Gıda koruması
Yiyeceklerin muhafazası , yiyeceklerin hasat veya kesimden sonra bozulmalarından korunma yöntemlerinden herhangi biri. Bu tür uygulamalar tarih öncesi çağlara tarihlenmektedir. En eski koruma yöntemleri arasında kurutma, soğutma ve fermantasyon vardır. Modern yöntemler konserve, pastörizasyon, dondurma, ışınlama ve kimyasalların eklenmesini içerir. Ambalaj malzemelerindeki ilerlemeler modern gıdaların korunmasında önemli bir rol oynamıştır.
Bozulma mekanizmaları
Gıda bozulmaları, gıdaları insan tüketimine uygun olmayan herhangi bir değişiklik olarak tanımlanabilir. Bu değişikliklere mikroorganizmaların kontaminasyonu, böceklerin istilası veya endojen enzimlerin (gıdada doğal olarak bulunanlar) degradasyon gibi çeşitli faktörler neden olabilir. Ek olarak, bitki veya hayvan dokularının yırtılması veya belirli gıda bileşenlerinin oksidasyonu gibi fiziksel ve kimyasal değişiklikler gıda bozulmasını artırabilir. Bitki veya hayvan kaynaklarından elde edilen gıdalar, hasat veya kesimden hemen sonra bozulmaya başlar. Bitki ve hayvan dokularının hücrelerinde bulunan enzimler, hasat sonrası işleme sırasında verilen herhangi bir mekanik hasarın bir sonucu olarak salınabilir. Bu enzimler hücresel materyali parçalamaya başlar. Enzimler tarafından katalize edilen kimyasal reaksiyonlar gıda kalitesinin bozulmasına neden olur,lezzetlerin gelişmesi, dokunun bozulması ve besinlerin kaybı gibi. Gıda bozulmasına neden olan tipik mikroorganizmalar bakterilerdir (ör.Lactobacillus ), mayalar (örn., Saccharomyces ) ve küfler (ör . Rhizopus ).
Mikrobik bulaşma
Bakteri ve mantarlar (mayalar ve küfler) gıda bozulmasına ve gıda kaynaklı hastalıklara neden olan başlıca mikroorganizma türleridir. Yiyecekler, hasat, depolama, işleme, dağıtım, elleçleme veya hazırlık sırasında herhangi bir zamanda mikroorganizmalar tarafından kontamine edilebilir. Mikrobiyal kontaminasyonun başlıca kaynakları toprak, hava, hayvan yemi, hayvan derileri ve bağırsakları, bitki yüzeyleri, kanalizasyon ve gıda işleme makineleri veya mutfak eşyalarıdır.
Bakteriler
Bakteriler, diğer organizmaların hücrelerine kıyasla basit bir iç yapıya sahip olan tek hücreli organizmalardır. Bir popülasyondaki bakteri sayısındaki artışa genellikle mikrobiyologlar tarafından bakteriyel büyüme denir. Bu büyüme, bir bakteri hücresinin ikili özdeşlik adı verilen bir süreç olan iki özdeş bakteri hücresine bölünmesinin sonucudur. Optimal büyüme koşulları altında, bir bakteri hücresi yaklaşık 20 dakikada bir bölünebilir. Böylece, tek bir hücre 12 saatte yaklaşık 70 milyar hücre üretebilir. Bakterilerin büyümesini etkileyen faktörler arasında besin mevcudiyeti, nem, pH, oksijen seviyeleri ve inhibe edici maddelerin varlığı veya yokluğu (örn., Antibiyotikler) bulunur.
Çoğu bakterinin beslenme gereksinimleri karbon, hidrojen, oksijen, azot, fosfor, kükürt, magnezyum, potasyum, sodyum, kalsiyum ve demir gibi kimyasal elementlerdir. Bakteriler bu elementleri atmosferdeki gazları kullanarak ve karbonhidratlar ve proteinler gibi bazı gıda bileşenlerini metabolize ederek elde ederler.
Sıcaklık ve pH, bakterilerin büyüme oranlarının kontrolünde önemli bir rol oynar. Bakteriler, optimum büyüme için sıcaklık gereksinimlerine göre üç gruba ayrılabilir: termofiller (55-75 ° C veya 130-170 ° F), mezofiller (20–45 ° C veya 70–115 ° F) veya psikrotroflar (10-20 ° C veya 50–70 ° F). Ek olarak, çoğu bakteri nötr bir ortamda en iyi şekilde büyür (pH 7'ye eşit).
