İnovatif Gıda - İnovatif Üretim Modeli: Yapay Işıklandırma ile Mikro Filiz ve Mikro Yeşillik Yetiştiriciliği

Yazar : Bihter Çolak ESETLİLİ Dr., Edanur FIRAT, Seda ERASLAN,

Dergi : 2021 Kasım / Sayı: 96

Konu : Tarım

Tüketicilerin, sağlığı ve uzun ömürlülüğü destekleyen diyetlere artan ilgisinden dolayı taze, fonksiyonel gıdalara olan talep de her geçen gün artış göstermektedir.

Yazar: Edanur Filiz - Seda Eraslan - Dr. Bihter Çolak Esetlili

Abstract

Microsprouts and microgreens have enormous potential to microscale leafy vegetable production and increase their nutritional value in the human diet. Due to the fact that it is harvested in a short time and is an innovative food type, micro sprouts and micro greens have started to have a very enthusiastic community about the production phase. Researches have shown that the nutrient density and flavor profiles of microsprouts and microgreens can be affected by the light spectrum. Whether you want to keep them indoors or outdoors, or use natural light or artificial light or a combination of both, these plants do their best in the right conditions.

Tüketicilerin, sağlığı ve uzun ömürlülüğü destekleyen diyetlere artan ilgisinden dolayı taze, fonksiyonel gıdalara olan talep de her geçen gün artış göstermektedir. Artık sağlıklı ve temiz beslenme şekilleri bir trend olmaktan öte beslenme alışkanlıklarına gelen bir devrim niteliğinde... Bu devrim üretimden tabağa ulaşana kadar geçen süreci de baştan aşağı değiştiriyor. Toplumun en küçük birliğini oluşturan ailelerin mutfaklarından, daha büyük toplulukları beslemeye yetecek genişlikteki seralara kadar uzanan bir çerçevede üretim potansiyeline sahip olan mikro filiz ve mikro yeşillikler, yeni dönemin gözde besinlerinden biri olma yolunda hızlı adımlarla ilerliyor.

Mikro filiz ve mikro yeşillikler, yapraklı sebze üretimini mikro ölçeğe uyarlamak ve insan beslenmesinde besin değerini artırmak için muazzam bir potansiyele sahip. İyi bir beslenme ve biyoaktif bileşikler kaynağı olarak kabul edildikleri için yetersiz beslenme ve kronik hastalıkların önlenmesinde de güçlü etkileri var. Aynı zamanda garnitür veya malzeme olarak çeşitli yiyeceklere renk, doku ve lezzet kattıklarından dolayı yemekleri minik taze sebze yeşillikleri ile süsleme fikri de oldukça ilgi çekici.

Roka, maydanoz, turp, pancar, amarant, kişniş, fesleğen, ayçiçeği, mercimek, çemen otu, brokoli, lahana gibi pek çok tür yetiştirilmek üzere kullanılabilmekte ancak solanales familyası olarak adlandırılan patlıcangiller grubu (domates, patates, biber ve patlıcanın dahil olduğu grup) bu üretim anlayışına uygun değil.

Özellikle pandemi dönemi ile birlikte daha steril şartlarda beslenmek isteyen tüketici, yemeğinin kendi mutfağından çıkmasını isterken tabağında değişiklik arayışı içine de girdi. Bu dönemde toplum yaklaşımı artık sadece salata yapmakla kalmayıp, salatada yenilikçi deneyimler, farklı alternatifler yakalama isteğine dönüştü. Buna bağlı olarak inovatif gıdalar daha da ön plana çıkmış oldu.

Tabi bu yenilikçi yaklaşımlar toplumu yalnızca tüketim kategorisinde etkilemedi. Artık tüketici kalıntılardan uzak, tohumdan hasada kadar her aşamasını kendi gözüyle gördüğü, hâkim olduğu bir üretim modeli de istiyordu. Buna bağlı olarak iyi tarım politikalarına uygun yetiştirilen ürünler ile “blok zincir” teknolojisini sahiplenen çeşitli markalar ve marketler tüketiciyi üretimin her aşaması hakkında bilinçlendirmekteydi. Ancak tüketici bununla yetinmeyip kendisi için alternatif üretim modelleri arayışına da girdi. Bundan dolayı hobi bahçeciliği, saksı yetiştiriciliği ya da balkon tarımı gibi yaklaşımlar pandemi ile birlikte gün geçtikçe artış gösterdi.

