TÜRKİYE ATOM ENERJİSİ KURUMU
Adres : Eskişehir Yolu 9. km 06530 Ankara/Türkiye Tel : +90(312) 295 87 00
Fax : +90(312) 295 87 61 web : www.taek.gov.tr
Türkiye Atom Enerjisi Kurumu yayınıdır. ISBN:...
El Kitabı Serisi, 2010 (II. Basım) TAEK tarafından 100 adet basılmıştır. İzin almadan çoğaltılamaz. Referans verilerek kullanılabilir.
Yazarlar (Bölüm sırasına göre) ÇETİNKAYA, Nurcan ÜNAL, Zati TÜKENMEZ, İbrahim İÇ, Erhan DENLİ, Emine GÜÇLÜ Hülya HALKMAN, Hilal B.D KOZAT, Pelin BAŞBAYRAKTAR, Vasfiye ÖZYARDIMCI, Berna UYGUN SARIBAY, Mine KÖSEOĞLU, Turhan ÖZVATAN, Sümer ERÇİN, Demet YAZICI, Nizamettin EREL, Yakup
ÖNSÖZ
Gıda ve gıda ürünleri satan ülkeler, alıcı ülkelerin gıda güvenliği ile ilgili sağlık (sanitari) ve bitki sağlığı (fitosanitari) kurallarını içeren karantina şartlarını yerine getirmek zorundadır. Günümüzde bu şartların ödün verilmeden uygulanması, gıda güvenliği ve halk sağlığı açısından zorunlu hâle gelmiştir. Gıda ihracatı Türkiye ekonomisine katkısı açısından önemli ve öncelikli bir konudur. Bu nedenle Türkiye, gıda güvenliği standardlarını iyileştirerek, rekabet gücünü korumak ve mevcut pazarlarını kaybetmemek için alıcı olan gelişmiş ülkelerin standardlarına göre gıda güvenlik seviyesi oluşturmak zorundadır.
Gıda Işınlama Teknolojisinin, gıdalarda patojen mikroorganizmaların inaktivasyonu (sanitari etkileri ) ve zararlı böceklerin kısırlaştırılmasını (fitosanitari etkileri) sağlama özellikleri ile Türkiye’de uygulanmasının yaygınlaştırılması gün geçtikçe önem kazanmaktadır. Gıda ve Tarım Örgütü (FAO) ve Dünya Sağlık Örgütü (WHO) gıda hijyeni, gıda kayıplarının önlenmesi, gıdanın bulunabilirliği ve güvenliği açısından ışınlama uygulamasını faydalı bir teknoloji olarak tanımaktadır. Gıda ışınlamanın sanitari ve fitosanitari amaçlı kullanılmasıyla ilgili uluslararası anlaşmalar ve standardlar, Dünya Ticaret Örgütü (WTO), FAO, WHO ve Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı’nın (IAEA) birlikte çalışmaları ve üye ülkelerin katılımıyla çıkarılmıştır.
Türkiye’de gıda ışınlama ile ilgili araştırmalar 1970’li yıllarda, teknolojinin uygulanması ise 2000’li yıllarda başlamıştır. Teknolojinin uygulamaya geçirilmesi aşamasında gerekli yasal düzenlemeler yapılmış olmakla birlikte, uygulama yaygınlaştıkça ek düzenlemelere ihtiyaç duyulabilmektedir.
Gıda Işınlama konusunda Türkiye’de eksikliği hissedilen bu kitap; gıdanın çataldan çiftliğe kadar olan sürece katılan tüketiciler dâhil, üretici, ithalatçı, ihracatçı, yasal düzenleme ve kontrolden sorumlu kamu kuruluşları çalışanları, gıda ile ilgili diğer özel ve kamu sektörü çalışanları ile üniversitelerde gıda, beslenme ve diyetetik, fizik, kimya ve biyoloji lisans ve mühendislik dallarında eğitim verenlerin ve öğrencilerin yararlanması amacıyla hazırlanmıştır.
Bu kitap, Türkiye Atom Enerjisi Kurumu (TAEK), Sarayköy Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi (SANAEM), Uygulama Bölümü, Gıda Birimi’nce hazırlanmış olmakla birlikte, gıda ışınlama çalışmalarını Türkiye’de 1967 yılında ilk başlatan Türkiye Atom Enerjisi Komisyonu Genel Sekreteri Prof. Dr. Fahri DOMANİÇ, 1970 yılında Ankara Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezinde Gıda Işınlama Grubunu kurarak araştırma çalışmalarını başlatan Dr. Sabri KESKİN, Gıda Işınlama Yönetmeliğinin gerekliliğine inanarak destekleyen TAEK eski Başkanlarından Prof. Dr. Emin ÖZBAŞ ve Dr. Erdener BİROL ile gıda ışınlama alanında araştırmalar yapmış ve burada isimleri sayılamayacak kadar çok TAEK çalışanı da bu kitabın hazırlanmasında doğrudan veya dolaylı katkı sağlamışlardır. Kendilerini burada şükranla anıyor ve teşekkür ediyorum.
Prof. Dr. Nurcan Çetinkaya Editör
İÇİNDEKİLER
BÖLÜM 1
GIDA IŞINLAMADA YASAL DÜZENLEMELER VE IŞINLANMIŞ GIDALARIN TİCARETİ
Prof. Dr. Nurcan ÇETİNKAYA
1.1. GIDA IŞINLAMADA YASAL DÜZENLEMELER ...……….………. 1
1.1.1. Gıda Işınlamada Uluslararası Anlaşmalar ……….….. 1
1.1.2. Gıda Işınlamada Uluslararası Standardlar ……….….. 1
1.1.2.1. Işınlanmış gıdalar için kodeks genel standardı (CX STAN 106-1983) ……… 2
1.1.2.2. Düzeltilmiş - ışınlanmış gıdalar için kodeks genel standardı (CX STAN 106-1983, Rev.1-2003) ……… 2
1.1.2.3. Radyasyon prosesinde takip edilmesi tavsiye edilen uluslararası kurallar (CAC/RCP 19-1979, Rev.1-2003) ……….……….. 2
1.1.2.4. Paketlenmiş gıdaların etiketlenmesiyle ilgili kodeks genel standardı (CX STAN 1-1985, Rev 1-1991, Rev.2-1999)……….…...…. 3
1.1.2.5. Gıda hijyeninin genel prensipleri ve uygulaması konusunda uluslararası tavsiyeler (CAC/RCP 1-1969, Rev.3-1997) ……….….... 3
1.1.2.6. Bitki sağlığı tedbirleri uluslararası standardı (ISPM) ………... 3
1.1.3. Dünyada Mevcut Yasal Durum ...……… 4
1.1.3.1. Gıda ışınlama konusunda uluslararası uzmanlar grubu ……….... 4
1.1.4. Gıda Işınlama ile İlgili Türkiye’de Mevcut Yasal Durum ...………..…. 5
1.2. IŞINLANMIŞ GIDA TİCARETİNDE KÜRESEL DURUM ...………. 9
1.3. TÜRKİYE’DE IŞINLANMIŞ GIDALARIN TİCARETİ ………..…… 10
KAYNAKLAR ……….………... 10
BÖLÜM 2 GIDA IŞINLAMA, DOZİMETRİ VE PROSES KONTROL Zati ÜNAL, Doç. Dr. İbrahim TÜKENMEZ 2.1. GİRİŞ ………..………..….. 12
2.2. İYONLAŞTIRICI RADYASYON KAYNAKLARI ………..…..… 12
2.2.1. Alfa Radyasyonu ………...… 13
2.2.3. Gama Radyasyonu ………..……….… 14 2.2.4. X Işınları ……….……. 14 2.2.5. Nötronlar ……….. 15 2.3. BİRİMLER ………. 15 2.3.1. Aktivite (A) ………..…… 15 2.3.2. Işınlama (X) ………. 15 2.3.3. Soğurulmuş Doz (D) ……… 15 2.3.4. Doz Eşdeğeri (H) ………. 15 2.4. IŞINLAMA TESİSLERİ ……… 16
2.4.1. Gama Işınlama Tesisleri ……….. 16
2.4.2. Elektron Demeti Tesisleri ……… 17
2.5. DOZİMETRİ VE PROSES KONTROLU ………. 18
2.5.1. Dozimetreler ve Sınıflandırılması ……… 18
2.5.1.1. Kalorimetre ……… 18
2.5.1.2. Alanin dozimetresi ……… 19
2.5.1.3. Fricke dozimetresi ………..… 19
2.5.1.4. Potasyum dikromat dozimetresi ……….… 20
2.5.1.5. Ethanol klorobenzen dozimetresi (ECB) ………..…… 20
2.5.1.6. Termolüminesans dozimetreler (TLD) ………. 20
2.5.1.7. Polimetilmetaakrilat dozimetreler (PMMA) ……… 21
2.5.1.8. Radyokromik film dozimetreler ……….… 21
2.5.2. Proses Kontrolu ……….……… 21
2.5.2.1. Yeni bir tesisin işletmeye alınması ……… 21
2.5.2.2. Kurulu bir tesiste yeni bir ürün için ışınlama işleminin geçerli kılınması ………… 23
2.5.2.3. Rutin işlem sırasında kalite kontrolü ……… 24
KAYNAKLAR ………..… 25
BÖLÜM 3 IŞINLANMIŞ GIDALARIN SAĞLIK YÖNÜNDEN GÜVENİLİRLİĞİ Dr. Erhan İÇ 3.1. GİRİŞ ……….. 26
3.2.1. Işınlamanın Kimyasal Etkisi ……… 27
3.2.2. Işınlamanın Biyolojik Etkisi: Toksikoloji ……….… 29
3.2.2.1. Hayvanlarla yapılan yedirme denemeleri ………. 29
3.2.2.2. İnsanlarla yapılan yedirme denemeleri ………. 30
3.3. IŞINLANMIŞ HASTANE GIDALARI ………... 32
3.4. IŞINLANMIŞ UZAY GIDALARI ………. 33
3.5. IŞINLANMIŞ ORDU GIDALARI ……….… 33
KAYNAKLAR ………..… 33
BÖLÜM 4 IŞINLAMANIN GIDA BİLEŞENLERİ ÜZERİNE ETKİSİ Dr. Emine DENLİ, Dr. Hülya GÜÇLÜ, Doç. Dr. İbrahim TÜKENMEZ 4.1. GİRİŞ ……….. 37
4.2. RADYASYONUN TEMEL ETKİLERİ ……… 37
4.2.1. Primer Etki ……… 37
4.2.2. Sekonder Etki ……… 38
4.3. SUYUN RADYOLİZİ ……… 39
4.4. IŞINLAMANIN GIDA BİLEŞENLERİ ÜZERİNE ETKİSİ ……….……… 41
4.4.1. Karbonhidratlar ……… 42
4.4.2. Proteinler ……… 45
4.4.3. Lipitler ………. 51
4.4.4. Vitaminler ……… 56
4.4.5. Besin Değeri Taşımayan Bileşenler ……… 59
KAYNAKLAR ……… 59
