Ünite 9: Gıdalarda Bozulma

Giriş

Gıdalara ait görünüş, renk, lezzet, koku, yapı, tekstür ve konzistensindeki organoleptik olarak fark edilebilen değişikliklere bozulma denir. Genel olarak bu değişikliklere aşağıdaki etmenler sebep olur:

• Mikrobiyel enzimler
• Biyokimyasal faktörler
• Gıdaların orijiner enzimleri
• Fiziko-kimyasal etkiler
• Fizyolojik nedenler

Mikrobiyel Bozulma

Mikrobiyel bozulma, bozulmaya neden olan mikroorganizmaların gıdada üremesi ve metabolik aktivasyonu sonucu karbonhidratları, protein ve diğer azotlu bileşikleri ve lipidleri parçalayarak oluşturdukları, gıdanın kalitesi ve kabul edilebilirliğini düşüren metabolitler sonucu meydana gelir.

Proteazlar, esktraselüler lipazlar, karbonhidrazlar ve oksiredüktazlar bozulmada rol oynayan en önemli enzimlerdir.

• Proteazlar, protein ve peptidlerin yıkılmasını katalize eden enzimlerdir.Proteaz oluşturan mikroorganizmalar arasında Pseudomanas, Shewanella, Aeromonas, Acinetobacter, Moraxella, Proteus, Corynebacterium, Lactobacillus, Bacillus, Clostridium, maya ve küfler yer alır.
• Esteraz ve hidrolaz gruplarına dahil olan lipazlar , gliserol ester oluşumunu hidrolize ederler ve bu yolla serbest yağ asitleri, digliserid, monogliserid ve gliserol oluşmasına sebep olur. Bunun yanında lipazlar ayrıca primer, sekonder ve tersiyer alkollerin esterleşmesi gibi diğer biyotransformasyonlarını da katalize ederler. Oluşan yağ asitlerinin ileri oksidasyonu, redüksiyonu ve polimerizasyonu sonucu acılaşma (ransidite) veya tipik sabunumsu yağ bozuklukları ortaya çıkar. Lipaz oluşturan mikroorganizmaların başlıcaları Pseudomonas, Serratia, Micrococcus, Staphylococcus, Alcaligenes, Brevibacterium, B. thermosphacta, L. curvatus ile bazı maya ve küflerdir.
• Karbonhidrazlar , karbonhidratların monosakkaritlere hidrolitik olarak parçalanmasını katalize eden enzimlerdir.
• Oksiredüktazlar , gıdalarda redoks reaksiyonlarını katalize ederek sıklıkla renk değişikliklerine neden olurlar.

Biyokimyasal Bozulma

Mikrobiyel olmayan bozulmalar fiziksel hasar, organoleptik değişiklikler ve insektlerin meydana getirdiği zararlar olarak görülse de tekstürel, kötü koku ve istenmeyen lezzet oluşumu daha çok biyokimyasal veya mikrobiyel reaksiyonlardan kaynaklanmaktadır. Biyokimyasal bozulma, enzimlerin aktivasyonu sonucu gıdanın yapısında istenmeyen renk koku ve yapı değişikliği sonucu meydana gelmektedir.

Gıdaların kendi yapısında bulunan ve mikrobiyel olmayan enzimler olarak tanımlanan orijiner enzimlerden başlıcaları proteazlar, pektinolitikler, lipaz ve lipoksigenazdır. Proteazlar , etin olgunlaşmasına ve bazı et ürünlerinde aroma oluşumuna katkısı olmasına karşın, iyi soğutulmayan etlerin iç kısımlarında istenmeyen kokuya neden olurlar. Karaciğer, böbrek, salgı bezleri ve kan gibi enzim yönünden zengin organ ve dokular bozulmaya daha duyarlıdır. Pektinolitik enzimler , sebzelerin yumuşamasına veya uzun süre muhafaza edilen yumurtalarda ovomusinin parçalanması sonucu yumurta akının akıcı olmasına neden olurlar. Orijiner lipaz ve lipoksigenaz , gıdalarda acılaşma ve sabunumsu kokuya neden olurlar.

