Etiket Arşivleri: Gıda Ambalajlama

Gıda Ambalajları ve Migrasyon ( Serpil TURAL )

GIDA AMBALAJLARI VE MİGRASYON

Serpil TURAL
Gıda Yüksek Mühendisi

Samsun Gıda Tarım ve Hayvancılık Müdürlüğü
Gıda ve Yem Şube Müdürlüğü

Gıda Ambalajları

*Gıda maddelerinin, üretildikleri yerde ve kısa süre içersinde tüketimi genelde mümkün olmamaktadır. Üretildikleri yerlerden farklı bölgelerde ve farklı zamanlarda tüketilmeleri nedeniyle gıda maddeleri uygun bir şekilde muhafaza edilmelidir.

*Gıda ambalajlama, gıdanın tüketiciye güvenilir bir şekilde ulaşmasını sağlayan, gıda üretim aşamalarının bir parçasıdır.

*Gıda ambalajları, gıda maddelerinin raf ömrünü etkilemektedir. Gıda ambalajlama uygulamaları sayesinde, farklı gıda ürünleri için uygun ambalaj materyali ve teknolojisinin seçimi mümkün olmakta, gıdanın raf ömrü arttırılabilmekte ve bu süre içersinde gıda kalitesi ve tazeliği korunabilmektedir.

•Gıda maddesini raf ömrü süresince dış etkilerden koruma

•Gıdanın bütünlüğünü sağlama

•Gıda kalitesinin devamı

•Gıda güvenliğini sağlama

•Gıda hakkında tüketiciye bilgi sağlama

•İzlenebilirliği sağlama

 Gıdaların korunmasında çeşitli ambalaj malzemeleri kullanılabilmektedir.

 Gıdaların ambalajlanmasında kullanılan malzemeler asıl olarak kağıt, metal, cam ve plastikten oluşmaktadır.

 Hiç bir gıda ambalajı tamamen inert değildir ve migrasyon meydana gelebilmektedir.

 Cam, metal, plastik, kauçuk, seramik ve kağıt ambalajlardan gıdaya migrant geçişi, belirli gıda maddeleri ile temas halinde mümkün olabilmektedir.

Gıda ambalaj maddeleri;

1-Geçirgen olmayan ambalaj maddeleri; Metal, cam, seramik, alaşımlar

2-Geçirgen olan ambalaj maddeleri; Plastikler, kauçuk

3-Gözenekli ambalaj maddeleri; Kağıt, mukavva

Gıda Ambalajlamada

1-Gıda ambalajı gıda ile etkileşime girmeyecek maddeden yapılmış olmalı

2-Gıda ışığa karşı hassas ise ambalaj maddesinin ışık geçirgenliği düşük olmalı

3-Gıda maddesi gaza karşı hassas ise, gıda maddesi modifiye atmosferde paketlenmişse, ambalaj maddesinin gaz geçirmezlik özelliği yüksek olmalıdır.

Gıdanın taze haline en yakın şekilde, daha güvenli bir şekilde ve uzun süre muhafaza edilmesi, çevreyi korumak amacıyla, gıdaların ambalajlanmasında yeni teknolojiler (aktif/ akıllı ambalajlama, modifiye atmosferde veya vakum altında ambalajlama, yenebilir/yenilebilir ambalajlar) uygulanmaktadır.

Aktif/Akıllı Ambalajlama

 Ürün güvenliği ve kalitesinin arttırılması amacıyla, ambalaj ambalaj bileşenleri, gıda ve ambalaj içersindeki gaz atmosferi arasındaki interaksiyonlaarı içeren ambalajlama tekniğidir.

 Aktif paketleme sistemleri; aktif toplayıcı sistemler aktif salınım sistemleri kontrollü salınım sistemleri

 Aktif ambalajlama ile, çeşitli özelliklere sahip bileşenler ambalaj malzemesine dahil edilmekte, ambalaja istenen nitelikler kazandırılabilmektedir.

 Akıllı ambalajlama sayesinde, tüketici ambalaj içersindeki gıdanın kalitesi ve güvenliği hakkında bilgi sahibi olabilmektedir.

Modifiye Atmosferde Ambalajlama

Modifiye atmosferde ambalajlama,

 Gıda maddesi, işlem basamakları ve ambalaj malzemesinin özellikleri göz önünde bulundurularak, havanın yerine belirli gaz/ gaz karışımlarının ambalaj içersine doldurulmasıdır.