BÖLÜM 5 IŞINLAMANIN MİKROORGANİZMALAR ÜZERİNE ETKİSİ Doç. Dr. Hilal B.D. HALKMAN, Pelin KOZAT, Dr. Vasfiye BAŞBAYRAKTAR, Prof. Dr. Nurcan ÇETİNKAYA 5.1. GİRİŞ ……….. 64
5.2. IŞINLAMA ……….… 65
5.4. IŞINLAMAYA DİRENÇ VE DUYARLILIK ………..… 67
5.4.1. D10 Değerinin Hesaplanması ……… 68
5.5. BAHARLI BİTKİLER ……….…… 69
5.5.1. Mikrobiyal Kontaminasyon ………. 69
5.5.2. Baharlı Bitkilerin Işınlanması ……… 71
5.6. MEYVE VE SEBZE ……….. 72
5.6.1. Mikrobiyal Kontaminasyon ………. 72
5.6.2. Meyve ve Sebzelerin Işınlanması ……… 73
5.7. KANATLI ETLERİ ……… 74
5.7.1. Mikrobiyal Kontaminasyon ………. 74
5.7.2. Kanatlı Etlerinin Işınlanması ……….……….…… 75
5.8. KIRMIZI ET ……… 77
5.8.1. Mikrobiyal Kontaminasyon ………. 77
5.8.2. Kırmızı Etlerde Işınlama ………. 78
5.9. SU ÜRÜNLERİ ……….. 80
5.9.1. Su Ürünlerinin Raf Ömrünün Uzatılmasında Işınlama Teknolojisinin Kullanılması ……….……… 81
5.9.1.1. Balık ve balık ürünleri ……….. 81
5.9.1.2. Kabuklular ve yumuşakçalar ………..… 82
5.9.2. Su Ürünlerinde Bulunan Potansiyel İnsan Patojenlerinin İnaktivasyonunda Işınlama Teknolojisinin Kullanılması ……….….…… 85
5.9.2.1. Doğal olarak çevrede bulunabilen potansiyel patojenler ……… 85
5.9.2.2. İnsan ve insan dışkısı ile bulaşan potansiyel mikroorganizmalar ………….……… 86
5.9.2.3. Proses ve hazırlık aşamasında ürüne bulaşan potansiyel patojen mikroorganizmalar ……… 86
KAYNAKLAR ……… 90
BÖLÜM 6 IŞINLAMA TEKNOLOJİSİNİN BÖCEKLENMEYE KARŞI KULLANIMI VE KARANTİNA AMAÇLI UYGULAMASI Dr. Berna ÖZYARDIMCI, Prof. Dr. Nurcan ÇETİNKAYA 6.1. GİRİŞ ……….. 99
6.2. RADYASYONUN BÖCEKLER ÜZERİNE ETKİSİ ……… 99
6.2.1. Radyasyonun Genel Etkileri ……… 99
6.2.2. Radyasyonun Beslenme Davranışına Etkileri ………100
6.2.3. Radyasyonun Kısırlaştırıcı Etkisi ……… 100
6.3. IŞINLAMA TEKNOLOJİSİNİN BÖCEKLERE KARŞI KULLANIMI ………102
6.4. GIDA IŞINLAMANIN DİKKATE ALINMASININ NEDENLERİ ………. 104
6.5. IŞINLAMANIN FİTOSANİTARİ ETKİLERİ ……….…………105
6.6. IŞINLAMANIN KARANTİNA YÖNTEMLERİ ARASINDA ETKİNLİĞİ ………... 106
6.6.1. Fumigasyon Alternatifi: Işınlama Teknolojisi ………. 108
6.6.2. Işınlamanın Karantina Amaçlı Uygulamasında Tam Uyulması Gereken İşlemler …. 110 6.6.3. Uluslararası Bitki Koruma Organizasyonlarında Işınlama Teknolojisi ……… 112
6.6.3.1. Generik doz ……… 112
6.6.3.2. Veri tabanı ………..… 113
6.7. KARANTİNA UYGULAMASI OLARAK GIDA IŞINLAMANIN GELECEĞİ …… 113
KAYNAKLAR ………..… 113
BÖLÜM 7 GIDA IŞINLAMANIN KOMBİNE UYGULAMALARI Dr. Mine UYGUN SARIBAY, Turhan KÖSEOĞLU, Doç. Dr. İbrahim TÜKENMEZ 7.1. GİRİŞ ………..… 116
7.2. GIDA IŞINLAMANIN KOMBİNE UYGULAMALARINA GENEL BAKIŞ ……..… 116
7.3. IŞINLAMA VE ISIL İŞLEM ………. 116
7.4. IŞINLAMA VE DONDURARAK MUHAFAZA ………. 120
7.5. IŞINLAMA VE MODİFİYE ATMOSFER PAKETLEME ……….…120
7.6. IŞINLAMA VE KİMYASAL KORUYUCU MADDELER ………... 123
7.7. IŞINLAMA VE YÜKSEK BASINÇ UYGULAMASI ………..… 124
KAYNAKLAR ………..…… 124
BÖLÜM 8 GIDALARIN AMBALAJLANMASI VE IŞINLANACAK GIDALAR İÇİN UYGUN AMBALAJ SEÇİMİ Dr. Sümer ÖZVATAN, Dr. Demet ERÇİN 8.1. GİRİŞ ………..…… 128
8.2. AMBALAJ MALZEMELERİ VE ÖZELLİKLERİ ……… 128
8.2.1. Ambalaj Malzemelerinin Çeşitleri ……… 128
8.2.1.1. Esnek ambalaj malzemeleri ……….……128
8.2.1.2. Sert ambalaj malzemeleri ………129
8.2.1.3. Yarı esnek ambalaj malzemeleri ……… 129
8.2.1.4. Antimikrobiyal ve yenilebilir ambalaj malzemeleri ………... 129
8.2.2. Ambalaj Malzemelerinin Özellikleri ……… 130
8.2.2.1. Koruma nitelikleri ……….………… 130
8.2.2.2. Ticari nitelikleri ……… 130
8.3. MODERN AMBALAJIN TEMEL FONKSİYONLARI ………..…. 130
8.3.1. Ambalajın Özellikleri ……… 130
8.3.1.1. Ambalaj içindeki ürünü korur ……….……….. 130
8.3.1.2. Ambalaj ürünün bozulmasını engeller ……….. 130
8.3.1.3. Ambalaj masrafları azaltır ………..… 131
8.3.1.4. Ambalaj bilgilendirir ………..…… 131
8.3.1.5. Ambalaj amaca uygun olmalıdır ……… 131
8.3.2. Gıdaların Ambalajlanması ……… 131
8.4. GERİ DÖNÜŞTÜRÜLEBİLEN AMBALAJ ÇEŞİTLERİ ……… 132
8.4.1. Metal Ambalajlar ………. 132
8.4.2. Cam Ambalajlar ……… 132
8.4.3. Kağıt ve Karton Ambalajlar ……….…… 132
8.4.4. Plastik Ambalajlar ……….……… 132 8.4.4.1. Polietilen (PE) ……… 133 8.4.4.2. Polivinilklorür (PVC) ……….…… 133 8.4.4.3. Polipropilen (PP) ……… 133 8.4.4.4. Polistiren (PS) ……… 133 8.4.4.5. Polietilentetrafitalat (PET) ……… 133
8.5. IŞINLAMANIN AMBALAJ MALZEMELERİNE ETKİSİ ………. 133
8.5.1. Işınlamanın Ambalaj Malzemeleri Üzerindeki Genel Etkileri ……… 133
8.5.2. Işınlanacak Gıdalar İçin Uygun Nitelikte Ambalaj Malzemeleri ……… 135
8.5.3. Işınlama Onaylı Ambalaj Malzemeleri ……… 136
8.6.1. Işınlanacak Gıdalar İçin Endüstriyel Ambalajlama ……….……… 137
8.6.1.1. Kullanılan polimerler ……… 137
8.7. AMBALAJ ÜZERİNDEKİ İŞARETLER ………139
KAYNAKLAR ……… 140
BÖLÜM 9 IŞINLANMIŞ GIDALARIN TESPİT YÖNTEMLERİ Dr. Demet ERÇİN, Yakup EREL, Nizamettin YAZICI, Prof. Dr. Nurcan ÇETİNKAYA 9.1. GİRİŞ ……….. 142
9.2. TESPİT YÖNTEMLERİ ……… 144
9.2.1. Fiziksel Yöntemler ……… 145
9.2.1.1. Elektron spin rezonans (ESR veya EPR) yöntemi ……….... 145
9.2.1.2. ESR spektroskopi yöntemi ile selüloz içeren ışınlanmış gıdaların tespiti ………… 145
9.2.1.3. ESR spektroskopi yöntemi ile kristal şeker içeren ışınlanmış gıdaların tespiti ……….……… 146
9.2.1.4. ESR spektroskopi yöntemi ile kemik içeren ışınlanmış gıdaların tespiti …….…… 146
9.2.1.5. Luminesans yöntemleri (TL, PSL) …….…………..……… 146
9.2.1.6. Termo Luminesans (TL) ……… 148
9.2.1.7. Işıkla Uyarılmış Luminesans (IUL) Photostimulated Luminescence (PSL) …….………..………. 149
9.2.1.8. Elektriksel direnç (Impedance) yöntemi ……… 150
9.2.1.9. Viskozimetri yöntemi ……….………… 150
9.2.2. Kimyasal Metotlar ……… 150
9.2.2.1. Lipitlerdeki kimyasal değişikliklerin tespiti ………. 150
9.2.2.2. Siklo bileşiklerin (2-Alkilsiklobütanon) tespiti …….……….……….. 150
9.2.2.3. Lipit peroksitlerin (H202 ve organik peroksitler) tespiti ………..………. 152
9.2.2.4. Gaz oluşumunun tespiti ………..………… 152
9.2.2.5. Hidrokarbonlar ……….. 153
9.2.2.6. Proteinler ……… 153
9.2.2.7. o – Tirozin ……….……… 153
9.2.3. DNA Yöntemleri ………. 154
9.2.3.2. Mitokondriyal - DNA tekniği ……….……….. 158
9.2.4. Biyolojik Yöntemler ……… 158
9.2.4.1. Çimlendirme tekniği ………. 158
9.2.5. Mikrobiyolojik Yöntemler ……… 158
9.2.5.1. DEFT/APC yöntemi ………. 158
9.2.5.2. Limulus amoebocyte lysate/Gram negatif bakteri (LAL/GNB) mikrobiyolojik tarama yöntemi ………... 159
9.2.6. İmmunolojik Yöntemler ……….. 160
9.2.6.1. Dihidrotimidin’in tespiti ……… 160
9.2.6.2. Protein denatürasyonu’nun tespiti ………..… 160
KAYNAKLAR ……….……….……… 161
BÖLÜM 10 IŞINLANMIŞ GIDALARIN TÜKETİCİ TARAFINDAN KABULÜ Dr. Emine DENLİ 10.1. GİRİŞ ……… 163
10.2. TÜKETİCİ KABULÜNÜ ETKİLEYEN FAKTÖRLER ….……… 164
10.2.1. Eğitici Bilgi ……… 164
10.2.2. Tüketici Karakteristiği ……… 164
10.2.3. Etiketleme ve Yasal Düzenlemeler ……… 165
10.2.4. Ürün Fiyatı ……….……… 165
10.3. MARKET DENEMELERİ VE ANKET SONUÇLARI ……….. 166
10.3.1. Amerika Birleşik Devletleri ……… 166
10.3.2. Arjantin ………... 170
10.3.3. Avustralya ……….. 170
10.3.4. Bangladeş ……… 170
10.3.5. Çin Halk Cumhuriyeti ……… 171
10.3.6. Endonezya ………..……… 171
10.3.7. Filipinler ……… 171
10.3.8. Fransa ……….……… 172
10.3.9. Güney Afrika ………... 172
10.3.11. İngiltere ……… 172 10.3.12. İtalya ……… 173 10 3.13. Japonya ……… 173 10.3.14. Kanada ………. 173 10.3.15. Kore Cumhuriyeti ……… 173 10.3.16. Malezya ……… 174 10.3.17. Mısır ……….……… 174 10.3.18. Pakistan ……… 175 10.3.19. Polonya ……… 175 10.3.20. Sri Lanka ……….………. 175 10.3.21. Tayland ……… 175 10.3.22. Türkiye ……….……… 175 10.3.23. Vietnam ……… 176 KAYNAKLAR ……… 176
