Günümüz şartlarında ürün çeşitliliğinin artmasına paralel olarak tüketiciler de tercih
yaparken seçici davranışlar sergileyebilmektedirler. Satın alacakları ürünlerin sağlıklı
olmasına ve hijyenik şartlarda üretilmiş olup olmamasına dikkat etmektedirler. Bu
noktadan baktığımızda ürünlerin ambalajları, gıdaların tüketiciler tarafından tercih
edilmesinde önemli bir parametre olarak karşımıza çıkmaktadır
1. Günümüzde
ambalaj, bir iletişim aracı olarak ürünün önemli boyutunu oluşturmaktadır. Doğru yerde
doğru zamanda yapılan iyi bir ambalajlama şekli, satışları ve karlılığı önemli ölçüde
artırırken kötü bir ambalajlama da iyi bir ürünün başarısına önemli bir sekte vurabilir
2.
Gıdaların kaliteleri, raf ömürleri ve gıda güvenlikleri anlamında ambalajın tarifini yapacak
olursak; gıdanın hava, ısı, ışık, kimyasal etki, mikroorganizma ve darbe gibi çevresel
etkilerden korunmasını sağlayan sargı ya da kaplardır. Ambalajlama ise, gıdaların
korunması, performansının arttırılması ve bilgi verme işlevlerinin yerine getirilmesi
amacıyla koruyucu malzeme kullanılarak standartlarda belirtilen şekilde sarılmaları veya
kaplara yerleştirilmeleridir
3.
Ambalaj teknolojisindeki gelişmelere paralel olarak çok farklı özelliklere sahip çeşitli
ambalaj materyalleri kullanılmaya başlanmıştır. Gıda endüstrisinde cam, kağıt, karton,
mukavva, alüminyum, çeşitli plastikler ambalaj materyali olarak kullanılabilmektedir. Bu
materyallerin hepsi sahip oldukları özellikler doğrultusunda az veya çok oranda gıdaya
kimyasal madde geçişine (migrasyon) neden olmaktadırlar4.
Akıllı ambalajlama sistemleri gıdanın raf ömrü boyunca iç ve dış durumunu
gösterebilen diğer bir deyişle ürün kalitesi ile iletişim kurabilen ambalajlama sistemleridir4,5. Akıllı ambalajlar, Amerika ve Japonya'da yaygın olarak kullanılmaktadır. 2004
yılına kadar Avrupa'da, bu tür ambalajlar için bir yasal düzenleme bulunmamaktadır.
Daha sonraları hazırlanan 1935/2004/EC yönetmeliği ve daha spesifik olan
450/2009/EC yönetmeliği ile birlikte Türk Gıda Kodeksi Gıda ile Temas Eden Madde ve
Malzemeler Yönetmeliği 29.12.2011/28157 akıllı ambalajların doğru kullanımı, güvenliği
ve pazarlanmasına yönelik düzenlenen yönetmelikleri oluşturmaktadır6-8.
Akıllı ambalajlar; gıdanın güvenliği ve kalitesi bağlamında tüketiciye bilgi sağlayan
ambalaj sistemleridir. Hissetme, izleme ve işaret etme potansiyelleri olan akıllı
ambalajlara; zaman-sıcaklık indikatörü olan ambalajlar, biyosensörlü ve özel barkodlu
ambalajlar örnek verilebilir. Zeki ambalajlar olarak adlandırılan ambalajlar ise; içindeki
ürünün durumunu izleyerek nakliye ve depolama sırasında ürünün kalitesi hakkında bilgi
verirler. Günümüzde tedarik zincirinde ürün akışını “anında görüntü” ile izleyebilmek için
istif raflarında ve konteynırlarda radyo frekansı ile tanıma yöntemi kullanılmaya
başlanmıştır3.