 Bu amaçla genel olarak, azot, karbondioksit, karbonmonoksit, oksijen

*ürün raf ömrünü uzatma, kimyasal koruyucuya olan ihtiyacın azalması

*maliyeti arttırma, her ürün için ayrı gaz formülasyonunun gerekliliği, paketin açılması/delinmesi halinde ambalaj özelliğinin bozulması

Kaynak: https://www.tarimorman.gov.tr/ABDGM/Belgeler/%C4%B0DAR%C4%B0%20%C4%B0%C5%9ELER/temmuz/5.pdf

Ambalajdan Beklentiler

1. AMBALAJDAN BEKLENTİLER

 Üründe kalite kaybı olmaksızın depolanabilir

 Kimyasal ve fiziksel etmenlere karşı dayanıklı

 Antimikrobiyal

 Havası alınabilir, gazlama işlemi yapılabilir

 Dondurulabilir, pastörize veya sterilize edilebilir, kaynatılabilir

 Işıktan koruyucu, ışığa dayanıklı

 Çevreye uyumlu olmalıdır, (Üçüncü, 2000).

1.1.Ambalaj ve Ambalaj Malzemelerinin Koruma Fonksiyonları ile Gıda Bozulmaları Arasındaki İlişkiler

Gıda tüketiminde en önemli nokta kuşkusuz onun güvenli olmasıdır. Gıdalar genelde; mikroorganizmalar, enzimler, böcek, parazit ve benzer zararlılar, sıcaklık, nemli veya kuru koşullar, hava oksijeni ve ışık gibi birbiriyle ilişkili veya ilişkisiz değişik faktörlerin etkisiyle bozulmaya uğramaktadırlar, (Tek, 1983: 13).

Ambalajların temel işlevi, dağıtım zinciri içinde üreticiden depoya, perakendeciye ve tüketiciye verimli ve güvenli biçimde aktarılmasına yardımcı olmaktır. Bununla birlikte ambalajın bir çok temel fonksiyonu vardır, (Tek, 1983:

Ambalajın en önemli görevlerinden biri ürün için üreticiden nihai müşteriye kadar uzanan yolda sağladığı çok yönlü korumadır. Ürünü ışık, nem, ısı, hava, darbe gibi dış etkenlerden olumsuz yönde etkilenmesini, bozulmasını ve kirlenmesini önler, (Tek, 1983: 13).

Gıda Ambalajlama ( Yrd.Doç.Dr. H. Ali GÜLEÇ )

GIDA AMBALAJLAMA
Yrd.Doç. Dr. H. ALİ GÜLEÇ
ggulec@gmail.com
Gıda Ambalajlama
• Aseptik ambalajlama tekniği;
 Ambalaj malzemesinin sterilizasyonu,
 Steril atmosferde ambalajın oluşturulması veya daha önceden hazırlanmış steril ambalajların içine steril ürünün doldurulması,
 Tekrar kontaminasyona olanak vermeyecek ambalajların elde edilmesi olmak üzere üç ana aşamadan oluşmaktadır.
• Başta süt mamülleri olmak üzere, meyve suları ve pulpları, soslar, çorbalar, bebek mamaları, salça, puding, çay, soya ürünleri, çeşitli içecekler ve benzer ürünler bu teknikle ambalajlanıp tüketime sunulmaktadır.
Gıda sanayinde aseptik ambalajlama
Ambalaj malzemesinin sterilizasyonu
Ürün sterilizasyonu Aseptik ambalaj Dolum esnasında steril ortam
 Aseptik ambalajlamada kullanılan ambalaj malzemelerinde aranan özellikler
 Mikrobiyolojik özellikler
 Aseptik ambalajlama teknolojisinin temel koşullarından ilki, ambalajın önceden sterilize edilmiş olmasıdır.
 Üretimden hemen sonra ambalaj malzemesinde en az sayıda mikrobiyal yük bulunması istenir. Uygulanacak sterilizasyon teknikleri yetersiz kaldığında önemli ölçüde kirlenmiş malzemede kalan m/o’lar, ambalajlanan sterilize edilmiş gıdanın bozulmasına yol açacaktır.

 Aseptik ambalajlamada kullanılan ambalaj malzemelerinde aranan özellikler
 Fiziksel ve kimyasal özellikler
 Ambalajlama makinelerine uyum sağlama, asitli ürünlerde aside dayanıklılık, H+iyonları etkisiyle delamine olmama özelliği de aseptik ambalaj malzemelerinde aranan bazı özelliklerdir.
 Nem, güneş ışığı, sıcaklık değişimi gibi çevre koşullarına karşı dayanıklılığı,
 Steril gıda maddesinin içerdiği tuz ve iyonlara karşı direnci,
 Isıtma ve soğutma işlemlerine dayanıklılığı, üst ve alt dayanıklılık limitleri,

 Aseptik ambalajlamada kullanılan ambalaj malzemelerinde aranan özellikler
 Fiziksel ve kimyasal özellikler
 Işık, nem, oksijen geçirgenlik düzeyleri,
 Migrasyon,
 Deformasyonlara karşı ambalaj direnci,
 Yer kaplama niteliği, üst üste konulduğunda yük dağılımı,
 Isıl kaynaklanabilirliği ambalajın gerekli fiziksel ve kimyasal özelliklerini oluşturur.

