Son yıllarda tüketiciler, farklı tuzların daha sağlıklı olduğuna inanma eğilimleri ve gurme uygulamaları tuza olan ilgiyi artırmıştır.
Prof. Dr. Y. Birol SAYGI / Beykoz Üniversitesi
Antik dönemde tuz çok değerli olup tarihte Yahudiler, Yunanlılar, Çinliler ve Romalılar farklı şekillerde tuzu kullanmışlardır. Tuz, her zaman medeniyetlerinin gelişimine katkıda bulunmuştur. Roma’nın ilk günlerinde, Roma’ya daha hızlı tuzu ulaştırmak amacıyla yollar yapılması çok önemliydi. Romalı askerlerin ücretlerinin bir kısmı tuzla ödenmekteydi. Tarihte tuz ticareti nedeniyle şehirler (Liverpool) önem kazanmış ve tuz yüzünden savaşlar kazanılmış ve kaybedilmiştir.
Günümüzde tuz ticareti hala önemli olup insanların bu meta olmadan yaşayamayacakları bir gerçektir. Dünyada eski Asurlarda tuzlama uygulamasından, günümüzün fast-food yiyeceklerine kadar evrimin her aşamasında tuz insanlığa eşlik etmiştir. Büyüleyici tuz tarihinin, Antik Çağ ile 19. yüzyılın sonları arasının en etkileyici dönem olduğu söylenebilir. Başlangıç noktası, Hindistan MÖ 7.000, Çin MÖ 6.000 ve Mısır MÖ 3.000’de insanın tuzlu suyun buharlaşmasını kullanarak doğadan tuz çıkaran teknikleri geliştirmesidir.
Tuz madenciliği veya ticareti nedeniyle gelişen kasabalar aslında maden adına seçilmiştir. Örneğin, adı “Tuz Şehri” anlamına gelen Salzburg, Saltville ve Virginia tarih boyunca tuzlu bataklıklarından salamura tuz üretilmiştir. Saltville, Güney Birlik Ordusu’ndan şehri ve değerli tuzunu korumaya çalıştığı birçok savaşın yapıldığı yerdir. Fransa’da tuz üzerine yapılan aşırı verginin Fransız Devrimi’nin önemli bir nedeni olduğu söylenmektedir. Tuz ayrıca, Gandi’nin Hindistan’ın İngiliz sömürge yönetimine karşı pasif direnişinde rol oynamıştır. Tuz ile gıdaların korunumu, Amerika’nın keşfedilmesinde rol oynaması olasılığı vardır. Çünkü tuzlama, uzun yolculukları mümkün kılan balık ve etin korunmasında bir araç olarak kullanılmıştır.
Tuzla ilgili bazı tarihsel önemli terimler günümüzde hala kullanılmaktadır. Örneğin, “maaş”, Romalı askerlere (salariumargentum) verilen tuz oranlarının ödenmesinden gelmektedir. Eğer “tuzuna değmez” ise, ücreti kesilebilirdi. İncil’de “dünyanın tuzu”, temel iyilik veya çok değerli bir kişi anlamına gelmektedir.
Tuzun yapısı: Son yıllarda tüketiciler, farklı tuzların daha sağlıklı olduğuna inanma eğilimleri ve gurme uygulamaları tuza olan ilgiyi artırmıştır. Tuz (sodyum klorür), katı halde üç boyutlu kristalimsi sodyum ve klorür iyonu matrisinden oluşur. Bu iyonik bileşik, 1:1 oranında iyonları içerir. Gerçek kristal kafes yapısı, her bir klorür iyonunu (Cl–) çevreleyen altı sodyum iyonuna (Na+) sahiptir. Katıdaki iyonlar yüz merkezli kübik kafes şeklinde düzenlenmiştir.
Katı sodyumklorür içindeki iyonlar arasındaki güçlü iyonik bağlar nedeniyle, yalnızca yüksek polar çözücüler tuzu çözebilir. Tuzun suda çözünürlüğü 360 gram/litre iken, daha az polar bir molekül olan metanolde çözünürlüğü sadece 15 gram/litredir. Tuz suda çözündüğünde, sodyum iyonları ve klorür iyonları su molekülleri ile çevrili olup bunları çözelti içinde tutarlar.
Tuzlarda safsızlıklar: Tuzun kullanımı ne olursa olsun, tuz içindeki safsızlıklardan ziyade sodyum klorür içeriğidir. Tuz ne kadar safsa o kadar değerlidir. Tuzlardaki sodyum klorür içeriğinin berberindeki safsızlıklar, tuzlar arasında fark yaratır. Aslında, tuzdaki safsızlıklar ve bağıl miktarları, tuz özelliklerine etkisi değişkendir. Çözülmeyenler hariç, safsızlıkların kökeni deniz suyudur. Milyonlarca yıllık kaya tuzları, safsızlıklarına göre renkleri beyazdan siyaha değişebilir. Göl tuzları, çevreleyen kayaların tabanından değişken miktarlarda sızan bileşenler içerir. Kalsiyum sülfat en kalıcı tuz arkadaşıdır.
