Etiket Arşivleri: IR

Laboratory‎ > ‎DSC (Differential Scanning Calorimeter) and IR (Infrared Absorption Spectroscopy)

PURPOSE:

In this experiment we have used DSC (differential scanning calorimeter) and IR(infrared absorption spectroscopy).Main principle of working DSC is to measure enthalpy differences of two substances when they are heated. We can measure the amount of energy released or absorbed by the sample by using DSC. By using SC we can determine the heat capacities of substances and find the melting or crystallization temperatures of substances. This information’s gives us characteristic properties of substances and their structures.

THEORY:

Differential scanning calorimetry measures the amount of energy (heat) absorbed or released by a sample as it is heated, cooled, or held at a constant temperature. Typical applications include determination of melting point temperature and the heat of melting; measurement of the glass transition temperature; curing and crystallization studies; and identification of phase transformations.ıt is a technique we use to study what happens to polymers when they’re heated. We use it to study what we call the thermal transitions of a polymer. And what are thermal transitions? They’re the changes that take place in a polymer when you heat it. The melting of a crystalline polymer is one example. The glass transition is also a thermal transition.

Laboratory‎ > ‎Infrared Absorption Spectroscopy (IR)

Infrared Absorption Spectroscopy (IR)

IR spectroscopy is the measurement of the wavelength and intensity of the absorption of mid-infrared light by a sample. Mid-infrared light (2.5 – 50 μm, 4000 – 200 cm-1energy levels. The wavelength of IR absorption bands are characteristic of specific types of chemical bonds, and IR spectroscopy finds its greatest utility for identification of organic and organometallic molecules ) is energetic enough to excite molecular vibrations to higher,

Spektroskopik Analiz Yöntemleri

SPEKTROSKOPİK ANALİZ YÖNTEMLERİ

Temel ilkeler
Spektroskopik yöntemler
Ultraviyole-görünür bölge absorpsiyon spektroskopisi
Floresans ve fosforesans spektroskopisi
Atomik absorpsiyon spektroskopisi
Atomik emisyon ve atomik floresans spektroskopisi
İnfrared (IR)spektroskopisi
Nükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopisi
Kütle spektrometrisi
Ultraviyole-görünür bölge absorpsiyon spektroskopisi
Türbidimetri ve Nefelometri
Floresans ve fosforesans spektroskopisi yöntemleri
Atomik absorpsiyon spektroskopisi (AAS)
Atomik emisyon ve atomik floresans spektroskopisi
İnfrared (IR)spektroskopisi
Nükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopisi
Kütle spektrometrisi (MS)

Kızılötesi ( İnfrared ) Işınların Gıda Endüstrisinde Kullanımı

Kızılötesi (Kızılaltı, IR veya Infrared) ışınım, dalgaboyu görünür ışıktan uzun ve mikrodalgalardan daha kısa olan elektromanyetik ışınımdır.  Teknolojide kabul edilen ismi olan infrared Latince’de aşağı anlamına gelen infra ve ingilizce kırmızı anlamına gelen red kelimelerinden oluşmaktadır ve kırmızı altı anlamına gelir.  Kırmızı, görünür ışığın en uzun dalgaboyuna sahip rengidir. Kızılötesi ışınımın dalgaboyu 750 nanometre ile 1 mikrometre arasındadır. Normal sıcaklığındaki insan vücudu 10 mikrometre civarında ışıma yapar. v Güneş ışığı, %47 kızılötesi, %46 görünür ışık ve %7 morötesi ışınımdan oluşur.

Kızılötesi ısıtma 0.5-1000 μm dalga boyunda uygulanan bir ışınım yöntemi olup birçok gıda maddesinin ısıtılması, kurutulması ve yüzey pastörizasyonu amacıyla uygulanabilmektedir. Kızılötesi ışınım, gıda maddelerinin işlenmesinde yararlanılan 0.5 ve 100 µm dalgaboyu arasındaki elektromanyetik spektrumun parçasıdır. Diğer yandan konvansiyonel ısıtmayla karşılaştırıldığında daha yüksek ısıl verimlilik ve ısıtma hızına sahip olması nedeniyle gıda sektörünün de içinde bulunduğu değişik sektörlerde gittikçe popülerlik kazanmakta ve kullanım alanı bulmaktadır.

Nesneler oldukça geniş bir tayfta kızılötesi ışınım yayarlar, fakat algılayıcılar sadece belli bant genişliklerini algılayabildikleri için genellikle kızılötesinden kastedilen belirli bantlardır. Bu yüzden kızılötesi bandı daha küçük altbantlara bölünmüştür. v Sıkça kullanılan bir bölümleme biçimi şöyledir: -Yakın kızılötesi (NIR, IR-A DIN): 0.75-1.4 μm dalgaboyları arasındadır. Düşük kayıp miktarı yüzünden genellikle fiberoptik iletişimde kullanılmaktadır.Gece görüş ekipmanları da genellikle bu dalgaboyunu kullanır. -Orta dalga kızılötesi (MWIR, IR-C DIN ): 3-8 μm. Güdümlü füze teknolojisinde kullanılmaktadır. -Uzun dalga kızılötesi (LWIR, IR-C DIN) : 8-15 μm. Dışarıdan bir ışınım kaynağına gerek duymadan sadece nesnelerin yaydığı ısıyla çalışan termal görüntüleme cihazları bu bandı kullanır. -Uzak kızılötesi (FIR): 15-1,000 μm.

Belirtilen üç farklı kızılötesi ışınım bölgesinden gıda endüstrisinde farklı şekillerde yararlanılmaktadır: 1. Isıl işlemler, 2. Gıdaların kimyasal kompozisyonunun spektroskopik analizleri, 3. Temassız olarak gıdaların sıcaklarının ölçümü. n Kızılötesi veya İnfrared (IR) 1800’ lü yıllarda Sir William Herschel tarafından keşfedilmiştir. IR radyasyonunun tıp, plastik, kağıt endüstrisi gibi birçok alanda uygulaması vardır. Ancak IR radyasyonunun gıda endüstrisinde kullanımı yakın zamana dayanmaktadır. 1950’ lerde IR’ nin kurutma alanında, 1960’ lı yıllarda ise IR radyasyonunun çeşitli endüstri alanlarında uygulanmasına ilişkin çalışmalar yürütülmüştür.

İnfrared radyasyonunun elektromanyetik spektrumdaki yeri  IR radyasyonu dalgaboyuna göre kısa (0.76-2 μm), orta (2-4 μm) ve uzun IR (4-1000 μm) olmak üzere 3 bölgeye ayrılmıştır . Ancak IR’ yi tanımlayan dalgaboylarının alt ve üst sınırları literatürde kesin bir şekilde ifade edilmemiştir Bu nedenle bu sınıflandırma evrensel olarak kabul görmüş bir sınıflandırma değildir. IR enerjisi elektromanyetik enerjinin bir formudur. Dalgalar halinde iletilir ve ısıya dönüştürülür. Gıda işlemede son yıllarda yakın kızılötesi radyasyon ve orta kızılötesi radyasyon ısıtıcıları uygulamaları geliştirilmiştir.Ancak uzak kızılötesi veya FIR uygulamaları da yaygındır.