 Aseptik ambalajlamada kullanılan ambalaj malzemelerinde aranan özellikler
Aseptik ambalajlama aşağıdaki koşullar sağlandığında gerçekleştirilmektedir:
•İçeceğin sterilizasyonu ve onun steril koşullarda soğutulmasını sağlayan ve tüm aseptik dolum prosesi boyunca onu steril halde tutabilen bir sistemin, yani buna uygun bir ekipman grubunun bulunması,
•Sterilize edilebilen ve tüm proses boyunca steril halde tutulabilen bir dolum ekipmanı grubunun bulunması,
•Sürekli bir şekilde steril ambalaj hazırlayabilme olanağının sağlanması.

 Aseptik ambalajlama tekniğinde kullanılan ambalaj materyalleri ve ambalaj tipleri
 Aseptik ambalaj materyali denildiğinde genellikle, doğrudan plastik veya daha çok karton bazlı laminantlar anlaşılır.
 Plastik filmlerin gıda ile temasta oldukça inert davranmaları, kartonu nem ve diğer bir çok dış etkilerden korumaları, kapatmada çoğu kez doğrudan yapıştırıcı gibi görev almaları ve gaz geçirgenliklerinin düşük olması gibi özelliklerinden yararlanılır.
 Aseptik dolum tekniğinde, çeşitli tip ve boyutlarda, aşağıda belirtilen ambalajlar üretilmektedir.

 Aseptik ambalajlama tekniğinde kullanılan ambalaj materyalleri ve ambalaj tipleri
 Karton bazlı laminant malzemeden karton kutular,
 Plastik torbalar,
 Cam veya plastik şişeler,
 Plastik bardaklar,
 Bag-in-Box ambalajlar,
 Metal kutular,
 Laklı metal variller, paslanmaz çelik tanklar, içi kaplanmış normal çelik tanklar.
***kuşkusuz her tip ambalaja dolum yapan aseptik dolum sistemi de farklıdır.
Hazır kutular
Kutular, gövdelerinin yan taraflarının kaynağı yapılmış, alt ve üstleri kaynağa
hazırlanmış ve gerekli form verilmiş olarak sağlanırlar. Ancak saklama ve transport
kolaylığı için yassı bir şekilde satışa sunulan kutular, dolum tesisinde aseptik sisteme beslenince, önce düzeltilerek daha önce verilmiş formunu geri kazanması sağlanır ve kutunun tabanı kaynaklanır. Altı kapatılmış kutular, steril soğuk hava ile içerisinde pozitif basınç sağlanmakta bulunan, sterilizasyon hücrelerine gönderilir. Burada kutuların iç ve dış yüzeylerine bir sis halinde %30-35’lik hidrojen peroksit çözeltisi püskürtülür. Bu işlemde her kutu için yaklaşık 0.1-0.25 ml hidrojen peroksit
harcanmaktadır. Uygulanan hidrojen peroksit sisi, yüzeye 3 saniye kadar etki ettikten sonra, 180-200°C civarında sıcak hava üflenerek hem hidrojen peroksit etkinliği artırılır, hem de yüzey kurutulur. Bu şekilde 8-10 saniye süreyle sıcak hava üflenir. Bu süre sonunda ambalaj yüzeyinin ancak 85°C sıcaklığa ulaştığı belirlenmiştir. Nihayet kutular doluma verilirler. Örneğin “Combibloc” sistemi gibi. Şekil 3.84’de bu sistemde kutuların hazırlanması verilmektedir. Polietilen
tilen
Aluminyum
Polietilen
Kaplama
Basınç Kesme Şekillendirme Kutu yan yüzey kapatma
Combibloc sistemi kutuların hazırlanması (SIG Combibloc)
Dolum sırasında hazırlanan kutular Rulo şeklindeki malzemeden “kutu üretilmesi ve dolumun” tek bir işlemde gerçekleştiği aseptik sistemlerde ambalajın sterilizasyonu iki şekilde yapılabilmektedir. Birincisinde hidrojen peroksit ambalajın sadece gıda ile temas edecek olan, yani kutunun iç tarafına gelecek yüzeyine uygulanarak sterilize edilmektedir. İkincisinde ise, rulodan çekilen bant halindeki malzeme, bir hidrojen peroksit banyosundan geçirilerek sterilizasyon tamamlanır. Aslında amaç sadece gıda ile temas eden yüzeyin sterilizasyonu olmakla birlikte, tüm ambalaj yüzeyi sterilize edilmektedir Sadece gıda ile temas eden yüzeyin sterilizasyonunda hidrojen peroksit çözeltisi çeşitli şekillerde uygulanabilmektedir. Kullanılan hidrojen peroksit çözeltisinin konsantrasyonu uygulama metoduna bağlı olarak %15-35 arasında değişmektedir. Örneğin Tetra-Pak ve Tetra Brik sisteminde kutular bu şekilde üretilmektedir. Bu sistemde tek bir rulodan çekilen bant halindeki karton bazlı laminat, önce yan tarafı kaynak yapılarak boru şekline getirilmesiyle, sonra bu boruya bir taraftan dolum yapılırken, diğer taraftan kapatılıp kesilmesi suretiyle kutu üretimi ve dolum tek bir işlemde gerçekleştirilir. Bu sistemde ambalajın sterilizasyonu rulodan çekilen bant halindeki malzemenin ya %35’lik hidrojen peroksit banyosundan geçirilmesiyle veya gıda ile temas eden yüzeyin %20- 35’lik hidrojen peroksit ile ıslatılmasıyla ve sonra ısıtılması suretiyle gerçekleştirilir
Ambalaj materyali
H2O2 banyosu
Isıtıcı
Dolum borusu
Dolum yapılmış ambalaj
Sıcak hava
Ambalajın rulo
haline getirilmesi
Tetra Brik aseptik ambalajlama sistemi