Kısa sürede hasat edilmesi ve yenilikçi bir gıda türü olmasından dolayı mikro filiz ve mikro yeşillikler, üretim aşamasında da oldukça hevesli bir kitleye sahip olmaya başladı. Bugün doğal ışıklandırma ile veya evinize kuracağınız küçük bir alternatif ışıklandırma sistemi ile kendinize yetecek kadar üretim yapmak, mikro filiz ve mikro yeşillikleri evde hasat etmek mümkün. Daha büyük boyutlarda üretim yapmak isteyenler için bu işi seralara taşımak da mümkün. Sadece bu kısa yetiştirme dönemlerinde bilinmesi ve dikkat edilmesi gereken hususlar mevcut.

Mikro filiz ve mikro yeşilliklerin hasat öncesi veya sonrası aşamalarındaki bazı stratejiler, tazelik ve uzun raf ömrü ile daha iyi besinsel, işlevsel ve duyusal kalite elde edilmesini sağlıyor.

Araştırmalar, mikro filiz ve mikro yeşilliklerin besin yoğunluğunun ve lezzet profillerinin ışık spektrumundan etkilenebileceğini göstermiştir. Ancak mikro filiz ve mikro yeşillikler, ışığa maruz kalmadan önce nemi hapsetmek ve tohumların çimlenirken eşit şekilde nemli kalması için karanlık bir süre istemektedir. Böylece mikro filiz ve mikro yeşillikler karanlıkta uzanıp bir ışık kaynağı aramak zorunda kalacaklardır. Bu şekilde uzamaları, hasattan sonra daha uzun ve daha hassas bir bitkiye sahip olmaya yardımcı olacaktır. Bununla birlikte, mikro filiz ve mikro yeşillikler tohum endosperminde yalnızca belirli bir nişasta içeriğine sahiptir. Bu, ek enerji almazlarsa devrilecekleri anlamına gelir. Bu nedenle bitkilerin çimlenmeden sonra sadece üç ila beş gün karanlıkta kalmaları ve daha uzun süre karanlıkta kalmamaları tavsiye edilmektedir.

Bitkileri ışığa maruz bırakmaya başladığınızda, fotosentezi tamamlayabileceklerdir. Bu onların daha kalın hale gelmelerini ve hasat için sağlıklı bir şekilde büyümeye başlamalarını sağlayacaktır. Onları içeride veya dışarıda tutmak ya da doğal ışık veya yapay ışık ya da her ikisinin bir kombinasyonunu kullanmak istiyorsanız, bu bitkiler doğru koşullarda ellerinden gelenin en iyisini yapar.

Çoğu kişinin mikro filiz ve mikro yeşilliklerine ışık verme zamanında karşılaştığı en büyük sorun, onlara sürekli ışık vermeye çalışmalarıdır. Mikro filiz ve mikro yeşillikleriniz doğal olarak açık havada büyüyor olsaydı, sürekli ışığa sahip olmayacaklardı. Bitkilerinize, tıpkı geceleri olduğu gibi, az ışıkla veya hiç ışık almadan dinlenmek için biraz zaman vermelisiniz.
Mikro filiz ve mikro yeşillikler için mevcut aydınlatmayı daha kolay anlamak adına doğru terminolojiyi bilmek önemlidir:

T5, T8 veya T12 – Bunlar, ışık tüpünün boru çapını ifade eder. Örneğin, günümüzde en çok kullanılan T8 floresan lambalar 48 inç uzunluğunda ve 1 inç çapındadır.

Kelvin – Bu, ışığın renk sıcaklığının bir ölçümüdür. Floresan tüplü lambalar 4000K ila 6500K arasında bir sıcaklığa sahipken, LED aydınlatma tüpleri çok çeşitli renk sıcaklıklarında mevcuttur. Günışığı 6500K civarındadır ve ideal aydınlatma bunun etrafında olmalıdır.

Lümen – Bir ışığın insan gözüne ne kadar parlak göründüğüdür. Ancak bu her zaman ışığın bitkileri ne kadar iyi yetiştireceği anlamına gelmez. Işığın gücü watt ile ölçülür, watt ne kadar yüksek olursa ışık o kadar yoğun olur.

Nanometre – Dalga boyu uzunluğunu ifade eder. Örneğin 400 ila 700 nm arası görünür bölgeyi temsil eder.