Uzak infrared radyasyonla (FIR) ısıtmaya olan ilgi ticari FIR ısıtıcıların gelişmesi ve yüksek yayma özelliğine (uzun dalgaboyu bölgesinde olmasından) sahip olmasından dolayı artmıştır.

FIR ısıtıcılar kullanılarak yapılan ısıtma ile kömür ve taş fırını uygulamaları benzerlik göstermektedir; böylelikle de istenilen lezzette gıdalar üretilmektedir. n Bütün bunlara ek olarak FIR ekipmanındaki son gelişmeler yüksek organoleptik ve besinsel değere sahip gıdaların hızlı ve ekonomik olarak üretimini sağlamaktadır.

FIR ısıtıcılarda , ısı gıdaya elektromanyetik radyasyonla sağlanır. Gıda ve ısıtıcı arasındaki enerji transfer oranı gıda ve ısıtıcı arasındaki sıcaklık farkına bağlıdır. Hava aracılığıyla ısıtıcıdan yayılan FIR enerji gıda tarafından absorbe edilir; eneji gıda molekülleri interaksiyonuyla ısıya çevrilir. Konvansiyonel ısıtmada ise ısı gıdanın yüzeyine sıcak hava sirkülasyonuyla sağlanır.

IR radyasyonunun doğrudan materyale nüfuz etme özelliği materyalin yüzeyini yakmadan enerji akısının artışını mümkün kılar ve böylece geleneksel ısıtma metotlarında gerekli olan ısıtma süresi azalır. Kızılötesi ısıtmanın konvansiyonel ısıtmaya göre avantajları, kısa sürede düzgün ısıtma sağlaması, kalite kayıplarının ve besinsel kayıpların azaltılması, ekipmanların basit ve esnek kullanım alanlarına sahip olmaları ve önemli oranda enerji tasarrufu sağlaması şeklinde sıralanabilir .

Kızılötesi ışınların özellikleri IR dalgaları materyale çarptığında yansıtılır, absorplanır veya iletilir. IR enerjisi moleküle çarptığında enerji absorplanır, titreşimler değişir ve enerji ısıya dönüşür . Absorplanan enerji miktarı materyal bileşenleri tarafından belirlenir. IR radyasyonunun dalgaboyu ise kaynağın sıcaklığına bağlıdır. Yüksek sıcaklıklarda kısa dalgaboyları üretilir ve bu dalgaların nüfuz etme derinlikleri daha fazladır. IR sistemini optimize etmede nüfuz etme özellikleri önemlidir. Kısa dalgaboylu ışınların nüfuz etme özelliği uzun dalgaboylu ışınlardan olanlardan 10 kat daha fazladır.

Gıda maddelerinin yakın ve orta IR bölgelerdeki elektromanyetik dalgalarla etkileşimleri öncelikle moleküllerin titreşim ve dönme enerjilerine neden olur. Buna karşın uzak IR bölgedeki elektromanyetik dalgalarla etkileşimler, öncelikle moleküllerin dönme enerji düzeylerini içerir. n Absorpsiyon sırasında enerji elektromanyetik dalgadan moleküle (veya atom) transfer edilir ve onun başka bir düzeye hareket etmesine neden olur.

Gıda maddeleri, biyokimyasal moleküllerin (basit şekerler, amino asitler v.b.), biyokimyasal polimerlerin (kompleks şekerler, proteinler, lipidler v.b.), inorganik tuzların ve suyun kompleks karışımlarıdır. n Bu moleküllerin IR absorpsiyonunda kendine özgü bantları vardır. Amino asitlerin, nükleik asitlerin ve proteinlerin 3-4 μm aralığında ve 6-9 μm aralığında lokalize olmuş iki güçlü absorpsiyon bandı ortaya çıkmaktadır. n Lipidler tüm IR radyasyon spektrumunda güçlü birer absorplayıcıdırlar. Ancak 3-4 μm aralığında, 6 μm ve 9-10 μm aralığındaki 3 absorpsiyon bandı daha güçlüdür. n Şekerler ise 3 ve 7-10 μm dalgaboylarında IR radyasyonunu absorplarlar

IR radyasyonunun temel özellikleri: yüksek ısı transfer kapasitesi, ürüne doğrudan ısı nüfuzu, hızlı proses kontrolü ve çevredeki havayı ısıtmama şeklinde sıralanabilir. Bu özellikler IR radyasyonunun ısıtma amaçlı uygulamalarda ideal enerji kaynağı olabileceğini göstermektedir. n IR ısıtma işlemi özellikle yüzey ısıtması ve mikrobiyal yükün azaltılması amacıyla birçok katı ürün için uygulanan bir yöntemdir.

Ohmik ve kızılötesi elektriksel yöntemleri, homojen ve hızlı ısıtma sunmalarının yanısıra, maliyeti düşük ve atık potansiyeli az minimal işleme yöntemleri olarak da son yıllarda tüm dünyada önem kazanmış durumdadır. Uluslararası kuruluşlar ve Avrupa Topluluğu Gıda Güvenliği Ajansı (EFSA)’nin alt komiteleri, ohmik ve kızılötesi gibi güncel elektriksel işleme yöntemleri konusunda çalışmaların artmasını teşvik etmektedir. Bu işlemlerin ticari üretimde kullanımlarına izin verilmesi amacıyla, bilimsel çalışmalardan elde edilecek verilerin önemli katkı sağlayacağını vurgulamaktadırlar.

KIZILÖTESİ (İNFRARED) ISITMA Kızılötesi ısıtma (kızılötesi ışınla ısıtma), gıda endüstrisinde ısıtma veya kurutma metodu olarak kullanılan bir yöntemdir. Gıda kalitesine en az düzeyde zarar verme, hızlı ısıtma ve yüksek enerji verimliliği gibi bazı avantajları bulunmaktadır. Kızılötesi ısıtmanın maliyeti düşüktür. Geleneksel ısıtma ile karşılaştırıldığında, farklı gıdalarda enerji tüketimini %44’e varan oranda azaltabilmektedir. n Geleneksel pişirme fırınları yüksek hızda sıcak hava konveksiyonu kullanarak ürün yüzeyinde bozulmaya, aşırı ısınmaya, oksidasyona, kavrulmaya, düşük verimlere, emisyonlarda güçlüğe ve yüksek enerji maliyetine neden olabilmektedir.

Uygulama Alanları IR etkili bir gıda işleme teknolojisidir. Bu teknolojide gıda maddeleri yüksek sıcaklıkta kısa süre işleme maruz kalırlar. IR kuru ısı kaynağı olarak hububat tanelerinin, unun, baklagillerin, meyve ve sebzelerin ve etlerin nem içeriğini azaltmak amacıyla uygulanmaktadır. Tohumların tekstürünü yumuşatıp su nüfuzunu kolaylaştırmakta ve böylece baklagillerin pişme süresini azaltmak için kullanılmaktadır. Bazan mikroorganizmaları inaktive etmek veya miktarını azaltmak amacıyla bir ön işlem basamağı olarak IR uygulamasına başvurulmaktadır. n Bunların dışında soya fasulyesindeki tripsin inhibitörleri, kanoladaki , mısır ve pirinçteki varlığı sağlık yönünden istenilmeyen bileşenlerin azaltabileceğini gösteren bilgiler de mevcuttur.

