilmek
suretiyle 5,6 J/cm2 enerji yoğunluğunda üretim yapan bir sistemle sterilize işlemi
uygulamışlardır. Aşırı ısınmanın önlenmesi için atımlı ışığı filetoların yüzeyine
8 cm uzaklıkta uyguladıklarını belirtmişlerdir. 1 dk'lık muamele sonrasında E.coli
ve Listeria monocytogenesis mikroorganizmalarında minimum 1 log10 cfu azalma
olduğunu belirtmişlerdir. Dunn ve diğ. (1995), çeşitli gıdalarda atımlı ışık
(PL) uygulamasının raf ömrüne etkisini belirlemek için çalışmalar yapmışlardır.
Atımlı ışık uygulanmış taze karides ile atımlı ışık uygulanmamış kontrol
karidesleri buzdolabı sıcaklığında 7 gün boyunca muhafaza ederek duyusal
anlamda karşılaştırmasını yapmışlardır. Atımlı ışık uygulanmamış karideslerde
renkte solma olup kötü koku yayılırken, atımlı ışık uygulaması yapılmış
karideslerde duyusal anlamda bozulma olmadığını belirtmişlerdir. Ayrıca çeşitli
et ürünlerinde yapılan çalışmalarda atımlı ışık uygulamasının raf ömrünü artırıcı
etki yaptığını tespit etmişlerdir. Yapılan bir çalışmada taze karidese Listeria,
tavuk etine ise Salmonella mikroorganizması inokule edilmiştir. İnokulasyon
sonrasında atımlı ışık uygulaması yapılarak ürünlerde mikrobiyal gelişim gözlemlenmiş,
her iki üründe de uygulama sonrası Salmonella ve Listeria mikroorganizmalarında
1-3 log cfu/g
azalma olduğu görülmüştür. Ayrıca çiğ karideslerde 1-2 J/cm2 enerji yoğunluğunda
atımlı ışık uygulamasının raf ömrünü 1 hafta artıracağı tespit edilmiştir. Çeşitli
meyve ve sebzelerde (dilimlenmiş patates, elma, muz vs.) yapılan çalışmalarda 1
J/cm2 enerji yoğunluğunda atımlı ışık uygulamasının mikrobiyal gelişiminin
durdurulmasında yeterli olduğu görülmüştür. Yapılan bir diğer çalışmada ise
geleneksel kurutulmuş lor peynirine Pseudomanas bakterisi inokule edilmiş 16 J/cm2
enerji yoğunluğunda atımlı ışık uygulamasından sonra. Bakterinin gelişiminde 1.5
log cfu/gr azalma olduğu belirtilmiştir. Öte yandan atımlı ışığın uygulamasından
sonra yüzey sıcaklığında 5oC yükselme olmasına rağmen duyusal kalitede bir fark
olmadığı belirtilmiştr (Dunn ve diğ., 1991). Balık çabuk bozulabilen zayıf bağ dokusuna
sahip olduğu için özellikle mikrobiyal faaliyetler sonucu kısa sürede kötü koku
ve tada sahip olabilmektedir. Bu nedenle taze balıkta mikrobiyal faaliyetlerin
önlenmesi için kombine işlemler önerilmektedir. Yapılan bir çalışmada taze balığa
yüksek basınç ve atımlı ışık uygulaması yapılmıştır. Uygulama sonrası buzdolabı
sıcaklığında 15 gün muahafaza edilen balıkta psikrotrofik ve koliform türü
bakterilerin 3 log cfu/gr azaldığı görülmüştür (Barbosa- Canovas ve diğ.,
1998).
