Gıda Üretiminde etik: Gıdaların Işınlanması

... konulu sunumlar: "Gıda Üretiminde etik: Gıdaların Işınlanması"— Sunum transkripti:

1 Gıda Üretiminde etik: Gıdaların Işınlanması

2 İYONİZE RADYASYON, UV, MİKRODALGA
Uranyum gibi tabii olarak radyoaktif olan maddelerin dışında çeşitli işlemlerle sun’i olarak radyoaktif hale getirilen Co60 ve Cs137 gibi maddeler de vardır. Co60 doğal olarak bulunan Co59’un nötron ışınlarına maruz bırakılması sonucu oluşur.

3 İYONİZE RADYASYON, UV, MİKRODALGA
Radyoaktif izotoplar zamanla aktivitelerini yarı yarıya kaybederler. Her radyoizotop için spesifik olan bu yarılanma ömrü Co60 için 5,3 yıl Cs137 için de 30 yıldır.

4 İYONİZE RADYASYONUN ÖZELLİKLERİ GAMMA IŞINLARI
Gıda muhafazasında en yaygın olarak kullanılır Co60 ve Cs137 ışın kaynağı olarak kullanılır Gıdalara radyoaktif özellik vermezler Nüfuz etme kabiliyetleri yüksektir. Işınlamada radyasyonun madde tarafından absorbe edilen miktarı, yani ışınlama dozu; Ulaşılmak istenen amaç Işınlanan gıdanın kalitesi İnsan sağlığı açısından önemlidir.

5 IŞINLAMA TERİMLERİ Işınlama dozu ışınlama işlemi sırasında gıdanın absorbladığı radyasyon enerjisinin miktarı olup gıdanın kalitesi ve insan sağlığı açısından önem taşır. Radyasyon enerjisi rad birimi ile ölçülür; 1 rad, 1 g maddede absorblanan 100 erg’lik bir enerjiye eşittir. Rad yerine Gray (Gy) birim olarak kullanılmaktadır. 1 Gy: iyonize radyasyon etkisinde kalan homojen bir maddenin 1 kg’ına verilen 1 joule enerji miktarı olarak tanımlanır. 1krad =1 000 rad 1mrad = rad 1Gy =100 rad 1kGy = rad olarak ifade edilmektedir.

6 Işın kaynağının gücü aktivitesi ile ifade edilir
Işın kaynağının gücü aktivitesi ile ifade edilir. Aktivite birimi Becquerel (Bq) olup daha önceleri bu maksatla Curie (Ci) kullanılmaktaydı. 1 Bq=1 parçalanma/s 1 Ci=3,7 x 1010 Bq’ dir.

7 Gıdalar dahil çevremizdeki her şey iz miktarda radyoaktivite ihtiva eder.
Nitekim potasyum gibi elementlerden kaynaklanan tabii radyoaktivitenin günlük diyetle Bq düzeyinde alınması da zararlı görülmemektedir.

8 BETA IŞINLARI Elektron hızlandırıcı cihazlarda yüksek enerji düzeyine çıkarılmış elektronlardır (Katot ışınları). Radyoaktif maddeler tarafından da üretilir. Enerji birimi MeV’tur (Milyon elektron volt). Gıdalara nüfuzu uygulanan enerji seviyesi ile ilgilidir. En fazla 10 MeV enerji seviyesindeki ışınlardan faydalanılır. Maksimum nüfuz derinliği 5 cm’dir. Yüzey ışınlamasında kullanılır.

9 X-IŞINLARI (RÖNTGEN IŞINLARI)
X-ışınları da hızlandırılmış yüksek enerjili elektronlardır. Ağır metallerin yüksek enerjili katot ışınlarıyla bombardımanı sonucu elde edilir. Temelde gamma ışınlarına benzerler. Enerji seviyeleri fazladır. Dolayısıyla nüfuz kabiliyetleri yüksektir. Gıda sanayiinde kullanılan X-ışını jeneratörleri tıpta kullanılan Röntgen cihazına benzer.

