Gıda Teknolojisi, besin değeri olan hayvansal ya da bitkisel hammaddeleri taze olarak tüketmeye, pişirmeye ya da uzun süre bozulmadan saklamaya elverişli duruma getirmek için uygulanan işlemler dizisi.
Gıda teknolojisinin amacı, bir yandan hammadde halindekibesinleri işlenmiş ürünlere dönüştürmek, örneğin tahıllardan un, sütten tereyağı ve peynir, yağlı tohumlardan bitkisel yağlar, şeker pancarı ve şekerkamışından şeker, deniz suyundan ya da doğal salamuralardan sofra tuzu elde etmek, bir yandan da konservelerne, dondurma, kurutma gibi koruyucu yöntemlerle gıdaların bozulmasını önlemektir. Kokuşma, çürüme ve küflenmeyi önlemeye yönelik işlemlerin, meyve ve sebzelerin kurutulduğu, tahılların kavrulduğu, balık ve av hayvanlarının tuzlandığı tarihöncesi çağlara değin uzandığı bilinmektedir. Bugün de uygulanan mayalandırma, kurutma, tütsüleme ve salamuralama tekniklerinin başlangıcı Mezopotamya ve Mısır uygarlıklarına dayanır. Gıdalardaki bozulmanın biyolojik nedenlerinin daha iyi aniaşılmasıyla bu konuda hızla ilerleme kaydedilmiş ve bozulmaya yol açan etkenleri ortadan kaldıracak uygun yöntemler geliştirilmiştir.
Gıdaların bozulmasının başlıca nedeni, bakteri, küf ya da maya gibi mikroorganizmaların bulaşmasıdır. Bazı gıdalarda bulunan doğal enzimler ve havanın oksijeniyle yükseltgenme gibi çeşitli kimyasal tepkimeler de bozulmaya yol açabilir. Sıcaklık, nem oranı, oksijen miktarı, ortamda bulunan besleyici ya da büyürneyi geciktirici katkı maddelerinin varlığı mikroorganizmaların çoğalmasını etkilediğinden, bir gıdanın bozulması büyük ölçüde bileşimine ve depolama koşullarına bağlıdır. Bir gıdanın bozulmasına yol açan bazı etkenler bir başkasına istenen nitelikleri kazandırabilir, hatta bazı gıdaların korunması için gerekli olabilir. Orneğin şarap ve bira yapımında mayalardan, yoğurt ve turşu üretiminde bakterilerden, peynir yapımında ise küf mantarlarından yararlanılır.
Gıdalarda bozulmayı önleyen başlıca teknikler soğutarak ya da dondurarak düşük sıcaklıkta saklamak, kurutmak, yüksek sıcaklıkta konserve yapmak, kimyasal katkı maddeleri eklemek ve mayalanma ürünlerinden yararlanmaktır; bu yöntemler ayrı ayrı ya da birlikte uygulanabilir.
Gıdaları düşük sıcaklıkta depolamak, meyve ve sebze leri n havayla alışverişini azalttığı ve bozulmaya yol açan mikroorganizmaların çoğalmasını geciktirip enzim etkinliğini yavaşlattığı için etkilidir. Suyun donma noktası olan O°C’de oksijenin tüketim hızı ve karbon dioksitin açığa çıkma hızı düşer, mikroorganizmaların çoğalması önlenir. Bir düşük sıcaklık tekniği olan soğutmada, gıdaların çoğu 4°C’nin altındaki sıcaklıklarda saklanır. Et ve et ürünleri için çok uygun olan bu yöntem, bol su içeren kavun, karpuz, domates, salatalık gibi meyve ve sebzelerde iyi sonuç vermez. Soğutma, bozulan gıdaların niteliğini iyileştiremez, yalnızca bozulmayı geciktirir ve bitkisel besinlerin solunum sırasında dışarı attığı karbonhidratların kaybını önler. Dondurarak saklama, mikroorganizmaların çoğalmasını kesin olarak önleyen bir tekniktir.
Mikroorganizmaların çoğu O°C’nin altında çoğalamaz ve yavaş dondurma yöntemiyle büyük ölçüde zarar görür. Dondurulmuş gıdalar besin değerlerini yitirmez, yalnız dondurma öncesi yöntemler nedeniyle vitaminierin bir bölümü yükseltgenme ve bozulmaya uğrayabilir. Hayvansal ve bitkisel yağların bozulması genellikle sıcaklığa bağlı olduğundan, dondurma yöntemi hayvansal yağ içeren gıdalar için en etkin saklama tekniğidir. Dondurarak soğutma gıdalardaki bazı asalakları da yok eder. Orneğin insanda trişinoz hastalığının etkeni olan Trichinella spiralis türü solucan, -32°C’de ya da daha düşük sıcaklıklarda dondurulmuş etlerde barınamaz.
