ESL Süt

ESL süt, süt işleme sanayisi ürün segmentinde iyi tanımlanmış bir ürün olup uluslararası süt endüstrisinde yıllardır üretilmekte ve pazarlanmaktadır. ESL (Extended Shelf Life / Uzatılmış Raf Ömrü) teknolojisi ile pastörize sütün raf ömrünü 30 gün gibi sürelere çıkarmak mümkündür. Bu teknoloji süt sanayi işletmelerine raf ömrünün uzatılması konusunda büyük avantaj sağlarken, tüketicilerin de pastörize süte ulaşabilecekleri daha fazla imkân yaratmaktadır.

Oktay Yerlikaya, Özer Kınık (Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Süt Teknolojisi Bölümü, Bornova-İzmir)

GİRİŞ

Gıda maddelerine uygulanan ısıl işlem teknolojileri hem patojen bakterilerin yok edilmesi hem de bozucu bakterilerin sayılarında azalma meydana getiren işlemler olarak bilinmektedir. Ancak uygulanan bu ısıl işlemler ürünlerin bileşim ve aromalarında bazı olumsuz etkiler bırakabilmektedir. Farklı sıcaklık/zaman normlarının bu parametreler üzerine olan etkileri önem taşımaktadır.  Avrupa süt işletmelerinde EC-583/2004 düzenlemesine göre pek çok ısıl işlem uygulaması (sıcaklık/zaman normları) kullanılmakla birlikte, pastörizasyon ve UHT (Ultra High Temperature=Ultra Yüksek Sıcaklık) teknikleri en yaygın olarak kullanılanlardır. ESL (Extended Shelf Life = Uzatılmış Raf Ömrü) yöntemi, yaklaşık 50 yıl kadar önce geliştirilmiş olsa da, son yıllarda endüstriyel anlamda önem kazanmıştır. Pastörizasyon ve UHT işlemlerinin aksine, ESL tekniğinin resmi bir tanımı bulunmamaktadır.

ESL süt, süt işleme sanayisi ürün segmentinde iyi tanımlanmış bir ürün olup uluslararası süt endüstrisinde yıllardır üretilmekte ve pazarlanmaktadır. Pastörize sütün raf ömrünün kısa olması ve soğuk zincir kullanılması gerekliliği nedeniyle UHT (Ultra High Temperature=Ultra Yüksek Sıcaklık) tekniği kullanılarak üretilen sütler popüler durumdadır. Çünkü UHT sütler oda sıcaklığında depolanabilmektedir. Buna karşın bazı bölgelerde UHT süt ürünlerinde meydana gelebilen pişmiş tat nedeniyle tüketiciler tarafında kabul görmeyebilmektedir.  UHT tekniği ile aromada herhangi bir olumsuz kusur meydana gelmeksizin daha uzun süre depolanabilen bir ürün üretimi gerçekleştirilmektedir. ESL ( Extended Shelf Life) teknolojisi ile pastörize sütün raf ömrünü 30 gün gibi sürelere çıkarmak mümkündür. Bu teknoloji süt sanayi işletmelerine raf ömrünün uzatılması konusunda büyük avantaj sağlarken, tüketicilerin de pastörize süte ulaşabilecekleri daha fazla imkân yaratmaktadır.

Süt endüstrisinin merkezileşmesi, süt işletmeleri arasındaki rekabeti arttırmış ve pastörize sütün raf ömrünü uzatarak pazarlama olanaklarını arttırmak için gayret sarf edilmeye başlanmıştır. Soğuk zincirde kimi zaman meydana gelebilen aksaklıklar ise yüksek sıcaklıklarda bozulmasını önlemek için yeni bir kalite kavramının oluşmasını sağlamıştır.

ESL süt ürünleri Kuzey Amerika’da 1960’lardan beri üretilmektedir. ABD ve Kanada’da süt endüstrisi söz konusu yıllardan beri bu teknolojiyi köpürtülmüş krema ve kahve kreması gibi ürünlerde sınırlı düzeylerde kullanmaktadır. Kuzey Amerika’da uygulanan geleneksel ESL teknolojisinde normal süt pastörize sütün duyusal özelliklerini sağlayan ve kontrollü dolum koşulları ve ambalaj sterilizasyonuyla kombine edilen yüksek ısıl işlem uygulamaları kullanılmaktadır.

Genellikle ESL sütün günümüzde tam olarak resmi bir tanımı olmamasına karşın, pastörize sütten daha uzun süre raf ömrüne sahip bir ürün olarak tanımlanmaktadır. Bu yüzden raf ömründe birkaç gün artış sağlayan, hijyenik koşullarda tüketilen pastörize süt bu tanıma göre ESL süt olarak tanımlanmaktadır. Tam doğru bir açıklaması bulunmamasına karşın, ESL süt özel pazar gereksinimleri ve değişik bölgelerdeki sistem özelliklerine göre tanımlanabilmektedir. Bu bakış açısından ise ESL süt; normal pastörizasyon normlarına göre belirgin ölçülerde daha fazla mikrobiyal indirgeme sağlanan, uç hijyenik koşullarda paketlenen ve soğutma koşullarında belirgin şekilde raf ömrü uzun olan ürünlerdir.

