Mikrodalga Fırında Dondurulmuş Gıdaları Çözdürmek Riskli midir ?

Hilal Zade SARIKAYA | 16.10.2020

Dondurma ve çözdürme prosesleri gıda sanayinde oldukça önemli bir yere sahiptir. Gıdaların muhafazası amacıyla uygulanan dondurma işlemi ile gıdanın bünyesinde bulunan serbest su, buz kristallerine dönüştürülmektedir. Su aktivitesinin düşürülmesiyle kimyasal ve biyokimyasal reaksiyonların hızları azalmakta ve mikrobiyal aktivite yavaşlamakta veya tamamen durdurulabilmektedir. Ancak, depolama sürecinin devamında tüketim ya da proses amacıyla çoğu dondurulmuş ürünlere uygulanması gereken çözdürme işleminin de ürün kalitesini minimum düzeyde etkileyecek şekilde yapılması önemlidir.[1]

Donmuş ürünler geleneksel olarak hava, su ve vakum altında yoğunlaşan buhar yardımıyla çözülmektedir [2] Geleneksel çözme işleminin birkaç dezavantajı vardır. Bunlar; çözme süresinin uzun oluşu, işlemde kullanılacak ekipmanlar için geniş alana ihtiyaç duyulması, işlem sırasında üründe bakterilerin gelişebilmesi, özellikle küçük parçalar halinde dondurulan ürünlerin çözülmesi sırasında damlama kaybının oluşması, üründe yüzey oksidasyonunun meydana gelmesi, renk değişimlerinin ortaya çıkması ve işlem sıvı içerisinde gerçekleştiği zaman fazla miktarda suyun tüketilmesidir.[3]

Günümüzde çözdürme prosesinde endüstriyel ölçekte konveksiyonla ısı transferi temeline dayanan geleneksel yöntemler (hava veya suyun akışkan ısı transferi ortamı olarak kullanıldığı; hava akımında ya da suya daldırarak uygulanan çözdürme prosesleri) tercih edilmektedir. Bu yöntemlerin temel ve ortak hedefi çözdürme süresini ve kalite kayıplarını, konvansiyonel yöntemlere göre, azaltmaktır. [4]

Mikrodalga fırınla dondurulmuş gıdaları çözdürmek riskli midir ?

Gıda endüstrisi mikrodalganın en yaygın kullanıldığı alandır. Günümüzde mikrodalga dondurulmuş ürünlerin çözdürülmesinde, kurutma, kavurma ve pişirme işlemlerinde kullanılmaktadır. Pastörizasyon, sterilizasyon, dondurarak kurutma ve haşlama işlemlerinde, ayrıca küf mantarlarının azaltılmasında da mikrodalganın kullanım olanakları araştırılıyor.

Mikrodalga ile ısıtma geleneksel yöntemlerden çok daha hızlıdır. Mikrodalga uygulamasının en önemli özelliği ısı üretiminin moleküler düzeyde başlamasıdır. İçten ısınma sağlandığı için de sıcaklık dağılımı daha homojendir ve yüzeyin aşırı ısınması engellenir. Mikrodalga enerjisinin ısıya dönüşme verimi hayli yüksektir. Geleneksel yöntemlerde ısı verimi % 7 ile % 14 arasında değişirken, mikrodalga koşullarında bu değer % 40’a kadar çıkar. [5]

Mikrodalga ile çözme işlemi geleneksel yöntemlere göre daha kısa sürede ve daha dar alana ihtiyaç duyularak gerçekleşmektedir. Ayrıca bu işlem ürünün aşırı su kaybını azaltmakta, mikrobiyolojik ve kimyasal olarak bozulmasını önlemektedir. Ancak ürünün belirli bölgelerinde meydana gelen aşırı ısınma gıdalara uygulanan bu işlemin kullanımını sınırlamaktadır. Bu yüzden mikrodalga ile çözme işlemi sırasında sıcaklığın homojen bir şekilde dağılımını sağlamak önemlidir. Donmuş ürünlerin mikrodalga ile çözülme hızı materyalin özelliklerine ve boyutlarına, elektromanyetik ışının büyüklüğüne ve frekansına bağlı olarak değişmektedir. Gıdaların sıcaklık ile değişen termal özellikleri, düzgün olmayan şekilleri ve heterojen yapıları çözme işlemini zorlaştırmaktadır.[6]