ŞEKİLLER DİZİNİ
Şekil 2.1. Co-60 radyoizotopunun bozunum şeması ………. 13
Şekil 2.2. Alfa bozunumu ……….. 13
Şekil 2.3. Beta ışınımı ……… 14
Şekil 2.4. Gama ışınımı ……… 14
Şekil 2.5. X ışınları ……… 14
Şekil 2.6. Nötron yayınımı ………..……… 15
Şekil 2.7. Ürün kutularının kaynak etrafındaki hareketleri ……… 16
Şekil 2.8. Gama ışınlama tesisinin genel görünümü [MDS Nordion] ………….………….. 17
Şekil 2.9. Bir elektron demeti tesisinin genel görünümü [IBA] ……… 18
Şekil 2.10. Kalorimetre ……….……… 19
Şekil 2.11. Işınlama işlemlerinde radyasyon dozunun ürün içindeki değişiminin belirlenmesi amacı ile yapılan dozimetrik çalışmalarda dozimetrelerin kutu içinde yerleştirileceği noktalar ……… 22
Şekil 2.12. Radyasyon dozunun tek ve iki yönlü ışınlamalarda ürün kutusu içindeki değişimi ………... 22
Şekil 2.13. Doz - Adım Süresi grafiği ………..… 23
Şekil 2.14. Benzer ürünlerde, önceden belirlenmiş Dmak ve Dmin konumlarına yerleştirilmiş dozimetrelerde okunan doz değerlerinin tipik dağılımı ………… 24
Şekil 4.1. Trigliseritlerin radyolizi ……… 52
Şekil 4.2. Trigliseritlerin parçalanması ………. 54
Şekil 4.3. Alkilsiklobütanonun oluşum şeması ……….……… 55
Şekil 5.1. D10 değerinin hesaplanması ……… 69
Şekil 5. 2. Radyasyona dirençli mikroorganizmaların inaktivasyon grafiği ………. 69
Şekil 8.1. Ambalaj içindeki gıdanın ışınlanmış olduğunu belirten uluslararası radura sembolü ……….………. 140
Şekil 9.1. Işınlanmamış ve ışınlanmış tavuk, sığır kemiklerinin ESR spektrumları ….…… 147
Şekil 9.2. Işınlanmamış ve ışınlanmış sarımsak tozunun ESR spektrumları ……… 147
Şekil 9.3. Işınlanmamış ve ışınlanmış antepfıstığının ESR spektrumları ………... 147
Şekil 9.4. Işınlanmamış ve ışınlanmış kara biberin ESR spektrumları ………. 147
Şekil 9.6. Işınlanmış numunenin TL-Akkor eğrisi ……… 149
Şekil 9.7. Işınlanmamış numunenin TL-Akkor eğrisi ……… 149
Şekil 9.8. Siklobütan oluşumu ……….….. 151
Şekil 9.9. Lipit peroksitlerin oluşumu ………... 152
Şekil 9.10. Hidrokarbon oluşumu ……….. 153
Şekil 9.11. o-Tirozin oluşumu ……… 154
Şekil 9.12. Biftek örneklerinin komet kuyruklu yıldız görünümü ……… 155
Şekil 9.13. Tavuk eti DNA’sının komet kuyruklu yıldız görünümü ……….… 156
Şekil 10.1. Tüketicilerin ışınlanmış gıdaları satın alma istekleri ……….. 169
TABLOLAR DİZİNİ
Tablo 1.1. Gıda gruplarında belirli teknolojik amaçlara göre uygulanmasına
izin verilen ışınlama dozları ……… 8
Tablo 2.1. Bazı radyoaktif izotopların yaydığı radyasyon türü ve yarı ömürleri ….…….… 13 Tablo 2.2. Radyasyon türlerinin kalite faktörleri ……….. 15 Tablo 3.1. Hayvanlar üzerinde gerçekleştirilen uzun süreli yedirme
denemelerinde yapılan bazı testler ve test süreleri ……….. 29
Tablo 4.1. Co-60 ile ışınlanan glukoz çözeltisinin radyoliz ürünleri ……… 44 Tablo 4.2. % 12-13 su içeren mısır nişastasının gama radyoliz ürünleri ………... 45
Tablo 4.3. Alaninin (1 M) ışınlanması (10 kGy) sonucu oluşan radyolitik ürünler ………. 47
Tablo 4.4. Trigliseridlerin oluşması muhtemel radyolitik parçalanma ürünleri …………..… 53 Tablo 4.5. Su ve yağda çözünen vitaminlerin iyonlaştırıcı radyasyona karşı
gösterdikleri duyarlılık ……….……… 56
Tablo 5.1. Gıda ışınlamada çeşitli uygulamalar için gerekli dozlar ……….…… 65
Tablo 5.2. Gıda kaynaklı bazı mikroorganizmaların radyasyona karşı dirençleri ………… 67 Tablo 5.3. Çeşitli organizmaların inaktivasyonu için gerekli yaklaşık
radyasyon dozları ………. 68
Tablo 5.4. Bakteriyel patojenlerin izole edildiği taze ürün ve sularına örnekler ………….. 72 Tablo 5.5. Işınlamanın kanatlı etleri üzerine etkisi ……… 77 Tablo 5.6. Işınlamanın farklı et ürünleri üzerindeki etkisi ……… 80 Tablo 5.7. Bazı tatlı su balıklarının raf ömrünün düşük-orta ışınlama dozu
kullanılarak uzatılması ………. 82
Tablo 5.8. Bazı deniz balıklarının raf ömrünün düşük-orta ışınlama dozu
kullanılarak uzatılması ………. 82
Tablo 5.9. Taze çift kabuklular ve yumuşakçalarının raf ömrünün düşük
doz ışınlama kullanılarak uzatılması ……….……… 83
Tablo 5.10. Bazı taze kabukluların raf ömrünün düşük ve orta ışınlama dozu
Tablo 5.11. Taze ve dondurulmuş balık ve kurbağa bacağında düşük ve
orta ışınlama dozu kullanılarak bazı potansiyel patojenlerin
inaktivasyonu (in vitro koşullarda) ……… 88
Tablo 5.12. Taze ve dondurulmuş kabukluları düşük ve orta düzeyde ışınlama dozu kullanılarak bazı potansiyel patojenlerin yok edilmesi ……….…… 89
Tablo 6.1. Işınlanmış ergin arthropodların yaşam süresi ile üremeyi engelleyen en düşük dozları ……… 101
Tablo 6.2. Işınlamanın önerildiği en uygun böcek gelişim dönemleri ………. 103
Tablo 6.3. Depolanmış gıdalarda önemli depo zararlılarına karşı önerilen dozlar ………… 103
Tablo 6.4. Tephritidlere karşı karantina amaçlı ışınlama uygulamasının etkinliğini belirleyen kriterler……… 106
Tablo 6.5. Çeşitli karantina uygulamalarının karşılaştırılması ……… 107
Tablo 6.6. Bazı zararlı gruplarına karşı karantina güvenliği sağlayan dozlar ……….. 110
Tablo 6.7. Ticareti yapılan meyve ve sebzelerdeki zararlılar için karantina amaçlı tavsiye edilen ışınlama dozları ………. 111
Tablo 7.1. Mevcut gıda muhafaza yöntemleri ……… 117
Tablo 7.2. B. subtilis sporlarına ısı ve ışınlamanın etkisi ………. 117
Tablo 7.3. Biftekte CO2 uygulaması ve ışınlamanın bakteri sayısına etkisi ………. 123
Tablo 8.1. Çeşitli ambalaj malzemeleri ve bunlar için izin verilen uygulanabilecek maksimum doz miktarları ………. 138
Tablo 8.2. Sıvı yağ ve laktik asit içeren gıda maddeleri için ışınlama ile ambalaj malzemesinde meydana gelen hasarın incelenmesi ……… 138
Tablo 9.1. Işınlanmış gıdaların teşhisi için yöntemler, çalışılan ürünler ve durumu ……… 144
Tablo 9.2. Radyolitik hidrokarbonlar ve onların başlangıç yağ asitleri ……… 150
Tablo 9.3. Başlangıç yağ asitleri ve ışınlama sonucu oluşan 2-alkil siklo bütanonlar ……. 151
Tablo 9.4. Tavuk ve domuz eti için laboratuvarlar arası veriler ……… 156
Tablo 9.5. Deneye tâbi tutulan bitki hücreleri için laboratuvarlar arası veriler (ışınlamadan sonra 10 ay depolama için) ……… 157
Tablo 10.1. Işınlanmış kırmızı et ve tavuk eti fiyatlarına tüketici tepkisi ……….... 166
Tablo 10.2. İnsan sağlığını tehdit edebilecek unsurlara karşı tüketici yaklaşımı …………. 167
Tablo 10.3. Işınlama konusunda tüketici bilgisi ……… 168
BÖLÜM 1
GIDA IŞINLAMADA YASAL DÜZENLEMELER VE IŞINLANMIŞ GIDALARIN TİCARETİ
Prof. Dr. Nurcan ÇETİNKAYA
1.1. GIDA IŞINLAMADA YASAL DÜZENLEMELER
Gıdalara uygulanacak herhangi bir teknolojinin endüstriyel ölçekte uygulamaya konulması, yoğun bilimsel araştırma safhası tamamlandıktan sonra gerçekleşir. Teknolojinin ticari uygulamaya geçirilmesi yasal düzenlemeleri de gerektirir. Gıda ışınlama prensiplerinin belirlenmesi ile ilgili çalışmalara 1940’larda başlanırken, gelişmiş ülkelerde araştırmalar 1950’lerde başlatılmıştır. Araştırma ve geliştirme çalışmalarına 1960’larda gelişmekte olan ülkeler de katılmıştır. 1970’li yıllarda ışınlanmış gıdaların sağlık yönünden güvenilirliğine ilişkin çalışmalar başlatılmış olmakla beraber konu halen en çok gündeme gelen ve ışınlanmış gıdaların ticaretinde etkili olan bir konudur. Ulusal ve uluslararası yasal düzenlemeler 1980’li yıllarda başlamıştır. Ancak halen ulusal yasal düzenlemesi olmayan ülkeler vardır.