 Aseptik ambalajlamada uygulanan sterilizasyon yöntemleri
 Ambalajın sterilizasyonu denilince gıda ile temas eden yüzeyinin sterilizasyonu anlaşılır.
 Yüzey sterilizasyonunda mutlak steriliteye ulaşma olanağı yoktur.
 Hedef en dayanıklı sporların sayısında belli bir desimal azalma sağlamaktır.
 Genel olarak, ambalaj yüzeyindeki m/o sayısında 4 desimallik bir azalma sağlayan bir sterilizasyon, bir çok uygulayıcının hedef aldığı “kabul edilebilir en yüksek bozulma oranını” karşılayabilmektir.
 Aseptik ambalajlamada uygulanan sterilizasyon yöntemleri

Sterilizasyon, sterilize edilecek materyalin mikroorganizma yüküne ve taşınan bu mikroorganizmaların türlerine bağlı olarak düzenlenen bir işlemdir.
 Fiziksel yöntemler
 Isıl işlemler
 Doymuş buhar uygulaması
 Kızgın buhar uygulaması
 Sıcak kuru hava ile ısıtma
 Sıcak kuru hava ve buhar karışımı ile ısıtma
 Ekstruzyon uygulaması

 Fiziksel yöntemler
 Işınlama işlemleri
 IR ışınlarla ışınlama
 Uv-ışınlarla ışınlama
 İyonize ışınlarla ışınlama
 Kimyasal yöntemler
 Hidrojen peroksit uygulaması
 Etil alkol ile muamele
 Etilen oksit ile muamele
 Perasetik asit ile muamele
Birçok Avrupa ülkesinde hidrojen peroksit aseptik ambalaj sterilantı olarak öteden beri kullanılmaktadır. 1981 yılında Amerika’da hidrojen peroksitin bu amaçla kullanılması FDA tarafından “ambalaj içerisinde maksimum 0.1 ppm kalıntı, çalışılan ortam atmosferinde maksimum 1.0 ppm bulunabilme” koşuluyla serbest bırakılmasından sonra, aseptik ambalajlama tekniği gerek Amerika’da gerekse diğer ülkelerde hızla yaygınlaşmıştır
Hidrojen peroksitin mikroorganizmaları öldürme etkisi, düşük sıcaklıklarda çok yavaştır. Ancak sıcaklık yükseldikçe bu maddenin etkisinde kalan mikroorganizmaların D değeri hızla ve logaritmik olarak düşmekte, yani hidrojen peroksitin öldürücü etkisi artmaktadır. Bu nedenle hidrojen peroksitin ambalaj sterilizasyonu için kullanımında en az 85-90°C sıcaklık uygulanmaktadır. Böylece
aseptik ambalajlamada sterilant olarak normal sıcaklıkta pek pratik olmayan hidrojen peroksit, yüksek sıcaklıkta kullanılınca amaca tam anlamıyla uymaktadır
Genel bir ilke olarak hidrojen peroksitin en az %30 konsantrasyonda olma koşuluyla, en az 80-90°C sıcaklıkta en az 3- 4 saniye süreyle etki etmesi halinde, yüzeyde bulunan mikroorganizma sayısında en az 4 desimallik azalmayı sağladığı
kabul edilmektedir. Çok yaygın olmasa bile bazı durumlarda hidrojen peroksit, UV ile birlikte uygulanmakta ve böylece sinerjetik bir etki sağlanmaktadır