Süt, farklı yöntemlerle üründe farklı mikrobiyal özelliklere ve koruma yeteneği sağlayacak şekilde işlenebilmektedir. İşlemlere ilişkin ve süt ve süt ürünlerinin dağıtımına yönelik yönetmelikler dünyanın farklı ülkelerinde büyük ölçüde değişim göstermektedir. ABD’de tüketilen içme sütleri pastörize, ultra pastörize ve aseptik olarak sınıflandırılmaktadır. AB’de sınıflandırma EC (Avrupa Komisyonu) süt hijyeni direktiflerine göre yapılmaktadır.

PASTÖRİZE SÜT

Pastörize süt, yüksek sıcaklıkta kısa süre (71,7°C’de 15 saniye ya da eşdeğer sıcaklık sürede) ısıl işlem uygulaması ile elde edilmiş ve fosfataz testi negatif, peroksidaz testi ise pozitif sonuç veren ürün olarak tanımlanabilmektedir. Ancak farklı otoritelerce peroksidaz testi negatif reaksiyon gösteren pastörize sütler yüksek sıcaklıkta pastörize edilen süt olarak etiketlenebilmektedir. Pastörizasyon sonrası süt hızlı bir şekilde 6°C ve altına soğutulmalıdır. Türk Gıda Kodeksi Çiğ Süt ve Isıl İşlem Görmüş İçme Sütleri Tebliği’nde ise pastörize sütün tanımı “çiğ sütün doğal ve biyolojik özelliklerine zarar vermeden pastörizasyon işlemi uygulanarak patojen mikroorganizmaların vejetatif formlarının tamamen, diğer mikroorganizmaların büyük bir kısmının yok edilmesi ile elde edilen ve pastörizasyondan hemen sonra, kısa sürede 6 oC’yi geçmeyecek sıcaklığa soğutulan içme sütü” olarak yapılmaktadır.

UHT SÜT (ULTRA HIGH TEMPERATURE)

UHT süt çiğ sütün kontinü akışlı bir sistemde yüksek derecede kısa süreli uygulanan ısıl işlemdir. Bu uygulama sırasında tüm bozucu mikroorganizmalar ve sporlar elemine edilmektedir. Sistemde aseptik paketleme önemli bir teknik olup, sütün kimyasal, fiziksel ve organoleptik değişiklikleri minimal düzeyde gerçekleşmektedir. UHT sütlerde, sterilizasyon kontrolü ambalajlı sütlerde 30°C’de 15 gün yada 55°C’de 7 gün süreyle inkübasyon sonrası toplam bakteri sayımı ile yapılmaktadır. Türk Gıda Kodeksi Çiğ Süt ve Isıl İşlem Görmüş İçme Sütleri Tebliği’nde UHT sütün tanımı ise “çiğ sütün kimyasal, fiziksel ve duyusal özelliklerinde en az değişikliğe yol açarak bozulma yapabilen tüm mikroorganizmaların ve bunların sporlarının UHT işlemi ile yok edilerek opak ambalaj veya paketleme ile opak hale getirilen ambalajlara aseptik koşullarda dolum yapılması ile elde edilen içme sütüdür” şeklinde yapılmaktadır.

Sistemde ısıl işlemin tipinin (indirekt/direkt, enjeksiyon/infüzyon) ürünün kalitesi ve raf ömrü üzerinde önemli etkisi bulunmaktadır. Pastörize sütlerin raf ömrü farklı bölgelerde ve ülkelerde büyük ölçüde değişmektedir. Pastörize sütün raf ömrü bazı ülkelerde 2 günden 20 günün üzerine çıkabilmektedir. Bölgesel yönetmeliklerle kontrol altına alınan çiğ süt kalitesi, paketleme hijyeni gibi yöntemler raf ömrünü etkilese de en önemli faktör depolama süresince soğuk zincir uygulamasıdır.  ABD ve Kanada’da standart pastörize sütün çok uzun raf ömrüne sahip olması, çok iyi soğuk zincirle ilişkili bulunmaktadır.

PAZAR EĞİLİMLERİ

Günümüzde süt ürünlerinin dünya çapında pazarlanmasında temel eğilim gerek gelişmiş, gerekse gelişmekte olan ülkelerde ürünlerin tüketicilere rahatlıkla ulaşabilmesinin sağlanmasıdır. Ucuz üretim ve depolama teknikleri yüksek düzeyli tüketim ve elde edilen gelir ile kombine edildiğinde süt sanayinde gelişme ile sonuçlanmakta, probiyotik yoğurt, egzotik süt içecekleri ve soya sütü ürünleri gibi özel ürünler pazarda yer edinmeye başlamıştır.

AVRUPA’DA PASTÖRİZE VE UHT SÜT

Avrupa’da içme sütü pazarı soğuk zincirde dağıtım yapılan taze/pastörize süt ve ortam koşullarında dağıtımı yapılan UHT süt ile kategorize edilmektedir. Bu iki süt kategorisinin değişik ülkelerde büyük tüketim farklılıkları göstermektedir. Pazar yapısı çok dinamik olup iki kategori arasındaki değişimler çoğu ülkede UHT süt lehine olmaktadır. ESL süt ürünleri ise dinamik süt ürünleri pazarında önemli yer tutacaktır.