2. GENEL BİLGİLER
2.1. Ambalaja Akıllı İşlevini Kazandıran Parçalar
(Smart Package Devices)
2.1.1. İndikatörler
Gıdaya özgü seçilmiş indikatörler iki bölümden
oluşan bir poşete (etikete) konur. İki bölümü birbirinden
ayıran kısım aktivasyondan sonra çözünür ve bölümler
birleşir, ardından renk değişimi görünür. Şekil 1'de
görüldüğü gibi aktivasyondan önce etiketin ilk kısmı
beyaz, indikatörün bulunduğu kısım ise yeşildir. Etiketin
ambalaja yerleştirilmesi ile iki bölümü ayıran kısım
çözünür ve her iki bölümde de renk yeşil olur. Ürün
istenmeyen koşullara maruz kaldığında yapıştırılan
etikette renk değişimi gözlenir ve geri dönüşümsüz son
renk elde edilir. Bu rengin oluştuğu gıda tüketilmemelidir9,10.
2.1.1.1. Zaman-Sıcaklık İndikatörleri (Time
Temperature Indicators, TTI)
Bu indikatörleri içeren sistemler sayesinde soğuk
zincirin denetimi etkin olarak yapılabilir. Özellikle
dondurulmuş gıdalar, taze etler, kanatlı eti, dondurulmuş
meyve ve sebzeler, balık, süt ve süt mamülleri sıcaklığın
artmasından kaynaklanan mikrobiyal bozulmalara,
enzimatik ve biyokimyasal tepkimelere ve fiziksel
deformasyonlara karşı son derece duyarlı ürünlerdir3,11,12. Zaman-sıcaklık indikatör (TTI) sistemleri çalışma
prensiplerine ve piyasada patentli olmalarına göre şu
gruplara ayrılırlar.
2.1.1.1.1. Kritik Sıcaklık İndikatörleri (CTI)
Faz değişim sonucu meydana gelen geri
dönüşümsüz yapısal bozulmaların veya kritik sıcaklığın
üzerinde meydana gelen protein denatürasyonu, patojen
mikroorganizmaların gelişmesi gibi olumsuzlukların
önlenmesi bu tip indikatörlerin kullanılabildiği durumlardır3,8.
2.1.1.1.2. Kritik Zaman–Sıcaklık İndikatörleri (CTTI)
Bu indikatörler soğuk zincirdeki kırılmaların
gösterilmesinde, mikrobiyal üreme veya istenmeyen
enzimatik reaksiyonlar gibi kritik sıcaklık değerlerinin
üzerindeki değerlerde kaliteyi ve gıda güvenirliliğini
etkileyen reaksiyonların tespitinde kullanılmaktadır3,13.
2.1.1.2. Difüzyon Bazlı (Moleküler Difüzyona Dayalı)
İndikatörler
Dünya Sağlık Örgütü tarafından ilk olarak çiçek
aşılarının nakliyesinin kontrolünde kullanılmıştır.
İndikatörün çalışma ilkesi; mavi boyalı esterin bir fitil
boyunca diffüze olarak yayılmasıdır. Bu etiket sıcaklığa
bağlı olarak renk değiştirmekte ve sıcaklık sapmalarını
göstermektedir. Şekil 2'de görülen 3M Monitor Mark ®
indikatörleri ticarileştirilmiş ve geniş kullanım alanına
sahip olan örneklerdir14-18.
2.1.1.3. Enzimatik Zaman-Sıcaklık İndikatörleri
Bu tip indikatörlerde ticarileşmiş ve en iyi çalışan
marka Vitsab® markasıdır. Poşetlerin birinde sıvı
süspansiyon içinde herhangi bir lipaz substratı ve pH
indikatör boyası, diğerinde ise lipaz enzimi
bulunmaktadır. Sıcaklık etkisiyle içsel basınç oluşmakta
iki küçük poşet arasındaki duvar yıkılmakta ve içeriklerin
birbirlerine karışması sonucunda TTI indikatör aktif hale
gelmektedir. Ortaya çıkan lipit bileşenleri hidroliz olmakta
ve kaproik asit benzeri asitler oluşmaktadır. Bunun
sonucunda pH düşmekte ve pH indikatörünün rengi
yeşilden parlak sarıya dönüşmektedir (Şekil 3).12,15,17
2.1.1.4. Polimer Bazlı Zaman-Sıcaklık İndikatörleri
Bu tip indikatörlere örnek Fransa'da bazı marketlerde
400'e yakın üründe başarılı bir şekilde uygulanan Fresh
Check® markalı olanlardır. Bunlar daha ziyade sıcaklığa
duyarlı dondurulmuş ya da soğutulmuş gıdalar, derin
dondurulmuş ve et gibi ürünlerin istenmeyen sıcaklıklara
maruz kaldığını gösteren indikatörlerdir. Ayrıca
dondurulmuş sandviç ve hamburger gibi hazır yemekler,
soğukta saklanması gereken çeşitli süt ürünleri ve
dondurulmuş meyveler içinde kullanılmaktadır. Şekil 4'de
görüldüğü gibi indikatör aktif olmadan önce ortası beyaz
renklidir. Ürün istenilen sıcaklığa ulaştığında indikatör
aktifleşir ve dairenin içindeki beyaz renk yeşile dönüşür.
