Gıda Işınlama Nedir?

Günümüzde kaliteli ve güvenilir gıdaya ulaşmada zorluklar yaşanmaktadır. Değişen çevre koşulları, tarımsal ve zirai uygulamalar gıda güvenilirliğini etkilemektedir. Işınlama uygulamaları gıda güvenilirliği, gıda hijyeni ve sağlık açısından en güvenilir yöntem kabul edilmektedir[1].

Tarihçe
Gıda ışınlamasının tarihi, Röntgen’in 1895 yılında X-ışınlarını keşfetmesi ve Becquerel’in 1896’da radyoaktiviteyi* bulmasına kadar uzanmaktadır. Bu keşiflerin ardından iyonize* ışınların mikroorganizmalar üzerine etkisi konusunda yapılan araştırmalarda büyük gelişmeler yaşanmış ve bu konudaki ilk patent olan 1609 no’lu İngiliz patenti 1905 yılında J. Appleby ve AJ Banks'a gıda maddelerinin koşullarında bir iyileşme sağlama ve genel tutma kalitelerinde yaptıkları buluşlar için verilmiştir. Bu patente göre, gıdaların (özellikle tahıllar) radyoaktif kaynaklar tarafından üretilmiş gama ışınlarına tabi tutulmalarıyla kimyasal katkılara gerek olmadan uzun süre yüksek kalitede saklanabilecekleri öne sürülmüştür. 1920’li yılların başlarında ise Fransız bilim insanları ışınlamanın gıda muhafaza yöntemi olarak kullanılabileceğini göstermişlerdir. 

Türkiye’de 1999’da “Gıda Işınlama Yönetmeliği” ile bu teknolojinin insan gıdası için kullanılması onaylanmıştır. 1967 yılında İskenderun’da, endüstriyel alanda ilk tahıl ışınlama tesisi kurulmuştur. Türkiye Atom Enerji Kurumu, 1970’li yıllardan beri konuyla ilgili deneysel çalışmaları yürütmektedir. Ülkemizde Gıda Işınlama Yönetmeliği ilk olarak 6 Kasım 1999’da resmi gazetede yayınlanmıştır. Bu yönetmelik sadece izin verilen yasal dozları değil, aynı zamanda gıda maddelerinin ışınlanmasındaki esas ve usulleri, gıda ışınlama tesislerinin kurulması, ışınlanmış gıdaların pazarlanması ve bu işlemlere ilişkin lisans, tecil*, istihdam*, kontrol, denetim, ithalat ve ihracata dair esas ve usulleri de içermektedir[2].

Işınlamanın Prosedürü
Radyoaktif maddeler, atomlarının sürekli olarak parçalanması sırasında çevreye alfa, beta, gama, X-ışınları gibi ışınlar yayarlar. Bu ışınlar çarptıkları materyalde elektrik yüklü iyonların oluşmasına neden olurlar. Bu ışınlara iyonizan ışın veya iyonize eden ışın adı verilmektedir. İyonizan ışınların gıdaların ışınlanmasında kullanılabilmesi için iki farklı ışın kaynağından yararlanılmaktadır. Bunlar yapay radyoaktif maddeler ve elektron hızlandırıcı jeneratörlerdir. Gıda ışınlamada X-ışınlarından ve hızlandırılmış elektronlardan da yararlanılmaktadır. X-ışınları 5 MeV (milyon elektron volt) ve daha düşük enerjide çalışan kaynaklardan üretilmektedir. Hızlandırılmış elektronlar ise 10 MeV ve daha düşük enerjide çalışan jeneratörlerde üretilmektedir. 

Elektron ışınları ile ışınlama iki yolla yapılmaktadır. Hızlandırıcıdan çıkan elektronlar gıdaya direk olarak uygulanmakta veya bu elektron ışınları bir engele çarptırılarak X-ışınlarına dönüştürülmektedir. Hızlandırılmış elektronların dezavantajı penetrasyon* gücünün düşük olmasıdır. Birim yoğunluktaki maddelerin çift taraflı ışınlanması için optimum incelikleri 10 MeV hızlandırılmış elektronlar için 8 cm ve 5 MeV X-ışınları için 25 cm’dir. Uygulamalarda elektron veya X-ışını arasındaki seçim ürünün inceliğine, yoğunluğuna ve gereksinim duyulan doza bağlıdır. Işınlama gıdalarda radyoaktiviteye neden olmayan fiziksel bir proses, bir enerji girdisidir. Bu enerjinin miktarı ışınlama absorblama dozu olarak tanımlanır ve birimi rad (1 rad = 100 erg g-1) veya gray’dır (1 gray = 100 rad). Geçtiği bir gram maddede 100 erg’lik enerji bırakır ve buna 1 rad denir[3].