Kaya tuzunda kalsiyum sülfat bazen anhidrit, hemihidrit veya polihalit olarak bulunur. Alçı hem deniz tuzunda hem de göl tuzunda bulunur. Magnezyum tuzları deniz tuzu içinde, genellikle yaklaşık 1,5 birim magnezyum kloride karşılık 1 birim magnezyum sülfat olarak bulunur. Göl tuzlarında magnezyum sülfat genellikle sodyum sülfat ile bulunur. Örneğin Rajasthan (Hindistan) ve Azraq’da (Ürdün) magnezyum klorür, kalsiyum klorürle birlikte bulunurken, Ölü Deniz’de, potasyum klorür ve sodyum bromür yüksek konsantrasyonlarda bulunmaktadır. Çözülmeyenler, kökenlerine göre tuzlarda büyük ölçüde değişken miktarlarda bulunmaktadır (Çizelge 1).
Tuzdaki kirlilikler: Denizlerdeki kirlilikler, küresel bir çevre sorunudur. Mikro plastikler, farklı ülkelerin deniz tuzu örneklerinde bulunmaktadır. Bu da deniz ürünlerinin mikroplastikler tarafından kolayca kirlendiğini göstermektedir. Farklı çalışmalarda deniz tuzlarında 0-680 MP/kg arasında değişen mikropartiküllerin (MP) miktarları rapor edilmiştir. Örneğin, İspanya’da 21 farklı ticari sofra tuzu örneği MP’lerin içeriği analiz edilmiştir.
Bulunan mikroplastik içerik en sık bulunan polimer olan polietilen-tereftalat (PET) ve ardından tüm numuneler arasında anlamlı bir fark bulunmayan polipropilen (PP) ve polietilen (PE) olarak (50-280 MP/kg) belirlenmiştir. Sonuçlar, mikro partiküllerin çok sayıda kaynaktan geldiğini ve mikroplastiklerin varlığının göstermektedir.
Tuz üretim teknolojisi: Ekonomik bir değer taşıyan tuz kaynakları katı ve sıvı yataklar olarak ikiye ayrılmaktadır. Tuz sıvı halde denizlerde, göllerde, tuzlu su kaynaklarında ve tuzlu su kuyularında bulunmakta olup katı halde kaya tuzu tabakaları şeklinde kimyasal kökenli sedimenteristifler içinde bulunmaktadır.
Günümüzde tuz elde etmek için üç ana yöntem vardır:
- Deniz suyundan buharlaşma: Deniz veya göl suyu güneş ve rüzgarla verimli buharlaşmayı sağlamak için büyük konsantre havuzlarına alınır. Deniz tuzu üretimi buharlaşma için yeterli zaman için düşük yağışlı bölgelerde yapılmaktadır. Bu nedenle, deniz tuzu genellikle Akdeniz ve Avustralya gibi kuru iklimlerde küçük ölçekte ve eski tekniklerle üretilmektedir. Örneğin, Fleur de sel, günümüzde hala eski yöntemlerle Fransa’daki küçük havuzlarda Mayıs-Eylül ayları arasında üretilmektedir.
- Madencilik tuzu: Kaya tuzu (halit), dünya yüzeyinin katmanlarının altındaki kayalıkta bulunur ve derin şaft madenciliği yoluyla elde edilmektedir. Bu büyük tuz birikintileri, kurumuş eski yeraltı su yollarının bir sonucudur. Kaya tuzu, yeraltından çıkarıldıktan sonra öğütülür, endüstriyel ve diğer gıda dışı amaçlar için kullanılır. Bu tip tuz birçok mineral ve diğer safsızlıkları içerir.
- Tuzlu salamura oluşturma: Hidrolik madenciliği veya çözelti madenciliği, tuz birikintilerini çözerek tuzlu su oluşturmak için yeryüzünün altına su pompalamayı içermektedir. Bu tuzlu su (salamura) daha sonra yüzeye pompalanır ve tuz eldesi için buharlaştırılır. Tuzlu su, buharlaşmadan önce mineral içeriğini azaltmak için işlemden geçirilerek neredeyse saf bir sodyum klorür kristali elde edilir. Bu yöntem ucuz olup verimi yüksektir ve çok temiz bir tuz üretilir. Çoğu sofra tuzu bu yöntemle üretilmektedir.
