5.8.1. Mikrobiyal Kontaminasyon
Kesim, üretim, depolama ve taşıma koşullarının hijyenine bağlı olarak çeşitli oranlarda et ve et ürünlerinin kontaminasyon riski ve bunun sonucunda bozulma potansiyeli bulunmaktadır. Bu bozulma hammaddenin elde edilmesi ve ürünün son tüketimi arasındaki zincirde proses, paketleme, dağıtım, perakende satış, ulaşım, depolama ve tüketici tarafından kullanımı gibi herhangi bir aşamada oluşabilir. Bu bozulmanın engellenmesi tüketilen son ürünün kalite ve güvenliğinin sağlanması ve tatmin edici bir raf ömrünü amaç edinen çeşitli kontrol mekanizmaları altında yatmaktadır. Bozulmaya, bazen mikrobiyolojik bazen kimyasal bazen de temel olarak geniş spekturuma sahip fiziksel reaksiyonlar neden olabilmektedir. Çeşitli
şekillerdeki mikrobiyolojik bozulmalar mikrobiyal gelişmeyi engelleyen veya baskılayan soğutma, dondurma, kurutma, kür uygulama, konserve yapma, asitliğini artırma, fermente etme, vakum paketleme, modifiye atmosfer uygulama, katkı ilave etme gibi çeşitli gıda koruma yöntemleri ile büyük ölçüde önlenebilmektedir. Pastörizasyon, sterilizasyon ve ışınlama gibi çok az sayıdaki teknik mikroorganizmaların inaktivasyonunu sağlamaktadır. Bu yukarıda verilen tekniklere ilave teknikler arasında aseptik proses ve paketleme ise ürüne mikroorganizma girişini sınırlamaktadır [87].
Et mikroorganizmalar için uygun bir besiyeri ortamı olup, B1 vitamini bakımından zengindir. B1 vitamini arttıkça mikroorganizma gelişimi de artmaktadır. Et heterojen özellik (bağ doku, epitel doku) gösterir. Bu yüzden de, ete bulaşan mikroorganizmaların gelişimi bulaştığı yere bağlıdır. Etin yüzey kısmında bulunan bağ ve yağ doku bariyer görevi yapar, bu bariyeri aşıp etin iç kısmına ulaşan mikroorganizmalar ette daha çabuk bozulmaya neden olurlar. Sağlıklı bir olgunlaşma geçiren bir etin pH’sı 5.6-6.2 aralığında değişmekte olup bu değerler, ette bozulmaya neden olan psikrotrof ve psikrofilik mikroorganizmaların gelişimi için oldukça uygun değerlerdir Ayrıca parçalama sırasında boyutun küçülmesi ile doku derinliklerine oksijen nüfuzu sonucu mikrobiyolojik risk artmaktadır. Risk, karkasın parçalara ayrılması ile başlar ve kıyma üretimi ile maksimum seviyeye ulaşır. Kıyma üretiminde mikroorganizma sayısı başlangıç sayısının 10 katına çıkmaktadır [88].
Kırmızı etlerde insan sağlığını tehdit eden patojenlerin bir kısmı zoonoz özellik göstermektedir. Kısacası bu patojenlerin çoğu hayvandan insana geçebilme özelliğine sahiptir ve bir kısmı ise nadir de olsa insandan hayvana geçebilmektedir. E. coli O157:H7, Salmonella spp., Yersinia enterocolitica, Clostridium perfringens, Clostridium botulinum Tip A ve B, S. aureus, Bacillus cereus kırmızı etlerde yaygın olarak bulunan patojen mikroorganizmalardır [88].
5.8.2. Kırmızı Etlerde Işınlama
Işınlama ile dekontamine edilen kıyma örnekleri polietilen (PE) ve polietilen-poliamid (PE - PA) torbalara yerleştirilerek Listeria monocytogenes ile aşılanmıştır. Vakum altında havası alınmış, Co-60 ışınlama kaynağı ile +4 ve -18 ºC’de artan dozlarda ışınlama işlemi uygulanmış ve D10 değerleri hesaplanmıştır. PE torbalarda ışınlanan örnekler için D10 değerleri 4 ºC için 0.265 kGy ve -18 ºC için 0.376 kGy; PE - PA torbalara yerleştirilen örnekler için 4 ºC’de 0.322 kGy ve 18 ºC’de 0.393 kGy olarak belirlenmiştir. Paketleme materyali ve ışınlama sıcaklığının L. monocytogenes’in gösterdiği direnç üzerinde etkili olduğu tespit edilmiştir [89].
Et ürünlerinde gama ışınlamanın etkisini değerlendirmek amacıyla, emülsiyon tip sosis, köfte ve domuz jambonu üretilmiştir. Çiğ kıymada kontamine bakterileri inaktive etmek amacıyla ise 3 kGy doz uygulanmıştır. 3 kGy ışınlama işlemi uygulanmış kıymadan yapılan köfte ve sosislerin raf ömrünün uzadığı belirlenmiştir. Kürleme işleminden sonra uygulanan, sıcaklık tütsüleme ve ışınlama ise jambonlarda raf ömrünü uzatmıştır [90].
