Gazlı Alkolsüz İçeceklerde Benzen

GAZLI ALKOLSÜZ
İÇECEKLERDE BENZEN
AYŞENUR SARITAŞ
1.BENZEN NEDİR?

Benzol olarak da bilinen benzen renksiz bir
sıvıdır.
 Benzen havaya çok hızlı bir şekilde karışır ve
suda çok az çözünür.
 Benzen yüksek oranda alevlenebilen bir
maddedir.
 Benzen hem endüstriyel hem de doğal
kaynaklardan dolayı hava, su ve toprakta
bulunabilir.

Benzen aren veya aromatik hidrokarbonlar
olarak adlandırılan organik bileşikler sınıfının
en basit üyesidir.
 Kaynama noktası 80,1°C ve erime noktası 5,5°C
olan bir sıvıdır.
 Molekül formülü C6H6.
Benzen, endüstride plastik imalinde kullanılan
stiren ve fenolün sentezinde başlangıç maddesi
olarak, naylon bileşenlerinde, sentetik deterjan
imalinde kullanılır.
 Uçak benzinlerinde, boya yapmaya yarayan
anilinin başlangıç maddesi ve böcek öldürücü
olarak da benzen kullanılır.

Benzen çevrede yaygın olarak bulunmaktadır.
 Endüstriyel işlemler çevrede bulunan benzenin
temel kaynaklarıdır.
 Havadaki benzen düzeyleri yanan kömür ve
yağın emüsyonlarından, motorlu taşıtların
egzoslarından ve servis istasyonlarından
evaporasyon ile yükselebilir.

Sigara dumanı havadaki benzenin diğer bir
kaynağıdır.
 Benzen havaya su ve toprak yüzeylerinden
geçebilir.
 Havada iken benzen diğer kimyasallar ile
reaksiyona girer ve birkaç gün içinde
parçalanır.
 Havadaki benzen ayrıca yağmur ve kar ile
toprakta birikebilir.

3.Benzene Nasıl Maruz Kalınır?
Hemen her gün benzene düşük düzeyde de olsa
maruz kalmaktayız.
 Benzene çevrede, çalışma ortamında ve evde
maruz kalınabilir.
 Benzene maruz kalmanın temel kaynakları:
 Sigara dumanı
 Otomobil servis istasyonları
 Motorlu araçların egzosları

Ayrıca yapıştırıcılar, boyalar, mobilya cilaları
gibi benzen içeren ürünlerin buharları veya
gazları ile de benzene maruz kalınabilir.
 Amerika’da benzene maruz kalmanın yaklaşık
%50’si sigara içmekten veya sigara dumanına
maruz kalmaktan kaynaklanır.
 Günde 32 tane sigara içen bir kişi her gün
yaklaşık 1.8 mg benzen alır.

Bu miktar sigara içmeyenler tarafından alınan
ortalama günlük benzenin 10 katıdır.
 Açık havada ölçülmüş benzen düzeyleri ise 0.0234 ppb arasındadır.
 Şehirlerde veya endüstriyel alanlarda yaşayan
insanlar kırsal kesimlerde yaşayanlara göre
havada çok daha yüksek düzeyde benzene
maruz kalırlar.

Evdeki benzen düzeyleri ise açık havadaki
düzeyden genellikle daha yüksektir.
 Pek çok insan için gıda, içecekler veya içme
suyu ile benzene maruz kalma düzeyi havaya
göre daha yüksek değildir.
 İçme suyu genellikle 0.1 ppb’den daha az
benzen içerir.

Benzen ile kontamine olmuş musluk suyunu
kullanan insanlar içme suyundan veya bu su ile
hazırlanmış yemeklerden benzene maruz
kalabilirler.
 Çalışma ortamında benzen üreten veya
kullanan insanlar benzene en yüksek
düzeylerde maruz kalırlar.
 Amerika’da 238 000 insan bu şekilde benzene
maruz kalmıştır.

4.Benzen Sağlığımızı Nasıl Etkiler?
Benzene maruz kalmanın ardından zararlı
sağlık etkilerinin oluşup oluşmadığını bazı
faktörler belirlemektedir.
 Bu faktörler maruz kalınan benzen miktarı ve
maruz kalma süresidir.
 Benzene uzun süre maruz kalmanın etkileri
hakkında birçok bilgi benzen kullanan
endüstrilerde çalışan insanlar ile yapılan
çalışmalar sonucu elde edilmiştir.