ESL SÜT ÜRÜNLERİ

ESL süt üretiminde işleme ve paketleme tedarikçilerine göre değişen çok sayıda farklı yöntem kullanılmakta ve sistemin seçiminde performans, başarı koşulları, fiyat ve maliyet arasındaki denge önemli rol oynamaktadır. Bu faktörler gözetildiğinde ESL üretim hattı için; ürün raf ömrünün ayarlanması, çiğ süt kalite analizleri, psikrotrof spor sayısı, ürün çeşidi (içme sütü, aromalı süt vb.) ve dağıtım koşulları (soğuk zincir kalitesi, ambalaj tipi ve dağıtım kanalları) gibi etkili faktörlerin dikkate alınması gerekmektedir.

Yukarıdaki koşullar dikkate alınarak, süt endüstrisi işleme yöntemi, dolum makinaları ve paketleme materyalleri dikkate alınarak seçilmektedir. Pastörize sütün raf ömrü bazı bölgelerde üretim hattından dolum makinasına kadar ileri hijyenik tekniklerin uygulanması ile uzatılabilmektedir. Ancak termodurik bakteriler pastörizasyon işleminde canlı kalabildiği için özellikle dağıtım süresince sıcaklık yükseldiğinde potansiyel raf ömrü azalabilmektedir. Genel bir kural olarak depolama sıcaklığında her 2°C artış, pastörize sütün raf ömrünü %50 oranında azaltmaktadır.

Şekil 1. ESL süt üretim aşamaları (Kaya, 2012)

Pastörize sütlerin raf ömrünü aseptik taşıma, paketleme ve 6°C’nin altındaki dağıtım sıcaklıkları önemli derecede etkilemektedir. Ancak sıcaklık yükseldikçe, canlı floranın yapısı büyük önem taşımakta ve raf ömrü azalmaktadır.  Yapılan araştırma sonuçlarına göre, daha uzun raf ömrüne sahip pastörize süt üretmek için, pastörize sütte canlı mikroorganizmaların sayısını azaltacak alternatif yöntemlerin kullanılması gerekmektedir.

ESL SÜT ÜRETİMİNDE PURELAC SİSTEM

Purelac sistemi Elopak (Spikkestad, Norveç) ve APV (Silkeborg, Danimarka) tarafından geliştirilerek yaklaşık 10 yıldır kullanılan ve depolama sorunlarına çözüm getiren bir sistemdir. Sistemin en önemli parametresi olan lezzet, pastörize süte çok benzemekte ve önemli ölçüde uzun bir raf ömrü sağlamaktadır. Bu uygulama işlem ve paketleme de dahil olmak üzere tüm prosesi kapsayabilmektedir. PureLac sistem;

• Ekstra kalitede süt üretimi ve düşük bozulma oranı,
• Arttırılmış raf ömrü,
• Üretimden sonra duyusal kaliteyi ve dağıtımdan sonra pastörize süte benzerliği,
• Fiyat etkinliği ve özel beklentisi olan tüketicilerin beklentilerini karşılaması yönünden ilgi çekmektedir.

PureLac sisteminde buhar infüzyon sistemleri, UHT hatlarına benzemekte olup, sistem süt aromasında herhangi bir değişiklik meydana gelmeksizin ısıya dayanıklı psikrotrof aerobik sporların öldürülmesi için gerekli koşulları sağlayacak şekilde dizayn edilmiştir. Uygulama koşulları 130-145°C’de 1 saniyeden daha azdır. Buhar infüzyon tekniği ile çalışmakta ve ani soğutma işlemi 0,2-0,3 saniye kadar sürmektedir.

İşlem etkinliği tek fazlı akışın olduğu holder/ bekletme bölümünde kontrol edilmektedir. Ayrıca sistemde özel duyarlı ve bekleme sıcaklığı ile akış hızını ölçen düzenler bulunmaktadır. İşlem ve paketleme koşulları aroma profilini ve uzatılmış uygun raf ömrünü sağlayabilecek şekilde dizayn edilmiştir. 10°C’nin üzerindeki sıcaklıklarda ve 45°C’den düşük sıcaklıklarda uzun süre raf ömrü sağlanabilmektedir.

PASTÖRİZE SÜT KALİTESİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLER

Teknolojide son ürünün kalitesine etki eden faktörlerin bilinmesi büyük önem arzetmektedir. Pastörize sütün kalitesine etki eden faktörler aşağıdaki gibi özetlenebilir;

• Çiğ süt kalitesi,
• Pastörizasyon koşulları,
• Gıda ile temas eden yüzeylerden kontaminasyon,
• Çevreden kontaminasyon,
• Dağıtım sıcaklığı,
• Işığın etkisi.

Yukarıda sayılan parametrelerin optimum düzeyde tutulması gerekmekte, uygulanan işlemler kritik kontrol noktaları olarak denetlenmelidir.

