T.C.
SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
KEKİK VE ŞERBETÇİ OTU İÇEREN YENİLEBİLİR FİLMLERİN
HAMBURGERLERİN BAZI MİKROBİYAL VE FİZİKOKİMYASAL ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE
ETKİSİ
Hatice Sena OLCAY YÜKSEK LİSANS TEZİ Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı
Aralık-2019 KONYA Her Hakkı Saklıdır
iv ÖZET
YÜKSEK LİSANS TEZİ
KEKİK VE ŞERBETÇİ OTU İÇEREN YENİLEBİLİR FİLMLERİN HAMBURGERLERİN BAZI MİKROBİYAL VE FİZİKOKİMYASAL
ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİSİ
Hatice Sena OLCAY
Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı
Danışman: Prof. Dr. Cemalettin SARIÇOBAN
2019, 63 Sayfa Jüri
Prof. Dr. Cemalettin SARIÇOBAN Prof. Dr. Mustafa KARAKAYA Dr. Öğretim Üyesi Durmuş SERT
Bu çalışmada, hamburger köftesinin bazı fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik özellikleri üzerine doğal antimikrobiyal madde olarak kekik ve şerbetçi otu sıvı ekstresi içeren yumurta akı proteini bazlı yenilebilir filmlerin etkisi incelenmiştir. Bu amaçla, hamburger köfteleri 5 farklı muamele grubuna; antimikrobiyal madde ve film bulundurmayan kontrol grubu (K), antimikrobiyal madde içermeyen film (YAP), %5 kekik (Thymus vulgaris L.) ekstraktlı film (KE), %5 şerbetçi otu (Humulus lupulus L.) ekstraktlı film (ŞE) ve antimikrobiyal maddelerin sinerjist etkisinin belirlenmesi amacıyla %2.5 kekik ekstraktı + %2.5 şerbetçi otu ekstraktlı film (KŞO) grupları şeklinde ayrılmıştır. Tüm örnekler 4 ℃’de 7 gün boyunca depolanmış ve depolamanın 1., 4. ve 7. günlerinde örneklerin renk, pH ve mikrobiyolojik analizleri yapılmıştır. Ayrıca 0. gün hammaddenin kimyasal kompozisyonunu belirlemek amacıyla nem, yağ, protein ve kül içerikleri belirlenmiş ve hazırlanan yenilebilir filmlerin renk ve kalınlık değerleri ölçülmüştür.
Araştırmada kullanılan dana kıyma; %65 nem, %15.60 yağ, %18.29 protein ve %1.21 kül içeriğine sahiptir. Yenilebilir filmlerin renk değerleri incelendiğinde, ekstrakt ilavesinin filmlerde L* değerini düşürdüğü, a* ve b* değerlerini ise artırdığı tespit edilmiştir; kalınlık değerleri incelendiğinde, gerek ekstraktsız gerekse ekstraktlı filmlerin kalınlıklarının birbirlerine yakın sonuçlar verdiği, ekstrakt ilavesinin filmlerde kalınlığı bir miktar artırdığı gözlemlenmiştir.
Mikrobiyoloji analizi sonuçlarına göre, örneklerin ortalama toplam mezofil aerob bakteri, maya-küf, koliform grup bakteri, Staphylococcus spp. ve Pseudomonas spp. sayılarının sırasıyla 6.12-8.43 log10kob/g, 2.50-5.46 log10kob/g, 4.87-7.35 log10kob/g, 4.15-6.17 log10kob/g ve 6.10-9.22 log10kob/g
arasında değiştiği tespit edilmiştir. Renk analizi sonuçlarına göre, örneklerin ortalama L*, a* ve b* değerlerinin sırasıyla 34.85-43.98, 9.71-16.09 ve 3.95-11.94 arasında değiştiği belirlenmiştir. pH analizi sonuçlarına göre, örneklerin ortalama 5.41-6.80 arasında pH değerlerine sahip olduğu belirlenmiş olup, kontrol grubu hariç diğer gruplar birbirlerine yakın değerlere sahipken, kontrol grubunun depolamayla birlikte pH değerinin sürekli yükseldiği ve depolamanın son günü 6.80 ile en yüksek seviyeye ulaştığı tespit edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Hamburger köftesi, Kekik ekstraktı, Şerbetçi otu ekstraktı, Yenilebilir film, Yumurta akı proteini
v ABSTRACT
MS THESIS
THE EFFECT OF EDIBLE FILMS CONTAINING THYME AND HOPS ON SOME MICROBIAL AND PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES OF
HAMBURGERS
Hatice Sena OLCAY
THE GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCE OF SELÇUK UNIVERSITY
THE DEGREE OF MASTER OF SCIENCE IN FOOD ENGINEERING
Advisor: Prof. Dr. Cemalettin SARIÇOBAN 2019, 63 Pages
Jury
Prof. Dr. Cemalettin SARIÇOBAN Prof. Dr. Mustafa KARAKAYA
Asst. Prof. Dr. Durmuş SERT
In this study, the effect of edible films based on egg white protein containing thyme and hops liquid extract as a natural antimicrobial agent on some physical, chemical and microbiological properties of hamburger patty were investigated. For this purpose, hamburger patties were divided into 5 different treatment groups; antimicrobial substance and film-free control group (K), antimicrobial substance-free film (YAP), 5% thyme (Thymus vulgaris L.) extract added film (KE), 5% hops (Humulus lupulus L.) extract added film (ŞE) and 2.5% thyme extract + 2.5% hops extract added film (KŞO) groups to determine the synergist effect of antimicrobial agents. All samples were stored for 7 days at 4 ℃ and color, pH and microbiological analyzes of the samples were made on the 1st, 4th and 7th days of storage. In addition, moisture, fat, protein and ash contents were determined in order to determine the chemical composition of raw material on day zeroth and the color and thickness values of the prepared edible films were measured.
The minced beef used in the research; it has 65% moisture, 15.60% fat, 18.29% protein and 1.21% ash content. When the color values of edible films were examined, it was found that the addition of extract decreased L* value and increased a* and b* values in the films; when the thickness values were examined, it was observed that the thicknesses of the films with and without extracts yielded similar results and that the addition of the extract increased the thickness in the films.
According to the results of the microbiology analysis, average total mesophile aerob bacteria, yeast-mold, coliform group bacteria, Staphylococcus spp. and Pseudomonas spp. the number of 6.12-8.43 log10cfu/g, 2.50-5.46 log10cfu/g, 4.87-7.35 log10cfu/g, 4.15-6.17 log10cfu/g and 6.10-9.22 log10cfu/g were
found to vary between. According to the results of the color analysis, the mean L*, a* and b* values of the samples varied between 34.85-43.98, 9.71-16.09 and 3.95-11.94, respectively. According to the results of the pH analysis, it was determined that the samples had pH values between 5.41-6.80 on average, while the other groups had similar values except the control group, it was found that the pH value of the control group increased continuously with storage and reached the highest level with 6.80 on the last day of storage.
vi ÖNSÖZ
Tez çalışmamın her aşamasında bilgi ve tecrübesi ile bana yol gösteren, karşılaştığım her zorlukta yardımını ve hoşgörüsünü esirgemeyen değerli danışman hocam Sayın Prof. Dr. Cemalettin SARIÇOBAN’a, bilgi ve desteği ile her zaman yanımda olan Sayın Prof. Dr. Mustafa KARAKAYA’ya, tezimin laboratuvar aşamasında yardımlarını gördüğüm Arş. Gör. Dr. Talha DEMİRCİ, Gıda Yüksek Müh. Alime CABİ, Gıda Müh. Eda ALAGÖZ, Gıda Müh. Esra Sümeyye ERTÜRK ve Gıda Müh. İlkay ÇELİK’e ve tüm öğrenim hayatım boyunca beni her zaman destekleyip yanımda olan, haklarını hiçbir zaman ödeyemeyeceğim aileme en içten teşekkürlerimi sunarım.
