Wednesday, Dec 08th

Last updateThu, 02 Dec 2021 7am

You are here: Home Article Unlu mamullerinde MAP uygulamaları

Unlu mamullerinde MAP uygulamaları

Ekmeklerde MAP uygulamaları

Çeşitli ekmeklerde ve kek, pasta, kremalı ve meyveli hamur işleri gibi birçok fırın ürünlerin de bozulmaya neden olan en önemli mikroorganizma grubu küflerdir. Bilindiği gibi küfler, ozmofilik mayalar dışında, düşük su aktivitelerine en dayanıklı mikroorganizmalardır. Bazı küfler, ozmofolik mayalar dışında, düşük su aktivitelerine en dayanıklı mikroorganizmalardır. Bazı küfler 0.65 su aktivitesine kadar gelişebilmektedirler. Bu nedenle küfler unlu mamuller de mikrobiyolojik açıdan raf ömrünü belirleyici en önemli etkenlerden biridir. 

Unlu mamullerde mikrobiyolojik etkinliği azaltabilmeye ilişkin önlemlerin belli başlıları: Nem oranını, pH değerini ve su aktivitesini düşürmek; şeker miktarını artırmak; yüzeyi kaplamak ve konserve edici madde kullanmaktır. Ancak bu tip ürünlerde, özellikle çiğ ya da pişmiş halde piyasaya sunulan paylar, meyveli kekler, pastalar, pizza ve benzeri ürünlerdeki aerobik bozulmalar, CO2 kullanımı ve depolama sıcaklığının düşürülmesiyle önemli düzeyde azaltılabilmektedir. Şekil 17.9 da hava atmosferi yerine CO2 atmosferin de ambalajlanmış ve oda sıcaklığında depolanmış ekmeklerde küf gelişiminin belirgin derecede geciktirilebildiği görülebilmektedir. Bazı pasta ve çöreklerde yapılan depolama denemelerinde de benzer sonuçlar alınmıştır (Şekil 17.10) . Diğer yandan CO2 gazı uygulanmış ekmeklerin, sorbik asit veya kalsiyum propiyonat katkılı ekmeklerle hemen hemen benzer süre dayanıklılık gösterdikleri belirlenmiştir (Çizelge 17.14). Söz konusu çizelgeden de izlenebileceği gibi, C02 atmosferinde ambalajlanmış tost ekmeklerinde 28 gün depolama süresi sonunda bile küflenme görülmemiştir. Ayrıca CO2 ile gazlanmış ekmeklerde aroma değişmemiş ve oksijenli ortamda ambalajlanmış olanlara göre nem kaybı daha az olmuştur. Ancak kusursuz bir ambalajlama için paketteki artık oksijen oranının %1’in altına düşürülmesi ve gaz içermeyen, yani hava oksijeninin içeri girmesini ve ambalajdan koruyucu gaz çıkışını önleyebilecek nitelikte bir ambalaj kombinasyonu kullanılması gerekir. Bu amaçla, PVdC kaplanmış veya lamine edilmiş Poliester / LDPE, ya da iki tarafı PVdC kaplanmış veya lamine edilmiş Vinil filmi / LDPE kombinasyonları önerilebilir. 