Eğer benzen cildinize temas ederse kızarıklığa
ve yanmaya neden olabilir.
 Gözlerin benzen ile teması sonucu tahrişe ve
korneada hasara neden olur.
 Uzun süre benzene maruz kalan insanlarda
özellikle kemik iliği gibi kan hücrelerini
oluşturan dokularda benzenin zararlı etkileri
görülür.

Bu etkiler normal kan üretimini bozar ve
önemli kan bileşenlerinde azalmaya neden
olur.
 Kırmızı kan hücrelerindeki azalma anemiye
yol açar.
 Kandaki diğer bileşenlerin azalması ise aşırı
kanamaya neden olur.
 Benzene aşırı derecede maruz kalmak
enfeksiyon ihtimalini arttırarak ve kansere
karşı vücudun savunmasının azaltarak
bağışıklık sistemine zarar verir.


Böylece kan üretiminde rol oynayan
organların kansere yakalanma riski ortaya
çıkar.

Hamile hayvanlar ile yapılan çalışmalar benzen solumanın fetus
gelişimi üzerine zararlı etkileri olduğunu göstermiştir.
5.Gazlı Alkolsüz İçeceklerde Benzenin
Tarihi



1990’da Gıda ve İlaç İdaresi (FDA) bazı alkolsüz içeceklerde
benzen varlığını saptamıştır
Bunun ardından FDA ve içecek firmaları birlikte çalışmalara
başlamıştır.
FDA 1990’dan beri benzeni karsinojen bir madde olarak kabul
etmesi nedeniyle tüketicilerin sağlığını etkileyen en önemli
konulardan biri olarak görmektedir.
1990’ların sonuna doğru bazı alkolsüz içeceklerde bulunmuş
olan benzenin askorbik asit varlığında benzoatın parçalanması
nedeniyle oluştuğu saptanmıştır.
 Benzen, diet içecekler ile vitamin C’nin yüksek oranda
bulunduğu içeceklerde en yüksek düzeydedir. Şeker miktarının
azlığının bu konuda etkili olduğu belirtilmektedir
 1998’de Amerika’da Coca-cola ve Pepsi ürünleri benzen
kontaminasyonu nedeniyle geri çağrılmıştır.




1999’da ise Avrupa’da Coca-cola ürünleri yine benzen
düzeylerinin yüksek çıkması nedeniyle geri çağrılmıştır.
2001’de yapılan çalışmaya göre benzoat ve askorbik asit
kullanımı ile son üründeki benzen miktarı 3 ppb’den yüksek
çıkmıştır.
Avrupa Birliği yönetmeliğine göre içme suyundaki benzen
sınırı 1 ppb olarak belirtilmiştir.


Her ne kadar rafta uzun süre bekleyen ürünlerde benzen düzeyi
25 ppb olarak bulunsa da daha sonra ısı ve ışığa maruz kalan
bu ürünlerde benzen düzeyi 82 ppb’ye kadar çıkmaktadır.
Benzen oluşma eğilimi gelişmekte olan ülkelerde özellikle soda
satışlarının yüksek olduğu sıcak ülkelerde en büyük
problemdir.


Amerika’daki benzen sorunu kelatlaştırıcı ajan olarak kalsiyum
disodyum EDTA ilavesinin endüstride kullanılması ile kontrol
altına alınmıştır.
Ancak FDA gazlı olmayan alkolsüz içeceklerde kalsiyum
disodyum EDTA’nın kullanımını uygun görmemektedir.
Yine İngiltere’deki Gıda Standartları Ajansı içecekler için
kalsiyum disodyum EDTA kullanımının uygun olmadığını
belirtmiştir.
 Benzen kanserojen bir madde olarak lösemiye neden
olmaktadır.



İçeceklerde bulunan benzene maruz kalan okul çağındaki
çocuklarda 20’li yaşlarına kadar löseminin gelişmediği
belirlenmiştir.
Benzen kan kanseri ve diğer kanser çeşitlerinin yanı sıra sinir
ve bağışıklık sistemi hastalıklarına, anemiye ve kromozom
kayıplarına neden olmaktadır.