Hatice Sena OLCAY KONYA-2019
vii İÇİNDEKİLER ÖZET ... iv ABSTRACT ...v ÖNSÖZ ... vi İÇİNDEKİLER ... vii SİMGELER VE KISALTMALAR ... ix 1. GİRİŞ ...1 2. KAYNAK ARAŞTIRMASI ...4
2.1. Yenilebilir Film ve Kaplamalar ...4
2.1.1. Polisakkarit bazlı yenilebilir film ve kaplamalar ...6
2.1.2. Lipit bazlı yenilebilir film ve kaplamalar ...7
2.1.3. Protein bazlı yenilebilir film ve kaplamalar ...8
2.1.4. Kompozit filmler ... 10
2.1.5. Plastikleştiriciler ... 10
2.2. Bitki Uçucu Yağları ve Ekstraktlarının Antimikrobiyal Etkileri ... 12
2.2.1. Kekik (Thymus vulgaris L.) ... 15
2.2.2. Şerbetçi otu (Humulus lupulus L.) ... 16
2.3. Et ve Et Ürünlerinde Antimikrobiyal Ambalaj Uygulamaları ... 17
3. MATERYAL VE YÖNTEM ... 26
3.1. Materyal ... 26
3.1.1. Et ... 26
3.1.2. Yenilebilir film materyali ... 26
3.1.3. Antimikrobiyal maddeler ... 26
3.2. Yöntem ... 26
3.2.1. Kekik sıvı ekstresi ve yenilebilir film üretimi ... 26
3.2.2. Yenilebilir filmlerin hamburger köftesi örneklerine uygulanması ve deneme planı ... 27
3.2.3. Nem tayini ... 28
3.2.4. Yağ tayini ... 28
3.2.5. Protein tayini... 29
3.2.6. Kül tayini ... 29
3.2.7. Yenilebilir filmlere uygulanan analizler ... 29
3.2.8. Renk tayini... 29
3.2.9. pH tayini ... 30
3.2.10. Mikrobiyolojik analizler ... 30
3.2.11. İstatistiki analizler ... 32
4. ARAŞTIRMA SONUÇLARI VE TARTIŞMA ... 33
viii
4.2. Yenilebilir Filmlerin Renk ve Kalınlık Değerleri ... 33
4.3. Renk Analizi Sonuçları ... 35
4.4. pH Sonuçları ... 37
4.5. Mikrobiyolojik Analiz Sonuçları ... 39
4.5.1. Toplam mezofil aerob bakteri sayısı ... 39
4.5.2. Maya-küf sayısı... 41
4.5.3. Koliform grup bakterilerin sayısı ... 43
4.5.4. Staphylococcus spp. sayısı ... 45 4.5.5. Pseudomonas spp. sayısı ... 47 5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER ... 50 5.1 Sonuçlar ... 50 5.2 Öneriler ... 52 KAYNAKLAR ... 53 ÖZGEÇMİŞ... 63
ix SİMGELER VE KISALTMALAR Simgeler a* : Kırmızılık b* : Sarılık dk : Dakika g : Gram L* : Parlaklık ml : Mililitre mm : Milimetre N : Normalite Kısaltmalar
cfu : Colony Forming Unit
K : Antimikrobiyal Madde ve Film Bulundurmayan Kontrol Grubu KE : %5 Kekik Ekstraktlı Film
kob : Koloni Oluşturan Birim
KŞO : %2.5 Kekik Ekstraktı + %2.5 Şerbetçi Otu Ekstraktlı Film NaOH : Sodyum Hidroksit
rpm : Revolutions per Minute spp. : Türler
ŞE : %5 Şerbetçi Otu Ekstraktlı Film TMAB : Toplam Mezofil Aerob Bakteri
1. GİRİŞ
Ambalaj; genel olarak bir ürünün fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik olarak dış etkilerden korunmasını sağlayan, taşıma, muhafaza ve pazara sunulması da dâhil olmak üzere o ürünün üretiminden tüketimine kadar geçen süre içerisinde niteliklerinin değişmesini tamamen veya kısmen önleyerek, renk ve şekil itibariyle tüketicinin ilgisini çeken, satılmasını kolaylaştıran ve aynı zamanda teşvik eden bir örtüdür (Karakaya, 2016). Gıda sanayiinde gerek işlenmiş gerekse taze tüketilen gıdaların uygun bir şekilde ambalajlanması; gıdaların tahmin edilen raf ömürleri süresince uygun koşullarda muhafaza edilerek kayıplarının engellenmesi ve kalitesinin korunması açısından büyük bir zorunluluktur. Gıda kayıplarını azaltmak ve gıda güvenliğini sağlamak için uygun metot ve ambalaj materyalinin seçimi, gıda ambalajlamanın her zaman odak noktası olmuştur (Özdemir ve Floros, 2004).
Artan tüketici talepleri ve yasal gereklilikler, gıda ticaretinin küreselleşmesi ve gıda güvenliği konusundaki gelişmeler ambalaj endüstrisinin kendisini geliştirmesine yol açmıştır (Kerry ve ark., 2006). Geleneksel ambalajlama yöntemlerinde gıdalar sadece ısı, ışık, nem, oksijen ve basınç gibi dış faktörlere karşı korunmaktadır. Bu nedenle geleneksel ambalaj materyalleri gıdalara karşı mümkün olduğunca inert konumdadır. Bu durum ambalaj ve gıda arasındaki etkileşimleri kısıtlı hale getirmektedir (Restuccia ve ark., 2010). Sadece koruma fonksiyonuna sahip olan pasif ambalajlama tekniklerinin yerini gıdanın raf ömrü süresince muhafazasını, çevreye olan atık oranlarının azaltılmasını sağlayan ve satılmasını kolaylaştıran yeni ambalajlama teknolojileri almaya başlamıştır (Delikanlı ve Özcan, 2014). Bu teknolojiler arasında ürünü çevresinden aktif bir şekilde muhafaza eden ve ambalajlamanın temel fonksiyonuna değer ilavesi yapan, yaşayan bir ambalaj şekli de denilen aktif ambalajlama, gıda ve ambalajlama teknolojileri alanlarında araştırmaların yoğunlaştığı konuların başında gelmektedir (Suppakul ve ark., 2003). Genel olarak aktif ambalajlamada; gıdanın raf ömrünü uzatmak, gıda güvenliğini ve duyusal özelliklerini kaliteyi de koruyarak geliştirmek amacıyla gıda, ambalaj materyali ve çevre atmosferi arasındaki ilişkiye dayanan bir yaklaşım uygulanmaktadır (Cha ve Chinnan, 2004).
Aktif ambalajlama; gıdanın kalitesini korurken raf ömrünü uzatmak, gıda güvenliğini geliştirmek ve gıdanın duyusal özelliklerini sürdürmek amacıyla ambalaj içi koşulların değiştirilmesine dayanan bir ambalajlama sistemidir (Quintavalla ve Vicini, 2002). Ambalaj, çevresel faktörlere karşı inert bir engel olmaktan ziyade gıda
muhafazasında istenen bir görevi yerine getirdiğinde “aktif” olarak adlandırılabilir (Hutton, 2003). Ambalajlama sisteminin performansını artırıp, belirtilen görevi gerçekleştirmek amacıyla gıda katkı maddesi olarak kullanımlarına izin verilen aktif bileşenler kullanılmaktadır (Floros ve ark., 1997). Bu aktif bileşenler ambalaj materyaline veya ambalaj tepe boşluğuna bilinçli bir şekilde ilave edilmektedir (Robertson ve ark., 2012). Aktif bileşenler ürüne ve ürünün bulunduğu ortama hedef maddeleri salgılama veya üründen ve ürünün bulunduğu ortamdan hedef maddeleri absorbe etme görevi taşımaktadırlar (Sivertsvik ve ark., 2007). Bu doğrultuda, aktif ambalajlama sistemleri çalışma prensiplerine göre “aktif emici-tutucu sistemler” ve “aktif salıcı-yayıcı sistemler” olmak üzere ikiye ayrılmaktadır (Üçüncü, 2007). Aktif tutucu sistemlerde oksijen, karbondioksit, nem, etilen, aroma ve koku tutucular kullanılırken, aktif yayıcı sistemlerde ise karbondioksit, etilen, aroma ve koku, etanol, antimikrobiyal ve antioksidan yayıcılar kullanılmaktadır (Karagöz ve Demirdöven, 2017).
Aktif ambalajlama çeşitlerinden biri olan antimikrobiyal ambalajlama özellikle kırmızı et, kanatlı etleri ve su ürünleri için uygun bir muhafaza yöntemidir (Suppakul ve ark., 2003). Et ve et ürünlerinde mikrobiyolojik bozulmalar, genellikle mikrobiyal bulaşma ve ürün yüzeyinde meydana gelen mikrobiyal gelişmeden kaynaklanmaktadır. Antimikrobiyal maddeler kullanılarak yüzeydeki mikrobiyal gelişimin sınırlandırılmasıyla ve/veya engellenmesiyle, et ve et ürünlerinin raf ömürlerinin uzatılması sağlanabilmektedir (Kolsarıcı ve Candoğan, 1995; Ha ve ark., 2001). Ambalaj materyaline veya ortamına çeşitli antimikrobiyal ajanlar tek başına veyahut da kombine bir şekilde eklenerek, gıdalardaki mevcut veya çoğalabilecek mikroorganizmaların tamamen inaktive edilmesi veya gelişmelerinin sınırlandırılması amacına yönelik geliştirilen antimikrobiyal ambalajlamanın temeli, gıdalara antimikrobiyal ajanların göçünün kontrollü bir şekilde salınımıdır. Sonuç olarak, sadece başlangıçtaki mevcut mikroorganizmalar inaktive edilmeyip, ürünün depolanması ve taşınması sırasında antimikrobiyal aktivite daha uzun süreli olacağından meydana gelebilecek olan mikroorganizma gelişimi de engellenmiş olmaktadır (Cutter, 2002). Antimikrobiyal ajanların direkt olarak gıdaların bileşimine ilave edilmesiyle kıyaslandığında, antimikrobiyal ambalajlamanın kullanımı mikroorganizmaları inaktive etmek için daha etkilidir. Çünkü direkt uygulamalarda antimikrobiyal ajanların gıda içerisinde hızlı difüzyonu, gıdanın kendisiyle etkileşime girerek ajanın antimikrobiyal aktivitesinin inaktif hale gelmesi ve gıdanın duyusal özelliklerinin değişmesi gibi
durumlar meydana gelerek gıda kalitesi olumsuz yönde etkilenebilmektedir. Hâlbuki antimikrobiyal ambalajlama, yüksek derişimi uzun süre sağlamak amacıyla antimikrobiyal ajanın ambalaj materyalinden gıda yüzeyine doğru yavaş ve devamlı göçüne imkân tanımaktadır. Bu yüzden antimikrobiyal ambalajlama, gıda kalitesine zarar vermeden gıda güvenliğini ve duyusal özelliklerini geliştirirken ve raf ömrünü uzatırken gıdadaki hedeflenmiş olan mikroorganizmaların gelişimini inaktive etme konusunda önemli bir rol oynamaktadır (Sung ve ark., 2013). Et teknolojisinde yaygın olarak kullanım alanı bulan antimikrobiyal gıda ambalajlama sistemleri, antimikrobiyal maddelerin ambalaj materyaline çeşitli şekillerde dâhil edilmesi ve antimikrobiyal özellikte yenilebilir film ve kaplamalarla ambalajlama şeklinde özetlenebilir (Cha ve Chinnan, 2004; Brody, 2005).
Gıda endüstrisinde çeşitli ambalaj materyalleri kullanılmakla birlikte, yenilebilir film ve kaplamaların kullanımı, üretimlerinde kullanılan hammaddelerin polisakkarit, lipit ve protein gibi yenilebilir kaynaklardan elde ediliyor olması ve aynı zamanda gıdayla birlikte tüketilebilir olmasından dolayı koruma materyali olarak yeni bir teknolojiyle gündeme gelmiştir. Yenilebilir kaplama, gıdanın kaplama solüsyonuna daldırılarak veya solüsyonun gıda yüzeyine püskürtülerek, boyanarak veya dökülerek ince bir tabaka oluşturulmasıyken; yenilebilir film ise gıdaların altına, üstüne veya arasına ince tabakalar halinde önceden hazırlanmış yenilebilir materyalin yerleştirilmesi şeklinde tanımlanmaktadır (McHugh, 2000).
