Gıdalar Üzerinde Radyasyonun Etkileri

.GIDALAR ÜZERİNDE RADYASYONUN ETKİLERİ


Bütün ülkeler halkın ihtiyaç duyduğu sağlıklı ve besleyici gıda maddelerini doğrudan veya dolaylı olarak sağlamakla yükümlüdür. Bu maddelerin çok çeşitli ve yüksek kalitede olması insan sağlığı açısından son derece önemlidir. İklim şartlarındaki değişimler, teknolojik yetersizlikler, çoğu gıdaların mevsimlik olması ve bunlarda oluşan doğal bozulmalar ülkelerin her an yüksek kalitede gıda maddelerini bulmalarını zorlaştırır. Bu nedenle tüm ülkeler, gıdaların bozulmadan uzun süre saklanabilmelerini sağlayacak gıda koruma yöntemleri üzerinde önemle durmaktadırlar.Bu amaca yönelik olarak tarihsel süreç içerisinde kurutma, tuzlama, mayalama, konserve gibi yöntemler oldukça yaygın bir şekilde kullanılmış ve halende kullanılmaktadır. (Yunus,2004),(WHO,1994)

Gıdalarda bozulmaya sebep olan mikroorganizmalar,ve biyokimyasal olayların miktar ve faaliyetlerinin engellenmesi, azaltılması, yok edilmesi, gıdaların raf ömürlerinin uzatılması, olgunlaşma süresinin kontrolünü sağlamaktır.

Bozulmadan kaynaklanan zararın azaltılmasının yanı sıra gıdalara mahsus hastalıklara neden olan organizma ve mikropların kontrolüne dayanan bir metottur. Gıda işlemine yönelik metotların çoğunda enerjinin bir formu veya bu enerjinin değişik şekilleri kullanılarak yapılır.Pratik uygulamalarının çoğu koruma amacına dayanır.(Nurcan,Ümit 2002 s.1)

Radyasyon; bakteriler, gıdaların bozulmasına sebep olan mikroorganizmaları, küf ve mayaları inaktive eder. Radyasyon meyve ve sebzelerde, olgunlaşmayı ve bununla birlikte normal biyolojik değişiklikleri ve son aşamada da yaşlanma halini kontrol ederek, taze meyve ve sebzelerin raf ömürlerini uzatmada etkendir. Aynı zamanda radyasyon, depolanma sırasındaki gıda zararlarını, böcek ve haşere, parazit kurtçukları ve hastalığa neden olan organizmaları yok eder. (Nurcan,Ümit 2002,s.1)

Radyasyon dozu, gıda tarafından soğurulan radyasyon enerjisi miktarıdır. Her farklı tür gıda için uygun dozun verilmesi çok önemlidir. Gıdaya verilmesi gereken uygun dozun üzerinde doz verilmesi, ürüne zarar vererek, ürün kalitesi bozabilir. Soğurulan doz birimi için kullanılan özel isim Gray dir. Gray (Gy) iyonize radyasyonun maddenin 1 kilogramının soğurduğu 1 joule’lük enerji miktarı anlamına gelir. Gıda ışınlamasında kullanılmak üzere FAO/WHO Codex Alimentarius Komisyonu tarafından tavsiye edilen radyasyon dozu 10 kGy’i geçemez. Bu değer, suyun 2.4 0C sıcaklık artışı için ihtiyaç duyulan ısı miktarına eşittir.