Diğer yandan, ambalaj içerisindeki CO2 oranının yükseltilmesi bazı sorunlara yol açmaktadır. Bunlardan en sık rastlanılanı, paket çökmesi ya da büzüşmesidir. Bu durum, et mamullerinin MAP koşullarında ambalajlanması bölümünde de açıklandığı gibi; CO2 gazının yağ ve sudaki çözünürlüğünün fazla olmasından kaynaklanmaktadır. Ambalajın tepe boşluğunda bulunan CO2 ürün içine difüzyonla sızarak orada çözünmekte ve ambalajın içinde basınç düşerek paketin düşmesine neden olmaktadır. Bu olayın önlenmesi için, ambalaja ürün tarafından absorblanamayan dolgu gazı olarak N2’nin de enjekte edilmesi gerekmektedir. Nitekim CO2:N2 (1:1) atmosferi, ticari uygulamalarda başarılı sonuçlar vermiştir. Ancak bu uygulamada da, 25°C’ de depolanan ambalajların bazılarında, 2 hafta içerisinde küflenme ve şişme görülmüştür. Bu durumun vakum-gaz ambalajlama aygıtının boşluktaki havayı tamamen çekemeyip, ortamda %3 kadar O2’ nin kalmasından kaynaklandığı, ya da ambalajın ısıl kapatma bölgelerinde ve köşelerinde küçük deliklerin olmasından ileri geldiği belirlenmiştir. Öte yandan, 2 hafta depolarda yapılan incelemelerde tepe boşluğunda ki CO2 oranının azaldığı ve %35 düzeylerine indiği görülmüştür. Bunun nedeni, CO2‘nin ürünün sıvı fazı tarafından absorblanması ve plastik filmin gaz geçir-genliğidir. İşte bu tür kayıpları dikkate alarak, CO2: N2 oranının 3.2 olarak uygulanması önerilmektedir. Buna rağmen MAP uygulaması ile unlu mamullerin raf ömrünü 2 haftanın üzerine çıkarma çalışmalarında; dayanıklılığı doğrudan etkileyen su aktivitesi, pH, mikrobiyolojik yük, üründeki potasyum sorbat konsantrasyonu ve depolama sıcaklığı gibi değişik faktörlere ilişkin ayrıntılı çalışmaların yapılmasında yarar vardır. 

Ekmeklerde CO2 yerine N2 kullanılması da mümkündür. Ancak N2’nin kullanılması durumunda, ambalajdaki oksijen oranının %0.1’in altına düşmesi gerekmektedir ki bu çok zordur. Kaldı ki CO2 atmosferinde ambalajlanmış ve küf aşılanmış tost ekmeklerinde 100 gün süreyle küflenme görülmemesine karşın, N2 kullanıldığında ve yine %1 artık O2 varlığında 5 gün sonra küflenme olduğu belirlenmiştir (Çizelge 17.14).

Fırın ürünlerinde MAP uygulamaları

Kek, pasta, çörek ve benzeri fırın ürünleri çoğunlukla krema, süt tozu, yağ, yumurta, peynir, çikolata, reçel, marmelat, çeşitli meyveler gibi gıdaları da içerdikleri için çok farklı fiziksel, kimyasal, mikrobiyolojik ve duyusal özelliklere sahiptirler. Bu nedenle MAP tekniği uygulamasında bir üründe sağlanan başarıyı ötekiler içinde aynen geçerli kabul edebilmek olanaksızdır. Yapılan ayrıntılı araştırmalarda; bu tür ürünler, içerdikleri temel ve yardımcı maddeler ile kullanılan kimyasal koruyucular dikkate alınarak gruplandırılmıştır. 

a. Hamur ya da sulu hamurlu ürünler. Örnek: pankek, kâğıt helva, crumpet (ekmek kadayıfına benzer kızarmış hamur tatlısı), yağda kızarmış şekerli çörekler vb.

b. Kek ve pastalar,

c. Katlı kekler. Örnek: Çilekli tatlı kekler, vişneli kremalı peynirli kekler,

d. Paylar, tartlar, Örnek: Tereyağlı tart, elmalı pay.

Belirtilen bu ürünler, toplam kalınlığı 90 µ olan PA/LDPE kombinasyonlarından oluşan plastik torbalara, ambalajın havası boşaltıldıktan sonra, CO2:N2 atmosferinde (3.2) ambalajlanıp, 25°C’ de depolanmıştır. Depolama sürecinde numunelerde; pH, nem oranı, su aktivitesi, tepe boşluğunda ki O2,N2 ve CO2 oranları, mikrobiyal metabolitler, bakteri, küf veya maya miktarları belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, yukarıda belirtilen ürün gruplarının her biri için farklı olmakla birlikte, genelde MAP uygulamasının, oda sıcaklığında depolama koşullarında bile ürünün raf ömrünü uzamasını sağladığı, kalitelerinin korunmasına önemli ölçüde katfı yaptığı görülmüştür. Ancak, özellikle çiğ olarak piyasaya sunulan çeşitler ile çilekli, kremalı ve mayalı fırın ürünlerinde beklenen başarı sağlanamamış, bir takım mikrobiyolojik, duyusal ve fiziksel sorunlarla karşılaşılmıştır. Bu sorunlardan en önemlisi, küflenme ve maya etkinliğidir. Özellikle CO2-N2 gazı uygulamasından önce paket içi havasının tamamen boşaltılmadığı durumlarda küf sorun oluşturmaktadır. Bu olgu, hem yeterli özellikte gazlama aygıtı kullanılmamasından, hem de bazı ürünlerin çok gözenekli yapısından ileri gelmektedir. Kuşkusuz kullanılan ambalaj malzemesinin O2 geçirmeyecek nitelikte seçilmemiş olması da mümkündür. O2  geçişi olmakta ve O2 miktarı zamanla küf gelişimi için yeterli düzeye ulaşabilmektedir.