Bu çalışmada, et ürünlerinden üretim ve tüketim potansiyeli oldukça yüksek olan hamburger köftesinin mikrobiyal açıdan inaktivasyonu üzerine doğal antimikrobiyal madde içeren yenilebilir filmlerin etkileri incelenmiştir. Bu amaçla, kekik ve şerbetçi otu sıvı ekstreleri tek başlarına ve kombine bir şekilde hamburger köftesi örneklerine uygulanan yumurta akı proteini bazlı yenilebilir filmlere ilave edilmiştir. Bu sayede, üründe mevcut olabilecek veya depolamanın ilerleyen aşamalarında meydana gelebilecek olan mikroorganizmaların inaktive edilmesi ve/veya gelişmelerinin sınırlandırılmasıyla ürünün raf ömrünün uzatılması ve yeni bir aktif ambalajlama teknolojisiyle ekonomik kayıpların önlenmesi amaçlanmıştır.
2. KAYNAK ARAŞTIRMASI
2.1. Yenilebilir Film ve Kaplamalar
Gıdaların raf ömrünü uzatmak amacıyla ambalajlanmalarında kullanılan ve gıda ile birlikte tüketilebilen maddeler, yenilebilir film ve kaplamalar olarak adlandırılmaktadır. Bu film ve kaplamaların kullanımı çok eski zamanlara dayanmaktadır. İlk olarak, 12. yüzyılın başlarında Çin’de, mumdan elde edilen kaplamalar ile turunçgillerin kaplandığı bilinmekle birlikte, 15. yüzyılın sonlarında Japonya’da, kaynatılmış soya sütünden elde edilen ve Yuba isminin verildiği yenilebilir filmler, gıdaların kalitesinin muhafazası amacıyla kullanılmıştır (Embuscado ve Huber, 2009). Daha sonraları, 16. yüzyılda İngiltere’de, nem kaybını en aza indirgemek amacıyla bazı gıdaların yüzeyi yağ ile kaplanmıştır (Baysal ve İçier, 2012). Çeşitli ülkelerde, 1930 yılından beri parafin mumu portakalların kaplanmasında ticari olarak kullanılırken, 1950’li yılların başında Brezilya, balmumunu taze meyve ve sebzeleri kaplamak amacıyla kullanmıştır (Çağrı Mehmetoğlu, 2010; Cerqueira ve ark., 2016). 19. yüzyılda Amerika’da, bazı et ürünlerinin jelatin ile muhafaza edilmesi konusunda patent alınmıştır (Embuscado ve Huber, 2009).
İlk gündemde olduğu yıllarda genellikle depolama, taşıma gibi prosesler esnasında nem kaybını azaltmak veya engellemek amacıyla kullanılan yenilebilir film ve kaplamalar, günümüzde gıdaların kalitesinin muhafazası ve raf ömrünün uzatılması amacıyla kullanılmaktadır (Çağrı Mehmetoğlu, 2010).
Yenilebilir film ve kaplamalar oksijen, karbondioksit ve lipit transferini kontrol altında tutarak gıdaların mekanik özelliklerini geliştirmelerinin yanı sıra, antioksidan ve antimikrobiyal maddeleri, pigmentleri ve vitaminleri ürünün içerisinde tutarak ve tat ve aroma maddelerinin kaybını azaltarak gıda kalitesini korur ve raf ömrünü uzatırlar (Kaya ve Kaya, 2000; Guillard ve ark., 2003).
İdeal bir yenilebilir film ve kaplama aşağıdaki özelliklere sahip olmalıdır: Kullanılan hammaddeler genellikle güvenilir kabul edilmiş (GRAS) olmalı,
toksik, alerjik ve sindirilemeyen bileşenler içermemelidir.
Yapısal stabilite sağlamalı ve nakliye, yükleme-boşaltma gibi işlemler sırasında mekanik hasarı önlemelidir.
Tekdüze kaplama sağlayarak korunacak gıda yüzeyine iyi yapışmalı, yavaş fakat kontrollü ürün solunumuna izin vermelidir.
Aerobik ve anaerobik solunumda yer alan gazların iç dengesini korumak için yarı geçirgenlik sağlamalı; istenen nem içeriğini korumak için su aktarımını kontrol etmelidir.
Tüketici kabulü için gerekli tat ve aroma, koku gibi organoleptik özellikleri stabilize etmeli, tadı veya görünümü olumsuz yönde değiştirmeyen bileşenlerin kaybolmasını önlemelidir.
Mikrobiyal üreme ve gelişmeye karşı korurken, biyokimyasal ve mikrobiyal yüzey stabilitesi sağlamalıdır.
Tat ve aroma, koku, renklendirici, besin maddeleri ve vitaminler, antioksidan ve antimikrobiyaller gibi istenen katkı maddeleri için taşıyıcı olarak görev yapmalıdır.
Kolayca üretilebilmeli ve ekonomik olarak uygulanabilir olmalıdır (Embuscado ve Huber, 2009).
Yenilebilir film ve kaplamalar, tüketim esnasında olumsuz etki oluşturmamak için mümkün olduğunca kokusuz, tatsız, renksiz olmalı ve koruyacağı gıda ile uyum içerisinde olmalıdır. Filmler esnek ve aşınmaya dayanıklı olmalı ve ayrıca farklı fonksiyonel ihtiyaçları karşılayabilmelidirler. Bu fonksiyonel ihtiyaçları karşılayabilme yeteneği, filmi oluşturan hammaddenin yapısına ve filmin kompozisyonuna bağlıdır. Fonksiyonel özellikleri geliştirmek adına ilave edilecek katkılar ise filmin uygulanma metodu, kullanım amacı ve gıdanın özelliğine göre seçilmelidir (Tharanathan, 2003).
Yenilebilir film ve kaplamalar, gıdanın dış etkenlere karşı mekanik özelliklerinin korunmasına yardımcı olurlar ve bu sayede gıdanın bütünlüğüne katkıda bulunurlar. Ancak, yenilebilir film ve kaplamaların bu fonksiyonu yenilemeyen ambalajlara olan ihtiyacı tamamen ortadan kaldırmamaktadır. Bu film ve kaplamalar geleneksel ambalajlar ile birlikte kullanıldıkları takdirde gıda kalitesini koruyup, raf ömrünü uzatabilirler. Böylece, geleneksel ambalaj kullanımı azaltılarak daha az atık bırakan ve daha basit ambalajlar kullanılabilir. Ayrıca ambalaj açıldığı zaman yenilebilir film ve kaplamalar gıdayı korumaya devam edebilmektedirler (Temiz ve Yeşilsu, 2006).
Yenilebilir film gıdaların altına, üstüne veya arasına ince tabakalar halinde önceden hazırlanmış olan yenilebilir materyalin yerleştirilmesi şeklinde uygulama alanı bulurken, yenilebilir kaplamaların gıdalara uygulanmasında daldırma, püskürtme, boyama ve dökme olmak üzere dört farklı yöntemden yararlanılmaktadır (Dhanapal ve ark., 2012). İlk olarak daldırma yöntemi, gıdanın 5-30 saniye boyunca doğrudan
kaplama çözeltisine daldırılmasıyla gerçekleşmektedir. Bu uygulamada, gıda çözeltiyi absorbe etmekte ve yüzeyde istenilen kalınlıkta kaplama materyali oluşmaktadır (Embuscado ve Huber, 2009). Püskürtme yöntemi, ince bir tabaka şeklinde kaplamanın gerçekleşmesi ve sadece tek yüzeyin kaplanmasının istenildiği durumlarda kullanılabilmektedir (Polat, 2007). Boyama yöntemi, homojen ve ince bir tabaka elde edilmesi veya gıdanın belirli bir bölgesinin kaplanması durumunda kullanılabilmektedir. Bu uygulama, gıda üzerine kaplama solüsyonunun fırça yardımıyla sürülmesi şeklinde gerçekleştirilmektedir. Son olarak dökme yöntemi, düzgün bir yüzey üzerine kaplama oluşturacak solüsyonun istenilen kalınlıkta dökülmesi, yayılması ve kurutulması ile uygulanmaktadır (Polat, 2007; Dursun Oğur, 2012). Kaplamanın yapısı; solüsyonun bileşimi, döküm kalınlığı ve gıdayı kurutma koşullarına bağlıdır (Dhanapal ve ark., 2012).
Yenilebilir film ve kaplamalar, hammadde kaynağına göre polisakkarit, lipit ve protein bazlı film ve kaplamalar olmak üzere 3 ana grupta sınıflandırılabilirler (Kester ve Fennema, 1986). Genel olarak, polisakkaritler oksijen ve diğer gazların geçişlerini kontrol etmek, lipitler su buharı geçişini azaltmak, proteinler ise filmlere mekanik olarak dayanıklılık kazandırmak amacıyla kullanılmaktadır (Embuscado ve Huber, 2009). Hidrofilik yapılarından dolayı polisakkarit ve protein bazlı filmler oksijen ve karbondioksit bariyerleridir; fakat bu özelliklerinden dolayı su buharı geçişine daha az dayanıklıdırlar. Lipit bazlı filmler hidrofobik yapılarından dolayı su buharı geçişine dayanıklıdırlar fakat tek başlarına düzgün ve sabit bir film formunda değillerdir. Bu yüzden de polisakkarit ve protein bazlı filmlere göre mekanik olarak daha zayıftırlar (Krochta, 1992). Film şekillendirme, dayanıklılık ve esneklik özellikleri, molekül ünitelerinin çapraz bağlanmasını gerektirir ve bunun için de gıda teknolojisinde film üretiminde en yaygın kullanılan hammaddeler polisakkaritler ve proteinlerdir (Gennadios ve ark., 1997).