1.1.1.BAŞLICA BESİN KORUMA YÖNTEMLERİ
Gıdaların ekserisi oldukça kısa sayılabilecek bir zaman için doğal hallerini korurlar, er veya geç bozulmaya mahkumdurlar. Bozulan bir gıdada kimyasal ve fiziksel değişiklikler olur. Bu da gıdayı tüketilmez, hatta zehirli bir hale sokar. Bu değişimlerin kaynağı genelde biyolojiktir. Bu değişiklikler; bakteri, maya ve küfler gibi mikroorganizmaların gelişmesinden, normal olarak gıdalarda bulunan enzimlerin etkilerinden ve bazen de kendiliğinden oksidasyondan ileri gelir. Gıda bozulmasında dış koşulların önemi büyüktür. Sıcaklık, nem ve gıdanın içinde bulunduğu ortamın durumu en önemli etkenlerdir. Mikroorganizmaların gelişmesinde sıcaklığın rolü çok büyüktür. Gıdaların korunması sırasında mantar ve bakterilerin gelişmesi ana problemlerden biridir. Dolayısı ile tüketilinceye değin gıda içerisindeki mikrobiyolojik etkinlikler mutlaka durdurulmalı yada hiç değilse azaltılmalıdır. Bitkisel ürünlerde solunum geciktirilmelidir. Bunlar, canlı olup teneffüs ederler. Gerekli nemli ve sıcak ortamı bulunca filizlenirler. Dolayısı ile gıdanın depolandığı ortamın nem ve sıcaklığını kontrol altında tutmak gerekir.(Güneş,1999,s.22)
Bu amaçlara erişmek için gıda pişirme, pastörize etme, kutulama gibi yöntemlerle bir süre yüksek sıcaklıklarda tutulur, soğutulur veya dondurulur. Açık havada veya yapay kurutma bir başka gıda koruma yöntemidir. Mayalama ve kimyasal maddelerle muamele de günümüzde sıklıkla başvurulan gıda koruma yöntemlerindendir. Gıdaların hava ile temasını kesme (vakumlama), yağ, parafin ve cam ile örtme ve ışınlama gıdaların korunması için uygulanan başlıca fiziksel yöntemlerdir.(Güneş,1999,s.22)

FARKLI GIDA IŞINLAMALARINDA DOZ GEREKSİNİMLERİ
Doz grubu
Amaç
Doz (kGy)
Ürün

Filizlenmenin engellenmesi
0.05 - 0.15

Patates, soğan, sarımsak, zencefil vb.
Düşük doz (≤1)
Böcek ve parazit dezenfeksiyonu
0.15 - 0.50
Tahıllar ve baklagiller, taze ve kurutulmuş meyveler, kurutulmuş balık ve et

Fizyolojik işlemlerin geciktirilmesi (Ör: Olgunlaşma)
0.50 - 1.0
Taze meyve ve sebzeler

Raf ömrünü uzatma
1.0 - 3.0
Taze balık, çilek vb.
Orta doz (≤10)
Patojen mikroorganizma ve bozulmanın önlenmesi
1.0 - 7.0
Taze ve dondurulmuş deniz ürünleri, çiğ yada dondurulmuş et ve tavuk eti vb.

Gıdanın teknolojik özelliklerinin geliştirilmesi
2.0 - 7.0
Üzümler (artan üzüm suyu miktarı), kurutulmuş sebzeler (azalan pişirme süresi vb.)

Endüstriyel sterilizasyon
30 - 50
Et, kümes hayvanları, su ürünleri, hazır gıdalar, sterilize edilmiş hastane gıdaları

Yüksek
doz (>10)
(Uygun sıcaklık kombinasyonunda) Belirli gıda katkı maddeleri ve bileşenlerin dekontaminasyonu
10 - 50
Baharatlar, enzim karışımları, doğal sakız vb.


(Nurcan,2004,syf15-17)






1.1.3.GIDA GRUPLARINDA BELİRLİ TEKNOLOJİK AMAÇLARA GÖRE UYGULANMASINA İZİN VERİLEN IŞINLAMA DOZLARI

GIDA GRUBU
AMAÇ
DOZ (kGy)
Minimum
Maksimum
Grup1-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
Grup3-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)
10,0(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 şekildeuygulanır.

(Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı gıda ışınlama yönetmeliği,www.okyanusbilgiambari.com)

IŞINLAMA İLE BESİNLERDE OLUŞAN ARA ÜRÜNLER VE ÖZELLİKLERİ

Gıda ışınlama işleminde, WHO tarafından önerilen en yüksek radyasyon doz değeri 15 kGy ve ortalama radyasyon doz değeri ise 10 kGy’ dir. 60Co ve 137Cs kaynakları, bu doz değerlerinde, gıdalarda radyoaktiviteye yol açacak bir enerjiye sahip değillerdir. Hızlandırılmış elektronlar ve girgin X-ışınları yeterli enerjiye sahip olmalarına karşın yine de oluşan radyoaktivitenin düzeyi önemsenmeyecek kadar düşüktür (kabul edilebilir en yüksek radyasyon doz değerinde bu düzey % 2 ve izin verilen radyasyon doz değerinde ise % 0.0001)

