|
ÖZET
Ekmek taze olarak tüketilen ve raf ömrü kısa olan bir
üründür. Paketlenmemiş ve katkı maddesi içermeyen ekmeğin
raf ömrü birkaç saattir. Bayatlama ekmeğin kabul edilebilirliğini
azaltan ve raf ömrünü birinci derecede kısıtlayan etmendir.
Bakteri ve küf gelişimi raf ömrünü etkiler. Surfektanlar
ve antimikrobiyal katkı maddeleri kullanımı ile bayatlamayı
geciktirmek ve raf ömrünü uzatmak mümkündür. Karbondioksit
gazının kullanıldığı modifiye atmosferde paketleme uygulamalarıyla
da ekmeğin raf ömrü uzatılabilmektedir. Bu çalışmada ekmeğin
raf ömrünü azaltan bozulma reaksiyonları ve bozulmaların
önlenmesi konusunda yapılan çalışmalar derlenmiştir.
SHELF LİFE OF BREAD
Abstract
Bread is a fresh-consumed product with a short shelf life.
Shelf life of bread without a package and preservative
is a few hours. Staling is the major factor in reducing
the acceptabilitiy and limiting shelf life of the product.The
moisture transfer within the product and between the product
and the environment fastens the staling reaction. Bacterial
and fungal growth is also another factor limiting shelf
life. Extending shelf life and retarding staling of bread
are possible by using surfactanta and antimicrobial additives.
Shelf life of bread was also reported to be extended by
modified atmosphere packaging applications using carbondioxide.
In this study, the deterioration reactions limiting the
shelf life of bread and studies aboutthe prevention of
these reactions werw reviewed.
GİRİŞ
Gıdanın raf ömrü; ürün uygun depolama koşullarında saklandığında,
duyusal (organoleptik), kimyasal, fiziksel ve besinsel
değerlerinin korunabildiği ve kalitesinin sağlandığı süredir.
Gıdanın bileşimi, üretim basamakları, paketleme ve depolama
koşulları raf ömrünü belirler. Depolama sırasında sıcaklık,
bağıl nem, oksijen ve ışık gibi faktörler gıdanın kalitesini
düşürerek raf ömrünü kısaltır. Depolama esnasında ürüne
uygun sıcaklığın sağlanması ve bu sıcaklığın sabit kalması
gerekir. Depolama sıcaklığındaki dalgalanmalar ürünün
raf ömrünü olumsuz etkiler. Depolama sıcaklığı mikroorganizmaların
gelişemediği sıcaklık derecesi olmalıdır. Gıdanın oksijen,
ışık, metal gibi etmenlerle teması sonucunda karbonhidratlar,
proteinler ve yağlar oksidasyona uğrar. Gıdanın özelliklerine
göre farklı bozulma reaksiyonları meydana gelir.
Paketlenmemiş ve katkısız ekmeğin raf ömrü kısadır. Yumuşak
içli, ince ve çıtır kabuklu ekmek için raf ömrü birkaç
saat, ambalajlanmış beyaz ekmek için markette ve evlerde
birkaç gündür (Charalambous, 1993). Ekmek içerdiği nişastanın
yapısındaki değişimlerden dolayı hızla bayatlar. Bayatlama
ekmeğin raf ömrünü kısıtlayan ana reaksiyondur. Ekmeğin
nem alışverişi bayatlamayı hızlandırır. Su aktivitesinin
yüksek olması nedeniyle küf gelişimine uygundur (Labuza,
1982).
Bayatlama
Ekmeğin bayatlaması raf ömrünü ve kaliteyi azaltan temel
problemdir. Bayatlama ile ekmeğin tadı ve aroması değişir;
ekmek içinin sertliği, kırılganlığı ve opaklığı artar,
kabuğunun gevrekliği kaybolur. Bayatlama ekmek pişirildikten
sonra ürün soğutulurken başlar ve depolama süresince devam
eder(Labuza, 1982).
Bayatlama, ekmekte bulunan nişastanın depolama sırasında
retrogradasyonundan kaynaklanır. Retrogradasyon, sıcak
çözünür nişastanın soğutulduğunda jel haline dönüşmesi,
zamanla jel yapısındaki nişastanın çözünürlüğünün azalması
ve kısmen kristalizasyonu olayıdır. Nişasta bileşenlerinden
amilozun retrogradasyonu amilopektine göre daha hızlıdır
ve pişirmeden sonra ürün soğutulduğunda tamamlanmıştır.
