Kimyasallarla Muhafaza

Kimyasallarla Muhafaza Gıdalarda bozulmalara neden olan mikroorganizmaların çoğalmasını, gelişmesini ve faaliyetini önleyen veya onların ölümlerine yol açan birçok kimyasal bileşik vardır. Bu maddelerden insan sağlığına zararlı olmayanların belli düzeylerde ilavesiyle gıdaların, mikrobiyolojik yolla bozulmasının önlenmesi yöntemine, “kimyasallarla” veya “koruyucu maddelerle” muhafaza denir. Geniş anlamıyla koruyucu maddeler; mikrobiyolojik bozulmaları önlemek için gıdalara ilave edilen her türlü bileşikler olup; tuz, şeker ve sirke gibi maddeler dahi bu anlamda koruyucu maddeler grubuna girmektedir.  Halbuki adı geçen bu maddeler, bizzat gıda öğeleridir ve kullanılma miktarları sınırlı değildir. Buna karşın dar anlamda koruyucu maddeler; gıda öğesi olmayan yani, genellikle gıdaya yabancı olan bazı kimyasal bileşikler olup bunların kullanılma miktarları daima sınırlıdır ve bu sınır %0.5 den daha düşüktür. Koruyucu maddeler denince genellikle, tanımlanan bu dar anlamdaki maddeler anlaşılır. Bu kimyasal maddenin koruyucu olarak kullanılabilmesinin ilk koşulu, insan sağlığına herhangi bir şekilde zararlı olmamasıdır. Bir bileşiğin insan sağlığına etkisi şu kriterlerle belirlenmektedir: Akut toksik etki : LD50 (Lethal Dosis) deney hayvanlarının % 50’sini öldüren doz, kaba bir toksik etki ölçüsü Subkronik toksik etki : 90 gün süreli tüketim sonucundaki etki Kronik toksik etki : Uzun süreli tüketim sonucundaki etki Kanserogenik etki : Uzun süreli tüketim sonucunda tümör oluşumu Mutagenik etki : Kromozomların değişimi sonucunda oluşan doğrudan veya dolaylı etki Teratojenik etki : Embriyo veya cenin üzerindeki etki Biyokimyasal etki : Vücutta resorbsiyon, akümülasyon veya  dışarı atılma gibi özellikler. Bu kriterlere ek olarak ayrıca, koruyucu maddenin kullanıldığı konsantrasyonda tedavi edici farmakolojik etkisi de bulunmamalıdır. Aksi halde birçok patojen mikroorganizma, kullanılan maddeye karşı direnç kazanabilmekte ve bunun sonucunda daha farklı sorunlar oluşturmaktadır. Mikroorganizmaların antimikrobiyal maddelere karşı dirençleri birbirlerinden farklı olduğu gibi, mikrobiyal formların da dirençleri farklılık gösterir. Örneğin bakteri sporları antimikrobiyal maddelere karşı vejetatif hücrelerden daha fazla direnç gösterirler. Aynı durum fungal sporlar ve vejetatif hücreler için de geçerlidir . Diğer taraftan koruyucu maddelerin bazı kişilerde alerjik reaksiyonlara neden olduğu da göz ardı edilmemelidir. Örneğin benzoik asit ve sülfitler gibi yaygın olarak kullanılan koruyucu maddeler bazı kişilerde alerjik reaksiyonlara yol açabilmektedir Gıda ve Tarım Örgütü (Food and Agriculture Organization: FAO) ve Dünya Sağlık Örgütü (World Health Organization: WHO) uzmanlarından oluşan karma bir komite, koruyucu maddelerin hayvan denemelerinde “herhangi bir etkisinin izlenmediği düzey” NOEL (No Observed Effect Level) olarak isimlendirilmekte ve bu miktarın %1’i “günlük alınabilecek doz” (acceptable daily intake: ADI) olarak kabul edilmektedir. Ancak koruyucu maddeler vücuda çoğunlukla bu miktarın çok altındaki düzeylerde alınmaktadır. Gıdalarda koruyucu maddenin günlük alınabilecek dozunun hesaplanması aşamaları Koruyucu madde  Toksik, kanserojenik, mutajenik ve teratojenik etkilerin belirlenmesi,  No observed effect level (NOEL) belirlenmesi,  Güvenlik faktörünün (NOEL/100) dikkate alınarak,  Acceptable daily intake (ADI) miktarının hesaplanması Koruyucu Maddelerin Etki Mekanizmaları Koruyucu maddeler, küfleri, bakterileri ve mayaları ya öldürmekte veya bunların faaliyetlerini engellemektedir. Herhangi bir koruyucu madde bu mikroorganizmalardan birine, ikisine veya sınırlı olarak hepsine aynı düzeyde etkili olabilir. Küfler üzerine yapılan öldürücü etkiye “fungusit etki”, bakteriler üzerine yapılan öldürücü etkiye ise “bakterisit etki” denilmektedir. Eğer bu etki sadece faaliyeti engelleme düzeyinde ise sıra ile, “fungustatik” ve “bakteriostatik” etki denilmektedir.  Ancak bir kimyasal maddenin etkisini “öldürücü” veya “engelleyici” olarak ayırmak olanaksızdır. Çünkü bir maddenin mikroorganizmalar üzerindeki öldürücü veya engelleyici etkisi, onun konsantrasyonu ile ilgili bir husustur. Nitekim bir fungustatik etkili madde (fungisitaz) veya bir bakteriostatik etkili madde (bakteriotaz) daha yüksek konsantrasyonlarda fungusit veya bakterisit etki gösterebilmektedir. Ortama ilave edilen koruyucu maddeler, mikroorganizmaların zaman içinde yani birkaç gün veya birkaç hafta içinde, ölmelerini sağlar. İlave edilen koruyucu madde miktarı arttıkça mikroorganizmaların gelişmeleri o oranda yavaşlar ve ölmeleri o oranda hızlanır. Ancak koruyucu maddenin kullanılacak konsantrasyonu, ortamdaki mikroorganizma sayısına genellikle bağlı değildir. Bununla birlikte mikroorganizma yükü çok artmış ve böylece bozulmaya yüz tutmuş bir ürünün koruyucu maddeler ilavesiyle bozulmasının durdurulması olanaksızdır Koruyucu maddelerin mikroorganizmalar üzerindeki etkileri birçok farklı etkinin toplamı şeklindedir ve fiziksel, fizikokimyasal mekanizmaların yanında biyokimyasal reaksiyonlar da bu konuda rol oynamaktadır. Antimikrobiyal maddenin kimyasal etkisi, yani gıdanın bileşenleri ve gıda katkıları ile reaksiyona girmesi antimikrobiyal aktivitesinde azalmaya neden olmaktadır. Ayrıca bu kimyasal reaksiyonlar sonucunda gıdada istenmeyen bazı değişimler de oluşabilmektedir. Temel gıda bileşenlerinin dışında gıdanın yapısında doğal olarak oluşan bazı bileşikler de antimikrobiyal etkiye sahip olabildikleri gibi, gıdada kullanılan antimikrobiyal madde üzerinde sinerjistik veya antogonistik etki gösterebilmektedirler Koruyucu maddeler mikroorganizmalar üzerine, genellikle hücre duvarı veya membranın yapısını bozarak veya hücrenin metabolizma faaliyetlerinde rol oynayan önemli enzimlerin örneğin, protein veya nükleik asit sentezini sağlayan enzimlerin aktivitelerini önleyerek etki etmektedir. Ancak, bu etki mekanizması bakteri, küf ve maya hücrelerinde aynı şekilde değildir. Koruyucu maddelerin etkileri ortamdaki konsantrasyonları ile ilgili olduğundan, yeterli bir etki, ancak uygun konsantrasyonda kullanılmaları halinde elde olunur. Kimyasal koruyucular mikroorganizmaları birçok mekanizma ile etkilemektedir. Bunlar; proteinlerin denatürasyonu, enzimlerin inhibisyonu, DNA’nın hücre çeperinin ya da sitoplazmik membranın tahrip edilmesi veya değiştirilmesi, hücre duvarı sentezinin baskılanması ya da esansiyel metabolitlere rekabet şeklinde olabilmektedir. Bu mekanizmalar aşağıdaki şekilde sınıflandırılabilir. a) Genetik sistemin etkilenmesi b) Hücre çeperi ve membrana etkisi c) Enzimlerin inhibisyonu d) Esansiyel besleyici ögelere bağlanma Koruyucu maddenin mikroorganizmanın yaşamı