Bu bağlamda, FAO/IAEA/WHO birleşik komitesinin yaptığı değerlendirmeler, ortalama 10 kGy’ lik doz değerinde ışınlanmış gıdaların besin değerinde önemli sayılabilecek bir kaybın oluşmadığını ve bu gıdaların tüketiminin insan sağlığı açısından hiçbir risk taşımadığını göstermiştir.(Yunus)

Tüm gıdalar değişik oranlarda su içerirler. Sebzelerde % 90, meyvelerde % 80, etlerde % 60 ve ekmekte % 40 oranında su vardır. Hatta, kurutulmuş gıdalarda bile önemli ölçüde su bulunur. Bu nedenle, gıda ışınlamasında radyasyonun su ile etkileşmesi, gıdada oluşacak son radyolitik ara ürünlerin belirlenmesinde çok büyük öneme sahiptir. Suyun radyasyonla etkileşmesi sonucunda çok reaktif birtakım kimyasal ara ürünler oluşur ve bunlarda gıdanın diğer bileşenleri ile etkileşmeye girerler.(WHO,1994)(Yunus)











1.3.IŞINLAMANIN GIDA BİLEŞENLERİ ÜZERİNE ETKİSİ


Sekonder proses ise primer proses ürünlerinin interaksiyonunu içerir ve başlangıçtaki durumlarından farklı bileşenlerin oluşumuna yol açar. Primer proses, sıcaklığa bağlı olmadığı halde sekonder proses sıcaklık, gaz basıncı gibi diğer değişkenlere bağlıdır.

Işınlama, gıda ve tarım endüstrisinin bir çok alanında kullanılabilecek bir muhafaza yöntemi olarak kendini göstermektedir. Işınlama, gıdanın başlangıçtaki olumlu özelliklerini korumak ve sürdürmek amacıyla kullanılmaktadır ve uygun dozda kullanımı ile başarıya ulaşır. İçerdiği enerjinin düşük miktarda olması sebebiyle iyonize edici ışınların gıdalardaki makro bileşenlerin besinsel değeri üzerine büyük bir etkisinin olmayacağı beklenmektedir.

Bununla birlikte günümüze kadar değişik besin öğelerinin ışınlamadan ne şekilde etkilendiğini belirlemeye yönelik bir çok deneyesel çalışma gerçekleştirilmiştir. İyonize edici radyasyon sonucu iki temel proses oluşur. Primer ve sekonder proses. Primer proses; iyonların, uyarılmış moleküllerin veya moleküler fragmentlerin oluşumuna neden olur

Işınlandığında değişikliğe maruz kalan önemli bir bileşen de sudur. Çoğu biyolojik sistem ve gıda büyük oranda su içermektedir. Bu nedenle suyun yapısında meydana gelen değişiklikler, gıda ışınlamanın fiziksel ve kimyasal etkilerini anlamak istiyorsak büyük önem taşımaktadır

Burada etkinlik, absorblanan radyasyon enerjisinin her 100 ev’u için üretilen moleküllerin sayısı ile (G-değeri) ifade edilmektedir ve tahmin edileceği gibi ışınlama koşulları, sıcaklık, pH değeri ve suyun saflığı büyük önem taşımaktadır.

İyonize olmuş ve uyarılmış maddeler (iyonlar, serbest radikaller) direk ve indirek etki oluştururlar (10-11-10-12) ve saniye boyutundan saatlere hatta haftalara uzayabilecek bir sürede moleküler değişim başlar.

Direk etki, iyonizasyon sonucu moleküller içinde aşırı enerji transferi yoluyla kimyasal bağlar kırıldığında oluşur. İndirek etki, kimyasal komponentlere bağlı olarak faaliyet gösteren suyun radyoliz ürünlerinin kimyasal değişimi başlatmak için devreye girmesiyle oluşur. Genellikle direk ve indirek etki aynı zamanda oluşur ve solüsyonun konsantrasyonuna bağlı olarak faaliyet gösterirler. Bu nedenle direk etki, su içeriği azalırken nisbi olarak artmaktadır.

Suyun yanında temel gıda komponentleri proteinler, karbonhidratlar ve lipidlerdir. Bu gıdakomponentlerinin ışınlamadan ne şekilde etkilendiğinin tespitine yönelik bir çok araştırma gerçekleştirilmiştir.Minör bir gıda bileşeni olan vitaminler üzerine de bir çok araştırma bulunmaktadır.