Kurutma, gıdaların suyunu buharlaştırmaya dayanan doğal yöntemleri ve nem çekici maddelerle su gidermeye dayanan teknikleri içerir. Tahıl taneleri, fındık, ceviz gibi sert kabuklu yemişlerin içi, baklagiller ve öbür bazı sebzeler, üzüm, incir gibi meyveler doğrudan doğruya güneşe ya da rüzgara bırakılarak doğal yöntemlerle kurutulabilir. Yapay yoldan kurutmada, kızgın buharla, vakumla, eylemsiz bir gazla, doğrudan ısı uygulanmasıyla, en yaygın olarak da havayla su giderme tekniklerine başvurulur. Su kaybı, mikroorganizmaların çoğalmasını önlemek için etkili bir yöntemdir. Küflerin gelişebilmesi için ortamdaki nem oranının en az yüzde 16 olması gerekir; pek azı yüzde 5’in altındaki nem oranında gelişmesini sürdürebilir. Bakteri ve mayalar ise genellikle yüzde 30’un üstünde bir nem oranına gereksinim duyarlar. Bazı asalaklar kurutma sırasında yaşamlarını sürdürebildiklerinden, kurutmadan önce ısıi işlem uygulayarak asalakların yok edilmesi gerekir.
Kurutma yöntemi yalnız bozulmayı önlemekle kalmaz, aynı zamanda su kaybı nedeniyle gıdada birim başına düşen protein, yağ, karbonhidrat gibi temel besin maddelerinin derişikliğinin artmasını da sağlar. Ote yandan düşük sıcaklıkta kurutma yöntemiyle proteinlerin sindirimi de kolaylaşır. Buna karşılık, örneğin kurutulmuş etteki C ve B grubu vitaminlerin miktarı taze ete oranla oldukça düşüktür. Eskiden gıda sanayisinde yalnızca makama ve öbür nişastalı ürünlere uygulanan yapay kurutma teknikleri bugün süttozu, hazır çorba, patates püresi ve kızartması, bebek mamaları gibi birçok ürüne uygulanmaktadır.
19. yüzyıl başlarında geliştirilen konservelerne teknikleri, işlenmiş gıdaların hiç hava alınayacak biçimde kapatılmış teneke kutular ya da cam kaplar içinde yüksek sıcaklıklarda belirli bir süre tutulup daha sonra soğutulmasına dayanır. ısıtma, yiyeceğin içinde bulunabilecek mikroorganizmaları yok ederken, kabın sıkıca kapatılmış olması da dışarıdan yeni mikroorganizmaların girişini engeller.
Hemen hemen bütün meyve, sebze, et ve deniz ürünlerine uygulanabilen konserve yapımında genelolarak uygulanan işlemler yıkama, ayıklama-temizleme, hazırlama, haşlama, kutularna, gazları çıkarma, kutu kapatma, sterilizasyon, soğutma, etiketlerne ve paketlemedir. Konserve yapılacak hammaddeler, çürükleri ya da aralarındaki yabancı maddeleri ayırmak için elekli bantlardan geçirildikten sonra otomatik olarak su tanklarından geçirilerek ya da yüksek basınçlı su püskürtülerek yıkanır. Ardından, özel makinelerle uç kesme (fasulye, bamya, patlıcan), kabuk soyma (şeftali), sap ya da çekirdek çıkanna (çilek, vişne), tane büyüklüğüne ve olgunluğuna göre ayırma (bezelye), dilimlerne, buharlaştırma (süt) gibi hazırlama işlemleriyle hammaddelerin yenilmeyen ya da istenmeyen bölümleri ayıklanır ve gıdalar sonraki işlemlere uygun duruma getirilir. Pancar, havuç, ıspanak, bezelye gibi bazı ürünler, enzimleri etkisiz duruma getirerek rengini, kokusunu ve tadını korumak için sıcak suya daldırılarak ya da buhara tutularak bir süre haşlanır. Daha sonra ürünler katı, yarı katı ve sıvı ürünler için tasarlanmış otomatik makinelerle, bir konveyörün üstünde ilerleyen kutulara doldurulur; yalnız çabuk ezilen bazı meyve ve sebzelerde (örn. domates) elle doldurma yöntemi uygulanır. Doldurulan kaplar üstü açık olarak sıcak su ya da buhar banyolarından geçirilerek gıda1arın içinde kalan karbon dioksit, oksijen gibi gazlar ve hava uzaklaştırılır. Bazı ürünlerde, hava ve gazları emmek için kutu kapatma sırasında vakum tekniği uygulanır. Kutular hiç hava almayacak biçimde özel makinelerle kapatıldıktan sonra, gıdaların içindeki zararlı mikroorganizmaları yok etmek üzere, laboratuvar araştırmalarıyla saptanmış belli bir sıcaklık derecesinde belli bir süre tutularak ısıyla sterilize edilir.
