plastik-ambalaj.com

Etilen tutucular

 

Bilindiği üzere; meyve ve sebzelerin solunum hızları ile depolanma ömürleri arasında yakın bir ilişki vardır. Buna göre bir ürünün solunum hızı ne kadar yüksekse depolanma ömrü o kadar kısalır. Nitekim solunum hızı en düşük sebzelerden biri olan, patatesin çok uzun süre depolanabilmesi bunun bir sonucu ve kanıtıdır. Hiç kuşkusuz solunum hızı üzerine etki eden en önemli faktör ortam sıcaklığıdır. Nitekim ortam sıcaklığı artıkça solunum hızı yükselir. Buna karşın ortamın sıcaklığı azaldıkça solunum hızı da azalır. Depo atmosferinde ki oksijen ve karbondioksit oranları da solunum hızını etkileyen önemli faktörlerdir.  Solunum hızı üzerine yukarıda belirtilenler dışında meyve ve sebzelerin kendilerinin oluşturduğu bazı metabolizma ürünleri de etkili olmaktadır. Bunlardan asetilen, etilen ve butilen solunum hızını artıran en önemli metobolitlerdir.

Ortam atmosferinde etilen bulunması, klimakterik davranan meyvelerin hızla klimakterik faza girmesine neden olmaktadır. Örneğin yeşil elmaların +5°C ile +10°C’lerde depolanmalarında ortam atmosferinde 1 ppm etilen bulunması bunları klimakterik faza sokmaktadır. Aynı şekilde yeşil muzların bulunduğu ortam havalandırılarak etilen oranı 0,5 ppm’in altına düşürülmezse, muzlar hızla olgunlaşırlar. Etilen klimakterik olmayan meyvelerde de solunum hızının artmasına neden olmaktadır. Meyve ve sebzelerin olgunlaşması sırasında solunumdan bağımsız olarak gerçekleşen bir dizi biyokimyasal tepkime sonucunda oluşan etilen (C2H4), söz konusu ürünler üzerinde hem pozitif hem de negatif etkileri bulunan bir maddedir.  Meyve ve sebzenin olgunlaşmasını kolaylaştırması pozitif bir etki olmasına karşın; solunum hızlarını artırarak söz konusu ürünlerin raf ömürlerini kısaltması ve ayrıca klorofil bozumunu da hızlandırıcı rol oynaması negatif etkilerdir. 

Şu halde meyve ve sebzelerin olgunlaşma hızlarını azaltarak raf ömürlerinin uzatılması ve duyusal özelliklerinin korunabilmesi için, etilen gazının ambalaj içinde birikmesinin önlenmesi ve ambalaj atmosferinden uzaklaştırılması gerekir. Bu amaçla etilen absorbe eden çeşitli etilen tutuculardan yararlanılır.

Etilen tutucu sistemler üzerine üretim yapan firmalar çoğunlukla potasyum permanganant (KMn04) esaslı tutucuları tercih etmektedirler. Potasyum permanganat etileni bir dizi tepkime bağlamında önce asetal dehide sonra asetik aside yükseltgemekte ve asetik asit de karbondioksit ve suya dönüşmektedir. 

Potasyum permanganat toksik bir madde olduğu için gıdayla temas etmemesi gerekir. Bu nedenle gıdayla temas halinde olan ambalajlarda doğrudan kullanılamazlar; ama kesecikler içinde uygulanabilirler. Potasyum permanganat ne kadar geniş bir yüzey alanı bulursa etilen tutma kapasitesi de o kadar arttığı için; perlit, alumina, silikajel, vermikulit, aktif karbon veya selit gibi geniş yüzey alanına sahip inert bir taşıyıcı üzerine %4-6 oranında eklenerek bir kesecik içinde ambalaja güvenli bir şekilde yerleştirilerek kullanılırlar. 

