Gıdalarda Bozulma

Mutlu

7 yıl önce

GIDA MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ
GIDALARDA BOZULMA

Tüm gıdalar depolama süreci içerisinde çeşitli düzeylerde bozulmalara uğrarlar

GIDALARDA BOZULMA TİPLERİ

1.Mikrobiyolojik olmayan bozulmalar

1.1. Enzimatik bozulmalar

1.2. Enzimatik olmayan bozulmalar

2.Mikrobiyolojik bozulmalar

3.Diğerleri (Böcek, parazit ve diğer kemirgenler)

1.MİKROBİYOLOJİK OLMAYAN BOZULMALAR

1.1. Enzimatik Bozulmalar (ESMERLEŞMELER):

Enzimatik esmerleşme, pembe mavimsi-siyaha kadar olan farklı tondaki renk değişmelerine denmektedir. Bu duruma meyve öz suyundaki bazı maddelerin (fenolik bileşenler) hava oksijeninin etkisiyle oksidasyonunun bir sonucudur.

Bu oksidasyon bazı enzimler tarafından katalize edilmektedir. Bu esmerleşme reaksiyonlarında enzimler (Polifenol Oksidaz, PPO) rol oynadığına göre, enzim aktivitesine etki eden her faktör enzimatik esmerleşme üzerine de belli bir etki göstermektedir.

1.MİKROBİYOLOJİK OLMAYAN BOZULMALAR

Enzimatik esmerleşme, meyvelerde (kayısılar, armutlar, muzlar, üzümler), sebzelerde (patatesler, mantarlar, kıvırcık salata) ve ayrıca deniz ürünlerinde (karidesler, dikenli ıstakozlar ve yengeçler) görülebilir.

Enzimatik esmerleşme, özellikle hasat sonrası taze meyvelerin depolanmasında, meyve sularında ve bazı kabuklu deniz hayvanlarında kaliteye zarar verir.

Diğer bir yandan enzimatik esmerleşme, çayın, kahvenin ve çikolatanın kokusu ve tadı için zorunludur.

Sıcaklığın Etkisi:

Bütün enzimler sıcağa karşı çok duyarlıdır. Enzimler genellikle (70-80°C) 75°C’nin üzerinde sıcaklıklarda kısa sürede inaktif hale gelirler. Enzimlerin inaktif olduğu sıcaklık derecesi her enzim için farklıdır.

Inaktivasyon sıcaklığı üzerine gıdanın pH derecesi de oldukça etkilidir.

Asidik ortamdaki enzimlerin inaktivasyon dereceleri düşük asit ortamındaki enzimlerinkinden daha yüksektir.

pH Değerinin Etkisi:

Meyve ve sebzelerin işlenmeleri sırasında ortaya çıkan enzimatik esmerleşmeler ortamın pH dereleri ile de yakından ilgilidir.

Enzimler genellikle pH 5-7 arasında optimum faaliyet göstermelerine rağmen pH derecesi 4,5’in altında fazlaca etkili olamazlar.

pH değerini düşürebilmek için için meyve ve sebzelerin işlenmeleri sırasında enzimatik esmerleşmenin önlenebilmesi için bazen haşlama veya yıkama suyuna % 0,1 düzeyinde sitrik asit katılmalıdır.

1.2. Enzimatik Olmayan Bozulmalar

Enzimatik olmayan renk bozulmaları, ısı, ışık, metaller ve oksijen gibi faktörlerin etkisiyle oluşmaktadır. Bu bozulmalar reçel ve marmelat gibi işleme sırasında ısının etkisiyle ortaya çıkar. Dondurulmuş ürünlerde bile depolama sırasında bu gibi bozulmalar görülebilir.

Başlıca iki tip enzimatik olmayan esmerleşme (non-enzymatic browning) reaksiyonu tanımlanmaktadır.

Maillard reaksiyonu
Karamelizasyon
Enzimatik olmayan renk bozulmalarının (renk esmerleşmesinin) en önemlisi ısı etkisiyle olan Maillard reaksiyonudur ve en yaygın açıklamaya göre bu reaksiyon; indirgen sekerlerin karbonil grubu ile amino asitlerin amino grubu arasında gerçekleşen tepkimelerin bütününü ifade eder.

2. MİKROBİYOLOJİK BOZULMALAR
(Bakteri, küf ve mayalara bağlı olan)

Mikrobiyal bozulma, gıdada mikroorganizmaların çoğalması ve bu mikroorganizmalar tarafından salgılanan enzimlerin faaliyeti sonucunda meydana gelir. Bu enzimlerin aktivitesi ile gıdanın duyusal özelliklerinde hoşa gitmeyen değişimler oluşur.

