Gıdalar normal olarak içinde yaşadığımız hava ortamında saklanırlar. Ancak atmosferdeki O2 gıdaların raf ömrünü kısaltmaktadır. O2 hem kimyasal tepkimelere girmekte hem de biyolojik olaylarda rol almaktadır. Oksidasyonun kimyasal süreçte bir çok olumsuz sonuçları vardır. Gıdaların bozulmasına ve kaybına sebep olan aerobik mikroorganizmalar ve zararlılar canlılıklarını ancak O2 ‘li ortamlarda sürdürebilmektedirler. Diğer yandan anaerobik mikroorganizmalar O2’li ortamda gelişmezler.
DEĞİŞTİRİLMİŞ ATMOSFER AMBALAJLAMASI (DAA)
Gıdaların normalden farklı, özel şekilde oluşturulan gaz atmosfer içinde veya gazsız ortamda (vakum) saklanmasını amaçlamaktadır. Farklı ya da değişik atmosfer ambalaj ölçeğinde olabildiği gibi, depo ölçeğinde de olabilir. Özel amaçlar doğrultusunda atmosfer bileşiminin incelikli olarak oluşturulması ve bunun önemli değişme olmadan sürdürülmesi şeklindeki değiştirilmiş atmosfer depolamasına Kontrollü Atmosfer Depolaması (KAD) denir. Atmosfer kontrolü daha kaba yapılıyorsa söz konusu olan Modifiye Atmosfer Depolamasıdır (MAD).
Değiştirilmiş Atmosfer Ambalajlamasının başlıca 2 tipi vardır.
Gaz Ambalajlama
Vakum Ambalajama
1976’da Japonya’da geliştirildiği bildirilen serbest oksijen yakalayan ambalajlama (SOYA) vardır ki bunda ambalaj ortamındaki oksijen kimyasal yolla uzaklaştırılmaktadır.
VAKUM AMBALAJLAMA
Gıdanın hava (O2) geçirgenliği düşük bir ambalaj içine yerleştirilmesi, ambalajdan havanın uzaklaştırılması hermetik (hava sızdırmaz) bir kapatmanın yapılmasıdır.
Vakum ambalajlama daha çok et endüstrisinde kullanılır. Pseudomonas ve Alteromonas gibi aerobik mikroorganizmaların faaliyetini önler. Zeytin, fındık, fıstık ezmeleri ve peynirlerin küflenmesinin ve acılaşmasının engellenmesinde de vakum ambalajlama yararlı olmaktadır.
Dezavantajları ise taze etlerin kiraz kırmızısı renklerinin devamı için ortamdaki oksijenin yeterli olmayışı, meyve ve sebze gibi canlı olan ve solunum yapan gıdalara uygulanmaması, anaerobik şartlar nedeni ile özellikle patojen Clostridium botulinum tehlikesinin ortaya çıkması ve parça etlerden sızıntının fazla olması ve nihayet dış darbelerden ve basınçlardan gıdanın olumsuz etkilenmesi diye özetlenebilir. Gaz ambalajlama ile bu dezavantajları giderebiliriz.
GAZ AMBALAJLAMA
Bunun bir aşama daha ileri götürülerek havası boşaltılan ambalaj içi ortama istenen bileşimde gaz atmosferin yerleştirilmesi ve sızdırmaz kapatmanın gerçekleştirilmesidir.
İyi vakum şartlarında ambalajın tepe boşluğundaki O2 % 1 in altına düşürülmüştür.
Patates ve mısır cipsi vb kırılgan çıtır çerezlere gaz ambalajlama uygulanmaktadır. İyi bilinmelidir ki ister gaz ambalajlama olsun ister vakum ambalajlama olsun depolama soğuk şartlarda yani buzdolabı şartlarında sürdürülmelidir çünkü bu tip muhafazalarda kutu konserveciliğinin şartları söz konusu değildir.
Genel olarak azot, karbondioksit ve oksijen kullanılır. Bilindiği gibi değiştirilmemiş atmosferde % 20.95 O2, % 0.03 CO2 ve % 78 N2 vardır.
