Son çalışmalarla, ambalaj ve gıda ilişkisinde, gıda kontak materyali olarak zerdeçal, sumak, nar kabuğu tuzu vb. doğal bileşiklerin kullanımı ile antimikrobiyal potansiyel sağlanabilmektedir.
Dr. Ahsen Ezel BİLDİK / İstanbul Üniversitesi, Orman Endüstri Mühendisliği, Sarıyer, İstanbul
Doç. Dr. Özlem TOKUŞOĞLU / Celal Bayar Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Gıda Mühendisliği Bölümü, Manisa.
Giriş
Gıda bozulmalarını önlemek, gıda güvenliğini sağlamak ve gıdada mevcut olanolası mikroorganizmaları kontrol altına almak amacıyla farklı ısıl işlemler, dondurma, kurutma ve ışınlama icra edilmekte ve bu şekilde mikroorganizmaların vejetatif formları ve sporları öldürülmektedir ancak ısıl işlemlerle gıda ürününün besleyicilik değerinde önemli kayıplar meydana gelebilmektedir ve gıda ambalajı açıldıktan sonra gıdanın stabilitesinin daha uzun süre korunması gerektiği için‘’antimikrobiyal’’ olarak da nitelendirilen ‘’koruyucu (prezervatif) gıda katkı maddeleri’’nin kullanılması zorunludur. Çok eski zamanlardan beri tuz, baharatlar, sirke ve tütsüleme maddelerinin kullanım gördüğü bilinmektedir. Bazı ağaç türlerinin yakılması sonucu elde edilen ve zengin aromatik bileşik profili içeren tütsülerin antimikrobiyal özellikli koruyucu madde formaldehiddir zira tütsü bileşiklerinden 3,4-benzopirenin kanserojen etkisi ve oluşan bazı aromatik organik yapılı bileşenler gıdaların tütsülenmesini sınırlamaktadır.
Gıda sektöründe kullanımı onaylı koruyucu maddeler, başta sodyum benzoat ve potasyum sorbat olmak üzere; sorbik asit, benzoik asit, kükürt dioksit ve çeşitli sülfitler, antimikotik ajan natamisin, antibiyotik nisin, nitrit ve nitrat bileşikleri, propiyonik asit, asetik asit, bazı gliseril esterler olarak belirlidir.
Son çalışmalarla, ambalaj ve gıda ilişkisinde, gıda kontak materyali olarak doğal bileşiklerin kullanımı ile antimikrobiyal potansiyel sağlanabilmektedir (Tokuşoğlu,2016).
Ambalaj ve gıda ilişkisinde yeni yaklaşımlar
Ambalaj gıda ilişkisi gelişmeye ve yeniliklere açık bir alandır. Türk Gıda Kodeksi Yönetmeliği’nde bulunan ambalajlama kurallarında, Türk Gıda Kodeksi’nde yer alan tüm gıda maddelerinin ambalajlanması zorunludur ifadesi yer almaktadır. Son yıllarda, gıdaya temas eden ambalajlar için sınır değerler ve gıdaya temas etmesi muhtemel aktif ve akıllı ambalajlar başlıklı yönetmelikler nedeniyle de bu konu üzerinde daha çok tartışılmaya başlanmıştır. Plastik, cam ve metal ambalajlara göre kâğıt ve karton ambalajların geri dönüştürülmesi işleminin daha kolay olması ve çevreye daha az zarar vermesi de tercih edilmesinde önemli bir ölçüttür.
Özellikle ekmek, patates kızartması, hamburger, pizza, et ürünleri gibi sık tüketilen ve çevreden gelen kirliliklere açık gıdalarda, kullanım kolaylığı ve ekonomik olması açısından sargılık kağıtlar ve çok katlı kartonlar tercih edilmektedir. Çeşitli markaların, dış kısmından görünecek şekilde baskı da yapabildiği bu ambalajların, gıda ile temas eden yüzey özelliklerinin, belirli limit değerler içerisinde olması ve yüzey kaplama işlemiyle de maliyet etkin bir şekilde istenen özellikler sağlanabilmektedir.
Kağıt yüzeyi pürüzlü ve her noktasında aynı özellik göstermeyen bir yapıdadır
Kâğıt odun, yıllık bitki veya atık kâğıtların bir takım kimyasal ve mekanik işlemlerden geçirilmesi sonunda elde edilen ve selüloz adı verilen malzemenin kâğıt üretimine uygun hale getirilmesi sonucunda istenilen kalınlık ve gramajlarda üretilen bir malzemedir. Kâğıtlara üretimleri sırasında son kullanım yerlerine göre çeşitli özellikler kazandırmak amacıyla çeşitli kimyasal maddeler ilave edilmektedir. Buna rağmen kağıt yüzeyi pürüzlü ve her noktasında aynı özellik göstermeyen bir yapıdadır. Bu nedenle kağıttaki boşlukların doldurulması ve yeknesak bir yapıya getirilmesi için kağıda birtakım kimyasal maddeler ilave edilmektedir. Kâğıt kaplamasında ya da hamurunda kullanılmakta olan mevcut bazı sentetik kimyasal maddeler ve ağır metaller sağlık açısından olumsuz etkiler gösterebilirler (Bildik, et al., 2014; Özden, et al., 2014). Bunların başlıcaları dolgu maddeleri, bağlayıcı, optik beyazlatıcı, köpük önleyici, pH dengeleyici, koruyucu ve yaş kısım kimyasal maddeleridir.
