Pancar şekerinden üretilen rafine beyaz şekerlerdeki mikroplastik kirliliğinin incelenmesi

Günümüzde global ölçekte plastik kirliliği o kadar devasa boyutlara ulaşmıştır ki artık beslenme yoluyla plastik parçacıklarına maruziyet kaçınılmaz hale gelmiştir. Küresel plastik üretiminin son yıllarda hızla artması ve 2050'ye yönelik yükseliş projeksiyonları, gıdaların MP ile kirlenmesinin sistematik bir halk sağlığı ve çevre mühendisliği problemi olarak ele alınmasını gerekliliğini gözler önüne sermektedir. Yapılan birçok çalışmada gıdadaki mikroplastik kirliliğinin çoğunlukla sucul ürünlerden kaynaklandığı bildirilmektedir. Ancak karasal ve tarımsal ürünlerden kaynaklı mikroplastik kirliliği çalışmaları oldukça azdır. Bu çalışmada, gıda kaynaklı mikroplastik (MP) maruziyetinin su ürünleri dışındaki karasal/ tarımsal matrislerde de önemli olabileceği varsayımından hareketle, şeker pancarından üretilen rafine beyaz şekerlerde MP kirliliği incelenmiştir. Literatürde sucul kökenli gıdalarda MP araştırmaları ağırlıklı yapılmış olup, karasal kaynaklı gıda ürünlerdeki veriler sınırlıdır. Ayrıca pancar şekeri özelinde MP araştırması bulunmamaktadır. Tez, rafine şekerlerin MP ile kirlenme durumunu, olası kaynaklarını ve tüketici maruziyetindeki katkısını ortaya koymaktadır. Çalışmalarda toplam 19 ürün (13 kristal, 3 küp, 3 pudra) incelenmiş ve tüm örneklerde MP kirliliğine rastlanmıştır. Numunelerde öncelikle optik mikroskop altında şekil–boyut–renk–sayı incelemesi yapılmış; ardından lipofilik Nil Kırmızısı (NR) boyama–floresan tekniği uygulanmış, değerlendirme ImageJ/Fiji ile yapılmıştır. Analizlerde üç farklı floresan küp denenmiş ve mavi ışık filtresi ile NR boyama-floresan incelemenin ~1 µm'ye kadar MP'ler için uygun olduğu teyit edilmiştir. ATR-FTIR ile filtrelerin yaklaşık %5–10'u polimer tanımlaması için ölçülmüş; Bruker Lumos (MCT dedektör, 600–4000 cm⁻¹, 4 cm⁻¹, 64 tarama) kullanılmıştır. MP türleri, parça–film–lif olarak sınıflandırılmış; tüm örnekler genelinde dağılım ~%75 parça, %21 film, %4 lif şeklindedir. Film ve parça tiplerinin %95'ten fazlası <50 µm, liflerin ise ~%75'i <50 µm boyut aralığındadır; nadiren >5 mm mikro-lifler de görülmüştür. Renk dağılımında siyah (%29,2) ilk sırada, ardından mavi–gri (%25), beyaz–şeffaf (%15,2), kırmızı (%15), sarı–turuncu (%14,6) ve yeşil (%0,8) gelmektedir; boya/kaplama benzeri döküntüler birçok örnekte gözlenmiştir. İncelenen kristal şekerlerde minimum 11.724±6.365 ve maksimum 53.464±9.622 MP/100 g bulunmuştur, genel ortalama ise yaklaşık ≈29.110 MP/100 g'dır. Üç ürün tipinin tamamında MP saptanmış ve yalnızca tek bir markanın pudra şekerinde ~1.000 MP/100 g düzeyinde nispeten düşük bir değer gözlenmiştir. Karton ambalajda satılan küp şekerlerde dahi yoğun MP bulunması, kirlenmenin yalnızca ambalajdan değil, üretim süreçlerinden de kaynaklandığına işaret etmektedir. Maruziyet hesaplarında, WHO'nun günlük 50 g şeker önerisi esas alınmıştır. Çocuklar için vücut ağırlığı 16 kg, yetişkinler için 70 kg kabul edilmiştir. Hesaplanan tahmini günlük alım (EDI) değerlerine göre; çocuklarda kristal/küp/pudra için toplam EDI sırasıyla 857/1399/647 adet kişi⁻¹ gün⁻¹, yetişkinlerde ise 196/320/148 adet kişi⁻¹ gün⁻¹ düzeyindedir. Türkiye nüfus verileriyle yıllık mikroplastik emisyonu (aMPe) tahminleri; kristal/küp/pudra şeker için 2,24/3,65/1,69 trilyon adet yıl⁻¹ düzeyindedir. Bulgular, şekerin üretim–ambalaj–depolama–dağıtım evrelerinin tamamında MP transferine açık temaslar bulunabileceğine ve numunelerde özellikle <50 µm fraksiyonun baskın olduğunu göstermektedir. Küp şekerin karton ambalaja rağmen yüksek MP içermesi, proses içi tozuma/abrasif kontak, hava kaynaklı çökelme, bant–elek–kırma–öğütme gibi operasyonel birimlerden gelebilecek parçacık/film kökenli girişleri işaret etmektedir. Şeker üretiminde MP kontaminasyonunu azaltmak veya önlemek için, şeker fabrikalarında proses havasının HEPA/ULPA filtrasyonu, kapalı ekipman ve düşük aşınmalı ve (plastik olmayan) malzeme kullanımı, MP azaltıcı iyileştirmelerin doğrulanması için Nil Kırmızı–floresan + FTIR tabanlı rutin izleme protokollerinin standardizasyonunun sağlanması iyi olacaktır.