İyonize edici ışınlama uygulamaları, thiamin ve askorbik asit miktarını azaltmakta, esmerleşme reaksiyonları ürünlerini ve yağda çözünür karbonil miktarını artırmaktadır. Bununla birlikte yapılan araştırmalar sonucunda iyonize edici ışınların gıdalarda kalori kompozisyonları ve beslenme değerleri açısından önemli değişikliklere neden olmadığı tespit edilmiştir. (Halkman,2000)






1.3.1.AMİNO ASİTLER VE PROTEİNLER


Proteinler, peptid bağı ile bağlanmış amino asit zincirlerinden oluşmaktadır. Proteinler üzerine ışınlamanın etkisinin araştırılması, amino asitlerin radyasyon kimyasının anlaşılması üzerine dayandırılmalıdır. Basit alifatik amino asitlerin sulu solüsyonlarında oluşan temel radyolitik reaksiyonlar, deaminasyon ve dekarboksilasyondur. Ayrıca disülfit bağlarının redüksiyonu, sülfidril gruplarının oksidasyonu, amino asit parçalarının modifikasyonu, peptid zincirlerinin kırılması ve protein kümelenmesi gibi reaksiyonlar da oluşabilir. Bu reaksiyonlar sonucunda NH3, CO2, H2, aminler, alifatik asitler ve aldehidler gibi çok sayıda ürün meydana gelir.

TABLO 1. ALANİNİN OKSİJENSİZ SULU SOLÜSYONLARININ (1 M) GAMMA IŞINLAMASI SONUCU OLUŞAN RADYOLİTİK ÜRÜNLER

Radyolitik ürünler
mg/kg her 10 kGy için
Pürivik asit
176
Propiyonik asit
80
Amonyak
79
Karbondioksit
27
Asetaldehit
27
Etilamin
8
Hidrojen
2.3

Amonyak ve pürivik asit miktarı, deaminasyonun dekarboksilasyondan daha fazla rol oynadığını göstermektedir. Ayrıca ışınlama süresince oksijen varlığı, ürün miktarını etkilemesine rağmen radyolitik ürünlerin dağılımında köklü değişikliklere yol açmamaktadır.

Kükürt içeren amino asitler (sistein, sistin ve metiyonin) serbest radikallerle alifatik amino asitlerden çok daha kolaylıkla reaksiyona girebilirler. Genellikle kükürt kısımları okside olur ve H2S, elemental S veya uçucu kükürt bileşenleri oluşmaya başlar. Bunlar da gıda ürünlerinde istenmeyen kokunun oluşmasına neden olurlar.

Diğer bir amino asit olan valinin oksijenli ve oksijensiz sulu solüsyonları ışınlandığında oluşan reaksiyon tipleri ve radyolitik ürünler Tablo 2’de yer almaktadır.

Aromatik amino asitler fenil alanin ve tirozin de suyun radyolizi sonucu oluşan ürünlerle kolaylıkla reaksiyona girer.

Esas reaksiyon aromatik zincirin hidroksilasyonudur. Fenil alanin varlığında o-, m- ve p-tirozin oluşabilir. Oksidasyon, bu ürünleri dihidroksifenil alaninin (dopa) çeşitli izomerlerine dönüştürebilir. Tirozinle oluşan esas ürün 3,4-dihidroksi fenil alanindir. 3,4-dihidroksi fenil alaninin oksidasyonu ve polimerizsyon melanin tipi pigmentleri üretebilir.

Histidin de radyasyona oldukça duyarlı amino asitlerdendir. Histidinin deaminasyonu, diğer amino asitlere kıyasla daha fazladır. Hem kenar zincirler hem de imidazol halkası amonyak oluşumuna iştirak eder.