Elektrolize Okside Su (Electrolyzed Oxidizing
Water) Teknolojisi
Elektrolize olmuş okside su seyreltilmiş tuz
çözeltisinin elektrolit bir membran ile bileşenlerine ayrılarak artı ve eksi
iyonlarının geçişi prensibine dayanmaktadır. Elektrolize edilmiş okside su düşük
pH (2.3- 2.7), yüksek oksi redüksiyon potansiyeli (>1000mV) ve bağımsız klor
içeriğiyle pozitif yönlü olarak meydana gelmektedir. Elektrolize olmuş okside
su prensibi aşağıda Şekil'de görülmektedir (Hsu, 2005). Kanada Lethbridge Araştırma
Merkezi, laboratuvarda yapılan ön çalışmaların ilk defa Rusya da geliştirilen
basit bir su elektroliz işleminin, sudaki E.coli O157:H7'yi tamamen
temizleyebileceğini gösterdiğini açıklamıştır (Jay ve diğ., 2006). Teknik
anlmada ise bu yöntem ilk olarak Japonyada geliştirlmiştir (Shimizu ve
Hurusawa, 1992). Günümüzde kümes hayvanları, kırmızı et, su ürünleri, hayvan
yemleri, çeşitli sebze ve meyveler (şeftali, elma, çilek, domates, ıspanak
vs.), alfafa bitki tomurcukları, gıda üretim ekipmanları, tıbbi malzemeler gibi
birçok ürün ve malzemede olduğu gibi sektörel anlamda da ekonomik hijyen
gerektiren gıda, zirrat, veterinerlik, hayvancılık sektörlerinde, hastane ve sağlık
tesislerinde, otel ve restorant işletmelerinde ucuz ve güvenilir bir
antimikrobiyal yöntem olarak tercih edilmektedir (Hung, 2000).
Gıdalarda ve Su Ürünlerinde Elektrolize Okside
Su Uygulamaları
Elektrolize olmuş okside su metodu ile gıdada
patojen mikroorganizmaların inaktivasyonu için yapılan ilk denemler yeşil
fasulye, lahana gibi sebzelerde yapılmıştır. Hazırlanan örneklere elektrolize olmuş
okside su uygulaması püskürtme işlemiyle gerçekleştirilmiştir. Uygulama sonrasında
Salmonella typhimurium ve Listeria monocytogenes mikroorganizmalarında 2-5 log
cfu/gr azalma olduğu belirtilmiştir. Bu işlemden sonra 4oC sıcaklıkta 5-15 gün
boyunca elektrolize iyonize suyun asitlik ve bazik dengesine göre Salmonella
typhimurium ve Listeria monocytogenes mikroorganizmalarının logaritmik değişimleri
gözlenmiş ve kıyaslaması yapılmıştır. Yapılan çalışmanın karşılaştırma tablosu
aşağıda Tabloda görülmektedir (Jay ve diğ., 2006). Doğranmış sebze ve
meyvelerde bakteriyel yük fazla olduğu için elektrolize okside su yöntemi yaygın
olarak kullanılmaktadır. Yapılan bir çalışmada taze domatese E.coli, Salmonella
enteritidis, Listeria monocytogenes inokule edilmiş. İnokulasyon sonucunda
elektrolize okside suya birkaç dakika daldırma şeklinde uygulama gerçekleştirilmiştir.
Uygulamanın sonunda mikroorganizmalarda 5 log cfu/ml'den >1 log cfu/ml'ye
azaldığı belirtilmiştir (Sapers ve diğ., 2005). Izumi ve diğ. (2000), yapmış
oldukları bir çalışmada elektrolize okside su yönteminin patates, ıspanak,
dilimlenmiş havuç, dolmalık biber gibi sebzelerde mikrobiyal yükü 0.6 ile 2.6
log cfu/gr azalttığını belirtmişlerdir. İşlem sonrasında ıspanak ve dilimlenmiş
havuç yüzeyinde klor miktarında 15-50 ppm arasında artış olduğunu gözlemlemişlerdir.
Ayrıca uygulamanın yapılmış olduğu sebzelerde pH, yüzey rengi ve genel görünüşünde
olumsuz bir etkisi olmadığını tespit etmişlerdir. Park ve diğ. (2001), yapmış
oldukları bir çalışmada E.coli ve Listeria monocytogenes inoküle edilmiş lahana
yapraklarına elektrolize okside su yöntemi ve aside edilmiş klorlanmış su (klor
düzeyi 45 ppm azaltılmış) uygulamarını 24oC'de 3dk boyunca ayrı ayrı yapıp karşılaştırmışlardır.