Ancak amilopektin daha yavaş hızla retrograde olduğu için
ürün soğutulduktan sonra da retrogradasyona devam eder
ve bu nedenle bayatlamanın ana etkeni olarak görülür (BeMiller
ve Whistler, 1996).
Unun kimyasal bileşenleri, ekmek üretiminde kullanılan
hammaddeler, üretim yöntemi ve değişkenleri, ekmeğin depolanma
koşulları ve spesifik hacmi bayatlamayı etkileyen faktörlerdir.
Somun hacmi arttıkça bayatlama hızı azalır. Yüksek protein
içerikli unlardan yapılan ekmekler daha düşük protein
içerikli unlardan üretilen ekmeklere göre daha yavaş bayatlar.
Pentozanlar, mono ve digliseritler de bayatlamanın hızını
azaltır. Sıcaklık düştükçe bayatlama hızı artar ve yaklaşık
40C’de maksimum hıza ulaşır. Sıcaklık yükseldikçe bayatlama
hızı azalır ve bayatlamış ekmek pişirme sıcaklığına yakın
sıcaklıklara ısıtıldığında tazelik kazanır (Labuza, 1982).
Çeşitli enzimler nişastanın retrogradasyonunu geciktirmek
amacıyla kullanılmıştır. Bakteriyel ?-amilazın özellikle
lipaz ve pentonaz ile karışımları elastikliği arttırmış,
ekmek içinin sertliğinin azaltmış ve depolama kalitesini
artırarak raf ömrünü 2 gün uzatmıştır (Gil ve diğ., 1999).
Ekmekte israfı önlemek için araştırmalar
yapan Hacettepe Üniversitesi bayatlamayı geciktirmeyi
başardı. Araştırmayı, Büyükşehir Belediyesi Halk Ekmek
Fabrikası'nın desteğiyle yaptıklarını belirten Mühendislik
Fakültesi Gıda Teknolojisi Anabilim Dalı Başkanı Prof.
Dr. Hamit Köksel, şu bilgileri verdi: "Ekmekteki
nişasta zincirlerini kırdığımızda bayatlama azaldı. Undaki
pentozanları parçalayacak enzim ekleyerek sertleşmeyi
geciktirdik. Yağ oranını azaltmak da bayatlamayı engelledi.’’
Hacettepe Üniversitesi’nin ekmekte bayatlamanın
geciktirilmesi konulu araştırma tezi, Ankara Büyükşehir
Belediyesi Halk Ekmek Fabrikası’nın desteğiyle uygulandı.
Hacettepe Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Gıda Teknolojisi
Ana Bilim Dalı Başkanı Prof. Dr. Hamit Köksel, ekmek israfını
önlemek amacıyla böyle bir proje geliştirdiklerini söyledi.
Prof. Dr. Köksel, Hacettepe Üniversitesi’nin ekmekte bayatlamayı
geciktirmek, bayatlama nedenleri, ekmeğin raf ömrünü uzatma
konusundaki tezini Halk Ekmek Fabrikası’nın desteğiyle
uygulama imkanı bulduklarını bildirdi.
Prof. Dr. Köksel, “bayatlamayı geciktirerek
israf azaltılabilir mi?” sorusundan hareket ettiklerini
kaydederek, şöyle devam etti: “Öğrencilerimizle bayatlamayı
geciktirme konusunda değişik formüller üzerinde çalıştık.
Bu formüllerin bazılarının sonuç verdiğini gördük. Ekmekte
bayatlamaya neden olan nişastadır. Nişasta ekmeğin sertleşmesine
neden olur. Birinci formülde nişasta zincirlerini kırdığımız
zaman bayatlama azaldı. Ayrıca ekmekteki sertleşmeyi azaltmak
için undaki pentozanları parçalayacak bir enzim ilave
ederek de ikinci ekmeğimizi hazırladık bu da bayatlamayı
geciktirdi. Unun bileşiminde yağ vardır, bu da bayatlamada
önemli bir faktördür. Undaki yağ oranında doğal yoldan
değişiklik yaparak elde ettiğimiz üçüncü örnekte de başarılı
olduk.’’
