ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ MAYONEZDE MİKROBİYOLOJİK RAF ÖMRÜ. Saliha KOÇAK GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

Transkript

1 ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ MAYONEZDE MİKROBİYOLOJİK RAF ÖMRÜ Saliha KOÇAK GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ANKARA 2006 Her hakkı saklıdır

2 ÖZET Yüksek Lisans Tezi MAYONEZDE MİKROBİYOLOJİK RAF ÖMRÜ Saliha Koçak Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. A. Kadir HALKMAN Bu çalışmanın amacı ayaküstü restoranlarda açıkta ve uygun olmayan ambalajda depolanan mayonezlerde mikrobiyolojik raf ömrünü belirlemektir. Denemelerde endüstriyel olarak üretilmiş 3 farklı kalitedeki mayoneze, Lactobacillus spp., Enterococcus spp., Streptococcus spp., Bacillus spp. ve iki farklı maya türü ile E. coli suşu, 2 farklı konsantrasyonda ilave edilmiş, ayaküstü restoranlarda kullanılan polistren kaplara 10 ar g dağıtılmış ve 4 C, 13 o C, 28 C ve 37 C olmak üzere 4 farklı depolama sıcaklığında inkübasyona bırakılmıştır. Depolamanın yapıldığı sıcaklık dikkate alınarak depolama sürecinde farklı sürelerde açımlar yapılmış ve eklenen mikroorganizma grupları sayılmıştır. Çalışmalarda mikroorganizma eklenmemiş örnekler kontrol olarak kullanılmıştır. Mayonezlerde görünüş ve koku ile duyusal değerlendirme de yapılmıştır. Çalışmalar süresince mikroorganizmanın sadece mayonez ile tarafımızca ilave edilenler olması amacıyla kullanılan ambalaj materyali, Türkiye Atom Enerjisi Kurumu Ankara Nükleer Tarım ve Hayvancılık Araştırma Merkezi Gama Işınlama Tesisinde 60 Co ışınlama kaynağı kullanılarak 10 kgy dozda ışınlanarak sterilize edilmiştir. Araştırma sonuçlarına göre; farklı kalitelerin mayonezin raf ömrü üzerinde önemli bir etkisinin bulunmadığı, 4 ºC da depolanan kontrol örneklerinin raf ömrünün 17 gün ve mikroorganizma inoküle edilenlerde gün, 13 ºC da depolanan kontrol örneklerinin raf ömrünün 9 gün ve mikroorganizma inoküle edilenlerde 8-9 gün, 28 ºC da depolanan kontrol örneklerinin raf ömrünün 5-6 gün ve mikroorganizma inoküle edilenlerde de 5-6 gün, 37 ºC da depolanan kontrol örneklerinin raf ömrünün 5 gün, mikroorganizma inoküle edilenlerde 4-5 gün olduğu belirlenmiştir. Bu çalışmada elde edilen somut bulgu; küçük ambalajlara dağıtılarak depolanan mayonezde raf ömrünü belirleyen faktörün mikrobiyolojik değil, kimyasal bozulma olduğudur. Büyük ambalajdaki mayonezlerin ekonomik nedenlerle ayaküstü restoranlarda oksijen geçirebilen küçük ambalajlara dağıtılarak servise sunulması, olası ekonomik kayıpların yanında mikrobiyolojik açıdan her zaman potansiyel risktir. 2006, 59 sayfa Anahtar Kelimeler: Mayonez, raf ömrü, depolama, mikrobiyolojik bozulma, ambalaj i

3 ABSTRACT Master Thesis MICROBIOLOGICAL SHELF LIFE OF MAYONNAISE Saliha Koçak Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Food Engineering Supervisor: Prof. Dr. A. Kadir HALKMAN The aim of this study was to determine the microbiological shelf-life of mayonnaise that stored in fast-food restaurants as opened and in inconvenient package. During the experiments Lactobacillus spp., Enterococcus spp., Streptococcus spp., Bacillus spp., two different yeast strains and an E. coli strain were added into three different quality mayonnaise samples which produced industrially, at two different inoculation levels. Then, the samples were distributed into polystyrene containers used in fast-food restaurants; sample size was adjusted as 10 g for each container and all of the samples were incubated at four different storage temperatures (4 C, 13 o C, 28 C and 37 C). During the storage period, samples were analyzed at different time periods taking into account the storage temperatures and the inoculated microorganisms were enumerated. The un-inoculated mayonnaise samples were used as controls. Additionally, sensorial evaluation of the samples was performed. Packaging materials were sterilized with irradiation at 10 kgy in Gamma Irradiation Institution of Turkish Atomic Energy Commission Ankara Nuclear, Agriculture and Stockbreeding Research Center using 60 Co irradiation source to avoid any contamination from packaging material. According to the results of the study, it has been determined that different qualities have no significant effect on the shelf life of mayonnaise; the shelf life of the microorganism inoculated samples stored at 4 ºC is 13 days, while the shelf life of the control samples of the same storage temperature is 17 days; the shelf life of the microorganism inoculated samples stored at 13 ºC is 8 days, while the shelf life of the control samples of the same storage temperature is 9 days; the shelf life of the microorganism inoculated samples stored at 28 ºC is 5 days, while the shelf life of the control samples of the same storage temperature is 6 days and the shelf life of the microorganism inoculated samples stored at 37 ºC is 5 days, while the shelf life of the control samples of the same storage temperature is 6 days. The concrete finding obtained in this study was the factor that determines the shelf-life of mayonnaise, which stored in small packages distributing from larger packages, is not the microbiological but chemical spoilage. As a conclusion, to serve mayonnaise in small packages those have oxygen permeability distributing from larger packages due to economical reasons is a potential microbiological risk besides possible economical loss. 2006, 59 pages Key Words: Mayonnaise, shelf-life, storage, microbiological spoilage, package ii

4 TEŞEKKÜR Tez çalışmam sırasında bilimsel destek veren Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü nden danışman hocam Sayın Prof. Dr. A. Kadir HALKMAN a, bu süreçte her türlü ilgisini, desteğini ve yardımlarını benden esirgemeyen değerli hocam Sayın Prof. Dr. Kamuran AYHAN a ve değerli öğrencilerine, varlığı ile desteğini hep yanımda hissettiğim sevgili arkadaşım Zeynep KILIÇKAYA ya, mikrobiyoloji biriminde çalışan tüm çalışma arkadaşlarıma ve laborant Mustafa GAYRETLİ ye, sevgisi ve gülen gözleriyle daima yanımda olan değerli arkadaşım Selçuk AVAN a ve maddi manevi her türlü destekleri ve sabırları için güzel aileme sonsuz teşekkürlerimi sunarım. Saliha KOÇAK Ankara, Temmuz 2006 iii

5 İÇİNDEKİLER ÖZET...i ABSTRACT...ii TEŞEKKÜR...iii ŞEKİLLER DİZİNİ...vi ÇİZELGELER DİZİNİ...vii 1. GİRİŞ KAYNAK ÖZETLERİ Gıdaların Raf Ömrü Stabilitesini Etkileyen Faktörler Sıcaklığın etkisi Su aktivitesinin etkisi Oksijenin etkisi Işığın etkisi Raf Ömrünün Belirlenmesi Raf Ömrü Araştırmalarında Kullanılan Yöntemler Matematiksel-istatistiksel yöntemler Tahmin yöntemleri Mayonezle İlgili Önemli Özellikler ve Tanımlar Mayonez üretiminde kullanılan hammaddeler Standartlarda mayonez Mayonez Üretimi Mayonezin Mikrobiyolojisi Mayonezde Bozulma Yapan Organizmalar Mayalar Lactobacillus spp Bacillus spp Küfler Mayonezdeki Patojen Bakteriler Salmonella spp Staphylococcus aureus Listeria monocytogenes E. coli O157:H Diğer patojenler Mayonezin Koruyucu Faktörleri Mikrobiyolojik Raf Ömrünün Belirlenmesi MATERYAL VE YÖNTEM Materyal Mayonez Mayoneze ilave edilen mikroorganizmalar Ambalaj materyali Besiyerleri ve seyreltme sıvıları Yöntem Bozuk mayonez örneklerinden mikroorganizma izolasyonu Mayonez örneklerine mikroorganizma inokülasyonu ve deneme planı Örneklerin analize hazırlanması Toplam mezofilik aerobik bakteri (TMAB) sayımı Lactobacillus spp. sayımı Koliform grup bakteriler ve E. coli sayımı Maya ve küf sayımı...44 iv