Elektromanyetik dalgalar, iyonize edici olan ve iyonize edici olmayan radyasyon olmak üzere iki ana gruba ayrılmaktadır. İyonize radyasyon grubunda yer alan x-ışınları ve gama ışınları, uranyum ve radyum gibi radyoaktif bileşikleri meydana getirmektedir. İyonize edici olmayan, düşük frekans ve enerjideki mikrodalgaların ise zararlı ve kümülatif etkileri yoktur. Bu yüzden mikrodalgalar ile güvenli bir şekilde ısı üretilebilmekte ve gıdalar radyoaktif hale gelmemektedir.[7]

Mikrodalga uygulama çözdürme prosesi konusunda farklı çalışmalara gerçekleştirilmiş olup, bu çalışmaların ortak yönü üründe homojen bir sıcaklık dağılımını elde etme konusundadır. Tylose (metil selüloz ve saf su karışımı, hamur) dielektrik özelliklerini 300 – 3000 MHz‟da -30 ile +60 °C sıcaklık aralığında belirlemişlerdir. Tuzun (NaCl) dielektrik özellikler üzerine etkisinin incelemişlerdir ve %0.5 (g/g) NaCl karışımlı Tylose materyalinin dielektrik özelliklerinin donmuş yağsız orkinos balığına çok yakın olduğunu göstermişlerdir. Aynı zamanda tuzun dielektrik kayıp faktörünü arttırdığı ancak penetre derinliğini azalttığı için çözdürme süresini ve homojen olmayan bir sıcaklık dağılımı elde edildiğini göstermişlerdir.[8]

Sonuç :

Mikrodalga teknolojisinin evde ve sanayide kullanımı hızla artmaktadır. Ürünün kısa süre içerisinde tüketiciye ulaşması bu teknolojiye olan ilgilinin artmasındaki başlıca sebeplerden biridir. Mikrodalga enerjisinin geleneksel yöntemlere nazaran enerji ve zaman tasarrufu sağlaması bu konudaki uygulamaların önemini daha da arttırmaktadır. Mikrodalga ile yapılan ısıl işlemler sonucunda bazı sorunlarla karşılaşılmasına rağmen, genel olarak her çeşit ısıl işlem uygulamasında mikrodalga kullanımı mümkün olmaktadır.[9]

Kaynakça :

[1] https://dspace.ankara.edu.tr/xmlui/bitstream/handle/20.500.12575/33858/10174421.pdf?sequence=1&isAllowed=y
[2] Swain, M. and James, S. 2005. Thawing and tempering using microwave processing. In: Microwave Processing of Foods, H. Schubert (Editor), Woodhead Publishing, pp. 174-190, Cambridge.
[3] Rosenberg, U. and Bögl, W. 1987. Microwave Thawing, Drying, and Baking in the Food Industry. Food Technol, 41, 85-91.
[4] Uyar, R., Bedane, T.F., Erdogdu, F., Palazoglu, T.K., Farag, K.W. and Marra, F. 2015. Radio-frequency thawing of food products–A computational study. Journal of Food Engineering, 146, 163-171
[5] https://bilimteknik.tubitak.gov.tr/system/files/biltek_arsiv/S-536-38.pdf
[6] Li, B. and Sun, D. 2002. Novel methods for rapid freezing and thawing of foods. J Food Eng, 54, 175- 182.
[7] Bih, J.Z. 2003. The Microwave Technology. 13th Int. Crimean Conference “Microwave & Telecommunication Technology”, 15-21.
[8] Llave, Y., Mori, K., Kambayashi, D., Fukuoka, M. and Sakai, N. 2016. Dielectric properties and model food application of tylose water pastes during microwave thawing and heating. Journal of Food Engineering, 178, 20-30.
[9] https://www.researchgate.net/profile/Selcuk_Helhel2/publication/322222714_Gida_Sanayisinde_Mikrodalga_Uygulamalari/links/5a4c7d55a6fdcc3e99d011d8/Gida-Sanayisinde-Mikrodalga-Uygulamalari.pdf