Elektrolize okside su yönteminde mikroorga 2.7 log cfu/g, diğer yöntemde ise
mikroorganizmalarda 2.4 log cfu/g azalma olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak
iki yöntem arasında önemli bir fark olmadığını belirtmişlerdir. Ratna ve
Demirci (2003), protein, vitamin, mineral ve besleyici gıdalar yönünden zengin
olan Alafafa bitki tomurcuklarına ve lahana yapraklarına E.coli O157:H7 inokule
edip elektrolize okside su yöntemini uygulamışlardır. Alafafa bitki tomurcuklarında
E.coli O157:H7 mikroorganizmasının 0.2-1.6 log10 cfu azaldığını, lahana yapraklarında
ise 1.1-2.7 log10 cfu azalma olduğunu belirtmişlerdir. Paola ve diğ. (2005)
tarafından, Listeria monocytogenes inokule edilmiş lahana
yapraklarına elektrolize okside su yöntemini kombine yöntemlerle ayrı ayrı
uygulamışlardır. İlk uygulamada elektrolize okside su yöntemi + %5 NaCl
solisyonu uygulamışlar ve uygulama sonucunda Listeria monocytogenes' de 9.56
log cfu/ml'den 6.6 log cfu/ml'ye azalma olduğu görülmüştür. 2. uygulamada ise
elektrolize okside su yöntemi+ %6 asetik asit uygulaması yapılmış ve uygulama sonunda
Listeria monocytogenes' de 9.56 log cfu/ml'den 5.49 log cfu/ml'ye azalma olduğu
tespit edilmiştir. Guentzel ve diğ. (2008)'de yapmış oldukları bir çalışmada ıspanak,
lahana yaprakları ve gıdaların servise hazır hale geldiği yüzey üzerinde elektrolize
okside su yöntemi uygulayarak mikrobiyal faaliyetleri gözlemlemişlerdir. Önce gıdalara
ve servis yüzeyine bulaşma sonucu insalarda hastalık etkeni oluşturabilecek
patojen mikroorganzimalardan inokule etmişlerdir. (çalışmada inokulasyonu yapılan
mikroorganizmalar; Listeria monocytogenes, E.coli, Salmonella typhimurium, Staphylococcus
aureus) daha sonra gıdalara ve servis yüzeyine 20-50-100- 120 ppm klorlama yapılmış
elektrolize okside su uygulamasını 10 dk boyunca gerçekleştirmişlerdir. Yapılan
çalışmanın sonucunda bütün mikroorganizmalar için genel olarak %100 başarı alındığı
gözlemlenmiştir. Uygulama sonrasında mikroorganizmaların genelinde 6.1-6.7 log
cfu/ml oranında azalma olduğu tespit edilmiştir. Servis yüzeyi için tekrardan
278-310 ppm klorlama yapılmış elektrolize okside su (pH: 6.38) uygulamasıyla
mikroorganizmaların inaksitavasyonunda %79-100 oranında başarı elde edilmiştir.
Ispanakta 10 dk 100-120 ppm klorlanmış elektrolize okside su uygulamasıyla
bütün mikroorganizmalarda 4-5 log cfu/ml, lahanada ise 10 dk 100-120 ppm
klorlanmış elektrolize okside su uygulamasında E.coli'de 0.24-0.25 log cfu/ml,
diğer mikroorganizmalarda ise 2.53-2.81 log cfu/ml oranında azalma olduğu
tespit edilmiştir. Phuvasate ve Su (2010), yapmış oldukları bir çalışmada somon
ve sarıkanat orkinoz balığı ile gıdanın temas ettiği yüzey üzerinde elektrolize
okside su ve elektrolize okside buz uygulaması yapmışlardır. Uygulama öncesi
balık yüzeyine ve ortam yüzeyine Enterobacter aerogenes, Enterobacter cloacae, Klebsiella
pneumoniae, Morganella morganii ve Proteus hauseri bakterileri inokule etmişlerdir.