6 3.2.8 Duyusal değerlendirme ARAŞTIRMA BULGULARI Mayonez Örneklerinin ph Ölçümleri Duyusal Analiz Sonuçları Mikrobiyolojik Analiz Sonuçlar o C da depolanan mayonez örneklerine ait sayım sonuçları C da depolanan mayonez örneklerine ait sayım sonuçları C da depolanan mayonez örneklerine ait sayım sonuçları C da depolanan mayonez örneklerine ait sayım sonuçları TARTIŞMA Mayonezde Duyusal Raf Ömrü Mayonezde Mikrobiyolojik Raf Ömrü E. coli Laktik asit bakterileri Toplam mezofil aerob bakteri Maya SONUÇ...59 KAYNAKLAR...61 ÖZGEÇMİŞ...65 v

7 ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 2.1 Arrhenius doğrusu... 4 Şekil 2.2 Su aktivitesi ve sıcaklığın reaksiyon hızına etkileri...5 Şekil 2.3 Raf ömrü eğrisi...7 Şekil 2.4 Mayonez üretiminde proses akışı...14 Şekil 4.1 E. coli nin 4 o C da gelişimi...36 vi

8 ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge 2.1 Gıdalarda bozulmaya yol açan bazı reaksiyonların aktivasyon enerjileri...5 Çizelge 2.2 Farklı sıcaklık ve Q 10 değerleri için raf ömrü süreleri...8 Çizelge 2.3 Mayonezin çiğ materyallerinde mikroorganizma sayıları...14 Çizelge 2.4 Yumurtada bozulma yapan organizmalar 15 Çizelge 2.4 Yumurtada bozulma yapan organizmalar 15 Çizelge 2.5 Laboratuvar ortamında gıda kaynaklı patojenler üzerinde inhibe edici ve öldürücü ph limitleri.25 Çizelge o C da depolanan mayonezlerde mikroorganizma sayısı...35 Çizelge o C da depolanan mayonezlerde mikroorganizma sayısı...37 Çizelge o C da depolanan mayonezlerde mikroorganizma sayısı Çizelge o C da depolanan mayonezlerde mikroorganizma sayısı...39 Çizelge 5.1 Mayonezde duyusal özelliklere bağlı bozulma sınırı...41 Çizelge 5.2 Mayonezlerin başlangıç mikroorganizma yükü..42 vii

9 1. GİRİŞ Ülkemizde yaygın olarak üretilmeyen ve genelde tanınmayan mayonez, çeşitli gıdalara aroma ve tadı geliştirmek amacıyla ilave edilen bir preparattır. Türkiye de 4-6 milyon ton/yıl mayonez üretildiği tahmin edilmektedir. Bunların kalite gruplarına göre sınıflandırılması ise bilinmemektedir. Pazarlama aşamasında depolama konusundaki yetersizlik ve bilgisizlik nedeniyle fiziksel ve/veya kimyasal bozulmalar dışında en önemli bozulmanın mikrobiyolojik açıdan olduğu bilinmektedir. Günümüz gıda sanayisi büyük gelişmeler göstermiş ve üretim kapasitesini dev boyutlara ulaştırmıştır. Üretimdeki bu artış, üretilen gıda maddelerinin hemen satılması ve tüketilmesi olanaksız olduğundan raf ömrü kavramını ortaya çıkarmıştır (Gökmen ve Öztan 1995). Raf ömrü ambalajlı bir ürünün, önerilen koşullarda kalite özellikleri önemli bir değişikliğe uğramadan, sağlığa zarar vermeyecek bir biçimde tüketiciye iletilebilmesi için geçmesi öngörülen teknolojik, fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik dayanım süresidir (Gökmen ve Öztan 1995). Başka bir tanımla, gıdanın gerekli koşullarda saklandığında istenen duyusal, kimyasal, mikrobiyolojik ve besin değeri özelliklerinin korunabildiği zaman sürecidir. Bu süreç içersinde gıdanın hem güvenlik hem de kalite kriterlerini taşıması gerekir. Paketlenmiş gıdalar bozulabilirliklerine göre çabuk bozulabilen, bozulabilen ve uzun ömürlü olarak sınıflandırılırlar. Çabuk bozulabilen gıdalarda daha çok mikrobiyel bozulmalar görülürken, bozulabilen ve uzun ömürlü gıdalarda kimyasal ve fiziksel bozulmalar da görülür. Çabuk bozulabilen gıdalar 60 gün içersinde önemli derecede bozulabilen, besin değerini ve tüketilebilirliğini kaybeden gıdalardır. Bozulabilen gıdalarda bu süreç 60 gün-6 aya arasında değişirken uzun ömürlü gıdalarda 6 aydan daha uzundur (Labuza and Szybist 1999). Kolayca bozulmaya eğilimli olan gıda maddeleri için raf ömrü büyük önem taşımaktadır. Bozulma etmeni olarak ortamda bulunan oksijen, su, ışık, ortam sıcaklığı, enzimler ve mikroorganizmalar sayılabilir. Gıdaların raf ömürlerini artırmak için 1

10 uygulanan temel işlemlerin tümü, bozulmaya neden olan etmenleri sınırlamaya veya tamamen ortadan kaldırmaya yöneliktir. Gıdanın üretiminde kullanılan hammaddeler, formülasyonda kullanılan katkı maddeleri, su aktivitesi, ph, oksijene maruz kalması ve oksidasyon-redüksiyon potansiyeli gıdanın dayanıklılığını etkiler. Bunun yanında işleme, paketleme ve depolama koşulları da raf ömrüne etki eder. Gıdaların dayanıklılığı öncelikle ph ve su aktivitesi değerlerine göre ısıl ve fiziksel işlemlerle artırılır. Paketlemede azot ve karbondioksit gibi gazlar kullanılarak atmosferin modifiye edilmesi, vakum ambalajlama teknikleri de raf ömrünü uzatmak için kullanılan yöntemler arasındadır. Bu amaçla kullanılan fiziksel ve kimyasal yöntemler tek başına kullanıldığı gibi aynı türde ya da iki türden birkaç yöntem bir arada veya ardışık olarak kullanılmaktadır (Gökmen ve Öztan 1995). Depolama sırasında ortam bağıl nemi, sıcaklık ve ışık raf ömrünü etkileyen önemli faktörlerdir. Depolama koşulları bozulma reaksiyonlarının hızını belirler (Kılıç 2002). Gıdalarda kalitenin oluşumunu sübjektif ve objektif faktörler etkilemektedir. Sübjektif faktörler kalite, fiyat, asgari niteliklere sahip olma, yararlılık derecesi, firmaya güvenilirlilik gibi göreceli kriterlere dayanmaktadır. Gıdaların objektif kalitesini belirleyen temel öğeler kimyasal kompozisyon, fiziksel özellikler, biyokimyasal ve morfolojik yapı ve mikrobiyolojik kompozisyondur. Bunlardan başka duyusal özellikler, beslenme değeri, hijyenik kalite ve teknolojik özellikler gibi gizli kaliteyi belirleyen kriterler de dikkate alınmaktadır. Başta hammadde olmak üzere sıcaklık, ph, toplam mikroorganizma yükü, su aktivitesi, oksijen ve ışık gibi faktörler kaliteyi bozmakta, gıdaların raf ömrünü etkilemektedir (Gökmen ve Öztan 1995). Mayonez, özellikle ayaküstü restoranlar için tek kullanımlık olarak ambalajlanabildiği gibi ev tipi ya da büyük ambalajlarda da pazarlanabilmektedir. Büyük ambalajda olan mayonezler özellikle ayaküstü restoranlar tarafından tercih edilmekte, ekonomik olması sebebiyle buralarda daha küçük ambalajlara bölünerek depolanmakta ve servise sunulmaktadır. Bu işlemin, kontaminasyona açık olması yanında, kimyasal değişimlere uğrama açısından da riskli olduğu bilinmektedir. 2