TABLO 2. 0.05 M VALİNİN OKSİJENLİ VE OKSİJENSİZ SULU SOLÜSYONLARI IŞINLANDIĞINDA MEYDANA GELEN RADYOLİTİK ÜRÜNLER

Radyolitik ürün
O2
N2
Reaksiyon tipi
Valin
+
+

NH3
+
+
Deaminasyon
CO2
+
+
Dekarboksilasyon
Aminler (isobütiramin)
+
+
Dekarboksilasyon
Dimer (C10diamino dikarboksilik asit)
+
+
Rekombinasyon
3-metil glutamik asit
+
+
Karboksilasyon
3-dimetil aspartik asit

+
Karboksilasyon
3-metil aspartik asit
+

Oksidasyon
3-hidroksi valin
+

Hidroksilasyon
4-hidroksi valin,alanin
+
+
Hidroksilasyon
Treonin
+
+
Dekompozisyon
Serin
eser miktar

Dekompozisyon
Ketoisovalerik asit
+

Deaminasyon
İsobütiraldehid
+

Dekarboksilasyon,
Deaminasyon
Aseton
+

Bölünme

Suyun varlığında proteinler ışınlandığında amino asitlerle oluşan tüm reaksiyonlar bu amino asitleri içeren bir protein zinciri için de mümkündür. Ortamda su olmadığı durumda da ışınlama üzerine çalışılmıştır. Ancak gıda ışınlama konusunda fazla ilgi görmemiştir.

Gıda ışınlamada kullanılan doz aralığında proteinler üzerine olan etki genellikle düşük düzeydedir ve protein orijinine bağlı olmaksızın aynıdır. Bununla birlikte radyasyonun etkisi; proteinin yapısı, kompozisyonu, doğal veya denatüre olup olmadığı, sıvı veya donmuş olup olmadığı ve diğer maddelerin varlığı ya da yokluğu ile ilişkilidir.

Proteinlerin yapı taşı olarak yer alan 20 amino asit ve suyun radyolizi ile oluşan reaktif ürünler arasında oldukça kompleks interaksiyonlar mümkündür. Tek başına ışınlandığında radikal saldırılarına oldukça hassas olan amino asitler, bir protein yapısında derinlemesine gömülü iken daha az duyarlıdır ve bu nedenle radikal reaksiyonlara kolay kolay ulaşılamaz.

Polipeptid zincirinde C-N bağlarının kırılması yanında disülfid köprülerinin yıkımı gibi diğer reaksiyonlar daha küçük proteinlere parçalanmaya neden olabilir. Işınlanmış proteinlerde saklanan radyasyon enerjisinin büyük bir kısmı protein denatürasyonu meydana getirir. Özellikle sekonder ve tersiyer yapıda değişiklikler oluşur. Bununla birlikte denatürasyon, ısıtmanın neden olduğu denatürasyondan çok daha azdır.

Besinsel açıdan gıda proteinlerinin değeri, büyük oranda onların amino asit kompozisyonuna bağlıdır. Düşük miktarda ışınlama dozları protein miktarında düşük miktarda azalmaya neden olmaktadır. Bununla birlikte protein miktarı içindeki amino asit yüzdesi artmaktadır. Işınlama ile sterilizasyonun amino asit kompozisyonu, sindirilebilirlik, biyolojik değer ve proteinlerin net kullanımı üzerine bir etkisi ise söz konusu değildir. (Halkman,2000)















1.3.2.KARBONHİDRATLAR


Karbonhidratlar, bir çok gıda maddesinin bünyesinde yer almaktadır. Kristalize materyal olarak radyasyona oldukça hassastır ve çok miktarda H2, CO2, aldehitler, ketonlar, asitler ve diğer karbonhidratları içeren ürünler oluşabilmektedir. Sulu solüsyonlarda ise oksidatif yıkım, radyasyonun hem direk hem de indirek etkisine bağlı olarak meydana gelmektedir. İndirek faaliyette esas rolü ·OH radikali oynar. Çözünmüş elektronlar ve hidrojen atomlarının etkisi ise oldukça düşük orandadır. ·OH radikalleri, C-H bağlarındaki hidrojeni bağlayarak su oluşturur.

Hidroksil radikalleri, glukozun 6 karbonundan hidrojen alabildiği için bir çok reaksiyon ürününün oluşabileceği bildirilmektedir. Bu reaksiyon ürünlerinin sayısı 34’e ulaşabilmektedir.

Glukoz, oksijen varlığında ışınlandığında deoksi bileşenlerinin oluşumu baskılanmaktadır. Buna rağmen şeker asitleri ve keto şekerlerin miktarı artmaktadır. Asitlerin oluşumu, ışınlanmış şeker solüsyonlarının pH’sında bir miktar azalmaya yol açmaktadır. 25 kGy’lik bir dozun, glukoz solüsyonunda pH değerini 3 birim azaltığı ifade edilmektedir.