Yapılarında az sayıda gözenek bulunan MAP uygulanmış fırın ürünlerinde küflenme sorunu daha az görülmesine karşın, yukarıda da değinildiği üzere, çok gözenekli ürünlerde, ambalajın tepe boşluğunda kalan çok düşük düzeylerde ki O2 miktarı bile küflenmeye yol açmaktadır. Nitekim yapılan çalışmalar, CO2/N2 (3.2) atmosferinde, küf gelişimi için gerekli minimum O2 gereksiminin %0.4 olduğunu göstermiştir. Bu nedenle küflenmenin tamamen önlenebilmesi için ek önlemlere gerek duyulmaktadır. Bu bağlamda ambalajın içerisine gaz absorblayıcılarının yerleştirilmesi olumlu sonuçlar vermiştir. Bu amaçla ticari adı ‘’Ageless’’ olan O2 absorbantlarından yararlanmak mümkündür. Belirtilen O2 tutucunun kullanılması durumunda, tepe boşluğunda ki O2 oranı 9 saat içerisinde %0.05’in altına düşmekte ve en az 30 gün süreyle bu düzey korunabilmektedir (Şekil 17.16 ve 17.17).

Unlu mamullerde küf sorununu çözmek için MAP uygulaması ile birlikte Delvocid (natamisin-pimasirin-içerir),Potasyum sorbat ve  Parahidroksibenzoik asit (PHBA) gibi koruyucu maddelerin kullanımı yoluna da gidilmektedir. Bunlardan Delcovid için önerilen miktar 5-20 ppm, K-sorbat için 650-1300 ppm ve PHBA için ise 1000-2000 ppm’dir. Belirtilen koruyuculardan 5-20 ppm Delcovid kullanmak veCO2/N2(3:2) gazlarıyla MAP uygulaması yapmak, fırın ürünlerinde küf gelişimine karşı en etkili yöntemlerden biri olarak kabul edilebilir. Ya da korunacak ürünün pH değeri 5 veya daha düşük ise, raf ömrünü yaklaşık 1 aya kadar uzatabilmek için, MAP uygulamasıyla birlikte 650-1300 ppm potasyum sorbat kullanmak yeterlidir. Bu çerçevede yapılan bir araştırmada, patato dexrose agara çeşitli koruyucular katılmış ve sonra Aspergillus niger aşılanmıştır. Daha sonra örnekler hava veya CO2/N2(3:2) atmosferinde ambalajlanıp, 25°C de 28 gün süreyle bekletilmişlerdir. Elde edilen sonuçlar Çizelge 17.15’de bir araya getirilmiştir. Bu çizelgeden de görülebileceği gibi; kullanılan koruyucular arasında en etkili sonuç Delvocid ve MAP birlikte kullanıldığında elde edilmektedir.

Fırın ürünlerinde sorun oluşturan etmenlerden biride mayalardır. Bilindiği gibi mayalar, düşük pH ve yüksek şeker konsantrasyonlarına dayanabildikleri için, meyveli pasta ve fırın ürünleri gibi yüksek oranda şeker içeren asitli gıdalarda bozulmalara ve özellikle de şişme ve kötü kokulara neden olmaktadırlar. Genelde mayalar serbest oksijenin hem bol, hem de kısıtlı bulunduğu ortamlarda gelişebildikleri, yani ‘’fakültatif aerob’’ veya ‘’fakültatif anaerob’’ oldukları için, maya gelişimini kontrol altına almada genellikle kimyasal koruyuculardan yararlanılmakta  ya da ambalajın tepe boşluğuna etanol (etil alkol) gibi dezenfektan buharı verilmektedir.