11 Sanayinin verilerine göre mayonezde raf ömrü öncelikle mikrobiyolojik bozulmalarla sınırlanmaktadır. Buna karşı, küçük ambalajlara bölünerek tüketime sunum sırasında kimyasal bozulmaların mikrobiyolojik bozulmaların önüne geçtiği de belirtilmektedir. Bu çalışmanın amacı, büyük ambalajlarda endüstriyel olarak üretilen, ancak daha sonra küçük ambalajlara dağıtılarak tüketiciye sunulan mayonezde mikrobiyolojik açıdan raf ömrünün belirlenmesidir. Standart endüstriyel üretimde, mayonezlerde raf ömrü açısından kayda değer bir sorun belirtilememektedir. Asıl problem, bu ambalajların daha küçük ambalajlara bölünmesi sırasında ortaya çıkmaktadır. Çalışmada, endüstriyel olarak büyük ambalajda üretilmiş mayonezin, bu koşullar altındaki raf ömrünün belirlenmesi için 3 farklı kalitede mayoneze, bozulmuş mayonezlerden izole edilmiş mikroorganizmalar ilave edilmiş ve farklı depolama sıcaklıklarında mikrobiyolojik ve duyusal analizler yapılmıştır. 3

12 2. KAYNAK ÖZETLERİ 2.1 Gıdaların Raf Ömrü Stabilitesini Etkileyen Faktörler Gıdaların raf ömrü, proses öncesi ve depolama sırasındaki durumları yanında (sıcaklık, bağıl nem, oksijen, ışık) proses sırasındaki renk, tat ve koku, tekstür değişimleri ile besin değerindeki kayıplara da bağlıdır. Gıdalardaki kalite kayıplarını ifade eden eşitlik; R = -dca/dt = f(eı; Eј) = k.c n A olarak verilmektedir (Saguy and Karel 1980). Burada; R CA T Eı k n : Reaksiyon hızı, mol/dakika, : Gıdanın yapısındaki A maddesinin konsantrasyonu, mol, : Zaman, dakika, : Bileşimsel faktörler (j= 1, 2, 3,...,m), : Reaksiyon hız sabiti, 1/dakika, : Reaksiyon derecesi olarak kullanılmıştır. Gıdaların raf ömrünü belirleyen çevresel faktörler sıcaklık, bağıl nem, ışık şiddeti ve oksijen kısmi basıncı, bileşimsel faktörler ise ph, su aktivitesi, oksidasyon-redüksiyon potansiyeli ve mikrobiyel yük olarak sıralanabilir Sıcaklığın etkisi Bozulmaya neden olan birçok kimyasal ve biyokimyasal reaksiyon sıcaklığa bağımlıdır. Sıcaklık mikrobiyel üreme ve aktivite, enzimatik parçalanma, oksidasyon ve biyolojik olmayan diğer bazı reaksiyonları da katalizleyerek önemli kalite kayıplarına neden olur. Sıcaklık arttıkça zamana bağlı kalite kayıpları da artmaktadır. Buna karşılık depolama sıcaklığının düşürülmesi ürünün dayanma süresini uzatmaktadır. Kimyasal reaksiyonların sıcaklığa bağımlılığı Arrhenius tarafından termodinamik açıdan incelenmiştir. Buna göre reaksiyon hız sabiti; 4

13 k = kоe -Ea/RT olarak ifade edilmektedir. Burada; k : Reaksiyon hız sabiti, 1/dakika, k 0 : Sıcaklıktan bağımsız hız sabiti, E a : Aktivasyon enerjisi, kal/mol, R : Gaz sabiti, kal/mol. o K, T : Mutlak sıcaklık, o K, olarak kullanılmıştır. Eşitlikten de görüldüğü gibi In k ya karşı 1/T grafiği bir doğrudur ve bu doğrunun elde edilebilmesi için en az iki ya da üç yüksek sıcaklıkta reaksiyon hız sabiti deneysel olarak belirlenir ve elde edilen eğri daha düşük sıcaklıklara ekstrapole edilir (Şekil 2.1) (Gökmen ve Öztan 1995). Su aktivitesi, katı madde konsantrasyonu, ph gibi parametrelerin aktivasyon enerjisini etkilemesi Arrhenius modelinin en büyük sınırlayıcısıdır. Bu nedenle öncelikle aktivasyon enerjisi üzerine etki eden faktörler belirlenmelidir. Çizelge 2.1 de gıdalarda sık rastlanan bazı reaksiyonların aktivasyon enerjileri verilmektedir. In k Eğim= -Ea/RT 1/T Şekil 2.1 Arrhenius doğrusu (Saguy and Karel 1980, Labuza 1980) 5

14 Çizelge 2.1 Gıdalarda bozulmaya yol açan bazı reaksiyonların aktivasyon enerjileri (Gökmen ve Öztan 1995) Reaksiyon tipi Aktivasyon enerjisi (kkal/mol) Enzim reaksiyonu Vejetatif hücre inaktivasyonu Enzim inaktivasyonu Tat-koku değişimleri Lipit oksidasyonu Su aktivitesinin etkisi Gıda maddelerinin ana bileşenlerinden olan su, bozulma hızını kontrol eden önemli bir faktördür. Su aktivitesi 0,7-1,0 aralığında mikrobiyel bozulmalar gözlenmektedir. Genel olarak su aktivitesi 0,3 dolaylarında her türlü bozulma reaksiyonunun hızları çok düşüktür. Mikroorganizma faaliyetleri kritik bir su aktivitesi düzeyi ile korele edilebilir (Saguy and Karel 1980, Rockland and Nishi 1980, Labuza 1980). Gıdanın yapısındaki suyun dondurularak bağlanması su aktivitesini düşürür ve böylece gıdanın raf ömrü artar. Düşük sıcaklıklarda su aktivitesinin azalması reaksiyon hızını yavaşlatıcı bir etki yapmaktadır (Şekil 2.2). Reaksiyon Hızı T3 < T2 < T T T2 T3 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Su aktivitesi Şekil 2.2 Su aktivitesi ve sıcaklığın reaksiyon hızına etkileri (Labuza 1980) 6

15 2.1.3 Oksijenin etkisi Oksijenin neden olduğu reaksiyonlar arasında mikrobiyolojik bozulmalar da bulunur. Sıcaklık ve su aktivitesi oksijenin neden olduğu reaksiyonları etkilemektedir. Oksijenin neden olduğu olumsuzluklar vakum altında veya inert gaz atmosferinde depolama veya paketleme ile sınırlandırılabilir (Gill and Harrison 1989, Madden 1989) Işığın etkisi Işık oksidasyon reaksiyonları için gerekli olan enerjiyi sağlamaktadır. Gıdaların taşınması, depolanması ve satışa sunumu sırasında aydınlatma ve tanıtma amacıyla kullanılan ışık kaynağı ve ışık şiddeti önemlidir. Özellikle depolarda gereğinden fazla ışıktan kaçınılmalıdır (Gökmen ve Öztan 1995). 2.2 Raf Ömrünün Belirlenmesi Raf ömrünün tayininde mikrobiyolojik parametrelerden, gıdalardaki kimyasal ve fiziksel değişimlerden ya da duyusal testlerden yaralanılır. Gıdaların bozulma nedenleri proses ya da depolama sırasındaki fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik değişimler olarak belirtilebilir. Fiziksel değişimler, gıdanın işlenmesi sırasında kötü muamele sonucunda meydana gelebilir. Kimyasal değişimler, yüksek derecede sıcaklığa ve sıcaklıktaki artmaya bağlı olarak enzimatik faaliyetler sonucu meydana gelebilir (Donnelly 2002). Mikrobiyolojik değişimler ise büyük oranda hammaddeye, ilave edilen katkı maddeleri ile proses ve depolama koşullarına bağlı olarak oluşabilir. Raf ömrünün belirlenmesinde farklı gıdalar için farklı yöntemler geliştirilmiştir. Kinetik bir modelin kurulmasında ilk ve en önemli adım incelenen gıda maddesi veya formülasyonu için bozulmaya neden olan asıl reaksiyonun belirlenmesidir. Reaksiyon belirlenip teori oluşturulduktan sonra matematiksel sembollerle yazılır ve değişkenler 7