Endüstriyel tuz, temel olarak, deniz suyunda çözünmüş tuzların, endüstriyel kurutuculardan faydalanarak kristalleştirilmesi ile üretilir. Proses, deniz suyunun konsantrasyonunu, sodyum klorürün kristalleşmesini, toplanmasını ve safsızlıkları gidermek için yıkamayı içermektedir. Tuzun yıkanması sırasında, ürün deniz suyunda doğal olarak bulunan diğer mineralleri kaybederek neredeyse sadece sodyumklorür kalır. Çözünmesini önlemek için tuz, sodyumklorür ile doymuş suyla yıkandığından, hiçbir kimyasal ilavesi yapılmaz. Yıkandıktan sonra tuz santrifüjlenir ve öğütülür. Bununla birlikte, çok uzun bir süre boyunca kuru ve gevşek kalması için genellikle topaklanmayı önleyici bazı yasal katkılar eklenir.
Dünyada ve Türkiye’de tuz üretimi
Tuz, insan varlığını neredeyse başından beri etkilemiştir. Neolitik yerleşimler tuzlu kaynaklara yakındı. Çoğu kültürde tuza dayalı folklor ve sanat formları vardır. Birçok kültür, ziyaretçileri ağırlamak için ekmek ve tuz sunma gibi gelenekleri paylaşıyordu. Tuzun ekonomik ve askeri önemi, ticaret ortaklıklarını ve silahlı çatışmaları yaratmıştır. Batı Afrika’daki Sahara’dan Nepal’in Himalaya zirvelerine kadar değişen ekonomi ve kültürler, geçen yüzyılların tuz ticareti kültürünün çeşitliliğini ortaya koymaktadır. Dini metinler ve ayinlerde sıklıkla mecazi olarak tuz kullanır.
Kimya endüstrisi, toplam üretimin yaklaşık % 60’ını kullanan en büyük tuz tüketicisidir. Bu endüstri, tuzu esasen klorin, kostik ve soda külü haline dönüştürerek petrokimya, organik sentez ve cam üretiminde ağırlıklı olarak kullanmaktadır. İkinci en büyük tuz kullanıcısı insanlığın kendisidir. Gıda için tuz, mutfak da en çok “kabul gören” emtiadır. İnsanlar fizyolojik işlevlerini ve beslenme alışkanlıklarını desteklemenin yanı sıra yollarda dona karşı, su arıtma ve soğutma için kullanılan çözeltilerin üretimi ile daha birçok küçük uygulama için tuz kullanmaktadır.
Türkiye’de tuz üretimi çeşitli yerlerde yapılmaktadır. Türkiye, göllerin sığ olduğu, tuzlu suyun tutulmasına ve doğal buharlaşmasına izin verdiği mükemmel tuzlu sulara sahip denize bakan bir ülkedir. Ayrıca, ülkemizde kaya tuzu madenleri de mevcuttur. Tuz kaynakları denilince Türkiye’de akla ilk olarak Tuz Gölü (Kaldırım, Kayacık ve Yavşan Tuzlası) gelmektedir.
Bunun yanında Acıgöl (Dazkırı-Afyonkarahisar), Çamaltı Tuzlası (Çiğli-İzmir) ve Çankırı hem deniz hem de kaya tuzu açısından diğer önemli kaynaklarımızdır. Tuz üretiminde kendi kendimize yeter konumdayız. Ülkemiz, jeolojik yapısı nedeniyle büyük tuz yataklarına sahiptir. Özellikle III. zamanın Eosen, Oligosen ve Miyosen devirlerinde içdenizlerimizde kuraklık nedeniyle geniş çökelmeler meydana gelmiştir. İç Anadolu’da Çankırı’dan başlayarak Çorum, Yozgat, Sivas, Erzincan, Erzurum ve Kars üzerinden İran’a bağlanan tuz yataklarında 30’u aşkın kaya ve kaynak tuzlaları yer almaktadır. Ayrıca, Adana havzası ve Siirt yöresinde de geniş yeraltı tuz oluşumları mevcuttur.
Deniz tuzu rezervi sonsuz olmasına rağmen üretim, havuzlama tesislerinin kapasitesine ve iklim koşullarına bağlıdır. Ülkemizde deniz tuzlası olarak Ayvalık ve Çamaltı Tuzlaları işletilmekte olup bölge iklimi uygun ve tuz oluşumu için avantaja sahiptir.
Yurdumuzun üç tarafının denizlerle çevrili olması deniz tuzlası olarak yararlanabilecek birçok yerin bulunabileceğini ortaya çıkarmaktadır. Bu durum deniz tuzlası işletmeciliği açısından oldukça şanslı olduğumuzu göstermektedir. Türkiye tuz üretiminin % 28,2’si İzmir-Çamaltı deniz tuzlasından, % 64’ü Tuz Gölü, Seyfe ve Palas Gölü’nden kalanı da kaya tuzu yataklarından yapılmaktadır.