10 GIDA IŞINLAMA SİSTEMLERİ
Işın üreten düzenler sadece cihaz çalıştırıldığında ışın üretirler. Burada korunmak daha kolaydır. Radyonüklidler kullanılıyorsa, kaynak ışınlamadan sonra su havuzuna daldırılarak personelin korunması sağlanır. Işınlanan gıdaların etiketlerinde ışınlandıklarını gösteren yeşil beyaz etiket bulunmak zorundadır.

11 GIDA IŞINLAMA SİSTEMLERİ
Işın kaynağı olarak radyonüklid kaynağı veya ışın üreten makinalar kullanılır. Kesikli veya sürekli sistemler vardır. Bu düzenlerde en önemli şart, personelin ışın etkisinden korunmasıdır.

12

13

14 İYONİZE RADYASYONUN MİKROORGANIZMALARA ETKİSİ
İyonlaştırıcı radyasyon mikroorganizmaların hücre zarına, hücre içi membranlara zarar verir. Hücre membranının yapısında yer alan fosfolipid tabakasına, lipoproteinlere, glukoproteinlere, membran por ve kanallara, membranın iyon dengesine hasar verdiği için membranın kendine özgü geçirgenliğini (permeabilitesini) bozmakta, istenmeyen moleküller, hücre içerisindeki farklı kompartımanlardan geçerken kritik hedef bölgelerin konfigürasyonunun değişimine neden olmaktadır.

15 Eğer bir mikroorganizma iyonlaştırıcı ışınlara maruz kalır ve bunu tolere edemez ise ya ölür, ya da radyasyona direnç geliştirerek varyasyonlarının ortaya çıkmasına neden olur. Bu şekilde genetik birimlerde meydana gelen değişikliklere mutasyon denir. Hem prokaryotlar (bakteriler, bazı algler) hem de ökaryotlar (maya ve küf) ortaya çıkan kırılmaları tamir etme yeteneğine sahiptirler.

16 Mikroorganizma populasyonu düşük dozda ışınlandığında hücrelerin sadece çok azı zarar görür. Bakterilerin hayatta kalma sayıları artan radyasyon dozuna bağlı olarak logaritmik bir şekilde azalır. Farklı türlerde veya aynı türün farklı suşunda radyasyona olan duyarlılıkları farklı olduğundan, inaktivasyonu sağlamada farklı dozlara ihtiyaç duyulur.

17 Radyasyon hassasiyetinin ölçümünde yaygın olarak kullanılan D10 dozu, bir populasyonun %90’ının öldürülmesini sağlayan dozdur. Örnek olarak; inaktivasyon kurvesinde sığır etindeki S. Typhimurium’un D10 değeri 0,55 kGy’ dir.

18 IŞINLAMA İŞLEMİNİN UYGULANMASI
Radyasyonla sterilizasyon: İyonize radyasyon ile gıdadaki mikroorganizmaların tümünü yok etmek. Radyasyonla pastörizasyon: Halk sağlığı için önemli mikroorganizma gruplarının eliminasyonunu, gıdalardaki bozulmayı geciktirerek sadece mikrobiyal popülasyonun bir kısmını yok etmek amacıyla uygulanmıştır.

19 IŞINLAMA İŞLEMİNİN UYGULANMASI
Bu terimler terminolojide sadece birkaç durum için kullanıldığında yetersiz olduğu kabul edilmiştir ve Pastörizasyon teriminin kullanımı karıştırılmıştır. Uluslararası uzmanlardan oluşan gruplar 1967’de 3 yeni terimi terminolojiye kazandırmışlardır. 1-Radappertizasyon: Gıdada bulunan mikroorganizmaların çok azını yaşayabilir durumda kılan ve tamamen yok etmek için gerekli olan dozun gıdaya uygulanması işlemidir. İhtiyaç duyulan doz kGy’dir.