16 arasında fonksiyonel ilişkiler kurulur. Modelin geçerliliği deneysel verilerle desteklenmelidir (Saguy and Karel 1980, Lenz and Lund 1980). Bir gıda maddesinin raf ömrünün belirlenebilmesi için yapılması gereken işlemler sırasıyla şöyledir: A. Çalışılan formülasyon ve proses için kaliteye etki eden parametreler ve mikrobiyolojik kriterler belirlenir. B. Hammadde ve katkı maddeleri göz önünde bulundurularak kalite kaybını en çok etkileyen kimyasal reaksiyon mekanizması saptanır C. Kullanılacak ambalaj materyali seçilir. D. Ürünün depolama sıcaklıkları belirlenir. Bunun için en az iki ayrı sıcaklık seçilmelidir. E. Raf ömrü eğrisi ve dağıtım sıcaklığındaki raf ömrüne göre belirlenen test sıcaklığında ürünün ne kadar süre tutulması gerektiği belirlenir. F. Seçilen her test sıcaklığı için hangi analizlerin ne sıklıkla yapılacağı saptanır. G. Elde edilen deneysel veriler grafiksel olarak incelenir. Her depolama koşulu için reaksiyon hız sabiti (k) ve raf ömrü (Qs) belirlenir ve bundan yararlanılarak dağıtım ve pazarlama koşullarında ürün raf ömrü hesaplanabilir. Eğer inceleme dar bir sıcaklık aralığında yapılıyorsa (< ±20 o C) raf ömrünün logaritması ile sıcaklık arasında doğrusal bir ilişki vardır (Şekil 2.3). Bu durum şu eşitlikle ifade edilir: Qs = Qo.e -InQ10.T/10 Bu eşitlikte; Qs Q 0 Q10 : T o C daki raf ömrü, : 0 o C daki raf ömrü, : Sıcaklık katsayısı, 8

17 olarak kullanılmıştır (Labuza 1980). Raf ömrü (log Qs) Eğim = -In Q 10 /10 T ( o C) Şekil 2.3 Raf ömrü eğrisi (Labuza 1980) Şekil 2.3 te verilen doğrunun eğiminden sıcaklık katsayısı (Q 10 ) elde edilir. Q 10 sıcaklıktaki ± 10 o C lık değişimin raf ömrüne etkisini gösterir ve: Q 10 = [T o C daki raf ömrü] / [(T+10) o C daki raf ömrü] olarak ifade edilir (Gökmen ve Öztan 1995). Q 10 azaldıkça gıdanın sıcaklık değişimlerine duyarlılığı artmakta ve raf ömrü kısalmaktadır. Çizelge 2.2 de farklı sıcaklık ve Q 10 değerleri için raf ömrü süreleri verilmektedir. Çizelge 2.2 Farklı sıcaklık ve Q 10 değerleri için raf ömrü süreleri (Labuza 1980) Sıcaklık 2 2, Raf Ömrü (gün) , ,3 54 2,5x52 48x52 Q 10 9

18 Raf ömrü belirleme çalışmalarında temel olarak üzerinde çalışılan, gıda maddesinin kimyasal ve fiziksel yapısının göz önünde bulundurulmasıdır. Gıdaların etiket bilgilerinde raf ömrü, dayanma süresi 3 aydan daha kısa olan gıdalarda gün ve ay, 3-18 ay arasında olanlarda ay ve yıl ve 18 aydan fazla olan gıdalarda yıl olarak belirtilmelidir. Mikrobiyolojik yönden çabuk bozulabilecek gıda maddeleri için " e kadar tüketilmelidir" ibaresi kullanılmalıdır. Raf ömrü çeşitli ifadelerle belirtilebilmektedir, ülkemizde "Son kullanma tarihi" sıklıkla kullanılmaktadır. Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri nde çabuk bozulabilen gıdalar için "Sell by" (Satış tarihi) ve "Use by" (Son kullanma tarihi), uzun ömürlü gıdalar için "Best before" ya da Best if used by (... den önce en iyi) ifadeleri kullanılmaktadır. Raf ömrü belirlenirken gıda güvenliği ve kalitesi birlikte göz önünde bulundurulmalıdır. Gıdanın üretiminde hammaddeden başlayarak depolamaya kadar geçen süreç dayanıklılığı ve raf ömrünü belirlediğinden, üreticilerin üretimin her aşamasında sorunların çözümüne değil önlenmesine yönelik bir yaklaşım içinde bulunmaları gerekmektedir (Kılıç 2002). 10

19 2.3 Raf Ömrü Araştırmalarında Kullanılan Yöntemler Matematiksel-istatistiksel yöntemler Bu yöntem, aynı gıdanın farklı ya da aynı ambalajda farklı depolama koşullarında zamanın bir fonksiyonu olarak, tipik özelliklerindeki değişimlerin belirlenmesine yöneliktir. Bu özelliklere "kalite ölçütü" denir. Seçilen kalite ölçütü sayısı 1 den fazla olabilir. Zamana karşı değişimin tipini ve boyutunu belirlemek için bağımsız değişken olarak depolama süresi ile kalite ölçütleri arasındaki ilişkiler araştırılmaktadır. Yöntem kabaca aşağıdaki adımlardan oluşmaktadır: -Örneklerin hazırlanması -Depolama sıcaklıklarının belirlenmesi ve örneklerin bu depolara yerleştirilmesi -Kalite değişim ölçütlerinin belirlenmesi ve analiz yönteminin seçilmesi -Zamana bağlı analiz aralıklarının belirlenmesi (Beklenen raf ömrüne göre değişebilmektedir.) -0. günden başlanarak örneklerin belirlenen aralıklarla analiz edilmesi -Belirlenen her bir özellik için ortalama ve varyansların hesaplanması -Kritik özelliklerin varyans analizi ile belirlenmesi (Genel varsayım, en hızlı değişen özelliğin kalite değişimini en hızlı yansıttığıdır.) -Kritik özellikler için kabul edilebilir limitlerin belirlenmesi (Belirlemede gıda kodeksindeki kısıtlamalar, literatürdeki bilgiler ve genel eğilimlerden yararlanılır). -Değişimin hangi modele uyduğunun saptanması (Bu amaçla her bir özellik için elde edilen veriler seçilen modellere yerleştirilir ve korelasyon katsayısı en yüksek olan model en doğru-uygun model olarak seçilir.) 11