için esansiyel olan bileşiklere bağlanması mikroorganizmanın bu bileşeni kullanmasına engel olduğundan onun yaşamsal faaliyetini de önlemektedir. Koruyucu maddelerin etki spektrumları da birbirinden farklı olur. Bu maddeler genel olarak küf ve mayalar üzerinde bakterilerden daha fazla etkilidir .Mikroorganizmaların bazı maddelere karşı zamanla, gerek adaptasyon gerekse mutasyon yoluyla direnç kazandıkları bilinmektedir. Bakterilerin antibiyotiklere karşı mutasyona dayalı olarak kazandıkları direncin daha sonraki generasyonlara taşıdığı saptanmıştır. Ancak kükürt mayaları dışında mikroorganizmaların halen kullanılmaları serbest olan koruyucu maddelere karşı belirli bir direnç kazanmadıkları kabul edilmektedir. Koruyucu maddelerin etki spektrumlarına ait veriler sadece bunların yalnız olarak kullanılması durumunda geçerlidir. Bazı koruyucuların birlikte kullanılmalarıyla hem bunların etki spektrumları ve hem de etki düzeyleri genişleyebilmektedir. Örneğin, sorbik asit ile benzoik asitin beraberce kullanılmasıyla, bazı bakterilerin gelişmeleri bu maddelerin ayrı ayrı kullanılmalarından daha fazla önlenebilmektedir. Koruyucu maddelerin beraberce kullanılmalarında (kombinasyonunda), etkinin azalması (antagonizm), etkinin birleşmesi (adisyon) ve etkinin artması (sinerjizm) gibi üç farklı olgu belirmektedir. Eğer koruyucu maddeler, beraber kullanılmakla etkileri azalıyor ve bu yüzden daha fazla miktarda kullanılmaları gerekiyorsa buna antagonizm denir. Bunun tam aksine, beraber kullanılmaları halinde etkileri şiddetleniyor ve bu nedenle çok düşük konsantrasyonlarda dahi tam bir etki sağlanabiliyorsa buna sinerjizm denmektedir. Beraber kullanılan maddeler birbirlerini olumlu veya olumsuz etkilemiyorlar ve fakat sadece her birinin etkisi diğerinin etkisi üzerine ekleniyorsa bu duruma adisyon denir. Bu açıklamalara göre sinerjetik etkili maddelerin, kombinasyonlarda öncelikle kullanılabileceği anlaşılmaktadır. 1+1=2 (adisyon etkisi) 1+1=1 (antogonizm) 1+1=5 (Sinerjizim) Bunun gibi bazı fiziksel yöntemlerle koruyucu maddelerin beraberce uygulanması, bunların mikroorganizmalar üzerine etkilerini artırmaktadır. Örneğin koruyucu madde ilave edilmiş gıdaların pastörizasyonu veya sterilizasyonu daha kolay gerçekleşmektedir. Koruyucu maddelerin ısıl işlemler, dondurma, ışınlama ve kurutma gibi fiziksel muhafaza yöntemleriyle kombine olarak kullanılmasıyla bu yöntemlerin gıdalarda neden oldukları olumsuz bazı etkiler de engellenmiş olmaktadır. Diğer taraftan fiziksel yöntemlerin uygulanmasında gereksinim duyulan enerjiden de tasarruf edilebilmektedir.  Kimyasal ve fiziksel muhafaza yöntemlerinin veya diğer birçok muhafaza yönteminin kombinasyonu şeklindeki uygulamalar “kümülatif etki kavramı” veya “kombine etki kavramı” ile açıklanmaktadır. Böylece gıdanın mikrobiyolojik stabilitesi için önemli olan sıcaklık, su aktivitesi, pH, redoks potansiyeli gibi faktörlerin interaksiyonundan yararlanılarak gıdaların muhafazası gerçekleştirilmektedir. Uygun Koruyucu Maddelerin Seçimi Gıdaların kimyasallarla muhafazası amacıyla kullanılacak koruyucu maddelerin seçiminde şu noktaların göz önünde tutulması gerekmektedir Fizyolojik açıdan olumsuz bir etkisi olmamalıdır. Etki spektrumu mümkün olduğunca geniş olmalıdır Gıda maddesindeki koşullarda örneğin, pH, aw değerlerinde etki gösterebilmelidir. Toksin oluşturan