Soğuk zincirde herhangi bir aksaklık meydana geldiğinde
veya ürün istenmeyen bir sıcaklıkla karşılaşırsa bu renk
ilk önce sarıya ardından turuncu-kırmızıya dönüşür ve
ürünün raf ömrünün azaldığı konusunda tüketiciye bilgi
verir. Ayrıca tüketicinin doğru anlayabilmesi için poşetin
üzerinde hangi renk olduğunda nasıl davranılması
gerektiği yazılmaktadır. Bugün birçok ülkede farklı mekanizasyonlarla çalışan (polimerizasyon, difüzyon ve
enzimatik reaksiyonlar) 200 den fazla patentli TTI olduğu
ifade edilmektedir3.
 Büyütmek İçin Tıklayın |
Şekil 4: İndikatörün tüketiciler bakımından anlaşılması
için uyarı ve renk değişiminin gerçekleşmesi3. |
2.1.1.5. Tazelik İndikatörleri
İndikatörlerin çalışma prensibi; mikrobiyal bozulma
sonucu oluşan metabolitlerin varlığında ambalaj
üzerindeki etiketin renk değiştirmesine dayanmaktadır.
Bu metabolitlere glikoz, organik asitler, etanol, uçucu
azot bileşikleri, biyojenik aminler, karbondioksit, kükürtlü
bileşikler, toksinler, enzimler ve sülfür miktarları örnek
verilebilir. Bu tip indikatörler ürüne oldukça hassastır ve
ürüne özgüdür19,20. Ayrıca, laktik asit bakterilerince
gerçekleştirilen glikozun fermentasyonu sonucu oluşan
laktik asit miktarı sürekli arttığı için laktik asit, asetik asit
gibi organik asitler indikatör olarak kullanılabilir. Bununla
beraber fermentasyon sonunda oluşan diğer bir ürün
olan etanolun konsantrasyonu da sürekli artış içinde
olduğu için bu madde de kullanılan indikatörler arasında
sayılmaktadır<3>. Amonyak, dimetilamin ve trimetilamin
gibi uçucu azot bileşenleri balıklarda bozulmanın bir
göstergesi olarak kabul edilmektedir. Bu tip etiketler MAP
(modifiye atmosfer paketleme) tekniğini kullanan
ürünlerde kullanılmaktadır. Tazelik indikatörleri çalışma
prensiplerine göre dörde ayrılırlar<17>,20.
2.1.1.5.1. pH Değişimine Duyarlı Tazelik İndikatörleri
Çoğunlukla bromotimol mavisi, ksilenol mavisi,
bromokresol yeşili, bromokresol moru, kresol kırmızısı,
fenol kırmızısı, metil kırmızısı ve alizarin gibi çeşitli
kimyasallar kullanılmaktadır. Ambalajın tepe boşluğunda
toplanan uçucu aminlerin veya sülfitlerin etkisiyle pH
değişmekte ve pH indikatörleriyle bu durum renk
değişiminin olmasıyla anlaşılmaktadır. Örn; kırmızı renk:
asidik ortam, sarı: bazik ortam olarak ifade edilebilir. Bu
tip etiketlere örnek olarak et ve deniz ürünlerinde
kullanılan It's Fresh® etiketleri verilebilir (Şekil 5)15,17,21,22.