2.1.1. Polisakkarit bazlı yenilebilir film ve kaplamalar
Polisakkaritler, glikozidik bağlarla bağlanmış monosakkaritlerden oluşan kompleks karbonhidratlardır. Doğa üzerinde birçok kaynaktan elde edilebilen ve genellikle toksik özelliğe sahip olmayan polisakkarit bazlı yenilebilir film ve kaplamalar çok geniş kullanım alanına sahiptirler (Krochta ve Mulder, 1997). Polisakkarit bazlı hammaddelere; nişasta ve nişasta türevleri, selüloz ve selüloz
türevleri, guar gam, lokust bean gam, alginat, pektin, karragenan, kitosan ve mikrobiyal polisakkaritler (pullulan, levan vb.) örnek olarak verilebilir (Embuscado ve Huber, 2009).
Polisakkarit bazlı yenilebilir film ve kaplamaların en önemli avantajı, oksijen geçişini yavaşlatmalarıdır. Örneğin; gaz geçişini artıran plastikleştiricilerin kullanılmasına rağmen amiloz oranı yüksek nişasta filmlerinde, oksijen geçirgenliği sıfıra yakın bulunmuştur (Embuscado ve Huber, 2009). Polisakkarit bazlı yenilebilir film ve kaplamalar, yukarıda bahsedildiği gibi gaz bariyeri özelliklerinin iyi olması sebebiyle taze meyve ve sebzelerde solunumu, dolayısıyla olgunlaşmayı geciktirirler. Ancak, hidrofilik özelliğe sahip olup nem bariyeri özelliğinin zayıf olmasından dolayı, ambalaj içerisinde suyun yoğunlaşmasına sebep olarak mikrobiyal bozulmalara da sebep olabilmektedirler (Gontard ve ark., 1996; Baldwin ve ark., 1995). Depolamada meydana gelen ağırlık kaybını en aza indirmek için gıda yüzeyine kalın bir şekilde uygulanması önerilmektedir (Embuscado ve Huber, 2009).
2.1.2. Lipit bazlı yenilebilir film ve kaplamalar
Gıdaların ambalajlanmasında nem kaybını önlemek amaçlandığında, hidrofobik özelliklerinden dolayı nem kaybına karşı iyi bir bariyer özelliği olan yenilebilir film ve kaplamalardan lipit kökenli olanlar yani; balmumu, kandelila mumu, karnauba mumu, çapraz bağlı trigliseritler ve asetillenmiş monogliseritler tercih edilmektedir (Embuscado ve Huber, 2009).
Genel olarak mum kaplamalar, nem alışverişine karşı diğer lipit olan ve olmayan kaplamalardan daha fazla direnç göstermektedir. Asıl fonksiyonları düşük polariteli olmalarından dolayı nem transferini engellemek olan lipit kaplamalar, bunun yanı sıra heterojen gıdalarda koruyucu ara yüzey olarak aşınmayı önlemek amacıyla da kullanılmaktadırlar (Cerqueira ve ark., 2016). Herhangi bir lipit bazlı yenilebilir film veya kaplamanın, ıslak veya hidrofilik bir yüzeye doğrudan uygulanması, film ara yüzeyi ile gıda arasında zayıf bir çekim kuvvetine neden olduğundan, çift katlı uygulama gerçekleştirilerek daha iyi bir bariyer özelliği sağlanabilmektedir (Embuscado ve Huber, 2009). Film oluşumunda lipitler yüksek derecede bir sıcaklık veya çözücü gerektirmekte ve ayrıca zayıf mekaniksel özellikler sergilemektedir. Sıvı fazdaki lipitler, katı fazdakilere göre daha düşük gaz bariyeri özelliğine sahiptirler (Dursun ve Erkan, 2009).
2.1.3. Protein bazlı yenilebilir film ve kaplamalar
Yenilebilir filmlerden protein bazlı olanlar iyi bir film yapısı oluşturmalarına ek olarak bu filmlerle kaplanan gıdaların besleyici değerinin de zenginleşmesi nedeniyle tercih edilmektedirler (Gontard ve ark., 1992; Baldwin ve ark., 1995; Gennadios ve ark., 1997). Protein bazlı yenilebilir film ve kaplamaları hammaddenin kaynağına göre bitkisel proteinler ve hayvansal proteinler şeklinde ikiye ayırmak mümkündür. Bitkisel protein kaynaklarına örnek olarak mısır zeini, buğday gluteni, soya proteini, pamuk çekirdeği (çiğit) proteini, bezelye proteini, ayçiçeği proteini ve yer fıstığı proteini verilebilirken; hayvansal protein kaynaklarına peynir altı suyu proteini, kazein, balık myofibriler proteini, yumurta akı proteini, keratin, kollajen ve jelatin örnek olarak gösterilebilir (Gennadios, 2002).
Protein bazlı yenilebilir film ve kaplamaların mekanik özellikleri polisakkarit ve lipit bazlı yenilebilir film ve kaplamalara göre daha iyidir. Bunun sebebi; proteinlerin spesifik yapılarının onlara yüksek molekül içi bağlanma potansiyeli gibi çeşitli fonksiyonel özellikler sağlamasındandır. Farklı pozisyonlarda bağlar yapabilmekte ve sayısız bağlantılar oluşturmak için yüksek potansiyel göstermektedirler (Tharanathan, 2003).
Protein bazlı yenilebilir film ve kaplamalarda protein kompozisyonuna bağlı olarak geçirgenlik özelliği değişebilmektedir. Protein yapısındaki filmlerin özellikleri; proteinin kaynağı, protein çözeltisinin pH’sı, çözeltiye ilave edilen plastikleştirici madde, filmin kalınlığı, hazırlanma şartları ve film oluşturucu çözelti içine dâhil olan diğer materyaller gibi çeşitli faktörlere bağlıdır (Embuscado ve Huber, 2009; Dursun ve Erkan, 2009).
2.1.3.1. Yumurta akı proteini
Yumurta akı su (%88), protein (%11) ve iz miktarda (%1) karbonhidrat, lipit ve kül içerir (Kovacs-Nolan ve ark., 2005). Yumurta akı proteini, antimikrobiyal ve antiviral özelliklere sahiptir. Bu özellikler, yumurta akı proteini bileşiminde yer alan, Gram (-) bakterilere karşı inhibitör etki gösterdiği bilinen lizozim (Cegielska-Radziejewska ve ark., 2008) ve bakteri gelişimini sınırlayan alkali bir pH ile (yaklaşık 7-8.5 pH ) ilişkilidir (Banwart, 1983). Yumurta akı proteini, farklı koşullarda çeşitli enzimler (pepsin, tripsin ve α-kemotripsin) ile hidrolize edilebilir. Bu hidrolize ürünler,
faydalı ve antimikrobiyal etkileri olduğu kanıtlanmış fonksiyonel (biyoaktif) peptitler olarak tanımlanmaktadır (Kovacs-Nolan ve ark., 2005; Abeyrathne ve ark., 2013). Yumurta akı proteini, sıvı yumurta akının şekersizleştirilmesinin (glikozun uzaklaştırılmasının) ardından sprey veya diğer kurutma yöntemleriyle kurutularak toz formunda üretilmesiyle elde edilmektedir (Gennadios ve ark., 1996; Handa ve ark., 1999).
Yumurta sarısı, gıda endüstrisinde yumurta akı ile kıyaslandığında daha fazla uygulama alanı bulmaktadır. Bu sebeple, fazla miktarda artan yumurta akı için daha çok kullanımın geliştirilmesi amacıyla birçok araştırmacı, yenilebilir filmler ve kaplamalar oluşturmak için yumurta akının hammadde olarak kullanılmasının uygulanabilirliğini araştırmıştır (Gennadios, 2002).
Yumurta akı proteini bazlı filmleri hazırlamak için çoğu yöntem, yumurta akı proteininin denatürasyonunu ve bunu takiben film oluşturacak olan çözeltinin düz bir yüzeye yayıldığı ve daha sonra film üretmek üzere kurutulduğu bir döküm işlemini içerir. Gennadios ve ark. (1996), film plastikleştirici olarak gliserol (ağırlıkça proteinin %30, %40 veya %50’si), polietilenglikol (ağırlıkça proteinin %50 veya %60’ı) veya sorbitol (ağırlıkça proteinin %50 veya %60’ı) içeren, alkali (pH 11.25) sulu yumurta albümen çözeltilerinden (9 g/100 ml su) filmler hazırlamışlardır. Yumuşak ve homojen yumurta akı filmleri elde etmek için 10.5-12.0 arasında bir pH aralığının gerekli olduğunu bildirmişlerdir. Yumurta akı proteininden film oluşturacak olan çözeltilerin çok viskoz olacağı veya ısıl işlem sırasında çözeltilerin kolayca dökülmeyeceği şekilde pıhtılaşacağından pH'nın yüksek olması gerektiğine dikkat çekmişlerdir (Gennadios ve ark., 1996).
Yumurta albümeninde beş farklı protein fraksiyonu vardır; ovoalbumin, conalbumin, ovomukoid, globülinler ve lizozim (Embuscado ve Huber, 2009). Ağırlık olarak yumurta akı proteininin yarısından fazlasını oluşturan ovoalbumin, serbest sülfidril (SH) grupları içeren tek fraksiyondur. Lizozim gibi diğer proteinler disülfid (S-S) bağları içerir. S-S bağları, proteinler için film oluşum mekanizmasında önemli olarak kabul edilmektedir (Mine, 1995).
Genel olarak, film oluşum mekanizması, moleküller arası ve içi S-S bağlarına dayanmaktadır. Alkali pH'da, protein moleküllerindeki S-S bağları, proteinin dağılmasını kolaylaştırmak suretiyle SH gruplarına indirgenir. Isıtma işlemi ayrıca daha fazla SH ve hidrofobik grup ortaya çıkararak protein zincirlerini de açar. Jelleşme ve kurutma aşamaları sırasında, SH gruplarının oksidasyon ve sülfidril-disülfid değişim
reaksiyonları yoluyla moleküller arası ve içi S-S kovalent çapraz bağlarına dönüştürüldüğü ileri sürülmüştür. Bu durum, üç boyutlu ağların oluşumuna neden olarak yumurta akı proteininden film elde edilmesini sağlar (Gennadios ve ark., 1996).