Bakteriler ayrıca büyümeleri için belirli miktarda mevcut suya ihtiyaç duyarlar. Suyun mevcudiyeti su aktivitesi olarak ifade edilir ve gıdadaki suyun buhar basıncının belirli bir sıcaklıkta saf suyun buhar basıncına oranı ile tanımlanır. Bu nedenle, herhangi bir gıda ürününün su aktivitesi her zaman 0 ile 1 arasında bir değerdir; 0, su yokluğunu ve 1, saf suyu temsil eder. Çoğu bakteri, su aktivitesi 0.91'in altında olan gıdalarda büyümez, ancak bazı halofilik bakteriler (yüksek tuz konsantrasyonlarını tolere edebilenler), su aktivitesi 0.75'ten düşük olan gıdalarda büyüyebilir. Büyüme, şeker, gliserol ve tuz gibi çözücüler ekleyerek veya suyu dehidrasyon yoluyla çıkararak su aktivitesini azaltarak kontrol edilebilir.
Optimal büyüme için oksijen gereksinimleri farklı bakteriler için önemli ölçüde değişir. Bazı bakteriler, büyüme için serbest oksijenin bulunmasını gerektirir ve zorunlu aeroblar olarak adlandırılırken, diğer bakteriler oksijen varlığından zehirlenir ve zorunlu anaeroblar olarak adlandırılır. Fakültatif anaeroblar, oksijen varlığında veya yokluğunda büyüyebilen bakterilerdir. Oksijen konsantrasyonuna ek olarak, büyüme ortamının oksijen azaltma potansiyeli bakteri büyümesini etkiler. Oksijen indirgeme potansiyeli, büyüme ortamının yükseltgenme veya indirgeme kapasitesinin nispi bir ölçüsüdür.
Bakteriler bir gıda substratını kirlettiğinde, büyümeye başlaması biraz zaman alır. Bu gecikme aşaması, bakterilerin çevreye uyum sağladığı dönemdir. Gecikme aşamasını takiben, popülasyonun logaritmik bir şekilde büyüdüğü log aşaması gelir. Popülasyon büyüdükçe, bakteriler mevcut besinleri tüketir ve atık ürünler üretir. Besin kaynağı tükendiğinde, büyüme hızı, canlı bakteri hücresi sayısının aynı kaldığı sabit bir faza girer. Sabit faz sırasında, bakteriyel hücre büyüme hızı, bakteriyel hücre ölüm oranına eşittir. Hücre ölüm hızı hücre büyüme hızından daha büyük olduğunda, nüfus düşüş fazına girer.
Bakteriyel popülasyon, yüzey alanının gram başına veya santimetrekaresi başına ifade edilir. Toplam bakteri popülasyonu nadiren gram başına 1010 hücreyi aşar. Gram başına 106 hücreden az bir popülasyon, çiğ süt hariç belirgin bir bozulmaya neden olmaz. Gram başına 106 ila 107 hücre arasındaki popülasyonlar bazı gıdalarda bozulmaya neden olur; örneğin, vakumlu ambalajlı etlerde koku üretebilirler. Gram başına 107 ila 108 hücre arasındaki popülasyonlar, etlerde ve bazı sebzelerde kötü koku üretir. Gram başına 5 × 107 hücrenin üzerindeki seviyelerde, çoğu yiyecek bir tür bozulma gösterir.
Bakteri hücre büyümesi için koşullar elverişsiz olduğunda (örneğin, düşük veya yüksek sıcaklıklar veya düşük nem içeriği), birçok bakteri türü endospor adı verilen dirençli hücreler üretebilir. Endosporlar ısıya, kimyasallara, kurumaya (kurumaya) ve ultraviyole ışığa karşı oldukça dayanıklıdır. Endosporlar uzun süre hareketsiz kalabilir. Koşullar büyüme için uygun hale geldiğinde (örneğin, etlerin çözülmesi), endosporlar çimlenir ve üstel büyümeye başlayabilen canlı hücreler üretir.
