Gıda sanayii ve kimya arasında nasıl bir ilişki vardır?
gıda katkı maddeleri Birçok gıda maddesinde,
• Üretimin belli zamanlarda olması zorunluluğu,
• Tüketicinin istekleri ve her an tüketim arzusu,
• Çabuk bozulan gıdaların ömrünü uzatma vb. nedenlerle,
Çeşitli gıda muhafaza yöntemlerinin geliştirilmesini sağlamıştır.Ayrıca;
• Dünya nüfusunun hızlı artışı,
• İnsanların hayat standartlarını yükseltmek arzusu,
• Hızlı endüstrileşme / şehirleşme vb.
Hazır yiyeceklere talebi arttırmıştır.Bununla birlikte gıda sanayinde üretim için 2000’den fazla katkı maddesinin kullanımına yasal düzenlemelerle izin verilmiş ve düzenlenmiştir.
Tüketime sunulmadan önce gıdalara bilinçli ve amaçlı olarak ilave edilen bu maddelere Gıda Katkı Maddeleri adı verilir.Katkı maddelerinin gıdalarda kullanım nedeni ise;
• Gıdanın besleyici değerini korumak,
• Özgün diyet ihtiyaçları olan için özel bir gıda üretiminde kullanılabilirler,
• Gıdanın dayanıklılığını artırmak için kullanılırlar , böylece gıda maddeleri daha uzun bir raf ömrüne sahip olurlar.
• Gıdanın dokusal özelliklerini geliştirmek için kullanılırlar.
• Gıdanın rengini ve lezzetini çekici hale getirebilir ve koruyabilirler.
• Yağın acılaşması gibi reaksiyonları önleyerek lezzet kaybını önlerler ve besin öğelerini korurlar.
• Gıdanın işlenmesi sırasında çoğu zaman teknolojik gereklilik olarak kullanılırlar.
• Gıdada hastalık yapıcı m.o’ların gelişmelerini önlerler.
• Gıda çeşitliliği sağlamaktadırlar.
Gıda maddelerinde kullanılabilecek katkı maddelerinin izin verilen en yüksek miktarlarını belirlemek için FAO ve WHO çalışmalarını ‘JECFA’ adıyla ortak uzmanlar kurulunda birleştirmişlerdir.JECFA genel olarak aş. konularda çalışma yapmaktadır.
1.Gıda maddelerinde kullanılabilecek katkı maddelerinin izin verilen en yüksek miktarlarını belirlemek ve onaylamak.
2.Gıda katkı maddeleriyle ilgili listeleri hazırlayarak değerlendirmek.
3.Gıdalarda katkı maddelerinin tayininde kullanılan analiz yöntemlerini gözden geçirerek standardize etmektir.
FAO/WHO Katkı Maddesi Birleşik Kurulu’nun tanımına göre; ”tek başına besin değeri taşımayan, gıda ürününe bilinçli olarak doğrudan veya dolaylı katılan, ürünün görünüş ve yapısını düzeltmek yada muhafaza imkanını artırmak için sınırlı miktarda ilave edilen madde, gıda katkı maddesidir.”Bu tanımla katkı maddelerini daha iyi anlayabiliriz.Ayrıca gıdanın besin değerini arttırıcı vitaminler ve mineraller ile pestisitler, çevre kirliliğinden bulaşanlar ve teknolojik işlemlerin artıkları, gıda katkı maddesi kapsamına girmemektedir.
A.GKM’nin Sınıflandırılması :
GKM’lerinin kullanım amaçlarına göre 4 grupta toplayabiliriz.