2.1.1.5.2. Uçucu Azot Bileşiklerine Duyarlı Tazelik
İndikatörleri
Bu tip indikatörler Fresh Tag® isimli ticari marka
adıyla COX Recorders tarafından üretilmektedir. Fresh
Tag® balık, tavuk ve diğer et ürünlerinde de başarılı bir
şekilde kullanılmaktadır. Bu tip etiketlerde bir plastik çip
içinde reaktif içeren fitil bulunmakta, bu yapı ambalaja
birleştirilmekte ve indikatörün çengel şeklindeki keskin
ucu ambalaj filminin içine yerleşmekte ve böylece
ambalajın tepe boşluğunda biriken uçucu azot bileşenleri
fitilden geçmekte ve fitil boyunca renk açık pembeye
dönüşmekte ve bozulduğuna işaret ederek tüketicileri
uyarmaktadır. Özellikle balıkların bozulması sonucu
ortaya çıkan uçucu azot bileşenleri fitilin içinde bulunan
asidokromik boya ile reaksiyona girmekte ve oluşan
renge göre durum tespiti yapılabilmektedir (Şekil 6)3,20.
2.1.1.5.3. Hidrojen Sülfüre (H2S) Duyarlı Tazelik
İndikatörleri
Modifiye atmosfer paketleme yapılan tavuk ve tavuk
ürünlerinin kalite kontrolünde tercih edilen bir
indikatördür. H2S (hidrojen sülfür) ile miyoglobin
arasındaki reaksiyonlardan yararlanılarak
hazırlanmaktadır. İndikatörler ticari miyoglobinin sodyum
fosfat çözeltisinde çözülmekte ve bu çözelti Agarose'a
immobilize edilerek renk değişimi burada izlenmektedir
(Şekil 7)3,18.
 Büyütmek İçin Tıklayın |
Şekil 7: Miyoglobin bazlı indikatörlerin renk değişimi
(Kahverengiden parlak kırmızıya). |
2.1.1.5. 4. Çeşitli Mikrobiyal Metabolitlere Duyarlı
Tazelik İndikatörleri
Bu tip indikatörler iki çeşit maddeye karşı
duyarlıdırlar. Birincisi etanol, ikincisi diasetil gibi
mikrobiyal metabolitlerdir. Etanole duyarlı olan
indikatörlerin çalışma prensibi; ambalajın tepe
boşluğunda biriken etanol miktarının alkoloksidaz,
peroksidaz ve bir kromojenik substrat yardımı ile tespit
edilmesi esasına dayanmaktadır. Diasetile duyarlı olanlar
ise, diasetil bazlı boya içeren ve diasetil mevcudiyetinde renk değiştirmektedirler. İndikatörler gazı geçirebilen
ambalajların yüzeyine yerleştirilmekte ve böylece diasetil,
diasetile duyarlı olan indikatöre geçmekte ve renk
değişimi tüketiciler tarafından gözlenebilmektedir20.
Tazelik indikatörlerine örnek olarak Ripe Sense® markalı
etiketler gösterilebilir. Şekil 8'de görüldüğü gibi bu
indikatör tipi ilk olarak farklı olgunluklarda tüketiciler
tarafından talep edilen armut üzerinde denenmiştir.
Armut örneğinde olduğu gibi kırmızı renk ürünün sert
olduğunu, sarı renk ise sulu bir yapıda olduğunu ifade
etmektedir18,21,23.
2.1.1.6. Sızıntı İndikatörleri
Sızıntı indikatörleri; oksijen ve karbondioksit
indikatörü olarak iki gruba ayrılır. Oksijen indikatörler,
oksijen absorbe edicilerin doğru bir şekilde çalışmasını
sağlamaktadır. Bunlar oksidatif enzimler açısından
zengindir. Bu ana bileşenlere ek olarak çözücüler (su ve
alkol), hacim artırıcı ajanlar (zeolit, silikajel, selülozik
maddeler ve polimerler) indikatöre eklenir. Bu tip
indikatörler daha ziyade modifiye atmosfer paketlemede
kullanılan gazların sızıntıları hakkında bilgi
vermektedirler. Ticarileşmiş oksijen indikatörüne örnek
olarak Ageless-Eye® markalı etiketler verilebilir. Bu
indikatörler ambalajın içerisindeki oksijen gazının
seviyesi %0.1'in altına düştüğünde pembe renge, %0.5'in
üzerine çıktığında ise mavi renge dönüşmektedirler.