1.1.1. Gıda Işınlamada Uluslararası Anlaşmalar
Gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerin ekonomileri, gıda ve tarımsal ürünlerinin ticaretinden etkilenmektedir. Özellikle ihracatın ekonomiyi iyileştirici etkisi ülkeler için önemlidir. Gıda ve tarımsal ürünlere ilişkin ticaret politikaları, ulusal yönetmeliklerle birlikte uluslararası anlaşmalarla yönetilir. Uluslararası ticaret kuralları ile ilgilenen Tarifeler ve Ticaret Genel Anlaşmasının (GATT) yerine, 1995 yılında Dünya Ticaret Örgütü (WTO) [1] kurulmuştur. Dünyada ticaret yapan devletlerin parlamentolarının imzaladığı anlaşmalar WTO’nun kalbini oluşturur. Temel hedef, bu sektöre hizmet verenlere, ithalat ve ihracatını yapanlara ve onlar arasında iş ilişkilerinin kurulmasına yardım etmektir. WTO’nun iki ana anlaşması Ticarete Teknik Engeller (TBT) Anlaşması ile Sağlık ve Bitki Sağlığı (SPS) Anlaşması olup, bu ana anlaşmalarda ışınlanmış gıda ve tarımsal ürünlerin ticareti ne özel ne de ışınlama olarak ayrıca geçer. Ancak her iki anlaşmadan da dolaylı olarak etkilenir. WTO’nun SPS anlaşması, ülkelerin SPS tedbirlerini mümkün olduğu kadar aynı esas temellere dayandırmalarını gerektirir.
1.1.2. Gıda Işınlamada Uluslararası Standardlar
Işınlanmış gıdalarla ilgili yayımlanmış ve uygulanmakta olan uluslararası standardlar bulunmaktadır. Bunlardan en önemlileri, 165 üye ülkeden oluşan ve FAO/WHO Gıda Standardları Programı altında faaliyet gösteren Kodeks Alimentarius Komisyonu (CAC) tarafından yayımlanan Işınlanmış Gıdalar için Kodeks Genel Standardı (Stand 106-1983) [2] ve Pratikte Takip Edilmesi Tavsiye Edilen Uluslararası Kurallardır [3]. Işınlanmış Gıdalar için Kodeks Genel Standardı ve Uygulama Kuralları Mart 2003’te CAC tarafından güncellenerek yayımlanmıştır [4,5]. Bu standardın kapsamında, iyonlaştırıcı radyasyonla gıdaların nasıl işlemden geçirileceği, gıda hijyeni, gıda standardları ve taşınmalarıyla ilgili kurallar yer alır. Işınlama tesisleri ve radyasyon proseslerinin uygulanmasıyla ilgili ulusal yönetmelikler, uluslararası kabul edilen kurallara ve kılavuzlara uymalıdır.
Bitki sağlığı ve karantina konusunda mevzuat uyumunun sağlanması için, Uluslararası Bitki Koruma Anlaşması (IPPC), hayvan sağlığı ve zoonozlar konusunda Uluslararası Epizootik Dairesinin (OIE) çıkardığı ilgili standardlar, kılavuzlar ve tavsiyeler kullanılmalıdır. Bitki Sağlığı Tedbirleri Uluslararası Standardı (ISPM-18, Nisan 2003, Roma-İtalya) FAO tarafından IPPC altında yayımlanmıştır [6]. ISPM-18 standardı, kontrol altına alınan bitki zararlılarında, bitki
sağlığını koruyucu olarak iyonlaştırıcı radyasyonun uygulanmasında takip edilecek özel teknik kuralları içeren bir kılavuzdur.
Kodeks Alimentarius tarafından geliştirilmiş standardlar ve kurallar aşağıda sıralanmıştır:
• Işınlanmış Gıdalar için Kodeks Genel Standardı (CX STAN 106-1983),
• Düzeltilmiş - Işınlanmış Gıdalar için Kodeks Genel Standardı (CX STAN 106-1983, Rev.1-2003),
• Radyasyon Prosesinde Takip Edilmesi Tavsiye Edilen Uluslararası Kurallar (CAC/RCP 19-1979),
• Düzeltilmiş - Radyasyon Prosesinde Takip Edilmesi Tavsiye Edilen Uluslararası Kurallar (CAC/RCP 19-1979, Rev.1-2003),
• Paketlenmiş Gıdaların Etiketlenmesiyle ilgili Kodeks Genel Standardı (CX STAN 1-1985, Rev 1-1991, Rev.2-1999) [7],
• Gıda Hijyeninin Genel Prensipleri ve Uygulaması Konusunda Uluslararası Tavsiyeler (CAC/RCP 1-1969, Rev.3-1997) [8].
1.1.2.1. Işınlanmış gıdalar için kodeks genel standardı (CX STAN 106-1983)
SPS gıda güvenliği alanında WTO’ya üye olan ülkeler için alınması gereken ulusal önlemleri sıralarken, CAC tarafından çıkarılmış uluslararası standardların, rehber dokümanların ve önerilerin esas alınmasını zorunlu kılmaktadır. CAC tarafından yayımlanmış olan ve SPS içinde yer alan Işınlanmış Gıdaların Kodeks Genel Standardı (CX STAN 106-1983) gıda ışınlama ve ticareti konusunda bir dönüm noktası olmasına karşın, bu standardın bölgesel yönetmeliklere ve teknolojinin kabulüne etkisi, yayımlandığı tarihte tahmin edilenden az olmuştur. Kodeks Genel Standardı gıda ışınlama tesislerinin çalışma şeklini ve prensiplerini belirler. Bu standarda göre izin verilen en yüksek ortalama doz 10 kGy’dir. 10 kGy’e kadar absorbsiyon dozunda ışınlama yapıldığı zaman gıdanın güvenilir olacağı ifade edilmiştir [2].
1.1.2.2. Düzeltilmiş - ışınlanmış gıdalar için kodeks genel standardı (CX STAN 106-1983, Rev.1-2003)
Işınlanmış gıdaların Kodeks Genel Standardının düzeltilmesi için hazırlanıp önerilen taslak, CAC üyesi ülkeler tarafından kabul edilerek 2003 yılında yayımlanmıştır. Bu standardda en önemli değişiklik, gıda ışınlamasında uygulanacak üst sınır olan ortalama 10 kGy absorbsiyon dozunun kaldırılmış olmasıdır. Söz konusu değişiklikle, gıdaya uygulama nedenine bağlı olarak 10 kGy’in üzerinde doz uygulanabilmesine izin verilmiştir [3].
1.1.2.3. Radyasyon prosesinde takip edilmesi tavsiye edilen uluslararası kurallar (CAC/RCP 19-1979, Rev.1-2003)
Radyasyon Prosesinde Takip Edilmesi Tavsiye Edilen Uluslararası Kurallar (CAC/RCP 19-1979, Rev.1-2003), gıdalarda ve gıda ürünlerinde kalitenin temin edilmesi ve ışınlanmış ürünün tüketime uygun ve güvenilir olmasını sağlayan pratikte etkin bir radyasyon prosesinin uygulanmasına ilişkin temel prensipleri içerir. Gıda ışınlama ile ilgili yasal kontrol mekanizması da bu dokümanda en iyi şekilde tanımlanmıştır. Kuralların ilk revizyonu 2003 yılında yapılmıştır.
Bu doküman gama ışınları veya hızlandırılmış elektronlarla gıda kaynaklı patojenlerin (hastalık yapan mikroorganizma) kontrolü, mikrobiyal yükün azaltılması, böceklenmenin önlenmesi, yumru ve köklü ürünlerde filizlenmenin engellenmesi ve gıdaların raf ömürlerinin uzatılması konularıyla ilgilidir. Ayrıca doküman kapsamında ışınlama tesisi, üretim ve hasatla ilgili esaslar, hasat sonrası uygulama, depolama, taşıma, paketleme, ışınlama, etiketleme, ışınlama sonrası depolama ve gerekli önlemler ile konu ile ilgili eğitime ilişkin tüm ayrıntılar da verilmektedir [4].
1.1.2.4. Paketlenmiş gıdaların etiketlenmesiyle ilgili kodeks genel standardı (CX STAN 1-1985, Rev 1-1991, Rev.2-1999)
Paketlenmiş Gıdaların Etiketlenmesiyle ilgili Kodeks Genel Standardı ilk olarak 1985 yılında yayımlanmıştır. 1991 ve 1999 yıllarında da standardın düzeltmeleri yayımlanmıştır. Standardın 5.2. maddesi gıda ışınlama ile ilgilidir. Işınlanmış ve tüketime hazır olan gıdanın ambalajı üzerinde gıdanın isminin yanında ışınlama işlemi yapıldığını belirten bir yazı ve yeşil renkli uluslararası gıda ışınlama sembolü ‘Radura’ işareti konulur. Radura sembolünün konması isteğe bağlıdır. Gıda bileşenlerinden birisi önceden ışınlanarak gıdaya eklenmişse içindekiler listesinde bu bileşenin ışınlanmış olduğu belirtilmelidir [7].
1.1.2.5. Gıda hijyeninin genel prensipleri ve uygulanması konusunda uluslararası tavsiyeler (CAC/RCP 1-1969, Rev.3-1997)
Bu dokümanda kodekse üye ülkelerin gıda hijyeniyle ilgili takip etmesi gereken kurallar ve pratik uygulamalar verilmektedir. Gıda ışınlama uygulamalarında, gıda hijyeni genel prensiplerine uyulması zorunludur [8].