Bu amaçla özellikle meyveli paylarda %0.1 konsantrasyon da benzok asit ve Na-benzoat kullanımı önerilmektedir. Fakat mayaların benzoatlara karşı zamanla direnç kazanabilecekleri ve küflere de yeterince etkili olmadıkları unutulmamalıdır. Maya etkinliğine karşı yararlanılan diğer koruyucalar ise, metil ve propil parabenler (3;1), özellikle meyveli unlu mamullerde %0.03-0.06 düzeyinde kullanılmaktadır. Ancak parabenler diğer antimikrobiyal ajanlara göre daha pahalıdırlar. Bunların dışında, %0.03-0.30 oranında sorbatlar ve 5-20 ppm konsantrasyon da Delvocid gibi koruyuculardan da yararlanılmaktadır.

Ekmek ve fırın ürünlerinin raf ürünlerinin uzatılması ve bu arada maya etkinliğinin önlenebilmesi amacıyla, MAP uygulamasında, ya ambalaj metaryaline absorte etmek veya enkapsülasyon tekniği ile buharından yararlanmak yoluyla etanol de kullanılabilir. Alkolün etkisi, gıdada ki mikroorganizmaların hücre zarı veya enzimlere doğrudan olumsuz etkisiyle gerçekleşmektedir. Bunun yanında ortamın su aktivitesini düşürerek de inhibisyon sağlayabileceği ifade edilmektedir. Ambalaj materyalinin etanol-su karışımlarına bandırılması veya materyale püskürtme yoluyla uygulanması yaygındır. Yine özellikle küflenmenin de önlenmesi için, pizza ve diğer hamur ürünlerinin yüzeylerine alkol püskürtülmesi, ambalajda etanol buharından çevresel koruyucu olarak yararlanılması kullanılan tekniklerdendir. Uygulanan bir diğer teknik de, ‘’Ethikap’’ adıyla bilinen etonol üreticilerinden yararlanmaktır. Ethikap, silikondioksit tozu içerisine mikro kapsullenmiş en az %55 etil alkol içermekte ve kapsüller, ısıl kapatılmış ‘’kâğıt/etilenvinil asetat (EVA)’’ poşetlerde ambalajlanmış halde bulunurlar. Özellikle düşük oranda nemli gıdaların ambalajlarına Ethikap yerleştirildiğinde, etil alkol buharı yavaş yavaş tepe boşluğuna geçer. Böylece bazı mikroorganizmaların, özellikle küf ve mayaların gelişmesi engellenir. Ethicapa benzer bir ürün de ‘’Fretek’’tir.

Fırın ürünlerinde Ethikap kullanımına ilişkin yapılan çalışmalarda çok olumlu sonuçlar alınmıştır. Örneğin: Vanilyalı katlı kekler (aW=0.90) normal atmosferde ambalajlandıklarında 7 gün sonunda küflenmelerine karşın, 120 g’lık kek ambalajlarına 3 g’lık Erhikap yerleştirildiğinde,küf gelişmemiş; fakat 21 gün gün sonra maya etkinliği sonucu paketlerde şişme gözlenmiştir. Ancak 5 g’lık Ethikaplarla yapılan ambalajlarda, 60 günlük depolama sürecinde herhangi bir mikrobiyolojik gelişme olmamıştır. Ethikap uygulaması (5 g) MAP ile birlikte yapıldığında, yalnız Ethikap kullanımına göre, çok daha iyi sonuçlar alınmıştır; kekler tazeliğini çok iyi korumuş, ürüne ilişkin fiziksel ve duyusal özelliklerde herhangi bir kusur görülmemiştir. Aynı şekilde kremalı peynirli kekler, üst kaplaması ve dolgusu vişne ya da kiraz esaslı olan çeşitli kekler üzerinde yapılan çalışmalarda da yeterli sonuçlar elde edilmiştir. Kullanılacak Ethikap miktarı, ambalajlanacak ürünün ağırlığına ve su aktivitesine göre değişmekle beraber, MAP uygulaması ile birlikte, su aktiviteleri 0.94 civarında olan 140 g’lık birimler için, 7-8 g’lık Ethikap yeterli olmaktadır.