2.1.4. Kompozit filmler
Uygun şekilde hazırlandığı durumda fonksiyonel bir ambalajın sahip olabileceği tüm işlevleri yerine getirebilen yenilebilir film ve kaplamaların hazırlanmasında hidrokolloidlerden (polisakkarit ve protein), lipitlerden ve kompozitlerden (hidrokolloid+lipit) yararlanılmaktadır (Sarıkuş, 2006).
Temel hammadde kaynaklarının dışında kompozit filmler, polisakkarit, lipit ve proteinlerin farklı formülasyonlarla bir arada kullanılarak oluşturulduğu filmlerdir (Kester ve Fennema, 1986; Tharanathan, 2003). Kompozit yenilebilir film ve kaplamalar, iki veya daha çok film materyalinin bir arada tek sistemde kullanılması ile oluşturulurlar. Temel üç hammadde kaynağının farklı avantaj ve dezavantajları nedeniyle kompozit film ve kaplama uygulamasının amacı, farklı film bileşenlerinin en iyi özelliklerinin tek bir film veya kaplamada birleştirilmesidir (Lindstrom, 1992). Hidrokolloidlerin yani polisakkarit ve proteinlerin hidrofilik özelliklerinden kaynaklanan zayıf nem bariyeri özellikleri, iyi bir nem bariyeri olan lipitlerin ilavesiyle geliştirilebilmektedir (Tharanathan, 2003).
Kompozit fimler, hidrofilik bir karışım içerisinde hidrofobik partiküllerin yer aldığı heterojen yapıdaki filmler olarak tanımlanmaktadır (Koyuncu ve Savran, 2002). Kompozit filmlerin üretiminde iki temel yöntem kullanılmaktadır. Bunlar, kurutma işlemi uygulanmış yenilebilir film üzerine lipit laminasyonu ile çift katmanlı yapı oluşturulması ve kurutma işlemi uygulanmamış film çözeltisine lipit ilave edilmesine dayanan emülsiyon tekniğidir. Emülgatör maddeler, kompozit filmlerde lipit dağılımını sağlamak ve ambalajın etkinliğini artırmak amacıyla kullanılmaktadırlar. Polisorbat 60, polisorbat 65, polisorbat 80, lesitin, asetillenmiş monogliserit, gliserol monopalmitat, sodyum lauril sülfat, sorbitan monooleat ve sorbitan monostearat yaygın olarak kullanılan emülgatörlerdir (Cerqueira ve ark., 2016).
Film hazırlanırken kullanılan hammaddenin özelliğine göre film çözeltisinin belirli sıcaklık-süre normlarında ısıtılması gerekmektedir. Çünkü sıcaklık uygulaması olmadan üretilen filmler, kurutma prosesinden sonra küçük parçalar halinde kırılmışlardır. Sıcaklık uygulaması ile üretilen filmler ise filme esneklik vermek için plastikleştirici eklenmesini gerektirecek kadar gevrek olmuştur (Krochta ve ark., 1994). Üretilen filmin yeterli mekanik direnci sağlaması gerekmektedir. Çok küçük delikler bile filmin tüm bariyer özelliklerini tahrip edebilirler (Chen, 1995). Nihai filmlerin mekanik özelliklerini artırmak için film formülasyonlarında gliserin (gliserol), sorbitol, polietilen glikol, etilen glikol ve propilen glikol gibi çeşitli plastikleştiriciler kullanılmaktadır. Bu film katkı maddeleri tipik olarak polimerle yüksek derecede uyumlu olan, düşük moleküler ağırlıklı ve yüksek kaynama noktalı küçük moleküllerdir (Gennadios, 2002).
Plastikleştiriciler, genellikle polimerik moleküler bağların arasına girerek, film yapısına etkili bir uzama ve yumuşama özelliği kazandırmaktadırlar. Plastikleştiriciler bu şekilde moleküller arası boşlukları artırıp, polimer zincirleri arasındaki hidrojen bağlarını azaltarak film esnekliğinin artmasına yardımcı olmaktadırlar. En etkili plastikleştiriciler genellikle birlikte kullanıldıkları polimerin yapısına en çok benzeyenlerdir (Swain ve ark., 2004). Plastikleştiriciler; ambalajlama sektöründe önemli bir sorun olan film kırılganlığını azaltırlar ve filmin esnekliğini artırırlar (García ve ark., 2000).
Yenilebilir film ve kaplamalar gıda ile birlikte tüketileceği için yenilebilirlikleri, kullanım oranları ve sağlık açısından güvenlik esasları temel alınmalıdır (Debeaufort ve ark., 1998). Film veya kaplama hammaddesi ve katkılarının seçimi, gıdadan istenen fonksiyonları karşılama kapasitesine bağlıdır. Et ve et ürünlerinde, yenilebilir film ve kaplamalar oldukça fazla ilgi görmekte ve bunların biyobozunurluk ve yenilebilirlik özelliklerine ek olarak fiziksel ve kimyasal değişimlere karşı da iyi bir bariyer olabilmeleri tercih edilme sebeplerindendir (Gennadios ve ark., 1997). Yenilebilir film ve kaplamalar, oksidasyon ve mikrobiyal bozulmalara karşı inhibitör olmaları ve nem, gaz ve diğer uçucu maddelerin difüzyonuna karşı bariyer olmalarının yanında antioksidanlar, antimikrobiyaller ve renklendiriciler gibi birçok katkı maddesi için taşıyıcı olarak da görev yapabilirler (Guillard ve ark., 2003). Son yıllarda yapılan araştırmalarda, polisakkaritler, lipitler, proteinler veya bunların kombinasyonundan oluşan kompozit yenilebilir film ve kaplamaların, et ve et ürünlerinde teknolojik olarak kaliteyi korumasının yanı sıra gıdaların tazeliğini ve güvenliğini artırdığı, ileri işlem
görmüş et ürünlerinde nem kaybını ve yağ oksidasyonunu azalttığı, renk kaybını önlediği ve patojen mikroorganizmaları kontrol altına aldığı tespit edilmiştir (Gennadios ve ark., 1997).
Kırmızı et, tavuk eti ve su ürünleri işleme endüstrisinde yenilebilir film ve kaplamaların kullanılması ile aşağıdaki faydaların sağlandığı yapılan çalışmalarla gözlemlenmiştir:
Taze veya dondurulmuş etlerin depolanması süresince nem kaybı ürünün ağırlığını azaltmakla birlikte üründe tekstür, lezzet ve renk değişikliklerine neden olmaktadır. İyi nem bariyeri özellikleri olan yenilebilir film ve kaplamaların kullanımı ile nem kaybının önüne geçilebilmektedir.
Plastik tepsilerde ambalajlanan taze kırmızı et, tavuk eti veya balık dilimlerinde üründen açığa çıkan sızıntı suyu tüketici gözünde kötü bir imaja sahip olmaktadır. Yenilebilir film ve kaplamalar, suyu ürün içerisinde tutarak sızıntıları önler ve ürün sunumunu geliştirirler.
Kırmızı ette myoglobin oksidasyonunun neden olduğu esmerleşme ve lipit oksidasyonunun neden olduğu ransidite, düşük oksijen geçirgenliğine sahip yenilebilir film ve kaplamaların kullanılmasıyla azaltılabilir.
Uygulamadan önce ısıtılan yenilebilir film ve kaplama çözeltileri, patojen ve saprofit mikroorganizma yükünü azaltarak ambalajlanan kırmızı et, tavuk eti ve balık dilimlerinin yüzeyinde bulunan zararlı proteolitik enzimleri kısmi bir şekilde inaktive eder.
Kırmızı et, tavuk eti ve su ürünlerinde yabancı kokuların gelişmesi ve ürünlerden lezzet kaybı, yenilebilir film ve kaplamalarla sınırlandırılabilir. Aktif ambalajlama uygulamalarından, antioksidan veya antimikrobiyalleri
bünyesinde bulunduran yenilebilir film ve kaplamalar, et yüzeyine direkt olarak uygulanarak ette ransidite oluşumu ile renk kaybını geciktirir ve mikrobiyal yükü azaltır.
Kırmızı et, tavuk eti ve balık eti dilimlerinin yüzeyine kızartma işleminden önce uygulanan film ve kaplamalar, kızartma esnasındaki yağ alım oranını azaltarak ürünlerin besleyici değerini artırabilir (Gennadios ve ark., 1997).
Gıdaların mikrobiyal açıdan muhafazasında temel prensip, patojen ve saprofit mikroorganizmaların üreme ve gelişmelerinin önlenmesi veya geciktirilmesidir. Sıcaklık ve su aktivitesinin düşürülmesi, asitliğin artırılması, anaerobik ortam koşullarının oluşturulması, modifiye atmosferde paketleme, antimikrobiyal katkı maddelerinin kullanımı ve fermantasyon gibi uygulamalar mikrobiyal üreme ve gelişmeyi önleyip geciktirirken; pastörizasyon, sterilizasyon, ışınlama ve mikrodalga uygulamaları ile de mikroorganizmalar inaktive edilebilmektedir. Bu yöntemlerin kombinasyonu kullanılarak tek başlarına meydana getirdikleri etkilerin toplamına göre daha olumlu sonuçlar elde edilmekte, engeller teknolojisi isminin verildiği bu sistem ile mikrobiyal üreme ve gelişmenin önlenmesi veya geciktirilmesi mümkün olmaktadır (Gould, 1996). Katkı maddeleri, gıdayı korumak ve dolayısıyla raf ömrünü uzatmak amacıyla ürün içeriğine ilave edilen bileşiklerdir. Mikrobiyal üreme ve gelişmeyi kontrol altına almak amacıyla kullanılan katkı maddelerine ise antimikrobiyal adı verilmektedir. Antimikrobiyal katkı maddesi olarak kimyasalların kullanımı yaygın olmakla birlikte, tüketicilerin sentetik katkı maddeleri ile ilgili endişeleri minimum işlem görmüş, güvenli ve raf ömrü uzun olan gıdalara talepleri artırmış ve gıda muhafaza yöntemlerine alternatif yöntem arayışlarına sebebiyet vermiştir (Bagamboula ve ark., 2003).
