Neden Klordioksit?
Su, insanoğlu için vazgeçilmez maddelerden biridir. İnsan vücudunun üçte ikisinin Sudan oluşması ve hayatın devamının susuz mümkün olmaması, suyun değerini bize çok daha iyi açıklamaktadır. İnsan yaşamının bu kadar suya bağlı olması nedeniyle, doğal olarak su, su kaynakları ve su ile ilgili her konuya daha dikkatli yaklaşmamız gerekmektedir. Bu nedenle günümüzde dünyada su üzerine yapılın çalışmalar her geçen gün artmaktadır. Dünya su rezervlerinin gün geçtikçe azalması, dünya nüfusunun hızlı artmasıyla ortaya çıkan “temiz ve hijyenik su ihtiyacı” nedeniyle uzun yıllardır” su hijyeni” konusunda atırımlar yapılmaktadır.Bunu hijyen bilincinin gelişmesi ana hedefiyle “sosyal sorumluluk anlayışıyla” da desteklenmelidir. Çevre, endüstriyel temizlik ve hijyen alanında da su çok önemli bir maddedir. İnsanların birlikte yaşadıkları otel ve tatil köylerinden, halkın sağlığını direkt ilgilendiren gıda fabrikalarına, içme suyu tesislerine kadar çok geniş bir alanda su çok büyük bir önem arz etmektedir. Ne yazık ki ülkemiz su konusunda henüz gelişmiş ülkeler düzeyinde değildir.
Ülkemizde içme suyu problemleri ve çözümleri ; Günümüzde, içme suyundan kaynaklanan hastalanmaların meydana gelmesi, bu konuyla ilgilenen kesimleri şaşırtmamıştır. Su hijyeni konusunda uzun süredir yaşanan gelişmelerden yola çıkarak öncelikle içme suyu hijyeni nedir? Sorusuna cevap vermek gerekmektedir. İçme suyu, insan sağlığını tehdit etmeyecek ve dünya standartlarında mineral, organik madde, inorganik madde ve toplam canlı içeren hijyenik bir su olmalıdır. Fakat barajlardan alınan veya yerin altında pompalarla çekilen sular her zaman yukarıdaki açıklamaya uymadığı için özellikle suyu içindeki mikro – organizmaları “ mikropları” yok etmek veya insan sağlığına zarar vermeyecek düzeye indirmek için “dezenfeksiyon” işlemi yapılır.çme suyu dezenfeksiyonu, direkt insan sağlığıyla ilgili olduğu için çok önem arz etmektedir. Dünyada birçok ülkede içme suyu dezenfeksiyonu konusunda yıllardır çok yoğun çalışmalar yapılmaktadır. İngilizce “by –product” olarak adlandırılan dezenfeksiyon işlemi sırasında ortaya çıkan yan ürünler ve bu ürünlerin miktarları dezenfeksiyon kadar önemlidir. Dünya Sağlık Örgütü (WHO) Amerikan çevre koruma ajansı (EPA) İngiliz gıda güvenliği ajansı (FSA) vb uluslar arası kuruluşlar, her yıl bu ürünlerle ilgili insan sağlığına etkileri konusunda ciddi araştırmalar yapmakta, bu yapılan araştırmaları halkın ve ilgili kuruluşların bilgisine sunmaktadır. Dünya içme suyu ağırlıklı olarak beş ayrı metotla dezenfekte edilmektedir.Bunlar;
. Sıvı klor denilen Sodyum hipoklorit (Hipo)
. Gaz klor
. UV (Ultraviyole)
. Ozon
. Klordioksit
Klordioksit, bakteriler, küf, maya ve virüsler üzerinde öldürücü etkiye sahip, uluslararası kullanımı yaygın, etkinliği kanıtlanmış bir dezenfektandır. Klordioksit bir çeşit klor değildir. Klordioksit ile klorin arasında fark molekül yapısıdır.Klordioksit “serbest klor içermez” klorla birleşmez. Bu durumdan ve şaşırtıcı kimyasalÖzelliklerinden dolayı klordioksit günümüzde giderek daha önemli bir dezenfeksiyon ve oksidasyon maddesi haline gelmiştir.Klasik dezenfeksiyon işleminde özellikle klor kullanılmaktadır. Klor su içersinde çok sık olarak bulunan organik maddelerle (fenoller, karbon zincirleri) klora fenoller ve klorakarbonları oluşturur. Bu tür bileşikler ise kanserojen olarak bilinmektedir. Bu riskleri ortadan kaldırmanın en etkili yolu, tamamen bambaşka bir reaksiyon mekanizmasıyla dezenfeksiyon yapan klordioksit yönteminin kullanılmasıdır.Klordioksit , diğer dezenfektanlara göre (hem reaksiyona girme hem de mikroorganizmaları öldürme) 2,5 kat daha fazla etkilidir. Klor, organik kalıntı bulunan sularda fazla kullanıldığında kanserojen madde üretirken, klordioksit ise böyle bir ortam yaratmaz,Bundan dolayı ABD ve “EPA” (Çevre Koruma Ajansı) tarafından endüstriyel su ve şehir suyu dezenfeksiyonu için onaylı olup, gıda işleme uygulamaları için FDA (Gıda ve İlaçDairesi) onaylı ve NSF (Ulusal Bilim Vakfı) tarafından da kabul edilmiş olup kullanılmasına izin verilmiştir.