Uygulamanın sonucunda 5 dk boyunca 50 ppm klorlanmış elektrolize okside su ve
elektrolize okside buz uygulamalarından sonra Enterobacter cloacae, Klebsiella
pneumoniae, Proteus hauseri bakterilerinin balık yüzeyinde gelişim göstermediği
tespit edilmiştir. 120 dk sonra 100 ppm klorlanmış elektrolize okside su ve elektrolize
okside buz uygulamalarında ise Enterobacter aerogenes ve Morganella morganii
bakterilerinde 1.3-2.2 log cfu/ml azalma olduğu görülmüştür. Bundan başka 24
saat sonunda 100 ppm klorlanmış elektrolize okside su ve elektrolize okside buz
uygulamalarında Enterobacter aerogenes ve Morganella morganii bakterilerinde 2.4-3.5
log cfu/ml azalma olduğu gözlemlenmiştir. Çalışmada olumlu sonuç elde edilmiş
olduğundan elektrolize okside su ve elektrolize okside buz uygulamalarının hasat
sonrası balık yüzeyinde uygulanmasının önerilecek metotlar olduğunu belirtilmişlerdir.
Huang ve diğ. (2006)'da yapmış oldukları bir çalışmada su ürünlerinin yüzeyinde
ve su ürünlerinin temas ettiği yüzey alanlarında elektrolize okside su
yöntemini uygulamışlardır. Önce su ürünleri yüzeylerinde ve temas edilen
yüzeylere E.coli ve Vibrio parahaemolyticus bakterilerinin inokulasyonu gerçekleştirilmiş
daha sonra 10 dakika elektrolize okside su uygulaması yapılmıştır. 1 dakikalık elektrolize
okside su uygulamasında E.coli'de 0.7 log cfu/ml azalma olduğu görülmüştür. 5
dakikalık elektrolize okside su uygulamasında Vibrio parahaemolyticus'da 1.5
log cfu/ml, 10 dakikalık elektrolize okside su uygulamasında ise Vibrio
parahaemolyticus'da 2.6 log cfu/ml azalma olduğu görülmüştür. Özer ve Demirci
(2006 b), çiğ somon balığında elektrolize okside su yöntemini uygulamışlardır.
Somon filetoların yüzeyine E.coli O157:H7 ve Listeria monocytogenes
inokulasyonunu gerçekleştirmiş ve 90 ppm klorlanmış solusyonlu asidik
elektrolize okside su uygulaması yapmışlardır. Çalışmayı 22 oC ve 35oC'de
2-4-8-16-38-64 dakikalık uygulamalar halinde gözlemlemişlerdir. Uygulamanın ilk
dakikalarında 22 oC'de Listeria monocytogenes 0.40 log cfu/ml, E.coli O157:H7
0.49 log cfu/ml azalma olduğu gözlenmiştir. 35oC'de ise Listeria monocytogenes 1.2
log cfu/ml, E.coli O157:H7 1.07 log cfu/ml azalma olduğu belirtilmiştir. 64.
dakikanın sonunda ise Listeria monocytogenes'de 1.3 log cfu/ml, E.coli O157:H7
1.46 log cfu/ml azalma olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak çalışmada balık
filetosunda yüzey uygulaması olarak elektrolize okside su yönteminin mikroorganizmaların
inaktivasyonu için başarılı bir metot olduğunu vurgulamışlardır. Gıda muhafazasında
geleneksel olarak kullanılan termal işlemlerin gıdaların kalitesinde neden olduğu
kalite kayıpları ve enerji sarfiyatındaki azaltılma gereksinimi yeni
yöntemlerin arayışını başlatmıştır. Çeşitli alanlarda kullanılmakta olan yeni teknolojilerin
gıda alanında da uygulanabilir olabilmesi gıda muhafazasında yeni teknolojiler
ile ilgili son yıllarda yapılan çalışmaların sayısını da artırmıştır. Atımlı ışık ve elektrolize
okside su teknikleri antimikrobiyal etkileriyle içme suyunda, hayvan
yemlerinde, çeşitli sebze ve meyvelerde, çiğ, işlenmiş, soğutulmuş ve
dondurulmuş et, kümes hayvanları, su ürünleri gibi pek çok gıdada kullanımlarının
yanı sıra sektörel anlamda seramik yapımı, gıda üretim ekipmanları, tıbbi
malzemeler, ziraat, veterinerlik, hayvancılık sektörlerinde, hastane ve sağlık
tesislerinde, otel ve restorant işletmelerinde sterilizasyon amaçlı kullanılan
metotlardır. Her iki yöntemde istenilen antimikrobiyal etkiyi sağlamaları,
kolay ugulanabilir olmaları ve düşük maliyetli teknikler olmaları sebebiyle
birçok alanda kullanımı tercih edilen metodlardır. Günümüzde bu metodların gıdalarda
ısıl işlem uygulanan geleneksel metodlara alternatif olarak kullanılması konusunda
yoğun çalışmalar devam etmektedir.