1.Kaliteyi koruyarak raf ömrünü uzatanlar ( Koruyucular )
• Antimikrobiyaller (nitrit, nitrat, benzoik asit, propiyonik asit, sorbik asit)
• Antioksidanlar ( BHA, BHT, Galatlar )
2.Yapıyı hazırlama, pişme özelliğini geliştirenler
• pH ayarlayıcılar
• Topaklanmayı önleyenler ( silikat, magnezyum oksit, magnezyum karbonat )
• Emülsifiyerler (lesitin, mono ve digliseridler )
• Stabilizörler, kıvam arttırıcılar, tatlandırıcılar
• Mayalanmayı sağlayıcı ajanlar
• Nem ayarlayıcılar
• Olgunlaştırıcılar
• Ağartıcılar, dolgu maddeleri, köpük ayarlayıcılar, parlatıcılar
3.Aromayı ve rengi geliştiriciler
• Çeşni arttırıcılar ( MSG )
• Çeşni vericiler ( Aroma maddeleri )
• Renklendiriciler ( tartazin, indigotin,…vb.)
4.Besin değerini koruyucu, geliştiriciler ( Besin öğeleri )
• İşleme sırasında kaybolan besin öğelerini yerine koyma (B1, B2, niasin )
• Diyette eksik olabilecek besin öğelerini ekleme ( A, D vitaminleri )
Binlerce kimyasal madde gıdalarla insanlara ulaşmaktadır.Bu kimyasallar insan sağlığı için zararlı mıdır?
Her kimyasal alınan miktarına bağlı olarak zararlı etki gösterir.Günlük hayatta en fazla karşılaştığımız kimyasal sofra tuzudur ( sodyum klorür ). Piyasada satılan tuz paketleri 500 gramdır. Bir paket tuzu bir kerede yiyen bir kişi kanındaki sodyum oranları konsantrasyonunun artmasına bağlı olarak kısa bir süre içerisinde ölebilir.Yine günlük diyetteki tuz miktarı birkaç misline çıkarılırsa yıllar içersinde bu diyeti alanlarda hipertansiyon riski artar.Bu örneklerden “sofra tuzu zararlıdır!” şeklinde bir sonuç çıkartılamaz.Bunlar, “her kimyasal madde alınan miktarına (doza) bağlı olarak toksiktir” kuralına günlük hayatta en fazla karşılaşılan gıda maddesinden verilen örnektir.Gıdaların üretiminde kullanılan gıda katkı maddeleri ve gıdalara isteğimiz dışında bulaşan gıda kontaminantları da her kimyasal gibi doza bağımlı olarak toksiktir.
Acaba insanlarda güvenli kullanım değerine nasıl ulaşılmaktadır? NOAEL : ( mg/kg ) ( Deney hayvanlarında gözlenebilen hiçbir yan etki göstermeyen doz) İnsanlarda güvenli olan doza ulaşılabilmesi için: NOAEL değeri, emniyet faktörüne bölünür.Emniyet faktörü genellikle 100 olarak belirtilmiştir.Diğer bir deyişle deney hayvanlarında hiçbir yan etki yaratmayan dozun yüzde biri insanlarda güvenli olarak kabul edilmiştir.Bu yöntem 1954 yılından beri gıda katkıları için uygulanmaktadır.Geride kalan 50 yılı aşkın sürede elde edilen deneyimler bu uygulamanın yeterli koruma sağladığını göstermektedir.
ADI ( Günlük alınmasına izin verilen miktar ) değeri insanlarda güvenli doz olarak kabul edilir.NOAEL değerinden ADI değerine aşağıdaki işlem yapılarak ulaşılır.
NOAEL
ADI = ( mg/kg )
Emniyet faktörü
( 100 )
2-)İngrediyenler :
“Üretimde hammaddeden sonra ağırlıklı önemi olan ve işlem teknoloji gereği gıdalara katılan, üretimin özelliğine göre çeşitli amaçlarla kullanılması zorunlu maddelerdir.”
İngrediyenler çeşitlerine göre, gıdaları kazanmaları gereken niteliğe kavuşturmaktadırlar.Bu maddeler her gıda için aynı görevde olmayabilirler veya bir gıdada ingrediyen görevinde olan bir madde diğer bir gıdada katkı maddesi olabilir.Örneğin ; ekmek yapımında un bir hammaddedir. Ekmek mayası, tuz, su ise ingrediyenlerdir. Buna karşılık ekmek üretiminde kullanılan süttozu, peynir suyu, bromat gibi maddeler teknolojide gıda katkı maddesi konumundadır.