Bugün 120 ülkede yılda 270 milyon ton tuz üretilmektedir. Tuz sektörü küresel ekonomide 7 milyar dolarlık bir hacme sahip olup en büyük üretici Çin’dir. Küresel olarak Çin, ABD ve Hindistan toplam tuz üretiminin % 50’sini gerçekleştirmektedir. Buna karşın Çin, en büyük tuz ithalatçısı konumundadır. İnsanlığın ilk çağlarından bu yana gıda maddesi olarak tüketilen tuzun kullanım alanları teknoloji ile birlikte oldukça geniş bir alana yayılmış durumdadır. Kimya sanayinin önemli girdilerinden biri haline gelen tuzun 14 bin farklı kullanım alanı vardır. Tekstilden kimya endüstrisine, metalürjiden, tıp alanından tarım sektörüne kadar önemli bir yardımcı madde niteliğindedir. Bu bakımdan tuzun yüzde % 93’ü endüstriyel alanlarda kullanılmaktadır.
Tuzun gıda teknolojisinde kullanım fonksiyonları
Metabolizmamız; gıdalarımızın bileşenlerinde doğal olarak bulunan sodyum ile Çizelge 2’de görülen listedeki bileşenler olmak üzere çok çeşitli kaynaklardan sodyum almaktadır.
Lezzet özelliği: Tuzluluk, insanlar tarafından algılanan temel lezzetlerden biridir. Sodyum ve lityum, öncelikle tuzlu tadı olan tek katyonlardır. Potasyum ve kalsiyum gibi bazı diğer mineraller, lezzetlerinin bir miktar tuzluluk bileşenine sahip olup bazen “metalik” veya “acı” olarak tanımlanan başka tatlar da içermektedir. Sodyum klorür, en tuzlu sodyum bileşiğidir. Sodyum ile ilişkili anyonun boyutu arttıkça, algılanan tuzluluk azalır. Fareler düşük potasyum veya düşük kalsiyum diyetlerine konduğunda, daha fazla sodyum klorür tüketmektedirler.
Sanayileşmiş ülkelerde birçok diyetin kalsiyum ve potasyum eksikliği olduğu iyi bilinmektedir. Ancak, bu eksikliğin insanlarda tuz iştahını arttırıp arttırmadığı bilinmemektedir.
Tuz, diğer bazı bileşenlerin tadını artırarak ve acı lezzetleri bastırarak veya maskeleyerek gıdaların lezzetini etkiler. Acılık algısı genetik olarak kontrol edilir. Nüfusun yaklaşık % 25’inin sıradan acı bileşik seviyelerine duyarsız ve yaklaşık % 25’inin acı bileşiklere çok duyarlı olduğu tahmin edilmektedir. Bu da, düşük tuzlu gıdaların formüle edilmesinde zorlukları ortaya çıkarmaktadır. Bazı yiyeceklerde tuzun belirgin şekilde azaltılması, bu yiyecekleri tüketicilere lezzetli hale getiremezken, eşit bir sayı bile fark etmeyebilir.
Sodyum klorür ayrıca, belirli mikroorganizmaların büyümesini ve belirli enzimlerin aktivitesini düzenleyerek tadı etkiler. Tuz konsantrasyonları, peynirin olgunlaşması sırasında önemli, karakteristik lezzet bileşikleri veya acı bileşikler üreten proteolitik ve lipolitik enzimlerin aktivitelerini önemli ölçüde etkiler. Peynir ve ekmek gibi mayalı başlangıçların büyüme ve metabolik aktiviteleri, spesifik sodyum klorür seviyeleri ile uyarılır. Bu mikroorganizmalar, bu gıdaların önemli yapısal özelliklerine katkıda bulunmasının yanı sıra korumaya yardımcı olmasının yanı sıra, önemli lezzet ve aroma bileşiklerini de sentezler.
Tekstür özelliği: Sodyum klorür, gıdalardaki diğer ana bileşenlerle etkileşime girerek, gıdaların yapısını ve işleme sırasında meydana gelen reaksiyonları etkiler. Özellikle tuz, proteinlerin hidrasyonunu artırmakta ve proteinlerin birbirine ve yağa bağlanmasını artırmaktadır. Bu reaksiyonlar, yağ ile karıştırılmış öğütülmüş et emülsiyonlarını stabilize eder ve maya ekmeklerinde bir glüten protein ağı gelişimini destekler. Ete eklenen tuz, daha fazla su molekülünü bağlamak için proteinleri aktive eder. Bu, etin hassasiyetini artırır ve ısıl işlem görmüş vakumlu ürünlerde sıvı kaybını azaltır. Tuzun varlığında, miyofibriller proteinleri gevşetilir ve bu daha fazla yağ bağlama yeteneklerini artırır. Böylece viskozite artar ve ufalanmış etlerin daha kararlı emülsiyonları oluşturulur.