Ambalaj sterilizasyonunda sıcak kuru hava, aşırı ısıtılmış buhar veya yüksek sıcaklıktaki doymuş buhar da kullanılmaktadır. Bunlar içerisinde en etkilisi şüphesiz doymuş buhardır. Nitekim 147°C’de 3.5 bar basınçlı doymuş buharın 5-6 saniye sürede bakteri spor sayısında 5.5-7 desimallik bir azalma sağlayabildiği, aynı sonuca sıcak kuru hava veya aşırı ısıtılmış buharla daha uzun sürede ulaşılabildiği bilinmektedir. Diğer taraftan plastik poşet, şişe veya bardak gibi ısıyla form verilen ambalajların üretimi sırasında yüzey yaklaşık 230-240°C civarında bir ekstruzyon sıcaklığına maruz kalmaktadır.
Bu düzeydeki sıcaklığın ambalajı yeterince sterilize ettiği ileri sürülmektedir. Ancak doluma kadar geçen sürede bu sterilitenin korunmasının şart olduğu gözden ırak tutulmamalıdır. Sadece ısı uygulamasıyla yürütülen sterilizasyon yöntemi bu örneklerle sınırlıdır.
Ambalajın 60Co kaynağı kullanılarak ışınlanma yolu ile de sterilizasyonu mümkündür. Işınlama “bag-in-box” sistemlerinde kullanılan plastik torbaların sterilizasyonunda yaygındır. Işınlamada önemli nokta, sterilizasyonun ambalaja radyoaktivite kazandırmayacak bir ışın kaynağı ile yapılmasıdır.
Aseptik ambalaja doldurulacak gıdanın sterilizasyonunda da kabul edilebilir en yüksek bozulma oranı temel alınmak suretiyle uygulanacak ısıl işlemin bunu sağlayabilmesi şeklinde yürütülür. Ancak burada, sadece mikroorganizmalar değil, enzimlerin inaktivasyonu da dikkate alınmalıdır. Şüphesiz bütün bu hedeflere ulaşırken, sterilize edilen gıdanın kalite kriterlerinin de en üst düzeyde tutulmasına çalışılır. Kısaca burada ambalaj sterilizasyonunda olduğu gibi, sadece sterilite olgusu değil, diğer faktörler de rol oynamaktadır

Migrasyon ( Yrd.Doç. Dr. H. Ali GÜLEÇ )

GIDA AMBALAJLAMA

Yrd.Doç. Dr. H. ALİ GÜLEÇ ggulec@gmail.com

MİGRASYON Gıdadan ambalaja ambalajdan gıdaya madde geçişi Herhangi bir gıda maddesinin ambalajlanması sonucunda, “gıda- ambalaj ve çevre” den oluşan bir model ortaya çıkmakta ve belirli bir süreçte, birbirleriyle etkileşim halinde bulunan ilişkiler ve madde geçişleri gerçekleşmektedir. Geçişler iki yönlü olmaktadır. Gıda maddesinin kalitesi bozulur, ambalajın bazı özellikleri değişebilir ve hatta ambalaj, koruyucu işlevlerini yitirir. Migrasyon, belirli koşullar altında ambalaj materyalinden gıda maddesine bir kütle transferidir. Geçen maddelere “migrant” denir.

Spesifik migrasyon, gıdalarla temas halindeki ambalaj malzemelerinden gıdalara, etki mekanizmaları belirlenmek istenen cinsleri belli maddelerin geçişidir. Gıdayla temas halinde olan materyallerin yapılarında bulunan maddelerin, normal koşullar altında, insan sağlığına zararlı olmayacak ya da gıdada kabul edilemeyen değişikliklere ve duyusal özelliklerinde bozulmalarına yol açmayacak miktarlarda gıdaya transferlerine izin verilmektedir.