Başka bir etilen tutucu sistemde, palladyum klorür içeren aktif karbon kullanılmaktadır. Bu sistemde, absorbe edilen katalitik olarak parçalanmakta,  dolayısıyla birikmesi engellenmektedir. Ayrıca, zeolit kil ve Japon oya taşı gibi minerallerin ambalaj filmi içerisinde dağıtılması ilkesine dayanan etilen tutucu sistemler de geliştirilmiştir. Film materyaline eklenmiş olan mineraller etileni absorbe ederler ve ayrıca filmin geçirgenlik özelliklerini değiştirirler. Bunun sonucunda C2H4 ve CO2 daha hızlı difüze olur. Söz konusu minerallerin kullanıldığı ticari materyallere Orega bag (Cho Yang Heung San. Co.ABD), Peakfresh™ (Peakfresh Products, Avusturalya) ve Profresh  (E.I.A. Warenhandels, Avusturya ve İsrail) örnek olarak verilebilir. 

Etilen tutucular; kivi, muz, avokado gibi tropikal meyvelerin, armut, elma, üzüm, domates, dilimlenmiş-doğranmış soğan, ıspanak ve benzeri ürünlerin muhafazasında başarıyla kullanılmaktadır. 

Etanol (etil alkol) salıcılar

Etanol (C2H5OH), protoplazma proteinini denatüre ederek mikroorganizmalara karşı etkili olan bir maddedir. En etkili konsantrasyonu %60-75’lik olduğu için dezenfektan olarak genellikle bu konsantrasyonda kullanılır. Düşük konsantrasyonlarda bile mikroorganizmaların proteinlerini denatüre ettiği için tüm mikroorganizma türlerine karşı etkilidir. Ancak bakteriler mayalara göre daha duyarlıdırlar. Nitekim mayalar yaklaşık %20 alkol konsantrasyonunu tolere edebilmelerine karşın, bakteriler  %10’dan daha düşük konsantrasyonlarda etkinliklerini yitirmektedirler. Yaklaşık %50’lik alkol tüm mikroorganizmaların vejetatif formlarını çok kısa bir süre içerisinde inaktive edebilmektedir; fakat küf konidiaları ve bakteri sporları zarar görmemektedir. 

Etanolun antimikrobiyal etkisinin yanı sıra su aktivitesini düşürücü, dolayısıyla gıdaları konserve edici, raf ömrünü artırıcı etkisi de vardır. 

Günümüzde etanol, başta ekmek, kek ve çeşitli fırın ürünleri olmak üzere birçok gıda da küf gelişimini önleyici ve raf ömrünü artırıcı olarak kullanılmaktadır. Bu amaçla ambalajlama öncesi ürün yüzeyine etanol püskürtülmesi yeterli olmasına rağmen, en uygun uygulama etanol salan keseciklerin veya filmlerin kullanılmasıdır. Bu bağlamda geliştirilen kesecikler, bir taşıyıcıya absorbe edilmiş veya enkapsüle edilmiş etanol (food grade) içermektedir. Ambalajlama sonrasında etanolün taşıyıcı maddeden ambalajın tepe boşluğuna yavaş veya hızlı yayılması, kesecik materyalinin su buharı geçirgenliği ile ayarlanabilmektedir. Söz konusu etanol yayıcı sistemlerin çalışma mekanizması;  taşıcı madde içinde bulunan etanolün taşıyıcı materyal tarafından absorbe edilen su buharı ile yer değiştirmesi şeklinde gerçekleşmektedir. Bu sistemlerde etkinliği belirleyen ana faktörler; taşıyıcı materyalin tipi ve boyutu, içerdiği etanol miktarı, keseciklerin su buharı ve etanol geçirgenliği, gıdanın su aktivitesi ve ambalaj filminin etanol geçirgenliğidir. 

Etanol içeren filmler, etanolün filmden ambalajın tepe boşluğuna yayılmasında karşılaşılan kontrol sorunları nedeniyle kesecikler kadar geniş kullanım alanı bulamamıştır. Etanol içeren filmler genellikle etanolün tutulmasını ve kontrollü yayılmasını sağlayan katmanlar eklenerek kullanılmaktadır. Fakat bu durum sistemin maliyetine artırmakta ve filmlerin ekonomik açıdan tercihini zorlaştırmaktadır. 