Benzen özellikle az şekerli içeceklerde, sıcak iklimlerde veya
alkolsüz içeceklerde benzen oluşumunu önleyecek teknik
uyarlamanın yapılmadığı durumlarda büyük bir sorun teşkil
etmektedir.
İngiltere ve Almanya’da 2006’da yapılan çalışmada diet
içeceklerde benzen oluşumunun en yüksek düzeyde olduğu
belirtilmiştir.
Bunun nedeni olarak ise şekerin yalıtıcı (insulating) etkisinin
yokluğu gösterilmiştir.
Benzen açısından en yüksek risk taşıyan içecekler aşağıdaki
kombinasyonları içerir:
 Diet veya şekeri azaltılmış
 Benzoat
 Askorbik asit veya eritrobiotik asit
 Meyve suyu
 Turunçgil veya vişne aroması




2006’da yapılan çalışmada hidroksil radikallerinin benzoik
asitten CO2’yi ayırdığı ve benzeni oluşturduğu belirlenmiştir.
Alkolsüz içeceklere vitamin C ilave edilmemeli veya doğal
olarak askorbik asit içeren meyve sularında Na benzoat gibi
koruyucular kullanılmamalıdır.
Böylece benzen oluşumunu önlemek çok daha kolay
olabilmektedir.
6.Amerikan Gazlı Alkolsüz İçeceklerinde
Benzen
Fransa ve İngiltere’de bulunan gazlı alkolsüz
içeceklerde oldukça yüksek düzeyde benzen
bulunmasının ardından FDA’nın yaptığı
araştırmaya göre Amerikalılar da aynı risk ile
karşı karşıyadır.
 Her ne kadar FDA endişe verici bir durum
olmadığını belirtse de federal yetkililer test
ettikleri diet alkolsüz içeceklerin %80’de
benzen düzeyinin içme suyununkinden 4 kat
daha yüksek olduğunu belirtmiştir.


Kanseri tetikleyici rol oynayan benzen vitamin
C ve Na veya K benzoat ile alkolsüz içeceklerde
oluşur.
 Alkolsüz içeceklerde benzen oluşumunu
etkileyen diğer faktörler:
 Isı ve UV Işık
 Metal iyonları
 Rafta bekleme süresinin artması



Amerikan Çevre Koruma Ajansı içme suyunda benzenin
maksimum bulaşı düzeyini 5 ppb olarak belirlemiştir.
FDA ise şişelenmiş su için bu düzeyi kalite standardı olarak
kabul etmiştir.
FDA’nın Gıda Güvenliği Merkezi(CFSAN) tarafından
yürütülen bir çalışmada analiz edilen birçok içecek örneğinde
ya hiç benzen tespit edememiştir ya da içme suyu için sınır olan
5 ppb’nin altında benzen bulmuştur.
7.Gazlı Alkolsüz İçeceklerde Benzen
Nasıl Oluşur?


Isı ve ışığa maruz kalmak hem Na veya K benzoat gibi benzoat
tuzlarını hem de vitamin C içeren bazı içeceklerde benzenin
düşük miktarlarının oluşumunu teşvik ettiği bulunmuştur.
Na veya K benzoat bakteri, maya ve küf gelişimini önlemek için
içeceklere ilave edilmektedir.
2005 Kasımında FDA tarafından yayınlanan labratuar
sonuçlarına göre benzoat koruyucularını ve vitamin C içeren
alkolsüz içeceklerin küçük bir bölümünde düşük miktarda
benzen tespit edilmiştir.
 Bu bilginin ışığında FDA hem benzoat hem de vitamin C içeren
ürünleri toplamaya ve analiz etmeye başlamıştır.




2005 Kasımından 2006 Martına kadar süren çalışmada FDA
100’den fazla alkolsüz ve diğer içecekleri test etmiştir.
İçecek örnekleri Maryland, Virginia ve Michigan’daki satış
depolarından temin edilmiştir.
Bu çalışma sınırlı sayıda ürün, marka ve sınırlı bir coğrafik
alanı kapsamaktadır.