1.1.2.6. Bitki sağlığı tedbirleri uluslararası standardı (ISPM)
WTO’nun SPS Anlaşması 1996’da onaylanmıştır. Bu anlaşmaya göre ülkeler ticaret yaptıkları ülkelere açık olmalıdır. Uluslararası Bitki Koruma Anlaşmasının (IPPC) takibi ve idaresi FAO tarafından yapılmaktadır. IPPC içinde yer alan ve bölgesel bir organizasyon olan Kuzey Amerika Bitki Koruma Örgütü (NAPPO) 1997 yılında ışınlamanın taze tarımsal ürünlerde karantina amacıyla böceklenmenin önlenmesinde kullanılması ile ilgili bir standard yayımlamıştır. 2002 yılında, ışınlamanın fitosanitari amacıyla uluslararası düzeyde kullanılması için IPPC, uluslararası bir taslak hazırlamış ve hazırlanan taslak, üye ülkelerin onayından geçerek Bitki Sağlığı Tedbirleri Uluslararası Standardı (ISPM-18, 2003) olarak yayımlanmıştır. Bu gelişme ışınlanmış taze ürünlerde uluslararası ticaretin önünü açmıştır.
Bitki Sağlığı Tedbirleri Uluslararası Standardı (ISPM-18)’na göre, ışınlama taze meyve ve sebzelerin ticaretinde geniş bir kullanım alanı bulduğu takdirde, gelişmekte olan ülkelerin ticaretinde yıllık yaklaşık 225 milyon dolarlık bir artış olacağı tahmin edilmektedir. Bu değer, taze ürün ticaretinde %2’lik bir artışı ifade etmektedir. Bundan asıl faydalanacak olanlar tropik meyve ihraç eden Güney Doğu Asya (Tayland ve Filipinler), Karayipler (Kosta Rika, Jamaika ve Haiti), Güney Amerika (Brezilya) ve Batı Afrika’daki (Gana) ülkelerdir. Bu noktada Çin’den Avusturalya’ya, Güney Afrika’dan ABD’ye ışınlanmış meyve satışının artacağı beklenmektedir. Aynı şekilde Doğu Avrupa ve Kuzey Afrika’dan Avrupa Birliği ülkelerine çilek satışının artması ve Çin’in sarımsak ihracatında daha büyük fırsatlar yakalaması beklenmektedir. ISPM-18 standardı, yasal olarak kontrol altına alınan böceklere iyonlaştırıcı radyasyonun fitosanitari amaçlı spesifik uygulanmasına ilişkin teknikleri ve uyulacak kuralları verir. Ülkelerin Ulusal Bitki Koruma Örgütleri (NPPO) ışınlamanın bitki sağlığı tedbiri olarak değerlendirilmesi, adaptasyonu ve kullanılmasından sorumludur. Standardda bitki sağlığı tedbiri olarak ışınlamanın kullanılmasının amacı, yasal olarak kontrol edilen bitki zararlılarının bir ülkeden diğer bir ülkeye geçmesini ve dağılmasını önlemek şeklinde belirtilmiştir. Işınlama ile zararlılarla mücadelede şunlar hedeflenir [6].
• Canlılığın kaybı,
• Gelişme dönemlerinin tamamlanmasının engellenmesi,
• Üreme yeteneğinin bozulması,
• Hareketsizlik.
yükümlüdür. İyonlaştırıcı radyasyonun uygulanması, dozimetri, ışınlama tesislerinin onayı, bitki sağlığı sistemleri ile ışınlamanın birleştirilmesi, ışınlama tesislerinde dokümantasyon, NPPO’ların denetim ve bitki sağlığı sertifikalarını nasıl düzenleyecekleri standardda açıklanmıştır [6].
1.1.3. Dünyada Mevcut Yasal Durum
Gıda ışınlama, belirli mikroorganizmalar, parazitler ve böceklerde etkinliği kanıtlanmış bir uygulamadır. Yaklaşık altmış ülke, en az bir adet ışınlanmış gıdanın tüketimini şartlı veya şartsız onaylamıştır. Işınlanması yasal olarak kabul edilmiş 40’dan fazla gıda çeşidi, ülkelere göre tek tek veya sınıflandırılarak onaylanmıştır. İngiltere, ABD, Meksika, Şili, Türkiye ve Çin gıda gruplarına göre ışınlamaya onay vermiştir. Brezilya Doğru Üretim Uygulamalarının (GMP) bir parçası olarak her gıdayı her dozda ışınlanabilir olarak kabul etmiştir. Genel olarak kabul edilenler aromatik otlar, baharat, soğan, sarımsak, patates, tavuk eti, su ürünleri ve çeşitli meyve ve sebze gibi ürünlerdir. 2000 yılı başından bu yana Avusturalya ve Yeni Zelanda aromatik otlar, baharat ve aromatik bitki ekstraktlarının; Avrupa Birliği (EU) kuru aromatik otlar, baharat ve sebze çeşnilerinin; Hindistan taze, dondurulmuş ve kurutulmuş balık, baklagiller, taze veya dondurulmuş karidesin; ABD ise çimlenmeyi önlemek amacıyla tohum ve kabuklu tüm yumurtanın ışınlanmasını onaylamıştır. AB, kuru aromatik otlar, baharat ve sebze çeşnileri dışında ışınlamaya izin vereceği ürünlerin yer aldığı listenin tamamlanmasını bir süre ertelenmiş görünmektedir. Liste tamamlanıncaya kadar, her ülke kendi izin verdiği veya yasakladığı gıdalarla uygulamaya devam etmektedir.
Avrupa Birliği’nde gıda ışınlama konusundaki yasal ve ticari düzenlemelerin oldukça yavaş ilerlemesinin nedeni Almanya’nın direnç göstermesidir. 2000 yılında Avrupa Komisyonu gıda ışınlama konusunda ilk adımı atarak 1999/2/EC nolu direktifi yayınlamıştır [9]. Bu direktifte gıda ışınlama prosesinin genel ve teknik yönleri, ışınlanmış gıdaların etiketlenmesi ve gıda ışınlama konusundaki yetkilendirme koşullarına açıklık getirilmiştir. 1999/3/EC nolu direktif içinde ise ‘Pozitif Liste’ yayınlamıştır. Her iki direktif de 20.09.2000’de yürürlüğe girmiş ve 20.03.2001 tarihinden itibaren ise birlik içinde bütün ışınlanmış gıda ve gıda katkı maddelerinin bu direktiflerde belirtilen hususlar ile uyumlu olması zorunlu hale getirilmiştir. Ancak 1999/3/EC nolu direktif ile yayınlanan listede sadece kurutulmuş aromatik otlar, baharat ve sebze çeşnilerinin 10 kGy maksimum doza kadar ışınlanabileceği karar altına alınmıştır. Diğer taraftan Avrupa Komisyonu Gıda Bilimsel Komitesi (SCF) tarafından derin dondurulmuş aromatik otlar, kurutulmuş meyve, tahıl cipsleri ve filizleri, tavuk eti ve sakatatı, yumurta akı, katkı maddesi, kurbağa bacağı ve soyulmuş karidesin bu listeye alınabileceği önerilmiştir. Pozitif Liste tamamlanıncaya kadar üye ülkelerin ulusal gıda ışınlama yönetmelikleriyle izin verdiği gıdalar geçerli olmaya devam edecektir. Avrupa Birliği ülkelerinde, Avrupa Komisyonu (EC) tarafından lisanslanmış toplam 18 adet gıda ışınlama tesisi faaliyet göstermektedir. Avrupa Birliği üyesi olmayan ülkelerde 5 adet gıda ışınlama tesisinde ışınlanan gıdayı almak için onay vermiştir. Bunlardan birisi de Türkiye’dedir. Belçika, Fransa, İtalya, Hollanda ve İngiltere 27 adet gıda ve gıda grubuna ilişkin ışınlama dozu üst sınırlarını belirlemiştir.
1.1.3.1. Gıda ışınlama konusunda uluslararası uzmanlar grubu
Gıda Işınlama Konusunda Uluslararası Uzmanlar Grubu (ICGFI) Mayıs 1984’te FAO, WHO ve Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı (IAEA) tarafından kurulmuştur [10]. FAO, WHO ve IAEA gibi Birleşmiş Milletler organizasyonları grubu sürekli desteklemiştir. Türkiye 1984’te gruba üye olmuştur. Grup, üye ülkelerin gıda ışınlama alanında uzman olan resmi temsilcileri ve destekleyici birleşmiş milletlerin atadıkları kişilerden oluşmuştur. Grubun amacı, gıda ışınlama alanında global gelişmeleri değerlendirmek ve yapılacak aktivitelerde tavsiyelerde bulunmaktır. ICGFI üye ülkelerin yönetmelik hazırlarken yararlanacakları Model Gıda Işınlama Yönetmeliği
hazırlayarak, ışınlanacak gıdalar için doz belirlenmesi yerine, gıda grupları için ışınlama dozlarını belirlemeleri ve böylece Kodeks Genel Standardı ile daha uyumlu olması için rehberlik yapmıştır. Ayrıca ICGFI Asya ve Pasifik, Latin Amerika, Afrika ve Orta Doğu’daki üye ülkelerin kendi yönetmeliklerini hazırlamalarına ve bunların harmonizasyonuna yardım etmiştir. Işınlanmış Gıdalar için Kodeks Genel Standardı (CX STAN 106-1983, Rev.1-2003), Radyasyon Prosesinde Takip Edilmesi Tavsiye Edilen Uluslararası Kurallar (CAC/RCP 19-1979, Rev.1-2003), Bitki Sağlığı Tedbirleri Uluslararası Standardı (ISPM-18, 2003) ve Paketlenmiş Gıdaların Etiketlenmesiyle ilgili Kodeks Genel Standardının (CX STAN1-1985, Rev 1-1991, Rev.2-1999) hazırlanıp yayımlanmasına kadar geçen süreçte çok büyük katkılar sağlamıştır. ICGFI tarafından gıda ışınlama tesis operatörleri ve denetçi eğitimi ile ilgili el kitabı da hazırlanmıştır.
Gıda ışınlamanın ticari uygulamaya konulması ve uluslararası ticaretinin başlaması üzerine 2004 yılında FAO, WHO, IAEA ve üye ülkelerin ortak kararı ile ICGFI’nin faaliyetlerine son verilmiştir.
1.1.4. Gıda Işınlama İle İlgili Türkiye’de Mevcut Yasal Durum
Tarım ve Köyişleri Bakanlığı, Sağlık Bakanlığı ve Türkiye Atom Enerjisi Kurumu yetkililerinin birlikte yürüttüğü yoğun çalışmalar sonucunda Gıda Işınlama Yönetmeliği 6 Kasım 1999 tarih ve 23868 sayılı Resmi Gazete’de yayımlanarak yürürlüğe girmiştir [11]. Gıda Işınlama Yönetmeliği’nin bazı maddeleri Avrupa Birliği’ne uyum yasaları çerçevesinde revize edilmiş, yapılan ilk değişiklikler 15 Ekim 2002 tarih ve 24907 sayılı Resmi Gazete’de, ikinci değişiklikler ise 19 Aralık 2003 tarih ve 25321 sayılı Resmi Gazete’de yayımlanarak yürürlüğe girmiştir.