Kırmızı etlerde bozulma

Kasaplık hayvanların zoonotik etkenleri de kapsayan patojen veya bozulmaya neden olan mikroorganizmalar ile kontaminasyonu, hayvanların taşıma, kesim, derinin yüzülmesi, iç¸ organların çıkarılması, yıkama, soğutma, parçalama, kemiklerden ayırma ve paketlemeyi kapsayan aşamalarda primer ve sekonder yolla olur.

Etlerde bozulmanın ilk fazında mikroorganizmalar başta glikoz olmak üzere karbonhidratları metabolize ederler. İkinci aşamada ise, ortamdaki glikozun tükenmesi ile enerji kaynağı olarak aminoasitleri kullanmaya başlarlar. Aminoasitlerin dekarboksilasyonu ve dezaminasyonu sonucu kötü koku ile bozulmaya neden olan parçalanma ürünleri ortaya çıkar. Bozulmaya neden olan bakterilerin metabolizma ürünlerinin başlıcaları piruvat, amonyak, hidrojen sülfür, etil esterler ile kadaverin, putresin, spermidin, histamin, tiramin, indol gibi aminlerdir. Vakum paketli etlerde uzayan muhafaza süresi ile bakteriyel proteoliz ve dekarboksilasyon sonucu tiramin gibi aminler açığa çıkar. Yağların enzimatik olarak parçalanması da bozulma nedenleri arasında yer alır. Etlerde lipaz aktivitesine sahip mikroflora içerisinde Pseudomonas, Proteus, Micrococcus ve Bacillus bulunur.

Kırmızı etlerde gözlenen bir diğer kusur ise daha çok kesim öncesi ve esnasında yapılan hatalara bağlı olarak kasların ete dönüşmesi sırasında meydana gelen biyokimyasal reaksiyonların istendiği gibi meydana gelmemesine bağlı şekillenen koyu-sert-kuru (KSK; DFD: Dark, Firm, Dry) veya soluk-yumuşak-sulu (SYS; PSE: Pale, Soft, Exudative) et oluşumudur.

Etlerde meydana gelen bazı bozulma belirtileri ve sorumlu bakteriler şu şekilde tablolaştırılabilir;

Kanatlı Etlerinde Bozulma

Kanatlı eti ve derisi aynı zamanda birçok mikroorganizmanın üremesi için çok uygun bir ortam niteliğindedir. Kanatlı kesim işleminin birçok aşamasında su kullanılması da deride mikroorganizmaların gelişimini arttıran önemli bir faktördür. Kanatlı etlerinin bozulmasını etkileyen faktörler içerisinde en önemlisi muhafaza sıcaklığıdır. Pseudomonas’lar düşük muhafaza sıcaklıklarında predominant olarak bulunurken, daha yüksek sıcaklıklarda (10 - 20 °C) bozulmaya neden olan mikroflorada Acinetobacter, Enterobacter liquefaciens ve atipik laktobasiller dominant hale geçebilmektedir.

Kanatlı etlerinin pH değerinin yüksek olması, etlerinin paketlenmesi ve paketleme metotları bozulmaya neden olan mikroorganizmaların gelişimini etkileyen önemli faktörlerdendir.

Donma noktasına yakın sıcaklık derecelerinde muhafaza edilen kanatlı etlerinde daha uzun raf ömrü sağlanmaktadır. Ayrıca oksijenin yokluğunda bakteriyel gelişme yavaşlayacağından etin raf ömrü uzar ve bozulma belirtileri daha geç ortaya çıkar.

Su Ürünlerinde Bozulma

Diğer etlerde olduğu gibi su ürünlerinde de mikrobiyolojik, otolitik ve oksidatif bozulmalar meydana gelmektedir.

Su ürünlerinin mikroflorası yakalandıkları veya yetiştirildikleri suyun kirlilik düzeyi ve sıcaklığına bağlı olarak büyük değişiklik gösterir. Buna bağlı olarak su ürünlerinde değişik grup bakteriler, virüsler ve parazitler bulunabilir. Normalde balık kası steril yapıdadır, ancak mikroorganizmalar solungaçlar ve bağırsaklarda yoğun olarak bulunurlar.