ESL SÜT ÜRÜNLERİNİN İŞLEME YÖNTEMLERİ

Standart pastörizasyon yöntemine alternatif olarak sütün raf ömrünü arttırmak için çok sayıda yöntem kullanılmaktadır. Baktofugasyon ve mikrofiltrasyon gibi yöntemler ancak etkin soğutma koşullarında dağıtımda raf ömrünü arttırabilmektedir ancak soğuk zincir kalitesi iyi değilse ısı uygulamasının etkinliği de yetersiz kalmaktadır. Daha etkili mikrobiyal azaltma sağlamak için, ısı uygulamalarının performansının arttırılması, buna karşın duyusal ve besleyici özelliklerin korunması gerekmektedir. Bu da sıcaklığın sütün duyusal ve mikrobiyal özelliklerinin üzerine etkisinin belirlenmesi ile ilişkili bulunmaktadır.

ESL üretiminde günümüzde kullanılan ticari yöntemler mikrofiltrasyon, enjeksiyon ve infizyon gibi direkt ısıtma yöntemleri ve bazı durumlarda da indirekt ısıtma tekniklerini kapsamaktadır. Farklı yöntemler birbirleri ile kıyaslandığında ürünün raf ömrünü uzatabilmek için üretim yöntemi, ürün karakteristikleri ve dağıtım koşullarının dikkate alınması gerekmektedir. Sonuç olarak da kimyasal bozunma ve bunun lezzet profili üzerine etkisi de hayati önem arzetmektedir.

1. Mikrofiltrasyon

ESL tekniğinin temel prensibi bakteriyel hücre ve sporları sütten membran proses teknikleri kullanılarak matematiksel olarak uzaklaştırılmasına dayanmaktadır. Kullanılan membranların por boyutu ters ozmoz ve ultrafiltrasyondakinden daha büyük olduğu için işlem mikrofiltrasyon olarak bilinmektedir. ESL tekniğinde mikrofiltrasyon uygulamalarında temel  iki seçenek bulunmaktadır.

Bunlardan birincisi hücre ve spor gibi parçacıkların boyut dağılımı süt yağı ile çok benzerdir. Bu nedenle tam yağlı sütü mikrofiltreden geçirmek mümkün değildir. Süt ilk olarak süt yağından separatör ile ayrılmalı ve yağsız süt filtre edilmelidir. İkincisi de hücre ve sporların parçacık boyutlarının kazein miseline benzemesine dayanmaktadır. Sütteki değişiklikleri minimize etmek için por boyutu çok dikkatli seçilmelidir. Bu nedenle de por boyutu 0,8-1,4 mm’lik seramik membranlar ticari olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Bu boyuttaki porlar bazı bakterilerin membrandan geçmesine izin vermektedir ve bu yüzden de filtre edilen süt vejetatif patojenleri elemine etmek için pastörize edilmelidir.

Çapraz akış (cross-flow) yöntemi ile mikrobiyal yükün azaltıldığı süzüntü (permeat) ile mikrobiyal yükün 20 veya 100-200 kat arttığı konsantrat (retentat) elde edilir. 20 kez konsantre edilen retentat yüksek ısıya tabi tutulup permeata katılır. 100-200 kez konsantre edilen retentat ise ESL süt için kullanılmaz. Çiğ sütün ısı değiştiricinin ilk kademesinde ısıtılması sonrasında klarifikasyonu ve yağ seperasyonu yapılır. Yağsız süt seperasyon sıcaklığında mikro filtrasyon işleminden geçer. Soğuk zincir kalitesi de iyi olduğunda yaklaşık 3 haftalık raf ömrü yeterli olmakta ve ESL süt üretimi için mikrofiltrasyon mükemmel bir proses olarak kabul edilmektedir. Viskozite, partikül boyutu gibi belirgin kısıtlayıcı faktörler olmasına karşın, proses sonrası dozajlama ile ilgili yeni teknolojik yöntemle geniş bir ürün yelpazesi sunmaktadır. Mikrofiltre süt partikülleri standart ısıl işlem görmüş sütlere göre saf ve doğal olarak pazarlanmakta ve daha yüksek fiyattan satılmaktadır.

2. Isıl İşlem

Deneyimlere göre optimum soğuk zincir uygulamalarıyla raf ömrünü 3-6 haftaya çıkarmak sadece yüksek sıcaklıkta pastörizasyon işlemi ile başarılabilmekte, sadece mikrofiltrasyon ya da baktofugasyon ile başarılamamaktadır. Spor indirgenmesi baktofugasyon ile 1-2 log birim, mikrofiltrasyon ile 3 log birim sağlanırken, yüksek derecede ısıl işlem görmüş sütte kritik spor oluşturanlar 8 log birimden daha fazla azalmaktadır.  Isıtma sıcaklığı ve bekleme süresi arasında doğru kombinasyonun belirlenmesi önem taşımaktadır.