mikroorganizmaların inhibisyonunda etkili olabildiği gibi toksin oluşumunu da engelliyebilmelidir. Koruyucu maddelere karşı mikroorganizmalar direnç göstermemelidir. Belli bir gıdada faaliyet göstermesi istenilen mikroorganizmalara etkili olmamalıdır. (Örneğin şarabın fermentasyonunda rol alan mayalar veya peynirlerin olgunlaşmasında etkili olan bakteriler gibi) Gıdalarda uzun süre stabilitelerini korumalı, en azından o gıda için verilen raf ömrü süresince stabil kalmalıdır. Ancak bu özellik koruyucu maddelerin kombine olarak kullanılması halinde önem taşımayabilir. Gıdanın bileşenleri ile reaksiyona girmemeli veya bu reaksiyonlar sonucunda antimikrobiyel etkisi kaybolmamalıdır. Ambalaj materyali ile reaksiyona girmemeli ve adsorbe edilmemelidir. Gıdanın duyusal özelliklerini olumsuz etkilememelidir. Saf halde de toksik olmamalı ve kullanımı kolay olmalıdır. Örneğin su içeren gıdalarda suda kolay çözünen koruyucu maddeler tercih edilmelidir. Mümkün olduğunca ucuz olmalıdır. Koruyucu Maddelerin Kullanımını Etkileyen Faktörler Koruyucu maddelerin antimikrobiyel etkileri bazı substrat faktörleri ve/veya gıdaların bileşenlerinin etkileşimi ile farklılık gösterebilmektedir. Bu nedenle birçok koruyucu maddenin farklı gıdalardaki antimikrobiyel etkisi deneysel olarak besiyerlerinde saptanan etkilerinden farklı olabilmektedir. pH-değerinin etkisi  Sulu sistemlerde dissosiye olabilen koruyucu maddelerin antimikrobiyal etkileri, ya çözeltideki serbest hidronyum iyonları veya dissosiye olmayan asit formu ile gerçekleşmektedir. Örneğin asetik asit serbest hidronyum iyonlarıyla antimikrobiyel etki gösterebilmektedir. Asetik asit, bulunduğu gıdada ortamın pH değerini düşürerek mikroorganizmalar ve özellikle bakteriler üzerinde etkili olabilmektedir. Su aktivitesinin etkisi Genel olarak gıdanın su aktivitesinin azalmasına paralel olarak koruyucu maddelerin etkileri artar. Diğer taraftan mikroorganizmaların toksin oluşturmaları da ortamın su aktivitesi ile yakından ilişkilidir, ancak su aktivitesi bu konuda etkili tek faktör değildir. .2. Dağılım katsayısının etkisi 1. sıvıdaki konsantrasyon Dağılım Katsayısı = _________________________ = Sabit (Sabit sıcaklıkta) 2. sıvıdaki konsantrasyon Dağılım katsayısı, bir maddenin yağ ve su fazlarında çözünme oranları olarak tanımlanmaktadır. Bu özellik pratikte yağ içeren gıdalarda örneğin emülsiyonlarda önem taşımaktadır. Böyle sistemlerde, mikroorganizmalar sulu fazda üreyebilmektedirler. Bu nedenle yağ fazında bulunan koruyucumadde miktarı yararlanılmayan kısım olarak görülmekte ve dağılım katsayısı küçük olan kimyasallar amaca uygun olarak nitelendirilmektedir. Koruyucu maddelerin dağılım katsayıları farklı yağ çeşitlerine göre de farklılık gösterir. Ortamın pH değerinin yükselmesi dağılım katsayısını azaltıcı bir etki yapar. Çünkü koruyucu maddelerin ancak dissosiye olmamış kısımları yağ fazında çözünmektedir . Gıda bileşenlerinin etkisi Gıda bileşenlerinin gıdaların muhafazasında değişik etkileri ve etkileşimleri söz konusudur. Örneğin alkol koruyucu olarak doğrudan etkili olduğu halde yemek tuzu ve şeker ortamın su aktivitesini düşürerek koruyucu maddelerin etkilerini artırmakta veya düşük su aktivitesi nedeniyle mikroorganizmaların üremelerini engellemektedirler. Ayrıca yemek tuzunun enzimler üzerinde olumsuz etkisi de bulunduğundan koruyucu maddeler