Gıda işleme teknolojisinde darbeli elektrik alanları

Gıda işleme için darbeli elektrik alanları|690x394

Darbeli elektrik alanı (PEF), mikrobiyal inaktivasyon için kısa elektrik darbeleri kullanan ve gıda kalite özelliklerine en az düzeyde zarar veren termal olmayan bir gıda muhafaza yöntemidir. PEF teknolojisi tüketicilere yüksek kaliteli gıdalar sunmayı amaçlar. Gıdanın duyusal ve fiziksel özelliklerindeki zararlı değişiklikleri önlediği veya büyük ölçüde azalttığı için, kalite özellikleri bakımından geleneksel termal işleme yöntemlerinden üstün kabul edilir. PEF teknolojisi tüketicilere yüksek kaliteli gıdalar sunmayı amaçlar. Gıdanın duyusal ve fiziksel özelliklerindeki zararlı değişiklikleri önlediği veya büyük ölçüde azalttığı için, kalite özellikleri bakımından geleneksel termal işleme yöntemlerinden üstün kabul edilir.

PEF teknolojisi, mikroorganizmaları öldürürken işlenmemiş gıdanın özgün rengini, lezzetini, dokusunu ve besin değerini daha iyi koruduğundan örneğin ısıl işlemlere kıyasla avantajlı gösterilmiştir. PEF, iki elektrot arasına yerleştirilen sıvı veya yarı katı gıdalara yüksek gerilim darbeleri uygulanmasını içerir. Çalışmaların çoğu süt, süt ürünleri, yumurta ürünleri, meyve suyu ve diğer sıvı gıdalardaki mikrobiyal inaktivasyona odaklanmıştır. PEF ile muhafazanın mikrobiyal yönleri hakkında çok sayıda çalışma yayımlanmış olsa da teknolojinin gıda bileşenleri, genel kalite ve kabul edilebilirlik üzerindeki etkisi hakkında daha az bilgi vardır. Son dönemde PEF’in gıda işlemede kullanımına ilgi yeniden canlanmıştır. PEF işleminin mikroorganizmaları inaktive etmede, presleme verimini artırmada, bitkisel gıdalardan meyve suyu ekstraksiyonunu geliştirmede ve dehidrasyon ile kurutmayı yoğunlaştırmada çok etkili olduğu gösterilmiştir. PEF, gıdalardaki mikroorganizmaları inaktive etmek için en umut verici termal olmayan yöntemlerden biri sayılır. İki elektrot arasında kısa yüksek gerilim darbeleriyle (µs) oluşturulan 5–50 kV/cm aralığındaki elektrik alanları, termal işlemede kullanılan sıcaklıklardan daha düşük sıcaklıklarda mikrobiyal inaktivasyon sağlar. Kesin mekanizmalar tam anlaşılmamış olsa da PEF’in mikrobiyal zarların geçirgenleşmesine yol açtığı genel kabul görür.

Yüksek besin değerine ve tazeye benzer özelliklere sahip gıdalara yönelik artan talep nedeniyle termal olmayan süreçler son yıllarda önem kazanmış ve geleneksel ısıl işlemlere alternatif oluşturmuştur. PEF, termal olmayan gıda işleme için kapsamlı biçimde incelenen yeni bir teknolojidir. Çok çeşitli sıvı gıdalarda araştırılmıştır; elma ve portakal suları en sık incelenenler arasındadır. Meyve sularının duyusal özelliklerinin iyi korunduğu ve raf ömrünün uzadığı bildirilmiştir. Yoğurt içecekleri, elma püresi ve salata sosunun da işlemden sonra uzayan raf ömrüyle tazeye benzer kalitesini koruduğu gösterilmiştir. PEF uygulanan diğer gıdalar arasında süt, domates suyu ve sıvı yumurta ürünleri bulunur.

Gıda muhafaza teknolojileri mikrobiyal büyümenin önlenmesine veya mikrobiyal inaktivasyona dayanır. Birçok durumda sıcaklık, su aktivitesi, koruyucu ilavesi, pH ve modifiye atmosfer gibi mikroorganizmaların büyüme ve yaşamını en etkili biçimde belirleyen etkenler yoluyla mikrobiyal faaliyet baskılanır. Bu durumda mikroorganizmalar yok edilmez; uygun koşullara aktarılırlarsa metabolik olarak aktif ve canlı kalırlar. Bazı patojen mikroorganizmaların tahmini enfeksiyon dozu çok düşük olduğundan enfeksiyona yol açmaları için gıdada çoğalmaları gerekli değildir.

Yeni bir teknolojinin alternatif yöntem sayılabilmesi için teknoloji maliyetini uygulanabilir sınırlar içinde tutarken kalite üzerinde önemli bir etki göstermesi gerekir. Son yıllarda, mikroorganizmaları geleneksel ısıl işlemlerde tipik olarak kullanılan sıcaklıklardan daha düşük sıcaklıklarda inaktive edebilen çeşitli teknolojiler araştırılmıştır.

Mikrosaniyeden milisaniyeye uzanan sürelerde yüksek şiddetli darbeli elektrik alanlarının uygulanması hücre zarlarında geçici veya kalıcı geçirgenleşmeye neden olabilir. PEF; hücre biyolojisi, biyoteknoloji, tıp ve gıda teknolojisi gibi çeşitli bilim alanlarında büyük ilgi gördüğünden biyozarlar üzerindeki etkileri kapsamlı biçimde incelenmiştir.

Makalenin tamamını okuyun.

Gıda işleme teknolojisinde darbeli elektrik alanları.pdf|ek (1,5 MB)

Araştırma
Maged E.A. Mohamed ve Ayman H. Amer Eissa (22 Ağustos 2012). Pulsed Electric Fields for Food Processing Technology, Structure and Function of Food Engineering, Ayman Amer Eissa, IntechOpen, DOI: 10.5772/48678. Erişim: https://www.intechopen.com/books/structure-and-function-of-food-engineering/pulsed-electric-fields-for-food-processing-technology

Gıda işleme teknolojisinde darbeli elektrik alanları