Gıdada mikrobiyal bozulma olabilmesi için öncelikle gıdanın bozulma etmeni mikroorganizmalarla bulaşması gerekir. Bozulma etmeni mikroorganizmalar ya gıdanın mikroflorasında doğal olarak bulunurlar ya da işleme, hazırlama, paketleme, depolama vs. sırasında bulaşırlar.

Mikroorganizmalar
Mikroorganizmalar; çoğunlukla tek hücreli ve basit yapılı canlılar olup, ancak mikroskop yardımı ile görülebilirler. Gıdalarda oluşan bozulmaların kökeni genellikle mikrobiyolojiktir. Birçok gıda; mikroorganizma gelişimi için çok elverişli ortamlardır.
Etin değişik bakteriler yardımı ile kokuşması, ekmeğin küflenmesi, meyve sularının fermente olması, sütün ekşimesi v.s. hep mikroorganizmaların neden olduğu bozulmalardır.
BAŞLICA MİKROORGANİZMALAR

Bakteriler: Her türlü meyve ve sebzeyi bozabilirler. Bakteri çeşidine bağlı olarak bozulan ürün ekşimiş, kokmuş ve rengi değişmiş olabilir. Bakteriler tarafından bozulmuş ürünlerin bazıları sağlık için de zararlıdır.

Küfler: Küfler meyve ve sebzeler üzerinde çoğalarak, onların değişik şekillerde bozulmalarına neden olurlar. Bazı küfler ‘’MİKOTOKSİN’’ denen maddeleri salgılarlar. Bu maddeler kanserojenik olduklarından, küflenmiş bazı gıdaların tüketilmesi sağlık açısından oldukça sakıncalıdır.

Mayalar: Mayalar özellikle asitli ve şekerli ortamı tercih ederler. Bu nedenle meyve ve ürünleri çoğunlukla mayalar tarafından bozulurlar. Mayaların bozduğu meyveler, sağlığa zararlı olmasa bile, lezzeti bozulduğundan tüketilemezler.

Bakteriler
Bakteriler bölünerek çoğalırlar. Hücreleri yuvarlak, çubukçuk, virgül veya spiral şeklinde olabilir. Bazı bakteri türlerinde hücreler birbiri ile birleşerek zincirler oluşturur.
Bakteriler hücre bölünmesi yoluyla çoğalırlar

1 bakteri —- 2 bakteri —- 4 bakteri …… eksponensiyel olarak üreme devam eder

Bazı bakterilerin generasyon süresi 20 dakikaya inebildiği gibi uygun olmayan koşullarda bu süre 10 saate kadar çıkabilmektedir. Bakterilerde üreme 2’ye bölünerek olmaktadır. Bakterilerin üreme devreleri aşağıda verilmiştir.
Bakteriyel gelişim evreleri
Latent Devre (Lag phase): Mikroorganizmaların sayılarının değişmediği devredir.
Logaritmik Devre(exponential phase): Latent devreden sonra bakterilerin bölünerek sayılarının artmasıyla başlar.
Durma Devresi (Stationary phase) : Logaritmik devrenin sonlarında bakterilerin üremesini engelleyen faktörlerin varlığı durma devresinin başlamasına neden olur.
Ölme Devresi (Death phase) : Canlı bakterilerin sayısının azaldığı aşamadır. Mevcut bakterilerin tümünün ölmesi için uzun süreye gerek vardır.

Bakteriler

Tek hücreli organizmalardır

1-2 μm boyundadırlar

Şekilleri:

kok “cocci”
çubuk “bacilli”
spiral “spirella” ve
virgül “vibrios”

şeklinde olabilir

Küfler
Küfler; bakterilerden daha büyük hücreli olan mikroorganizmalardır. Küfler; doğada çok yaygın olan, hemen her türlü gıda maddesi üzerinde üreyebilen mikroorganizmalardır. Fakat optimum gelişme ortamları 25 – 35 °C sıcaklıktaki, rutubetli ve hava akımının bulunmadığı yerlerdir.
Bazı küfler, bazı hallerde gıdalara özel bir çeşni verdiklerinden gıdalar üzerinde üretilirse de (kaşar peynirinde olduğu gibi) genellikle küflü gıdaların tüketilmeleri doğru değildir. Çünkü küfler gıda üzerinde ürediği takdirde hoşa gitmeyen tat ve koku yanında bazıları da “Mikotoksin“ denen zehirli maddeler üretirler. Örneğin Aspergillus flavus’ un meydana getirdiği “ Aflatoksin “ bunlardan sadece bir tanesidir.
Mayalar

Mayalar bakterilerden biraz daha büyüktür (20 μm). Pek çoğu küre yada elipsoidal şekildedir