Farklı depolama sıcaklıklarında 6 gün boyunca
depolanan örneklerde ekmek içi tekstürü ile nişasta özelliklerindeki
değişim incelenmiş ve ekmekte bayatlama sürecinin geciktirilebileceği
belirlenmiştir.
Nem transferi
Ekmek kabuğu ve içi farklı neme sahiptir. Ekmek kabuğunun
başlangıç nemi %12’dir ve kolaylıkla nem absorbe edebilir.
Ekmek içi ise %44-45 oranında nem içerir ve bu nem ekmek
içinden düşük nemli kabuğa doğru denge oluşuncaya kadar
difüze olur. Yüksek nemli ortamlarda kabuk, atmosfer nemini
de absorplayabilir. Nem geçirmeyen ambalaj materyali ile
ekmeğin paketlenmesi ekmeğin iç kısmında bulunan nemin
buharlaşmasını engellediği için kabuk bayatlamasına neden
olur. Pişirmenin ardından ekmek tamamen soğutulmadan paketlenirse
de aynı problem ortaya çıkar. Buna rağmen kabuk bayatlamasını
hızlandırdığı halde toplam nem kaybını azaltmaya yönelik
ambalajlama ekmek içinin bayatlama hızını azalttığı için
tercih edilir (Charalambous, 1993).
Tat kayıpları
Taze ekmek kompleks bir aroma profiline sahiptir. Kabukta
pişirme sırasında meydana gelen enzimatik olmayan esmerleşme
reaksiyonları sonucu lezzet bileşenleri oluşur. Bu nedenle
kabuk tatlı, karamelimsi, kavrulmuş unumsu ve hafif acı
tattadır. Kabuk lezzeti pişmeden sonraki ilk 48 saatte
hızla değişir. Ekmek içi fermentasyondan kaynaklanan tatlı,
alkol, esmer, maya, hamur aroması ve hafif tuzluluk içerir.
Ekmek içi lezzeti 48-72 saatte fark edilebilir bir değişiklik
gösterir (Charalambous, 1993).
Emülgatör kullanımı
Unlu mamullerde emülgatör olarak genellikle yağ asidi
esterleri ve serbest hidroksil veya alkol grubu içeren
bileşikler kullanılmaktadır. Monogliseridlerin aktivitelerini
kuvvetlendirmek için sorbitan, yağ asitlerinin polioksietilen
sorbitan esterleri, yağ asitleri ile esterleştirilmiş
propilen glikol, lesitin veya laktile edilmiş, asetile
edilmiş ve süksinile edilmiş monogliseritler gibi diğer
bileşikler ve/veya modifiye edilmiş monogliseridler katılmaktadır.
Mono- ve digliseridler ve modifiye edilmiş formları; hamur
düzelticileri ve kuvvetlendiricileri ile ekmek ve ekmek
içi yumuşatıcıları gibi fonksiyonlarıyla unlu mamullerin
kalitesini büyük ölçüde düzeltmektedir. Bu maddeler, ayrıca
gevrekliği ve raf ömrünü arttırmakta, dilimlenmeyi, hacmi,
havalandırmayı ve nem tutulmasını düzeltmekte ve düzgün
yağ dağılımını sağlamaktadırlar. Bu fonksiyonların yanı
sıra monogliseridler, unlu mamullerde nişasta ile kompleks
oluşturma ve proteini kuvvetlendirme (gluten/gluten interaksiyonu)
gibi önemli fonksiyonlara da sahiptirler. Ekmek yapımında
monogliseridler genellikle bayatlamayı engelleyici katkı
maddesi olarak kullanılmaktadır. Şekersiz hamurlarda,
?-amilaz; fermantasyonu zenginleştiren destek enzimidir.
Fungal proteaz karıştırma süresini kısaltmak ve un glutenini
olgunlaştırmak için kullanılmaktadır. Mayalı hamurlarda
ise; un oranı düştüğünde karıştırma zamanı, absorpsiyon,
maya düzeyi ve oksidan madde gereksinimleri artmaktadır.
Bu tip hamurlarda karıştırma süresini azaltıcı maddeler
nadiren kullanılmaktadır. Bitmiş ürünün raf ömrünü uzatmak
amacıyla da ?-amilaz kullanılmaktadır.
