GM444 GIDA AMBALAJLAMA İLKELERİ MERSİN ÜNİVERSİTESİ GIDA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2013 YRD.DOÇ.DR. SALİH AKSAY
Ders Kodu
: GM 444
Adı
: Gıda Ambalajlama İlkeleri
Ders Türü
: Seçmeli
Ders Dönemi
: Bahar
Ders Kredisi
: (2+0)
Ders Sorumlusu: Yrd. Doç. Dr. Salih AKSAY
Dersin Amacı: Gıda ambalajlamasının prensipleri, ambalajlamanın fonksiyonları, metal, cam, kağıt, plastik maddelerin ve ambalajların özellikleri, gıda ambalaj uygulamaları, taze ve işlem görmüş gıdaların ambalajlanması hakkında öğrencileri bilgilendirmek.
2
1. hafta: Ambalajın tanımı, ambalajlamanın önemi, tüketicinin ve üreticinin ambalajdan beklentileri, gıdalardaki bozulmalar (kimyasal, fiziksel, mikrobiyolojik ve enzimatik bozulmalar) 2. hafta: Neme karşı duyarlı gıdalar, oksijene karşı duyarlı gıdalar, ışığa karşı duyarlı gıdalar, tat-koku maddeleri ve ambalaj arasındaki ilişkiler, mikroorganizmalar ve böcekler ile ambalaj arasındaki ilişkiler 3-4. hafta: Camın yapısı, cam endüstrisinde kullanılan hammaddeler, cam türleri, cam ambalaj üretimi, cam ambalaj üretim hattı, cam ambalaj üretim işlemleri ve cam ambalajların özellikleri 5-6. hafta: Kağıt üretim teknolojisi, kağıtların taşımaları gereken bazı kimyasal ve fiziksel özellikler, kağıt çeşitleri ve kağıt esaslı ambalajlar, sargılık kağıtlar, karton ve karton kutular, oluklu mukavva malzemeler ve kutular, kutuları kurma ve kapatma yöntemleri, oluklu mukavva kutu kusurları, oluklu mukavva kutuların depolanması, oluklu mukavva kutulara uygulanan testler
3
7. hafta: Teneke ambalajlar. Kalaylı teneke levhalar, laklı teneke levhalar, kalaysız teneke levhalar, diğer teneke levhalar, teneke kalitesi, teneke siparişinde dikkat edilmesi gereken noktalar, teneke kutu tipleri, konserve kutu standartları, konserve kutularına ilişkin bazı temel özel terimler ve genel ölçme yöntemleri, metalik gıda ambalajlarında metal korozyonu, sülfür kararması ve paslanma ve önlenebilme olanakları.
8. hafta: Alüminyum ve alüminyum esaslı gıda ambalajları, alüminyum kaplarda korozyon olasılığı, alüminyum folyoların laklanmaları ve kaplanmaları, alüminyumun gıdaların ambalajlanmasında temel kullanım alanları. 9. hafta: Arasınav
4
10-11. hafta: Polimer kimyası, polimer yapısı ve özellikleri, poğal polimerler ve bunlardan yapılan plastikler, polimerizasyon çeşitleri, termoplastik ve termoset polimerler, Plastik işleme yöntemleri, plastiklerin üretiminde kullanılan katkı maddeleri, plastik filmlerin gerdirilmesi (yönlendirme), ambalajlamada kullanılan bazı önemli plastikler (polietilen, polistiren, polipropilen, polietilentetraftalat, polivinil klorür, polivinildien klorür, poliamidler (naylon) gibi), plastiklerin karakteristikleri
12. hafta: Ambalajların fiziksel özelliklerinin etkileri, ambalaj materyallerinin mekanik ve geçirgenlik özellikleri, ışık geçirgenliği. Ambalaj- gıda ilişkileri ve etkileyen faktörler, mikroorganizmaya karşı ambalaj direnci. 5