20 -Bozulma süresinin raf ömrünün kritik özelliklerin limitleri ile uygun bulunan bağıntıdan hesaplanması -Raf ömrü eğrilerinin çizilmesi Bu yöntem zaman alıcı ve zahmetlidir, buna karşılık en duyarlı sonuçların alındığı yöntemdir. Gıdaların raf ömrü ± % 10 dan daha düşük bir sapma ile belirlenebilmektedir Tahmin yöntemleri Bu yöntemler ile daha çabuk sonuç alınabilmektedir. Hızlı yöntem: Bu yöntemin uygulanabilmesi için öncelikle tahmin edilmesi gereken şey, söz konusu gıdanın raf ömrünü kısıtlayan bozulma tipleridir. Bunun için literatür bilgilerinden benzer gıdalarla ilgili bulgulardan, hammaddeye ilişkin verilerden ve en önemlisi tüketici şikayetlerinden faydalanılır. Bu yöntemde gıda Arrhenius bağıntısı veya Q 10 yaklaşımı kullanılarak daha yüksek sıcaklıklarda depolanıp kalite değişimi izlenmekte ve gıdanın depolanacağı daha düşük gerçek sıcaklıkta raf ömrü tahmin edilmektedir. Hızlı yöntem çabuk sonuç vermesi açısından yararlıdır, ancak karmaşık sistemlerde kullanılması uygun değildir. Elde edilen bulgular yalnızca yol göstericidir. Hataların minimuma indirilmesi için, bozulma tipinin doğru seçilmesi, daha fazla depolama koşulunun denenmesi ve duyarlı analiz yöntemlerinin seçilmesi yeterlidir. Çabuk ve ucuz olduğu için yol gösterici olması açısından hızlı yöntemle raf ömrü belirlemesi çok yaygın olarak kullanılır. Simülasyon modeli: Bu model raf ömrüne daha çok ambalajlama açısından yaklaşmaktadır. Bu amaçla gıda-ambalaj-çevre üçlüsünden oluşan toplam sistem dikkate alınmaktadır. Ambalaj materyalinin geçirgenliği sistemin bir parçası olarak değerlendirilmekte ve kabul edilebilir hata sınırları içersinde pratik sonuçlara 12

21 ulaşılabilmektedir. Bu yöntem sayesinde, belirli bir ambalajdaki gıdanın raf ömrü tahmin edilebilir (Ekşi 2004). 2.4 Mayonezle İlgili Önemli Özellikler ve Tanımlar Ülkemizde yaygın olarak üretilmeyen ve genelde tanınmayan mayonez, çeşitli gıdalara aroma ve tadı geliştirmek amacıyla ilave edilen bir preparattır. Mayonezin kalitesi üretiminde kullanılan yumurta, sıvı bitkisel yağ ve diğer bazı katkı maddeleri ile yakından ilişkilidir. İyi bir mayonez, yarı sıvı emülsiyon niteliği taşıyan bir yapıda olup, yemeklik bitkisel sıvı yağ, yumurta ve yumurta sarısı, sirke veya limon suyu, şeker veya glikoz şurubu gibi maddelerle çeşitli baharattan oluşur. Mayonez kolloidal yapıda bir ürün olup, sıvı bitkisel yağ ve sudan oluşan stabil bir emülsiyondur. İçerisinde emülgatör olarak nitelendirilen herhangi bir kolloid içerirler. Bu kolloid madde genellikle yumurtanın proteinidir. Jelatin, un, nişasta, süt ve bitkisel zamklar ve diğer kolloid maddeler, stabiliteyi artırarak fazların birbirinden ayrılmasını önlerler Mayonez üretiminde kullanılan hammaddeler Yumurta: Mayonez üretiminde genellikle yumurtanın sarısı kullanılmakla beraber bazen akı ve sarısı birlikte kullanılmaktadır. Yumurta sarısı yapısındaki "lutein" renk maddesi nedeniyle ve ayrıca mayoneze krem benzeri bir tekstür sağladığından dolayı mayonez üretiminde geniş ölçüde kullanılmaktadır. Bu amaçla kullanılacak yumurta sarısının koyu sarı renkli olması istenir. Yumurta akı rengin açılmasına neden olduğu gibi, yapısında albümin miktarının fazla olması nedeniyle stabil bir emülsiyon sağlanmasına olanak vermez. Üretimde ayrıca dondurulmuş veya kurutulmuş yumurta sarısı da kullanılmaktadır. Sıvı bitkisel yağ: Mayonez üretiminde yaygın olarak pamuk ve mısır yağları kullanılmaktadır. Kullanılan yağın acımamış olması, serbest yağ asitleri miktarının 13

22 mümkün olduğunca düşük olması istenir. Üretimde zeytinyağı da kullanılabilir, ancak pahalı olmasından dolayı tercih edilmez. Laktik asit: Mayonez üretiminde bazen laktik asit de kullanılabilir. Bu amaç için %80 lik laktik asit preparatlarından yararlanılır. Sirke: Mayonez üretiminde damıtılmış sirke veya doğrudan açık renkli sirke kullanılmalıdır. Sirke ürünün ph değerini düşürdüğü gibi, istenilen tadın oluşması için de gereklidir. Şeker ve tuz: Mayonez ve benzeri ürünlerin yapımında saf kristal şeker kullanılmalıdır. Kullanılacak tuzun da saf ve temiz olması gerekir. İnce kristalli tuz daha iyi eridiğinden stabil bir ürün oluşmasına yardım eder. Kıvam verici maddeler: Mayonez üretiminde uygun kıvamı sağlamak üzere kitre zamkı, arap zamkı, bitkisel kökenli zamklar veya jelatin ve nişasta kullanılır. Az miktarda kullanılan jelatin üründe iyi bir stabilizasyon sağlar, ancak jelatin kullanıldığında çevre sıcaklığının etkisi ile mayonezin kıvamında değişimler ortaya çıkabilir. Uygun oranlarda sıvı yağ, yumurta, sirke ve benzeri maddeler kullanılıyorsa, çoğu zaman kıvam verici maddelerin kullanılmasına gerek kalmayabilir. Renk maddeleri: Mayonezde renk maddesi olarak tartrazin ve yumurta sarısı boyası kullanılır. Baharat ve aroma maddeleri: Bu ürünlerin yapımında yaygın olarak kullanılan baharat hardaldır. Hardal ürüne sarımsı bir renk ile kendine özgü bir tat vermektedir. Ancak tek başına yeterli düzeyde baharat lezzetini sağlayamayacağından, ilaveten toz halde açık renkli karabiber ve kırmızı biber de kullanılır. Baharat, mayonez yapımında önemli bir mikroorganizma bulaşma kaynağıdır. Hem bu açıdan, hem de baharatın 14

23 ürünün rengini bozması sebebiyle, son yıllarda daha çok baharat ekstreleri kullanılmaktadır (Cemeroğlu ve Acar 1986) Standartlarda mayonez FDA ya göre mayonez Amerika Birleşik Devletleri nde ticari olarak üretilen ürün olarak tarif edilir ve şöyle tanımlanır; yenebilir bitkisel yağ, sirke, limon suyu ve/veya misket limon suyu, yumurta sarısı katkılarını içeren bununla beraber tuz, tatlandırıcı, hardal, paprika, diğer baharat türleri ve monosodyum glutamat içerebilen yarı katı bir emülsiyondur. Son ürün kaymağımsı donuk sarı bir görüntü ile hafif bir aromaya sahiptir. Bitkisel yağ içeriği en az %65 olmalıdır. ph aralığı 3,6-4,0 arasındadır, hakim asit olan asetik asidin toplam üründeki oranı % 0,29-0,5 civarındadır. Sulu faz %9,0-11 tuz ve % 7,0-10 şeker içerir (Smittle 1977). "The Codex Alimentarius Regional European Standard" için mayonez; emülsifiye edilen yenebilir bitkisel yağlar tarafından oluşturulan, sulu fazı sirke ve yumurta ile stabilize edilen suda yağ emülsiyonundan ibaret olan çeşni veren sos olarak tanımlanır (FAO/WHO 1989). Bu kodeks isteğe bağlı olarak yumurta beyazı, yumurta ürünleri, şeker, tuz, çeşniler, otlar, baharatlar, hardal ve süt ürünlerinin kullanımını kabul eder. Asitlikte etkili olan şey asetik, sitrik, laktik, malik ve tartarik asidin ve tuzun kullanımına izin verilmesidir. İlaveten stabilizerlere, antioksidanlara, renk maddelerine, aroma vericilere (monosodyum glutamat), benzoik asit ve sorbik aside izin verir. Bu kodekse göre mayonezin toplam yağ içeriği (yağ ve yumurta sarısından gelen) % 78,5 (m/m) olmalı ve teknik olarak yumurta sarısı içeriği % 6 dan az olmamalıdır. Sulu faz % 9,0-12 tuz ve % 7,0-10 şeker içermelidir (Regional European Standard, Codex Stan 168). Türk Standartları (TS 9777) mayonez standardına göre bitkisel sıvı yağ, yumurta ve/veya yumurta ürünleri, asitliği düzenleyiciler, diğer katkı maddeleri ve çeşni maddelerinin bir veya birkaçı ve/veya gerektiğinde içme suyu ilavesi ile tekniğine uygun olarak hazırlanan emülsiyon halinde kıvamlı bir mamuldür. Bitkisel sıvı yağ 15