Mikrobiyal bozulma
Ekmeğin su aktivitesi 0,96 olarak bildirilmiştir. Pişirme
sırasında mikrobiyal yük azaltılsa da bulunan bakteri
sporları ve kontaminasyon sonucunda mikrobiyal gelişim
görülebilir (Labuza, 1982). Özellikle küf gelişimi ekmekte
en önemli mikrobiyolojik problemdir. Ilık ve nemli depolama
koşulları, ürünün uygun şekilde soğumadan paketlenmesi
nedeniyle ambalaj içinde meydana gelen yoğunlaşma küf
gelişimini teşvik eder.
Ekmekte genellikle Aspergillus ve Penicillum türleri bulunurken;
Rhizopus, Mucor, Fusarium ve Peacilomyces cinsi küflere
de rastlanmaktadır. Ülkemizde üretilen ekmeklerde aflotoksin
üreten A.parasiticus ve A.flavus türlerine rastlanmıştır
(Göçmen, 2001). Siyah renkli Rhizophus stolonifer ve kırmızı
renkli Neurospora sitophila da ekmekte yaygın olarak bulunan
küflerdendir. Küf gelişimiyle beraber üründe renk değişimi
de görülür, bunu üründe sertleşme takip eder (Charalambous,
1993).
Ekmekte görülen diğer bir mikrobiyolojik
bozulma sünme (rope) olarak bilinen yapışkan, yumuşak
ve ipliksi yapı oluşumudur. Sünme Bacillus subtilis’in
salya oluşturma özelliğine sahip suşlarından kaynaklanmaktadır.
Aerob ve sporlu bir bakteri olan B.subtilis’in örneklerinin
bir çoğunda kontaminant olarak bulunur. Bakteri sporları
pişirme sırasında ekmek içinin ulaştığı sıcaklıkta inaktive
edilememektedir. Ayrıca bu bakteri türünün maya ve süttozu
gibi diğer ekmek katkı maddelerinde de bulunabileceği
saptanmıştır (Göçmen, 2001). Ekmekte görülen sünmenin
engellenebilmesi için, un ve diğer hammaddelerde bakteri
sporları bulunmamalı ve bakteri yükü 102 adet/g’ın üzerine
çıkmamalı, hamur içilebilir temiz su ile yoğurulmalı ve
hamur sıcaklığı 250C’nin altında olmalıdır. Hamurla temas
eden tüm alet ve ekipman temizlenmeli ve kontaminasyon
önlenmelidir. Hamur bileşimine un ağırlığı üzerinden %0,1-0,3
oranında Ca-propiyonat ilave edilebilir. Un ağırlığı üzerinden
%0,2 Ca-propiyonat katılmış ekmeklerde 6 gün sonunda küf
oluşmadığı, diğerlerinde ise bu sürenin 4 gün olduğu ve
%0,2 oranının koku problemine neden olmadığı belirtilmektedir.
Bir diğer araştırmada, çeşitli düzeylerde Bacillus mesentericus
bulaşmış ekmeklerde un ağırlığınca %0,11 Ca-propiyonat’ın
, %0,25 Ca-asitfosfat’tan daha etkin olduğu gözlenmiştir.
Aynı araştırmada %0,18 Ca-propiyonat’ın pH5,8’e kadar
etkin olarak ekmekte ropu inhibe ettiği, pH5,6’da ise
%0,15 konsantrasyonun yeterli olduğu görülmüştür. Propiyonat,
küfleri inhibe ettiği ve mayalara etki etmediği için bir
anti-rop ajanı olarak uygun görülmektedir. Fırınlanmış
gıdalarda hem sodyum hem de kalsiyum propiyonat kullanılabilmekte,
ancak ekmekte bir zenginleştirici olmasından dolayı kalsiyum
propiyonat tercih edilmektedir. Ekmekler pişirildikten
sonra hızlı bir şekilde soğutulmalı ve düşük sıcaklık
derecelerinde depolanmalıdır. Bayat ekmeklerin taze ekmeklerle
teması önlenmelidir (Göçmen, 2001).