Bunlara ilave olarak Vitalon®, Samso-Checker® ve
OxySense Inc.® gibi markaların etiketleri de örnek
verilebilir (Şekil 9)3,24,25.
Sızıntı etiketlerinde ise ambalajın içerisinde oksijen
gazı sızıntısı olması halinde üçgen şeklinde olan beyaz
renkli etiket mavi renge dönüşmektedir (Şekil 10).
Karbondioksit sızıntı indikatörü ise daha çok ilaç
sektöründe uygulanmakta ve bu indikatör polipropilen
reçine içerisine yerleştirilmiş bir redoks indikatörü ve
kalsiyum hidroksitten (karbondioksit emici) ibarettir15.
2.1.1.7. Patojen İndikatörleri
Bu tip etiketler ürünlere sonradan bulaşmış
Salmonella spp., Campylobacter spp., E.coli O157:H7 ve
Listeria spp. gibi patojen mikroorganizmalar için daha
çok kullanılmaktadır. Toxin Alert Inc. tarafından üretilen
Toxin Guard® ticari etiketi şu anda kullanılmaktadır.
Bunlar polietilen bazlı ambalaj materyallerinden
yapılmışlardır. Ambalajın içerisinde bulunan immobilize
antikorlar vasıtasıyla üründe bir kontaminasyon olması
durumunda antikorlar bu bakterilerle reaksiyona girmekte
ve ambalajın dış yüzeyinde tüketiciler tarafından
görülebilecek şekilde uyarı olmaktadır20. Diğer bir
patojen indikatörü ticari olarak Sira Teknoloji tarafından
üretilen Food Sentinel System TM®'dir. Barkodun bir
kısmını oluşturacak şekilde membran formuna antikorlar
yerleştirilmekte, kontamine olan bakteri ortamda var ise
immünokimyasal reaksiyonlar oluşmakta ve reaksiyon
sonunda barkod gölgesel olarak koyu renk alarak
okunamaz duruma gelmektedir. Bu durum tüketiciler
tarafından gözle görülebilmekte ve tehlikeli olduğu
anlaşıldığı için ürün satışı yapılamamaktadır (Şekil 11)15,26.
2.1.2. Barkodlar (Çizgi Kod)
Barkod; farklı kalınlıktaki dik çizgi ve boşluklardan
oluşan, verinin otomatik olarak ve hatasız bir biçimde
başka bir ortama aktarılması için kullanılan bir yöntemdir26. Ambalaj üzerine özel aygıtlarla basılan çizgi kod,
optik okuyuculu bir kalem yardımıyla okunabilen bir
şifredir. Dünya genelinde kabul edilen EAN (European
Article Number) ve UPC (Universal Product Code) olmak
üzere iki sistem bulunmaktadır.
Ülkemizde kullanılan sistem EAN sistemidir ve ülke
kodumuz 869'dur. EAN (Avrupa Mal Numaralama
Sistemi). Ürünlerin tanımlanması için standart bir sistem
oluşturmak amacıyla 12 Avrupa ülkesinin öncülüğünde
bu sistem geliştirilmiş ve üyeler arasında organizasyonu
sağlayacak bir birlik kurulmuştur. “Merkezi Bürksel'de
olan birliğin, Türkiye'nin de dahil olduğu 37 üye ülkesi
bulunmaktadır”3. Tüketim birimleri için “EAN-8” ve
“EAN-13” olmak üzere 2 barkod sistemi vardır. Şekil
14'de görüldüğü gibi 13 haneli bir barkod sisteminin ilk 3
hanesi ülke kodunu, sonra gelen 4 hane firma kodunu,
bunu takip eden 5 hane ürün kodunu oluşturmaktadır(üretici ya da satıcı tarafından ürünü tanıtmak amacıyla
verilen ürün kod numarası). Sistemde yer alan 13. sayı
ise kontrol basamağıdır. Bu 13. sayının yardımıyla ilk 12
sayının doğru okunup okunmadığı kontrol edilir (Şekil
12).