Mikro yeşillikler için en iyi ışık, LED'ler veya T5 floresanlarla iyi bir yedek olan bir T8 floresan ışığıdır. Ancak tercih edilen yapay ışıklandırma yöntemlerini gözlemlediğimiz zaman son zamanlarda LED'lerin popülaritesi daha çok artış gösteriyor. Yapılan çalışmalar sonucu LED sistemler için kırmızı ışık oranları mikro yeşil büyümeyi teşvik ediyor diyebiliriz. Mavi ışığın oranını artırmak ise daha yüksek besin seviyelerini teşvik edebilir.

Bitkilerin ışıktan etkilenme biçimleri söz konusu olduğunda akılda tutulması gereken bazı şeyleri şu şekilde özetleyebiliriz; uzak kırmızı ışık dalgaları verimi artırır ve çiçek açan ve meyve veren bitkiler içindir, kırmızı ve mavi ışıklar bitkilerde hızlı büyümeyi destekler, yeşil ışıklar bitkilerde klorofil üretimini arttırır, sarı ışıklar ortalama olarak daha yavaş bir büyüme oranı gözlemler, mavi ve mor ışıklar rengi geliştirir. Bu ışıklar ayrıca genel tadı ve aromayı da etkileyebilir. Ultraviyole ışıklar ise büyümeyi yavaşlatabilir ve bitkiye zarar verebilir.
Ayarlanabilir spektrum LED'leri de mikro yeşil yetiştiricilerinin ek sabit spektrumlu ışıklar satın almak zorunda kalmadan veya kısa yaşam döngüleri boyunca ürünleri hareket ettirmek için iş gücü harcamadan bu etkilerden faydalanmalarını sağlayabilir.

Dünyada Öne Çıkan Üretim Örnekleri

ARÇELİK MicroGarden Mikro filiz Yetiştirme Dolabı

Bu sistemde bitki yetiştirme haznesi, otomatik su ve hava sirkülasyon sistemi, periyodik gün ışığını simüle eden LED ışık kaynakları bulunuyor. Mobil uygulamada kullanıcı, her bitki türünde ne büyüdüğünü, en son hasadın ne zaman alındığını, farklı bitki türleri için yaklaşık hasat süresini, ortam sıcaklığını ve kalan su düzeyini takip edebiliyor ve otomatik su, hava ve aydınlatma sirkülasyon sistemlerini kontrol edebiliyor. MicroGarden ile yetiştirilebilecek ürünler arasında buğday çimi, roka, tere, maydanoz, pancar, turp, yulaf, maş fasulyesi, yeşil mercimek, ayçiçeği, dereotu, kişniş, keten tohumu, çemen, nohut, kale, kırmızı lahana, brokoli, bezelye, kereviz, kıvırcık maydanoz, amarant, pazı, fesleğen ve chia yer alıyor.

Şekil 1. MicroGarden

Şekil 2. MicroGarden kullanım aşamaları

IKEA Space10 Laboratuvarının Yapay Işıklandırma ile Hidroponik Ortamda Mikro yeşillik ve Mikro filiz Üretimi Örneği

IKEA'nın inovasyon laboratuvarı Space10, 2017 yılında Londra Tasarım Festivali'nde besleyici salatalar hazırlamak üzere kendi yiyeceklerini yetiştirmeleri için yerden tasarruf ve sürdürülebilir bir yol sağlamak üzere yapay ışıklandırma yöntemlerini kullanarak mikrofiliz ve mikroyeşillikler ürettiler. Sistem şekildeki gibi (Şekil 3) Hibrit Elektrot Floresan Lamba, floresan ve LED lambalardan oluşmaktaydı. Hidroponik ortamda yetişen mikroyeşillikler çimlenmeden sonraki 14 gün içinde hasat edildi. Çiftliğin önüne bir salata barı kuruldu, böylece yiyecekler hemen servis edilerek enerji ve nakliye maliyetini azalttı. Altı gün süren Londra Tasarım Festivali boyunca toplam 2.000 adet salata üretildi.