Tuz, myosin proteinlerinin birbirine bağlanmasını kolaylaştırır, işlenmiş etlerin dokusunu iyileştirir. Tuz, yeniden yapılandırılmış balık ürünlerinde benzer bir işlev görür. Tuz, etteki kırmızı pigmenti de stabilize edebilir.
Peynirlerde, sodyum klorür seviyeleri genellikle % 0,7-6 arasında değişmektedir. Farklı peynir türlerinin kalitesini, dokusunu ve lezzetini sağlamada önemli roller oynamaktadır. Tuz konsantrasyonu, mikrobiyolojik büyümeyi kontrol eden önemli bir faktördür. Bu nedenle, peynir starter kültürlerinin aktivitesini, ayrıca bozulmaya neden olan ve patojenik mikroorganizmaların büyümesini de etkiler. Başlangıç kültürleri, tuza karşı duyarlılıklarında farklılık gösterirler.
Genellikle yüksek sodyum klorür konsantrasyonlarında inhibe olurken, düşük konsantrasyonlar starter bakterilerin büyümesini uyarır. Tuz, başlangıç kültürlerine müdahale edebilecek birçok potansiyel kirletici mikroorganizmanın büyümesini inhibe etmektedir. Proteinlerin çözünürlüğü ve peynirin su içeriği de tuzdan etkilenir. Bu da reolojiyi, dokuyu ve pişirme sırasında meydana gelen değişiklikleri belirler. Düşük sodyumklorür konsantrasyonları, kazein veya para-kazeinin doğal peynirlerde çözünürlüğünü artırır. Pastörize edilmiş peynirlerde emülsifiye edici tuzlar (sodyum sitratlar ortofosfatlar, polifosfatlar) para-kazeinin hidrasyonunda, yağların emülsifikasyonunda ve kararlı bir ürünün üretiminde yardımcı olmaktadır. Emülsifiye edici tuzların içeriği ve bileşimi, ürünlerde farklılık göstermektedir.
Mayalanmış ekmek ve bazı unlu mamullerde, mayanın büyümesini kontrol etmek ve glüten ağının geliştirilmesi için belirli miktarda tuz gerekmektedir. Tuz, glutenin ve gliadin proteinlerinin, yüksek kaliteli bir ekmek üretmek için küçük hava kabarcıklarını hamur içinde tutacak kadar glutenin geliştirilmesinde hidrasyonunun kontrol edilmesine yardımcı olmaktadır. Optimum tuz konsantrasyonları glüteni stabilize ederek hamurda yapışkanlığı önlemektedir. Az tuz içeriği fazla maya oluşumuna izin vererek bu da zayıf dokulu ekmek ile sonuçlanır. Fırıncılar, yeterli miktarda maya gelişimine izin verecek şekilde belirlenmiş miktarda tuz eklemeye dikkat ederler. Böylece hamur yavaş ve homojen olarak hacimsel olarak artarak istenen kaliteli ekmek üretilir. Keklerde ve hızlı (maya dışı) ekmeklerde, tuz böylesine kritik bir teknolojik fonksiyona sahip olmayıp temel olarak lezzet için eklenir. Sodyum karbonat ve sodyum bikarbonat, bu ürünlerde kabarması için kullanılır ve toplam sodyum içeriğine katkıda bulunur.
Koruma özelliği: Et, balık, sebze, yumurta ve zeytin gibi gıdaların binlerce yıldır korunmasında tuz kullanılmıştır. Birincil etkisi, tuz gıdalarda serbest suyu bağlayarak gıdaların su aktivitesini azaltmaktır. Böylece patojenik veya bozulma yapan Cl. botulinum, E. coli, Listeriamonocytogenes, Salmonellaspp. Pseudomonasspp. gibi mikroorganizmaların büyümesi için yeterli su bulunmaz. Bununla birlikte, daha düşük su aktivitelerini tolere eden laktik asit bakterileri bozulmaya neden olurlar. L. monocytogenes dahil olmak üzere bazı mikroorganizmalar, yüksek tuz seviyelerine yanıt olarak spesifik stres proteinlerini sentezler.
Et, doğal olarak 50-70 mg sodyum/100 g içerir. Ancak, bazı işlenmiş etlere eklenen tuz bunu on ila otuz kat artırabilir. Sodyum nitritile birlikte sodyum klorür, kurutulmuş etlerde Cl. botulinum’un büyümesini önlemek için esastır. Sodyum klorür (% 3,5), vakumlu balık ürünlerinde C. botulinum’a da önemli bir engelleyicidir. Fermente laktik asit bakterileri gelişirken lahana turşusu, zeytin ve çeşitli turşular üretilirken taze sebzelerdeki bozulma bakterileri tuzla inhibe edilir.
