Meyve ve sebze isleme sanayinde kullanılan geleneksel ısıtma teknikleriyle elde edilen ürünlerde besin kayıplarının yanında duyusal kayıplarda görülmektedir. Günümüzde tüketicinin bilinçlenmesi ile beraber teknolojik gelismeler ve minimum islem görmüs gıdalara olan talebin artmasına paralel olarak meyve ve sebze isleme sanayinde geleneksel ısıtma uygulamalarına alternatif olabilecek yeni teknikler üzerine yapılan çalısmalar artarak devam etmektedir. Bu alanda üzerinde çalısılan yeni uygulamaların bir kısmını da ultrason, elektroplazmoliz (EP),
vurgulu elektrik alan (PEF) ve ohmik ısıtma (OH) teknikleri olusturmaktadır. Meyve ve sebze islemede çogunlukla bu tekniklerin kullanılmasıyla mikroorganizma ve enzim inaktivasyonu hedeflenmekte, bir kısmı ile de üretim
maliyetinin düsürülmesi amacıyla verim artısları saglanmaktadır. Ayrıca bu tekniklerin kullanımı ile üretilen ürünlerin, geleneksel ısıtma uygulanarak üretilen ürünlere göre besin kalitelerinin yüksek olmalarını saglamaları nedeniyle tercih edilmektedirler. Bu çalısmada, meyve ve sebze isleme sanayinde kullanılan ultrason, elektroplazmoliz, PEF ve ohmik ısıtma tekniklerinin temel özellikleri, mikroorganizma, enzim inaktivasyonu ve verim üzerine etkileri ile meyve, sebze isleme sanayindeki kullanım alanları üzerinde durulmaktadır.
Anahtar Kelimeler: Mmeyve, Sebze, Ultrason, Elektroplazmoliz, Vurgulu elektrik alan, Ohmik ısıtma

Giris
Günümüzde enzim ve mikroorganizma inaktivasyonu amacıyla çogunlukla geleneksel ısıtma yöntemleri kullanılarak gıdaların raf ömrü uzatılmaya çalısılmaktadır. Tüketicilerin besin kalitesi yüksek ve duyusal özellikleri fazla olan gıdalara taleplerinin artması sonucu minimum islem görmüs gıdalarla ilgili çalısmalar önem kazanmıstır. Bu çalısmada, meyve ve sebze isleme sanayinde kullanılan ultrason, elektroplazmoliz, vurgulu elektrik alan ve ohmik ısıtma tekniklerinin temel özellikleri, mikroorganizma, enzim inaktivasyonu ve verim üzerine etkileri ile meyve, sebze isleme sanayindeki kullanım alanları üzerinde durulmaktadır.


Meyve ve sebze isleme sanayinde yeni uygulamalar : Meyve ve sebze isleme sanayinde geleneksel ısıtma teknikleri kullanılarak sterilizasyon, pastörizasyon, haslama, evaporasyon, pisirme ve kurutma gibi birçok uygulama gerçeklestirilebilmektedir. Bu uygulamalar da enzim ve mikroorganizma inaktivasyonu yanında kullanılan teknige baglı olarak konsantrasyon yada pisirme amaçlanabilmektedir. Ancak bu geleneksel ısısal yöntemlerin uygulanması ile vitaminler ve mineraller gibi besin ögeleri ile renk, doku ve lezzet gibi duyusal unsurlarda kayıplar görülebilmektedir. Meyve sebze isleme sanayinde bu tip olumsuzlukları engellemek amacıyla üzerinde yogunlukla çalısılmaya baslanan bu tekniklerin bir kısmını da termal olmayan yöntemler (ultrason, PEF, yüksek basınç, radyasyon vb.) ve elektriksel ısıtma (mikrodalga, ohmik ısıtma ve radyo dalgalarıyla ısıtma gibi) yöntemleri olusturmaktadır. Ayrıca bu tekniklere ek olarak meyve sebze isleme sanayinde verim artısı saglamak amacıyla kullanılan elektriksel yöntemlerden elektroplazmoliz teknigi dikkat çekmektedir.