Sıcaklık ve zaman normu mikrobiyal ölüm oranı ve kimyasal özelliklere farklı derecelerde etki göstermektedir. Bu bağlamda, en iyi ölüm oranı ve en düşük kimyasal parçalanma oranının yüksek sıcaklık ve kısa süreli ısıtma ile elde edildiği bilinmektedir. Yüksek sıcaklık derecelerinde kimyasal ve duyusal değişiklikleri minimize edebilmek için indirekt yöntemler kullanılmamalıdır. Bu yüzden, buhar enjeksiyonu ve infizyonuna dayanan direkt ısıtma yöntemleri kullanılmalıdır. Uzun raf ömrü (>3 hafta) 7-8°C’nin üzerindeki sıcaklıkta dağıtımda ESL süt üretiminde direkt ısıtma teknolojilerinin kullanımı önerilmektedir. Bu teknoloji çok kısa süre ile kombine edilen yüksek sıcaklıkta ısıtma ve kontrollü ısıtma süresi iyi oranlı ölüm ve mükemmel duyusal özelliklere sahip ürün özellikleriyle sonuçlanmaktadır.

3. ESL Teknolojisinde Enjeksiyon ve İnfüzyon Tekniklerinin Kullanımı

İnfüzyon ve enjeksiyon teknikleri arasında özellikle 5 temel kritik noktada büyük farklılıklar bulunmaktadır.

Son ısıtma sırasında ΔT ‘ye;

• Tanımlanmış ısıtma süresi,
• Tanımlanmış bekleme süresi,
• Ürünün çelik yüzeyle teması ve süresi,
• Bekletme tüpünde/borusunda basınç düşüşü ya da,
• Buhar basıncının etkisi bulunmaktadır.

Yukarıda sıralanan hususlar dikkate alındığında infüzyon teknolojisi çok kısa bekletme süresi ve etkin ısıtmadan dolayı en düşük düzeyde kimyasal değişimlere yol açan en etkili yöntemlerdir. Ancak, metot seçiminde uygun ürün aroma profili, yatırım ve çalışma maliyeti daima dikkate alınmalıdır. Hem direkt buhar enjeksiyonu hem de infüzyon tekniğinin yüksek kalitede ESL süt üretimi için mükemmel yöntemler olduğu söylenebilir.

4. ESL Üretiminde Hayati Aşama: Paketlemede Hijyen

Gıda güvenliği ve kalitesinde toplum bilinci her geçen gün artmaktadır. Ürün çeşitliliğindeki fazlalık, tüketici alışkanlıkları ve mikrobiyal gelişme sonucu ürün kusur ve hataları pazarda yeni ürünlerin gelişmesi yanında mevcut ürünlerin özelliklerinin korunmasında büyük önem taşımaktadır.

İskandinavya’da süt ürünlerinin çapraz kontaminasyonu ile ilişkili son çalışmalarda kontamine mikroorganizmalar DNA parmak izine dayanan yöntemlerle saptanmış ve dolum makinalarının temel kontaminasyon kaynaklı olduğu belirlenmiştir. Söz konusu çalışmalarda, soğutulmuş sütlerde başlangıçta düşük sayıda bakteri olsa bile bozulmaya yol açabilmektedir. Gerçekte kontaminasyon düzeyi 10cfu/mL seviyesinin altında Gram (-) psikrotrofik bakteri olsa bile jenerasyon süresi 4-5 saat olduğu zaman 7-11 gün soğukta depolamada bakteri sayısı 7 logcfu/mL seviyesine ulaşabilmekte ve bozulmaya sebep olmaktadır. Ayrıca süt bozulmasına yol açan Gram (-) psikrotrofik bakteriler hem makinaların iç yüzeyindeki havada ve makine içinde farklı kaynaklardan gelen sularda bulunmaktadır Bu kaynaklardan bulaşan bakteriyel organizmaların Pseudomonas spp.,Enterobacteriaeceae ve Aeromonas ssp.’lerin olduğu saptanmıştır.

Bakteriyel bulaşmalar taban ve tavan drenaj kanallarından, su püskürtmeden, havalandırma sistemlerinden kaynaklanmaktadır. Öte yandan bakteri içeren su buharı soğuk yüzey yada havayla karşılaştığında kondanse olmakta ve dolum makinalarına ileri aşamalarda paketlere kontamine olabilmektedir. Sonuç olarak en uygun uygulama, su birikintilerinin tabanda ve drenaj kanallarında birikmesini önlemektir. DNA parmak izi ile kontamine süt paketlerinden bakterileri tam olarak tanılamak mümkün olmasa da dolum makinalarındaki atık su ile makinanın diğer yüzeylerindeki suda mevcut suda mevcut bakteriler arasında ilişki bulunmaktadır.

Diğer önemli bir kontaminasyon kaynağı da makinaların dolum başlığıdır. Paketleme materyalinden potansiyel bulaşma kaynağı Gram (+) bakteriler olup, bunların 6°C’de soğutma koşullarında gelişme potansiyelleri düşüktür. Gram (+) sporlu bakterilerin diğer bir kontaminasyon kaynağı ısıya karşı dayanıklı olmalarıdır. Bu nedenle işleme hattı, borular, contalar, valfler vs. çok temiz olmalı, bunların dikkatli ve özenli bir şekilde temizlenmeleri gerekir. Bacilluscereus sporlarını hidrofobik özellikleri bunların çelik yüzeyine ve lastik contalara kolaylıkla tutunmasına neden olmaktadır.