Günümüzde, gıdaların bozulmasına neden olan mikrobiyolojikgelişimi önlemek için uygulanan işleme, ambalajlama, depolama teknikleri birçok gıda için koruyucu olarak tuz kullanımını azaltmıştır. Organik asitlerin sodyum tuzları (benzoat, diasetat, laktat, propiyonat, sorbat), sodyum nitrit ve bazı sodyum fosfat bileşikleri gibi koruyucular, mikrobiyolojik büyümeyi önlemek ve dokuyu iyileştirmek için tek başına veya kombinasyon halinde gıdalara eklenir (Çizelge 3). Patojenleri inhibe etmek için gereken sodyum konsantrasyonları türlere göre değişmekle birlikte, pH, sıcaklık, oksijen seviyeleri ve diğer katkı maddelerinin yanı sıra nem ve yağ dahil gıdalardaki diğer bileşenlerle de değişmektedir.
Diyette tuz azaltmanın temel noktaları
Diyette tuz azaltmak günümüzün en önemli hedeflerinden biridir. Reçetelerde tuz azaltımına gitmek için öncelikle tuzun reçetedeki fonksiyonlarının iyi irdelenmesi ve bu doğrultuda değişimleri yapılması gerekmektedir. Diyette tuz azaltımı; düşürme (Reduce), yer değiştirme (Replace) ve tekrar reçete dizaynı (Reformulate) ile üç temel yaklaşım çerçevesinde gıdadaki fonksiyonları dikkate alınarak irdelenmesi gerekir.
Tat özelliği: Sodyum klorür, diğer lezzetleri güçlendirerek veya maskeleyerek, lezzet verici bileşikler üreten mikroorganizmaların büyümesini kontrol ederek ve tuzluluk lezzetini sağlayarak gıdaların tadını etkiler. Gıdalardaki, sodyum klorür seviyelerinde % 5-10 arasında hafif bir kademeli azaltma tüketiciler tarafından fark edilemeyebilir. Bu da zaman içinde işlenmiş gıdalarda uygulanırsa tüketicilerin önemli miktarda azalmış sodyum alımı ile sonuçlanabilir.
Düşük tuzlu diyetleri tüketmeye başlayan insanlar genellikle yiyeceklerinde birkaç ay içinde daha az tuz tercih ederek tuzlu yiyecekleri kötü tat olarak değerlendirirler. Günümüzde, gıdalardaki sodyum klorür lezzetini etkili bir şekilde ikame edebilen hiçbir bileşik yoktur. Kalsiyum ve potasyum bileşikleri tuzlu bir tada sahiptir. Potasyum klorür, birçok gıdada % 30’a kadar sodyum klorürün yerini alabilmektedir. Bazı amonyum bileşikleri tuzlu tada sahip olup ancak istenmeyen bir koku vererek işlenmiş gıdalarda dengesiz tatlar yaratabilmektedir. Bazı aminoasitler (arginin ve lisin) ve dipeptitler de tuzlu bir tada sahiptir. Ancak yine de “saf” bir tuz tadı değildir. Bu nedenle aroma ve acı tatları maskelemek için diğer katkı maddelerinin kullanılması gerekir.
Birçok bitki ve baharat, yiyeceklere lezzet katarak, sodyum klorür içeriğinin azalmasını sağlamaktadır. Gıdaların tuzluluğunun artırılması, fiziksel veya kimyasal yollarla gerçekleştirilebilir. Sodyum klorür, yalnızca çözeltideyken tat reseptörleri ile etkileşime girer. Bu nedenle, çözünürlüğünü artırmak için boyutunu küçülten veya tuz kristallerinin şeklini değiştiren fiziksel süreçler, belirli bir miktarda tuz için tuzluluk hissini artıracaktır.
Bu, yüzeyde daha az miktarda sodyum ile yeterli tuzluluk sağlayan daha ince tuz kristallerine sahip daha düşük tuzlu atıştırmalık yiyeceklerin tasarlanmasında faydalı olabilir. Çeşitli hidrolize edilmiş proteinlerden ve tatlandırıcılardan trehaloz ve taumatinden gelen bazı peptidler, yiyeceklerin tuzlu tadını artırır ve lezzetini önemli ölçüde değiştirmeden sodyum klorür seviyelerinin azalmasına izin verir.
Tuz kristallerinin yapısının değiştirilmesi tuzlu tadın algılanması, tuz kristallerinin fiziksel şekli ile ilgilidir. Tuz kristalinin büyüklüğü önemli olup düşük ebatlı tuz kristalleri ürüne daha kolay yayılır ve bu da daha fazla tuzlu tat algısı sağlar. Tuzlu tat algısının tükürükteki sodyum klorürün çözünürlüğünden kaynaklandığı ve bu özelliklerin algılanmasının arttığı düşünülmektedir.
