Koruyucu olarak kullanılan bazı gıda katkı maddelerinin radyasyon duyarlıklarının elektron spin rezonans spektroskopisi (ESR) ile belirlenmesi

Abstract

Son yıllarda paketlenmiş gıda, kozmetik, tıbbi ve benzeri ürünler yoğun bir şekilde tüketilmektedir. Bu ürünlerin raf ömürlerini uzatmak veya bu ürünlerde oluşabilecek zararlı mikroorganizmalara karşı önlem almak için sterilize edilmesi ve/veya bazı katkı maddelerinin kullanılması gerekmektedir. Yüksek enerjili radyasyonla sterilizasyon, gıdaların mikroorganizmalardan arındırılması için kullanılan diğer sterilizasyon işlemlerine göre daha yaygın kullanım alanına sahiptir. Radyosterilizasyon işleminin çok sayıda avantajının yanında, kimyasal bağları kırması sonucu bazı radyolitik ara ürünlerin oluşmasına sebep olabilir. Bu ara ürünlerin yapısının, kimyasal ve fiziksel özelliklerinin belirlenmesinde Elektron Spin Rezonans (ESR) spektroskopisi kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında gıdalara koruyucu olarak eklenen benzoat grubu bileşiklerinden Benzoik Asit (BA), Potasyum Benzoat (KB), ve Sodyum Benzoat (NaB) numunelerinin radyasyon sonrası yapılarında oluşabilecek radyolitik ara ürünlerin yapısı ve bu örneklerin dozimetrik özellikleri, ESR spektroskopisi kullanılarak incelenmiştir. Radyolitik ara ürünlerin özellikleri, oda sıcaklığındaki kararlılıkları, mikrodalga doyum davranışları, dozimetrik özellikleri ve tavlama bulguları kullanılarak incelenmiştir. Radyasyona maruz kalmayan ürünlerde herhangi bir ESR sinyalinin gözlenmemesi ve radyasyon sonrası ürünlerde ise ESR sinyallerinin gözlenmesi ışınlamanın ürünlerin yapısında bozulmaya sebep olduğunu göstermektedir. Önerilen ara ürünlerin spektroskopik özellikleri ile yapıları spektrum simülasyonu yapılarak belirlenmiştir. Bu amaçla literatürde kullanılan programlar yardımıyla spektrum simülasyonu yapılmıştır.

Packaged food, cosmetics, medical, and similar products are consumed intensively. To extend the shelf life of these products or to take precaution against harmful micro-organisms sterilization of these products and/or adding some additives should be used. Sterilization at high-energy radiation is widely used comparing to other sterilization methods to remove the micro-organisms from foods. Besides the advantages of the radiosterilization, it could be produced some radiolytic intermediates by break the chemical bonds. Electron Spin Resonance (ESR) spectroscopy is extensively used to analyse the structural, physical and chemical features of the radiolytic intermediates. In this thesis the dosimetric features and structure of the radiation induced intermediates produced in the benzoate compounds, Benzoic Acid (BA), Potassium Benzoate (KB), and Sodium Benzoate (NaB), which are used as preservative in foods were investigated using ESR spectroscopy in this thesis. The features of the radiolytic intermediates were investigated using the results obtain from room temperature stability, microwave saturation behavior, dosimetric feature, and annealing findings. The absence of ESR signal in unirradiated sample, and existence of an ESR signal in radiation exposed samples, is resultant of irradiation damage in the structure of the sample. The structure and spectroscopic features of the proposed intermediates were determined by using spectrum simulations. For this purpose, to simulation of ESR spectrum are made using Winsim and simulation program written in our laboratory.