Sulu şeker solüsyonlarından ziyade kristal şekerler ışınlandığında değişik sonuçlar elde edilmiştir. Gıda ışınlamada kristal şekerlerin ışınlanması için geçerli sebepler olmadığı için bu konu üzerinde fazla çalışılmamıştır. Bununla birlikte farmosötik alanda kristal şekerler, tabletlerde taşıyıcı olarak kullanılmaktadır. Eğer radyasyon işlemi, böyle tabletlerin sterilizasyonu için kullanılırsa kristal şekerlerin radyasyondan ne şekilde etkilendiğine dikkat çekilmelidir.

Örneğin; kristal D-fruktoz ışınlandığında baskın olarak oluşan ürün, 6-deoksi-D-threo-2,5-hekzadiulos’dur. Bu bir zincir reaksiyondan kaynaklanır ve bu reaksiyonlar D-fruktozun kristal yapısının temeline dayandırılarak açıklanabilir.

Glukoz dışındaki bir çok monosakkarit de araştırmalara konu olmuştur ve benzer reaksiyon mekanizmalarının oluştuğu belirlenmiştir. Disakkaritler veya polisakkaritler de ışınlandığında benzer reaksiyonlar oluşmaktadır. Buna ek olarak monasakkarit ünitelerini birbirine bağlayan glikozidik bağlar da kırılabilmektedir.

Örneğin nişastanın ışınlanması dekstrin, maltoz ve glukoz gibi daha küçük ünitelerin oluşmasına yol açmaktadır. Bu da solüsyonun vizkozitesinin azalmasına ve dolayısıyla nişastanın sudaki çözünürlüğünün artmasına neden olmaktadır.





Kompleks bileşenlerde oluşan kırılmalar sonucu pektin ve selüloz gibi polisakkaritler de daha küçük moleküllere parçalanmaktadır. Böylece pektik materyaller molekül zincirlerinin kısalmasının bir belirteci olarak jelleşme kapasitelerini kaybetme eğilimi göstermektedir. Bununla birlikte iyonice edici ışınlar yüksek karbonhidratlı gıdaların fiziksel ve kimyasal özelliklerinde bazı değişikliklere sebep olsa bile bu değişiklikler besinsel açıdan büyük önem taşımamaktadır.

Karbonhidratlar, bir gıda komponenti olarak ışınlandığında saf haldeki formlarına kıyasla radyasyona hassasiyet azalmaktadır.

Örneğin saf nişastanın ve protein varlığı nedeniyle korunan buğday unu nişastasının radyoliz ürünleri karşılaştırıldığında; 5 kGy’de ışınlanmış nişastadan oluşan ürün miktarı, 50 kGy’de ışınlanmış unda oluşan ürün miktarı ile yaklaşık aynıdır.
(Halkman,2000)


1.3.3.LİPİDLER

Lipidler veya gıdaların yağ kısmı, esas olarak trigliseritlerden oluşur. Örneğin süt yağı %94, soya yağı %88 oranında trigliserit içermektedir. Suyun esas rolü oynamasıyla indirek reaksiyon etkilerinin görüldüğü gıda karbonhidratları ve gıda proteinlerinin aksine, lipidlerin suyun radyolizi ile oluşan herhangi bir reaktif ile reaksiyonu çoğu durumda pek de önem taşımamaktadır.

Işınlama ile yağlarda oluşan değişiklikler iki şekilde belirtilebilir: Otooksidasyon ve oksidatif olmayan değişiklikler. Işınlamadan kaynaklanan oksidatif değişiklik, ışınlanmamış üründe oluşan reaksiyon ile aynıdır. Bununla birlikte ışınlama işlemi reaksiyonu hızlandırır. Işınlama sonucu radikaller ve uyarılmış moleküller oluşur. Işınlamadan sonra bu serbest radikaller uzun bir peryotta O2 ile reaksiyona girebilir ve serbest radikaller, alkoller, aldehitler, aldehit esterleri, hidrokarbonlar, hidroksi ve keto asitler, ketonlar ve laktonları içeren çeşitli bileşenleri oluşturacak hidroperoksitlerin oluşumuna yol açar.