Kaynaklar
ALLENDE, A. ve ARTES, F., 2003, UV radiation as a novel
technique to preserve quality of fresh processed 'Lollo Rosso' lettuce, Food
Research International, 36:739-746. BARBOSA-CANOVAS, G.V, POTHAKAMURY, U.R.,
PALOU, E., SWANSON, B.G., 1998, Nonthermal preservation of food, CRC press,
Newyork, 0-8247-9979-8. BARBOSA-CANOVAS, G.V and ZHANG, Q.H., 2001, Pulsed
Electric Fileds in Food Processing, CRC press, USA, 1-56676-783-0. BIALCA, K.L.
ve DEMIRCI, A., 2007, Decontamination of Escherichia coli O157:H7 and
Salmonella entrica on bluberries using ozone and pulsed light UVlight, Journal
of Food Science, 72: M391-M396. BROWN, A., 2007, Understanding Food: principles
& preparation, Wadswort publishing company, United States, 049510745X. CHOI,
M.S., CHEIGH, C.I., JEONG, E.A., SHIN, J.K., CHUNG, M.S., 2009, Nonthermal
sterilization of Listeria monocytogenes in infant foods by intense pulsed- light
treatment, Journal of Food Engineering, 97: 504-509 DRIS, R. ve JAIN, M., 2004,
Production Practices and Quality Assessment of Food Crops: Postharvest
Treatment and Technology, Springer, Gaithersburg, 1-4020- 1701-4. DUNN, J.E,
CLARK, R.W., ASMUS, J.F., PEARLMAN, J.S., BOYER, K., PAIRCHAUD, F., HOFMAN, G.,
1991, Methods and apparatus for preservation of food stuffs, Pat., U.S.,
5-034-235. DUNN, J., OTT, T.,CLARK, W., 1995, Pulsed Light Treatment of Food
Packaging, Food Technology, 49(9):95-98. DUNN, J., 1996, Pulsed light and
pulsed electric field for foods and eggs, Poultry Science, 75: 1133- 1136. FINE,
F. ve GERVAIS, P., 2004, Efficiency of pulsed UV light for microbial
decontamination of food powders, Journal of Food Protection, 67(4):787-92. GUENTZEL,
J.L., LAM, K.L., CALLAN, A.M., EMMONS, S.A., DUNHAM, V.L., 2008, Reduction of bacteria
on spinach, lettuce, and surfaces in food service areas using neutral
electrolyzed oxidizing water, Food Microbiology, (25): 36-41. HAN, H., J.,
2005, Innovations in Food Packaging, Food Science and Technology: International
series, Canada, 0-12-311632-5 HIERRO, E., MANZANO, S., ORDONEZ, J.A., HOZ, L.,
FERNANDEZ, M., 2009, Inactivation of Salmonella enterica serovar Enteritidis on
shell eggs by pulsed light technology, International Journal of Food Microbiology,
135: 125-130. HILLEGAS, S.L. ve DEMIRCI, A., 2003, Inactivation of Clostridium
sporogenes in clover honey by pulsed UV light treatment, The CIGR Journal of
Scientific- Research and Development- Manuscript, 03-009: 7pp. HSU, S.Y., 2005,
Effects of flow rate, temperature and salt concentration on chemical and
physical properties of electrolyzed oxidizing water, Journal of Food
Engineering, (66) 171-176. HUNG, Y.C., 2000, New Method Kills Bacteria on Furits
and Vegetables, Proceedings of the 220th National Meeting of the American
Chemical Society, Washington, D.C. HUANG, Y.R.,HSIEH, H.S., LIN, S.Y.,LIN S.J.,
HUNG, Y.C., HWANG, D.F., 2006, Application of electrolyzed oxidizing water on
the reduction of bacterial contamination for seafood, Food Control, (17): 987- 993.