Özellikle gıda ambalajı olarak kullanılacak olan kâğıtların üretimi sırasında kâğıt hamurunun da ya da yüzeyde kullanılan kimyasal maddelerin 1935/2004 sayılı “Gıda ile Temas Eden Materyal ya da Maddeler” yönetmeliğinin kabul ettiği sınır değerleri geçmemesi gerekmektedir. Ayrıca, 450/2009 sayılı “Gıdayla Temas Etmesi Amaçlanan Aktif ve Akıllı Malzemeler“ hakkındaki yönetmeliğe göre: Akıllı malzemeler ve maddeler, gıdanın durumunu denetlemek üzere tasarlanmış maddeleri ve malzemeleri; aktif malzemeler ve maddeler ise, ambalajlı gıdanın raf ömrünü uzatmayı, durumunu muhafaza etmeyi ya da iyileştirmeyi amaçlayan malzemeler ve maddeleri ifade etmektedir.
Yönetmeliğe uyum sürecinde, aktif ambalaj sınıfına girecek ambalaj ürünlerinin yüzeylerinin antioksidan doğal biyopolimer malzemelerle kaplanarak gıdayla temasa uygun hale getirilmesi ile uygulamalar öne çıkmaktadır. Gıda ile temas eden ambalaj kâğıtlarını kaplamak için kullanılmakta olan sentetik pigmentlerin yerine çevre dostu, yenilenebilir biyolojik olarak parçalanabilen doğal pigmentler ve boyar maddeler geliştirilmektedir.
Son yıllarda yapılan çalışmalarda, anti bakteriyel ve antioksidan özellikleri bilinen zencefil, tarçın, zerdeçal, kına gibi doğal boyarmaddeler ve bu bileşiklerin kullanılmasıyla elde edilmiş olan doğal pigmentlerin kâğıt yüzeyine kaplanmasıyla, temas ettiği gıdanın dış etkenlerden korunmasına yardımcı olabileceği belirtilmektedir (Rhim, et al., 2006; Rodriguez, et al., 2007; Gutierrez, et al., 2009; Aloui, et al., 2011; Rudra, et al., 2013; Bildik, et al., 2014; Özden, et al., 2014). Doğal boyarmaddelerin çeşitli aktivitelerden biri olan Anti bakteriyel etkinin saptanması, ürünün depolanma süresi boyunca tazeliğini yitirmemesi ve dış etkilerden korunması açısından da önemlidir
Soy protein ve alginat kaplı kağıtlar ve kartonlarda fiziksel özelliklerin kaplama materyaline bağlı olduğu belirtilmiştir (Rhim, et al., 2006). Gıda ile temas eden materyalin uçucu yağlarla kaplanası ile ilgili çalışmalarda dilimlenmiş ekmek içindeki sinamaldehid miktarı ile depolanma süresi arasında güçlü bir ilişki olduğu doğrulanmıştır (Rodriguez, Batlle& 2007 Perin). Ayrıca başka bir çalışmada, mikro perforasyonlu polipropilen ile tarçın uçucu yağın kombine edilmesiyle unlu ürünlerin 3 ila 10 gün raf ömrünün uzadığı gözlenmiştir (Gutierrez et al. 2009).
Antimikrobiyal etkilerinin yanı sıra doğal biyopolimeler ile kağıt yüzeyinin kaplamaya uygun olması yanında kaplama yapılmış kağıdın son kullanım yerinde istenen direnç özelliklerini de sağlaması gerekmektedir.
Kağıdın kuşeleme işlemi sırasında kuşe boyasına doğal antimikrobiyal özellikteki maddelerin ilave edilebilmesi, büyük ölçekte üretim yapan firmalar açısından önemlidir. Doğal biyopolimerlerden baharat olarak da kullanılan zerdeçalın kuşe işleminde nişasta ile kullanılabildiği bilinmektedir (Bildik, et al., 2014; Özden, et al., 2014). Kuşe işlemi sonrasında kağıdın direnç özelliklerinin zerdeçal, sumak, nar kabuğu tozu ve alginat ile kaplamalarda son kullanım yeri özelliklerini olumsuz etkileyemediği görülmüştür ve bu konudaki çalışmalara devam edilmektedir.