Migrasyon testlerinin yapılması, ambalaj materyalinin kullanıma uygunluğunun belirlenmesinde yeterli sonuçlar vermemesine rağmen, bu bağlamda yapılması gereken testlerden biridir. Toplam migrasyon testleri ambalajdan gıdaya geçen toksik ve toksik olmayan tüm maddelerin geçişini ifade ettiği için materyalin toksikolojisi hakkında kesin bir yargıya varılamaz. Ancak elde edilen toplam değerler izin verilen limitin altında kalır ise özgül migrasyon testlerini yapmaya gerek kalmaz. yüksek mokelül kütleli polimerler, inert oldukları ve gıdalarda çözünmedikleri için genellikle zararsızdırlar. Ancak plastik malzemelerin hazırlanması aşamasında pek çok katkı maddesi vardır. Ayrıca eser miktarlarda da olsa düşük molekül kütleli polimerler ve özellikle monomerler içermesi muhtemeldir. Bu nedenle gıda ile temas edecek plastik bir malzemenin saflığının belirtilmesi gerekir.

Ambalajdan (polimer filmden) gıdaya migrasyon Polimer filmden gıdaya olan migrasyon Fick’in 2. kanunu ile açıklanmaktadır. 1/ 2 D .t m æ b öæ ö t ç ÷ç p ÷ J.t = =2.c . . po ç ÷ç ÷ A è1+b pø è ø Burada β; 1/ 2 æ ö 1 D . æ öç F ÷ b = . ç ÷ ç ÷ k D è ø p è ø Mt; gıdaya t sürede göç eden madde miktarıdır ve filmin yüzey alanına bölünmektedir.

Ambalajdan (polimer filmden) gıdaya migrasyon Mt; gıdaya t sürede göç eden madde miktarıdır ve filmin yüzey alanına bölünmektedir. Cpo; göç eden maddenin polimerdeki başlangıç derişimidir. Görülüyor ki bu denklem gıda ve polimer fazdaki difüzyon katsayısı (DF ve Dp) büyüklüğünün önemli olduğunu vurgulamaktadır. Partisyon katsayısı (κ) ise, polimerdeki derişimin gıdadaki derişime olan oranı gösterir. Çoğu kes DF, Dp’den çok daha büyük olup β>>1 dir ve göç polimerdeki migrantın yavaş difüzyonu ile kontrol edilmektedir. Eğer plastifiyan içeren bir polimere ambalajlanmış gıdada Dp ile DF birbirine yakın büyüklükte iseler ve aynı zamanda κ çok büyük ise (örneğin yağsız gıdalarda), yani partisyon daha çok polimerdeki migranttan yana ise (β< <1), o zaman migrasyon ürünün

Ambalajdan (polimer filmden) gıdaya migrasyon Raf ömrü süresince düşük düzeyde tutulabilmektedir. Buna karşın eğer partisyon, maddenin gıdaya geçmesinden yana ise; yani κ küçük ve β>>1 olduğunda yüksek düzeyde migrasyon olmaktadır. Örneğin, plastifiye edilmiş polimerlerle ambalajlanmış yağlı gıdalarda, polimerdeki katkı maddeleri gıdaya göç etme eğilimindedirler.

Gıdadan ambalaja (polimer filme) migrasyon Özellikle tat bileşikleri ve yağ ambalaj materyalleri tarafından adsorbe edilebilmektedirler. Bu durumu açıklayan Fick’in 2. kanunu; mt ( )[ 2 ( )] ( ) = 1+a . 1-exp z .erfc z m¥ V 1 F a= . V k P æV D .t ö Z =k.ç p p ÷ çV d 2 ÷ è F ø

Gıdadan ambalaja (polimer filme) migrasyon bu eşitlikte “erfc(z)” bir hata fonksiyonu olup “erfc(z)=1-erf(z)” dir. Matematiksel tablolarda değişik z değerleri için hata fonksiyonunun değerleri verilmiştir. VF; gıdanın hacmi———-Vp; ambalaj hacmi Mt/m∞ değeri t zamanda ambalaj filmine geçen miktarın denge durumundaki toplam migrasyona oranını ifade eder. Belirtilen denklem yüksek κ değerlerine sahip gıdaların düşük Dp’lerde hızlı migrasyonunu açıklamaktadır.. Burada z değeri arttıkça “exp(z2).erf(z)” değerleri hızla düşmektedir. Örneğin z=3 iken bu değer o.179 olmakta ve bu tür bileşikler, gıda ile temasta bulunan ambalajın yüzeyine absaoplanmakta ve sonuçta hızlı bir tat değişimi ortaya çıkmaktadır. Küçük κ değerine sahip bileşikler gıdada kalmaktadır.

Gıda bileşenlerinin polimer filmde tutulması ve şişip kabarma Gıda-ambalaj etkileşimi bazı gıda bileşenlerinin, örneğin yağ veya suyun, ambalaj materyali tarafından absorplanmasına yol açmaktadır. Bu olay çok yüksek düzeylerde gerçekleşirse, polimerin yapısında değişiklikler olabilmekte ve polimer şişip kabarabilmektedir. Bu şişme katkı maddelerinin hızlı göçüne neden olmaktadır. Ayrıca ambalajda mekanik ve görsel olumsuzluklara neden olan bir olgudur.