24 olarak zeytin yağı, pamuk yağı, mısırözü yağı, ayçiçeği yağı ve diğer yemeklik bitkisel yağlardan bir veya birkaçının karışımı kullanılabilir. Yumurta ve ürünleri olarak yumurta ve bundan elde edilen yumurta sarısı, yumurta tozu, dondurulmuş yumurta ve yumurta salamurası kullanılabilir. Asitlendiriciler, asitlendirici ve aroma verici olarak kullanılan sirke, sitrik asit, limon suyu (limon suyu konsantresi, dondurulmuş veya kurutulmuş limon suyu), laktik asit ve asetik asittir. Çeşni maddeleri mayoneze gerektiğinde katılabilen yemeklik tuz, beyaz şeker, invert şeker, glukoz, hardal, meyvesebze ve baharat ekstreleri ile süt mamulleridir. Bu standarda göre toplam yağ içeriği en az % 75 (m/m), yumurta sarısı içeriği en az %6 (m/m) olmalıdır, ph değeri ise en çok 4 olmalıdır. Korucu olarak kullanılan sodyum benzoat ve potasyum sorbat yumurta sarısına ilave edilir (Anonim 1992). Mayonezin orijini tam olarak bilinmemekle beraber 1756 da Duc de Richelieu nun aşçısı tarafından bulunduğu iddia edilmektedir. Diğer taraftan ünlü Fransız şefi Carema, mayonezin orjininin hünerle yapmak anlamına gelen "manier" kelimesinden geldiğini iddia etmiştir (Smittle 1977). Mayonezin ph sı Avrupa da tipik olarak 3,0-4,2 arasındadır, en yüksek değer 4,5 tir ve bu değer Danimarka da yasal maksimum değerdir. Tuz ve şekerin yüzdesi ayarlamayla sabitlenmemiştir, ancak çoğu zaman % 1,0-12 arasında değişir. Sulu fazda asetik asidin düzeyi tipik olarak % 0,8-3,0 arasındadır. Mayonez tek sınıftır ve dünya mayonezleri arasında evrensel bir fark yoktur ve temel olarak sulu faz kompozisyonları ve raf ömürlerine göre sınıflandırılırlar. 1) Sabit-bozulmaz ürünler: Bu ürünler içinde bulunduğu kendini çevreleyen sıcaklıklarda stabildir ve kararlıdır. Açık ya da kapalı olsa da laktobasiller ve mayaların gelişimini inhibe eden sulu faz kompozisyonu nedeniyle bozulmaya karşı hassas değildirler, raf ömürleri 6 ay ile 1 yıl arasında değişir. 2) Sabit olmayan-bozulur ürünler: Bu ürünler laktobasillerin ve mayaların gelişimine yavaştan hızlıya doğru izin verir, ancak doğru hijyenik uygulamalar kontaminasyonu 16

25 sınırlandırabilir ya da engelleyebilir. Bu durumda iyi kapatılmış kavanozda raf ömrü uzayabilir. Rekontaminasyon tüketicinin kullanımı sırasında mümkündür. Açık ürünün raf ömrü oda sıcaklığında 1 hafta, soğutulmuş olursa 1 ay ile sınırlandırılır. 3) Soğutulmuş (chilled) ürünler 2.5 Mayonez Üretimi Mayonezin büyük çapta üretimi batch tipi ya da sürekli proseslerle olur. Batch proseste sıvı yumurta sarısı, sirke, aroma vericiler, baharatlar, tuz ve/veya şeker, isteğe bağlı olarak pişmiş nişasta hep beraber karıştırılır. Meydana gelen işlenmemiş emülsiyon genellikle kolloid bir değirmenden geçer, bir ara tanka pompalanır ve şişelere, tüplere, kovalara paketlenir. Pastörize edilmiş yumurtanın dışında çiğ materyal için proseste denenmiş bir ısı uygulaması yoktur, asit-su fazının pastörizasyonu isteğe bağlıdır ve sadece bazı çiğ materyallerin (örneğin hardal) dekontaminasyonu için denenmiştir. Likit yumurta için tavsiye edilen pastörizasyon sıcaklığı 55,6 ile 69 o C, maruz kalma süresi ise 1,5 ile 10 dk arasında değişir. Birçok ülkede spesifik bir minimum sıcaklık-zaman normu zorunludur. Likit yumurta sarısı potansiyel olarak infektif patojenlerin en önemli bulaşma kaynağıdır, bu durumda yumurtanın pastörizasyonu bu tehlikenin kontrolünde tavsiye edilen yoldur. Nişasta fazının güvenliğini sağlamak için bazı patojenlerin kontrolü amacıyla, ph genellikle sirke ile 4,5 in altına ayarlanır, bu fazın pişirilmesinde mikrobiyolojik dekontaminasyon için ihtiyaç duyulan sıcaklık uygulaması genellikle 85 o C da birkaç dakikadır. Bazı hallerde nişasta fazı doğrudan doğruya son ürün ara tanka ilave edilebilir. Dekontamine edilmiş katkıların kullanımı ya da kontamine olmuş katkıların pastörizasyonu durumlarında nişasta fazı ya da su fazında tehlike kontrolleri yapılmalıdır, bu katkıların asetik asit içeren su fazında 70 o C da birkaç dakika tutulmasıyla birçok laktobasil ve maya inaktive edilir ve çoğu zaman 65 o C lık sıcaklık uygulaması yeterli olmaktadır (Roberts et al. 1998). Şekil 2.4 de mayonez üretiminde proses akışı görülmektedir. 17

26 Şekil 2.4 Mayonez üretiminde proses akışı (Anonim 2005a) Mayonezin ayrıntılı mikrobiyolojik içeriği incelendiğinde bozulmanın oluş derecesinin oldukça düşük olduğu görülür. Fraizer (1958) mayonezde kalite problemlerinin üç büyük alanda olduğuna işaret etmiştir. Bunlar: a) Emülsiyon stabilitesinin bozulması b) Oksidasyon ve hidroliz nedeniyle tatta çürüme (yağların kimyasal ya da biyolojik eylemi ile) c) Mikrobiyel gelişim nedeniyle aromanın yok olması (kokuda bozulma) dır. Yapılan bir çalışmada mayoneze ilave edilen çiğ materyaller mikrobiyolojik olarak değerlendirilmiş, farklı bileşenlerin bakteriyel popülasyonları Nutrient Agarda, maya ve küf sayıları Sabouraud Agarda belirlenmiştir. Pastörize edilmiş katkılarda ise spor sayısı değerlendirilmiştir. Çizelge 2.3 te elde edilen sonuçlar görülmektedir. 18