etkilerini artırabilmektedir. Bileşik oluşturarak etkili olan koruyucu maddeler, gıdanın bazı bileşenleriyle reaksiyona girebilirler. Bu durumda kendilerinden beklenen etkileri azalabilir. Örneğin kükürtdioksit ortamda bulunan aldehitlerle birleşebilir ve etkisi azalabilir Fizikokimyasal faktörlerin etkisi Ortamın redoks potansiyeli, oksijen kısmi basıncı gibi bazı fizikokimyasal substrat faktörleri de mikroorganizmaların üreme ve gelişmelerini etkiliyebilmektedir. Örneğin sülfüroz asit ortamın redoks potansiyelini düşürmek suretiyle de antimikrobiyel etki göstermektedir. Yine aynı şekilde karbondioksit ve azot gazı gibi gazlar ortamın oksijen kısmı basınçlarını etkiledikleri için gıdaların muhafazasında geniş ölçüde yararlanılmaktadır. 08. Antimikrobiyel Maddeler

Gıda endüstrisinde uygulanan gıda işleme ve saklama yöntemleri zamanla birbirini izleyen sürekli bir gelişim göstermiştir.  Birbirinden farklı ısıl işlemler ile dondurma, kurutma ve ışınlama gibi tekniklerin ortaya çıkışı bu gelişmenin örnekleridir.  Bu olanaklara sahip gıda teknolojisinin temel amacı gıda bozulmalarını önlemek, gıda güvenliğini sağlamak böylece gıdada yer alan mikroorganizmaları kontrol altına almaktır.  Bilindiği gibi ısıl işlemle mikroorganizmaların vejetatif formları ve sporlu formları öldürülerek steriliteye ulaşılmaktadır.  Ancak yüksek sıcaklıklarda gıdaların besleyici öğeleri önemli oranda kayba uğramaktadır.  Bu nedenle ürüne katkı maddeleri eklenerek mikrobiyal aktivitenin azalmasının en büyük avantajı, ambalajı açıldıktan sonra uzun süre stabilitesini koruyabilen gıda maddesi elde etmektir.  Örneğin ketçap, reçel gibi gıdalar açıldıktan sonra bozulmadan uzun süre kullanılmaktadır.  Bu gibi durumlar düşünüldüğünde tek bir muhafaza yönteminin gıdayı korumaya yetmeyeceği gerçeği ortaya çıkmaktadır (20,23).  Antimikrobiyal ajan olarak çok eski yıllardan beri içgüdüsel bir uygulama olarak kabul edilen tuz, baharat, sirke ve tütsüleme maddelerinin gıdanın muhafazasında etkili olarak kullanılması  ve halende bu maddelerden yararlanılıyor olması önemli bir bulgudur.  Örneği tuzun tat ajanı olarak kullanılması sırasında koruyucu etkisinin de fark edilmesi büyük kolaylıklar sağlamıştır (23). Tütsüleme de çok eskiden beri kullanılan bir muhafaza yöntemidir.  Bazı ağaç türlerinin yakılması ile elde edilen tütsülerin koruyuculuk özelliğinin yanısıra çok zengin aromatik bileşikleri içerdiği bilinmektedir.  Bu bileşikler içinde antimikrobiyal etkisi olan an önemli bileşik formaldehittir.  Yine tütsü bileşiklerinden olan ve kanserojen olduğu bilinen 3,4-benzopiren (gıdalarda bulunmasına izin verilen maksimum doz 0,03 mg/kg) ve bazı aromatik bileşikler gıdaların tütsülenmesinin güvenilirliğini olumsuz etkilemiştir (23). Uygun antimkrobiyal madde seçiminde dikkat edilmesi gereken konular şunlardır (7):  Antimikrobiyal madde fizyolojik yönden sakıncalı olmamalı Antimikrobiyal madde saf olmalı, toksikolojik yönden problem yaratmamalı Antimikrobiyal madde mümkün olduğu kadar geniş spektrumlu olmalı Antimikrobiyal madde gıda bileşeni ile reaksiyona girmemeli Antimikrobiyal madde gıdanın duyusal özelliklerini etkilememeli Antimikrobiyal madde ucuz olmalı Antimikrobiyal madde paketleme materyali ile reaksiyona girmemeli Antimikrobiyal madde gıdalarda bulunan mikroorganizmaları mümkün olduğu kadar az etkilemeli   Gıdalara antimikrobiyallerin katılması ile halk sağlığı açısından risk oluşturabileceği ve hijyen kurallarına daha az uyma eğitimi yaratılabileceği düşünülebilir.  