Gıdalarda Işınlama Uygulamaları
Işınlama hiçbir atık içermeyen fiziksel bir proses olması nedeniyle taze ve kolay bozulabilen gıdaların korunmasında uygulanan etkin bir yöntemdir. Ancak her gıdaya uygulanması mümkün değildir. Yağlı gıdalarda ışınlama sonucu acılaşma, yüksek proteinli gıdalarda ise kötü tat ve koku meydana gelmesi ışınlama uygulamalarını sınırlamaktadır. Işınlama baharatlar, taze ve dondurulmuş meyve, sebze ve meyve suları, soğan, sarımsak, pirinç, baklagiller, tahıl ve ürünleri, patates, yenilebilir sert kabuklular ve tohumlar, salça, et, kanatlı ve ürünleri, taze ve kurutulmuş deniz ürünleri, çikolata, çay ve ekstraktlarında kullanılmaktadır[3].

Uygulama sonrasında Botulizm, Salmonella zehirlenmesi, besin ögelerinin kaybı karşılaşılan sorunlardan bazılarıdır[4]. İyonlaştırıcı radyasyon, birincil ve ikincil radyoliz* etkileriyle kimyasal değişikliklere yol açar. Kimyasal reaksiyonların etkisi absorbe edilen doza, doz oranına ve tesis tipine, oksijen varlığına veya yokluğuna ve sıcaklığa bağlıdır. Gıdanın fiziksel durumu (dondurulmuş veya taze, katı, sıvı veya toz) ve ayrıca bileşimi radyasyonun neden olduğu reaksiyonları etkiler[5].

Işınlamada Ambalaj Materyalleri
Gıda ambalajlarının ışınlanması da gıda güvenliği açısından gereklidir. Ambalajlardan kaynaklanabilecek mikrobiyal bulaşıların engellenmesini sağlamak için ışınlama önemli bir tercihtir. Ambalaj materyali olarak plastikler kullanılırsa, ambalaj ışınlandığında plastisizer* denen maddeler açığa çıkar ve bu maddeler gıdalara geçer. Bu nedenlerden dolayı ambalajlama materyalleri ambalajlamada kullanılmadan önce ışınlamanın etkileri test edilmelidir. Ambalajlama materyallerinin bazı tipleri gıda ışınlama uygulamalarında kullanılmaya uygundur. Özellikle 20 yıldır FDA tarafından ambalajlama materyallerinin bir kısmı gıda ışınlama için uygun kabul edilmiştir. Son zamanlarda Kanada, Hindistan ve Polonya’da çok katmanlı polietilen film içeren materyaller güvenilir bulunmuştur[1].

Sözlük
*Radyoaktivite : Nükleer reaksiyonlar sırasında ortaya çıkan enerji türü.
*İyonize : İyonlaşmış.
*Tecil : Erteleme.
*İstihdam :Ülkedeki mevcut iş gücünün ekonomik faaliyetler içerisinde sürekli biçimde çalıştırılması.
*Penetrasyon : Nüfuz etme.
*Radyoliz : Kimyasal maddelerin iyonlaştırıcı ışınımlar etkisiyle yarışması.
*Plastisizer : Akışkanlaştırıcı, eklenildiği maddenin plastisitesini (plastiklik düzeyi) ya da akışkanlığını artıran katkı maddesi.

Kaynaklar:
[1] Akakçe, N., Çam, F., N., Bir Gıda Koruma Yöntemi: Işınlama, Çukurova Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 34(2): 207-221, 2019.
[2] Evren, M., Yegin, B., Şıvgın, E., Gıdalarda Işınlama ve Uygulamaları, Türkiye 13. Gıda Kongresi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi.
[3] Korel, F., Orman, S., Gıda Işınlaması, Uygulamaları ve Tüketicinin Işınlanmış Gıdaya Bakış Açısı, HR.Ü.Z.F.Dergisi, 9(2):19-27, 2005.
[4] Yılmaz, H., Ülger, T., Gıda Işınlamanın Besinlere Etkisi, Ankara Sağlık Bilimleri Dergisi (1-2-3), 1-16, 2016.
[5] Mostafavi H., A., Mirmajlessi, S., M., Fathollahi, H., The Potential of Food Irradiation: Benefits and Limitations, Nuclear Science and Technology Research Institute, Agricultural, Medical and Industrial Research School, Karaj, 2Dept. Plant Pathology, College of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran, 2012.