27 Çizelge 2.3 Mayonezin çiğ materyallerinde mikroorganizma sayıları Bileşenler Aerobik bakteri sayısı/g¹ Spor sayısı/g 1 Maya sayısı/g 2 Küf sayısı/g 2 Dondurulmuş yumurta < Şeker Sirke Yağ³ az sayı az sayı az sayı az sayı Nişasta Sarımsak Hardal ¹ Nutrient Agar; ² Saboraud Agar; ³ Sayılar çok düşük Veriler sadece yumurta ve baharatların çok yüksek sayıda mikrobiyel popülasyona, sarımsak ve hardalın ise çok yüksek spor sayısına sahip olduğunu göstermiştir (Appleman et al. 1949). Yumurta mayonezde önemli bir bileşendir. Yumurta beyazı demir ve lisozim içeriği ile kuvvetli bir antimikrobiyel aktivite gösterir, buna karşılık yumurta sarısı herhangi bir antimikrobiyel faktör içermez. Potansiyel patojen mikroorganizmalar, özellikle Salmonella nın yıkımını sağlamak amacı ile sıvı, dondurulmuş, kurutulmuş tüm yumurta veya sarısı/beyazı pastörize edilmiş olmalıdır. Pastörizasyon sıcaklığı 56 o C dan 63 o C a yumurtanın kısımlarına ve katkı bulunup bulunmamasına göre değişir. Örneğin Salmonella nın yıkımı, yumurtanın beyazında ph 9,0 da tüm yumurta (ph 7,6) için gerekli olan sıcaklık uygulamasından daha düşük bir sıcaklık uygulaması ile sağlanmıştır (Cunningham 1986). Pastörize edilmiş yumurta, buzdolabı sıcaklığında 14 günlük bir raf ömrüne sahiptir. Uygulanan pastörizasyon normları Salmonella nın yıkımı için yeterli olsa da, bazı bozulmaya neden olan mikroorganizmaların hayatta kalabilmesi ihtimali göz önünde bulundurularak raf ömrü 14 gün olarak sınırlandırılır. Bu yüzden yumurta 14 gün içinde kullanılmayacaksa, sıcaklık uygulamasına ilaveten başka bir uygulama gerekebilir. Ball et al. (1987), yumurtanın ultrapastörizasyona tabi tutulup aseptik paketlenmesi 19

28 durumunda, buzdolabında depolamada raf ömrünün 3-6 aya kadar uzadığını ileri sürmüşlerdir. Yumurtanın bozulması çoğunlukla Pseudomonas spp., Proteus vulgaris, Aeromonas spp. ve Serratia marcescens aracılığı ile gerçekleşir. Çizelge 2.4 te bozulma yapan organizmalar ve yumurtada oluşturdukları bozulma tipleri görülmektedir. Çizelge 2.4 Yumurtada bozulma yapan organizmalar (Forsy 1993) Bozulma yapan organizmalar Pseudomonas spp. Proteus, Aeromonas, Alcaligenes, Enterobacter spp. Serratia spp. Acinetobacter ve Moraxella spp. Bozulma tipi Yeşil Siyah Kırmızı Renksiz 2.6 Mayonezin Mikrobiyolojisi Mayonezde mikroorganizmalar son derece sıklıkla bulunur ve bozulma karmaşıktır. Bu ürün mikrobiyel bozulmaya oldukça dirençlidir, ayrıca uygun şekilde hazırlanan mayonez düşük ph içeriği, bulundurduğu asitler ve su aktivitesinin etkileşimi ile patojen bakterilerin gelişimini desteklemez (Smittle 1977). Sinell ve Baumgart (1965) taze hazırlanmış mayonezde genelde sıklıkla bulunan mikroorganizma gruplarının laktobasiller, mayalar ve aerobik sporlu gruplar olduğunu rapor etmişlerdir. Organizmalarla normal olarak karşılaşılan bu ürünler Sinell ve Baumgart (1965), Fabian ve Wethington (1950) tarafından karakterize edilmiş olup, taze yapılmış mayonez ve mayonez katkılarından 43 tane laktobasil benzeri organizma izole edilmiş, bunların 28 tanesinin Lactobacillus plantarum ve 15 tanesinin Betabacterium buchneri olduğu, bitmiş mayonez ve yumurta sarısından izole edilen 15 mayanın 7 tanesinin Debaryomyces kloeckeri, 6 tanesinin Pichia membranaefaciens ve 2 tanesinin Rhodotorula muciloginosa olduğu bildirilmiştir. Fabian ve Wethington (1950) 103 mayonez, French dressing ve salata sosu örneğinin mikrobiyel florasını karakterize etmiş, hakim floranın sporlu çubuklar, sporsuz basiller, Gram pozitif koklar ve 20

29 diplokoklar olduğunu, ayrıca mikrobiyel içeriğin oldukça düşük (<10/g) gözlendiğini rapor etmişlerdir. Mayonez ve benzeri ürünlerin mikrobiyolojik olarak bozulması genellikle özel bir grup asidotolerant maya, laktobasiller ve basiller tarafından gerçekleştirilir. Çalışmalarda bu organizmalar sıklıkla izole edilmişse de, iyi karakterize edilememiştir (Smittle and Flowers 1982). Ürünün normal florası karakterize edildiğinde hakim organizmaların basiller olduğu görülmüştür ve Bacillus subtilis, Bacillus mesentericus birçok kez izole edilmiştir (Smittle 1977). Bozulmuş ürünlerden sıklıkla izole edilen organizmalar mayalar ve daha az oranda laktobasillerdir. Küf bozulması, küflerin çoğunun asetik aside sınırlı tolerans göstermesi nedeniyle ortamda yeterli oksijen bulunduğunda sadece yüzeylerde görülür (Roberts et al. 1998). Bozulma yapan organizmalar şekerleri fermente edebilirler. ph nın düşük kalması proteolitik ve lipolitik organizmaların aktivitelerini önlemektedir, bu şartlar altında mayaların ve laktik asit bakterilerinin hayatta kalması mümkün olmaktadır (Jay 1993). Mayonezde mikrobiyel indikatör olarak genellikle maya ve küfler, laktobasiller ve aerobik basiller olmak üzere 3 grup mikroorganizma kullanılır. Bu grupların üründe yüksek sayıları zayıf sanitasyon ve potansiyel bozulma problemlerinin göstergesi olarak kabul edilmektedir (Erkmen 2000). 2.7 Mayonezde Bozulma Yapan Organizmalar Mayalar Mayonezde sadece asetik aside dirençli mayalar bozulma problemi yaratır. Bozulmaya gaz oluşumu ya da yüzeyde küçük yağ damlacıkları gibi görünen kahverengimsi koloni oluşumuyla sebep olurlar, gelişimleri bazen muhtemelen oksijen azalması nedeniyle 10 4 kob/g düzeyinde sınırlanır. %3 asetik asitte gelişebilen Zygosaccharomyces bailii ve Pichia membranaefaciens tir (Thomas and Davenport 1985). Pichia membranaefaciens ortam yüzeylerinde bir film tabakası şeklinde gelişir ve gelişim sadece ortamda yeterli 21

30 oksijen bulunduğunda gerçekleşir (Smittle and Flowers 1982). Bu iki tür, mayonezde mayalar tarafından meydana getirilen bozulmaların muhtemel sorumlularıdırlar. Zygosaccharomyces bailii düşük ph ya, yüksek tuz ve koruyucu konsantrasyonuna tolerans gösterebilen yegane organizmadır (Neal et al. 1956, Smittle 1977). Bazen Z. rouxii, Geotrichum spp., Hansenula spp., Saccharomyces cerevisiae, Candida magnolia, Candida crusei ve Candida pseudotropicalis bozulmaya neden olabilir (Roberts et al. 1998, Erkmen 2000). Kurtzman et al. tarafından (1971) bildirildiğine göre, bozuk 17 mayonez örneğiyle yapılan çalışmada örneklerin çoğunda yüksek oranda maya izole edilmiş ve izole edilen mayanın Z. bailii olduğunu rapor edilmiştir. Örneklerin ph ları incelendiğinde 3,6 dan 4,1 e değiştiği görülmüştür. Williams ve Mrak (1949), mayonezde bozulma yapan maya olarak Zygosaccharomyces globiformis i identifiye etmiştir. Bu araştırıcılar kontaminasyon kaynağı olarak bir nakil pompasına işaret etmişlerdir. Aside toleransları, osmofilik özellikleri ve koruyuculara dirençlilikleri nedeniyle mayalar, mayonez ve salata sosu endüstrisinde evrensel bir problem olarak kabul edilmektedir (Pitt 1974). Z. bailii nin mayoneze ilaveten, diğer gıda ürünlerinde de bir problem olduğu rapor edilmiştir. Diğer mayalardan Torulopsis ve Pichia türlerine salata sosları ve mayonezde daha az sıklıkla rastlanmıştır. Birçok maya ph 3,5 ve altında iyi gelişemez ve aynı ph da mineral asitlere organik asitlerden daha toleranslıdır (Neal et al. 1956, Smittle 1977). Mayonez benzeri bir salata sosunda bozulma sebebi olarak bildirilen Torulopsis cinsi maya ph 2,5 un altında gelişebilmiştir. Pichia ise yalnızca gelişim için gerekli havanın yeterli olduğu yüzeylerde bozulmaya sebep olmuştur. Ürün mayalar aracılığıyla bozulduğunda aroma kaybı ve yüzeylerde koyu düğme benzeri koloniler gözlenir (Smittle and Flowers 1982). 22