Maya, tomurcuklanma yolu ile çoğalabilen ve şekerli çözeltileri alkol ve CO2 e dönüştürebilen, ayrıca kimi zamanlarda misel de oluşturabilen tek hücreli mikroorganizmalardır.
Mayalar, şekerli ve asit gıdaları tercih ederler. Fakat ortamda fazla miktarda alkol birikmesi meydana gelirse maya faaliyeti durur. Mayaların çalışabilmeleri için şekere gereksinimleri olmasına karşın “Osmofil” mayalar hariç diğerleri yüksek şeker konsantrasyonlarında çalışamazlar.
Gıdalarda Bozulma Etmeni Mikroorganizmaların Üremesi Üzerine Etkili Faktörler

Yapısal Faktörler:

pH
Su aktivitesi (aw)
Oksijen varlığı/yokluğu
Antimikrobiyal maddeler
Gıdanın bileşimi

…

GIDA MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ

GIDALARDA BOZULMA

Tüm gıdalar depolama süreci içerisinde çeşitli düzeylerde bozulmalara uğrarlar

GIDALARDA BOZULMA TİPLERİ

1.Mikrobiyolojik olmayan bozulmalar

1.1. Enzimatik bozulmalar

1.2. Enzimatik olmayan bozulmalar

2.Mikrobiyolojik bozulmalar

3.Diğerleri (Böcek, parazit ve diğer kemirgenler)

1.MİKROBİYOLOJİK OLMAYAN BOZULMALAR

1.1. Enzimatik Bozulmalar (ESMERLEŞMELER):

Enzimatik esmerleşme, pembe mavimsi-siyaha kadar olan farklı tondaki renk değişmelerine denmektedir. Bu duruma meyve öz suyundaki bazı maddelerin (fenolik bileşenler) hava oksijeninin etkisiyle oksidasyonunun bir sonucudur.

Bu oksidasyon bazı enzimler tarafından katalize edilmektedir. Bu esmerleşme reaksiyonlarında enzimler (Polifenol Oksidaz, PPO) rol oynadığına göre, enzim aktivitesine etki eden her faktör enzimatik esmerleşme üzerine de belli bir etki göstermektedir.

1.MİKROBİYOLOJİK OLMAYAN BOZULMALAR

Enzimatik esmerleşme, meyvelerde (kayısılar, armutlar, muzlar, üzümler), sebzelerde (patatesler, mantarlar, kıvırcık salata) ve ayrıca deniz ürünlerinde (karidesler, dikenli ıstakozlar ve yengeçler) görülebilir.

Enzimatik esmerleşme, özellikle hasat sonrası taze meyvelerin depolanmasında, meyve sularında ve bazı kabuklu deniz hayvanlarında kaliteye zarar verir.

Diğer bir yandan enzimatik esmerleşme, çayın, kahvenin ve çikolatanın kokusu ve tadı için zorunludur.

Sıcaklığın Etkisi:

Bütün enzimler sıcağa karşı çok duyarlıdır. Enzimler genellikle (70-80°C) 75°C’nin üzerinde sıcaklıklarda kısa sürede inaktif hale gelirler. Enzimlerin inaktif olduğu sıcaklık derecesi her enzim için farklıdır.

Inaktivasyon sıcaklığı üzerine gıdanın pH derecesi de oldukça etkilidir.

Asidik ortamdaki enzimlerin inaktivasyon dereceleri düşük asit ortamındaki enzimlerinkinden daha yüksektir.

pH Değerinin Etkisi:

Meyve ve sebzelerin işlenmeleri sırasında ortaya çıkan enzimatik esmerleşmeler ortamın pH dereleri ile de yakından ilgilidir.

Enzimler genellikle pH 5-7 arasında optimum faaliyet göstermelerine rağmen pH derecesi 4,5’in altında fazlaca etkili olamazlar.

pH değerini düşürebilmek için için meyve ve sebzelerin işlenmeleri sırasında enzimatik esmerleşmenin önlenebilmesi için bazen haşlama veya yıkama suyuna % 0,1 düzeyinde sitrik asit katılmalıdır.

1.2. Enzimatik Olmayan Bozulmalar

Enzimatik olmayan renk bozulmaları, ısı, ışık, metaller ve oksijen gibi faktörlerin etkisiyle oluşmaktadır. Bu bozulmalar reçel ve marmelat gibi işleme sırasında ısının etkisiyle ortaya çıkar. Dondurulmuş ürünlerde bile depolama sırasında bu gibi bozulmalar görülebilir.

Başlıca iki tip enzimatik olmayan esmerleşme (non-enzymatic browning) reaksiyonu tanımlanmaktadır.

