Sütün Depolanmasında Yeni Yöntemler

Süt ve süt ürünlerinin üretiminde mikroorganizmaları etkisiz hâle getirmek için pastörizasyon ve sterilizasyon gibi ısıl işlemler yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak ısıl işlemin neden olduğu besin ve aroma kayıpları, enzimatik olmayan esmerleşme ve ürünlerdeki duyusal değişimler nedeniyle alternatif yöntemlere ihtiyaç duyulmuştur. Sütün raf ömrünü uzatmak için ısıl olmayan yüksek basınç (HP), darbeli ışık (PL), ultraviyole ışınım (UV), süperkritik karbondioksit (SC-CO₂) ve darbeli elektrik alan (PEF) yöntemleri kullanılmaktadır.

Yüksek Basınç Yöntemi

Bu yöntemde genellikle 100–1000 MPa, özellikle de 100–600 MPa arasında basınç uygulanır. İlke, malzemeyi çevreleyen suyun sıkıştırılmasına dayanır. HP yöntemi ürünlerin tadını olumsuz etkilemez ve mikroorganizmaların faaliyetini durdurur. Gıdaya basınç uygulanmasının ardından bozulmaya yol açan mikroorganizmaları etkisiz hâle getirip raf ömrünü uzatırken, gıdanın fiziksel görünümünde ve dokusunda değişikliklere neden olabilir. Patojen mikroorganizmaların hücreyi veya hücre zarını etkileyerek hücre ölümüne yol açtığı bildirilmiştir. Uygulama sırasında basınç, süre ve sıcaklık gibi etkenler mikroorganizmalara zarar verebilir.

Darbeli Işık

PL uygulaması, kullanılan ürünün içeriğine ve yüzeyine zarar vermeden antimikrobiyal etki sağlayan, ışınıma dayalı ısıl olmayan bir sterilizasyon yöntemidir. Bu yöntemde UV bölgesinden yakın kızılötesi bölgeye kadar uzanan geniş spektrumlu dalga boyları (200–1000 nm) kullanılır. Sterilize edilecek yüzey yaklaşık 0,01–50 J/cm² enerji yoğunluğunda en az bir ışık darbesine maruz bırakılır; bu uygulamada 170–2600 nm dalga boyu dağılımı kullanılmalıdır. Darbelerin süresi 1 μs ile 0,1 s arasında, frekansı ise saniyede 1–20 flaş arasında değişir. Gıdalarda bozulmaya yol açan mikroorganizmalar üzerinde antimikrobiyal etki gösterir.

Ultraviyole Işınım

UV, elektromanyetik spektrumun 100–400 nm aralığındaki küçük bir bölümünü oluşturur. UV-C; bakteri, virüs, protozoa, maya, küf ve alg gibi mikroorganizmalar üzerinde öldürücü etkiye sahiptir. Mikrobiyal inaktivasyon sağlamak için gıdanın en az 0,04 J/cm² enerjiye maruz bırakılması gerekir. UV ışığı, aynı DNA dizisindeki timinler ile sitozinler arasında çapraz bağlanmaya neden olarak mutasyonlara ve hücre ölümüne yol açar. Tür, suş ve kültür gibi etkenler mikroorganizmaların UV'ye maruz kalma düzeyini belirler. Gıdanın türü ve yapısı da etkilidir. UV yöntemi; sıvı sterilizasyonu, hava dezenfeksiyonu ve yüzeyde mikroorganizma gelişiminin engellenmesi olmak üzere üç yolla öldürücü etki gösterir.

Süperkritik Karbondioksit

Gazlar kritik sıcaklıklarının üzerine ısıtılıp basınç uygulandığında süperkritik faz adı verilen dördüncü bir faza geçer. SC-CO₂ yöntemi, 31,1 °C kritik sıcaklık ve 7,38 MPa kritik basınç kullanan, “yeşil yöntem” olarak bilinen bir uygulamadır. Geleneksel ısıl uygulama yöntemleriyle karşılaştırıldığında gıda kalitesinin en az kayıpla korunmasını sağlayan etkili bir yöntemdir.

Darbeli Elektrik Alan

PEF yöntemi, gıdaların fiziksel, kimyasal ve besinsel özelliklerini etkileyen mikroorganizmaları etkisiz hâle getirmek için kullanılır. Bu yöntemde 12–35 kV/cm aralığındaki elektrik alan, kısa darbelerle (1–100 μs) sıvı gıdalara uygulanır ve mikroorganizmalar üzerinde öldürücü etki gösterir. Ayrıca sıvı gıda özel PEF odalarında iki elektrot arasında önceden ısıtılır (40 °C) ve yüksek voltajlı elektrik alanına (20–80 kV/cm) maruz bırakılır.