Gıda Işınlama Yönetmeliği [11]; gıda ışınlama tesislerinin kurulması ile bu tesislere lisans verilmesini, gıda maddelerinin üretiminde kullanılan her türlü ham ve yardımcı maddeler ile mamul ve yarı mamul gıda maddelerinin tekniğine uygun olarak ışınlanmasını, ışınlanmış gıdaların tüketime arzı, denetlenme esas ve usullerini belirlemektedir. Bu Yönetmelik; gıda maddelerini ışınlama esas ve usulleri ile gıda ışınlama tesislerinin kuruluşları ve ışınlanmış gıdaların tüketimine ilişkin; lisans, izin, tescil, istihdam, kontrol, denetim, ithalat ve ihracata dair esas ve usullerini kapsamaktadır. Yönetmelik hükümlerini Tarım ve Köyişleri Bakanı, Sağlık Bakanı ve Türkiye Atom Enerjisi Kurumu Başkanı yürütmektedir.
Bu yönetmelikte geçen tanımlar;
Böceklenmeyi önlemek: Gıda maddelerinde bulunan böcek, yumurta ve larvalarının canlılık ve
üreme faaliyetlerinin yok edilmesi veya azaltılarak etkisiz hale getirilmesini,
Doz: Işınlanan gıdanın birim kütlesinde absorbladığı radyasyon enerjisinin miktarını, Dozimetri: Doz ve doz hızının kGy/saat olarak standardize edilmiş metotlarla ölçülmesini, Gıda ışınlama: Gıda maddesinin istenilen bir teknolojik amaca ve usulüne uygun olarak yeterli
bir dozda ışınlanmasını,
Gıda ışınlama tesisi: Gıdanın uygun bir ışın kaynağıyla güvenli bir şekilde ışınlanması için
tasarlanmış ve lisanslanarak tescil edilmiş kaynak, donanım ve çalışma sistemlerini içeren bina ve eklerini,
Işınlama lisansı: Işınlama tesisinin tasarım, inşa ve işletilmesi için Türkiye Atom Enerjisi
Kilo Gray (kGy): Işınlanan gıdanın 1 kg’ı başına absorblanan ortalama radyasyon enerjisinin
kilojoule olarak miktarını,
MeV: Milyon elektron volt enerji birimini,
Mikroorganizma: Virüs, bakteri, fungus ve paraziti,
Ortalama doz: Belli kütledeki gıdanın birim hacminde dozimetrelerin yerleştirildiği
noktalardaki yerel yoğunluk ve absorblanan dozların ortalamasıyla bulunan absorblanan doz miktarını; yoğunlukça homojen gıdalarda absorblanan ortalama minimum ve maksimum dozların ortalamasını,
TAEK: Türkiye Atom Enerjisi Kurumunu ifade eder.
Gıda Işınlama Yönetmeliği [11] 5 bölümden oluşmuştur. Ekinde 7 gıda grubunda belirli teknolojik amaçlara göre uygulanmasına izin verilen ışınlama dozlarını gösteren tablo bulunmaktadır (Tablo 1.1). Bölümler;
1. Bölüm: Amaç, Kapsam, Dayanak ve Tanımlar, 2. Bölüm: Gıda Işınlama ve Radyasyon Güvenliği,
3. Bölüm: Gıda Işınlamada Kullanılacak Işın Kaynakları, Gıda Işınlama Tesisleri ve
İstihdam, Lisans, İzin ve Tescil,
4. Bölüm: Işınlanmış Gıdaların Kalite Temin ve Belgelenmesi, 5. Bölüm: Çeşitli ve Son Hükümler.
Gıda Işınlama Yönetmeliğinde Değişiklik Yapılması Hakkında Yönetmelik [12] ‘1999/2/EEC sayılı Işınlanmış Gıda ve Gıda Bileşenleri ile ilgili Üye Ülkelerin Kanunlarının Yaklaştırılması ve 1999/3/EEC sayılı Işınlanmış Gıda ve Gıda Bileşenleri ile ilgili Komisyon Listesinin Oluşturulması’ için Avrupa Parlamentosu ve Konsey Direktifleri esas alınarak Avrupa Birliğine uyum çerçevesinde hazırlanmıştır. Değişiklik Yönetmeliğinde yer alan önemli değişiklikler, tıbbi gözetim altında steril diyet ihtiyacı duyan hastalar için hazırlanan ışınlanmış gıda maddelerinin yönetmelik kapsamında olmadığı, gıda ışınlama için gerekli koşulların ve ortalama absorblanan doz hesaplamalarının Ek 3 ve Ek 4 olarak eklenmesidir.
Gıda ışınlama için gerekli koşullar:
1. Gıda ışınlama sadece aşağıdaki durumlarda uygulanabilir. a) Teknolojik olarak bir ihtiyaç mevcut ise,
b) Sağlık için bir tehlike oluşturmuyorsa ve önerilen koşullarda gerçekleştiriliyorsa, c) Tüketici menfaatleri için uygun ise,
d) Bu işlem, doğru üretim veya tarım uygulamalarının ya da hijyen uygulamalarının
yerini alamaz.
2. Gıda ışınlama sadece aşağıdaki amaçlar için kullanılabilir.
a) Patojen mikroorganizmaların azaltılması ile gıda kaynaklı hastalıkların
azaltılması,
b) Bozulmaya neden olan mikroorganizmaların yok edilmesi ve çürümenin
önlenmesi veya geciktirilmesi ile gıda maddelerinin bozulmasının azaltılması,
c) Filizlenme, çimlenme ve olgunlaşma ile oluşabilecek gıda maddesi kayıplarının
azaltılması,
d) Bitki ya da bitkisel ürünlere zarar veren organizmaların gıda maddesinden
Ortalama absorblanan doz hesaplaması: 1. Dozimetri
Genel Ortalama Absorblanan Doz:
10 kGy veya daha az bir genel ortalama doz ile işlem görmüş gıdaların sağlık yönünden güvenilir olduklarının belirlenmesinde; belirli bir doz aralığındaki radyasyonun yol açtığı tüm radyokimyasal etkilerin doz ile orantılı olduğu varsayılır.
_
Genel Ortalama doz ( D ) malzemenin toplam hacmi üzerinden alınan aşağıdaki integral ile tanımlanır:
_ 1
D = —— ∫ p (x, y, z) d (x, y, z) dV M
Burada;
M : işlem gören örneğin toplam kütlesi p : (x, y, z) noktalarındaki yerel yoğunluk d : (x, y, z) noktalarındaki yerel absorblanan doz
dV: dx, dy, dz; gerçek durumlarda hacim kesrini gösteren son derece küçük hacim elemanı’dır.
Genel ortalama doz, homojen ürünler veya yığın ürünlerin homojen görünür yoğunluğu için, ürünlerin tüm hacmi boyunca, stratejik veya gelişigüzel noktalara yeterli sayıdaki dozimetrelerin dağıtılması ile belirlenebilir. Bu yolla belirlenen doz dağılımından hesaplanan doz değeri, genel ortalama soğurulan dozdur.
Ürün üzerindeki doz dağılım eğrisinin şekli iyi bir şekilde belirlenmiş ise, minimum ve maksimum doz noktaları bilinir. Bir seri ürün örneği üzerindeki bu iki noktanın (minimum ve maksimum doz noktaları) doz dağılımının ölçümlendirilmesi, genel ortalama dozun tahmininde kullanılabilir.
__ __
Bazı durumlarda, ortalama minimum doz (Dmin) ve ortalama maksimum doz (Dmak) değerlerinin ortalama değeri, genel ortalama dozun iyi bir tahmini olur ve aşağıda verilen eşitlik ile hesaplanır.
_ _ Dmak + Dmin Toplam ortalama doz ≈ ___________ 2 _ Dmak ______ oranı 3’ü aşmamalıdır. _ Dmin
Tablo 1.1. Gıda gruplarında belirli teknolojik amaçlara göre uygulanmasına izin verilen ışınlama
dozları [11]
DOZ (kGy)
GIDA GRUBU AMAÇ Minimum Maksimum
Grup 1 - Soğanlar, kökler ve
yumrular Depolama sırasında filizlenme, çimlenme ve tomurcuklanmayı önlemek 0.2
Grup 2 - Taze meyve ve sebzeler (Grup 1’in dışındakiler)
a) Olgunlaşmayı geciktirmek b) Böceklenmeyi önlemek c) Raf ömrünü uzatmak d) Karantina kontrolü (x) 1.0 1.0 2.5 1.0 Grup 3 - Hububat, öğütülmüş
hububat ürünleri, kabuklu yemişler, yağlı tohumlar, baklagiller,
kurutulmuş sebzeler ve kurutulmuş meyveler a) Böceklenmeyi önlemek b) Mikroorganizmaları azaltmak c) Raf ömrünü uzatmak 1.0 5.0 5.0 Grup 4 - Çiğ balık, kabuklu deniz
hayvanları ve bunların ürünleri (taze veya dondurulmuş), dondurulmuş kurbağa bacağı
a) Bazı patojenik mikroorganizmaları azaltmak
b) Raf ömrünü uzatmak
c) Paraziter enfeksiyonların kontrolü
(x) (xx)
5.0 3.0 2.0 Grup 5 - Kanatlı, kırmızı et ile
bunların ürünleri (taze veya dondurulmuş)
a) Bazı patojenik mikroorganizmaları azaltmak
b) Raf ömrünü uzatmak
c) Paraziter enfeksiyonların kontrolü
(x) (xx)
7.0 3.0 3.0 Grup 6 - Kuru sebzeler, baharatlar,
kuru otlar, çeşniler ve bitkisel çaylar
a) Bazı patojenik mikroorganizmaları azaltmak
b) Böceklenmeyi önlemek
(x) 10 (xxx)
1.0 Grup 7 - Hayvansal orijinli
kurutulmuş gıdalar a) Böceklenmeyi önlemek b) Küflerin kontrolü 1.0 3.0
(x) Minimum doz düzeyi belli bir zararlı organizma için belirlenebilir.
(xx) Minimum doz düzeyi gıdanın hijyenik kalitesini temin edecek düzeyde belirlenebilir.
(xxx) 10 kGy’'in üzerindeki maksimum doz düzeyleri, gıdanın tümündeki minimum ve maksimum doz ortalaması 10 kGy’i aşmayacak şekilde uygulanır.
2. İşlemler
2.1. Radyasyon tesisinde bulunan belirlenmiş sınıftaki gıda maddelerinin rutin olarak ışınlanmasından önce ürün hacmi üzerinde doz ölçümleri yapılarak minimum ve maksimum doz noktaları belirlenir. Bu validasyon ölçümleri, ürün yoğunluğu ve geometrisindeki değişimler göz önüne alınarak uygun sayıda (3-5) gerçekleştirilmelidir.
2.2. Ürün geometrisinin veya ışınlama şartlarının değiştirilmesi durumlarında ölçümler tekrarlanmalıdır.