Süt endüstrisinde hijyenik dolum makinalarına gereksinim her geçen gün artmaktadır ve bu nedenle de tedarikçilerin sorumluluğu bu ekipmanları hijyenik çalışmaya müsait dizayn etmeleri gerekmektedir. AB yönetmelikleri gıdaların işleme, hazırlama, taşınma ve paketlemesinin hijyenik amaçlar doğrultusunda hijyenik makinalar ile hijyenik yapılmasını gerekli kılmaktadır. Bu amaçla Avrupa Hijyenik Ekipman Dizayn Grubu (EHEDG) gıda endüstrisi, araştırma enstitüleri, toplum sağlığı örgütlerinin temsilcilerinden bir komisyon oluşturmuştur. Bu komisyonun görevi; gıdaların işlenmesi ve paketlenmesi sırasında hijyenik koşulların hazırlanmasını amaçlamaktadır.

Nitekim komisyon konuya ilişkin yönetmelik, rehber ve standartlar hazırlamıştır. Bu konudaki standartlar ABD’nin benzer organizasyonu NSF ve 3A standartları ile büyük ölçüde benzerlik göstermektedir. Ayrıca EHEDG paketleme makinalarının hijyenik karakteristiklerinin belirlenmesine yönelik hijyenik test yöntemleri de belirlenmiştir.

5. Paketlemede Dekontaminasyon ve Günümüzde Kullanılan Sterilizasyon Yöntemleri

Hidrojen peroksit aseptik dolum makinalarında paketleme materyalinin sterilizasyonunda %35’lik konsantrasyonda ısıl işlem ile kombine olarak kullanılan en önemli sterilizasyon ajanıdır. Bazı tedarikçilerce ultra temiz ve aseptik uygulamalarda kullanılan diğer sistem düşük konsantrasyonda peroksit ve UV-C ışık kaynağının kombine olduğu yöntemler kullanılmaktadır. Hidrojen peroksit ve UV ışığı sinerjik bakterisidal etkisinin ultraviyole ışık etkisi ile buharlaşan hidrojen peroksit radikallerinden kaynaklandığı saptanmıştır.

Kimyasal maddelerin kullanılmadığı ve paketleme materyallerinden dekontaminasyonun önlendiği çok sayıda yöntem bulunmaktadır. Geleneksel yöntemlerde γ ışınları yada elektron bombardımanlarının yapıldığı iyi bilinmektedir. Ancak bu yöntemler maliyet ve operasyon güvenliği açısından hiçbir zaman dolum makinaları için uygun bulunmamıştır.

6. Pulslanmış Işık ile İnhibisyon

Yöntemin esası saniyenin üzerinde bir süreyle bir kapasiter yardımıyla elektrik enerjisi uygulamasıdır. Ve biriken enerji bir lambaya aktarılmaktadır. Lambada enerjiyi 10-6 – 10-3 gücünde ışık olarak ortama bırakmaktadır. Pulsed zenon ışık spektrumu;

• UV-A 400nm-315nm: En geniş spektrumda doğal UV ışık,
• UV-B 315nm-280nm: Doğal UV ışığın en etkili komponenti,
• UV-C 280-100nm: Genelde ticari ışık olarak sınıflandırılmaktadır.

Işınların etkisinin bakteriyel sporların absorblanan pulsed UV ışınlamadan sonra aşırı ısınıma nedeniyle fiziksel dejenerasyonuna dayandığı bildirilmektedir. Ölümcül etki yüksek pikli güç nedeniyle olabilmesine karşın radyasyon/UV uygulamasının etki spektrumu DNA ve enzim bozunmasına dayanmaktadır.

7. Plazma İnhibisyonu

Esası kimysaal radikaller ve UV radyasyon sinerjisi yolu ile yaratılan parçacık bombardımanına dayanmaktadır. Plazma tek başına UV fotonla içerisinde uygun miktarda yüklü partiküller içeren bir gazdır ve bu fotonlar serbest antimikrobiyal radikalleri içermektedir. Laboratuvar koşullarında dekontaminasyon mümkün olmasına karşın pratikte denenmesi için yeni çalışmalar yapılmasına gerek vardır. İlk çalışmalar vakum altında çalışmayı gerektirdiğini göstermiş ve teknikte yüksek sıcaklık kullanımının ısıya duyarlı malzemeye zarar verebildiği ortaya çıkmıştır.

8. UV Kaynaklı Lazer İnhibisyonu

Ambalajların alüminyum lamine yüzeylerinde kalıntılar ve polietilen kaplı paket materyallerin yüzeylerindeki B. cereus sporlarının lazer radyasyonu ile inaktivasyonu üzerine bazı çalışmalar yapılmıştır. Sporların ölüm kinetikleri uygulamayı izleyen aşamada hızlı bir inaktivasyon meydana geldiğini ve aktivasyon modunun DNA yıkımı sporların vejetatif hale geçme modunun önlenmesine dayalı olduğu saptanmıştır. Lazer ışık kaynağı spor inaktivasyonu için her yere eşit dağılmadığından, paketin bazı bölgelerinde aşırı yüklenmelerin meydana geldiği belirlenmiştir. Sonuç olarak geliştirilen model sistemlerin her birinde çalışmaların sürdürülmesi gerektiği ifade edilmektedir.