Uygulanacak sterilizasyon sıcaklığını belirleyen en önemli etken gıdanın asitlik derecesidir. Asitli yiyecekler için suyun kaynama sıcaklığı yeterli olurken, asitli olmayan besinler için daha yüksek sıcaklıkların (y. 116°C-120°C) uygulanması gerekir. ısıyla sterilizasyondan sonra konserve kutuları, içindeki gıdaların sıcaklığı yaklaşık 38°C’ye düşüneeye değin su ya da havayla soğutulur. Işımayla sterilizasyon yöntemi de kesilmiş etlerin, taze balıkların, taze meyve ve sebzelerin depoda saklama süresini uzatan ve gıdaların besin değerini fazla düşürmeyen bir yöntemdir. Asalakları ve toksin salan mikroorganizmaları da yok edebilen bu yöntem, patates ve soğanların filizlenmesini önlemekte, steril enzim çözeltilerinin hazırlanmasında, etin yumuşatılmasırıda, çekirdek kahvenin kavrulmasında ve şarabın yıllandınlmasında kullanılır. Işıma yoluyla sterilizasyonda, ısıyla sterilizasyon için gerekli olan enerjinin yalnızca beşte biri gerekmekte, 3°C’lik bir sıcaklık artışıyla maddeler sterilize edilebilınektedir.
Vakumlanmış konserve kutularının kapakları hafifçe kabarık olabilir; ama iyice şişmiş kutular mikroorganizmaların ya da kimyasal ve fiziksel etkenlerin konservelenmiş ürünleri etkilediğini gösterdiğinden kullanıma sunulamaz. Konservelerne tekniği, gıdaların protein, karbonhidrat, yağ, hatta vitamin değerini azaltmadığı için en çok uygulanan gıda işleme tekniklerinin başında gelir.
Mayalanma sırasında oluşan ya da hammaddelerin işlenmesi sırasında katılan bazı kimyasal maddeler de enzim etkinliğini azaltarak ve mikroorganizmaların çoğalmasını önleyerek gıdaların bozulmasını geciktirir. Meyve şekerlernesi, reçel, jöle ve marmelat yapımında kullanılan şeker ile turşu yapımında kullanılan tuz, sirke ve limon mikroorganizmaların çoğalmasını geciktiren en önemli katkı maddeleridir. Kullanımı çok eski çağlara değin uzanan bu doğal maddelerin yanı sıra, 20. yüzyılda aynı amaçla pek çok inorganik ve organik kimyasal madde gıdalara katılmaya başlamıştır. Koruyucu olarak kullanılan organik kimyasal maddelerin başında sodyum benzoat ve öbür benzoatlar gelir. Vanilik asit esterleri, monokloroasetik asit, propiyonatlar, sorbik asit, susuz asetik asit ve glikoller de bu amaçla kullanılan organik kimyasal maddelerdir. Inorganik kimyasal maddelerin en önemlileri ise kükürt dioksit ve sülfitlerdir; nitrat ve nitritler gibi yükseltgen maddeler de etlerin işlenmesinde oldukça sık kullanılır.
Hammaddelerin işlenmesi ve depolanabilecek duruma getirilmesi için uygulanan işlemler sırasında eksilen besin maddelerini tamamlamak ya da gıdaların besin değerini artırmak için, vitamin ve mineraller gibi çeşitli katkı maddeleri eklenebilir. Un ve un ürünleri genellikle tiyamin, riboflavin, niyasin gibi B grubu vitaminieri ve demir gibi minerallerle, C vitamini içeren turunçgillerin suları da C vitamini katkısıyla zenginleştirilir. Tuza iyot katılması guatrın yaygın olduğu bazı bölgelerde bu hastalığın gerilemesini sağlamıştır. Raşitizmle savaşmak için de bebek mamalarına genellikle D vitamini eklenir.
Bugün gıda teknolojisi yalnızca hammaddelerin işlenmesini ve bozulmadan saklanmasını değil, gıdaların renk, görünüm, tat, koku, besin değeri gibi niteliklerini en üst düzeye yükselterek, sağlıklı üretim koşullarına ve kullanım kolaylığına önem vererek pazarlamadaki şansını artırmayı da amaçlar.