EAN-8 çizgi kod sisteminde ise ürün kodu 4 ve
kontrol sayısı 1 hanelidir. Burada işlem kodu
bulunmamaktadır (Şekil 13).
Kural olarak çizgi ve boşluklardan oluşan işaretler
basılacağı yüzeyin %25'ni aşıyorsa 8 haneli çizgi kod
kullanılır. Günümüzde kullanılan en ucuz ve en popüler
veri taşıyıcı sistem barkod sistemidir. İlk olarak 1970'li
yıllarda mağazaların mal ve stok kontrolleri, yeniden ürün
istenmesi ve bazı ihtiyaçların giderilebilmesi için evrensel
standartlara uygun olan UPC (Universal Product Code)
sistemi geliştirilmiştir. Bilgileri 12 basamak ile ifade
edebilen alan ve çizgilerden oluşan doğrusal bir
semboldür. Bellek hacimleri zayıf olduklarından dolayı
sadece üreticinin kimlik numarasını, stok ve mal sayısını
saklayabilecek kadar limiti azdır. Ek bilgileri
saklayabilecek hafızası yoktur. Bu nedenle daha küçük
alanlarda daha fazla bilgi girebilmek için Uniform Code
Council tarafından RSS (Reduced Space Sembology)
barkod sistemi geliştirilmiştir. Bu tip barkodlar büyük
mağazalar için ürün kimliğini tanıma ve ürünün
izlenebilirliği için tasarlanmıştır. RSS barkodlar iki gruba
ayrılır. Birincisi, RSS-14 adı verilen 14 tane rakam
yazılabilen sistemdir. Daha ziyade işlenmemiş meyve ve
sebzeler gibi çok fazla spesifik özellik içermeyen ürünler
için kullanılmaktadır. İkincisi ise, RSS 74 denilen barkod
sistemidir. Genelde et ve deniz ürünleri gibi özel
ürünlerde kullanılmaktadır. Alan geniş olduğu için bu
ürünlerde ambalaj tarihi, parti numarası, tartım ağırlığı
gibi spesifik özellikleri de içermektedir3,26,27.
Gelişen teknolojiye paralel olarak barkod
okuyucularının özellikleri de artmış ve iki boyutlu denilen
PDF 417 (Portable Data File) barkod sistemi
geliştirilmiştir. Bu barkod hacmi 1.1 Kb kadardır. Şekil
16'da görüldüğü gibi lineer barkodlarda olmayan
beslenme özelliklerini, kalori değerlerini, pişirme
talimatlarını, üretici firmanın adresini, web adresini gibi
spesifik bilgileri bulmak mümkündür (Şekil 14)27.
Yine ilerleyen teknolojiyle beraber olarak barkod
okuyucu fırınların üretilmesi ve bu fırınların barkodları
okuyarak gerekli pişirme talimatlarını gerçekleştirebilmesi
ile ilgili çalışmalar yapılmaktadır (Şekil 15). Bu sistemin
özellikle gözü bozuk olan veya dil anlamada zorlanan
kişilere de yardımcı olabileceği düşünülmektedir3,27.
Uniform Code Council tarafından çok yönlülüğü
sağlayabilmek adına PDF 417 ile lineer barkod olan UPC
kombine edilmiş ve Birleşik Semboloji denilen yeni bir
barkod türü geliştirilmiştir (Şekil 16)3.
2.1.3. RFID Etiketler (Radio Frequency Identification
Tags)
Radyo dalgalarını kullanarak etiket okumayı sağlayan
ve ürünü uzaktan izleme imkanı veren bir teknolojidir22. Çalışma prensibi; mikroçiplerin ürünlere
yerleştirilerek, fiziksel etkileşim yerine, ürünlerin
kimliklerinin radyo dalgalarıyla okunabilmesidir. Sistem
etiket, anten, okuyucu, sorgulayıcı ve denetleyici olmak
üzere beş temel bileşenden oluşmaktadır28. RFID
etiketinin içinde antene bağlı bir mikroçip bulunmakta ve
antenli bir okuyucudan (reader) oluşmaktadır. Ayrıca,
radyo dalgaları ile aktarılabilen verilerin analizleri için
oluşturulan bir bilgisayar yazılımı da bu sisteme aittir.