Avantajları Kızılötesi radyasyonun ısıtmada avantajlarını şöyle sıralayabiliriz: havayı ısıtmaya, fırın sıcaklıklarını korumaya ve nemi düşürmeye gerek yoktur, sıcaklık kontrolü daha kesin yapılabilir, yüksek sıcaklık akıları dağıtılan gücün neredeyse ani kontrolü ile ürün yüzeyine yönlendirilebilmektedir, sıcaklığın tüm yüzey alanına

Yüzey sıcaklığı arttıkça ısı iletim ile merkeze doğru taşınmaktadır. Katı gıdaların çoğunun genellikle ısıl iletkenliği düşük olduğu için, iç kısma doğru ısı iletim oranı genellikle yavaştır. Yüksek sıcaklıkta bir kızılötesi kaynağı, sosis gibi et ürünlerine uygulanırsa, yoğun ısı yüzey alanı üzerinde birikir, bu durum da sıcaklığın hızlı bir şekilde artmasına neden olur. n Son yıllarda yapılan çalışmalarda, kombinasyon ısıtma teknolojileri, pişirme süresini kısaltmak ve ürün kalitesini arttırmak amacıyla kullanılmaktadır.

Kurutma Kızılötesi ısıtmanın en çok kullanıldığı alanlardan biri kurutmadır. Diğer yöntemlerle (konvektif kurutma, dondurarak kurutma gibi) karşılaştırıldığında düşük maliyetle yüksek kalitede ürün elde etme olanağı sağladığı bildirilmektedir. Diğer avantajları ise kurutma süresinin kısalması, alternatif enerji kaynağı olması, yüksek enerji verimliliğine sahip olması, kurutma sırasında ürün sıcaklığının düzgün dağılması, işlem parametrelerinin kolay kontrol edilebilir olması ve yer tasarrufu sağlaması şeklinde sıralanabilir .

Uzak-kızılötesi kurutma son yıllarda başarılı bir şekilde meyve ve sebzelerin kurutulmasında kullanılmaktadır. n Bu ürünler arasında patates, tatlı patates, soğan, elma yer almaktadır. n Yakın-kızılötesi ısıtmayla konvansiyonel fırında kurutma süresinde %80 ile %94 arasında değişen oranlarda düşüş,ürünün rehidrasyon özelliğinde ise artış gözlenmiştir .

Kızılötesi ısıtma, gelecek vaat eden yeni bir teknoloji olmasına karşın her kurutma işleminde kullanılamamaktadır. Gıdanın çeşidi, kalınlığı, kızılötesi ısıtma kaynağının nüfuz derinliği bu yöntemle gıda kurutmanın başarısını etkileyen faktörler arasında sıralanmaktadır. n Bu tür sebeplerle, kızılötesi-kombinasyon ısıtma teknolojileri gündeme gelmiştir. Bu kombinasyon ısıtma teknolojileri arasında, kızılötesi-konvektif ısıtma, kızılötesi-hızlı hava akımı ile ısıtma ve kızılötesi-mikrodalga kombinasyon ısıtma teknolojileri yer almaktadır. n Kızılötesi-konvektif ısıtma kombinasyonunun ürün kalitesi ve enerji verimliliği açısından sinerji yarattığı belirtilmektedir .

Meyve ve sebze endüstrisinde IR uygulaması genellikle kurutma amacıyla n Belli kalınlıktaki elma dilimlerinin IR ile kurutulmasının etkili bir su uzaklaştırma metodu olduğu ve aynı koşullar altında IR radyasyonu ile kurutmanın konvektif kurutmadan çok daha hızlı gerçekleştiği bildirilmiştir . Yapılan çalışmalar IR radyasyonu ile geleneksel konvektif kurutmayı karşılaştırma ve IR radyasyonunun gıda bileşenlerindeki etkileri üzerine yoğunlaşmıştır.

Kurutma, Kızılötesi ısıtmanın en çok kullanıldığı alanlardan biridir. Diğer yöntemlerle (konvektif kurutma, dondurarak kurutma gibi) karşılaştırıldığında düşük maliyetle yüksek kalitede ürün elde etme olanağı sağladığı bildirilmektedir. Diğer avantajları ise; – kurutma süresinin kısalması – alternatif enerji kaynağı olması – yüksek enerji verimliliğine sahip olması – kurutma sırasında ürün sıcaklığının düzgün dağılması – işlem parametrelerinin kolay kontrol edilebilir olması ve – yer tasarrufu sağlaması şeklinde sıralanabilir.

Patates, havuç kurutmak amacıyla kombine sıcak hava-IR sistemi geliştirilmiş ve bu sistemin performansı sıcak hava kurutma ile karşılaştırılmıştır. Kombine sıcak hava-IR sisteminin etkili bir sistem olduğu ve kurutma süresinin sıcak havaya oranla %48 oranında azaldığı gözlenmiştir. Bunun yanında harcanan enerji miktarında da önemli düzeyde azalma (%63) meydana geldiği tespit edilmiştir. Benzer sonuçlar soğan dilimlerinin IR-konvektif kurutma sisteminde kurutulmaları sırasında da elde edilmiştir. IR- konvektif kurutma sisteminde aktivasyon enerjisinin geleneksel kurutmaya oranla düşük olduğu tespit edilmiştir. n Radyasyon şiddeti ve kurutma hızı arasında önemli bir ilişki olduğu ve radyasyon şiddeti arttıkça kurutma hızının da arttığı gözlenmiştir

Pişirme Kızılötesi ısıtma, konvansiyonel ısıtmaya göre önemli avantajlar sağlamaktadır. Ancak literatürde başarılı uygulamaların yanında, kötü ürün kalitesiyle sonuçlanan çalışmalar da yer almaktadır. v Kullanılan kızılötesi ısıtma kaynağının dalgaboyu, işleme koşulları (pişirme süresi, fırın rutubeti vb.) ve gıdanın termal özellikleri ürün kalitesinde farklı sonuçlar elde etmeye neden olabilmektedir. v Yapılan çalışmalarda, kızılötesi-mikrodalga kombinasyon ısıtma ile konvansiyonel pişirme süresinin önemli oranda (%50 ile %80 arasında değişen oranlarda) azaldığı belirtilmektedir. Kızılötesi-mikrodalga kombinasyon fırında pişirilen ekmeklerin renk, tekstürel özellikler, özgül hacim ve gözeneklilik değerleri göz önüne alındığında konvansiyonel fırında pişirilen ekmeklerin kaliteleriyle karşılaştırılabilir özellikte olduğu belirtilmiştir.