2.3. İşlem sırasında, doz limitlerinin aşılmadığını güvence altına almak için rutin doz ölçümleri yapılmalıdır. Ölçümler dozimetrelerin, minimum ve maksimum doz noktalarına veya bir referans noktaya yerleştirilmeleri ile yapılmalıdır. Referans noktadaki doz, minimum ve maksimum doz ile kantitatif olarak ilişkili olmalıdır. Referans nokta, ürün üzerinde veya içerisinde doz değişimlerinin düşük olduğu uygun bir yerde olmalıdır.
2.4. Rutin doz ölçümleri her partide ve üretim süresince düzenli aralıklarla gerçekleştirilmelidir. 2.5. Akışkan, paketlenmemiş malzemelerin ışınlandığı durumlarda minimum ve maksimum doz yerleri belirlenemez. Böyle durumlarda bu doz uç değerlerinin (Dmin ve Dmak) belirlenmesi için tesadüfi dozimetre örneklemesi ile tespit edilir.
2.6. Doz ölçümleri kabul edilmiş dozimetre sistemleri kullanılarak yürütülmelidir ve ölçümler birincil standardlara göre izlenebilir olmalıdır.
2.7. Işınlama süresince aşağıda belirtilen tesis parametreleri kontrol edilmeli ve sürekli kayıt edilmelidir.
Radyonüklit tesisleri için;
• Ürün taşıma hızı veya radyasyon alanında geçen süre,
• Kaynağın doğru pozisyonda olduğunu gösteren bilgi, Hızlandırıcı tesisler için;
• Tesisin ürün taşıma hızı ve enerji seviyesi,
• Elektron akımı ve tarayıcı genişliği bilgileridir.
Gıda Işınlama Yönetmeliğinde Değişiklik Yapılması Hakkında Yönetmelikte [12] 12. maddenin (f) bendi ‘Işınlama işleminin Ek-3’e uygun olarak yapılan kontrolünde, dozimetrik kontroller ve kayıtlarında; limitler, en düşük ve en yüksek değerler, absorblanan doz ve iyonlaştırıcı radyasyon tipi’ şeklinde değiştirilmiştir.
1.2. IŞINLANMIŞ GIDA TİCARETİNDE KÜRESEL DURUM
Şu anda ışınlanmış gıda miktarı, toplam üretim içinde küçük bir oran olarak görülmesine rağmen hızla artmaktadır. Otuz beş ülkede yüze yakın gıda ışınlama tesisi faaliyet göstermektedir. Elliden fazla ülkede gıda ışınlama bir veya birden fazla gıda için veya bir gıda sınıfı için kabul edilmiştir. Küresel olarak ışınlanmış gıdaların toplam miktarı 2000 yılında 250,000 tonun üzerinde gerçekleşmiştir. Bunun yaklaşık % 85’ini ABD, Belçika, Çin, Fransa, Güney Afrika, Hollanda ve Japonya gerçekleştirmiş olup, her bir ülkede ışınlanmış gıda miktarı 10.000 tonun üzerindedir. Geri kalan % 9’luk üretimi Almanya, Arjantin, Bangladeş, Brezilya, Çek Cumhuriyeti, Çin, Danimarka, Finlandiya, Güney Kore, Hırvatistan, İngiltere, İsrail, Küba, Macaristan, Malezya, Norveç, Peru, Polonya, Tayland ve Yugoslavya sağlarken (her bir ülkede <3,000 ton), son % 6’lık üretimi ise Endonezya, Kanada ve Meksika gerçekleştirmiştir (her bir ülkede >3,000 ton). 2001 yılı rakamlarına göre ise 30’dan fazla ülkede gıda ışınlamanın ticari uygulaması gerçekleşmiş ve ışınlanmış gıda hacmi yaklaşık 300,000 tona ulaşmıştır [14].
Işınlanan ürünler içinde önemli bir yer tutan baharat ve sebze özütlerinin miktarı 1990 yılında yaklaşık 5,000 ton iken bu rakam küresel ölçekte, 1997 yılında 60,000 tona ulaşmıştır. 2001 yılı verilerine göre ise baharat ve kurutulmuş sebze çeşnilerinin 20’den fazla ülkede ticari olarak ışınlanması gerçekleşmiş ve küresel üretim yıllık 100,000 tona ulaşmıştır.
Işınlanan gıda miktarının her gün arttığı Çin’de ise, sadece sarımsak göz önüne alındığında, 1995-1998 yılları arasında, yaklaşık 160,000 ton ürün ışınlanarak tüketime sunulmuştur. Gıda ışınlama konusunda deneyimli ilk ülkelerden birisi olan Rusya’da, Odesa limanında her yıl ithal edilen yaklaşık 400,000 ton tahıl ışınlanmaktadır [14].
Işınlama tesisi ve buna paralel olarak ışınlanan gıda miktarının hızla arttığı ABD’de, Ocak 2000 rakamlarına göre, yaklaşık 44,000 ton baharat ve sebze çeşnileri, 680 ton meyve ve sebze, 227 ton taze ve dondurulmuş tavuk eti ışınlanmıştır [14]. ABD’de ışınlanmış kıyma ve tropikal meyveler artan sayıdaki markette (Ocak 2003’te 5,000 den fazla) yer almaktadır. 2002 yılında ABD’de belli başlı hazır gıda zincirleri ışınlanmış hamburger satışına başlamışlardır [14].
Gelişmekte olan ülkelerde taze ürün, önem kazanan ihraç alanıdır ve sağlık tedbiri olarak ışınlamanın en önemli potansiyel uygulamalarından biridir. Işınlama, bakteri ve parazit kontaminasyonunun neden olduğu uluslararası salgınlar sonucu gıda güvenliği açısından önemli hale gelmiştir. Işınlama ihraç ve ithalat yapan ülkeler açısından halk sağlığında gelişmeler sağlayacaktır. Taze ürünlerde fitosanitari amaçlı ışınlama, ticareti etkileyecek bir uygulamadır. 2005 yılında, Brezilya yalnız 115 bin ton mango ihracatından 76 milyon dolar kazanmıştır [15]. Uluslararası pazarda bitki sağlığı bariyerlerinden dolayı maddi zarara uğrayan yetiştirici ve ihracatçılarının önünü açmak için Brezilya 2006 yılında ışınlamanın fitosanitari amaçla
tedbiri olarak ışınlanmış taze ürünler için 1 kGy’den düşük ışınlama uygulaması, ticarette yeni olanaklar sağlayabilir. Ancak taze gıda kalitesine etkileri konusunda daha fazla inceleme ve araştırmaların yapılmasına ihtiyaç duyulabilir.
1.3. TÜRKİYE’DE IŞINLANMIŞ GIDALARIN TİCARETİ
Ülkemizde ve dünyada endüstriyel alanda ilk tahıl ışınlama tesisi 1967 yılında İskenderun’da kurulmuştur. Türkiye Cumhuriyeti Devleti ve Birleşmiş Milletler Gelişme Programı (UNDP) arasında yapılan anlaşma çerçevesince kurulan 30-50 ton/saat kapasiteli ve 100.000 Ci Co-60 kaynağı içeren bu tesis, karşı görüşler sonucunda lisans alamadan 1968 yılında sökülerek ülke dışına taşınmıştır.
Türkiye’de iki adet gama ışınlama tesisi bulunmaktadır. Türkiye’de ilk ışınlama tesisi 1992 yılında, Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı ve Birleşmiş Milletler Gelişme Programının desteği ile Türkiye Atom Enerjisi Kurumu tarafından Sarayköy/Ankara’da kurulmuştur. Tesiste, 1993 yılında tıbbi malzeme sterilizasyonu ve 20.03.2007 tarihinden itibaren de gıda ışınlama hizmeti verilmeye başlanmıştır. Özel sektörde ilk ticari amaçlı ışınlama tesisi 1995 yılında Çerkezköy/Tekirdağ’da faaliyete başlamıştır. Bu tesis, 27.03.2002 tarihinde 7 gıda grubu için ‘Gıda Işınlama Ruhsatını’ almıştır ve şu anda ticari olarak gıda ışınlamaktadır. Türkiye’de çoğunluğu baharat olmak üzere yılda ortalama 3,000 ton çeşitli gıda ışınlanmaktadır. İhracat amaçlı en fazla ışınlanan gıda grupları baharat ve su ürünleridir. Işınlanmış gıda ambalajı üstünde Gıda Işınlama Yönetmeliği [11] gereği, gıdaların ışınlandığını gösteren radura sembolü ve ‘Işınlanmıştır’ yazısı bulunmaktadır. Avrupa Komisyonu’nun 1999/2/EC Direktifine göre Avrupa Birliği üyesi ülkelere ışınlanmış gıda ihracatı yapabilmek için ışınlama yapılan tesisin Avrupa Birliği tarafından onaylanması gereklidir. Avrupa Komisyonu, 7 Ekim 2004’te özel sektördeki ışınlama tesisine gıda ışınlaması için onay vermiştir. Komisyonun kararı, Avrupa Komisyonunun Resmi Gazetesinde yayımlanmıştır [17].
KAYNAKLAR
1 World Trade Organization, http://www.wto.org, What is the WTO? 31 July 2006.
2 International Codex General Standard for Irradiated Food (CX STAN 106-1983), FAO/WHO Codex Alimentarius Commission.
3 Revised Codex General Standard for Irradiated Foods (CX STAN 106-1983, Rev.1-2003) FAO/WHO Codex Alimentarius Commission.
4 International Code of Practice for Radiation Processing of Food (CAC/RCP 19-1979), FAO/WHO Codex Alimentarius Commission.
5 Revised Recommended International Code of Practice for Radiation Processing of Food (CAC/RCP 19-1979, Rev.1-2003). FAO/WHO Codex Alimentarius Commission.
6 International Standard for Phytosanitary Measures (ISPM-18, 2003) - Guidelines for the Use of Irradiation as a Phytosanitary Measure. FAO, Secreteriat of International Plant Protection Convention.
7 Codex General Standard for Labelling of Prepacked Food (CX STAN1-1985, Rev 1-1991, Rev.2-1999) FAO/WHO Codex Alimentarius Commission.
8 Recommended International Code of Practice- General Principles of Food Hygiene (CAC/RCP 1-1969, Rev.3-1997). FAO/WHO Codex Alimentarius Commission.
9 Directive 1999/2/EC of the European Parliament and of the Council on the Approximation of the Laws of the Member States Concerning Foods and Food Ingredients Treated with Ionising Radiation. 22 February 1999 , Official Journal of the European Communities.
10 International Atomic Energy Agency, http://www.iaea.org/icgfi, 24 August 2004. 11 Gıda Işınlama Yönetmeliği, 6/11/1999 tarihli ve 23868 sayılı Resmî Gazete.
12 Gıda Işınlama Yönetmeliğinde Değişiklik Yapılması Hakkında Yönetmelik, 15/10/2002 tarihli ve 24907 sayılı Resmî Gazete.