1-Klordioksit’in fiziksel ve kimyasal özellikleri;
Klordioksit suda çözünür.(Klordioksit kendi özelliğini korur.dezenfektan /temizleyici madde olarak işe yarama kabiliyeti suyun pH derecesinden bağımsızdır.)Klordioksit düşük redoks potansiyeline sahip bir oksidandır. (Klordioksitin redoksPotansiyeli +0.96 mV iken, klor’ünki +1.36 mV’dir. Redoks ile dezenfeksiyon etkinliği Arasında hiçbir bağ yoktur.)Klordioksit birkaç spesifik kimyasallarla reaksiyona girer.Bazı çok önemli özellikleri
bu niteliğinden kaynaklanmasıdır.
1) . Toksite düzeyi çok düşüktür.Tahriş edici değildir . Saf Klor solüsyonları gibi aşındırıcı değildir.
2)- Klordioksit bitkisel kaynaklı hücrelere (örneğin, bakteriler, maya, küf mantarları, virüsler, alglar, protezea) karşı yüksek bir etki düzeyine sahiptir.
3)- Klordioksit’in oksidasyon potansiyelinin düşük olması biyofilme işleyebileceği anlamın gelir ve gerçektende Klordioksit’in biyofilme karşı en etkili kimyasal madde olduğu kanıtlanmıştır. (Bu durum çeşitli kurumlar tarafından da kabul edilmiş olup örneğin; Institut of Food Technologist (Yemek Teknolojileri Enstitüsü) tarafından yayınlanan Mikrobiya Tutunma ve Biyofilm oluşumu raporlarında da belirtildiği gibi Biyofilmin varlığının legionellosis hastalığının enfeksiyon seyrinde kritik önem taşıdığını, Biyofilim varlığının neden olacağı problemlere karşı en etkili ve şık çözümün Klordioksit olduğunu belirtmiştir.
4- ABD (FDA Gıda ve ilaç Dairesi) tarafından yapılan değerlendirmelerde klordioksit bakter ve mantarlara karşı klor, iyodin, bromin, hidrojen perokside, kuaterner amonyum bilesenleri (Kuats), gluteraldehit, fendik ve peroksiasit formülasyonları ile karşılaştırıldığında aynı etkiyi sağlama açısından daha düşük dozaj gerektirdiği kanıtlanmıştır Burada söz konusu olan dezenfektan /sterilizasyon maddesi, çok az sayıda kimyasal reaksi yona giren, pH sınırlamaları olmayan, toksisitesi düşük, mikroorganizmalara karşı çok etkin olan güçlü ve olçülebiliratık maddesi olan bir oksidandır. Su içinde kullanım konsantrasyo- nunda uygulandığı zaman ekipmanı aşındırmaz, çalışanlar veya tüketiciler için zararlı bir ortam oluşturmaz.