Kavurma Kavurma, üründe kimyasal reaksiyonların oluştuğu, ısı değişimi ve kurutmanın da yer aldığı sıcaklık ve süre bağımlı bir işlemdir. Kızılötesi ısıtma, kahve çekirdeklerinin ve yeşil çayın kavrulmasında başarıyla kullanılmıştır. Uzak-kızılötesi kavurma ile daha lezzetli ürün elde edildiği belirtilmiştir.

Çözdürme Donmuş gıdaların çözdürme koşulları (çözdürme yöntemi, çözdürme sıcaklığı, çözdürme hızı, vb.) ürünlerin kalitelerini etkileyen önemli parametrelerdendir. Konvansiyonel yöntemlerin uzun çözdürme süresi, gıda kalitesinde istenmeyen değişiklikler ve ürün kaybı gibi dezavantajları bulunmaktadır. Kızılötesi ısıtmanın konvansiyonel ısıtmaya göre avantajının ise su ve buzun benzer kızılötesi radyasyonu absorplama katsayısına sahip olması sonucu tekdüze ısıtma sağlaması, daha az damlama kaybına ve etlerde daha az renk değişikliğine neden

Pastörizasyon ve Sterilizasyon Kızılötesi ısıtmanın bir diğer kullanım alanı ise pastörizasyon, sterilizasyon işlemleridir. Bu teknoloji, istiridye , tahıl, et gibi gıdalarda bakteri, maya, küf ve sporların inaktivasyonunda kullanılabilmektedir. Kızılötesi radyasyonun en çok hasar verdiği yapının, proteinler olduğu, onları sırasıyla RNA, hücre duvarı ve DNA takip ettiği belirtilmektedir.  Kızılötesi radyasyon sonucu hasar gören hücrelerin inhibitör ajanlara karşı daha duyarlı olduklarını belirtmektedirler.

Görüntüleme

Nem ölçme ve kurumadde tayini ve sıcaklık ölçme Düğmesine basıldığında 1-2 saniye içinde sıcaklık değerini gösterir. -33˚C +220˚C arasında ölçüm yapar. (FLASH PEN TEMASSIZ SICAKLIK ÖLÇER)  Numune tartılır ve infrared radyatör (halojen lamba) ile ısıtılır. Kütledeki azalma sürekli olarak ölçülür ve daha önce belirlenmiş olan kriterlere ulaşıldığında kurutma durur. Nem miktarı otomatik olarak kütledeki farktan bulunur. Termogravimetrik ölçüm esnasında kaybedilen kütle tamamen su kaybı olarak kabul edilemez. Çünkü ısınma ile numunede su haricinde başka maddeler de buharlaşabilir. Bu sebeple termogravimetrik yöntemde nemden bahsederiz.

Kızılötesi Isıtmanın Mikroflora Üzerine Etkileri Kızılötesi radyasyon kaynağının gücü arttıkça daha fazla enerji üretilmesi ve mikroorganizmanın soğurduğu toplam enerji miktarının artması nedeniyle mikrobiyel inaktivasyon artmaktadır. Diğer yandan, bakteri, maya ve küfler, yapısal ve kompozisyonel farklılıklara sahip olmaları nedeniyle kızılötesi ısıtmaya olan dirençleri farklılık göstermektedir. Mikrobiyel inaktivasyon derecesini etkileyen parametreler arasında kızılötesi radyasyon kaynağının gücü, dalgaboyu, gıda tipi, kalınlığı, mikroorganizma tipi, mikroorganizmanın hangi fizyolojik evrede olduğu (üssel büyüme evresi, durgun evre gibi) önemlidir.

Son yıllarda gıda işlemede kızılötesi ışımanın patojenlerin inaktivasyonu için uygulanması konusunda artan bir ilgi bulunmaktadır. n Kızılötesi ısıtmanın mikrobiyal inaktivasyon mekanizması, ultraviyole ve mikrodalga ısıtmaya benzemekle birlikte termal etkide de göstermektedir n Mikroorganizma hücrelerindeki su molekülleri tarafından kızılötesi enerjinin absorbsiyonu, inaktivasyonun önemli nedenlerinden biridir. n Gıda bileşenleri ve mikroorganizmalar uzun kızılötesi bölgesinde etkin olarak absorblama yaparlar, gıdanın ısınmasına neden olarak, patojenlerin DNA, RNA, ribozom, hücre zarı ve/veya proteinler gibi bileşenlerine zarar vererek inaktivasyonuna neden olurlar.

Kızılötesi ısıtmanın, katı ve sıvı gıdalarda bulunan bakteri, spor, maya ve küflerin inaktivasyonu şu parametrelere bağlıdır: kızılötesi güç seviyesi, gıda örneğinin sıcaklığı, dalgaboyu yüksekliği, kızılötesi ısıtma kaynağının bant genişliği, örnek derinliği, mikroorganizma türü, nem içeriği, mikroorganizmanın fizyolojik fazı (eksponansiyonel veya durağan fazda olması) ve gıda maddesinin türü. Kızıl ötesi ısıtma kaynağının gücü arttırıldığında daha çok enerji üretilmekte ve bu yüzden mikroorganizmalar tarafından absorbe edilen toplam enerji artmaktadır. n Dalga boyu arttıkça toplam enerji düşmektedir. n Ayrıca örneğin kalınlığı arttıkça kızılötesi ışının mikroorganizma inaktivasyonu üzerine etkisi azalmaktadır.

Bakteri süspansiyonuna 56-61 C sıcaklık aralığında 2 dakika kızılötesi ışın uygulamasından sonra E. coli popülasyonunun 0.76-0.98 log azaldığı tespit edilmiştir. n Gıdalara uygulanan kızılötesi ışının iç bölgelere nüfus etme kapasitesi düşüktür. Ancak gıdanın yüzey sıcaklığının hızlı bir şekilde yükselmesi ve ısının iletim ile gıda içine transferi söz konusudur. Örnek derinliği azaltıldığında sporların ve E. coli ve Staphylococcus aureus’un inaktivasyonu hızlanmaktadır.

Süte inokule edilen Staphylococcus aureus’un kızılötesi ısıtma işlemi ile inaktive edilmesi sırasında; S. aureus sayısında işlem koşullarına bağlı olmakla birlikte 0.10 ile 8.41 log kob/g düzeyinde azalma sağlandığı belirlenmiştir. Kızılötesi ışının toplam aerobik mezofilik bakteri sayısında 1-72-1.9 log kob/g, koliform sayısında 4.04 log kob/10g, maya ve küf sayısında 1.26 kob/10g azalmaya neden olduğu saptanmıştır

Kızılötesi Isıtma/Pişirmenin Et ve Et Ürünlerinin İşlenmesinde Kullanımı n Bir et ürünü örneği kızılötesi radyasyon ile pişirildiğinde, kaynaktan örneğe ısı transferi; kaynak ve örnek yüzeyi arasındaki sıcaklık farkı, yüzey emisyonu, örnek yüzeyi absorbsiyonu, refleksiyon ve radyasyon penetrasyon derinliği gibi çeşitli faktörlere bağlı olarak gerçekleşmektedir.