Maillard reaksiyonu

Karamelizasyon

Enzimatik olmayan renk bozulmalarının (renk esmerleşmesinin) en önemlisi ısı etkisiyle olan Maillard reaksiyonudur ve en yaygın açıklamaya göre bu reaksiyon; indirgen sekerlerin karbonil grubu ile amino asitlerin amino grubu arasında gerçekleşen tepkimelerin bütününü ifade eder.

2. MİKROBİYOLOJİK BOZULMALAR (Bakteri, küf ve mayalara bağlı olan)

Mikrobiyal bozulma, gıdada mikroorganizmaların çoğalması ve bu mikroorganizmalar tarafından salgılanan enzimlerin faaliyeti sonucunda meydana gelir. Bu enzimlerin aktivitesi ile gıdanın duyusal özelliklerinde hoşa gitmeyen değişimler oluşur.

Gıdada mikrobiyal bozulma olabilmesi için öncelikle gıdanın bozulma etmeni mikroorganizmalarla bulaşması gerekir. Bozulma etmeni mikroorganizmalar ya gıdanın mikroflorasında doğal olarak bulunurlar ya da işleme, hazırlama, paketleme, depolama vs. sırasında bulaşırlar.

Mikroorganizmalar

Mikroorganizmalar; çoğunlukla tek hücreli ve basit yapılı canlılar olup, ancak mikroskop yardımı ile görülebilirler. Gıdalarda oluşan bozulmaların kökeni genellikle mikrobiyolojiktir. Birçok gıda; mikroorganizma gelişimi için çok elverişli ortamlardır.

Etin değişik bakteriler yardımı ile kokuşması, ekmeğin küflenmesi, meyve sularının fermente olması, sütün ekşimesi v.s. hep mikroorganizmaların neden olduğu bozulmalardır.

BAŞLICA MİKROORGANİZMALAR

Bakteriler: Her türlü meyve ve sebzeyi bozabilirler. Bakteri çeşidine bağlı olarak bozulan ürün ekşimiş, kokmuş ve rengi değişmiş olabilir. Bakteriler tarafından bozulmuş ürünlerin bazıları sağlık için de zararlıdır.

Mayalar: Mayalar özellikle asitli ve şekerli ortamı tercih ederler. Bu nedenle meyve ve ürünleri çoğunlukla mayalar tarafından bozulurlar. Mayaların bozduğu meyveler, sağlığa zararlı olmasa bile, lezzeti bozulduğundan tüketilemezler.

Bakteriler

Bakteriler bölünerek çoğalırlar. Hücreleri yuvarlak, çubukçuk, virgül veya spiral şeklinde olabilir. Bazı bakteri türlerinde hücreler birbiri ile birleşerek zincirler oluşturur.

Bakteriler hücre bölünmesi yoluyla çoğalırlar

1 bakteri —- 2 bakteri —- 4 bakteri …… eksponensiyel olarak üreme devam eder

Bazı bakterilerin generasyon süresi 20 dakikaya inebildiği gibi uygun olmayan koşullarda bu süre 10 saate kadar çıkabilmektedir. Bakterilerde üreme 2’ye bölünerek olmaktadır. Bakterilerin üreme devreleri aşağıda verilmiştir.

Bakteriyel gelişim evreleri

Latent Devre (Lag phase): Mikroorganizmaların sayılarının değişmediği devredir.

Logaritmik Devre(exponential phase): Latent devreden sonra bakterilerin bölünerek sayılarının artmasıyla başlar.

Durma Devresi (Stationary phase) : Logaritmik devrenin sonlarında bakterilerin üremesini engelleyen faktörlerin varlığı durma devresinin başlamasına neden olur.

Ölme Devresi (Death phase) : Canlı bakterilerin sayısının azaldığı aşamadır. Mevcut bakterilerin tümünün ölmesi için uzun süreye gerek vardır.

Bakteriler

Tek hücreli organizmalardır

1-2 μm boyundadırlar

Şekilleri:

kok “cocci”

çubuk “bacilli”

spiral “spirella” ve

virgül “vibrios”

şeklinde olabilir

Küfler

Mayalar

Mayalar bakterilerden biraz daha büyüktür (20 μm). Pek çoğu küre yada elipsoidal şekildedir

Maya, tomurcuklanma yolu ile çoğalabilen ve şekerli çözeltileri alkol ve CO2 e dönüştürebilen, ayrıca kimi zamanlarda misel de oluşturabilen tek hücreli mikroorganizmalardır.

Gıdalarda Bozulma Etmeni Mikroorganizmaların Üremesi Üzerine Etkili Faktörler

Yapısal Faktörler:

pH

Su aktivitesi (aw)

Oksijen varlığı/yokluğu

Antimikrobiyal maddeler

Gıdanın bileşimi

2. MİKROBİYOLOJİK BOZULMALAR
(Bakteri, küf ve mayalara bağlı olan)