13 Gıda Işınlama Yönetmeliğinde Değişiklik Yapılmasına Dair Yönetmelik, 19/12/2003 tarihli ve 25321 sayılı Resmî Gazete.
14 IAEA/Thematic Planning Meeting on Irradiation as a Sanitary and Phytosanitary Treatment for Food in the New Millennium. 6-10 May 2002. Vienna, Austria.
15 Fernando Costa, Brazilian Ministry of Agriculture Coordinator of Vegetable Transport Inspection. Food Irradiation Update, July 2006.
16 New Phytosanitary Rules in Brazil (June 26, 2006) accessed at www.freshplaza.com
17 COMMISSION DECISION of 7 October 2004 Amending Decision 2002/840/EC Adopting the List of Approved Facilities in Third Countries for the Irradiation of Foods. Official J. of European Commission.
BÖLÜM 2
GIDA IŞINLAMA VE PROSES KONTROL Zati ÜNAL, Doç. Dr. İbrahim TÜKENMEZ 2.1. GİRİŞ
Gıda kaynaklı hastalıklara neden olan organizmaların kontrolü ve bozulma sonunda gıda kaybını azaltmak için uygulanan alternatif teknolojilerden birisi de gıda ışınlanmadır. Gıda ışınlamanın başlangıcı Röntgen’in 1895’te X ışınlarını ve Becquerel’in 1896’da radyoaktiviteyi bulmalarına kadar dayanmaktadır. 1896 yılında iyonlaştırıcı radyasyonun gıdalardaki mikroorganizmaları öldürmek için kullanılabileceği öngörülmüştür. İlk olarak 1921 yılında ABD’nde B. Schuertz etteki Trichinella spiralis parazitini X ışınları kullanarak öldürmek için patent almıştır. Bugün gıdaların ışınlanması tüm dünya tarafından bilinen bir teknolojidir.
Gıdaların ışınlanması, paketli ya da yığın olarak ürünün belirli bir süre ile kontrol edilebilir iyonlaştırıcı radyasyona maruz bırakılması işlemidir. Işınlama, ısıtma veya dondurma gibi hiçbir kimyasal kalıntı bırakmayan fiziksel bir işlemdir. İşlem, ışınlama süresi ne olursa olsun gıdalarda herhangi bir radyoaktiviteye neden olmaz. Bu teknoloji, işlem sırasında neredeyse hiçbir sıcaklık artışına neden olmadığı için ‘soğuk’ işlem olarak adlandırılır. Bu nedenle dondurulmuş veya ısıya duyarlı gıdalarda da uygulanabilir. Ayrıca gıda ışınlama değişik amaçlarla, çok değişik şekil ve boyutlardaki bir çok gıdaya uygulanabilen geniş spektrumlu bir teknolojidir. Günümüzde çeşitli radyasyon kaynaklarının kullanıldığı tesislerde gıda maddelerinin ışınlanması devam etmektedir.
2.2. İYONLAŞTIRICI RADYASYON KAYNAKLARI
İyonlaştırıcı radyasyonun bir çok türü vardır. Bu tür radyasyonlar, atomlardan ve moleküllerden elektron kopararak onları iyon olarak adlandırılan elektriksel olarak yüklü yapılar haline dönüştürdüğü için iyonlaştırıcı radyasyon olarak adlandırılırlar. İyonlaştırıcı radyasyonlar, alfa (α), beta (β), gama (γ), X ışını ve nötron (n) lardır. Fakat bunlardan sadece gama ışınları, x ışınları ve hızlandırılmış elektron demetleri gıdaların ışınlanması için kullanılmaktadır. Bunlardan X ışınları ve hızlandırılmış elektron demetleri, üreteç makinalardan elde edilirken, gama ışınları radyoaktif izotopların bozunumu sırasında yayınlanırlar. Gıdalara uygulanabilen iyonlaştırıcı olmayan radyasyonlar ise mikrodalga, kızılötesi ve görünür ışıktır.
Kararsız yapıdaki radyoaktif izotoplar kararlı hale geçebilmek için belirli enerjiye sahip bir yada birkaç radyasyon türü yaymak durumundadırlar. Bir radyoaktif atom bozunuma uğradığında başka bir atoma dönüşür ve bu bozunum sonucu oluşan ürün bir çok durumda farklı bir elementtir. Bu ürün kararlı veya kararsız olabilir. Eğer ürün (izotop) kararlı ise artık radyoaktiflikten söz edilemez. Ürün kararsız ise kararlı hale gelinceye kadar bozunuma uğrayarak radyasyon yayar. Bu sıra bozunum zinciri olarak bilinir. Örnek olarak yapay bir radyoaktif izotop olan Kobalt-60’ın (Co-60) bozunum şeması Şekil 2.1’de verilmiştir. Co-60 radyoizotopu, kararlı Co-59 izotopunun reaktörlerde nötron ile bombardıman edilmesi sonrasında bir nötron yakalayarak Co-60’a dönüşmesi ile elde edilir. Co-60, beta ve gama radyasyonu yayarak kararlı bir izotop olan Ni-60’a dönüşür ve artık radyoaktiflikten söz edilmez. Radyoizotopların aktivitelerinin yarıya düşmesi için geçen süreye yarı ömür (T1/2) denir. Bazı radyoizotopların yaydığı radyasyon ve yarı ömürleri Tablo 2.1’de verilmiştir.
27Co60 T1/2 = 5,26 yıl β -β- γ1 = 1.17 MeV β- γ2 = 1.33 MeV 28Ni60
Şekil 2.1. Co-60 radyoizotopunun bozunum şeması
Tablo 2.1. Bazı radyoaktif izotopların yaydığı radyasyon
türü ve yarı ömürleri
Radyoaktif izotop Yaydığı radyasyon Yarı ömür
Kobalt 60 β, γ 5,26 yıl Sezyum 134 β, γ 2,05 yıl Sezyum 137 β, γ 30,2 yıl İyot 131 β, γ 8,06 gün Polonyum 218 α 3 dakika Uranyum 234 α, γ 247.000 yıl
Uranyum 238 α, γ 4,5 milyar yıl
2.2.1. Alfa Radyasyonu
Radyoaktif izotopların çekirdeklerinden yayınlanan 2 nötron ve 2 protondan oluşan parçacıkların oluşturduğu radyasyondur. Bu parçacıklar He atomunun çekirdeği ile özdeştir. Yüklü ve ağır olmaları nedeni ile içinden geçtikleri ortamla yoğun etkileşmeye girerler ve bunun sonucunda enerjilerini kısa mesafelerde kaybederler.
Şekil 2.2. Alfa bozunumu
Alfa radyasyonunu durdurmak için ince bir kağıt yeterlidir. Bu özelliğinden dolayı dış ışınlanmalar açısından risk oluşturmaz ancak alfa radyasyonu yayan radyoizotopların vücut içine alınmaları sonucunda oluşan iç ışınlanmalar son derece risklidir (Şekil 2.2).
2.2.2. Beta Radyasyonu Şekil 2.3. Beta ışınımı 2.2.3. Gama Radyasyonu Şekil 2.4. Gama ışınımı 2.2.4. X-Işınları Şekil 2.5. X ışınları
Radyoaktif atomların çekirdeklerinden yayınlanan pozitif veya negatif yüklü elektronların oluşturduğu radyasyondur. Beta parçacıklarının da yükü ve kütlesi vardır (kütleleri alfa parçacıklarına göre son derece küçüktür). Giricilikleri alfa radyasyonuna göre çok daha yüksektir. Havada bir kaç metre ilerlerler (Şekil 2.3).
Bir radyoaktif bozunma sonrasında çekirdek genellikle uyarılmış durumdadır. Bu da oluşan yeni çekirdeğin kararlı duruma gelmesi için yayması gereken enerjinin olduğu anlamına gelir. Bu enerji, gama ışınları adı verilen elektromanyetik dalgalar halinde dışarıya yayınlanır (Şekil 2.4).
Isıtılan flamandan yayınlanan elektronların yüksek potansiyel farklar altında hızlandırılarak tungsten gibi hedef metallere çarptırılması sonucunda elde edilen elektromanyetik bir radyasyon türüdür. Gama ışınları gibi giriciliği çok yüksektir (Şekil 2.5).
2.2.5. Nötronlar
Şekil 2.6. Nötron yayınımı 2.3. BİRİMLER
2.3.1. Aktivite (A)
Radyoaktif atomun birim zamanda bozunuma uğrama hızının ölçüsüdür. Aktivite birimleri, Curie (Ci) ve Becquerel (Bq)’dir. SI birim sisteminde 1 Bq = 1 parçalanma / saniye’dir. 1 Ci ise bir saniyede 3,7.1010 parçalanmaya eşittir. Yani 1Ci = 3,7.1010 Bq’dir.
2.3.2. Işınlama (X)
Normal şartlar altında 1 kg havada 2,58.10-4 Coulomb’luk (C) (+) ve (–) yüklü iyon oluşturan gama veya X ışını radyasyonudur. Birimi Röntgen (R) veya C/kg’dır. Belirtildiği gibi sadece gama ve X ışınlarının havada oluşturdukları iyonizasyonun bir ölçüsüdür.
2.3.3. Soğurulmuş Doz (D)
Işınlanan madde tarafından birim kütle başına soğurulan enerji miktarıdır. SI birim sisteminde soğurulmuş doz birimi Gray (Gy) dir ve 1 Joule/kg’a eşittir. Kullanılan eski birim raddır (radiation absorbed dose). 100 rad = 1 Gy = 1 Joule/kg
2.3.4. Doz Eşdeğeri (H)
Radyasyon enerjisinin soğurulduğu ortam canlı doku olduğu zaman, soğurulan doz ile oluşturduğu biyolojik etki arasında bir ilişki kurulmalıdır. Çünkü soğurulan doz aynı olsa da radyasyon türü farklı ise canlı dokuda meydana getirecekleri hasar farklı olacaktır. Bu amaçla Doz Eşdeğeri kavramı kullanılır. Doz Eşdeğeri, iyonlaştırıcı radyasyonun canlı dokularda oluşturdukları hasarların ölçüsü olan ve kalite faktörü adı verilen birimsiz bir katsayı (Q) ile soğurulmuş dozun çarpımı sonucu elde edilir. Yani basit olarak H = DxQ. Çeşitli radyasyon türlerinin kalite faktörleri Tablo 2.2’de verilmiştir. Birimi SI sisteminde Sievert (Sv)’dir. Eskiden kullanılan birim ise rem’dir. 100 rem = 1 Sv = 1 Joule/kg.
Tablo 2.2. Radyasyon türlerinin kalite faktörleri
Radyasyon Türü KaliteFaktörü (Q)
Gama, X ışını ve elektronlar 1
Proton ve nötronlar 10
Alfa 20
Nötronlar, ağır bir çekirdeğin yine nötronla bombardıman edilmesi sonucu ikiye bölünmesi yani fisyon sonucu yayınlanırlar. Nötronlar elektriksel olarak yüksüzdürler ve giricilikleri çok yüksektir (Şekil 2.6).