Kızılötesi ısıtma/pişirmenin et örneklerine uygulanması konusunda bazı çalışmalar bulunmakla beraber, kızılötesi ışımanın et ürünlerinin kalite özellikleri üzerine etkileri henüz detaylı olarak ortaya koyulamamıştır. Yapılan bir çalışmada, yüzeyi kızılötesi yöntemle ısıtılan hindi sosisi örneklerinde buzdolabında depolamadan sonra gözle görülebilir şekilde koyu renk gözlemlenmesine rağmen renk özelliklerinde kontrole göre önemli düzeyde farklılık saptanmamıştır.

Ancak genel olarak et ürünlerinin pişirilmesi sırasında önemli ağırlık kayıpları gerçekleşmektedir. Uzun süre pişirilen köftelerde aşırı nem, yağ ve lezzet kaybı görülmektedir. Yağ içeriği arttıkça köftelerin yüzeyinde ölçülen son sıcaklığın da arttığı belirlenmiştir.

Et ve et ürünlerindeki mikroorganizalara IR nin etkisi üzerinde yapılan çalışma sonuçlarına göre; Hindi sosislerine kızılötesi ışını 70 C ‘de 82.1 o o s, 75 C’de 92.1 s ve 80 C 103.2 s uygulamışlar ve Listeria monocytogenes sayısında sırasıyla 3.5, 4.3 ve 4.5 log kob/g azalma sağlamıştır. Ayrıca, 75 s kızılötesi ışıma uygulaması ile L. monocytogenes sayısında 3.7 log kob/g

Vurgulu Işık ve Gıda Endüstrisinde Kullanım Alanları

Vurgulu ışık, şiddetli ve kısa süreli ışık vurgusu kullanımını içeren yeni bir gıda muhafaza yöntemidir. Saniye fraksiyonu düzeyinde uygulanan birkaç flaş (vurgu) ile yüksek düzeyde mikrobiyal inaktivasyon sağlanabilmektedir. Vurgu gücü; bir kapasitörde elektriği depolama ve çok küçük zaman aralığında (saniyenin milyonda/binde biri) salıverme ile büyütülmektedir. Patlayan flaş yüksek pik gücüne sahiptir ve 200 -1100 nm aralığında dalga boyundadır.

Bu teknoloji esas olarak ambalajlama materyallerinin yüzeylerinde, şeffaf eczacılık ürünlerinde ve diğer yüzeylerde sterilizasyon veya mikrobiyal yükün azaltılması amacıyla uygulanmaktadır. Vurgulu ışık teknolojisi aynı zamanda gıda maddelerinde kalitenin iyileştirilmesi ve raf ömründe uzama sağlanması amacıyla kullanılabilir. Bununla birlikte vurgulu ışık teknolojisinin gıda endüstrisinde ticari olarak kullanımı henüz yaygın değildir. o Ancak bazı bu konuda bazı patentler bulunmaktadır, ve araştırmalar devam etmektedir.

Vurgulu ışık uygulamalarında, geniş bir dalgaboyu spektrumunda [ultraviyole(UV) bölgeden yakın infrared (IR) bölgeye kadar], şiddetli ve kısa süreli vurgu kullanımı söz konusudur. o Kullanılan ışık spektrumu, deniz seviyesindeki güneş ışığı spektrumuna oldukça benzemekle birlikte uygulama anında 20 000 kat daha şiddetlidir. o En az 1 ışık vurgusuna maruz kalan materyal yüzeyinde yaklaşık 0.01-50 J/cm2 düzeyinde enerji yoğunluğu meydana gelmekte ve 1 mikrosaniye-0.1 saniye süre içinde inaktivasyon gerçekleşmektedir. o Birçok uygulamada saniye fraksiyonu düzeyinde uygulanan birkaç flaş ile yüksek oranda mikrobiyal inaktivasyon sağlanabilmektedir.

Vurgulu Işık Uygulamasının Tarihsel Gelişimi; o . 1930 — Gıda muhafazasında UV-C ilk kullanımı o 1970 — Japonya – Mikrobiyal dekontaminasyonda flashın ilk kez kullanımı o 1984 — Teknolojide ilk patent uygulaması, Hiramoto (Japonya) o 1989 — Patent Pure Pulse Teknolojisi, PureBright uygulaması (US) o 90-00 — Patentler ve diğer gelişmeler, Wektec (All), Xenon Corp. (US) o 1996 — FDA in gıda uygulamalarında bu teknolojiye izin vermesi, FDA 1996 yılından beri gıda ve gıdayla temas eden yüzeylerde dezenfeksiyon için belirlediği kümülatif doz 12 J/cm2 ‘dir (FDA Code 21CFR179.41). o 97-04 — İlk endüstriyel denemeler, Fransa (SHTP, SOLSYS)

Vurgulu ışığı karakterize eden parametreler o Akış hızı: Birim alanda, birim saniyede, ışık kaynağından ürüne 2 aktarılan enerji olarak tanımlanmaktadır. Birimi W/m ’dir. o Akış: Birim alanda, ışık kaynağından ürüne aktarılan enerji olarak 2 tanımlanmaktadır. Birimi J/m ’dir. o Uygulama Süresi: İşlemin uygulanma süresini göstermektedir. Birimi saniyedir. o Vurgu Genişliği: Enerji salınımı sırasındaki zaman aralığıdır (saniye fraksiyonları). o Vurgu Tekrarlama Hızı: Birim zamanda yapılan vurgu sayısıdır. Birimi Hertz [Hz] veya saniyedeki vurgu sayısıdır (pps = pulses per second) o Pik Gücü: Vurgu enerjisinin vurgu süresine oranı olarak tanımlanmaktadır. Birimi W’ dır.

Vurgulu ışık, gücün birçok kat arttırıldığı sistemlerle meydana getirilmektedir. Bu sistemlerde elektrik enerjisinin, enerji depolayan bir kapasitör tarafından nispeten uzun bir sürede (saniye fraksiyonu olarak) biriktirilmesi ve depolanan bu enerjinin çok daha kısa bir süre içinde (saniyenin binde veya milyonda kısmı düzeyinde) serbest bırakılması sonucu sadece küçük bir güç kullanımı ile oldukça büyük bir güç eldesi gerçekleştirilmektedir.

Vurgulu ışık sistemi esas olarak güç ünitesi ve lamba ünitesi olmak üzere iki ana bileşenden meydana gelmektedir. Vurgulu ışık Xenon lambalarının anlık enerji boşaltımıyla üretilmektedir. Uygulamaya ve kullanıcı ihtiyacına göre veri toplayıcı, monitör ve lambalar için soğutma suyu gibi çeşitli yardımcı bileşenler de bulunabilir. Yeni vurgulu ışık teknolojisinde farklı ışık kaynakları kullanılabilmektedir.

