Tahıl ve yağlı tohum

Tahıl ve yaglı tohum analiz yöntemlerinin evrimi

Teknoloji tahıl yolculugunun her agamasında en yüksek standartta güvenlik ve kaliteyi nasıl saglıyor?

yazan: Wes Shadow, Tahıl ve İşlenmiş Gıda Küresel Piyasa Müdürü, PerkinElmer, Inc. Uygulama ve Gıda bölümü

tuz yılı aşkın zamandır tahıl

Osektörüyle haşır neşirim. Bu süreç Perten Instruments’a katılarak uygulama bölümünü yönetmemle başladı. Yakın kızılötesi (NIR) kalibrasyon geliştirme ve düşme sayısı deneylerinde destek sunma konularına odaklandım. O dönemde yakın kızılötesi gıda, tahıl, un ve yemin hızlı analizinde en çok kullanılan tekniğe dönüştü. 2014’te, Perten Instruments, PerkinElmer’a katıldığında PerkinElmer’ın köklü analitik ve metodoloji geliştirme uzmanlığını Perten’ın gıda pazarındaki uzmanlığıyla birleştirmeyi başardık ve şimdi güvenlik ve kalite testi alanında dünyanın en kapsamlı gıda analiz çözümlerini sunuyoruz.

Tahılı iş akışı boyunca analiz etmek

Gitgide artan baskılar; sürekli değişen mevzuat, piyasalardaki değişimler, küresel tedarik zinciri öğeleri ve iklim değişikliği gibi güçlükler yaratmaya devam ediyor.

Ancak güvenlik bütün bu faktörlerden daha önemli bir konumda.

Mikotoksin testleri buna örnek teşkil ediyor. Bu testler bütün bu öğelerden, özellikle de küresel tedarik sorunlarından ve iklim değişikliğinin getirdiği aşırı hava koşullarından (hem seller hem kuraklık) önemli ölçüde etkilenebiliyor. Dünyadaki gıda bitkilerinin yaklaşık yüzde 25’inin mevzuattaki sınırları aşan seviyede mikotoksin içerdiği tahmin ediliyor.

ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) bu toksik kalıntıları kontrol altına almak için birçok farklı tahıl türünde mikotoksin için müdahale seviyesini milyarda 20 birim (ppb) olarak belirledi. AB mevzuatında ise 2 ppb gibi çok daha düşük bir sınır göz konusu. Bu bakımdan sorun çıkmaması için kirletici maddelerin tahıl ambarından fabrikaya ve malzeme tedarik zincirine dek doğru, hassas ve yenilikçi teknolojilerle tespit edilmesi gerekiyor.

Sektörün yüz yüze olduğu, mikotoksin testleri gibi faaliyetleri etkileyen bir başka güçlükse hassas testleri kamyon şoförleri, fabrika operatörleri gibi çalışanlara yaptırma gerekliliği. Bu kirleticilerin son derece düşük seviyelerde olduğundan sürekli emin olmanız gerektiğinde, özellikle uygun eğitimler ve araçlar olmaması durumunda işler zorlaşabiliyor. Son zamanlarda ortaya çıkan, portatif otomatik okuyucularla kullanılan hızlı test şeritleri bilimsel eğitim almamış personelin hayati olan başlangıç testlerini yapmasına yardım ediyor.

Tam iş akış desteği, nihai saptama ve teyit için, sıvı kromatografi ve LC/MSMS gibi daha ileri teknolojilerle daha geniş kapsamlı ve derinlemesine testler yapılabiliyor.

Tahılların karşısında yeni bir zorluk daha var: hayvansal olmayan bitki bazlı gıdalar. Tahıllar, hububat, baklagiller ve diğer bitki bazlı protein ve nişasta kaynakları et analoglarına dönüştürülüyor ya da yapay et ürünleri için girdi malzeme olarak kullanılıyor.

İzolatlar, fraksiyonlar ve ekstraksiyonlar için hızla yeni süreçler ortaya çıkıyor. Buna eski “atık” ürünlerin ileri dönüştürülmesi de eklendiğinde bu yeni kullanım şekilleri yeni malzeme performans gereklilikleri ve dolayısıyla yeni test ve değerlendirme türleri yaratıyor.

Son olarak bireysel iş akışlarının ötesine, yani tahıl tedarik zincirinin tamamına baktığımızda değer zincirindeki farklı kurumların tahıl yolculuğunun her aşamasında ihtiyaç duydukları ve istedikleri testlerin ve analizlerin yapılmasını sağlamak da büyük bir zorluk.

Çiftçilerin, tüccarların, imalatçıların ve malzeme tedarikçilerinin veri gereksinimleri bir nebze örtüşse de bunların her biri farklı konularda bilgilere ihtiyaç duyabiliyor ya da bilgileri farklı şekillerde kullanabiliyor. Bu farklar arasındaki, zaman zaman bölgesel de olabilen nüansları anlamak tahıl test çözümlerimizin hem sektörün hem bireysel kullanıcıların ihtiyaçlarını karşıladığından emin olmamız açısından çok önemli.

