Yağ kaynaklı kaplamalar

Yenilebilir film ve kaplamalarda kullanılan yağlar genel olarak, çapraz bağlı trigliseridler, vakslar, hayvansal ve bitkisel yağlar olarak sınıflandırılmaktadır (Dursun ve Erkan, 2009). Genel olarak vakslar lipid yapıda olan veya lipid yapıda olmayan diğer birçok yenilebilir kaplamalara göre nem taşınımına daha fazla direnç göstermektedir. Fakat vaks kaplamalar katı ve sıvı yağlı kaplamalar gibi yüzeyde çatlama, kaygan yüzey oluşumu, kaplama kalınlığının ve homojenliğinin kontrol edilmesi gereksinimi, vakslı tat ve acılaşma gibi organoleptik problemleri beraberinde getirebilmektedir (Candoğan, 2009).

Lipidler hidrofobik özelliktedirler ve neme karşı bariyer özellikleri oldukça iyidir. Lipidler ayrıca uygulandıkları gıdaya parlaklık sağlar ve gıda ürünlerinin görsel çekiciliğini artırırlar (Mc Hung, 2000). Yağlar solvent olarak ve yüksek sıcaklıklarda dökülebilmektedirler ve zayıf mekanik özellik gösterirler. Protein ve lipid karışımından elde edilen emülsüyon filmler gıdaya sıvı formunda ve oda sıcaklığında uygulanabilmektedir (Mc Hung, 2000; Mc Hung ve Krochta, 1994). Sıvı formdaki lipidler katı hallerine göre gaz ve su buharı geçişine karşı daha az direnç gösterirler. Bir çok lipit çeşidinin kristal formu bulunmaktadır. Su buharı ve gazlar lipid kristallerinin arasından geçememektedir (Mc Hung, 2000).

Yapılan bir çalışmada polar bir filtre kağıdı üzerine kaplanmış çeşitli lipidlerin oksijen iletimini engellediği görülmüştür. Test edilen lipidler arasında stearil alkol, oksijen iletimine en fazla direnç gösteren lipiddir. Bunun en büyük sebebi, yağların oksijen difüzyon yönüne karşı dik olarak kristalize olması şeklinde açıklanmıştır. Tristearin, balmumu ve asetillenmiş monogliseridler sırasıyla %39, %43, %61 oranında yağ alkolüne göre oksijene karşı daha az direnç gösterdiği bilinmektedir. Oksijen taşınımı için aktivasyon enerjisi; stearil alkol, tristearin, balmumu ve asetillenmiş monogliseridler için sırasıyla 7.0, 7.5, 15.0 ve 27.5 kkal/mol’dür (Kester ve Fennema, 1989 ).

12

Lipid ve hidrokolloidlerin karıştırılması ile elde edilen filmler her iki grubun avantajını içermektedir. Kaplama formülasyonundaki hidrokolloid bileşen uygulandığı gıdada karbondioksit ve oksijene karşı seçici direnç ve destekleyici matris sağlarken; lipid bileşeni de su buharı geçişine karşı direnç göstermektedir. Su buharı geçirgenliği film bileşeninin hidrofilik ve hidrofobik kısımlarının oranına bağlıdır. Genel olarak su buharı geçirgenliği filmin hidrofilik kısmında gerçekleşir. Su buharı geçirgenliği, filmin polar kısmının suyu absorblama özelliklerine bağlı olarak; polarite, doymamışlık ve lipidlerin dallanma derecesi arttıkça artmaktadır. Tarihte lipid kaplamalar pastacılık ürünlerinde, taze meyve ve sebzelerde nem çekmesi veya nem kaybını geciktirmesi amacıyla kullanılmıştır. Lipitler nem içeriği değişimine hassasiyet gösteren gıda maddelerinin mikroenkapsülasyonu için molekül ağırlığı yüksek polimerler ile birlikte kullanılmaktadır. Lipid kaynaklı kaplamaların oksidasyona duyarlı gıda bileşenlerinde kullanıldığında oksijene karşı iyi derecede direnç gösterdiği belirlenmiştir. Ayrıca taze meyve ve sebzelerin yüzeyine uygulanan ince lipid kaplamalar oksijen girişini sınırlamakta ve kurumayı geciktirmektedir. Lipid kaplamalar ayrıca meyve ve sebzelerdeki aerobik solunum hızını yavaşlatarak hasat sonrası depolama süresini uzatabilmektedir. Oksijen geçirgenliğindeki artış, hidrokarbon zincirinde bulunan dallanma derecesindeki veya doymamışlık derecesindeki artışla ya da zincir uzunluğunun azalmasıyla gerçekleşmektedir. Bu sonuç; açil zincirler arasındaki vander waals etkileşiminin azalması ve su/hava ara yüzeyindeki moleküler genişlemenin lipid tabakaları arasında gaz geçişini kolaylaştırma etkisiyle açıklanır (Kester ve Fennema, 1989).