Vurgulu ışık uygulaması biriminin elementleri Güç ve Kontrol paneli Xenon Lambaları Kuavarz tabla Bölme Kapısı

Vurgulu Işık Üretimi o Flaşın Xe elementinin kuvartz mineral kılıfı içerisinde iyonlaştırılmasıyla başlatılır. o Xe atomlarının çevresindeki elektronlar tarafından uyarılan iyonize gazdan gönderilen sinyal, atomların bir üst enerji seviyesine atlamasına sebep olur. o Elektronlar bu enerjiyi salarlar ve yayılan fotonlarla düşük enerji seviyesine düşerler. Xe kokusuz inert bir gazdır.Atmosferde iz miktarlarda bulunur.

Lamba ünitesi, istenen uygulama alanını aydınlatacak şekilde yerleştirilmiş bir veya daha fazla “Xe” lambasından meydana gelmektedir. Lambalar bir kablo yardımıyla güç ünitesine bağlıdırlar. Lamba içerisindeki gazdan yüksek akım geçtiğinde, birkaç yüz mikrosaniye süresi içinde şiddetli bir ışık vurgusu salınımı oluşur. Flaş frekansı ayarlanabildiğinden istenen hızda prosesin gerçekleşmesi için optimizasyon sağlanabilir. Sistemler, uygulama esnekliği bakımından farklı sayıda lamba, flaş konfigürasyonu ve flaş hızı kullanılarak dizayn edilebilir ve birden fazla lamba kullanıldığında, lambalar eş zamanlı veya ardışık olarak flaş meydana getirebilir. Bu konuda ticari ismi “Pure Bright” olan bir patent de bulunmaktadır.

Vurgulu ışığın çeşitli gıdalarda kullanımı ile gıdaların muhafazası ve raf ömründe uzama da sağlanabilmektedir. Ancak vurgulu ışık uygulamaları ürünlerin yüzeyleriyle sınırlıdır. Bu nedenle çoğunlukla, vurgulu ışığın gıdanın veya ambalaj materyalinin yüzeyine etkisi incelenmiştir. Gıdanın ambalajlı halde ışınlanması durumunda, ambalaj materyalinin vurgulu ışık geçirgenliği önem taşır. o Plastik ambalajlama materyallerinden polietilen, polipropilen, naylon, EVA (Etilen Vinilasetat Kopolimer), EVOH (Etilen Vinilalkol kopolimer) vurgulu ışığı iyi bir şekilde geçirirken poliaromatik hidrokarbonca zengin plastikler (örneğin PET, polikarbonat, polistiren vb.) vurgulu ışığı iyi geçirmezler.

Genellikle aseptik proseslerde kullanılan ambalajlama materyalleri H 0 kullanılarak sterilize edilmekte ve 2 2 bunun sonucunda da gıdada veya ambalaj üzerinde istenmeyen kalıntılar kalabilmektedir. Vurgulu ışık, kimyasal dezenfektanlara veya koruyucu maddelere olan gereksinimi ortadan kaldırma veya azaltılması amacıyla, ayrıca raf ömrünün uzatılması ve ürün kalitesinin arttırılması için kullanılabilir o Uygulama sonunda yüzeyde meydana gelen sıcaklık artışı sadece birkaç derecedir. Ayrıca uygulamada uygun lambalar kullanılarak ambalaj içerisinde sterilizasyon da gerçekleştirilebilir.

Ambalaj Materyalleri için Vurgulu Işık Uygulama Ünitesi

Ambalaj materyalinin iç yüzeyinin sterilize edilmesi. 1. Ambalaj lambanın altında yer alıyor. 2. Lamba, ambalaj içerisine giriyor ve flaş uygulanıyor 3. Lamba, ambalaj Üzerindeki ilk konumuna geri dönerken ambalaj materyali taşıyıcı bir bant üzerinde ilerliyor.

Mikrobiyal inaktivasyon Mekanizması n Işık vurgularının öldürücü etkisi farklı dalga boylarında değişiklik gösterir. Böylece gıda uygulamalarında, bütün bir spektrum veya seçilen bir dalgaboyu kullanılabilir. Ancak görünür ve IR ışınları fototermal değişikliklere neden olurken UV açısından zengin ışınlar fotokimyasal değişikliklere yol açar. Bu nedenle ışık vurguları da gıdalarda fotokimyasal veya fototermal reaksiyonlara yol açabilirler. Ancak gıdalarda istenilmeyen bu reaksiyonların oluşumu sıvı veya cam bir filtre kullanılarak elimine edilebilir.

Fototermal Etki o Görünür ışınlar absorblandığında, yüzeyde kısa süreli sıcaklık artışı oluşur. o Daha sonra Hücreler patlayıncaya kadar hücreler ile ortam arasında sıcaklık artışı gerçekleşir. Bu aşırı ısınma, UV ışınları absorbsiyonunun mikroorganizmalar ve onu çevreleyen ortam tarafından farklı şekillerde gerçekleşmesinin bir sonucudur. Fotokimyasal Etki o Uygulamanın inaktivasyon etkisi; öncelikli olarak hücrenin UV ışınlarına maruz kalmasıyla bakterisidal etkisinin ortaya çıkmasıdır.Mitoz ve protein sentezini engelleyen dimer oluşumu tarafından DNA modifikasyonuna neden olur.

Yapılan deneyler, yüksek enerji seviyesine sahip olmalarından dolayı 200- 320 nm aralığındaki kısa dalgaboylu UV ışınlarının, daha uzun dalgaboylarından mikrobiyal inaktivasyon açısından daha etkili olduğunu göstermektedir. o Bu dalgaboylarındaki UV ışınlarının esas hedefi DNA (deoksiribonükleik asit) olduğundan dolayı, mikroorganizmaların inaktivasyonu DNA daki kopmalar ve kimyasal modifikasyonlar gibi çeşitli mekanizmalarla gerçekleşir.

260 nm dalga boyundaki UV ışınları çok aktif olup mikroorganizmaların nükleik asitleri tarafından absorbe edilirler Öldürücü bileşenler DNA molekülünün bir sarmalındaki komşu pirimidinlerin kovalent bağ yapmasıyla oluşur.

UV ile Mikrobiyal İnaktivasyon Oluşan primidin dimerleri (timin-timin ve timin-sitozin) DNA replikasyon ve traskripsiyonunu etkileyen heliks yapının bozulmasına sebep olur.