5- Uygulamaları
Tarım ; Sıvı dezenfektanların başlıca kulanım alanı tarım ve özellikle hasat sonrası meyve, sebze ve çiçeklerin raf ömürlerinin uzatılması. Meyve /sebze ve çiçeklerin batırma tanklarında vekanallarda veya su ile soğutma yoluyla ve yüksek/ alçak basınçlı sprey yoluyla yıkanması.Fertigasyona tabi tutulan suyun arıtılması , tepsi/ torba / araç / ekipman / personel el ve ayaklarının sterilizasyonu, ıslak duvarların sterilizasyonu, damlatma boruları ile sulama borularınınbiofilm ve alglardan temizlenmesi
6- Klordioksit’in faydaları ;
. Trihalometan (THM) oluşturmaz.
. Güçlü bir algisit, bakterisit, protosit ve virüsittir.
. Organik maddeleri klorlamaz.
. Suda kolaylıkla çözünür ve amonyakla reaksiyona girmez.
. Suyla reaksiyona girip hipoklorus asit oluşturmaz.
. Suyla reaksiyona girip serbest klor oluşturmaz.
. Aşındırıcı değildir.
. Geniş bir pH aralığında etkinliğini sürdürür.
. Artık madde olarak dezenfektan niteliği sunar.
. FDA, EPA, NSF, GMP, HACCP ve SQF tarafından onay almıştır.
7- Klordioksit’in etkin olarak tesir ve kontrol ettiği bakteri ve virüsler;
. Legionella
. Biyofilmler
. Salmonella
. Crypto sporidium
. Giardia Kistleri
. Koliform
. Listeria
. Shigella
. Algea
. Amoebae
. Tat ve koku
. THM / HMM formasyonu
. Planktonik ve sesil organizmalar
8- Virüsler, yaşamın farklı alanlarında kendilerini gösterir. Bulundukları yer ve yaşam Sürelerini incelendiğinde virüsler;
. Paslanmaz çelik ve plastik ürünlerinde 24-48 saat yaşar ve 24 saat içersinde ele bulaşır.
. Tekstil, kağıt peçete ve ahşap ürünlerinde 8-12 saat yaşar ve 15 dakika içinde ele bulaşır. . Ellerde 8 dakika yaşar.
9. SEBZE / MEYVE ve SU ÜRÜNLERİNDE KLORDİOKSİT KULLANIMI
Klordioksit bakteriler, küf, maya ve virüsler üzerinde öldürücü etkiye sahip antimikrobiyal bir ajandır. Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa’da dezenfektan olarak hipoklorit asit ve hipokloritler yerine yaygın şekilde kullanılmaktadır. Klordioksit düşük konsantrasyonlarda etkili,tatsız ve kokusuz bir madde olması, kalıntı klor tadı düşük konsantrasyonlarda etkili, tatsız ve kokosuz bir madde olması, kalıntı klor tadı yaratabilecek klorofenollere dönüşmemesi,düşük ve yüksek pH değerlerinde bakteri, fungus. Alg ve biyofilmlere karşı etkili oması kloramin ve trihalometanların (THMs) oluşumuna neden olabilecek bazı maddelerle ve amonyakla reaksiyona girmememsi gibi özellikleri nedeniyle hypoklorite kıyasla avantajlı duruma geçmektedir. Ayrıca klordioksit su kaynaklı parazitlerden klora dayanıklı Giardia ve Cryptosporidium’akarşı da etkili bir maddedir.