9. Depolama ve Dağıtım

Depolama ve dağıtım sıcaklığı sütün koruma özelliklerinin belirlenmesinde hayati önem arz etmektedir. Pastörize sütlerde bir kural olarak depolama sıcaklığındaki her 2°C artış, sütün depolama yeteneğini yaklaşık %50 civarında azaltmaktadır. Gerçek soğuk zincirde uygulanan sıcaklıklar farklı bölgeler ve ülkeler arasında aynı zamanda da dağıtım noktaları ve satış noktalarında da önemli ölçülerde değişiklik göstermektedir.

Ürünün dayanım ömrünün belirlenebilmesi açısından soğuk zincir sıcaklıklarının ölçülmesi gıda üreticileri açısından önemli bir uygulamadır. Geleneksel olarak soğuk zincirde sıcaklık; soğuk zincirin değişik noktalarında sıcaklığın nokta tespitleri ile belirlenmesi yolu ile kontrol edilmektedir. Bu da üründe, dağıtım ve soğuk oda sıcaklıklarındaki değişimleri ortaya koymaktadır.

Son yıllarda veri izleme ünitesi depolama ve taşıma sırasında ürünün gerçek sıcaklığını ölçmek için kullanılmaya başlanmıştır.  Sensör paketteki ürün içerisine yerleştirilmekte ve zincir sırasında sıcaklık paremetrelerindeki değişiklikler kaydedilmektedir. Sensör ürüne dolum sonrası ağzı kapatılmadan önce yerleştirilmekte, soğuk zincir boyunca üründeki sıcaklık değişimi her 15 dakikada bir ölçecek şekilde programlanmaktadır. Depolama sırasında sıcaklık profili satış noktası ya da süpermarketlere çok tipik değişiklikler göstermektedir. Gün sırasında soğutucu kabinlerin kapısı çok sık açıldığında sıcaklık 10°C’yi aşmamaktadır. Bu durumda soğuk zincirde ortalama sıcaklık 8C° olmaktadır. Bu değerler ürünlerin raf ömrünün belirlenmesinde önemli parametreler olarak değerlendirilmektedir.

10. Süt Üzerine Işığın Etkisi

Hem gün ışığı hem de ticari ışık süt kalitesi üzerine olumsuz etki göstermekte ve lezzet bozuklukları yanında hayati vitaminlerin miktarlarında azalmaya neden olabilmektedir. Öte yandan süt içerisindeki besin maddeleri ışığa karşı çok duyarlıdır. Bu durum 400-500nm ışık dalga boyunda meydana gelmesine karşın, ultraviyole ışık ve 500nm üzerindeki görünür ışığın vitaminler ve diğer bileşenler üzerine etkisi daha az olmaktadır. Süte ulaşan ışık miktarı ve ışığın dalga boyuna bağlı olarak fotooksidasyon olayları da meydana gelmektedir.

Süt B12 vitamini için çok iyi, A vitamini için de iyi bir kaynaktır. Her iki vitamin de ışığa çok duyarlıdır. Işık, vitaminlerin indirgenmesi yanında lezzet bozukluklarına da neden olmaktadır. Işık kaynaklı lezzet bozukluklarının temel nedeni fotooksidasyon sonucu metiyoninin çok kötü lezzetli metiyonal meydana gelmesidir.

Uluslararası Sütçülük Federasyonu süt ve süt ürünleri kalitesinin ışık transmisyonunun önlenmesi ile arttırılabileceğini ifade etmektedir. Bu nedenle, ışığın zararlı etkisinin minimize edecek yada önleyecek her tür tedbir alınmalıdır. Ayrıca ışık etkisini azaltmak için paketleme materyallerinin en azından yarı geçirgen materyal seçilmesini önerilmektedir. Bu açıdan paketleme materyallerince izin verilen ışık transmisyonu 500nm’de %8, 400nm’de %2 olarak belirtilmektedir. Plastik gibi transparan paketleme materyali zararlı ışığa karşı sadece minimal düzeyde koruma sağlarken, kağıt materyal çok iyi bir ışık koruma sağlamaktadır. En iyi korunum ise alüminyum folyo kaplı kağıt materyalle sağlanmakta ve ışık geçişi %0 olarak belirtilmektedir.

GELECEKTE ESL SÜT ÜRÜNÜ UYGULAMALARI

Ekstra kalitede ESL süt, bugün pek çok ülkede başarı ile pazarlanmaktadır. İngiltere’de Cravendale marka mikrofiltre edilmiş süt iyi bir örnek teşkil etmektedir ve özel orjinli yada işlenmiş extra kalitede sütler ESL süt olarak üretilmeye başlanmıştır. Yine yüksek kaliteli ve arzu edilebilir aromaya sahip sütler ESL süt olarak pazarlanmakta ve üretilmektedir. Böylesi ürünlerin geleneksel pastörize sütlerden daha fazla raf ömrünün olması gerekmektedir. Bu nedenle de ESL teknolojisi için etkili soğutma yöntemleri seçilmelidir. Ayrıca yine yeni dağıtım kanalları ve paketleme yöntemleri geleneksel pastörize ürünlere göre uzun raf ömrü için gerekmektedir.