Oksidatif olmayan değişiklikler ışınlama süresince ve ışınlamadan sonra oksijenin bulunmadığı durumda oluşur. Radyolitik ürünler H2, CO2, CO, hidrokarbonlar ve aldehitleri kapsamaktadır. Doymamış yağlarla hidrojenizasyon meydana gelir. Bir trigliseridin oksidatif olmayan radyolizi için genel mekanizma, molekülde seçilmiş 5 noktada ve nadiren yağ asidinin kenar karbon-karbon bağlarındaki kırılmayı içerir:

Böylece trigliseridlerin ışınlanmasına bağlı olarak bir çok hidrokarbon belirlenir. Esas bileşenler Cn-1 ve Cn-2 hidrokarbonlardır. Doymamış yağ asitleriyle elbette doymamış hidrokarbonlar oluşur ve çoğunlukla mono-doymamış yağ asitleri ile Cn-2 hidrokarbonlar (triolein) ve di- veya tri-doymamış trigliseridler ile Cn-1 hidrokarbonlar (trilinolein) önem kazanmaktadır. Bununla birlikte Cn-1 hidrokarbon miktarı, doymuş trigliseridlerle kıyaslandığında çift bağların karbonil bölgesindeki mümkün olabilecek kırılmaları azaltması sebebiyle doymamış yağ asitlerinde genellikle daha azdır. Benzer şekilde aldehidler, metil ve etil esterler de oluşur.

Genellikle 50 kGy’in altındaki dozlar yağ kalitesinde çok büyük değişikliklere yol açmaz. Bununla birlikte 20 kGy’lik bir doz istenmeyen flavor değişikliklerine neden olmaktadır. Işınlanmış yağlarda artan oksidasyon eğer hava izole edilmezse peroksit değerinin yüksek seviyelere ulaşmasına neden olur. Eğer lipidler ışınlanacak gıda maddesinde toplamın sadece bir kısmını oluşturuyorlarsa meydana gelen değişimler o kadar da önemli değildir. Et ışınlamasının gerçekleştirildiği çeşitli çalışmalardan elde edilen sonuçlar, proteinler veya mümkün olan protein-karbonhidrat interaksiyonunun radyasyon dozu ile artan güçlü bir antioksidan etki oluşturduğunu göstermektedir. Böylece oksidatif değişikliğe karşı lipidler korunmaktadır.

Sulu sistemlerde ışınlama özellikle oksijen varlığında hidrojen peroksit üretebilir. Işınlama sonrası depolama süresince sistemin diğer bazı bileşenleri okside olurken hidrojen peroksit kademeli olarak kaybolacaktır. Bazı okside olan maddeler ışınlamadan hemen sonra daha düşük konsantrasyonda bulunsunlar ya da bulunmasınlar, depolama süresi boyunca daha yüksek miktarlara ulaşabileceklerdir. Bu tip işlem sonrası etkiler, ışınlama ile sınırlandırılmamalıdır. Çünkü bir çok madde veya gıda maddesi pişirilip pişirilmediğine, dondurulup dondurulmadığına ve kurutulup kurutulmadığına bağlı olarak depolama süresince çeşitli kimyasal değişikliklere maruz kalabilirler.
(Halkman,2000)


1.3.4.MİNÖR BİLEŞENLERVİTAMİNLER

Vitaminler gıdalarda bulunan önemli minör bileşenlerdendir. Bir çok gıda muhafaza işlemi, bazı vitamin kayıplarına yol açabilmektedir. Işınlamanın sebep olduğu vitamin kayıpları üzerine yapılan çalışmaların sonuçları çelişkilidir. Bazıları saf vitamin solüsyonları ile elde edilen sonuçları esas aldıkları için kayıp miktarını çok fazla tespit etmişlerdir. Radyasyon kaynaklı vitamin kayıpları aynı dozda ışınlanmış bir gıda ile karşılaştırıldığında saf solüsyonlarda çok daha fazladır. Örneğin sulu solüsyonda B1 vitamini (0.25 mg/100 ml), 0.5 kGy’lik dozla ışınlamadan sonra %50 oranında kayba uğramıştır. Halbuki aynı dozda kurutulmuş tüm yumurtanın (B1 miktarı 0.39 mg/100g) ışınlanması %5’den daha az bir yıkıma sebep olmuştur. Bu, çeşitli gıda komponentlerinin karşılıklı olarak birbirini korumasının nedenidir.