Balıklar yüksek su aktivite ( aw ) ve pH değeri ile doku yapısının yumuşak olmasının yanı sıra, başta protein dışındaki azotlu bileşikler (NPN) olmak üzere içerdikleri kolay kullanılabilir formdaki besin elementleri nedeniyle mikroorganizmaların hızla çoğalması için uygun ortam oluştururlar.

Balıkların özellikle buz içerisinde muhafaza edilmesinde, muhafaza süresine bağlı olarak Pseudomonas spp . ve Shewanella putrefaciens sayısı artarak bozulmaya neden olur. Bazı mikroorganizmaların azotlu bileşikleri oksidasyonu sonucu amonyak, trimetilamin (TMA), H2S, histamin, putresin, kadaverin, indol, metilmerkaptan, dimetilsülfid gibi volatil bileşikler ile uçucu yağ asitleri ortaya çıkarak kokuşmaya neden olur.

Kabuklu su hayvanlarında da bozulma, balıklardaki bozulmaya benzerlik gösterir ve Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella predominant bozulma mikroflorasını oluşturur.

Yumurta ve Yumurta Ürünlerinde Bozulma

Taze yumurtalar normal koşullarda mikroorganizma içermezler. Yumurta transovaryal, kloakal ve çevresel kaynaklardan mikroorganizmalar ile kontamine olur.

Yumurtanın bozulması, mikroorganizmaların yumurtaya penetrasyonu ve yumurtanın antimikrobiyel bariyerlerini aşmasıyla mümkündür. Yumurtalarda bozulmaya neden olan başlıca etkenler Pseudomonas’lardır. Pseudomonas’lar dışında Alcaligenes, Proteus, Flavobacterium ve Citrobacter de bozulmaya neden olan bakteriler arasında yer alır.

Sebze ve Meyvelerde Bozulma

Taze sebze ve meyveler canlı organizmalar olup yüksek su içeriğine sahip makro ve mikro besin elementleri, vitaminler ve lif yönünden zengin gıdalardır. Meyve ve sebzeler toz, toprak ve su ile temasın yanı sıra hasat sırası ve sonrasındaki işlemlere bağlı olarak mikrobiyel kontaminasyona yoğun bir şekilde maruz kalabilmektedir. Bu durum sebze ve meyvelerin bozulmasına ve kalite kaybına uğramasına neden olmaktadır.

Sebze ve meyveler dalından koparıldıktan sonra fizyolojik aktiviteleri bir süre daha devam etmekte ve muhafaza süreleri bu durumdan olumsuz etkilenmektedir. Olgunlaşma olarak da adlandırılan bu süreç bitkilerin yapısında ve metabolizmalarında geri döndürülemez değişikliklere ve nihayetinde bozulmaya yol açmaktadır.

Sebze ve meyveler mikrobiyel üreme için gerekli olan yüksek su içeriğine ve önemli ölçüde makro ve mikro besin elementine sahip gıdalardır. Birçok bakterinin üremesini sınırlandıran en önemli faktör meyvelerdeki düşük pH’dır (turunçgillerde yaklaşık 2,0). Düşük pH değerine sahip meyvelerde bozulma daha çok maya ve küflerden kaynaklanır.

Kuruyemiş ve Tahıllarda Bozulma

Kuruyemiş ve tahıllarda bozulma yapıcı mikroorganizmaların üremesi ve canlılığını sürdürmesini etkileyen iç ve dış faktörlerin çoğu aynıdır. En önemli iç faktör su aktivitesidir ( aw ). Limit aw değerinin altında mikroorganizmalar üreyemezken, bu değerin limitin üzerinde olması halinde ise üremeyi ve toksin oluşturmayı etkileyen en önemli dış faktör muhafaza sıcaklığıdır.

Kuruyemişlerde bozulma çoğunlukla yağların oksidatif ransiditesinden ileri gelmektedir. Daha nadiren görülen mikrobiyel bozulma ise düşük aw değeri sağlanabildiğinde tamamen kontrol altına alınabilmektedir.

Tahıllar çok çeşitli mikroorganizmalar ile tarlada yetiştirilmeleri sırasında kontamine olabilmektedir. Modern hasat ve muhafaza teknikleri küf üremesini engelleyebilmektedir. Özellikle uzun süreli muhafaza sırasında tahılların su, kuşlar, böcekler ve kemirgenlerden korunması gerekmektedir.