Bu sebeplerle değiştirilmiş atmosferde O2 oranı arttırılıp CO2 oranı azaltılır. Bu düzey ürüne göre değişiklik gösterir. Eğer O2 belli bir değerin altına düşerse anaerobik solunum olur. Asetaldehit ve etil alkol oluşur, ürün canlılığını yitirir ve kalitesi düşer. Taze etlerin parlak kırmızı rengi
miyoglobin + oksijen = oksimiyoglobinden kaynaklanır. O2’nin fazlalığı veya azlığında etin rengi morlaşır.
Modifiye Atmosferde Paketleme (MAP)
Ambalaj içindeki atmosferin bileşimini değiştirerek gıdaların raf ömrünü uzatan ve kalitesinin uzun süre korunmasını sağlayan bir tekniktir.
Taze meyve ve sebzelerin MAP’si daha zahmetli bir iştir. Taze meyve ve sebzeler canlı organizmalardır bu yüzden hasattan sonra bile hayati önemi olan tepkimeler için enerji üretebilmek için solunuma devam ederler.
Bu sistem güvenilirliği birbirinden bağımsız 4 unsura bağlıdır :
Ürünün ambalajlanma esnasındaki kalite ve hijyen durumu
Ambalaj makinesi
Ambalaj malzemesi (film, tabak vs.)
Kullanılan inert gaz veya gaz karışımı
Modifiye Atmosfer Paketlemenin Avantajları
Raf ömrünü % 50-400 yükseltmesi
Daha uzun raf ömrü nedeniyle ekonomik kayıpları azaltması
Dağıtım masraflarını azaltması
Yüksek kaliteli ürünler sağlanması
Dilimlenmiş ürünlerin daha kolay ayırımı sağlanması
Merkezileştirilmiş paketleme ve porsiyon kontrolü sağlanması
Geliştirilmiş sunum, ürünün açık bir şekilde görülmesi
Kimyasal koruyuculara çok az veya hiç ihtiyaç duyulmaması
İzolasyonlu paketleme; paketten su kaybı rekontaminasyona karşı koruma
Kokusuz ve kullanışlı paketleme
Modifiye Atmosfer Paketlemenin Dezavantajları
İlave masraf artışı
Sıcaklık kontrol gerektirmesi
Her ürün tipi için farklı gaz formülasyonları
Özel teçhizat eğitim gerektirmesi
Ürün güvenliğinin sağlanabilmesi
Paket hacminin yükseltilmesi daha çok gaz kullanımı ve taşıma masraflarını artırması
Paketin açılması ve delinmesi paketin uygunluğunun bozulması
Gıdada çözünmüş CO2 paket bükülmesini sağlaması
su kaybını yükseltmesi
Modifiye Atmosfer Paketleme Gazları
Modifiye atmosfer paketlemede kullanılan 3 tip gaz; O2, N2 ve CO2’dir
KARBONDİOKSİT
Gıda ortamındaki çözünürlüğüne bağlı olarak bakteri ve küf gelişmesini azaltan veya önleyen bir gazdır.
Şartlara bağlı olarak CO2 suda ve yağda çözünür
Sıcaklık düştükçe çözünürlüğü azalır.
Mikrobiyal gelişmeyi önlemesi ortamdaki konsantrasyonuna bağlıdır.
Çözündüğünde gazın bir kısmı karbonik aside dönüşür.
Yüksek konsantrasyonlarda ekşi tat hissedilir.
Ambalajı geçiş hızı ve gıda tarafından emilme oranı O2 ve N2 dan yüksektir
Emilmesi, çözülmesi ve kaybı sebebiyle ambalajda çökme olur, görünüş bozulur, gıda dış mekanik etkilerden olumsuz etkilenebilir.
OKSİJEN
Modifiye atmosfer paketlemede mümkün olduğunca az O2 kullanımı aerobik gelişme yapan bakterilerin gelişimini inhibe etmektedir.