Bu zorluklar bir araya geldiğinde sezgisel hızlı testler, uçtan uca yüksek randımanlı iş akışları ve otomatik test çözümleri, tedarik zinciri bütünlüğünü ve tahıl değer tespitini destekleme açısından daha da önem kazanıyor.

Buna ek olarak birçok gıda imalatçısının ve anlaşmalı laboratuvarlarının, ihtiyaçlarını en iyi şekilde karşılayan araçlara sahip

olmak için deneyimli endüstriyel araç ve çözüm sağlayıcılarla stratejik ortaklıklar kurduğunu görüyoruz.

Karşılığında bu ortaklar da en sıkı endüstri yönetmeliklerine sadık kalınmasını sağlayan ISO ruhsatlı yöntemlerin uygulanmasına destek verebiliyor.

Tüketici eğilimleri tahıl analizini nasıl etkiliyor?

Dünya nüfusu arttıkça tahıla olan talepte de artış görülüyor. Aynı zamanda tüketiciler çevresel açıdan daha duyarlı ve sağlığa odaklı seçimler yaptıkça gıda, sağlık ve sürdürülebilirlik konusundaki tavırları sürekli evrim geçirerek hayvansal olmayan, bitki bazlı, glütensiz ve temiz etiketli gıdalara daha çok yönelmeleriyle sonuçlanıyor.

Tüketicilerin daha sürdürülebilir ve temiz tahıl bazlı gıdalara olan talebi arttıkça çiftçilik ve ziraat alanlarındaki sürdürülebilirlik tahıl tedarik zincirlerini de değiştiriyor. Çiftçiler ve imalatçılar sürdürülebilirliği artırmak için daha çevreci yöntemler benimsedikçe bazı güçlükler ortaya çıkıyor.

Mevzuattaki, haşere ilacı kullanımına ve yarattığı kalıntılara yönelik daha çevreci yaklaşımlar verimi ve genel tahıl kalitesini etkileyebiliyor. Bunun da tedarik zincirinin tamamında zincirleme bir etkisi olacak; tedarik zincirinde izlenebilirlik sağlayan ve paydaşların tahıllarından, malzemelerinden, yöntemlerinden ve randımanlarından her aşamada emin olmasına imkan veren portatif, çok yönlü ve hassas test araçlarına yönelik talep artacak.

Dahası, tüketiciler sürdürülebilirlik ve sağlık konusundaki görüşlerine uyan ürünleri satın almayı tercih ettikçe hayvansal olmayan/bitki bazlı gıdalara yönelik talep artıyor. Örneğin tüketiciler artık yulaf sütünü, pirinç sütünü ve birçok farklı süt alternatifini çok daha yoğun biçimde tercih ediyor.

Dolayısıyla çiftçilerden imalatçılara dek tedarik zincirinin tamamı önceden önlem alarak müşterilerin değişen tercihlerine uyum sağlamak için yenilikçi yöntemlere geçiş yapıyor. Bunun bir örneği, gitgide daha çok gıda imalatçısının tahılların ve tahıllı ürünlerin (ileri dönüştürülmüş malzemeler de dahil) performansını daha iyi anlamak için çok yönlü reolojik test teknolojilerinden faydalanarak yenilikçi ürünlerin geliştirilmesine önayak olması.

Bu teknolojiler iki ayrı zorluğu bertaraf ederek tüketicilerin yeni ürünlere yönelik talebini ve güvenli, kaliteli, hem doku hem tat hem de işlev bakımından tatmin edici ürünlere yönelik beklentilerini karşılayan bir çözüm sunuyor.

Değişen test teknolojileri

Uygulanan analizler üç ana kategoriye ayrılıyor: yukarıda sözü edilen mikotoksin testleri, performans testleri ve süreç gözetimi.

Özel tahıllara (“yeni” eski tahıllar, melezler, fraksiyonlar ve izolatlar dahil olmak üzere) yönelik talep, performansı analiz eden cihazların daha da önem kazanmasına yol açtı. Bu cihazlar performansı değişken sıcaklık, kesme ve zaman parametreleri altında etkili bir biçimde takip edebiliyor. Yeni ürünlere yönelik tüketici eğilimleri reoloji bazlı testlere yönelik ihtiyacı artırıyor.

En önemli teknolojik gelişmeler arasında yeni ürün geliştirme, formülasyon değiştirme, malzeme seçimi ve süreç optimizasyonu için hassas ve hızlı analiz sağlama açısından gitgide önem kazanan reoloji bazlı performans analizi bulunuyor. Bu teknolojiler hayvansal olmayan/bitki bazlı yeni nesil gıdaların geliştirilmesi açısından hayati. Bu teknoloji bilim insanlarının malzemeleri tüketicilerin taleplerini karşılama amacıyla nasıl iyileştirebileceklerini daha iyi anlamalarını sağlayabilir.