12. hafta: Aseptik ambalajlamada kullanılan ambalaj malzemelerinde aranan özellikler, aseptik ambalajlama tekniğinde kullanılan ambalaj materyalleri ve ambalaj tipleri, aseptik ambalajlamada uygulanan sterilizasyon yöntemleri, aseptik ambalajlama tekniğinde kullanılan ambalajların hazırlanması ve sterilizasyonu, aseptik karton ambalaj malzemesi üretimi 13. hafta: Modifiye atmosfer koşullarının oluşturulması, gıdaların modifiye atmosferde ambalajlanması uygulamaları ve bu alandaki son gelişmeler, migrasyon, migrasyonu etkileyen parametreler, kağıt, karton ve mukavvadan kaynaklanan migrasyon, yabancı kokuların migrasyonu 14. hafta: Ambalaj atıkları, katı atıklar, ambalajların geri dönüşümü ve geri kullanımı, biyobozunurluk, yasal düzenlemeler
6
AMBALAJ: İçine konulan gıdaların, son tüketiciye bozulmadan, en az toplam maliyetle, birarada tutan, taşıyan, dış etkenlere karşı koruyan, güvenli olarak ulaştırlmasını ve tanıtımını sağlayan bir araç olarak tanımlanabilir. Ürünü koruyan, Kalitesini koruyan, Dayanıklılığı arttıran, Taşıma, yükleme, boşaltma, saklama ve kullanım kolaylığı sağlayan, Ürünü tanıtan, Ürünü satın almaya özendiren (Sessiz satıcı, sanal ortam satıcısı) 7
”ÜRÜN KÜRKÜ”dür.
Ürüne
doğrudan temas ederek dış ortamla ilişkisini kesen ambalaja “iç ambalaj” veya “birincil ambalaj”,
Bir
veya daha fazla sayıda birincil ambalajlanmış ürünleri birarada tutan ambalaja da “dış ambalaj” veya “ikincil ambalaj” denir. 8
AMBALAJDAN BEKLENTILER (TÜKETICILER)
Ürün tanınabilirliği (Ambalaj şekli, rengi, ürün için tipik olması, üretici logosu vb) Ürün bilgileri (miktarı, raf ömrü, fiyatı vb.) Ergonomisi (kolay kavranabilir, darbeye dayanıklı, stabil olması, yığın oluşturabilmesi (yumurta) vb.) Açılabilirlik (Uygun kapak ve özel araç gereç kullanımı, aşıldığında tekrar kapatılarak kullanıma devam edilebilmesi vb) Tanınabilirlik (içindeki ürünün görünür veya hissedilir olması) Ambalaj malzemesinin uygunluğu (tekrar kullanım) Çevreye karşı sorumlu (tamamen boşaltılabilir olma, yıkanıp durulanabilme, geri dönüşüm, materyal cinsi, az 9 yer kaplama vb.)
AMBALAJDAN BEKLENTILER (ÜRETICILER)
Güvenli ve kusursuz olmalı (ürüne uygun, yasal kurallara uygun) Ürüne uygun olmalı (Fiziksel, Kimyasal, mikrobiyolojik yönden güvenli/koruyucu, prosese uygun, ışığa/neme dayanıklı/koruyucu) Hızlı ambalajlamaya uygun (Bobin yada blok halinde bulunması, Paketlemeye ara vermeden malzeme bobin değişimine uygun, kolay katlanabilir-kesilebilir-yapıştırılabilir-mühürlenebilirşekillendirilebilir) birim paketin yığından kolay ayrılabilmesi, otomatik dolum ve kolilemeye uygun) Açmaya yardımcı alet/eleman gerektirmemesi (Açma bantı, çentik, halka, perfore vb) Maliyet uygunluğu (fiyat/verim) Çevreye uyumlu (Kimyasal ve biyolojik kirliliğe neden olmamalı, geri dönüşümlü olması, büyük çöp yığını oluşturmaması, yok 10 edilmesi için ek maliyet getirmemesi)