Gıda ambalajlamada kullanılan ticari etanol kullanıcılardan biri, Freund Industrial Co (Japonya) tarafından üretilen ‘’ Ethicap’’ tır. Ethicap, SiO2 tozuna  (%35)  adsorbe edilmiş ve kâğıt/ EVA (etilen vinil asetat) kopolimer keseciklere yerleştirilmiş etanol (%55) ve su (%10) karışımından oluşan bir üründür. Bunlar ayrıca plastik kokusunu gizlemek için iz miktarda gıda dereceli lezzet maddeleri de (vanilya, citrus) içerirler. Özellikle fırıncılık ürünlerinde kullanılan bu ürün ambalaja erleştirildiğinde; alkol buharı yavaş yavaş tepe boşluğuna geçmekte ve özellikle küf ve mayaların gelişmesi önlenebilmekte, ekmek ve kek gibi gıdaların bayatlamaları veya sertleşmeleri geciktirilebilmekte ve raf ömürleri bir hafta ile 6 ay arasında uzatılabilmektedir. 

Ethikap’a benzer bir ürün de, Japonya lisansı ile ABD’de ‘’Frelek’’ tir. Söz konusu ürün, glasial asetik asit içerisinde %95 salt etanol ile doyurulmuş bir kâğıt pulpudur. Bu kâğıt pulpu, aramo emdirilmiş bir film ile poliolefin film arasına sıkıştırılmış ve küçük poşetlerde ambalajlanmş olarak bulunur. Fretek, hububat esaslı çeşitli kuru ürünler,  taze et, kanatlı etleri, deniz ürünleri ve fırın ürünlerinin korunmalarında başarıyla kullanılmaktadır. 

Nem tutucular (düzenleyiciler)

Neme duyarlı gıdaların ambalajlanmasında nem bariyer özelliği yüksek olan materyallerden yararlanılır. Keza taze et, balık, kanatlı etleri, meyve-sebze gibi ürünlerin ambalajlanmasında da su buharı geçirgenliği düşük malzemeler tercih edilir. Ancak bu durumda taze et ve benzeri ürünlerden sızan ya da özellikle dağıtım ve pazarlama sırasında sıcaklık dalgalanmalarına maruz kalan ambalajlı meyve ve sebzelerden terleme yoluyla ayrılıp yoğuşan su ambalaj içinde birikir. Ambalajda biriken nem, hem ambalaj filminin puslanmasına neden olabilir hem de küf ve bakterilerin üreyip gelişmesine, mikrobiyal bozulmalara yol açabilir. Yüksek oranda nem, bisküvi ve kraker gibi ürünlerde yumuşamaya; süttozu, instant kahve ve benzerlerinde yapışkanlığa ve topaklanmaya ya da şeker ve şekerlemelerin nemlenmesine sebep olabilir. Diğer yandan ambalajlanmış gıdadan aşırı derecede suyun buharlaşması gıdanın kurumasına ve lipid yükseltgenmesine ivme kazandırabilir. Kuruma ve aşırı nem soğutulması gibi olumsuzlukları önleyebilmek için söz konusu gıdaların ambalajlanmasında, istenilen düzeyde su buharı geçirgenliğe sahip filmler, nem çekici filmler ya da nem düzeyini kontrol edebilen kesecikler veya pedlerden yararlanılmaktadır. Nem tutucu sistemler özellikle cips, kuruyemişler, baharatlar, bisküvi, kraker, süttozu, instant kahve, şekerlemeler, gibi birçok gıdanın ambalajlanmasında yaygın ölçüde kullanılmaktadır. Nem tutucular genelde tablet halinde olmalarına rağmen, akıllı ve aktif nem tutucu plastik filmler de geliştirilmiştir. Bu sistemlerde nem tutucu katman ekstrüzyon tekniğiyle veya laminasyonla esas ambalaj materyaline entegre edilmektedir.