İngrediyen kullanımı şekillerine göre 3 grupta sınıflandırılabilir.
1. İsteğe bağlı ingr.
2. Zorunlu ingr.
3. Zenginleştirici ingr.
3-)Enzimler :
Biyokimyasal reaksiyonları başlatan, hızlandıran ve reaksiyonlardan değişmeden ayrılan bileşikledir.Enzimler, kimyasal olarak protein yapısında, proteinlerin fiziksel ve kimyasal tüm özelliklerine sahip bileşiklerdir.Enzimlerin önemi ise;
1.Canlı hücrede bütün biyokimyasal reaksiyonlar enzimlerin kontrolü ve düzeni altında gerçekleşir.
2.İnsanların bitki ve hayvansal kaynaklı gıdaları tüketmesi ve bunların içindeki enzimlerin önemi büyüktür.
3.Mikrobiyal gıda bozulmalarının çoğu ve fermente gıdaların üretimi, etken m.o’ların sahip olduğu enzimlerin aktiviteleri sonucunda gerçekleşmektedir.
4.Günümüzde ticari enzim preparatlarından gıda endüstrisi ve diğer bazı endüstrilerde değişik amaçlara dönük olarak yaygın bir şekilde yararlanılmaktadır.
5.Enzimlerden gıda analizlerinde de yararlanılmaktadır.Enzimatik gıda analizleri çok çabuk ve kolay uygulanabilmeleri ve enzimlerin çok yüksek spesifik özellik göstermeleri nedeniyle kullanılır.
6.Enzimlerden gıdalardaki mikrobiyal gelişimin kontrolü amacıylada yararlanılır.
7.Tutuklanmış enzim ve tutuklanmış hücre teknikleri bazı gıdaların üretiminde endüstriyel boyutta yararlanılmaktadır.
8.Enzimlerden endüstriyel artık ve atıklarının değerlendirilmesinde de yararlanılır.
9.Enzimler belirli hastalıkların teşhisinde, teşhis doğrulayıcı ve tamamlayıcı kanıtlar olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.
10.insan vücudundaki enzimlerin miktarı genetik özellikler, yaş ve alınan diyete bağlı olarak da değişebilmektedir.İnsanlarda, belirli bazı enzimlerin vücutta yetersiz üretilmesine bağlı olarak ortaya çıkan genetik hastalıklara rastlanmaktadır.
A. Enzimlerin Gıda Katkı Maddeleri Olarak Kullanılmasının Avantajları :
1.Doğal kaynaklı oldukları için tercih edilirler ve toksik değildirler.Son üründe çoğu durumda, olduğu gibi kalabilmekte, başka ürünlere dönüşmemektedir.
2.Diğer katalizörlerden daha fazla spesifik özellik gösterirler.Aktiviteleri kolaylıkla standardize edilebilir.İstenmeyen reaksiyonlara yol açmazlar.
3.Reaksiyonun şekli ve hızı, ayarlanabilen sıcaklık, pH ve reaksiyon süresi yoluyla kolaylıkla kontrol edilebilir.
4.Gerektiği zaman, bazı reaksiyonlarda enzimin etkisi hemen durdurulabilir.Yani enzim inaktif hale getirilebilir. ( Sıcaklığı çok yükselterek veya düşürülerek )
5.Çok az miktarda kullanım, istenen şekilde etkili olabilmektedir.
6.Gıda maddeleri ve çevre şartları açısından ek bir ayarlama gerektirmezler; oda sıcaklığında, nötral pH civarında çalışabilirler.
B. Gıda Sanayinde Enzim Uygulamaları :
Amilaz :
Yüksek dönüşümlü şurup ve dekstroz üretimi.Normal ve distile içkilerde, fermente olabilir şekerin tahıl nişastalarından dönüştürülmesi.Ön pişirimli tahıllarda tahıl nişastalarının modifikasyonu.Çikolata şuruplarında viskozite kontrolü.Meyve suları, meyve ekstraktları ve pektinden nişastanın uzaklaştırılması.
Pektinaz :
Meyve suları ve şarabın üretimi ve berraklaştırılması.Kurutmadan önce portakal, üzüm ve erik pulplarının muamelesi.Düşük metoksilli pektin üretimi.