O2 varlığı özellikle somon ve uskumru gibi yağlı balıklarda problemlere sebep olabilmektedir.
Buna karşın kırmızı et ürünlerinde yüksek değerlerde O2 kullanımı etin kırmızı rengini sağlamak içindir.
%30 civarında O2 kullanımı yağsız balık türlerinin su kayıplarını ve renk değişimlerini azaltmaktadır.
AZOT
N2 tatsız, inert ve modifiye atmosfer paketlemede düşük çözülebilirliği nedeniyle doldurma gazı olarak kullanılır.
N2 suda ve yağda çözünemez.
Gıda ürünleri içerisine absorblanmaz.
Aerobik mikroorganizmaların gelişimini inhibe eder.
Gaz Ambalajlama Tekniğinde 3 Tip Ambalajlama Sistemi Kullanılır.
Sürekli Ambalaj Oluşturan Sistem
Isıl Yolla Ambalaj Oluşturan Sistem
Hava Boşatıcı Başlığı (Snorkel) Olan Sistem
Sürekli Ambalaj Oluşturan Sistem
Makine ambalaj filminden boru oluşturulur.
Ürün buna yerleştirilir
Uygun gaz karışımı sürekli akış halinde ambalaja pompalanır.
Arkasından iki uç kapatılır.
Aradan kesilerek ambalajlar birbirinden ayrılır.
Isıl Yolla Ambalaj Oluşturan Sistem
Ürün ısı etkisi ile oluşturulan bir küvete yerleştirilir.
Havanın çoğu çekilerek ambalaj içinde belli bir vakum oluşturulur.
Bu vakumu giderecek kadar gaz karışımı ambalaja sokulur
Küvet üstten bir film ile kapatılır.
Bu yöntem ile O2 seviyesi % 1 in altına düşürülebilir.
Hava Boşaltıcı Başlığı (Snorkel) Olan Sistem
Ambalajlı veya ambalajsız olsun ürün büyüdükçe gaz geçirmez bir film torba içine yerleştirilir.
Bu tip işlemde süreklilik yoktur ve bir gaz sızdırmaz ambalaj oluşturulur, sonra diğerine başlanılır; gıda depolama ve dağıtım sırasında tüketiciye ulaşıncaya kadar ambalaj içinde kalmaktadır.
DEĞİŞİK GIDALARIN GAZ AMBALAJLAMALARI
Eğer ürünümüz solunum yapıyorsa bu durumda yüksek geçirgenliğe sahip bir paketleme materyali kullanılabilir. Fakat ambalajımızın içerisindeki gaz bilişiminin değişmesini istemediğimiz durumlarda PVDC gibi mükemmel bariyer özellik gösteren ambalajlar kullanmakta yarar var.
Kısacası MAP ürünün tazeliğini ve raf ömrünü uzatmak için oldukça avantajlı bir uygulamadır. MAP uygulaması kontrollü ve bilinçli bir şekilde yapıldığı takdirde tüketici ve üretici açısından büyük fayda sağlayacağı açıktır.
Et Balık ve Kanatlı Etleri Modifiye Atmosfer Paketlenmesi
Balık ve kabuklular yüksek su aktivitesi, nötral pH, istenmeyen koku ve tatların hızlı gelişimine sebep olan otolitik enzimlerin varlığı nedeniyle çabuk bozulurlar.
Et, balık, kanatlı etleri; Pseudomonas, Alteromonas, Achromobacter, Flavobacterium, moraxella cinslerine dahil aerobik mikroorganizmaların faaliyetleri ile bozulmaktadır.
Taze sığır ve domuz etlerinin raf ömürlerinin buzdolabı şartlarında % 70 O2, % 20 CO2 ve % 10 N2 gaz karışımı içinde 10-12 güne ulaştığı görülmüştür. Oysa normal atmosferde bu süre 4 gün kadardır. Yüksek seviyede O2 hem anaerobik patojen çoğalmasını önlemekte hem de saklama süresinde doğal et renginin devamını sağlamaktadır.