Son yıllarda, bazı üreticiler tuz kristallerinin (NaCl) fiziksel halini daha fazla çözülebilir hale getirmek için optimize etmişlerdir. Yapılan bir çalışmada, baharat karışımında kullanılan için NaCl partiküllerinin boyutunun ve şeklinin etkisi araştırılmıştır. Tuz parçacıklarının büyüklüğü azaldıkça, gıda matriksine difüzyonlarının arttığını ve değerlendiricilerin daha fazla tuzlu tadı algıladığını ortaya çıkmıştır. Tüketici aşamalı olarak düşük tuzlu yiyeceklere alıştırmak, yemeğin daha az tuzlu olduğunu fark etmek zorunda kalmadan bu teknik sayesinde, üreticiler bazı pirinç ve mısır bazlı ürünlerde % 50’ye varan oranda tuz azaltımını başarmıştır.
Doku (tekstür) ve diğer kalite özellikleri: Her ne kadar sodyum klorür birçok et, balık, süt mamulleri ve unlu mamullerin üretimi sırasında önemli teknolojik işlevleri yerine getirse de bu yiyecekler gerekenden daha fazla tuz içermektedir. Bununla birlikte, başlangıç kültürleri, nem seviyeleri, yağ içeriği, pH, diğer katkı maddeleri ve işleme koşulları dahil olmak üzere birçok faktör bu yiyeceklerin kalitesini etkiler. Sodyum klorür seviyelerinin düşürülmesi, gıdaların kabul edilebilir aroma ve dokuları muhafaza etmesini sağlamak için diğer parametrelerde değişiklik gerektirebilir.
Et ürünlerinde, sodyum klorür seviyelerinde bir azalma, elimine edilen tuzun su tutma, protein bağlama ve yağ bağlama fonksiyonlarının değiştirilmesini gerektirir. Başka bileşiklerin eklenmesini içermeyen bir strateji, farklı fiziksel tuz formlarının kullanılmasıdır. Tane tuzu ve dendritik kristalli tuzların, olağan granürler tuza kıyasla, bazı et hamurları ve emülsiyonlarında üstün su ve yağ bağlanmasını arttırdığı saptanmıştır. Bu da daha az miktarda tuz kullanımını destekler.
Etlerde azaltılmış sodyum ikameleri arasında potasyum, kalsiyum ve magnezyum klorür bileşikleri bulunur. Potasyum klorür (KCl), su tutma açısından en iyi klorür ikamesi gibi görünmektedir. Morina filetolarının NaCl veya KCl çözeltilerine eşit molar hacme batırılması, su alımı ve serbest amino asitlerin kaybı üzerinde benzer etkilere sahipken, KCl’deki filetolar sızma kaybını önemli ölçüde düşürmüştür. Polifosfat bileşikleri suyu etkin bir şekilde bağlar ve et emülsiyonlarının kararlılığını arttırır. Potasyum fosfatlar bu işlevleri sodyum eşdeğerlerinin yanı sıra yerine getirebilirler, ancak yüksek seviyelerde potasyum bileşikleri tadı olumsuz yönde değiştirebilir. Düşük tuzlu et ürünlerinde kullanılan diğer bağlayıcı maddeler viskoziteyi artırmaktadır. Bunlar arasında et olmayan proteinler (soya, süt), çeşitli bitki kaynaklarından elde edilen nişastalar ve aljinatlar bulunur.
Bu ikame için birincil sınırlama, KCl’nin metalik tadıdır
Ekmeklerde, düşük tuz konsantrasyonları daha hızlı bir maya gelişimine neden olarak dokuyu olumsuz etkiler. Ancak bu durum maya miktarını azaltarak ve işlem koşullarını değiştirerek optimize edilebilir. Sodyum konsantrasyonlarındaki azalma, hamurların reolojik özelliklerini de etkiler, ancak mekanik işlemleri ayarlayarak bir miktar telafi etmek mümkün olabilir. KCl’nin maya gelişimi ve hamurun reolojik özellikleri üzerinde NaCl gibi benzer etkileri olduğu bulunmuştur. Bu ikame için birincil sınırlama, KCl’nin metalik tadıdır. KCl, kalsiyum karbonat, magnezyum klorür ve magnezyum sülfat kullanılarak kabul edilebilir pişirme özellikleri, görünüm, doku ve tat ile % 32 daha az sodyum içeren koyu renkli bir ekmek reçetesi ile formüle edilebilir.