Pasif etiketlerde pil yoktur ve okuyucu tarafından
sağlanan enerji ile aktive olurlar. Aktif etiketler ise kendi bataryasına sahiptir ve kendi enerjisini kendi üreterek
okuyucuya sinyaller gönderir. Bunun yanı sıra hem
batarya hem de okuyucudan gelen sinyalleri kullanan
yarı-pasif etiketler de mevcuttur29. Aktif etiketler 30
metre ve daha fazla okuma mesafesine sahip iken pasif
etiketler ise 4.5 metreye kadar okuma özelliğine sahiptir.
Gerçek okuma mesafesi okuyucunun gücü ve metal
nesnelerle olabilen işlemler gibi çeşitli etkenlere bağlı
olarak değişebilmektedir. Ayrıca bu tip etiketlerin 1 mega
bayt'a kadar bilgi depolama kapasiteleri bulunmaktadır15,26. Şekil 17'de görüldüğü gibi RFID sistemi etiket
veri okuyucu, okuyucudan gelen radyo dalgalarıyla
temas kurmasını sağlayan bir anten düzeneği ve ara yüz
olmak üzere 4 bileşenden oluşmaktadır. Bu sistem
ürünleri takip etmek ve kimliklerini belirtmek için
kullanılan verilerin istenilen nesne, ürün veya canlı
üstünde depolanmasını ve sonradan uzak bir mesafeden
erişilerek okunabilmesini mümkün kılmaktadır3.
RFID etiketler (mikroçipler) disk, cam kapsül, etiket
şeklinde olabilir. Etiketlerin zaman-sıcaklık indikatörü
yada bir sensör ile de birleştirilebildiği belirtilmektedir.
Etiketler hızlı bir şekilde eş zamanlı olarak okunabilmekte
ve aynı zamanda 10-100 etiket okunabilmektedir. Okuma
hızının ortalama olarak 0,5 saniye olduğu bildirilmektedir26,30. RFID etiketler mağaza içi güvenlik
sistemlerinden stok takibine kadar birçok alanlarda
kullanılmaktadır. Bir RFID okuyucusuyla büyük bir
deponun ortasında durup cihaz çalıştırıldığında stokta
nelerin olup olmadığı aynı anda ekranda
görüntülenebilmektedir3. RFID sisteminde başarılı
olabilmek için tasarım ve tedarik zincirinde olan tüm
paydaşların bu sistemi kullanması gereklidir. Dünyanın
en büyük perakendecilerinden olan Wal Mart, Marks &
Spencer, Chevrolet Creative, FedEx, Metro Future Store
firmalarının bu sistemi başarıyla kullandıkları
bildirilmektedir29,31.
2.1.4. Sensörler
Gıda ambalajlamada kullanılan sensörler ürünlerin
tazelikleri, mikrobiyolojik olarak bozulma olup olmaması,
oksidatif acılaşma ve sıcaklık nedeniyle oluşan
değişimler hakkında bilgi verirler32. Sensörler temel
olarak reseptör ve çevirgeç (transducer) olmak üzere iki
kısımdan ibarettir. Reseptörler kaynaktan aldıkları fiziksel
ve kimyasal bilgileri çevirgeç ölçümüne uygun olan
enerjiye çevirmektedirler. Sensörler elektriksel, optiksel,
termal ve kimyasal olarak sinyalleri algılamaktadır33.
2.1.4.1. Gaz Sensörler
Bu tip sensörler analizi yapılan gazın bulunması
durumunda sensörün fiziksel parametrelerini değiştirerek
cevap veren ve dışarıdan bir aygıt tarafından izlenebilir
cihazlardır26. Şekil ffigure18>18'de yarı iletken olan bir gaz
sensörü gösterilmektedir. Bu sensörlerin kullanımında
ambalajın yırtılması gerektiği için bu sistemin ticari
ürünlerde kullanılması mümkün değildir. Daha ziyade çok
temel araştırmalarda kullanılmaktadır34.