20 2-Radisitasyon: Gıdalarda bulunan mikroorganizmaların spor oluşturmayan patojenlerinin (virüsler hariç) ve parazitlerin sayılarının azaltılması, böylece kaliteyi, hijyenik kaliteyi sağlamak amacıyla yeterli miktarda iyonlaştırıcı radyasyon dozunun gıdalara uygulanması işlemidir. İhtiyaç duyulan doz aralığı 2-8 kGy’dir. Uygulanan doz oranları 0,1-1 kGy arasında olursa ette bulunan trişin veya tenya gibi parazitlerin yok edilmesi için uygun olabilir. 3-Radurizasyon: Gıdalarda bozulmaya neden olan mikroorganizmaları uygun sayılarda azaltan ve gıdanın kalite ve raf ömrünü artırmak için tatbik edilen radyasyon dozunun gıdalara uygulanmasıdır. İhtiyaç duyulan doz aralığı 0,4-10 kGy’dir.

21

22 ULTRAVIYOLE IŞıNLARı UV ışınları 10-6 cm’nin altında dalga boyuna sahip oldukça düşük enerjili elektromanyetik ışınlardır. Nüfuz etme kabiliyetleri zayıftır, dolayısıyla yüzeyde bulunan mikroorganizmalara etkilidir. Sütte 1-2 cm derinliğe nüfuz edebilir. Berrak suda 5 cm derinlikte enerjisinin %50’sini kaybeder. Enerji birimi, W/cm2’dir ve 1 cm2 yüzey alanı tarafından absorbe edilen enerji (Watt) olarak ifade edilir. Ürün tarafından belli bir zamanda absorbe edilen ışın dozu mW/san/cm2’dir.

23 Mikroorganizmanın DNA’sı üzerine etkilidir.
UV ışınları mikroorganizmalar üzerine mutajenik ve öldürücü etkiye sahiptir. Öldürücü etki; UV ışınlarının dalga boyuna, şiddetine Mikroorganizmaların ışına maruz kalma süresine bağlıdır. UV ışınlarının mikroorganizmalar üzerine en etkili dalga boyu 253,7 (254) nm’dir. Mikroorganizmanın DNA’sı üzerine etkilidir. Bakteri ve küf sporları vejetatif formlarına göre daha dayanıklıdır. Bazı viruslar bakteriler kadar, bazıları daha dirençlidir.

24 UV IŞINLARI GIDA ENDÜSTRİSİNDE;
Et depolarında et yüzeyi ve havadaki mikroorganizmaları öldürmek Paketleme materyalinin sterilizasyonu Fırın ürünlerinin yüzeyinde küf gelişmesini önlemek Havadaki mikroorganizmaları öldürmek Alet ve ekipmanların sanitasyonunu sağlamak maksadıyla kullanılır.

25 MIKRODALGA IŞıNLAR Elektromanyetik ışınlar; radyo dalgaları, mikro dalgalar, kızıl ötesi ışınlar, görünür ışık, mor ötesi ışın, X-ışınları ve gamma ışınlarından oluşur. Gıda muhafazasında kullanılan mikrodalga ışın da bu geniş spektrumun bir parçasıdır. Elektromanyetik bir alana yerleştirilen gıdanın moleküllerinin hareketi sonucu aralarında meydana gelen sürtünme ile bir ısı açığa çıkar. Bu olay mikrodalga olarak bilinir.