AMBALAJDAN BEKLENTILER (TICARI) Boyutlar standart olmalı (Kolay ve düzgün istif, az yer kaplama, yüklemeye uygunluk vb) Ürün Kalite kaybı olamamalı (Nem, sıcaklık ve ışık gibi faktörlere karşı stabil olamlı) Kolay ayırt edilebilmeli (Teşhir edilebilmeli, tanınabilmeli) Ürün özelliklerine uygun olmalı (fire vermemeli, dökülme-akma-patlama yönlerinden güvenli olmalı, porsiyonda değişiklik olamamalı, yasal kurallara uygun olmalı) 11 Etiketleme ve işaretleme mümkün olmalı
DEĞIŞIK GıDALAR VE UYGULANAN KORUMA IŞLEMINE GÖRE AMBALAJ SEÇIMI IÇIN AMBALAJ ÖZELLIKLERI VE ISTEKLERI (ACAR, 1998);
Gıdayı kalitesi bozulmadan ve taze olarak tüketiciye iletmesidir. Gıdanın özgün yapısı ve hassasiyetine uyumlu olmalıdır. İklim koşulları ve mekanik etkilerden en az zarar görmelidir. Ambalajın kendisi ve yapıldığı malzeme gıdanın aroma ve koku gibi özelliklerini korumalı, bu etkilerin dıştan girişini önlemelidir. Seçilen ambalaj ve malzemesi gıda içinde çözünebilir olmamalı ve karşılıklı etkileşim yapmadığı gibi toksik etkileri de bulunmamalıdır. Kısaca gıda ambalajında kullanılacak malzemeler, 12 gıdanın kendisi ile fiziksel veya kimyasal bir etkileşim içinde bulunmamalıdır
Seçilen ambalaj, amaca pratik bir şekilde cevap vermelidir. Gıda maddesi kolay ambalajlanabilmeli, süratli ve güvenli olarak kapatılabilmelidir. Dağıtıcı yönünden, kolayca açılabilmeli veya ürüne göre tekrar kapatılabilmelidir. Ambalaj ürünün görünüşü, kalite ve miktarını en iyi şekilde yansıtmalıdır. İçindeki orijinal ürün boşaltıldıktan sonra başka bir ürün için tekrar kullanılmaya yarayışlı olmasıdır. Üzerinde içeriği, raf ömrü, standart ve spesifikasyonları konusunda gerekli tüm bilgileri 13 bulundurmalıdır.
Ambalaj malzemelerinin kullanıldıktan sonra çevreyi etkilemesi en az düzeyde olmalıdır. Ambalaj malzemelerinin ağırlık ve kalınlıkları azaltılarak, içine konulan ürün için görev yapacak en az malzeme kullanımı sağlanmalıdır. Ambalaj aynı veya farklı amaçla tekrar kullanılabilmelidir. Ambalaj malzemesi geri kazanılarak veya yakılıp enerji elde edilerek değerlendirilebilmelidir (Acar, 1998).
14
GıDALARDA KALITE KAYBı VE GÜVENLIĞININ BOZULMASıNA NEDEN OLAN ETMENLER
MİKROORGANİZMALAR ENZİMLER TEPKİMELER (kimyasal/biyokimyasal)
enzimatik ve enzimatik olmayan esmerleşme reaksiyonları, lipid hidrolizi, lipid oksidasyonu, protein denatürasyonu, hidrolizi, oligo ve polisakkaritlerin hidrolizi, bazı pigmentlerin parçalanma ve bozulma tepkimeleri, proteinlerin çapraz bağlanması gibi…… 15
BOZULMA Genel
olarak gıdalarda bozulmalar; “Gıda bileşiminin ve karakteristik özelliklerinin değişmesi sonucu tüketilebilme niteliğinin yitirilmesine neden olan kayıpların oluşumudur. “ şeklinde tanımlanır. MİKROBİYOLOJİK BOZULMA (çeşitli
mikroorganizmalar, enzimler, böcek, parazit ve benzer zararlılar, sıcak, nemli ve kuru koşullar, hava oksijeni ve ışık gibi etmenler aracılığıyla meydana gelir.) MİKROBİYOLOJİK OLMAYAN BOZULMA
ENZİMATİK BOZULMALAR ENZİMATİK OLMAYAN BOZULMALAR
16
GIDALARDAKİ BOZULMALAR A) B) C) D)
BİYOLOJİK (ENZİMATİK) BOZULMALAR, MİKROBİYOLOJİK BOZULMALAR KİMYASAL BOZULMALAR FİZİKSEL BOZULMALAR 17
BİYOLOJİK (ENZİMATİK) BOZULMALAR Hammaddenin yapısında doğal olarak bulunan çeşitli enzimlerden kaynaklanır.