Antimikrobiyalleri; sentetik ve doğal antimikrobiyaller şeklinde iki gruba ayırmak mümkündür. Sentetik antimikrobiyaller, laboratuvar ortamında elde edilmekte olup, yasal düzenlemelerle gıdalarda kullanımlarına izin verilen benzoik asit ve tuzları, sorbik asit ve tuzları, propiyonik asit ve tuzları, kükürtdioksit ve sülfitler, asetik asit ve asetatlar, nitrit ve nitratlar gibi bileşiklerdir. Doğal antimikrobiyaller ise hayvansal, bitkisel ve mikrobiyal kaynaklı olduklarından biyolojik sistemlerden elde edilmektedir (Davidson ve Harrison, 2003). Yumurtadaki lizozim, ovotransferrin ve avidin, sütteki laktoperoksidaz ve laktoferrin hayvansal kaynaklı doğal antimikrobiyallere örnek olarak verilebilirken; fitoaleksinler, izotiyosiyonatlar, alliin ve allisinler, antosiyaninler ve fenolik bileşikler bitkisel kaynaklı doğal antimikrobiyaller arasındadır. Bitkilerin antimikrobiyal bileşenleri bitkinin gövdesinde, sapında, kökünde, yapraklarında, kabuğunda, çiçeklerinde veya meyvesinde bulunabilmektedir. Mikrobiyal kaynaklı doğal antimikrobiyaller arasında ise nisin ve pediosin gibi bakteriyosinler yer almaktadır (Gould, 1996; Davidson ve Harrison, 2003; Lemay ve ark., 2002).
Bitkilerden çeşitli yöntemlerle elde edilen ekstrakt ve esansiyel yağların antimikrobiyal etkilere sahip olduğu bilinmektedir. Bunların gıda güvenliğini sağlamayı
başardığı ve gıdalarda doğal antimikrobiyal madde olarak kullanılabileceği yapılan bilimsel araştırmalarla kanıtlanmıştır (Cutter, 2002). Sarımsak, soğan, tarçın, köri, hardal, karabiber, kekik, mercanköşk, adaçayı, biberiye, anason, fesleğen, şerbetçi otu, kırmızıbiber, zerdeçal, defne, kakule, kereviz, yonca, kişniş, dereotu, zencefil, karanfil, yenibahar ve kimyon ekstraktları veya esansiyel yağları antimikrobiyal özellikleri dolayısıyla kullanım oranları en fazla olan bitkisel kaynaklı doğal antimikrobiyal maddelerdir. Bu bitkilerden elde edilen ekstraktlar veya esansiyel yağların antimikrobiyal özelliğe sahip aktif bileşenleri kromatografik yöntemler kullanılarak belirlenebilmektedir. Ekstraktların ve esansiyel yağların yapısında bulunan fenolik bileşiklerin, antimikrobiyal aktiviteden sorumlu bileşikler olduğu bilinmektedir (Snyder ve ark., 1997; Cutter, 2000). Fenolik bileşikler mikroorganizmaların enzimatik süreçlerinin işleyişini ters yönde etkileyerek veya hücre zarının geçirgenliğini değiştirerek mikroorganizmaların fizyolojik durumlarına etkili olurlar (Conner ve Beuchat, 1984).
Genel olarak Gram (+) bakteriler, bitkisel ekstraktlara ve esansiyel yağlara karşı Gram (-) bakterilere göre daha hassastırlar. Çünkü Gram (-) bakteriler hücre duvarına sahip olup, bu hücre duvarı lipopolisakkaritlerden meydana gelmektedir. Gram (-) bakterilerin bu hücre duvarları, ekstraktların ve esansiyel yağların aktif bileşenlerinin stoplazmik zara ulaşmasını engellemektedir. Ayrıca Gram (-) bakterilerin ekstrakt ve esansiyel yağlara karşı olan direnci, bakteriyel yüzeyi belirleyen dış membranın hidrofobik yapısından dolayı güçlü geçirgenlik bariyerine sahip olması ile de ilişkilendirilebilmektedir (Ouattara ve ark., 1997). Ekstrakt ve esansiyel yağların %0.01’in altındaki konsantrasyonları bakteriyostatik ve %0.05 olan konsantrasyonları ise bakterisidal iken, sıcaklık 4 ℃’nin altına düştüğünde bakteriyostatik konsantrasyon %0.05’in, bakterisidal konsantrasyon ise %1’in üzerine çıkar. Bu durum, düşük sıcaklıklarda ekstrakt ve esansiyel yağların etkinliğinin azalması veya bakteriyel membranlardaki değişiklik sonucu antimikrobiyal maddelerin hücre içine penetrasyonundaki zorluk ile açıklanabilir (Smith-Palmer ve ark., 1998; Nikaido ve Vaara, 1985).
Literatürde binlerce bitkinin antimikrobiyal etkisinin var olduğu bildirilmiştir. Ancak tümünün gıdalarda kullanımı istenilen antimikrobiyal etkiyi sağlayan dozların duyusal açıdan kabul edilebilir sınırları aşmasından dolayı mümkün olmayıp sınırlandırılmıştır (Gould, 1996; Cutter, 2000). Karanfilde “eugenol”, sarımsakta “allicin”, mercanköşk ve kekikte “carvacrol” ve “thymol”, tarçında “cinnamic
aldehyde” ve “eugenol”, yenibaharda “eugenol” ve “metil eugenol”, kimyonda “cumin aldehyde”, hardalda “isothiocyanate”, zencefilde “gingerol” ve “gingeron”, kuşburnunda “thymol”, adaçayında “borneol” gibi fenolik bileşenlerin gıda kaynaklı patojenler ve mikotoksin oluşturan küfler üzerine antimikrobiyal özellik gösterdiği tespit edilmiştir (Tassou ve ark., 2004).
2.2.1. Kekik (Thymus vulgaris L.)
Türkiye’de on beşten çok bitki “kekik” olarak isimlendirilip kullanılmaktadır. Bu bitkilerin büyük bir kısmı, Thymus cinsine dâhil olmakla birlikte bazıları ise Origanum, Majorana, Satureja ve Thymbra cinsilerine dâhildir (Kılıç, 2008). Yaygın bir şekilde kullanım alanı bulan bahçe kekiği (Thymus vulgaris L.), Lamiaceae familyasında bulunmaktadır ve bu tür çimenlik tarla kıyılarında, orman kenarlarında, çayırlarda, güneşli yerlerde ve pH’sı 5-8 arasında olan topraklarda hızla büyüme potansiyeline sahiptir (Verlet, 1990). Çok yıllık, sık dallara sahip ve çalımsıdır, gri-yeşil renkli yaprakları bulunmaktadır ve bu yapraklar kıvrık, dar ve tüylü bir yapıya sahiptir (Şekil 2.1.) (Schoepke, 2006). Kendine has bir kokusu vardır ve kokusu yapraklarında var olan ve bitkiye tıbbi özellik ve tat kazandıran esansiyel yağların varlığından kaynaklanmaktadır (Akgül, 1993).
Kekik bitkisinin antimikrobiyal ve antioksidan özelliklere sahip olduğu bilinmektedir. Bu özellikler sayesinde bitkinin kendisi, ekstraktı veya esansiyel yağı gıdalarda muhafaza amacıyla kullanılabilir. Özellikle kekik esansiyel yağında bulunan timol ve karvakrolün antimikrobiyal etkilerinin baskın olduğu yapılan araştırmalarla tespit edilmiştir. Bu maddeler bitkiye antimikrobiyal özelliği kazandıran fenolik bileşiklerdir ve esansiyel yağların %78-82’sini oluşturmaktadırlar (Çoban ve Patır, 2010). Fenolik bileşikler, mikroorganizmaların enzim sistemlerini bozarak veya mikroorganizmaların hücre zarında bulunan fosfolipit tabakasını uyararak faaliyetlerini sergilemektedirler (Ertürk ve ark., 2010).
Kekik esansiyel yağının antimikrobiyal etkisinin Gram (+) bakteriler üzerinde Gram (-) bakterilerden daha fazla olduğu gözlemlenmiştir. Gram (+) bakteriler arasında kekik esansiyel yağına en duyarlı bakteri Listeria innocua olurken, Gram (-) bakteriler arasında ise en duyarlı bakterilerin Escherichia coli ve Yersinia enterocolitica olduğu tespit edilmiştir (Marino ve ark., 1999).
2.2.2. Şerbetçi otu (Humulus lupulus L.)
Şerbetçi otu (Humulus lupulus L.), Cannabaceae familyasından çok yıllık bir bitkidir. Dişi ve erkek çiçekleri ayrı bitkilerdedir, yani iki evciklidir (Şekil 2.2.) (Schoepke, 2006). Başlıca kullanım alanı biracılıktır ve bu sektörde döllenmemiş dişi çiçekler (kozalaklar) kullanılmaktadır. Kozalağın tam ortasında 8-12 dirsekli bir sapçık bulunur. Her bir dirsekte bir brakte ve iki brakteol bulunmaktadır. Brakteler koyu renkli ve sivri uçlu; brakteoller ise yuvarlak uçludur. Brakteollerin alt kısımlarında yapışkan, sarı renkte ve toz gibi görünen danecikler bulunur. Bunlara lupulin adı verilir. Lupulin danecikleri aromatik uçucu yağlar ve acı reçineler ile dolu olduğundan, şerbetçi otunun en önemli ve değerini tayin ettiren kısmıdır. Kozalakların büyümesi sırasında lupulin daneciklerinde iki acı asit meydana gelir. Bunlara alfa asit veya humulon ile beta asit veya lupulon denir. Gerek humulon ve gerekse lupulon tek bir kimyasal bileşime sahip maddeden ibaret olmayıp birkaç maddeden ibaret birer komplekstir. Şerbetçi otunun acılık ve antiseptik kuvveti bu iki kompleksten ileri gelmektedir (Türker, 1973).