26 MIKRODALGA IŞıNLAR Gıda endüstrisinde;
Yapısını bozmadan gıdaları ısıtmak Gıdaların kurutulması Mikroorganizmaların öldürülmesi Gıda endüstrisinde MHz olan mikrodalga ışınları kullanılır. (Ülkemizde 6 Kasım 1999’da Resmi Gazete’de Gıda Işınlama Yönetmeliği yayımlanmıştır)

27 Işınlanmış gıdalar İnsanoğlu çoğunlukla yaşadığı mevsime ve o mevsimin iklim şartlarına uygun gıdalara ihtiyaç duyar. Yazın canımızın karpuz ve şeftali çekmesi, kışın ise portakal ve mandalinayı daha çok tercih etmemiz, metabolizmamızın ihtiyacına uygun isteklerdir. Ancak zaman zaman -hem yokluk zamanlarında sıkıntı çekmemek için, hem de mevsimsiz bile olsa- insanların canı çekince bunlardan istifade etmek istemesi karşısında gıdaların muhafazası gündeme gelmiştir. 

28 Işınlanmış gıdalar Gıdaların özelliklerini değiştirmeden muhafaza etmek, güvenilir ve sağlıklı olarak yenmesini sağlamak çok önemlidir. Bunun için çok eski zamanlarda bile insanlar, gıdalara çeşitli işlemler yapmış veya onları değişik şartlarda bekletmişlerdir. Örnek olarak, taze gıdaları kurutarak, taze yoğurdu süzme yoğurt haline getirerek -gıda değerlerinde azalmalar olsa bile- dayanma sürelerini uzatmaya çalışmışlardır. 

29 Işınlanmış gıdalar Domatesin olmadığı mevsimde salça kullanmak, bazı gıdaları turşu ve salamura şeklinde saklamak, konserve yapmak, incir, üzüm gibi meyveleri kurutmak, pestil yapmak, kuru yufka ve makarna yapmak gibi birçok metot beslenme kültürümüzün temellerindendir. Ancak bu tekniklerin hepsinde de gıda değerinde azalmalar olduğu ve hiçbir zaman taze gıdalar gibi olmadığı unutulmamalıdır.

30 Işınlanmış gıdalar İlkel şartlarda insanoğlunun uyguladığı bu usullerin, bugün değişik maksatlarla gıdalara uygulanan modern teknolojilerin temellerini oluşturdukları görülmektedir. Bugün gıdalara uygulanan modern teknolojiler, bahsedilen bu eski yöntemlerin geliştirilmiş ve modernize edilmiş şekilleridir, denebilir.  

31 Hangi gıdalar ışınlanmaz?
Işınlama işlemi dünyada 41 ülkede 60'tan fazla gıda ve gıda ürününe uygulanmaktadır. Radyasyonla ışınlama bütün gıdalar için uygun değildir. Özellikle yağlı gıdalar, ransidite olarak bilinen acılaşma olayını hızlandırdığı için ışınlamaya uygun değildir. Yüksek proteinli gıdalarda da, radyasyon uygulamasından sonra kötü tat ve kokunun meydana gelmesi, görünümünde de değişiklikler olması sebebiyle ışınlama yapılmaz. 

32 Gıdalar niçin ışınlanır?
Tahılların muhafazasında böceklerin öldürülmesi maksadıyla. Soğan ve patates gibi gıda maddelerinin filizlenmesini ve çürümesini önlemek maksadıyla.  Tütsülenmiş ve taze etlerde ve baharatlarda mikroorganizma sayılarını azaltmak için.  Isıl işleme duyarlı gıdalarda Salmonella gibi mikroorganizmalara karşı tedbir için (kurutulmuş yumurta, dondurulmuş et, tavuk ve av hayvanlarının etleri vs). 

33 Gıdalar niçin ışınlanır?
Taze sebzelerde ve meyvelerde mikroorganizma sayısını azaltmak için, ışınlama uygulanır. Ancak bu gıdalara uygulanan doz miktarları farklı farklıdır. Uygulanan doz, gıdanın cinsine göre 1,0 ile 10 kGray (kilo Gray) arasında değişmektedir. Yüksek doz (24 kGray’den fazla), astronotların tükettiği gıdalara uygulanmaktadır. 45 kGray civarında radyasyon dozu Güney Afrika'daki ticarî bazı et ve et ürününe uygulanmaktadır. 