Ancak bu maddelerin kullanımı, gıdaların mikrobiyolojik dengesini sağlayacağından raf ömrünü uzatmada doğrudan etkilidir.  Bu nedenle ürünlere pazar paylarının arttırılmasında da önemli rol oynayan, özellikle doğal yapıda ve gıdalara katılmasına izin verilen Antimikrobiyal maddelerin kullanımları önemsenmelidir (7).       Şekil 1.  Antimikrobiyal maddelerin konsantrasyonlarına göre etkileri (7).  Çizelge 1.  Bazı Antimikrobiyal maddalerin Etki Spektrumları (7).                                            Antimikrobiyal Maddeler Bakteriler Mayalar Küfler  Nitrit                              ++ - - Sülfit ++ + + Formik asit + ++ ++ Propiyonik asit    + ++ ++ Sorbik asit        + +++ +++ Benzoik asit     ++ +++ +++ Hidroksibenzoikasit esteri   ++ +++ +++ Difenil - ++ ++ (-) etkisiz, (+) az etkili, (++) etkili, (+++) tam etkili                        08.01. Doğal Antimikrobiyal Maddeler  Gıda endüstrisi piyasada etkili olabilmek ve rekabet ortamına girebilmek için tüketicilerin isteklerini karşılamalıdır.  Tüketiciler çok fazla miktarda işlem görmemiş, doğal, en az seviyede kimyasal koruyucu içeren gıda istemektedirler.  Bu da yeni tip antimikrobiyal madde kullanım olasılıklarının araştırılmasını teşvik etmektedir. Gıdaların korunmasında hayvansal, bitkisel ve mikrobiyal kökenli doğal koruyucu sistemler kullanılmaktadır (7). 08.01.01. Hayvansal Antimikrobiyel Maddeler Bu tip antimikrobiyaller inhibitör etkiye sahip enzim yapısında olmayan proteinleri, yüksek yapılı hayvanların bağışıklık ve antimikrobiyal sistemlerinde yer alan enzimleri ve bakteriyolitik yapıdaki maddeleri içermektedir.  Hayvansal kökenli antimikrobiyal maddelerden ticari olarak kullanımı en yaygın olanı, birçok doku, vücut sıvısında ve yumurta akında kuru maddenin % 3,5’i oranında bulunan, aminoasit esterlerinden meydana gelen peptit zinciri yapısında olan “Lizozim”dir.  Lizozim, muramidaz yapısında bir enim olup hücre duvarında bulunan glikopolisakkaritlerdeki N-asetil muramik asit ile N-asetil glukozamin arasındaki bağları hidroliz ederek birçok Gram-negatif ve Gram pozitif bakteri hücrelerinin parçalanmasını sağlamaktadır (7). Dünya sağlık örgütü (WHO) lizozimin gıda proseslerinde kullanımına izin vermektedir.  Lizozim Amerika gibi birçok ülkede sert ve yarı sert peynirlerde gıda katkı maddesi olarak kabul edilmiştir.  Lizozimin en etkin ticari kullanımı bazı peynirlerde şişme yolu ile bozulma yapan Clostridium tyrobutyricum üzerinde görülmüştür (18).  Son yıllarda lizozimin, diğer koruyucu maddelerle birlikte, çeşitli koruyucu karışımları halinde kullanılması ile mikroorganizmalar üzerindeki büyümeyi engelleyici etkisi yoğun olarak incelenmektedir (13). 08.01.02. Bitkisel  Koruyucu Maddeler  1340 çeşitten fazla bitkinin 80 kadarını baharat ve otların oluşturduğu çoğu küçük molekül ağırlığına sahip potansiyel antimikrobiyal madde kaynağı olduğu bilinmektedir (7).  Bu maddelerin başında kaffeik, sinnamik, ferulik ve gallik asit, olöropein, timol, ögenol gibi fenolik yapıdaki bileşikler gelmektedir.  