Ekmeklerde MAP (Modifiye Atmosferde Paketleme)
Uygulamaları
Modifiye atmosferde paketleme uygulamaları bakteri ve
küf gelişimini engelleyici olarak kullanılabilir. Ortam
oksijenini azaltmak ve mikrobiyal gelişimi önlemek amacıyla
genellikle karbondioksit ve azottan yararlanılır. Rodriguez
ve diğ. (2000) dilimlenmiş ekmeklerde koruyucu (kalsiyum
propiyonat) kullanımının , sıcaklığın ve modifiye atmosferde
ambalajlamanın raf ömrüne etkilerini incelemişlerdir.
Raf ömrü örneklerin %30’unda küflenme görüldüğü zaman
olarak belirlenmiştir.
Koruyucu kullanılmamış dilimlenmiş ekmeklerde, normal
atmosfer koşullarında paketlenen ürünlerde raf ömrü 22-250
C’de 3 gün iken, %50 CO2, %50 N2 atmosferinde paketlenen
ürünlerde bu süre 14 güne çıkmıştır.
Çizelge-2: Karbondioksit atmosferinde ambalajlanmış
yada sorbik asit veya Ca-propiyonat katkılı ekmeklerde,
28 günlük depolama sürecinde küflenme başlangıcı
Depolama süresi Normal atm. CO2 atm. Sorbik asit Ca-propiyonat
28 gün ambalajlanmış ambalajlanmış katkılı katkılı
(Şahit) -0,20% -0,40%
Tost ekmeği 5.gün 7.gün 9.gün
Çavdar karışık ekmek(%60 çavdar, %40 buğday) 6.gün 14.gün
14.gün 15.gün
(ekşi maya)
Çavdar karışık ekmek 5.gün 12.gün 12.gün 14.gün
Çavdar kırma ekmek 5.gün 12.gün 12.gün 14.gün
(%100 çavdar)
Hava atmosferi yerine CO2 atmosferinde
ambalajlanmış ve oda sıcaklığında depolanmış ekmeklerde
küf gelişiminin belirgin derecede geciktirilebileceği
belirlenmiştir. Diğer yandan CO2 gazı uygulanmış ekmeklerin,
sorbik asit veya kalsiyum propiyonat katkılı ekmeklerle
hemen hemen benzer süre dayanıklılık gösterdikleri belirlenmiştir.
CO2 atmosferinde ambalajlanmış tost ekmeklerinde, 28 gün
depolama süresi sonunda bile küflenme görülmemiştir. Ayrıca
CO2 ile gazlanmış ekmeklerde aroma değişmemiş ve oksijenli
ortamda ambalajlanmış olanlara göre nem kaybı daha az
olmuştur. Ancak kusursuz bir ambalajlama için, paketteki
artık oksijen oranının %1’in altına düşürülmesi ve gaz
geçirmeyen, yani hava oksijeninin içeri girmesini ve ambalajdan
koruyucu gaz çıkışını önleyebilecek nitelikte bir ambalaj
kombinasyonu gerekir. Bu amaçla, PVDC kaplanmış veya lamine
edilmiş Poliester/LDPE, yada iki tarafı PVDC kaplanmış
veya lamine edilmiş Vinil filmi/LDPE kombinasyonları önerilebilir.
SONUÇ
Ülkemizde temel gıda maddesi olan ekmekte bayatlama sebebiyle
raf ömrü azalmaktadır. Formülasyonda katkı maddeleri kullanımı
ile bayatlama geciktirilebilir. Ayrıca undaki pentozanları
parçalayacak enzim ekleyerek de bayatlama geciktirilebilir
ve israf azaltılabilir. Nem transferinin ve mikrobiyal
gelişimin önlenmesi, ambalajlama ve modifiye atmosfer
teknikleriyle sağlanabilir. Günümüzde oksijen absorbe
edici aktif paketlerin kullanılması ile de raf ömrünü
uzatmak mümkündür.
KAYNAKLAR
ALTUĞ, T. 2001. Gıda Katkı Maddeleri. Ege
Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü.
74-136-137- 251-254.
Hacettepe Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği
Bölümü 1. Proje Sergisi
IŞIN, T.G., KILIÇ, M. Ekmeğin raf ömrü. İstanbul Teknik
Üniversitesi Gıda Mühendisliği Bölümü. 605-606-607-608.
Türk Gıda Kodeksi Ekmek ve Çeşitleri Tebliği
ÜÇÜNCÜ, M. Fırın Ürünlerinin Modifiye Atmosferde Ambalajlanması.
Ege Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği
Bölümü. 122-123.
|