31 2.7.2 Lactobacillus spp. Mayonez ve benzeri ürünlerin bozulmasına neden olan Lactobacillus türleri arasında genellikle Lactobacillus fructivorans rapor edilmiştir (Smittle and Flowers 1982). L. plantarum, L. buchneri Avrupa da bozulmuş ürünlerden en sık izole edilmiş organizmalardır (Roberts et al. 1998). Bozulma yapan diğer türler ise L. plantarum ve L. brevis tir (Donnelly 2002). Laktobasiller bazen ürün bozulmaksızın çok yüksek sayılarda gelişebilirler, gelişimleri gaz oluşumu ve ph da düşme ile sonuçlanır. Üretimden sonra birkaç hafta içinde bozuk ürünlerde gazlı fermantasyon açıkça belli olmayabilir. L. fructivorans ve diğer laktobasiller yavaş yavaş gelişir, mikrobiyel popülasyonun artışı ve görünür gaz oluşumu için bir hayli zamana ihtiyaç duyarlar. L. casei ve L. plantarum gibi homofermantatifler tarafından meydana getirilen bozulmalar, sadece asitteki artış ve aromadaki değişim aracılığı ile gözlenir (Erkmen 2000). Birçok laktobasil türü mayonez bazlı ürünlerde hızlı ölür, ancak bunların üründe yoğun bir şekilde bulunması genellikle potansiyel bozulma problemleri ve yetersiz sanitasyona işaret eder. Birçok üründe bu organizmaların sayısının gramda 10 un üzerine çıkışı ve bu doğrultuda artışı, potansiyel sanitasyon ve/veya bozulma problemidir (Smittle and Crigliano 2001). Leuschner ve Hammes (1999), mayonezde laktobasiller aracılığı ile biyojen amin oluşumunun maksimum potansiyel tehlike olduğunu ileri sürüp, mayonez içeren tuna ve ringa balığı salatalarının optimum koşullar altında depolandığında yüksek bakteriyel sayı, maya ve buna bağlı olarak biyojen amin içerdiğini saptamışlardır. Bozuk salatalardan izole edilen laktobasillerin L. acetolerans, L. brevis, L. buchneri ve L. plantarum olduğunu ve bunların mayalarla beraber putrescin, kadaverin, histamin, tiramin ve fenilamin oluşturma yeteneğine sahip olduğunu rapor etmişlerdir. İzole edilen laktobasiller arasından L. acetolerans asetik aside yüksek bir tolerans göstermiştir. 23

32 Charlton et al. (1934) yaptığı bir çalışmada L. fructivorans 17 mayonez örneğinin 3 ünü bozmuş ve bu çalışma, mayonez bazlı salata soslarının laktobasiller aracılığı ile bozulması üzerine ilk rapor olarak kabul edilmiştir. Kurtzman et al. (1971) yaptığı başka bir çalışmada L. fructivorans izolasyonu için birkaç farklı besiyeri değerlendirilmiş ve bakterinin etkin biçimde glikozu fermente ettiği görülmüştür Bacillus spp. Ticari mayonezde bozulma yapan diğer bir bakteri grubu Bacillus cinsi bakterilerdir. Fabian ve Wethington (1950) yaptıkları bir çalışmada bozuk mayonezden izole edilen 13 sporlu aerobik bakteriden 8 tanesinin Bacillus megaterium olduğunu bildirmiştir. Tanner (1944) daha önceki araştırmaların bir özetinde birkaç defa mayonezin bozulma nedeninin Bacillus petasites olduğunu rapor etmiştir. Bozuk mayonez örneklerinden çok defa Bacillus megaterium, Bacillus subtilis, Bacillus polymyxa ve Bacillus vulgatus izole edilmiş ve önemsiz olarak değerlendirilmiş, daha sonra bu cinsin stabilitede önemli role sahip olduğu düşünülmüştür (Frazier 1958, Kurtzman et al. 1971). Yapılan diğer çalışmalarda Kurtzman et al. (1971) bozuk mayonez örneklerinden Bacillus polymyxa, Bacillus megaterium, Bacillus licheniformis, Appleman et al. (1949) ise bozulmuş mayonezde Bacillus subtilis in oldukça yüksek sayılarda olduğunu rapor etmişlerdir. Appleman et al. (1949) tarafından yapılan çalışmada, mayonezden izole edilmiş aerobik spor formlu bakterilerin tanımlanması Smith et al. (1946) tarafından önerilen ve kullanılan metoda göre yapılmıştır. Çubukların çapları mikrometre ile ölçülmüş, çapların 0,9 µm den daha küçük olduğu görülmüştür. Sporlar %5 malahit yeşili kullanılarak yapılan spor boyama sonucunda incelenmiş ve merkezden uçlara doğru bir oluşum göstermiştir. Devamında organizmalar mineral-tuz-şeker içeren besiyerinde gelişip, glikoz, arabinoz ve ksilozu fermente edip asit oluşturmuşlardır. Nutrient agara 24

33 yapılan ekimde izolatlar nişasta ve jelatinin her ikisini de hidrolize etmişlerdir. Nitrattan nitrit oluşturup, Voges Proskauer pozitif reaksiyon göstermişlerdir. Yapılan bu identifikasyon testlerinin ışığında bozuk mayonezden izole edilen bakteri Bacillus subtilis olarak tanımlanmıştır. İyi kaliteli taze mayoneze Bacillus cinsi bakteriler inoküle edildiğinde kavanozlarda fark edilebilir bir değişim gözlenmemiştir. Bu bakterilerin mayoneze inoküle edilmesiyle mayonezden meydana gelen değişiklik önemsiz olarak değerlendirilmiştir. Bu durum kompozisyonda farklılık ya da analiz edilen mayonezlerin ph larının farklılığından kaynaklanabilmektedir (Appleman et al. 1949) Küfler Küflerin mayonezde bulunması genellikle ürünün stabilitesi açısından bir tehlike oluşturmaz, çünkü küfler yüksek asetik asit konsantrasyonuna toleranslı değildir ve çoğalmaları için gerekli olan oksijen miktarı genellikle mevcut değildir. Tuynenberg 1971 yılında yaptığı bir çalışmada Monilia acetoabutans, Monascus ruber ve Penicillium glaucum gibi asetik aside dirençli küflere işaret etmiştir. Bugün Penicillium roqueforti aynı zamanda bu grubun içine dahil edilmelidir. Mayonezde Geotrichum türlerinin gelişiminin kavanozun hatalı bir şekilde kapatılmasıyla gerçekleştiği rapor edilmiştir (ICMSF 1980). 2.8 Mayonezdeki Patojen Bakteriler Genel inanış ve birkaç resmi sağlık kurumu ile doktorların yaygın düşüncesine göre mayonez gıda zehirlenmeleri ve enfeksiyonlara neden olabilir. Bu inanış 25 Temmuz 1972 de medya tarafından "The Perils of Summer" (Yazın Tehlikeleri) isimli bir makale ile devam ettirilmiştir. Amerika da mayonez kaynaklı zehirlenme vakalarına pek rastlanmamakla beraber Avrupa da son yıllarda mayonez ve salata sosları nedenli birkaç gıda enfeksiyonu rapor edilmiştir (Smittle 1977). 25