Farklı et ürünleri üzerinde mikrodalga ve gama ışınlamanın etkisi üzerine yapılmış bir çalışmada bakteri gelişimi ve canlılığı araştırılmıştır. Başlangıç bakteri yükü 4.9x106 kob/g olan et örnekleri 5 kGy dozda ışınlanmış ve bakteri sayısının 2-3 logaritma birimi düştüğü ve mikrodalga fırında ısıtıldığı zaman ise başlangıç bakteri yükünün 20 s’de 1 logaritma ve 30 s’de 2 logaritma birimi azaldığı belirlenmiştir. İşlem görmemiş üründe raf ömrü 7 gün iken, 3 kGy’de ışınlanmış ve mikrodalgada ısıl işlem görmüş ürünlerde ise raf ömrünün 5 ºC’de 14 güne kadar uzadığı tespit edilmiştir [91].
Et örnekleri 0, 1, 2 ve 3 kGy’de ışınlanmış ve +4 ve -2 ºC’de depolanmıştır. 7 gün depolama sonucunda Enterobacteriaceae, Staphylococcus aureus, Pseudomonas spp., Brochothrix
thermosphacta ve laktik asit bakterileri sayılmıştır. Elde edilen sonuçlar laktik asit bakterileri ve Brochothrix thermosphacta’nın ışınlamaya karşı dirençli, Enterobacteriaceae ve Pseudomonas’ların ise duyarlı olduğunu göstermiştir. 6 log kob/g bakteri içeren örnekler 1, 2, 3 kGy dozlarda ışınlandıklarında raf ömürlerinin 4, 7, 10 gün kadar uzadığı tespit edilmiştir [92]. Işınlama, etlerde ve kanatlılarda E. coli O157:H7’nin sayısının indirgenmesinde etkili bir yöntemdir. Buna karşın, bakterinin radyasyona hassasiyeti çeşitli faktörlere bağlıdır. 1 kGy ışınlama işleminden sonra, E. coli’nin başlangıç sayısında 3-4 logaritma birimi azalma kaydedilmiştir. Et ortamında D10 = 0.27 kGy, hindi etinde ise D10 = 0.47 kGy olarak belirlenmiştir [93].
Kore’de geleneksel et ürünü olan Bulogogi sosunun gama ışınlama ve pastörizasyon uygulanarak güvenliği, kalitesi ve ticari olarak elde edilebilirliği karşılaştırılmıştır. Sos genellikle buzdolabı sıcaklığında 2-7 gün raf ömrüne sahipken, sıcaklık uygulandığında, raf ömrünün bir yıla kadar uzadığı belirlenmiştir. Sos yapımında kullanılan işlenmemiş sebze, meyve ve soya sosu toplam başlangıç sayısı olarak 2.13x106 kob/g termofilik mikroorganizma ve toplam 5.9 x104 kob/g koliform bakteri içermektedir. 100 °C’de 30 dakika yapılan ısıl işlem koliform bakterilerin kontrolü için yeterli gelirken, termofilik bakteriler 20 ºC’de 2 hafta depolama sonucunda hızlı bir şekilde bozulmaya neden olmuştur. Termofilik bakteri sayısını indirgeyen gama ışınlama sonucunda ise raf ömrü 20 ºC’de 4 haftaya kadar uzamıştır. Proteaz enzim aktivitesi ise 2.5, 5.0 ve 10 kGy ışınlama ile değişmezken ısıl işlem ile önemli ölçüde indirgenmiştir [94].
E. coli O157:H7’nin ışınlama uygulamalarına dirençsiz olduğu ve dolayısı ile başta et ürünleri olmak üzere ışınlamanın gıdalar için kayda değer bir hijyen güvencesi sağlayacağı çeşitli araştırmalar ile gösterilmiştir. 60Co ya da 137Cs kaynağından elde edilen ışınlar ile gıdaların korunması oldukça yaygın bir uygulama olup, başta E. coli O157:H7 olmak üzere pek çok patojenin özellikle katı gıdalardaki inaktivasyonu için kullanılmaktadır. Genel olarak donma sıcaklığı altında olan gıdalara ışınlamanın etkisi daha az iken, ABD ’de E. coli O157:H7 enfeksiyonlarını önlemek için kırmızı etlerin de ışınlanmasına izin verilmiştir [95].
E. coli O157:H7 ’nin ışınlamada düşük D10 değerine sahip olması nedeniyle özellikle bu bakteriye yönelik ışınlama uygulamaları yaygınlaşmaktadır. Bir çalışmada mekanik olarak kemikleri uzaklaştırılmış piliç etine E. coli O157:H7 aşılanmış ve bunlara farklı sıcaklıklarda 0-2 kGy arasında, vakumlu ve vakumsuz olmak üzere farklı atmosfer koşullarında ışınlama uygulanmış, sonuçta +4 ºC’da D10 değeri 0.27 kGy olarak bulunmuştur [95].