Glukoz oksidaz-katalaz : Yumurta katıları üretiminde glukozun uzaklaştırılması.Gıda ve içkilerde oksijenin uzaklaştırılması.
İnvertaz : Yumuşak kremalı şekerleme dolgularının hazırlanması.
Proteazlar :
Taze etlerin olgunlaştırılması ve yumuşatılması.Ekmek ve kraker fırınlama için hamurun modifikasyonu.Protein hidrolizatlarının üretimi.Biranın soğukta parlatılması.Çeşitli peynirlerin üretilmesi ve olgunlaştırılması.
Lipazlar :
Çeşitli peynirlerde aroma oluşturulması.Lipazla modifiye edilmiş tereyağı içeren ürünlerin kullanımı.Margarinler ve çikolata ürünlerinde aromanın zenginleştirilmesi.
Katalaz :
Çok özel bir görevi olup, hidrojen peroksidi su ve oksijene parçalar.Gıda ürünlerinde kalıntı ( hidrojen peroksit ) istenmediğinde, katalaz enzimi kullanılır.
Glukozizomeraz :
Glukozu fruktoza çevirmek için kullanılır.
Aroma enzimleri :
Kükürtlü aroma bileşikleri ( soğan, sarımsak, hardal, lahana vb.) enzim etkisiyle oluşmaktadır.
4-)Vitaminler ve Aminoasitler :
Vitaminler insanlar ve hayvanlar tarafından sentez edilemeyen ve sağlıklı büyüme, üreme ve diğer fonksiyonlar için düzenli olarak diyette bulunması gereken ve eksikliği durumunda, özel bir bozukluk veya hastalık meydana getiren organik bileşiklerdir.
Vitaminlerin yapılarındaki büyük farklılık nedeniyle kesin bir kimyasal sınıflandırma yapılmamaktadır. Tüm vitaminler ya oldukları gibi veya provitaminleri şeklinde bitkiler tarafından sentez edilir. Genel olarak vitaminler yağda çözünen, suda çözünen ve vitamin benzeri maddeler olarak üç grupta sınıflandırılabilir.
Aminoasitler proteinlerin yapı taşlarıdır. Proteinler vücudun enerji ihtiyacından başka büyüme ve yıpranan dokuların tamir edilmesinde önemlidir.
Vitaminlerle gıdaların zenginleştirilmesi yöntemleri, gıda sanayinde “vitaminleştirme” ve “kıymetlendirme” tabiri ile ifade edilir. Kıymetlendirme, aynı zamanda mineral maddeler ve diğer esansiyel bileşenlerle zenginleştirme anlamına da gelmektedir.Gıda üretiminde kıymet arttırma, gıdanın hazırlanışına göre özellikle vitamince zengin gıdaların ilavesi şeklinde uygulanır.
1.Yağların hidrolize edilmesi sırasında tahrip olan vitaminlerin yerine konması için margarinlerce A, D ve E vitamini ilave edilmektedir.
2.Hamur işleri ; Soya unu, buğday embriyosu, diğer vitamince zengin maddelerin ilavesi ile zenginleştirilir.
3.ABD’de tiamin, riboflavin, niasin ve demirin una katılması yasal zorunluluktur.
4.Askorbik asit, karotenoidler, tokeferol, riboflavin ve niasinin gıdalara ilavesi genellikle beslenme amacıyladır.
5.Askorbik asit, ekmekte hamurun yapısını iyileştirmek amacıyla kullanılır, ayrıca antioksidan etkisi de vardır.
6.Karotenoidler gıda renklendiricisi, tokeferoller antioksidan, riboflavin ise bazen gıda renklendiricisi ( sarı renk ) olarak kullanılır. Süt ürünlerinde renklendirici olarak kullanılır. Riboflavin, β-karotenle birlikte sarı renkte içecek hazırlanmasında kullanılır. Niasin bazen depolama sırasında meydana gelecek olan renk değişimlerini önleyici olarak taze ve kür edilmiş etlerde kullanılır.