Şekil 2.2. Humulus lupulus L. (Schoepke, 2006)
Ehrlich ve ark. (1995), 38 çeşit baharattan elde ettikleri ekstraktların bozulmaya neden olan Escherichia coli, Lactobacillus plantarum, Staphylococcus epidermidis,
Penicillium crysogenum, Candida kruse ve Acidozmotolerant mikroorganizmalar olan Aspergillus glaucus, Lactobacillus casei ssp. rhamnosus, Zygosaccharomyces rouxii ve Candida haemulonii’ye karşı etkilerini araştırmışlardır. İncelenen ekstraktlar arasında
en yüksek antimikrobiyal etkiyi gösterenler, şerbetçi otu, kekik, karanfil, adaçayı, defne yaprağı, tarhun, andız otu, yaban kerevizi ve yabani mercanköşk olarak belirlenmiştir. Şerbetçi otu ve tarçın ekstraktlarının antimikrobiyal etkisinin, benzoik asit ve sorbik asidin antimikrobiyal etkisine eşit, hatta daha da fazla olduğu tespit edilmiştir.
2.3. Et ve Et Ürünlerinde Antimikrobiyal Ambalaj Uygulamaları
Et, insanlığın tarihi ile birlikte ortaya çıkmış ve ilk insanlardan beri tüketilen bir gıda maddesidir. M.Ö. 1000-1500 yıllarında Homer’den itibaren etler kurutma, tuzlama ve tütsüleme gibi yöntemlerle işlenmeye başlamıştır. Etin insan beslenmesindeki önemi; Et proteince zengin bir gıda maddesidir ve et proteinlerinin biyolojik değeri
yüksektir.
Et yağı enerji, et ise esansiyel yağ asitlerinin (linoleik, linolenik, araşidonik) kaynağıdır.
Et, yağda çözünen vitaminleri (A, D, E, K) içerir ve B vitamin komplekslerince de (B1, B2, B6, B12) oldukça zengindir (Karakaya, 2017).
Genelde tüm gıdaların özelde et ve et ürünlerinin uzun süre muhafaza edilebilmelerinde temel gaye üründe meydana gelebilecek mikrobiyal, fiziksel ve kimyasal bozulmaları önlemek ve bu ürünleri sağlıklı bir şekilde tüketiciye ulaştırmaktır (Karakaya, 2017). Et, fiziksel ve kimyasal özellikleri sebebiyle mikrobiyolojik bozulmalara karşı en hassas gıdalardan bir tanesidir (Ünlütürk ve Turantaş, 2003). Bu nedenle, et muhafazası denildiğinde akla ilk gelen konu etlerin mikroorganizmalar tarafından bozulmasıdır. Etlerde dikkate alınması gereken ilk husus da mikrobiyolojik bozulmaların önlenmesi ve bu bozulmaları önlemek için alınması gereken tedbirlerdir (Karakaya, 2017).
Et mikrobiyolojisi denildiğinde ise et ve et ürünlerinde ağırlıklı olarak üzerinde durulması gereken konu et bakteriyolojisidir. Sağlık açısından sakınca taşımayan bir hayvanda olabildiğince hijyenik şartlara riayet edilerek elde edilen bir etin bakteriyolojik açıdan sakınca taşımaması yani hiç mikroorganizma içermemesi gerekir. Ancak çeşitli araştırıcılar et ve et ürünlerinde yaptıkları araştırmalarda mikroorganizmaların hemen hemen her türünü tespit etmişler, mikroorganizmaların karkasa iç ve dış kontaminasyon kaynaklarından bulaşabildiklerini ve bunların etten kaynaklanan gıda zehirlenmelerine, kalite kayıplarına veya ürünün tamamen bozulmasına sebep olduklarını belirtmişlerdir (Karakaya, 2017).
Ete bulaşan mikroorganizmaları; patojen mikroorganizmalar, saprofit mikroorganizmalar ve indikatör mikroorganizmalar şeklinde üç grup altında toplamak mümkündür. Patojen mikroorganizmalar, insanlarda hastalığa sebep olurlar ve en önemlileri Salmonella türleri, Clostridium perfringens ve Staphylococcus aureus’tur. Bunların dışında Yersinia enterocolitica ve özellikle et konservelerinde Clostridium
botulinum örnek olarak verilebilir. Bu mikroorganizmalar, et ve et ürünlerinin tüketimi
sonucu insanlarda gıda enfeksiyonları ve zehirlenmelerine neden olabilmektedirler. Saprofit mikroorganizmalar ette bozulmaya sebep olup, etin ambalajlanma ve depolanma şekline göre farklılık göstermektedirler. Soğukta depolanan etlerde bozulma genellikle Acinetobacter, Alcaligenes, Alteromonas (Pseudomonas putrefaciens),
Flavobacterium, Moraxella ve Pseudomonas gibi psikrofil aerob bakterilerin metabolik
aktivitesi sonucu meydana gelmektedir. Soğukta depolanıp aynı zamanda vakum ambalajlanmış etlerde ise daha çok laktik asit bakterilerinin yanında Brochothrix
thermosphacta, psikrofil Enterobacteriaceae ve Aeromonas türleri bozulmaya neden
olmaktadır. Etlerde indikatör mikroorganizmalar olarak genellikle toplam mezofil aerob bakteri, toplam koliform, fekal koliform, Enterobacteriaceae ve Escherichia coli sayıları önemlidir. Genellikle toplam mezofil aerob bakteri sayısı kesim ve kesim sonrası işlemler sırasındaki sanitasyon uygulamalarının bir göstergesi olarak kabul edilmekle birlikte, toplam koliform, fekal koliform, Enterobacteriaceae ve Escherichia
coli ise bağırsak orijinli kontaminasyon düzeyini göstermektedir. Ayrıca bu
mikroorganizmalar hayvanın derisinde de bulunduklarından dolayı dış kaynaklardan gelen kontaminasyonu da ifade etmekte kullanılmaktadırlar (Ünlütürk ve Turantaş, 2003).
Ette mikrobiyolojik bozulmaları önlemede kurutarak, soğutarak, dondurarak, ısıl işlem ile, tuz ve diğer kimyasal maddelerin ilavesi ile, fermantasyon ile ve ışınlayarak muhafaza yöntemleri kullanılabilmektedir. Bu muhafaza yöntemlerine ek olarak son yıllarda aktif ambalajlamanın bir alt dalı olan antimikrobiyal ambalajlama, et ve et ürünlerinin muhafazasında başarıyla uygulanan yöntemlerden biri olmuştur. Antimikrobiyal ambalajlama, gıda yüzeyinde görülebilecek mikrobiyal üreme ve gelişmenin kontrol altına alınmasında ambalaj materyali ile antimikrobiyal maddelerin birlikte kullanılması esasına dayanan bir yöntemdir (Karagöz ve Candoğan, 2007). Antimikrobiyal ambalajlama uygulamalarından biri olan antimikrobiyal madde ilaveli yenilebilir film ve kaplamalar ise et endüstrisinde; işlem görmemiş etler ve salam, sosis gibi ileri işlenmiş et ürünlerde kullanım alanı bulmaktadır (Lee ve ark., 2015).
Antimikrobiyal ambalaj sistemleri, mikroorganizmaların lag fazını uzatarak ve gelişme hızlarını yavaşlatarak gıdaların raf ömrünü uzatmak ve gıda güvenliğini sağlamak amacıyla tasarlanmaktadır (Han, 2003). Antimikrobiyal madde olarak gıda endüstrisinde; organik asitler (sorbik asit, benzoik asit, propiyonik asit), bakteriyosinler (nisin), bitki ekstraktları ve uçucu yağları (kekik, karanfil, tarçın), şelat ajanları (EDTA), inorganik asitler (kükürt dioksit, klor dioksit), antifungal ajanlar (imazalil, benomyl), enzimler (peroksidaz, lizozim, glukoz oksidaz), proteinler (conalbumin), metaller (gümüş), parabenler (heptylparaben, propil paraben, etil paraben) ve alkol (etanol) kullanılabilmektedir (Lee ve ark., 2015).
Ambalaj materyallerine antimikrobiyal maddeler; polimer yüzeyinin antimikrobiyal madde ile kaplanarak veya antimikrobiyal madde yüzeye adsorbe edilerek, antimikrobiyal madde doğrudan polimer içerisine ilave edilerek ve antimikrobiyal maddelerin kovalent veya iyonik bağlar kurularak polimer üzerine
immobilize edilmesi şeklinde dâhil edilebilirler. Ayrıca, antimikrobiyal madde içeren küçük saket veya pedlerin ambalaj materyaline ilave edilmesi veya doğrudan kendisi antimikrobiyal özelliğe sahip olan yenilebilir film ve kaplamaların kullanılması şeklinde uygulamalar da mevcuttur. Yenilebilir film ve kaplamaların formülasyonlarına özellikle doğal antimikrobiyal maddelerin dâhil edilmesi son yıllarda önem taşıyan uygulamalar arasındadır (Suppakul ve ark., 2003; Cha ve Chinnan, 2004). Şekil 2.3.’te farklı antimikrobiyal ambalajlama sistemlerinde aktif maddelerin difüzyonu gösterilmektedir (Han, 2003).
Şekil 2.3. Antimikrobiyal ambalaj sistemlerinde aktif maddelerin difüzyonu (Han, 2003) Bozulmayı önlemek ve/veya geciktirmek ve gıda güvenliğini artırmak amacıyla, gıdalara antimikrobiyal içerikli spreylerin püskürtülmesi veya gıdaların antimikrobiyal içerikli solüsyonlara daldırılması şeklinde gıdaların kaplanması girişimlerinde bulunulmuştur. Başarıya ulaşan girişimler mevcut olmasına rağmen, antimikrobiyal maddelerin gıda yüzeyine doğrudan uygulanmasının faydaları sınırlıdır. Çünkü aktif maddeler yani antimikrobiyaller gıda yüzeyinden içerisine hızlı bir şekilde difüze olmakta veya direkt temasla nötralize olabilmektedirler. Bu nedenle, antimikrobiyal maddeler içeren filmlerin kullanımı, aktif maddelerin film materyalinden ürün yüzeyine doğru yavaş ve kontrollü geçişi ile daha verimli olmakta ve böylece ihtiyaç duyulan yerlerde yüksek konsantrasyonların korunmasına yardımcı olmaktadır (Quintavalla ve Vicini, 2002).