Kür edilmiş et ürünlerinde O2 yarardan çok zarar getirdiğinden O2’in olmadığı CO2-N2 karışımları (% 80 N2, % 20 CO2) ya da bu gazların yalnız başlarına bulunduğu atmosferler kullanılır. CO2 genelde % 40’ın altında tutulur. Fazlası ekşiliğe ve yüzey renginin ağarmasına yol açar.
Öte yandan yağlı olmayan balıklar % 60 CO2 % 40 O2 karışımında saklanırlar. Yağlıların O2’siz ortamda depolanması daha uygundur.
Piliçler için % 75 N2, % 25 CO2 atmosferi önerilmektedir. CO2’in antimikrobiyal gücünün soğuk şartlarda ortaya çıktığı unutulmamalıdır.
Meyve Sebzelerin Modifiye Atmosfer Paketlemesi
Meyve ve sebzelerin raf ömürlerini kısıtlayan faktörler; fizyolojik yaşlanma ve su kaybıdır. DAA bu etkilerin azaltılmasını ve önlenmesini hedefler. Bu yüzden solunumu en aza indirecek ancak asla durdurmayacak bir gaz bileşimine sahip olması gerekir. Böylece fizyolojik yaşlanma süreci gecikecek ve daha uzun bir süreye yayılacaktır.
Sonuçta ürün hasattan sonraki belli zaman diliminde, tazesine daha yakın durumda tüketiciye ulaşacaktır. Meyve ve sebzeler solunumlarıyla O2 alıp CO2 verdiklerinden günlerle ifade edilen zaman içinde, bulundukları ambalaj atmosferinin O2’ini % 21 den % 2-5 e, CO2’ini de % 0.03 den % 3-8 e getirdikleri gözlenir. Buna “atmosferin pasif değiştirilmesi” denilmektedir. Ambalaj içinde O2, CO2 ya da C2H4 (etilen) yakalayıcı/salıcı ve böylece bunların oranlarını kontrol edici sistemlerin yerleştirilmesi şeklinde yapılan değiştirmeye “atmosferin aktif değiştirilmesi” adı verilir.
Aktif atmosfer değiştirmede bir başka yol ambalaj içine demir karbonat içeren kesecik yerleştirmektir. Böylece aşağıdaki reaksiyona göre çok kısa süre içinde O2 azalır ve CO2 artar.
FeCO3 + 6H2O 4Fe(OH)3 + 6CO2
Oksijen yakalayıcı olarak askorbik asit, kateşol de kullanılabilir, ancak askorbik asit pahalıdır, kateşolün ise sağlık açısından güvenilirlik problemi vardır.
Meyve ve sebzeler için DAA şartları tür ve çeşide göre değişir. Bir kaçı için uygun değerler tabloda görülmektedir.
Ekmek, pasta gibi fırın ürünlerinin bozulmasında küfler rol oynamaktadırlar. % 60 ve üzerinde CO2 içeren atmosferlerde ekmek raf ömrünün 3-4 kat uzadığı kaydedilmektedir. Fransa ve Almanya’da ekmek ve pastaların gaz ambalajlama ile muhafaza edildikleri, bunun bayatlamayı da önlediği belirtilmektedir. Gaz karışımı % 60 CO2, % 40 N2 şeklindedir.
Sonuç
• Uygun gazların kullanımı ile modifiye atmosfer paketleme taze ve işlenmiş su ürünlerinin raf ömrünü artırmaktadır.
• Modifiye atmosfer paketlenmiş su ürünlerin depolama sıcaklığına dikkat edilmeli ve sürekli kontrol altında tutulmalıdır.
• Modifiye atmosfer paketlemenin yanı sıra diğer gelişmiş tekniklerin kullanılması patojen mikroorganizmaların gelişiminin kontrolü ve güvenli ürün sağlanması açısından oldukça önemlidir.
• Modifiye atmosfer paketlenmiş ürünlerin güvenliğinin sağlanmasında üretim hattı boyunca HACCP kurallarına uyulmalıdır.