Termal olmayan yöntemler
Ultrason : Ultrason mekaniksel nitelikte olan insanların isitebildigi 20 kHz’nin üzerindeki frekanslara sahip bir enerji biçimidir ve ısısal olmayan, emniyetli, etkili, ekstrakt üretimi ve hücre parçalanması için kullanılabilen bir gıda isleme metodudur (1). Meyve sebze isleme alanında enzim ve mikroorganizma inaktivasyonu, renk maddelerinin ekstraksiyonu, karıstırma, homojenizasyon, partikül küçültme, köpük kırma, temizleme yüzey dekontaminasyonu, seker kristalizasyonu ve kabuk soyma amacıyla kullanılabilmektedir (2). Ultrason
tekniginin geleneksel tekniklerle kombinasyonlarının uygulama etkinligini arttırdıgı bilinmektedir. Termosonikasyon teknigi sıcaklık ve ultrason tekniklerinin kombinasyonu sonucu proses sıcaklıgı ve süresini azaltarak pastörizasyon ve sterilizasyon amacıyla kullanılabilmektedir. Manosonikasyon ise basınç
uygulaması (600 kPa’a kadar) ve ultrason tekniklerinin bir arada kullanıldıgı ve mikroorganizmalar üzerine geleneksel uygulamadan daha yüksek letal etki saglayan bir yöntemdir. Manotermosonikasyon; basınç, sıcaklık ve ultrason uygulamalarının kombinasyonu olarak ifade edilmekte ve daha etkin enzim ve mikroorganizma inaktivasyonu saglamaktadır (3).

PEF (vurgulu elektrik alan) : PEF iki elektrot arasında bulunan gıda maddesinin çok kısa süreyle (1-100 μs) yüksek voltaj elektriksel alan (80-100 kV/cm) etkisi altında bırakıldıgı bir islemdir. Mikrobiyolojik ve enzimatik inaktivasyon ile bitkisel dokunun parçalanması amacıyla kullanılır. Ayrıca düsük sıcaklıklarda çalısılması ürünün fiziksel ve besinsel özellikleri ile renk tat ve koku korunumu açısından da diger tekniklere göre üstünlük saglamaktadır (4). Bu teknige etki eden faktörleri: 1-islem kosullarına baglı faktörler (elektriksel alan siddeti, puls dalga sekli, uygulama süresi, sıcaklık) (5). 2-ürüne baglı faktörler (iletkenlik, pH, iyon kuvveti, partikül oranı) ve 3-mikrobiyal faktörler (mikroorganizma tipi ve konsantrasyonu, gelisme asaması) olusturmaktadır (6).


PEF tekniginde mikroorganizma inaktivasyonunun hücre zarının elektromekanik stabilitesinin bozulmasıyla gerçeklestigi belirtilmektedir (7). E.coli, S.cerevisiae, L. brevis, Salmonella, Str. thermophilus, L. plantarum gibi mikroorganizmaların inaktivasyonunda basarıyla kullanılabilmektedir (8). Elektriksel ısıtma yöntemleri
Ohmik ısıtma : Ohmik ısıtma, sistemden 0-2 dak. süreyle 50-60 Hz frekansta 0- 400 V elektriksel alternatif akım geçirilirken (9) devreyi tamamlayan bir parça olan gıdanın elektriksel dirence baglı olarak ısıtılması ilkesine dayanan bir elektriksel ısıtma teknigidir (10). Bu yöntemle gıdanın yüksek sıcaklıkta kısa sürede ısıtılması, geleneksel ısıtma teknigine benzemekte ancak ürünün daha az zarar görmesi, duyusal özelliklerinin ise daha iyi durumda olması saglanmaktadır (11). OH teknigi haslama, evaporasyon, kurutma, fermentasyon, ekstraksiyon, mikrobiyolojik ve enzimatik inaktivasyon amacıyla uygulanmaktadır. OH’de sıcaklıga; gıdanın elektriksel iletkenligi ve bunun sıcaklıga baglı olarak degisimi, ısıtma sisteminin dizaynı, gıdanın termofiziksel özellikleri, elektriksel alan siddeti, uygulama süresi, içsel sıvı hareketi vb. faktörler etki etmektedir (12). OH’nın alısılmıs ısıtma sitemlerine göre; ekipmanların kullanımının pratik olması, akım kesildiginde ısı birikiminin durması ve karıstırma islemine gerek kalmadan ısıtma isleminin gerçeklestirilebilmesi gibi avantajları vardır (13). Mikrobiyal inaktivasyonun ise düsük frekans kullanılmasına baglı olarak hücre duvarında yük birikmesiyle gözenek olusumundan kaynaklandıgı belirtilmektedir. Maya ve E. Coli inaktivasyonunda bu teknigin etkili oldugunu vurgulanmaktadır (12).

