Kızılötesi işlemin yumurta yüzey pastörizasyonu amacıyla uygulanabilirliğinin incelenmesi
Analyzing the applicability of infrared processing on egg surface as pasteurization application
Yazar: GÜNSELİ BOBUŞ ALKAYA
Danışman: PROF. DR. HACI İBRAHİM EKİZ
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Yumurta, yüksek sindirilebilirliğe sahip, kaliteli besin içeren ucuz bir gıda maddesidir. Sağlıklı hayvandan elde edilen yumurtaların içi steril olarak kabul edilirken, yumurta yüzeyi oldukça fazla miktarda mikroorganizma barındırmaktadır. Salmonella ise yumurta kabuğunda bulunma ihtimali olan, gıda kaynaklı en tehlikeli patojen bakteridir. Farklı teknolojiler denenerek bu bakteri etkisiz hale getirilmeye çalışılmaktadır. Ancak insanların daha doğal ve sağlıklı gıdalar tüketme eğilimleri bu teknolojileri kısıtlamaktadır. Kabuklu yumurta pastörizasyonunda ise yumurta beyazının pıhtılaşması engellenirse doğal yapısı korunmuş olur. Yapılan tez çalışması ile yumurta iç özellikleri değişmeden, kabuklu yumurta yüzeyinin IR ışın kullanılarak steril edilmesi hedeflenmiştir. Kızılötesi ışın kullanımı ile yumurta yüzeyi aniden sterilizasyon sıcaklığına ulaşır; kabuk ısıl iletim katsayısı düşük olduğu için ısı, yumurta içine geç iletilir. Yüzeydeki mikroorganizmalar ısıyla inaktif hale getirilirken yumurta içinin sıcaklığı artmadığı için yumurta iç kalitesinde önemli bir değişiklik gözlenmez. Öncelikle kızılötesi işlem sıcaklıkları 180, 250, 300 ve 350 ˚C olarak seçildiğinde yumurta beyazında denatürasyonun gözlenmediği süreler sırasıyla 200, 110, 60 ve 30 saniye olarak belirlendi. Steril yumurtanın yüzeyine bakteri inokülasyonu yapılıp seçilen sıcaklıklarda belirlenen sürelerde IR işlem uygulandığında, yumurta yüzeyindeki Escherichia coli ATCC 25922 miktarında sırayla 0,88; 1,59; 1,0; 1,06 log KOB/cm2 azalma gözlendi. Elde edilen inaktivasyonların yeterli olmamasından dolayı seri IR ısıtma (60 s) ve hava soğutma (120 s) kombine sistemi tasarlandı. Bu sistem üç farklı bakteri (E. coli ATCC 25922, Salmonella Enteritidis ve Listeria monocytogenes) üzerine uygulandı. Proseslerin, yumurta üzerine etkisinin tespit edilebilmesi için yumurta yüzey sıcaklıkları kızılötesi kamera ile belirlenip, iç kalite özellikleri ile ilgili kütle değişimi, albümin pH'sı, Yolk indeks, Haugh unit, köpük oluşturma ve stabilitesi analizleri yapıldı. Kombine proses uygulanan yumurtalardan elde edilen sonuçlar ise; E. coli ATCC 25922 ve L. monocytogenes için 6 tekrardan, S. Enteritidis için 5 tekrardan sonra yüzeye inoküle edilen bakterilerin inaktif olduğu, yumurta ortalama yüzey sıcaklıklarının 83°C'yi geçmediği ve yumurta iç kalite özelliklerinde önemli bir değişim olmadığı tespit edildi. Bu sonuçlar doğrultusunda tasarlanan seri IR ısıtma ve hava soğutma kombine sisteminin, yumurta kabuğunun sterilizasyonunda uygulanabilirliği belirlendi. Tez kapsamında yapılan model çalışmaları sonunda model ile deneysel veriler benzer bulunduğu için modelin prosesi geliştirmede kullanılabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
Eggs are inexpensive source of high quality protein and has high digestibility. Shell eggs from healthy chickens are assumed sterile while the shell might have numerous microorganisms. Salmonella is the most important foodborne pathogens and has high possibility being on the egg shell. Different technologies were attempted in order to inactivate this bacteria. However people tend to consume more natural and healthy foods so that the processes have some limitations which is  preventing the albumen denaturation for the pasteurization of shell egg. The purpose of this study; sterilization of egg shell by IR with no adverse effect inside of shell egg. By IR heating the surface of shell could be reached the sterilization temperature in a short time. While microorganisms were inactivated by IR radiation, the heat could not be transfer inside the egg because of the low heat transfer coefficient of shell. First of all the application times of IR radiation for 180, 250, 300 ve 350 ˚C were determined as 200, 110,60 and 30 second that there has been no denaturation at egg albumen. Then bacteria was inoculated on the eggshell, after IR heating was applied at selected temperature and time the decrease of bacteria were evaluated. The results of decrease of Escherichia coli ATCC 25922 was calculated for selected temperature/time as 0.88; 1.59; 1.0; 1.06 log CFU/cm2 respectively. These results shows that the application is not adequate pasteurization by these requirements. Therefore, IR heating (60s) + air cooling (120s) combine system was improved. This system was repeated until the sterilization was achieved. Application was done on three different bacteria (E. coli ATCC 25922, Salmonella Enteritidis and Listeria monocytogenes). The surface average temperature of treated eggs were detected by IR camera and the interior qualities were evaluated according to any changes on mass of all egg, pH of albumen, yolk index, Haugh unit, foaming and foam stability. The results by the IR heating + air cooling combine system were; for E. coli ATCC 25922 and L. monocytogenes 6 repeat, for S. Enteritidis 5 repeat could eliminate all the bacteria on the eggshell. The surface average temperature was not over the 83 ˚C and there were no changes on interior of treated eggs. The results demonstrated that IR heating + air cooling could be an appropriate treatment for sterilization of shell egg. As a scope of this thesis a model was developed. Model and experimental results were similar so that process development could be done by using model.