34 Radyasyonla ışınlanmış gıdalar tüketilmeli mi?
Bu konuda yapılan araştırmalarda, ışınlanmış gıdalara tüketicilerin soğuk baktığı görülmüştür. Tüketiciler, bu tür gıdaların radyoaktif olduklarını düşünmektedirler. Birçok ülkede tüketicileri bu konuda aydınlatmak maksadıyla bazı kurum ve kuruluşlar tarafından çalışmalar yapılmaktadır. Gıda sanayiinde birçok sektör bu teknolojiden yanadır. Yine de bazı ülkelerde konuya şüpheli yaklaşım söz konusudur.

35 Radyasyonla ışınlanmış gıdalar tüketilmeli mi?
Birçok ürüne radyasyonla ışınlama yapma izni verildiği halde -tüketicilerin taleplerini ve tercihlerini yerine getirmelerini sağlamak için yılında gıda mevzuatında ışınlanmış gıdalar etiketlerinde bunu belirtme mecburiyeti getirilmiştir. Işınlanmış gıdalar için etiketlerinde, ışınlanmış veya iyonize radyasyona tâbi tutulmuş ifadelerinin bulunması zorunludur. 

36 Radyasyonla ışınlanmış gıdalar tüketilmeli mi?
Işınlanmış gıdaların güvenilirliği konusunda birtakım iddialar mevcuttur. Gıdaların ışınlanmasına izin veren ABD Gıda ve İlâç İdaresi (FDA)'nin bazı olumsuz etkileri görmezlikten geldiği iddia edilmektedir. Bu iddialardan birisi, canlıların üreme sistemlerinde problemlere yol açtığı ve memelilerde kanser oluşturma riskini artırdığıdır. Diğer bir iddia ise, ışınlama neticesi bilhassa yağlı gıdalarda toksik maddelerin meydana gelmesidir (Bunlar 2-alkilsiklobütanon grubu bileşiklerdir).

37 Radyasyonla ışınlanmış gıdalar tüketilmeli mi?
Bunların ışınlanmamış gıdalarda hiç bulunmadığı, ışınlama sonucu meydana geldiği belirtilmektedir. Bu maddelerin insan ve fare hücrelerinin yapısında ve genlerinde hasara yol açtığı belirtilmektedir. Bazı bilim adamları bu bileşiklerle ilgili iddialar netleşinceye kadar en azından yeni gıda ürünlerine ışınlama izni verilmemesi gerektiğini ve bu toksik bileşiklerle ilgili detaylı çalışmalara ihtiyaç bulunduğunu belirtmektedir. 

38 Radyasyonla ışınlanmış gıdalar tüketilmeli mi?
Radyasyonla ışınlanma faaliyeti gıdaları muhafaza için uygulanan fiziksel işleme metotlarından biridir. Bununla hem gıda zehirlenmesi riski azaltılmakta, hem de besin kalitesi mümkün olduğunca korunarak sağlıklı bir şekilde daha uzun süre saklanması hedeflenmektedir. Ancak bu gıdaların emniyetle tüketilebileceği hususunda tartışmalar bulunmaktadır.

39 Gıdaların Işınlanmasında etik problemler
En önemli etik problem, ışınlanmış gıdaların, zorunlu olduğu halde etiketlenmemesidir. Yani ışınlandığının belirtilmemesidir. Işınlama dozunun aşılması diğer bir etik problemdir. Işınlama dozunun aşılmasında radyoaktivite kalıntısı riski çok düşük (veya yok) ise de, yüksek doz uygulamasına bağlı olarak toksik (zararlı) maddelerin oluşma ihtimali bulunmaktadır.

40 Irradiation underused to fight…
Latest E. coli outbreak has experts asking if food irradiation needs.

41

42

43

44

45 Manavgat, Temmuz 2010