Çalışma sınırlı olmasına rağmen FDA benzen düzeylerinin
tüketiciler için güvenilir olmadığı sonucuna varmıştır.
FDA’nın Toplam Diet Çalışması(TDS) programı boyunca
gıdaların geniş bir bölümünde kontaminantların ve besinlerin
çeşitli düzeyleri belirlenmiştir.
Bu sonuçlar aynı prosedürü kullanan diğer
ülkelerde de aynı çıkmıştır ve bu nedenle FDA,
TDS’nin sonuçlarının bazı nedenlerle yanlış
olduğunu doğrulamıştır.
 Sonuç olarak FDA bu çalışma farklılıklarının
kaynağını belirlemek için hala araştırmaya
devam etmektedir.
 1995-2001 yılları arasında FDA’nın TDS
sonuçları bazı alkolsüz içeceklerde benzen
düzeylerinin CFSAN’ın sonuçlarına göre
oldukça yüksek olduğunu göstermektedir.

TDS tarafından kullanılan analitik method
çalışmaları içecek örneklerini analiz etmek için
kullanılan işlemlerin benzen düzeyini
arttırdığını belirtmektedir.
 Bu durum CFSAN tarafından yapılan geçmiş
çalışmalarda belirtilen benzen düzeylerinden
neden daha yüksek çıktığını açıklamaktadır.
 TDS çalışması sonuçlarına rağmen geçmişte
yapılan birçok çalışma alkolsüz içeceklerde
bulunan benzen düzeylerinin halk sağlığı
açısından güvenli olduğunu belirtmektedir.

CFSAN’ın yaptığı çalışma sonunda analiz
edilen örneklerin hemen hemen tümü ya hiç
benzen içermemektedir yada 5 ppb düzeyinin
altında benzen içermektedir.
 Diğer hükümet ajansları ve içecek endüstrisi
tarafından test edilen yüzlerce örnekteki benzen
düzeyleri CFSAN’ın buldukları ile tutarlıdır.

CFSAN’ın test ettiği 5 içecek ürününde benzen
düzeyi 5 ppb nin üzerinde bulunmuştur.
 Crystal Light Sunrise Classic Orange
 Crush Pineapple
 Safeway Select Diet Orange Soda
 Aquacal Strawberry Flavored Water Beverage
 Giant Light Cranberry Juice Cocktail

FDA, CFSAN’ın çalışmasında benzen düzeyi 5
ppb nin üzerinde çıkan bu ürünlerin firmaları
ile temasa geçmiştir.
 Üreticiler ise benzen miktarını azaltmak veya
tamamen ortadan kaldırmak için ürünlerini
yeniden formüle etmişlerdir.
 Bazı firmalar örneklerini CFSAN’a analiz için
göndermişler ve bu örneklerde benzen
düzeyinin 1 ppb den daha az olduğu
bulunmuştur.

Kanada Sağlık Amerika’daki alkolsüz
içeceklerde bulunmuş olan iz miktardaki
benzen raporlarını takiben bu içeceklerde
benzen varlığını araştırmaya başlamıştır.
 Bu çalışma kapsamında askorbik asit ve
benzoatları içeren 118 alkolsüz içecek ürünleri
temin edilmiştir.

Ürünlerin büyük bir kısmı alkolsüz içeceklerdir
fakat bazı az alkollü içecekler ve kokteyl
karışımları da bulunmaktadır.
 Ürünlerin %80’den fazlasında benzen ya hiç
belirlenememiştir ya da güvenilir sınırın altında
tespit edilmiştir.
 Benzen içeren 118 üründen 4’ünde benzen
düzeyi içme suları için sınır kabul edilen
5 µg/L’den yüksek çıkmıştır.

Bu 4 üründeki benzen düzeyleri içme suyu için
standart kabul edilen değerden yüksek ise de
Kanada Sağlık uzmanları benzene maruz kalan
bu içeceklerin insan sağlığına zararlı olmadığını
bildirmişlerdir.
 Bu ürünlerin 2 tanesinde ortalama 15-23 µg/L
arasında değişen düzeylerde benzen içerdiği
bulunmuştur.