HUANG, Y.R., HUNG, Y.C., HSU, S.Y., HUANG, Y.W., HWANG, D.F., 2008, Application
of electrolyzed water in the food industry, Food Control, 19:329-345. IZUMI,
H., KIBA, T., HASHIMOTO, 2000, Efficacy of Electrolyzed Water as a Desinfectant
for Fresh- Cut Spinach, Quality assurance in agricultural produce, ACIAR
Procedings, (100): 216- 221. JAY, J.M., LOESSNER, M.J., GOLDEN, D.A., 2006,
Modern Food Microbiology, Springer, Gaithersburg, 0-387-23180-3. JUN, S.,
IRUDAYARAJ, J., DEMIRCI, A., GEISER, D., 2003, Pulsed UV-light treatment of
corn meal for inactivation of Aspergillus niger, International Journal of Food
Science Technology, 38:883-888. KAACK, K. ve LYAGER, B., 2007, Treatment of slices
from carrot (Daucus carota) using high intensity white pulsed light, European
Food Research and Technology , 224(6): 561-566. KOUTCHMA, T.N., FORNEY, L.J.,
MORARU, C.I., 2009, Ultraviolet Light in Food Technology Principles and
Applications, CRC press, New York, 978- 1-4200-5950-2. MARRIOTT, N.G. and
GRAVANI, R.B., 2006, Principles of food sanitation, Springer, Gaithersburg, 978-0-387-25025-5.
OZER, N.P ve DEMIRCI, A., 2006(a), Inactivation of Esherichia Coli O 157:H7 and
Listeria monocytogenesis inoculated on raw salmon fillets by pulsed UV treatment,
International Food Science Technology, 41:354-360. OZER, N.P. ve DEMIRCI, A.,
2006(b), Electrolyzed oxidizing water treatment for decontamination of raw
salmon inoculated with Escherichia coli O157:H7 and Listeria monocytogenes
Scott Aand response surface modeling, Journal of Food Engineering, (72): 234- 241.
PAOLA, C.L., ROCIO, C.V., MARCELA, M., MILCIADES, D., KARINA, C.A., 2005,
Effectıveness of Electrolyzed Oxıdızıng Water for Inactıvatıng Listeria monocytogenes
in Lettuce, Universitas Scientiarum Revista de la Facultad de Ciencias
Pontificia Universidad Javeriana, 10(1): 97-108. PARK, C.M, HUNG, Y.C, DOYLE
M.P, EZEIKE, G.O.I, KIM, C., 2001, Pathogen Reduction and Quality of Lettuce
Treated with Electrolyzed Oxidizing Water and Acidified Chlorinated Water,
Journal of Food Science, 66(9): 1368-1372. RATNA, R.S. ve DEMIRCI, A., 2003,
Treatment of Escherichia Coli O157:H7 inoculated alfalfa seeds and sprouts with
electrolyzed oxidizing water, International Journal of Food Microbiology, (86):
231. RICE, J., 1994, Sterilizing with light and electrical impulses, Food
Processing, (7):66. RIEMANN, H.P. and CLIVER, D.O., 2006, Foodborn infections
and intoxications, Elseviar academic press, USA, 978-0-12-588365-8 SAPERS,
G.M., GORAY, J.R., YOUSEF, A.E., 2005, Microbiology of fruits and vegetables,
CRC press, USA, 0-8493-2261-8. SCHMIDL, M.K. ve LABUZA, T.P., 2000, Essentials of
functional foods, Springer, Gaithersburg, 0- 8342-1261-7. SHARMA, R.R. ve
DEMIRCI, A., 2003, Inactivation of E.coli O 157:H7 on alfalfa seeds with pulsed
ultraviolet light and response surface modeling, Journal of Food Science,
68:1448-1453. SHIMIZU, Y. ve HURUSAWA, T., 1992, Antiviral, antibacterial, and
antifungal actions of electrolyzed oxidizing water through electrolysis, Dental
Journal, 37: 1055-1062. TAKESHITA, K., SHIBATO, J., SAMESHIMA, T., FUKUNAGA,
S.I., ARIHARA, K., ITOH, M., 2003, Damage of yeast cells induced by pulsed
light irradiation, International Journal of Food Microbiology, 85:151- 158.