Suların dezenfeksiyonunda sulandırılmış klor çözeltilerinin kullanımı durumunda trihalometanlar ve bazı reaksiyon ürünlerinin oluşması nedeniyle alternatif dezenfektanlara İhtiyaç duyulmuştur. Sularda klordioksit kullanımada trihalometanlar ya çok az miktarda oluşmakta, ya da hiç oluşmamaktadır. Ayrıca klordioksitin antimikrobiyal etkisi alkali oırtamlardan ve organik maddelerden olumsuz etkilenmediği için bu ayının gıda sanayinde Kullanılabileceği düşünelerek bu konuda çalışmalar yapılmaktadır.Nitekim klordioksit kanatlı karkasların ve sığır karkaslarının soğutulmasında kullanılan soğutma Sularında mikrobiyal popülasyonun azaltılması amacıyla kullanılmaktadır. Tavuklarda klordioksit Uygulamasının raf ömrünü uzattığı ve tavuk karkaslarında Salmonelle’ya rastlanma riskini Düşürdüğü saptanmıştır. Klordioksitin sulandırılmış klor çözeltilerine kıyasla Listeria monoytogenes üzerine de daha fazla oranda öldürücü etkiye sahip olduğu bildirilmektedir.Elde edilen mikrobiyolojik bulguların sonucunda klordioksit su ürünlerinde, kırmızı et ve beyaz etlerde, meyve ve sebzelerde tazeliğin korunması ve raf ömrünün uzatılmasında işleme yöntemine yardrımcı bir ajan olarak kullanılmaktadır. ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) tavukKarkaslarının daldırıldığı soğutma sularında 1996 yılından sonra klor kullanımı yerine klordioksit kullanımını önermiş, son yıllarda ise aynı amaçla maximum kalıntı düzeyi 3 ppm.olmak kaydıyla izin vermiştir. 5 ppm düzeyinde klordioksit ise bütün halindeki meyve ve sebzelerin yıkanmasında bir sanitizer olarak kullanılmaktadır.Artan tüketim oranlarına bağıl olarak su ürünleri de gıda zehirlenmeleri vakalarında önemli bir kaynak oluşturmaktadır. Diğer gıdalarda olduğu gibi bu ürünler de hammaddenin temini,üretim, işleme ve dağıtım aşamalarında uygun olmayan işleme ve depolama koşulları nedeniyle insanlarda hastalıklara ve gıdalarda bozulmaya neden olan pek çok mikroorganizma ile kontamine olabilmektedir.
Amerika Birleşik Devletlerin’de gıda kaynaklı mikrobiyal zehirlenmelerin yaklaşık %25’inden sorumlu mikroorganizmalarında su ürünleri ile ilişkili bakteriyel patojenler olduğu tahmin edilmektedir. Bu nedenle son yıllarda klordioksitin su ürünlerinde kullanımı ile ilgili çalışmalar yoğunlaşmıştır. Yapılan bir çalışmada klordioksitin deniz sularında ve su ürünlerinde yaygın şekilde raslanan Vibro parahaemoyticus üzerinde de etkili bir antimikrobiyal ajan olduğu saptanmıştır.Bir çalışmada balık filetosu, karides ve kubukların klordioksit solusyonuna daldırılmasının solüsyonun pH’sının arttırdığı ancak 100 ppm ve 200 ppm klordioksit kullanılan solüsyonların pH’larının 20 ppm ve 40 ppm klordioksit kullanılan PH’larına kıyasla daha az oranda arttığı bildirilmektedir.Kabukluların klordioksit solüsyonuna daldırılması işleminin,karideslerin klordioksit solüsyonuna daldırılması işlemine kıyasla pH değerinde daha fazla düzeyde bir artışa neden olduğu saptanmıştır. Aynı çalışmada mililitrede yaklaşık 104 ve 105 düzeylerinde mikroorganizma içeren bütün ve fileto somon balığı, bütün ve fileto orfoz, karides ve kabukluların daldırıldığı klordioksit solüsyonundaki mikroorganizma sayısının 100 ppm ve 200 ppm düzeyinde klordioksit kullanımındasaptanabilir düzeyin altına düştüğü bildirilmiştir. Ancak aynı örneklerden 20 ppm ve 40 ppm düzeyinde klordioksit kullanımında örneğe göre değişmekle birlikte bu örneklerin daldırıldığı klordioksit solüsyonunun mililitresinde 102 -103 veya 104 düzeyinde mikroorganizmanın canlılığını sürdürdüğü saptanmıştır. Ancak bütün ve parçalanmış balık örneklerinin daldırıldığı solüsyonlarda daha az oranda organik maddenin açığa çıkması klordioksitin bakteriyosidal aktivitesini arttırmaktadır. Nitekim yapılan çalışmalarda bütün ve parçalanmış balık ve su ürünlerinde değişik düzeylerdeki mikrobiyal popülasyonun klordioksit uygulaması ile tamamen öldürülebildiği saptanmıştır.Su ürünlerinde kolordioksit kullanımı ile ilgili çalışmalarda salamura içindeki değişik su ürünlerinde protein, yağ, niasin, kalsiyum, demir, forfor ve potasyum düzeylerinde kontrol örneklere kıyasla önemli düzeyde bir değişim saptanmadığı, sadece bazı ürünlerde tiyamin, bazılarında ise riboflavin içeriğinde önemli düzeyde azalmalar olduğu bildirilmektedir. Su ürünlerinin klordioksitle muamele edilmesi durumunda değişik balık çeşitlerinde 100-200 ppm gibi yüksek konsantrasyonlarda renk kaybı, kahverengimsi renk oluşumu ve göz renginin değişmesi gibi bazı olumsuz değişimler gözlenebilmektedir. Ancak hem toksikolojik açıdan, hem de arzu edilmeyen fiziksel özelliklerin gözlenmesi açısından potansiyel riskin azaltılabilmesi daha saf klordioksit çözeltilerinin, daha düşük konsantrasyonlarda kullanımı ile mümkün olabilecektir.