Koruma özelliği: Tuz, gıdalardaki su aktivitesini azaltır, böylece patojenlerin ve bozulmaya neden olan mikroorganizmalarının gelişimini kontrol etmek için kritik bir engel görevi görür. Sodyum klorür seviyesi düşürülürse, makul bir raf ömrüne sahip güvenli gıdalar elde etmek için diğer bazı koruyucu maddelerin konsantrasyonlarını artırmak veya daha dikkatli bir şekilde pişirme veya depolama sıcaklıklarını kontrol etmek gerekebilir. Farklı modifiye atmosferler gibi yüksek basınç ve paketleme stratejileri gibi diğer işleme teknikleri, patojenlerin ve bozulmaya neden olan mikroorganizmalarının gelişimi engellenerek düşük tuzlu gıdaların raf ömrü uzatılabilir. Tabii ki, içerikler veya işlemlerde yapılacak herhangi bir değişikliğin, yiyecekleri organoleptik olarak kabul edilemez kılmadığından emin olmak gerekir.
Tuz seviyeleri azaltılırsa, gıdaların güvenliğini sağlamak için diğer bileşiklerin kullanımı gerekebilir. KCl’nin, gıdalardaki mikroorganizmaları, sodyumklorüre benzer şekilde etkilediği görülmüştür. L. monocytogenes ve S. aureus ile yapılan deneylerde, KCI’nin, laboratuvar ortamında bu gıda kaynaklı patojenler üzerindeki aynı antimikrobiyal etkilerle aynı molar oranda NaCl’nin yerini alabileceğini göstermiştir.
Doğal ve organik gıdalar giderek daha popüler hale gelmekte ve bu eğilimi desteklemek için doğal antimikrobiyallere büyük ilgi vardır. Çeşitli bitki ekstraktlarının ve uçucu yağların aktif bileşenleri, küflere ve bakteriyel patojenlere karşı antimikrobiyal aktivite sergiledikleri kanıtlanmıştır. Bunlara örnek olarak timol, öjenol ve sinnamaldehit, ayrıca soğan, sarımsak ve hardal bileşikleri verilebilir. Ayrıca, bu bileşiklerin kendi lezzetleri de vardır. Antimikrobiyal olarak etkili olan konsantrasyonlarının tüketiciler için de uygun olup olmadığını belirlemek için ürünler test edilmelidir. Nitrit, önemli antimikrobiyal etkilere sahiptir ve genellikle sodyum klorür ile kurutulmuş ve fermente etlerde kullanılır. Maksimum 150 mg/kg dozda % 3,5 sodyum klorür ile C. botulinum’un büyümesini önlemek için kullanılır.
Gıda işlemcileri için önemli olan bir faktör, NaCl ile ilgili olarak tuz ikamelerinin nispi maliyetidir. Tuz çok ucuzdur ve kullanılan herhangi bir alternatif, ürünün maliyetini yükseltir. Üreticiler ve pazarlama departmanları, gıda ürünlerinin lezzet, doku ve güvenliği üzerindeki etkilerine ek olarak, çeşitli tuz ikamelerinin nispi maliyetlerini dikkate almaktadırlar.
İşlenmiş gıdalarda tuzu azaltma stratejileri: Günümüz tüketici talepleri çerçevesinde gıda işlemcilerinde yaygın olarak görülen sodyum azaltımının, hükümetlerin sağlık bakım maliyetlerini azaltarak toplum için olumlu bir ekonomik fayda sağlayacağına işaret etmektedir. Sanayileşmiş ülkelerin çoğunda, sodyum alımı beslenme önerilerini aşmaktadır. Bu anlamda sağlıklı gıda arayışı, gıda endüstrisinin, kronik hastalık riskinin artmasıyla ilişkili tuz gibi gıda bileşenleri ile ilgili formülasyonlarını gözden geçirmesine neden olmuştur. Sonuç olarak, işlenmiş gıdalardaki tuz seviyelerini azaltmak için farklı stratejiler geliştirilmesi zorunluluktur. İşlenmiş gıdalardaki tuz seviyelerinin düşürülmesi, gıda endüstrisinin önemli hedeflerinden biridir.
Her ne kadar sodyum sağlığın korunmasında temel bir mineral olsa da aşırı tüketim kardiyovasküler hastalıklar, hipertansiyon, nörolojik hastalıklar, osteoporoz, mide kanseri, böbrek hastalığı, astım ve obezite gelişimi ile ilişkilidir. Bu nedenle, Dünya Sağlık Örgütü (WHO) sağlığı geliştirmek için sodyumun azaltılmasını önermektedir. Buna göre, düşük sodyumlu yiyeceklerin üretilmesine ilgi artmaktadır. Bununla birlikte, tuz, teknolojik ve duyusal yönlerle ilgili gıdalarda önemli bir bileşendir, bu nedenle tat ve doku gibi özellikler, formülasyonda düşürüldüğünde tüketicilerin kabulünü etkilemektedir. Tuz seviyelerini azaltma hedefleri, yenilikçi teknik ve yöntemlerin arayışını teşvik etmektedir. Gıdadaki tuz seviyesini düşürme tekniklerindeki başarının, ürünün doğasını, bileşimini ve endüstriyel işleme türünü içeren çok boyutlu bir sorun olduğu vurgulanmaktadır.