Aureli ve ark. (1992) 32 adet bitkisel esansiyel yağın antimikrobiyal etkisini incelemiş, bunlardan tarçın, karanfil, kekik ve yeni baharın Listeria monocytogenes üzerinde antimikrobiyal etkisinin olduğunu göstermişlerdir (7). Birçok bitkisel kökenli antimikrobiyal bileşik, %7 NaCl ile birlikte uygulandığında, küfler üzerinde daha etkili olmakta ve ortamın pH’sı laktik asit kullanılarak 4 ‘ün altına indirildiğinde antimikrobiyal aktiviteleri artmaktadır.  Ayrıca baharatın, özellikle öğütülmüş formda olanlarının mikroorganizma içerikleri çok yüksek olabilmekte ve gıdalara ilave edilebilmeleri için bir dezenfeksiyon işleminden geçirilmelerine gereksinim duyulmaktadır (3). 08.01.03.  Mikroorganizma Kökenli Koruyucu Maddeler Son yıllarda yapılan çalışmalarda antagonistik mikroorganizma ve metabolitlerini içeren antimikrobiyallerin gıdalarda bulunan patojen bakterileri ve mikotoksijenik küflerin gelişmesini kontrol altında tutmadaki etkinliği ortaya konmuştur.  Uzun yıllar boyunca gıda fermantasyonlarında geleneksel olarak rol alan laktik asit bakterileri gıda muhafazasında güvenle kullanımı önerilen bir organizma grubudur.  Laktk asit bakterilerinin sağladığı biyolojik koruma diğer mikroorganizmaların besinleri için rekabete girme, bakteriosin, organik asitler ve H2O2 gibi antogonistik maddeler üretme yolu ile yapılmaktadır.  Bakteriosinler hücre dışına verilen, istenmeyen mikroorganizmalar üzerinde bakteriosidal (yok edici) yada bakteriostatik (engelleyici) etkisi olan, küçük molekül ağırlığına sahip, peptit veya protein molekülleridir (7). Bakteriosinler koruma amacı ile gıdalara birkaç biçimde uygulanabilirler (10). Bakteriosin üreten laktik asit bakterileri, gıdalara starter veya koruyucu kültür şeklinde aşılanabilir. Gıda koruyucusu olarak bakteriosin saf veya yarı saf olarak kullanılabilir. Bakteriosin üretme yeteneği olan bir bakteri cinsi tarafından daha önce fermente edilmiş bir ürün prosese katılabilir. 08.02.  Gıda Sanayinde Yaygın Olarak Kullanılan Antimikrobiyal Maddeler Gıda sektöründe önem taşıyan bazı antimikrobiyal maddelerin özellikleri ve kullanımları ile ilgili bilgiler aşağıda kısaca özetlenmiştir. 08.02.01. Benzoik Asit ve Tuzları  Benzoik asit (E210) beyaz renkli iğne veya yaprakçık görünümünde, benzen halkası içeren bir bileşiktir.  Doğal olarak böğürtlengiller, kimyon, karanfil, tarçın, anasonda ve çeşitli erik türlerinde az miktarlarda bulunur (9,34). Benzoik asit daha çok sodyum tuzu halinde kullanılan bir antimikrobiyaldir.  Sodyum benzoatın yaygın olarak kullanılma nedeni benzoik asitin suda çözülme niteliğinin düşük olmasıdır.  Mikroorganizmaları inhibe ettiği uygun pH sınırları 2,5-4,0 arasında değişmektedir. Bu değer propiyonik ve sorbik asitlerin yarattığı asitlikten daha düşüktür.  Sodyum benzoat maya ve bakterilere karşı etkili olup küfler için aynı etkiyi göstermemektedir.  pH 2,3-2,4 arasında %0,03  -%0,02’lik sodyum benzoat çözeltisi, fermantasyon yapan mikroorganizmaların gelişimini önlemektedir (20).  Benzoik asit ve tuzları, pepsin ve tripsin gibi enzimlerin aktivitesini engellediği halde amilaza karşı herhangi bir olumsuz etkide bulunmamaktadır.  Benzoik asit vücutta hızlı bir metabolizma faaliyeti içerisinde işlem görmekte ve vücut tarafından atılmakta, dokularda herhangi bir birikme yapmamaktadır (20). Sodyum benzoat çok az miktarlarda (günlük 0,5mg/kg) gıdalara karıştırıldığında sağlığa hiçbir şekilde zarar vermemektedir.  