Ambalaj sistemlerinde uçucu antimikrobiyal maddelerin kullanıldığı durumlarda gıda ile ambalajın teması zorunlu değilken, uçucu olmayan antimikrobiyal maddelerin kullanılması durumunda gıdaya antimikrobiyal maddenin difüze olabilmesi için temas zorunludur (Appendini ve ark., 2002). Antimikrobiyal etkinliğin sağlanmasında antimikrobiyal maddenin ambalaj materyalinden gıdaya salınımının kontrollü olması ve migrasyon miktarı önemli bir faktördür. Bu amaçla bazı araştırmacılar çok tabakalı antimikrobiyal ambalaj sistemini önermişlerdir. Üç tabakadan oluşan bu ambalaj sisteminde, antimikrobiyal madde orta tabakada bulunup, iç tabaka kontrollü salınımı sağlarken, dış tabaka antimikrobiyal maddenin çevreye salınımına engel olmak için bariyer görevi görmektedir (Han, 2003).
Meyer ve ark. (1959), karragenan bazlı yenilebilir filmler ile kümes hayvanlarında bakterileri 2 log azaltmayı amaçlayarak, film formülasyonuna antibiyotikleri ve antifungal bileşikleri ekleyen ilk araştırmacılar arasında yer almışlardır.
Baron (1993), kümes hayvanlarında Salmonella typhimurium ve Escherichia coli O157:H7'yi inhibe etmek için, potasyum sorbat ve laktik asidin mısır nişastası bazlı yenilebilir bir filme dâhil edilebileceğini göstermiştir.
Siragusa ve Dickson (1993), alginat bazlı yenilebilir kaplamalara organik asit ilave etmişlerdir. Sığır karkaslarında Listeria monocytogenes, Salmonella typhimurium,
Escherichia coli O157:H7 gelişiminde sırasıyla 1.80, 2.10 ve 0.74 log azalma
gerçekleştiğini bildirmişlerdir.
Ming ve ark. (1997), hindi göğüs eti ve sığır etini pediosin ve nisin ilave edilmiş selüloz bazlı yenilebilir filmler ile ambalajlamışlardır. Sonuçta Listeria
monocytogenes’in tamamen inhibe olduğunu belirtmişlerdir.
McDade ve ark. (1999), sosisleri propiyonik ve sorbik asit ilaveli peynir altı suyu proteini bazlı yenilebilir film çözeltisine daldırarak 4°C’de 2-3 hafta boyunca depolama süresince sosislerde Listeria monocytogenes gelişimini engelleyebilmişlerdir.
Ouattara ve ark. (2000), asetik asit, propiyonik asit, laurik asit ve sinnemaldehit içeren ve içermeyen kitosan bazlı film çözeltisi hazırlayarak, salam, jambon ve pastırma üzerine uygulamışlardır. Filmlerin laktik asit bakterileri, Enterobacteriaceae,
Lactobacillus sakei ve Serratia liquefaciens üzerine inhibisyon etkisinin test edildiği
çalışmada, laktik asit bakterileri antimikrobiyal filmlerden etkilenmezken,
Enterobacteriaceae ve Serratia liquefaciens gelişimleri inhibe edilebilmiştir. En etkili
Çağrı ve ark. (2001), %1.5 p-amino benzoik asit ve %0.75 sorbik asit içeren peynir altı suyu proteini bazlı yenilebilir filmleri, dilimlenmiş Bologna tipi salamlarda ve Summer sosislerde kullanmışlardır. 4℃’de 21 günlük depolama periyodu sonunda,
Listeria monocytogenes, Escherichia coli O157:H7 ve Salmonella typhimurium DT104
bakterilerinin inhibe edildiğini gözlemlemişlerdir.
Oussalah ve ark. (2004), peynir altı suyu proteini bazlı yenilebilir filmlere %1 kekik , %1 yenibahar ve kekik-yenibahar (1:1) esansiyel yağ karışımlarını ilave etmişler ve 4 ℃’de depolama süresince mikroorganizma gelişimini kontrol etmek ve raf ömrünü uzatmak amacıyla sığır eti dilimlerine uygulamışlardır. Kekik içeren filmlerin depolamanın sonunda Pseudomonas spp. sayısında 0.95 log, Escherichia coli O157:H7 sayısında ise; 1.12 log seviyesinde azalma sağladığını belirtmişlerdir.
Zivanovic ve ark. (2005), kitosan bazlı yenilebilir filmleri hem katkısız, hem de kekik esansiyel yağı ile birlikte Listeria monocytogenes ile kontamine edilmiş Bologna salamlarında denemişlerdir. Ürünler, 10℃’de 5 gün boyunca muhafaza edilmiştir. Depolama sonucu yapılan mikrobiyolojik analizlerde, kitosan filminin, Listeria
monocytogenes sayısını 2 log10kob/ml; %1 ve %2 kekik esansiyel yağı içeren kitosan
filmlerin ise sırasıyla 3.6 ve 4 log10kob/ml azalttığını tespit etmişlerdir.
Theivendran ve ark. (2006), üzüm çekirdeği ekstraktı, yeşil çay ekstraktı, nisin ve nisinin diğer iki ekstraktla ayrı ayrı kombinasyonunu soya proteini bazlı yenilebilir kaplamalara ilave etmişlerdir. Araştırmacılar Frankfurterlerde Listeria monocytogenes gelişimini inhibe etmeyi amaçlamışlardır. Örnekler 4 ℃ ve 10 ℃ sıcaklıklarda 28 gün boyunca depolanmıştır. En başarılı inhibitör etkinin, üzüm çekirdeği ekstraktı ve nisin içeren örneklerde gözlemlendiğini bildirmişlerdir.
Karagöz (2007), antimikrobiyal özellikteki mercanköşk ve bahçe kekiği uçucu yağlarını ilave ederek hazırladığı izole soya proteini bazlı yenilebilir filmlerin soğuk muhafaza (4℃) boyunca taze sığır kıymasının mikrobiyolojik stabilitesi üzerine etkisini belirlemeyi amaçlamıştır. Ön deneme sonucu uçucu yağları %5 düzeyinde ilave etmiş ve sinerjist etkinin belirlenmesi amacıyla bir başka örnek grubunda iki uçucu yağı birlikte kullanmıştır. 12 günlük depolama periyodunun belirli günlerinde toplam mezofil aerob, Koliform, Staphylococcus spp., Pseudomonas spp. ve laktik asit bakterilerinin sayısını belirlemiş ve sonuçların kontrol grubuna göre kıymada, raf ömrünü artırdığını tespit etmiştir.
Nguyen ve ark. (2008), nisin ilaveli selüloz bazlı yenilebilir kaplamaları Frankfurter sosisine uygulamışlardır. Sosisleri buzdolabı sıcaklığında 14 gün süre ile
depolamışlar ve depolama süresi sonunda ambalajlanmış örneklerde Listeria
monocytogenes sayısının yaklaşık 2 log azaldığını belirtmişlerdir.
Zinoviadou ve ark. (2009), peyniraltı suyu proteini bazlı yenilebilir filmlere %0.5, %1, %1.5 seviyelerinde ekledikleri kekik ekstraktları ile taze et ürünleri üzerindeki inhibitör etkisini incelemişlerdir. %1.5 kekik ekstraklı film ile kaplanan taze et ürünlerinde saprofit mikroorganizmaların 10 gün boyunca gelişimlerinin inhibe edildiğini bildirmişlerdir.
Fernández-Pan ve ark. (2013), kanatlı etlerinin mikrobiyal kalitesini korumak amacıyla, peynir altı suyu proteini bazlı yenilebilir filmlere kekik ve karanfil esansiyel yağları ilave etmişler ve bu filmleri tavuk göğüs etine uygulamışlardır. 8 gün boyunca soğukta depolanan derisiz tavuk göğüs etleri, yüzeylerinde gelişebilecek mikroorganizmalara karşı yüksek etkinlik göstermişlerdir. Kekik esansiyel yağı ilave edilen filmlerin, karanfil esansiyel yağı ilave edilenlere nazaran Pseudomonas spp. ve laktik asit bakterilerine karşı daha etkili olduğunu bildirmişlerdir.
He ve ark. (2014), domuz etinin mikrobiyal kalitesini muhafaza amacıyla kitosan bazlı yenilebilir filmlere EDTA ve karanfil esansiyel yağını ayrı ayrı ve birlikte ilave etmişlerdir. Çalışma sonucunda kitosan + karanfil esansiyel yağı ve kitosan + karanfil esansiyel yağı + EDTA formülasyonlarıyla hazırlanan filmlerin domuz etinde antimikrobiyal ajan olarak kullanılabileceğini önermişlerdir.
Matiacevich ve ark. (2015), aljinat bazlı yenilebilir filmlere propiyonik asit ve kekik esansiyel yağı ilave etmişler ve bu filmlerle tavuk etinde raf ömrünü uzatmayı amaçlamışlardır. Kekik esansiyel yağına göre propiyonik asit ilave edilmiş filmlerin raf ömrünü uzatmada daha başarılı sonuçlar verdiğini rapor etmişlerdir.
Radha Krishnan ve ark. (2015), taze etin mikrobiyal inaktivasyonunu sağlamak amacıyla, mısır nişastası bazlı yenilebilir filmlere karanfil ve tarçın esansiyel yağlarını ayrı ayrı ve birlikte ilave etmişlerdir. Örnekler 4℃’de 15 gün boyunca muhafaza edilmiştir. Karanfil ve tarçın esansiyel yağlarının sinerjist etkisinin mikrobiyal popülasyonda önemli bir azalma sağladığını bildirmişlerdir.
Lee ve ark. (2016), kırmızıbiber tohum unu proteinini jelatin ile beraber kullanıp kompozit filmler üretmişlerdir. Kompozit film için en uygun konsantrasyonun %4 kırmızıbiber tohum unu proteini ve %1 jelatin olduğuna karar vermişlerdir. Ayrıca, filmlere antimikrobiyal madde olarak %0.1, %0.3, %0.5, %0.7 ve %1 düzeylerinde kekik esansiyel yağı ilave etmişlerdir. %0.5 kekik esansiyel yağı içeren kompozit film ile ambalajlanmış ton balığında, aşılanmış Listeria monocytogenes ve Salmonella