Elektroplazmoliz : EP hücre duvarını parçalamayı amaçlayan bir islemdir. Temel prensibi OH ile aynı olmakla birlikte, ohmik ısıtmada esas amaç gıda maddesinin ısıtılması iken EP’nin amacı hücre duvarının parçalanmasıdır (9). EP yöntemi hücreleri en uygun tarzda parçalayan yöntem olarak bilinmektedir. Bu islemde stoplazmik zar hücrenin ikinci kabugu olarak görev yapmaktadır (14) ve plazmik zarın saglamlıgı meyve suyu üretimi gibi teknolojilerde verimi etkilemektedir. Hücre içi sıvılarının çıkısını kolaylastırmak plazmik zarın parçalanmasıyla
saglanmaktadır ve bununda özellikle verim üzerine önemli etkisi bulunmaktadır (15). EP uygulaması meyve suyu üretiminde sıra verimini arttırmak, salça üretiminde palper verimini artırmak ve evaporasyon süresini kısaltmak, seker üretimin de ise özütleme isleminin süresini kısaltmak amacı ile uygulanabilmektedir. EP teknigi ile meyve suyu (turunçgil, üzüm, elma suyu) üretiminde geleneksel yönteme göre % 1,5- 10 verim artısı saptanmıstır (15,16).
Ayrıca berrak meyve suyu üretiminde bu teknigin kullanılması ile preslemenin kolaylastıgı, düsük dispers partiküllerin sıraya daha az geçtigi, dolayısıyla separasyon ve durultma islemlerinin daha kısa sürede gerçeklestigi ve filtrasyonun sürat kazandıgı bulgulanmıstır. Domates püresi üretiminde elektroplazmoliz uygulamasıyla geleneksel yönteme göre %7 (17); domates salçası üretiminde ise %12 (18) verim artısının saglandıgı belirlenmistir.

Sonuç
Meyve ve sebze isleme amacıyla kullanılabilen yeni tekniklerin ticari olarak kullanılabilmesi amacıyla mikrobiyal ve enzim inaktivasyon kinetikleri ile bu uygulamalara direnç gösteren patojen mikroorganizmaların tanımlanması, mikrobiyolojik açıdan etkili olan yöntemlerin gelistirilmesi ve kritik ilsem kosullarının optimize edilerek ortaya konması gerekmektedir. Ayrıca bu tekniklerin otomasyonu ve güvenli kullanımı gibi konularda da çalısılması gerekmektedir.

Kaynaklar
1.Piyasena P, Mohareb E, McKellar RC. 2003. Inactivation of microbes using ultrasound: a review.
International Journal of Food Microbiology, 87, 207–216.
2.Betts GD, Williams A, Oakley RM, 1999. Ultrasonic standing waves, Inactivation of Food-borne
Microorganisms Using Power Ultrasound, Academic Pres. 2202-2208.
3. Knorr D, Zenker M, Heinz V, Lee D. 2004. Applications and potential of ultrasonics in food
processing, Trends in Food Science & Technology 15, 261–266
4. Heinz V, Toepfl S, Knorr D. 2003. Impact Of Temperature On Lethality And Efficiency Of Apple
Juice Pasteurization By Pulsed Electric Fields Treatment, Innovative Food Science And Emerging
Tech., 4(2003), 167-175.
5. Jeyamkondan S, Javas DS, Holley RA. 1999. PEF Processing of Foods: A Review, Journal of Food
Protection 62 (9), 1088-1096.