meyve ve sebzelerin enzimatik esmerleşmesi, kavun,muz gibi meyvelerin enzimatik etki sonucu gereğinde fazla olgunlaşıp yumuşamaları, yağların lipaz enzimi aracılığıyla acılaşmaları… 18
MİKROBİYOLOJİK BOZULMALAR
Bakteri, maya ve küflerin neden olduğu bozulmalardır.
laktik asit bakterilerinin etkisiyle sütün ekşimesi, etin kokuşması, ekmeğin küflenmesi, meyve suyu konsantrelerinin ozmofilik mayalar tarafından fermente edilmeleri, üzüm, incir, ve hurma gibi kuru meyvelerin ekşimeleri… 19
ETKİ EDEN FAKTÖRLER
mikroorganizmaların cinsi, mikroorganizmaların sayısı, gıdanın özelliği, işleme teknikleri, ortam koşulları (oksijen, sıcaklık…)… 20
KİMYASAL BOZULMALAR “Mailard Reaksiyonu”: İndirgen şekerlerle (glukoz, fruktoz, laktoz..) proteinlerin serbest amino grupları arasında gerçekleşen enzimatik olmayan esmerleşme tepkimeleri… Yağların oksidasyonu
21
MAİLARD REAKSİYONU Tepkimenin
hızı ve oluşan ürünler tepkimeye giren amino bileşiği ve şekerin özelliklerine bağlıdır. Mailard reaksiyonu sıfırıncı dereceden bir tepkimedir. Tepkime hızı sıcaklığın 10˚C artışı ile 2-4 kat artar. Mailard reaksiyonu 0.6-0.7 su aktivitesi değerinde maksimum hızına ulaşır. 22
MAİLARD REAKSİYONU Isıl işlem sıcaklığının düşük ve süresinin kısa olması reaksiyonu kontrol altında tutar. AYRICA; Kükürtleme uygulaması, Kritik su oranından sakınılması, Özellikle meyve ve sebzelerin oksijen kontrollü ambalajlanması, Depolama sıcaklığının düşük tutulması da alınacak önlemler arasındadır. 23
OKSİDATİF TEPKİMELER Oluşum şekil ve koşullarına bağlı olarak; kimyasal, enzimatik, otokatalitik, termik oksidasyon, oksi-polimerizasyon, ya da bunların karışım şeklinde ortaya çıkabilir.
24
OKSİDATİF TEPKİMELER
ÖNLEME (özellikle doymamış yağ asitlerine
bağlı olarak oluşan oksidatif bozulmaları): Yağlar ve yağ içeren gıdaların işleme ve saklama koşulları mümkün olduğunca oksijensiz ortamda gerçekleştirilir. Depolama; düşük sıcaklık derecelerinde ve ışıktan korunarak gerçekleştirilir. Antioksidan maddeler kullanılır. 25 Lipoksidaz enzimi inaktive edilmelidir.
FİZİKSEL BOZULMALAR
Kabarma, kristallenme, yumuşama, erime, kuruma, sertleşme gibi olaylardır. 4 grupta incelersek; Besin değerindeki kayıplar Renk, aroma, tekstür ve genel görünüş kayıpları, Kabarma, jelleşme gibi çeşitli fonksiyonel özelliklerdeki kayıplar, 26 Mikrobiyal bozulmalar…
KORUMA YÖNTEMLERI;
Uygun işleme yöntemi: Isıtma, soğutma, dondurma, dondurarak kurutma, kurutma, tuzlama, olgunlaştırma, şeker ilavesi, asitlendirme, fermantasyon, dumanlama, oksijeni uzaklaştırma, ışınlama…. Gıdanın bozulma türüne uygun ambalajlama Mikrobiyolojik bozulma; hijyenik işlev Kuruma; kısıtlı su buharı geçirgenliği Renk; oksijen geçirgenliği, ışık geçirgenliği
27