Üreticiler benzen oluşumunu elemine etmek için
bu ürünleri yeniden formüle etmişlerdir.
 Daha sonraki çalışmalarda Sağlık Kanada
yeniden formüle edilmiş ürünlerde benzene
rastlamamıştır.
 Böylece işlem koşullarını ve formülasyonu
kontrol ederek iz miktarda benzenin elemine
olabileceği gösterilmiştir.

8.Japon Alkolsüz İçeceklerinde Benzen
Japon Sağlık Bakanlığı (JHM) 2006’da yaptığı
çalışmada potansiyal tehlikesi bulunan katkı
maddelerini içeren 31 farklı alkolsüz içecekte
teste başlamıştır.
 JMH bu 31 ürünün içinde DHC firmasının
ürünü güvenlik standartlarının üzerinde benzen
içerdiği bulunan tek üründür.
 DHC firmasının Aleovera içeceğinin kabul
edilebilir benzen düzeyinden 7 kat daha fazla
benzen içerdiği tespit edilmiştir.

JMH yetkilileri belirlenen miktarın insan
sağlığı açısından zararlı olmadığını
belirtmişlerdir.
 İngiltere Sağlık Birimi şehirde yaşayan
insanların motorlu araçların emisyonu, servis
istasyonları ve endüstriyel faaliyetlerden dolayı
günde yaklaşık 400 ppb benzene maruz
kalınabileceğini tahmin etmektedir.
 JMH kansere neden olan benzen oluşumuna
karışan askorbik asit ve Na benzoatlı birçok
alkolsüz içecekte araştırmaya başlamıştır.

Alkolsüz içeceklerde benzen oluşumunun
içeceklerin yüksek sıcaklıklarda uzun süre
beklemesi sonucu daha çok arttığı
belirlenmiştir.
 Yapılan çalışmalarda şeker, yüksek fruktozlu
mısır veya nişasta şurubu gibi tatlandırıcıların
diet içeceklerdeki benzen oluşum reaksiyonunu
geciktirebileceği belirtilmektedir.

9.Askorbik Asit ve Metal Katalizör Geçişi
Varlığında Benzoik Asitin
Dekarboksilasyonundan Benzen Üretimi

Bu çalışma askorbik asit tarafından oksijen
ve hidrojen peroksitin metal katalizörlü
azalması ile üretilen hidrosil radikallerinin
bazı gıda ve içeceklerde uygun koşullar
altında benzen üretmek için benzoik asite
saldırabileceğini göstermektedir.
Bakır(ΙΙ) ve demir(ΙΙΙ) gibi metallerin geçişi
süperoksit anyon radikali üretmek için
askorbik asit tarafından oksijenin bir
elektronunun azalmasını katalize edebilir.
 Askorbik asit tarafından hidrojen
peroksitin(H2O2) sonradan oluşan metal
katalizörlü azalması hidroksil radikalini
üretebilir.

Sodyum benzoatın optimum antimikrobiyal
aktivitesi pH 2.5-4.0 aralığında gerçekleşir.
 Sodyum tuzu sulu ortamlarda yüksek
çözünürlüğü nedeniyle tercih edilmektedir.
 İçeceklerde genellikle %1’den daha az düzeyde
kullanılması kabul edilmişken bazı gıdalarda
daha yüksek düzeylerde kullanılabilmektedir.
 Mathew ve Songster(1965); sodyum benzoatın
hidroksil radikali saldırısı ile dekarboksile
olduğunu göstermiştir.

Sagone(1980) ise C- işaretlenmiş benzoat
dekarboksilasyonunu kullanarak fagositik
lökositler ile hidroksil radikali oluşumunu
göstermiştir.
 Alkoksil radikallerinin benzoatı dekarboksile
etmediği belirlenmiştir.

9.1.Askorbik Asit ve Hidrojen Peroksit Üzerinde
Reaksiyonun Bağımlılığı
Benzen üretimi düşük askorbik asit
konsantrasyonlarında askorbik asit
konsantrasyonunu arttırılması ile artmıştır.
 Ancak askorbik asit konsantrasyonu benzoik
asit konsantrasyonunu çok aştığı zaman
askorbik asit miktarının artması ile benzen
üretimi azalmıştır.

Askorbik asit konsantrasyonuna olan bağımlılık
hidroksil radikali üretiminin askorbik asit
konsantrasyonuna bağımlılığını göstermektedir.
 Ancak yüksek konsantrasyonlarda askorbik
asit hidroksil radikalinin bir toplayıcısı gibi
benzoik asit ile rekabet etmektedir.