Buna ek olarak tahıl ticaretinde ve imalatındaki çok ince marjlar göz önünde bulundurulduğunda süreç gözetimi ve bundan doğan süreç kontrolü büyük öneme sahip. Hat içi ve çevrim içi NIR süreç gözetimi, sonunda yaygın bir biçimde kullanılmaya başladı. Bunun da birçok

sebebi var.

İlk sebep yeni teknolojilerin güvenilirliğini uzun süreler boyunca koruyacak kadar sağlam olması, ikinci sebep kemometri imkanlarının istikrarlı bir biçimde artması, son sebepse imalatçıların gerçek zamanlı verilerin, süreçlerde ayarlama yaparken ve süreç ortasında kararlar verirken ne kadar değerli olduğunu bizzat anlamaya başlaması.

Hat içi NIR gibi süreç analizcilerinin kullanılması her tür israfın (iş gücü, malzeme maliyeti, enerji ve materyal) azaltılmasını da sağlıyor. Bu tasarruf elbette marjları olumlu biçimde etkiliyor ve bu teknolojiyi kullanmak için güçlü bir sebep teşkil ediyor.

Tahıl ve yağlı tohum analiz yöntemlerinin evrimi

Tahıl sektörü genelde dökme maddelerle çalışıyor ve dolayısıyla materyal takasının ve imalatının hızına uyum sağlayacak testlere gereksinim duyuyor. Düzgün ve mantıklı bir değerlendirme yapmak için bu testlerin materyali hızlı ve doğru bir biçimde analiz etmesi gerekiyor.

Dolayısıyla testlerin hem otomatikleştirilmesi hem operatörler/bilimsel bilgiye sahip olmayan çalışanlar tarafından kullanılması gerekiyor. Özetle analiz teknikleri gitgide daha hızlı, daha basit, daha sağlam ve daha hassas hale geliyor.

Özellikle tüketici taleplerinin, sürdürülebilirlik gereksinimlerinin ve iklim değişikliğinin doğurduğu güçlüklerden ötürü değişen tahıl ve bitki kaynakları yeni test gereksinimleri yaratacak.

Endüstri buğday, pirinç, mısır, soya, hububat ve baklagillerin hakimiyetinde olmaya devam etse de “yerel” tahıllara ve bitki bazlı diğer malzemelere (manyok, jack fruit, vb.) yönelik talep artacak. Bu kaynaklar mevcut altyapının bünyesine katılacak, ancak coğrafi bölgeye göre değişen miktarda genişleme ve gelişme gerektirecek. İmalatçıların yukarıda sözünü ettiğimiz yeni gıda matrisleriyle çalışmasını gerektirecek olan temiz etiketli gıda konsepti ve daha doğal malzemelere yönelik eğilim de kaçınılmaz olarak daha kapsamlı analiz ve test yöntemleri geliştirilmesini zorunlu kılacak. Bu durum aynı zamanda daha fazla ve daha farklı test gereksinimleri doğuracak.

Son olarak; yeni materyallerin, iklim değişikliğinin ve coğrafyaya göre tedarik edilen malzemelerin doğurduğu güvenlik kaygılarının sürekli gözden geçirilmesi, anlaşmalı laboratuvarlar tarafından patojenler ve mikotoksinler gibi en önemli güvenlik kaygılarını gidermek için yüksek randımanlı, kaliteli testler yapılmasına yönelik talebi artıracak.

Otomasyon burada ana bileşen olacak; otomasyon seviyesi daha az insan müdahalesi gerektiren iş akışlarına yönelik artan talebi karşılamak üzere artacak ve daha düşük tespit sınırlarıyla daha hızlı, daha hassas testler sunulacak.

Bu da laboratuvarlara tek bir numune üzerinden birden çok parametre için test yapılmasını sağlayan çözümler sunarak randımanı artıracak ve iş dönüş süresini kısaltarak masrafların azalmasını sağlayacak.

Yazar hakkında:

Wes Shadow, PerkenElmer, Inc şirketinin gıda bölümünün bir parçası olan Tahıl ve İşlenmiş Gıda bölümünde, Küresel Piyasa Müdürü görevinde çalışıyor. Shadow, Utah’taki Westminster College’dan mezun olmasının ardından bilimsel test ve araştırma endüstrisinde, küresel gıda ve tahıl pazarına hizmet ettiği 30 yıllık bir kariyer inşa etti.

Kendisi şu anki görevinde, malzemeden ürüne kalitenin ve hem üreticilerin hem tüketicilerin güvenliğinin garanti altına alınmasına yardım etmek amacıyla PerkinElmer’ın tahıl ve gıda alanında “sınıfının en iyisi” analiz portföyünü, test çözümlerini ve hizmetlerini tanıtıyor.