Difüzyon ve partisyon katsayılarının tahmin edilmesi Migrant Dx109, cm2/s κx102 Aromalar 0.3-14 0.3-42 Mw<250 Antioksidanlar 0.005-0.7 0.03-19 Mw>250 Ø LDPE’de difüzyon ve partisyon katsayılarının aralıkları. Ø Saf etanol ile 23 C’de temas eden LDPE’de ölçülmüştür.

Difüzyon ve partisyon katsayılarının tahmin edilmesi Migrantın molekül ağırlığı yükseldikçe, difüzyon katsayısı 2 derece düşerken; partisyon katsayısı sadece 1 derece düşmektedir. Daha yüksek bariyer özelliklerine sahip polimerler için bu değerler 4 veya daha fazla derece daha düşüktür. Aynı zamanda, partisyon katsayısı, temasta bulunan fazın ve polimerin polaritesine kıyasla polimer yapısından daha az etkilenmektedir. Bu değer, temasta bulunan faz saf etanolden %20’lik etanol çözeltisine değiştiğinde; polar olmayan bir aroma maddesi olan limon için 500 kat artmaktadır. Bu durum, polar olmayan limon migrantın polar su fazındaki düşük çözünürlüğüyle açıklanabilir. Bundan dolayı sıvı üzerinde yüksek kısmi basınca sahiptir ve polar olmayan polimer fazla ilgi göstermektedir. Bu nedenle polar gıdalarda polar olmayan maddeler yüksek κ-değerine sahiptirler. Oysa bu durum polar migrantlarda tam tersinedir.

Laminant yapılarda difüzyon kontrolü Bu malzemelerde difüzyon kontrolü son derece karmaşıktır. Bu tür malzemelerde her katmandaki (1,2,…….,n) kütle transferi Fick yasasına uymakta ve diziyle ifade edilmektedir. d d d d 1 2 n = + +…….. P P P P 1 2 n üBurada en düşük geçirgenlik katsayısına sahip olan katman migrasyonu kontrol eden katmandır. Bu nedenle düşük P’ye sahip ince bir bariyer tabakanın bulunması laminantın geçirgenlik niteliğini belirler. Geçirgenliğin durağan durumunda, laminant yapısındaki toplam akı Fick’in birinci yasasına göre ifade edilir.

Laminant yapılarda difüzyon kontrolü ü bilindiği gibi bir mambranın (ambalaj filmi) birim alanında birim zamanda geçen madde miktarına akı veya permeasyon hızı denilir ve “kütle.uzunluk.zaman” birimiyle ifade edilir. Difüzyon olayında, rastgele moleküler hareketten dolayı derişim yönünde madde akışı meydana gelir. Fick’in 1. yasasına göre; DP J =P. d ü∆P, ambalajın iç ve dış kısımları arasında hareket eden maddenin kısmi basınç farkıdır. d, ambalaj filminin kalınlığı; P ise geçirgenlik katsayısıdır. Eğer ambalajda çözünürlük katsayısı S=c/p olarak ifade edilirse; P=D.S olur. Burada D difüzyon katsayısıdır. c/p ise filmdeki

Laminant yapılarda difüzyon kontrolü Maddenin derişiminin (c) filmle temas halinde bulunan maddenin kısmi basıncına (p) oranıdır.

Fick yasasının uygulanmadığı işlemler Burada söz konusu durum difüzyon ve partisyon katsayılarının sabit olduğu hallerde geçerlidir. Polimerde çok düşük migrant derişimlerinde migrasyon hızı polimerdeki derişime bağlı değildir. üPolimerdeki katkı maddelerinin polimer matriksine kimyasal olarak bağlanması, migrant hareketinin işleyişini değiştirmektedir. üBazı durumlarda katkı maddeleri polimerlerin işlenmesi sırasında yüzeye çıkmaya zorlanırlar ve bu durum ambalajın gıda ile temasında yüzeyden ayrılarak gıdaya transfer olurlar. Bu durum migrasyon olarak ifade edilmez. üPolimer yüzeylere uygulanan metalizasyon vb. kimyasal işlemler bu yüzeylere belirli kalınlıkta madde yığılımını sağlarlar. Bu katman aracılığı ile olan kütle transferi Fick yasasının tam uygulandığı bir

Fick yasasının uygulanmadığı işlemler ü işlem değildir. Kağıt ve karton ambalajlarda migrantların gıdaya transerleri sorpsiyon prosesleri ile kontrol edilmektedir. Kağıt mazlemeden migrasyon, yapılarına, bileşimlerine, ve üretim proseslerinin farklılıklarına bağlı olarak değişmektedir. Eğer göç eden madde önemli düzeyde şişmeye neden oluyorsa; difüzyon derişime bağlı olarak açıklanamamakta ve Fick’in 2. yasasının sabit sınırları için olan formu geçerli olmamaktadır.