Benzen üretimi; H2O2 konsantrasyonu askorbik
asit konsantrasyonunu geçene kadar H2O2
konsantrasyonu ile doğrusal olarak
artmaktadır.
 Standart koşullar altında (25°C ve 15 dk.
reaksiyon süresi) reaksiyon karışımından hem
askorbik asit hem de H2O2 ihmal edildiğinde hiç
benzen belirlenememiştir.

Bununla beraber reaksiyon karışımı H2O2
yokluğunda 50°C’de 3 saat ısıtıldığında benzen
üretilmiştir.
 Çözeltide bulunan atmosferik oksijenin ardarda
azalması ile bu koşullar altında hidroksil
radikali oluşabilmektedir.

9.2.Metal Katalizör Geçişi Üzerine Reaksiyonun
Bağımlılığı
Benzen üretimi 1mM CuSO4
konsantrasyonunda optimumdur.
 Bu metal iyonunun yüksek konsantrasyonları
benzen üretiminde düşük bir azalışa neden
olmaktadır.
 0.1 mM desferioxamin ilavesi ile tamamen
baskılanan CuSO4 reaksiyon karışımından
ihmal edilirse önemli bir miktar benzen
üretilmektedir.

CuSO4 yokluğunda reaksiyon karışımına
0.05 mM FeSO4 ilavesi optimum benzen
üretimine neden olmaktadır.
 FeSO4’ün yüksek konsantrasyonları benzen
üretiminin baskılanmasına yol açar.
 Bu sonuçlar metal iyonlarının hidroksil radikali
üretimini katalize etmek için gerekli olduğunu
göstermektedir.

Ancak yüksek konsantrasyonları benzen
üretimine engel olmaktadır.
 0.25 mM FeSO4 ile eşit molar miktar EDTA
ilave edildiğinde demirin EDTA’sız ilave
edilmesine göre benzen üretiminde az bir
azalma olmaktadır.

9.3.Reaksiyonun pH’ya Bağımlılığı
Benzen bu reaksiyon için pH 2-7 arasında
oluşmaktadır.
 Maksimum miktar benzen pH 2’de üretilmiştir.
 Ph 3-5 arasında benzen üretiminde belirgin bir
azalma görülmüştür ve pH 7’de reaksiyon
karışımında hiç bezene rastlanmamıştır.

Bu sonuçlar benzoik asit üzerine hidroksil
radikali saldırısının benzen ile sonuçlandığını
göstermektedir.
 Fakat benzoat anyonu üzerindeki saldırı
hidroksibenzoatlar, fenol veya bifenil gibi diğer
ürünlerin de oluştuğunu açık olarak
göstermektedir.

10.Alkolsüz İçeceklerde Benzen ve
Toluen Miktarlarının Belirlenmesi
Bu çalışmanın amacı özellikle gençler
tarafından tüketilen gazlı alkolsüz içeceklerde
bulunan hidrokarbonların nicel olarak
değerlendirilmesidir.
 Gıdalarda benzen gibi aromatik
hidrokarbonların varlığı ambalaj
materyalinden, koruyucuların
parçalanmasından, ısı, pişirme işlemleri ve
sterilizasyon için kullanılan ışınlama
tekniklerinden kaynaklanır.

Bu amaçla;
 Cola tarafından üretilmiş 20 içecek
 Cola tarafından üretilmiş 10 light içecek
 Portakal suyundan üretilmiş 15 içecek
 Karbonlanmış 15 içecek kullanılacaktır.

20 adet Cola bazlı örneklerin 15 tanesi kutuda
ve 5 tanesi ise şişelerdedir. Diğer örnekler ise
kutuda bulunmaktadır.
 Aromatik hidrokarbonlar kütle spektrometresi
ile birleştirilmiş gaz kromotografisi ile analiz
edilmiştir.
 Sonuç olarak analiz edilen örneklerin
hiçbirinde WHO tarafından limit değer kabul
edilen 10 µg/kg düzeyi aşılmadığı belirtilmiştir.

DİNLEDİĞİNİZ İÇİN
TEŞEKKÜRLER