Geleneksel UV uygulamasında, DNA daki değişimler belirli koşullar altında tersinir olabilirken vurgulu ışık uygulaması sonucu böyle bir durum söz konusu değildir. Ancak son zamanlarda yapılan çalışmalarda mikrobiyal inaktivasyon mekanizmasının, mikroorganizmaların UV ışınlarını absorblamaları sonucu ani olarak ve aşırı bir şekilde ısınmaları ve neticede hücre bütünlüğünün bozulması şeklinde gerçekleştiği belirtilmektedir (fototermal etki)

Mikroorganizmaların ışınları absorblama özellikleri farklı dalgaboylarında değişiklik gösterir. Bu bağlamda mikrobiyal inaktivasyonun en etkin olduğu UV spektrumu da 3 banta bölünmüştür (UVC- 180-280 nm, UVB- 280- 315 nm ve UVA- 315-400 nm). o Bu gruplar içerisinde UVC, geleneksel UV uygulamalarında kullanılmaktadır.Bu amaçla çeşitli filtreler (pyrex filtre, 305 nm altındaki ışınları tutar; cam filtre, 330 nm altındaki ışınları tutar; makrolon filtre, 400 nm altındaki ışınları tutar) kullanılarak istenen dalgaboyu aralıklarındaki ışınların geçişine izin verilir. o Yapılan bir çalışmada görünür ışık kullanımının mikrobiyal inaktivasyon açısından önemli bir rol oynamadığı buna karşılık UVB ve UVA ışınlarının ise UVC ışınları kadar olmasa bile etkili olduğu gözlenmiştir.

Fotosensitizer Kullanımı o Işığı absorbe etmeyen ve ışık etkisiyle gerçekleşen fotokimyasal reaksiyonları tetikleyen materyallerdir. o VIU ile sinerjik etki göstermektedir. o Reaktif bileşik ve radikal oluşumu katalizlenmekte, sonuçta mikroorganizmaların inaktivasyonu artmaktadır (H O + VIU). 2 2 o Örneğin B. subtilis sporlarının VIU ile inaktivasyonunda kullanılan fotosensitizerlerin ilaveten 2 log fazla inaktivasyon sağladığı belirtilmiştir. o Gıdalarda bu bileşenlerin kullanımı ile ilgili çalışmalar halen devam etmektedir .

Vurgulu ışık uygulaması öncesi (A) ve sonrasında (B) A.niger sporlarının görünümü, x LO 000

Vurgulu ışık uygulama öncesi ve sonrasında A. niger sporlarına ait elektron mikroskobu görüntüleri Şekil’de 2 gösterilmektedir. 33 kW/cm düzeyinde 2 vurgu sonucunda hücre bütünlüğü bozulmakta ve yüzeyde çukurlar oluşmaktadır. Yukarıda da belirtildiği üzere mikrobiyal inaktivasyon, UV ışınlarının mikroorganizmalar tarafından absobsiyonu sonucu ani ve aşırı bir şekilde ısınması sonucu meydana gelmektedir. Bu aşırı ısınma, UV ışınları absorbsiyonunun mikroorganizmalar ve onu çevreleyen ortam tarafından farklı şekillerde gerçekleşmesinin bir sonucudur. Mikroorganizmalar çok kısa bir süre içinde uygulanan vurgu sırasında UV ışınlarını absorbladığı için aşırı bir şekilde ısınmakta ve daha sonraki süreçte soğuyamadığından inaktivasyon gerçekleşmektedir.Küf sporlarının vurgulu ışığı absorblaması spor rengi ile ilişkili olduğundan koyu renkli sporların inaktivasyonu daha kolay olmaktadır.

Bir maya hücresinin hücresel yapısının parçalanması a) İşlem görmemiş 2 b) 0.7 J/cm enerji düzeyinde 2 flaş uygulanmış 2 c) 0.7 J/cm enerji düzeyinde 3 flaş uygulanmış 2 d) 60 mW/cm /s de 3 saniye sürekli UV ışın uygulanmış

Değişen vurgulu ışık yoğunluğunun (0.244 – 0.977 2 J/cm ) küf gelişimine etkisi Farklı dozlardaVurgulu ışık uygulanmış Petri kaplarında Aspergillus cinnamomeus kolonilerinin gelişimi a)İşlem görmemiş kontrol örneği 2 B)0.497 J/cm 2 c) 0.716 J/cm 2 d) 0.977 J/cm

-3 -3 Değişen süre (10×10 – 30×10 s) vurgulu ışık uygulamasının küf gelişimine etkisi Farklı sürelerdeVurgulu ışık uygulanmış Petri kaplarında Cladosporium herbarum kolonilerinin gelişimi -3 a) 10 × 10 s -3 b) 20 × 10 s -3 c) 30 × 10 s vurgulu ışık uygulanmış örneklerdir.

Su içerisinde Bl ve B2 bakteri hücrelerinin vurgulu ışıktan etkilenmeleri Vurgu sırasında meydana gelen yüksek sıcaklık bakteri hücre bütünlüğünün bozulmasına neden oluyor.

Avantajları o Yüksek işlem hızı vardır. o Üründe sıcaklık artışı hiç yoktur veya azdır bu nedenle soğutma sistemine gerek yoktur o Xenon Lamba civalı UV lambalara göre %80 daha az enerji kullanımı sağlar o Güvenlidir o Az yer işgal eder o Uygulama koşulları esnektir n Enerji seviyesi n Uygulama süresi n Vurgu sayısı gibi parametreler değiştirilerek optimizasyon sağlanabilir.

Avantajları o Çevreye de uygulanabilme avantajı vardır o Uçucu organik bileşenler oluşturmaz veya kullanımını gerektirmez o Toksik materyaller içermez (UV lambada civa bulunmaktadır, fakat Xenon lambada yoktur) o Plastik ambalajdan nüfuz edebilme özelliğine sahiptir o Tek hatla üretim sağlar o Tüm mikroorganizma türleri inaktive edilebilmektedir (küf, maya, bakteri, riketsiya, mikoplazma, virüs) o İşlem etkinliği fazladır o Kullanımı kolaydır

Kullanım alanları o Yüzey uygulamaları n Gıda yüzeyinde n Laboratuvar tezgahları gibi diğer yüzeylere n Duvar, tavan, tabanların dekontaminasyonunda * Düzgün, kuru yüzeylerde (alüminyum, kağıt, cam, tıp malzemeleri, ambalajlar) * Kalın ve/veya yarı opak mateyallerde daha iyi sonuç alınmaktadır. o Sıvılar n UV ışığa karşı geçirgen olan sıvılar (örneğin su) n Proses kimyasalları n Sıvı eczacılık ürünleri n Tamponlar n Sıvı protein çözeltileri * Derinlik ve absorpsiyon etkinliği önem taşımaktadır. * İnce tabaka halinde akış sağlanması ile daha etkin sonuç alınmaktadır. o Hava dekontaminasyonu n Hastane, ofis, otel, mikrobiyoloji laboratuvarı, steril eldiven veya kıyafet kullanılan yerlerin dekontaminasyonunda

Gıdalarda Vurgulu Işık Uygulaması o Gıda bileşenleri ışığı absorbe ettiği için alt tabakalarda bulunan mikroorganizmaların UV ışınlardan etkilenmesi azalmaktadır. o Gıdanın tüm yüzeyi UV ışınlar ile temas etmediği için sınırlı inaktivasyon elde edilmektedir. o Yığın halde VIU işlemine tabi tutulmaları birbirlerini gölgelemelerine sebep olmaktadır. o Gıdada yüksek mikroorganizma yükünün olması gölge etkisi yaratarak daha düşük inaktivasyona sebep olmaktadır. o Gıdalar opal ve düzensiz şekilde olduğu için inaktivasyon sınırlı olmaktadır. n Çok yönlü vurgulu ışık uygulaması yapılabilir. n Gıda rastgele hareket ettirilerek her yüzeye ışık gelmesi sağlanabilir. * Böylece, homojen VIU işlemi uygulanmış olur ve mikroorganizma inaktivasyonu her yönde gerçekleşir