Emülsüfiyer ve plastikleştiriciler gibi davranan lipofilik bileşenler film esnekliğini artırmaktadır. Bitkisel yağlar, lesitin, yağ asitleri ve vakslar gibi bazı lipidler yenilebilir filmlere plastikleştirici etkilerinden dolayı dahil edilebilirler (Garcia ve diğ., 2000). Asettillenmiş monogliseridler, genellikle dondurulmuş gıdaları kaplamada, film formülasyonlarında plastikleştirici etkilerinden dolayı kullanılırlar. Apolar sınıfına ait vakslar su içinde çözünemezler ve gıda yüzeyi üzerinde tabaka oluşturacak şekilde yayılamazlar. Vakslar hidrofobik özellik gösterirler ve hegzan, koliform veya benzen gibi tipik organik çözücülerde çözünebilmektedirler. Yenilebilir filmlerin içindeki vaksların polar olmayan bileşenler içermesi veya su ile etkileşime geçemeyecek kadar az hidrofilik kısma sahip olmaları suda yayılmalarını engellemektedir. Bu durum yenilebilir filmlerin içindeki vaksların su buharı geçişine

13

karşı nasıl en iyi şekilede direnç gösterdiğini açıklamaktadır. Vakslar genellikle emülsiyon olarak meyve ve sebzelerin kaplanmasında kullanılmaktadır. Trigliseridler suda çözünemezler fakat kararlı bir tabaka oluşturacak şekilde yüzeye yayılabilirler. Trigliseridlerin hidrofilik veya hidrofobik özellikleri yapılarına bağlı özelliklerdir. Uzun zincirli trigliseridler suda çözünemezken kısa zincirli trigliseridler (triasetin, tribütirin) kısmen suda çözünebilirler. Palmitik asit, stearik asit, laurik asit ve stearil alkol yenilebilir filmlerde kullanıldığında, filme neme karşı direnç gösterme özelliği sağlamaktadır (Callegarin ve diğ., 1997).

Monogliseridler, emülsifiyer olarak yenilebilir filmlerin içinde özellikle emülsifiye edilmiş filmlerin kararlı bir yapı oluşturmalarını sağlamak için kullanıldığı gibi aynı zamanda farklı hidrofobik özellik gösteren iki kısım (film ve gıda arasındaki adhezyon kuvveti veya filmdeki hidrokolloid tabaka ve lipidik tabaka arasındaki adhezyon kuvvetini artırmak için) arasındaki adhezyon kuvvetini artırması için de kullanılmaktadır.

Genellikle yenilebilir filmi oluşturan bir bileşen ya iyi bariyer özelliği gösterir yada iyi mekanik özellik gösterir; ancak her ikisini birden gösteremez. Farklı bileşenlerin istenen özelliklerini bir arada bulundurmak için kompozit filmler oluşturulabilmektedir. Polisakkaritler ve proteinler polimer etkileşimin gerçekleşmesini sağlar ve mekanik özellikleri geliştirir. Ancak hidrofilik yapılarından dolayı su buharı geçişine karşı etkin bir direnç gösteremezler. Bunun aksine lipidler hidrofobik karaktere sahip olmalarından ötürü su buharı geçişine karşı etkin bir direnç gösterebilmektedirler. Fakat sadece lipidlerden yapılan filmler genellikle çok kırılgandır (Callegarin ve diğ., 1997).