Sensörlerin amperometrik oksijen sensörleri,
potensiyometrik karbondioksit sensörleri, polimer bazlı
sensörler ve pizeoelektrik kristal sensörleri gibi çeşitleri
bulunmaktadır. Gıdaların kalitesini izlemek için daha çok
oksijen ve karbondioksit sensörleri kullanılmaktadır.
Ayrıca sızıntı/kaçak sensörleri ambalaj bütünlüğünü
bozmak amacıyla oksijen tutucuların doğruluğunu
kanıtlamak için kullanılmaktadırlar. Bu sensörler paketin
içindeki gazlı ortam ile temas etmek zorundadır ve
böylece gıda ile direkt temas halindedir. Su buharı,
etanol, hidrojen sülfid ve diğer gazlar için de gaz
sensörlerin kullanıldığı belirtilmektedir (Şekil 19)5,26.
2.1.4.2. Floresans Bazlı Sensörler
Gıda ambalajında bulunan oksijen polimere
difüzyonla nüfuz ederek ambalajın ışıldamasını
sağlamaktadır. Ortamda bulunan oksijen düzeyi ışıldama
parametrelerinin ölçülmesiyle belirlenir. Bu tip
sensörlerde ruthenium, fosforan palladium (II) ve
platinyum (II)-forfirin kompleksleri kullanılmaktadır. Bu tip
sensörlerin bir çoğu geniş bir sıcaklık aralığında (-20ºC
ve +30 ºC) çalışabilirler (Şekil 20)33,35.
2.1.4.3. Biyosensörler
Biyolojik moleküller veya biyolojik sistemlerin modern
elektronik teknik sistemlerle birleştirilmesiyle geliştirilen
biyoanalitik cihazlar olarak ifade edilebilir3. Bunlar da
bir biyoreseptör ve enerjiye dönüştüren çevirgeçten
(transducer) ibarettir15,26. Biyoreseptörler enzimler,
antijenler, hormonlar ve nükleik asit gibi organik
materyallerdir. Transducer ise elektrokimyasal, optiksel
veya kalorimetrik sistemlerden oluşmaktadırlar.
Gıdalarda görülen bozulmaların bir sonucu olan biyojen
amin varlığı tespiti amaçlı birçok enzimatik biyosensör
geliştirilmiştir. Örneğin; amperometrik hidrojen peroksit
elektrotlarıyla kombine edilmiş putresin oksidaz
reaktörleri ile kanatlı etlerindeki diaminler (putresin,
kadaverin ve spermidin) saptanabilmektedir36.
2.1.4.4. Nanosensörler
Gıdaların bozulma durumlarını belirlemek için
ambalajlama sistemlerinde nanosensör uygulamalarının
da olduğu bildirilmektedir. Bu alandaki başlıca
uygulamalar; gelişmiş tat, renk, aroma, doku ve kıvamda
gıdaların üretilmesi, besin öğelerinin biyoyararlılıklarının
artırılması, gelişmiş mekanik, bariyer ve antimikrobiyal
özelliklere sahip yeni gıda ambalajlama materyallerinin
üretilmesi, taşıma ve depolama sırasında gıdanın
durumunu gösteren nanosensörlerlerin geliştirilmesi ve
suların arıtılması olarak sayılabilir37. Türkiye'de
nanoteknolojinin önemi UNAM (Ulusal Nanoteknoloji
Araştırma Merkezi) projesi ile gündeme gelmiş, dikkatleri
üzerine toplamıştır. TÜBİTAK tarafından hazırlanan 2023
vizyon programında nanoteknoloji yer almış ve yol
haritası belirlenmiştir38. Nanoteknolojinin gıda
alanında uygulamaları dört ana başlık altında ifade
edilebilir. Bunlar: gıda işleme ve fonksiyonel ürünlerin
geliştirilmesi; biyoaktif maddelerin ve nutrasötiklerin
taşınması ve kontrollü salınımı; patojenlerin tespiti ve
gıda güvenliğinin artırılması; ürün kalitesi ve raf ömrünü
olumlu yönde etkileyecek ambalajlama sistemlerinin
geliştirilmesidir38.