Gıdalarda Vurgulu Işık Uygulaması o Gıdanın özellikleri o Uygulanan işlemin özellikleri (dalgaboyu, yoğunluk, süre, vurgu sayısı) o Paketleme materyalinin özellikleri (tipi, geçirgenliği, rengi, kalınlığı) önem taşımaktadır. o Yüksek protein ve yağ içeriğine sahip gıdalarda inaktivasyon daha düşük olmaktadır. n Çünkü protein ve yağ UV ışığı absorbe etmekte böylece ışınların mikroorganizmalara ulaşması engellenmektedir. o Karbonhidrat ve su içeriğinin ise inaktivasyon üzerinde değişen etkileri vardır. Gıdalarda yüksek dozda VIU sıcaklıkta yükselmeye sebep olmakta, dolayısıyla gıda olumsuz yönde etkilenmektedir. Bu etkileri gidermek için; n Soğutma sistemi kullanılabilir. n Uygulama süresi kısaltılabilir. n Düşük dozda işlem uygulanabilir. n Örnek ile lamba arasındaki mesafe azaltılabilir.

Gıda Endüstrisinde Vurgulu Işık Uygulama Sistemleri

Gıda Endüstrisinde Kullanılan Vurgulu Işık Uygulama Ünitesi

Vurgulu Işık ile Sterilizasyon Ünitesi

Gıdalarda vurgulu ışık uygulamalarının olası kullanım olanakları o Yapılan çalışmalar bazı gıdalarda vurgulu ışık uygulamalarının kullanılabileceğini göstermiştir. Bu uygulamalar şöyle özetlenebilir: o Ambalajlar o Meyve Sebzeler o Buğday unu o Karabiber o Mantar o Et o Su

Meyve ve Sebzeler o VI uygulamasının etkinliğinde; n Yüzeydeki doğal mikroorganizma popülasyonunun direnci n Mikroorganizmaların yerleşme bölgesi n Mikroorganizmaların konumu (gölge etkisi) n Ortamdaki koruyucu bileşenler rol oynamaktadır. o Meyvelerde VI uygulaması ile çok etkin bir sonuç alınamamaktadır. o Isıl ve VIU işlemi kombine halde kullanılmasına rağmen küf gelişiminin engellenemediği belirtilmiştir. o Diğer taraftan yüksek dozda vurgulu ışık uygulaması PPO aktivetisini arttırarak enzimatik esmerleşme reaksiyonlarını geliştirmektedir. o Ayrıca bu durumda fenolik bileşenler, C vitamini ve antioksidan özellikler önemli ölçüde düşüş görülmektadir.

VIU’nin mantarda bulunan D2 vitaminini arttırdığı belirtilmiştir. n Mantarda doğal olarak bulunan ergosterolleri ergokalsiferole (D2 vitamini) dönüştürmektedir. n B. cinerea çileklerin taşınması ve depolanması boyunca önemli ekonomik kayıplara sebep olmaktadır. n Fakat çilekte uygulanan VI işleminin bu küfler üzerinde etkili olmadığı belirlenmiştir.

Su o Bakteri sayısında 2 vurgu ile 7 log azalma görülürken; o Virüs ve parazit sayısı 4 log azalma göstermiştir. o Derinlik oldukça önemli etkiye sahiptir. o Suda bulunan mikroflora da önemlidir. n Mikroorganizmanın ışınları absorbe etme özelliği ne kadar fazla ise inaktivasyon o kadar etkili olmaktadır.

Buğday unu ve kara biber o Buğday unu ve kara biberde yapılan çalışmada örneklere; 2 n 31.25 J/cm dozunda 64 vurgu uygulanmıştır. o Mikroorganizma yükü açısından n Buğday ununda 0.7 log n Kara biberde ise 2.93 log düşüş görülmüştür. o Kara biberde daha büyük düşüş görülmesinin sebebi koyu renkli maddelerin ışığı daha fazla absorbe etmesidir. o Ayrıca renkte de bozulma meydana gelmiştir. Bu durum ise sıcaklığın yükselmesine ve oksidasyona bağlanmaktadır .

Yumurta o Vurgulu ışık uygulaması yumurtanın işlenmesinde oldukça yararlı bir yöntemdir. n Su kullanılmadığı için kütikül tabakası korunmakta, n Yıkama işlemine gerek kalmamaktadır. n Salmonella fotoreaktivasyon kabiliyetine sahiptir. Dolayısıyla, vurgulu ışık uygulamasına tabi tutulmuş yumurtaların işlem sonrasında gün ışığından korunması gerekmektedir. n Yapılan bir araştırmada o Yıkanmamış olan yumurtalara vurgulu ışık uygılanması ile %24-80 arası maksimum dekontaminasyon sağlanmıştır (3.6 log KOB/yumurta). o Fakat yıkanmış olan örneklerde bu başarı sağlanamamıştır.

Bunun nedeni; o Yumurta kabuğunun en dışında, glukoprotein yapısında kütikül tabakası olan çok katmanlı bir yapı vardır. o Kütikül tabakası, bakterilerin porlar içine girmesini engelleyen fiziksel bir bariyer görevi görmektedir. o Yıkama işlemi ise bu tabakaya zarar vermekte, bakterilerin porlar içine girişini kolaylaştırmaktadır. n Ayrıca yıkama sonrasında, kütikül tabakasında oluşan diğer parçacıklar da mikroorganizmaların UV ışından korunmasını sağlamaktadır.

Yıkanmış olan yumurtalarda VIU işlemin daha az etkin olduğu görülmektedir. Kütikil tabakasına herhangi bir zarar geldiği zaman VIU işlemine karşı koruyucu bir tabaka oluşmaktadır. Ayrıca, bu sayede bakteriler porların daha içlerine doğru nüfuz edebilmektedir. Fakat, VIU işlemi etkili bir şekilde derine nüfuz edemediği için dekontaminasyon azalmaktadır.

SEM görüntüleri ile de bu durum kanıtlanmıştır. a) Bakteri aşılaması yapılmış ve yıkanmamış yumurta kabuğu Salmonella yüzeyleri oldukça düzgün ve homojen dağılmış b) Bakteri aşılaması yapılmış ve yıkanmış yumurta kabuğu Salmonella yüzeylerinin ve kütikül tabakasının zarar görmesine bağlı olarak ipliksi ve kümeleşmiş yapılar görülmektedir. Bu yapılar hücreleri çevreleyerek, bakterileri VIU’na karşı koruyan gölgeli kısımların oluşumuna sebep olmaktadır. Yıkama ile yumurta kabuğunun bazı kısımları çevrelenmemiş hale gelmekte, böylece bakterilerin saklanabileceği por sayısını arttırmaktadır .