Ancak bu miktarın artması halinde hem gıdanın besleyici değeri düşmekte ve hem de sağlık sorunları ortaya çıkmaktadır (20). A.B.D. de gıda endüstrisinde Benzoik asit ve sodyum tuzlarının yasalar çerçevesinde kullanılması serbest bırakılmıştır.  Buna karşın en yüksek kullanılma miktarı sınırlandırılmış olup bu değer %0,1‘i geçmemektedir.  Diğer ülkelerde de bu maddenin gıda katkısı olarak kullanılmasına izin verilmektedir.  Genellikle öngörülen miktar %0,2-0,3 arasında olup, yalnızca Fransa’da peynir mayasın da kullanılmaktadır.  Benzoatların gıda sanayinde en çok kullanıldıkları yerler sırasıyla gazlı ve gazsız içecekler, meyve suları, ekmek, pasta, reçel ve jöleler, margarin sanayi, turşular, çeşitli soslar, ketçap, sofralık zeytin, marmelat, kakaolu ürünler, bisküvi, gofret, kek kremalardır (7, 20).             08.02.02. p- Hidroksi Benzoik Asit Esterleri (Parabenler) Bu grup antimikrobiyaller çoğunlukla kozmetik sanayii ve eczacılıkta kullanılmaktadır.  p-hidroksi Benzoik asit esterleri belli pH sınırları içinde farklılık gösterirler (20).  p – Hidroksi benzoik asit esterlerinin (metil, etil, propil, butil) tamamına yakın kısmının ticari şekli toz haldedir.  Kokusuz olup hidroliz reaksiyonlarına karşı dayanıklıdır.  En dayanıklı olanı kalsiyun tuzu olduğu halde, sodyum tuzu oldukça higroskopiktir (20).   Şekil 3.  Çeşitli p-hidroksibenzoik asit esterleri (7). Parabenler küf ve mayalara karşı çok etkili iken, gram (-) bakterilere karşı düşük aktivite göstermektedirler (9,20). Günümüze kadar sürdürülen ve uzun yıllar kapsayan çalışmalar parabenlerin düşük toksisite gösterdiklerini ortaya koymaktadır.  Bu grup içinde en fazla kullanılanlar propil ve metil esterleri olup, günlük alınabilir miktar 0-10 mg/kg (vücut ağırlığı) arasında değişmektedir (20). Toz halinde bulunan parabenler gıda maddesine ilave edilmek istendiğinde çözücüsünde çözündürüldükten sonra kullanılmalıdır (20). Antimikrobiyal etkisi de suda çözünürlüğü gibi alkil zincir uzunluğunun artması ile fazlalaşır.  Vücutta 24 saat içinde mide barsak sisteminde resorbe edilir ve vücuttan atılır.  Bu nedenle kanda seviyesi yükselmez.  Organlarda olumsuz etkisi saptanmamıştır.  Kanserojen etkisi yoktur (7). Parabenlerin gıda alanında kullanıldığı yerler hububat ürünleri, alkolsüz içecekler, biracılık ve peynircilik gibi endüstriler ile reçel, jöle ve şurup yapımlarıdır.  Krema endüstrisinde %0,1 oranında kullanılmaktadır (7,9,20). 08.02.03.  Sorbik Asit ve Tuzları Sorbik asit (E203) doğal olarak üvez meyvesinde bulunur (7). Sorbik asit ve tuzları, küfe ve mayalara karşı kullanılan antimikrobiyallerdir.  Sorbik asit kokusuz, beyaz,kristal toz halinde ve hafif asidik tattadır. Erime noktası 135-137º C arasındadır (7,20). Beyaz ve kristal yapılı sorbik asitin sudaki çözünürlüğü oldukça düşüktür (20º C’de 0,16g/100ml).  Bu sebeple de potasyum, sodyum, kalsiyum tuzları kullanılmaktadır.  Etkili oldukları pH değeri Benzoik asitle kıyaslandığında daha yüksektir.  pH’sı 6,5’e kadar çıkan gıdalarda bakteri, maya ve küflere karşı kullanılabilirler.  Gıdalara en fazla %0,1-0,2 oranında ilave edilmektedir (7). Gıda endüstrisinde çözündürüldükten sonra kullanılan sorbik asit, katı dolgu maddeleri ile karıştırılarak da kullanılabilmektedir.  Örneğin tuz, un ve mısır nişastası vb. sentetik tatlandırıcılar ile yapılan jöle imalatı sırasında kaynatmanın herhangi bir aşamasında sorbik asit katılabilmektedir (1).