Migrasyonu etkileyen parametreler gıda ile ambalaj materyalinin temas alanı,  temas süresi, sıcaklık, ambalaj materyalindeki migrantın çeşidi ve derişimi,  ambalaj materyalinin fiziksel ve kimyasal özellikleri, migrasyona hazır maddelerin miktarı, gıda maddesinin agregat durumu (tane, toz, sıvı veya hamur kıvamında oluşu), gıdanın özelliği (yağlı, sulu, asitli vb.) ürün öğelerinin migrantlara olan afinitesi (ilgisi).

Kağıt, karton ve mukavvadan kaynaklanan migrasyon kaplanmamış veya lamine edilmemiş biçimde kullanılırlarsa, ıslak ve/veya yağlı gıdalarla özellikle uzun süre temas etmeleri durumunda çeşitli sorunlara neden olurlar. ü kağıt ve kartonun içerdiği bazı bileşiklerin kuru gıdalara da geçişi söz konusudur. Hatta nemli ve/veya yağlı gıdalarla çok kısa süreli temaslarda bile madde geçişi olmaktadır. Kağıt ve kartonun tipik özelliklerinden biri de, gazları ve organik buharları geçirmeleridir. kağıt ve türevlerinin gıdalarda kullanımı bağlamında kalitelerinin değerlendirilmesinde rol oynayan bir madde grubu da metal kalıntılarıdır. İyon formunda bağlanmış olmaları nedeniyle gaz fazında taşınmaları zordur. Ancak taşıma ve depolama esnasında ambalajın

Kağıt, karton ve mukavvadan kaynaklanan migrasyon  kuvvetli mekanik etkilere maruz kalması halinde veya sürtünme etkisiyle toz formunda aşınmaları sonucunda gıdaya geçebilmektedirler. Limitlerin aşılmamasına dikkat etmek önemlidir. Kağıtlardaki toksik iz elementlerin gıdalara bir başka geçiş yolu suyla özütlenmeleridir. Metallerin gıdalara olası geçişlerinin belirlenmesinde kağıtta bulunan değil; çözünebilen metal miktarının dikkate alınması gerekir. Organik bulaşılar ve kirlilikler ele alınması gereken esas noktadır (özellikle ağartma işlemleri ve kimyasalları). Dioksin geçişi kağıt ambalaj kullanımında önemli bir sorundur. Kağıt ve türevlerinin kendilerine has tat-koku bileşiklerinin gıdaya geçişi yine önemli bir sorundur.

Yabancı kokuların migrasyonu Koku sorunları, ambalaj materyalinin üretiminde kullanılan hammaddelerden ve katkılardan, üretim esnasında meydana gelen tepkimelerden veya ambalajı çevreleyen atmosferden kaynaklanabilir. Kokuya yol açan en önemli hammadde kalıntıları, stiren, vinilasetat, akrilat gibi artık monomerler ile etil asetat gibi çözücü madde kalıntılarıdır. Yüzeysel işlem uygulanmış kağıtların nem oranının artması durumunda, kokuya yol açan etmenler daha belirgin düzeyde algılanabilirler. PE kaynağına göre değişmekle birlikte, su ile temas ettiğinde, değişik nüanslarda kokulara neden olabilmekte ve oluşan koku üründe tatsal olarak da algılanabilmektedir. Bu durum genelde “PE-kokusu” olarak bilinmektedir. temel nedeni doymamış karbonil bileşikleridir.

Gıda Ambalajlama ve Depolama Ders Notları ( Dr. Hasan METE )

Sektörler üç ana grupta toplanır;

●Tarım (gıdayı da kapsar)

●Sanayii (gıda üretimini de kapsar)

●Hizmet (yiyecek içecek hazırlamayı da kapsar)

Gıda üretim sektöründe gelişim;

●Uzun süre küçük ölçekli işletmeler tarafından gıdalar üretildi,

●Nüfusun hızla artışı sermaye ağırlıklı gıda işletmeleri kurulmasını gerektirdi,

● Dünya ile rekabet ihtiyacından ülkemizde de ileri

Gıda Sanayiinde Ambalaj:

●İçine konulan gıdaların,

●Son tüketiciye bozulmadan,

●En az toplam maliyetle,

●Güvenilir bir şekilde ulaştırmasını,

●Tanıtılmasını sağlayan bir araç diye tanımlanabilir.