Bazı araştırma sonuçları da kayıpları olduğundan daha az değerlendirmiştir. Çünkü analizler, ışınlamadan hemen sonra gerçekleştirilmiştir. Işınlamanın sebep olduğu bazı vitamin kayıpları, çeşitli gıdalarda depolama süresince özellikle oksijen uzaklaştırılmamışsa devam edebilir. 1 kGy’e kadar ışınlanmış ve havanın izole edilmediği ortamda depolanmış yulaflar ışınlamadan hemen sonra %20 oranında E vitamini kaybına uğramıştır. Depolamanın 6. ve 8. ayında ışınlanmamış örneklerle karşılaştırıldığında kayıp %45’dir. Aynı materyal, ışınlanıp hava geçirmez paketlerde azot atmosferde depolandığında E vitamini kaybı 8 ay depolama sonunda bile önemsenmeyecek düzeydedir.

Yeterince göz önüne alınmayan diğer bir faktör de pişirme süresince oluşabilecek vitamin kayıplarıdır. Örneğin yulafta 100oC’de 10 dakika ısıtmanın neden olduğu vitamin kayıplarının 0.25 kGy’le ışınlanmış örnekteki vitamin kaybından çok daha fazla olduğu tespit edilmiştir.

Genellikle radyasyon dozunun artışı ile vitamin kayıpları arttığı için yüksek dozda ışınlama istenmeyen duyusal etkileri minimize edecek uygulama koşullarını gerektirir. Bu koşullar vitamin kayıplarını azaltacaktır.

Suda çözünen vitaminler arasında tiamin radyasyona en hassas vitamindir. Bunu vitamin C, pridoksin (B6), riboflavin (B2) ve niasin takip eder. Bununla birlikte böyle bir genelleme yapmak pek de doğru değildir. Çünkü değişik vitaminlerin nisbi hassasiyeti, ışınlanmış materyale bağlıdır. Örneğin belli koşullar altında farklı tahıllarda riboflavin ve tiamin miktarı üzerine yapılan çalışmalarda tüm yulafta yaklaşık aynı oranda hassasiyet belirlenirken, tüm buğdayda tiamin, riboflavine kıyasla ışınlamaya çok daha hassas olarak tespit edilmiştir.

Yağda çözünen vitaminler arasında a-tokoferol, radyasyondan en çok etkilenen vitamindir. Bunu Vitamin A ve Vitamin K izler. Vitamin D ise diğerlerine nazaran daha stabildir. (Halkman,2000)




1.3.5.TUZLAR


Değişik amaçlarla gıdalara ilave edilen genel tuzların çoğu (kloritler, sülfatlar, fosfatlar), suda oluşan primer radikallere karşı nisbi olarak duyarlı değildir. Kürlenmiş etlerde rengi korumak amacıyla kullanılan nitrat ve nitritler ise bunun dışındadır. (Halkman,2000)

SONUÇ




Bütün dünya ülkeleri sağlıklı gıdalar üretebilmek,ürettikleri gıdaların raf ömürlerini,besin değerlerini korumak amacıyla pek çok sistem geliştirmiş,denemiştir. Bunlardan bir tanesi de gıdaları iyonize radyasyona tabii tutmaktır.

İyonize radyasyon,et ve et ürünlerinde,bir takım mikroorganizmaları azaltmak ve raf ömrünü uzatmak,taze meyve ve sebzelerde,olgunlaşmayı geciktirmek ve raf ömrünü uzatmak için kullanılmaktadır.

İyonize radyasyona tabii tutulan gıdalarda istenilen sonuç,ancak gerekli doz düzeyine ulaşıldığı zaman alınabilmektedir.Fazla doz uygulandığı takdirde gıdalarda bozulmalar meydana gelmekte,bu suretle,insan sağlığı da tehlikeye girmektedir.

Dünya Sağlık Teşkilatı (WHO) tarafından güvenlik ve sağlık yönünden tavsiye edilen ve desteklenen bu teknolojinin kendine göreavantaj ve dezavantajları vardır.Hem insan sağlığı hem de gıdanın korunması yönünden üstün bir teknolojidir. Çok geniş kapsamlı etkisi olan ve mikroorganizmanın direnç gösteremediği bir metottur. Kimyasal kalıntı bırakmaz. Uygulama sonrası bekleme süresi gerekmez Gıdanın raf ömrünü uzatır ve duyusal özelliklerini değiştirmeyen bir yöntemdir.