Şekil 3. IKEA Space10 laboratuvarının mikro yeşillik ve mikro filiz üretim sistemi

Koppert Cress Yapay Işıklandırma ile Mikro filiz ve Mikro yeşillik Üretim Örneği
Koppert Cress, yapay ışıklandırma yöntemleri ile mikrofiliz ve mikroyeşillik üretimi yapan Hollandalı bir şirket. Kırmızı LED ışık sistemini kullanarak mikrofiliz ve mikroyeşillik üretimi gerçekleştirmekte (Şekil 4).

Şekil 4. Koppert Cress mikro filiz ve mikro yeşillik üretim serasından bir kesit.

Holerilla Yapay Işıklandırma ile Mikro filiz ve Mikro yeşillik Üretim Örneği

Holerilla, İtalya'nın Bologna kentinde bulunan bir İtalyan mikro yeşil yetiştiricisi. Çok çeşitli mikroyeşillikler yetiştirmek için AP673L spektrumlu lambaları kullanmakta. Mikro yeşillikler, kontrollü bir ortamda (Şekil 5) yaklaşık 80 µmol/m2/s kullanılarak büyütülmekte.

Şekil 5. Holerilla mikro yeşillik üretim ortamı.

GoodLeaf Farm Yapay Işıklandırma ile Mikro filiz ve Mikro yeşillik Üretim Örneği

Guelph'te kapalı bir çiftlik olan GoodLeaf Farms’da 14.000'den fazla LED lamba, yalnızca bitkilerin ihtiyaç duyacağı ışık spektrumunu kullanarak (kırmızı ve mavi) günde 14 ila 20 saat ışık yaymakta. Çiftlikte, çimlenme odası karanlığında belirli bir süre geçirdikten sonra, mikroyeşillikler 45.000 metrekarelik dikey tarım yetiştirme odasına taşınıyor (Şekil 6).

Şekil 6. Yetiştirme odasında hardal mikro yeşillikleri

AGreen Farm Yapay Işıklandırma ile Mikro filiz ve Mikro yeşillik Üretim Örneği

Philadelphia’da kapalı bir hidroponik çiftlik olan AGreen Farms’da, 5000m2’lik alanın 3500m2’si mikro yeşilliklere ayrılmıştır.

Şekil 7. AGreen Farms’da kapalı hidroponik mikro yeşillik çiftliği.

Kaynaklar:

Anonim, 2019, “How to Grow Nutrient-Dense Microgreens with LED Grow Lights” Erişim Tarihi: 12.10.2021 https://www.lumigrow.com/learning-center/how-to/grow-nutrient-dense-microgreens-with-led-grow-lights/
Anonim, 2021, “Lights For Growing Microgreens?” Erişim Tarihi: 12.10.2021 https://www.bootstrapfarmer.com/blogs/microgreens/what-lights-do-i-need-to-grow-microgreens
Kyriacou, Marios C., et al., 2016, "Micro-scale vegetable production and the rise of microgreens." Trends in food science & technology 57: 103-115.
Lafreniere, A., 2020, The Ultimate Guide to Microgreen Lighting, https://planthardware.com/microgreen-lighting/#Microgreen_Lighting_Basics Erişim Tarihi: 17.10.2021
Tüzel, Yüksel, Röportaj, 2021 https://www.trthaber.com/haber/saglik/kendisi-kucuk-faydasi-buyuk-mikro-yesillikler-544052.html Erişim Tarihi: 24.10.2021

Görseller:

Arçelik, 2020, “MicroGarden” https://bit.ly/3mEOAmU
Arçelik, 2020, “MicroGarden” https://bit.ly/3bzNthR Erişim Tarihi: 24.10.2021
Gibson, E., 2017, “IKEA lab Space10 creates pop-up hydroponic farm for growing extra-healthy salads.” https://bit.ly/3w9lu20 Erişim Tarihi: 5.10.2021
Selinger, H., 2019, “Koppert Cress Grows Mad Scientist Microgreens on the East End.” https://bit.ly/3k468at Erişim Tarihi: 5.10.2021
Anonim, 2016, “Holerilla grows tasty microgreens with Valoya LEDs” https://bit.ly/3BATjKJ Erişim Tarihi: 5.10.2021
Edmiston, J., 2021, “Growing up: The next frontier in farming is vertical and it could cut Canada's reliance on imported food”, https://bit.ly/3CHIFmG Erişim Tarihi: 5.10.2021
Anonim, 2020 “How LED Lights Help Grow the Finest Microgreens in Philadelphia”, https://bit.ly/3nPZdml Erişim Tarihi: 5.10.2021