ESL işleme ve paketleme teknolojilerinde gelişmeler kaydedilmektedir. Çok daha yumuşak ısıl işlem uygulamaları, daha iyi tasarlanmış donanım ve kontrol sistemleri bu kategoride kullanılacağı düşünülmektedir.  Alternatif ısı uygulamaları henüz ticari düzeyde kullanılmamaktadır. Aynı durum ısıl olmayan işlem teknolojileri için de geçerlidir. Bu yöntemler ESL süt ürünlerinin üretiminde ticari olarak uygulanmamasına karşın, gelecekte böylesi teknikler farklı duyusal ve fiziksel özelliklere sahip yeni ürünlerin üretiminde kullanılacağı ümit edilmektedir.

Gelişme kaydedecek bir diğer alan da dolum sistemleridir. Tüm makinelerin yüzeyinde paketleme materyalleri için geliştirilen yeni sterilizasyon teknikleri, hijyenik dizaynlar yapılmasını ve duyarlı ürünler için daha uygun teknolojilerin gelişmesini sağlayacaktır.

Tüketiciler ise daha taze ve yüksek kalitedeki ürünleri tercih etmektedir. Ayrıca tüketici ürünlerde daha uzun raf ömrü talep etmektedir. Bu iki temel beklentiye karşılık olarak endüstri bu beklentileri karşılamak zorundadır. Özellikle paketleme sistemleri uzun raf ömrü boyunca başlangıçtaki kaliteyi etkili bir biçimde korumalıdır. Bu ESL ürünler için hem bugün hem  de gelecekte önemli bir uygulama sorunudur.

KAYNAKLAR

Anonim (2006), TürkGıdaKodeksi, Çiğ Süt ve Isıl İşlem Görmüş İçme Sütleri Tebliği (Tebliğ No: 2006/38)

Anonim (2012), Kaya, E., Gıda Teknik Dergisi (ESL Süt)

Anonim(2013)http://www.geapetr.com/gptr/cmsdoc.nsf/webdoc/webb924j8j

Bayliss C E &Waites W M (1979) The combined effect of hydrogen peroxide and ultraviolet irradiation on bacterial spores. Journal of Applied Bacteriology 47 263–269.

Eneroth Å (1999) Bacteriological hygiene in the production of pasteurized milk.PhD Thesis.Lund University.

European Hygienic Equipment Design Group (2001) Challenge tests for the evaluation of the hygienic characteristics of packing machines for liquid and semi-liquid products. Trends in Food Science and Technology12244–248.

European Union (1992) Council Directive 92/46/EEC of 16 June 1992 laying down the health rules for the production and placing on the market of raw milk, heat-treated milk and milk-based products. Official Journal of the European Communities 1992, 35, 1–32.

Fredsted L B, Rysstad G &Eie T (1996) Pure-Lac™: the new milk with protected freshness and extended shelf life. In: Proceedings of the IDF Symposium 1995, HeatTreatments and Alternative Methods, pp 104–125. International Dairy Federation, Brussels.

Henyon D K (1999) Extended shelf-life milks in North America: a perspective. International Journal of Dairy Technology 52 95–101.

Kessler H G (1989) Effect of thermal processing on milk. Developments in Food Preservation 5 91–130.

Kessler H G (1997) Engineering aspects of currently available technological processes. Bulletin of the International Dairy Federation 320 16–25.

Kjærulff G (2000) Infusion heating and application of the Pure-Lac™ concept.In Proceedings of the Conference on Extended Shelf Life Milk 2000, International Dairy Federation, Brussels.

Kolstad J, Salkinoja-Salonen M, Pirttijärvi T, Junkkarinen L &Mentu J (1997) Hygienic milk packaging. In Proceedings of the 3rd Nordfood Conference: Sustainable Food Production and Competitive Industries, pp 23–26,23–25 November 1997, Copenhagen, Denmark.

Maubois J L (1997) Current uses and future perspectives of MF technology in the dairy industry. Bulletin of the International Dairy Federation 320 37–40.

Muranyi P (2004) Plasma sterilization: mechanisms and feasibility for application at aseptic processing In Proceedings of Aseptipak Europe, pp 45–61, Frankfurt.

Raleya R D, Wiedemann M & Boor K J (1988) Bacterial tracking in a dairy production system using phenotyping and ribotyping methods. Journal of Food Protection 61 1336–1340.

Russell P (1998) Adding value to liquid milk. Milk Industry International 100 7–11.

Vatne K B &Castberg H B (1991) Processing and packaging aspects of extended shelf life products. Australian Journal of Dairy Technology 46 98–100.

Warriner K, Movahedi S &Waites W M (2004) Laser-based packaging sterilisation in aseptic processing. In: Improving the Thermal Processing of Foods, pp 277–304, Richardson P, Ed. Woodhead Publishing Ltd, Cambridge.

Warriner K, Rysstad G, Murden A, Rumsby P, Thomas D &Waites W M (2000) Inactivation of Bacillus subtilis spores on packaging surfaces by u.v. excimer laser irradiation. Journal of Applied Microbiology 88 678–685.