Ülkemizde ise çoğunlukla sıvı klor, gaz klor, ozon, UV ve az miktarda da klordioksit kullanıl-maktadır. (Genelde, bu konuda yayınlanmakta olan araştırmaları takip eden, ihracat yapan müesseseleri ve insan sağlığına daha çok özen gösteren kuruluşlar.)Dezenfeksiyon işleminin ilk adımı kullanılacak suyu detaylı şekilde analiz edilmesidir.Bu analiz sonuçlarına göre yukarıda beş ayrı metottan hangisinin kullanılacağı, dezenfektanın konsantrasyonu tayin edilmelidir. Aksi takdirde istenmeyen yan ürünler, hatta kanserojen ürünlerin ortaya çıkması kaçınılmazdır.Örneğin suyu içersindeki yoğun miktarda organik kalıntı ihtiva ediyorsa ve su, sıvı klor veya gaz Klor ile dezenfekte edilmeye çalışılırsa, çok büyük bir ihtimalle (THM) Trihalometan adı verilen Kanserojen yan ürün üretilir.Yoğun organik madde içeren suyu aynı zamanda mokrobiyel olarak da problemli olma riski yüksektir. Bu ortamdaki suyu normal şartlarda kullanılan ve kanunen onaylı olan 0,5 ppm klor ile kullanılır hale getirmek mümkün değildir. Klor konsantrasyonunu arttırmak gerekmektedir.Sıvı kolr miktarını arttırmak, suyun pH’sını yükselteceği için, klor’un etkinliğini önemli ölçüde azaltacaktır. Yüksek derecede klor kullanımı THM miktarını arttıracağı gibi, etkinliği düştüğü içinde mikro – organizmaları yok etmeyecek ve oluşan koku insanları rahatsız edecek boyutlarda olacaktır.Bunun içindir ki klordioksit, yukarıda bahsedilen pH yükselmesine neden olmayan, organik maddelerle reaksiyona girip THM gibi kanserojen yan ürünler oluşmasına neden olmayan güzel bir dezenfektan olup, dünyada klordioksit konusunda yapılan araştırmalar neticesinde, özellikleri ortaya çıktıkça su ile ilgili proseslerde, gıda fabrikalarında proses suyu dezenfeksiyonunda, büyük ve küçük baş hayvan kesimhanelerinde, özellikle tavukçulukta ve deniz mahsullerinde kulla-nımı her geçen gün artmaktadır.İngiltere’de 0,5 ppm, Almanya’da 0,4 ppm, Amerika’da ise 0,8 ppm klordioksit (CIO2) kullanımıonaylanmış olup bir çok belediyenin içme suyu tesislerinde de birincil dezenfektan olarak kullanılmaya başlanmıştır.İsminde klor kelimesi geçmesine rağmen klordioksit, sıvı klor ve gaz klordan çok farklı bir yapıyasahiptir. Klor veya bilinen ismiyle sodyum hipoklorit ve klordioksit okside edici özelliği olan dezenfektanlardandır. Klor iki elektron alırken, klordioksit 5 elektron absorbe etme kapasitesine sahiptir. Bu nedenle klor’a göre yaklaşık 2,5-3 kat daha etkili olup sadece bu özelliğini göz önüne aldığımızda bile suların dezenfeksiyonu konusunda ve maliyetinin de ne kadar avantajlı olduğunu anlamak mümkündür.HM üretmemesi, su izale hatlarında bio-film oluşturmaması, klora göre daha kararlı olması nedeniyle çok uzun su hatlarında yok olmadan kalması gibi özelliklerini de göz önünde bulundurulduğunda, klordioksitin ne kadar önemli ve avantajlı bir kimyasal olduğu ortaya çıkmaktadır.