Bir başka çalışmada 60Co kaynağından elde edilen 0.78 ve 2.6 kGy (22 kGy/h doz hızı) dozlardaki ışınlamanın E. coli O157:H7’ nin D10 değeri üzerine etkisi araştırılmış ve bakterinin duyarlılığının doz hızı ve logaritmik gelişme ya da durma fazında olması ile değişmediği belirlenmiştir. Buna karşın E. coli O157:H7’nin logaritmik fazdayken durma fazına oranla gama ışınlamasına daha fazla duyarlılık gösterdiği, -18 °C’deki ışınlamada 20 ºC’ye oranla E. coli O157:H7’nin daha dirençli ve 1.5 kGy dozda ışınlamanın bu patojenin inaktivasyonu için yeterli olduğu gösterilmiştir. Bir araştırmada ise E. coli tip I ’e göre (D10 = 0.45) E. coli O157:H7 ’nin (D10 = 0.35) daha düşük D10 değerine sahip olması nedeni ile kıymaların ışınlanmasında indikatör olarak E. coli tip I’in kullanılması önerilmiş, deneysel olarak E. coli tip I ve E. coli O157:H7 ilave edilmiş kıymalar ışınlanmış ve sonuçta E. coli tip I’in geri alınabildiği dozlarda E. coli O157:H7’nin geri alınamadığı belirlenmiştir. Benzer şekilde yapılan bir çalışmada, sığır kıymasından yapılan köfte E. coli O157:H7 ile aşılanmış ve 60Co ile 0-2.52 kGy arasında değişen dozlarda radyasyon verilmiştir. E. coli O157:H7 suşları için, D10 değerinin 0.241-0.307 kGy arasında değiştiği, radyasyonun uygulandığı sıcaklığın -17 oC olmasının, 3 oC olmasına göre istatistik açıdan önemli ölçüde daha
duyarlı olduğu ve 2.5 kGy radyasyon uygulamasının, 108 sayıdaki E. coli O157:H7’yi inaktive edeceği, bu inaktivasyonun ise köftelerde bulunabilecek daha az sayıdaki bakteri için tümüyle inaktivasyon anlamına geleceği belirtilmiştir [95,96].
Geleneksel Türk ürünü olan çiğ köfte günlük olarak hazırlanıp tüketilir ve ısıl veya ısıl olmayan herhangi bir işlem görmediği için gıda kaynaklı enfeksiyonlara neden olmaktadır. Bu amaçla laboratuvar şartlarında çiğ köfte hazırlanıp 1.5, 3, 4.5, ve 6 kGy’de 1 kGy/saat doz hızındaki 60Co kaynağında ışınlanmıştır. Işınlama sonrası 7 ºC’de 10 gün kadar depolanmıştır. Triptik Soy Agar besiyerinde yapılan toplam mikroorganizma sayımları sonucunda, 1.5 kGy ışınlama uygulamasının toplam mikroorganizma sayısını 3x107 kob/g’dan 105 kob/g düzeyine kadar indirgediği, 6 kGy ışınlama sonrası ise toplam mikroorganizma sayısında 6 logaritma birimi azalma olduğu belirlenmiştir. Işınlama işlemi uygulanmamış örneklerde ise depolamanın beşinci gününde toplam mikroorganizma sayısı 109 kob/g seviyesine çıkmıştır [97].
Kıymada 0-1.5 kGy arasında uygulanan ışınlama sonrasında ve -18 oC’de 30 güne kadar yapılan depolama sırasında Escherichia coli O157:H7 ve E. coli tip I’in ölüm kinetiği incelenmiştir. E. coli O157:H7, E. coli tip I ve doğal kontaminant koliformlar için D10 değerleri, sırasıyla 0.245 kGy, 0.552 kGy ve 0.293 kGy olarak belirlenmiştir. Bulgular, 1.5 kGy ışınlamanın 105 EMS/g O157:H7 serotipi ve 103 EMS/g E. coli tip I’i inaktive ettiğini ve kıymanın güvenilir bir biçimde tüketilebilmesi için bu inaktivasyon değerinin yeterli olduğunu, E. coli tip I’in, E. coli O157:H7 için iyi bir ışınlama indikatörü olduğunu göstermiştir. Donmuş depolama boyunca bakteri sayılarında istatistik açıdan önemli bir değişme olmadığı belirlenmiştir [98].
Akdeniz Üniversitesi Gıda Mühendisliği Bölümü’nde çiğ köftede yapılan bir çalışmada 2 kGy ışınlama dozu E. coli ve koliform grup bakterilerin inaktivasyonu için yeterli bulunurken, 4 kGy doz uygulaması küf, maya ve Staphylococcus cinsi mikroorganizmaların inaktivasyonunu sağlamıştır [99].
Tablo 5.6’da farklı et ürünlerinin farklı dozlarda, Van der Graf radyasyon kaynağında (2 MeV) ışınlanmaları sonucunda, depolama sıcaklığına bağlı olarak depolama süreleri verilmiştir
Tablo 5.6. Işınlamanın et ürünleri üzerine etkisi [72]
Ürün (Mrad) Doz Depolama(Hafta) Sıcaklık (ºC)
Dana kıyma veya parça et 5/-75 ºC 52 / -20
Dana eti 5 52 / -20
Kuzu ciğeri 6 10 / 0
Domuz sosisi 1 3-10 / 1