Peynirde gözenek oluşumu ve etkileyen faktörler

Transkript

1 Türkiye12.Gıda Kongresi Ekim 2016, Edirne Peynirde gözenek oluşumu ve etkileyen faktörler Aylin Türk, Nurcan Koca Ege Üniversitesi Gıda Mühendisliği Bölümü, İzmir

2 Amacımız, Bölümümüzde daha önce İsviçre tipi peynirler ile ilgili çalışmalar yapılmış olup, İzmir tulum peynirleri ile ilgili çalışmalar devam etmektedir. Yapılan çalışmalar dolayısıyla, gözenek oluşum mekanizmalarını daha kapsamlı irdelemek adına, oluşum mekanizmaları ve bu mekanizmaları etkileyen faktörler incelenmiştir.

3 İçerik; 1. Gözenek nedir, nasıl oluşur? 2. Gözenek oluşumuna yol açan mikroorganizmalar ve gaz oluşum mekanizmaları 3. İstenmeyen gözenek oluşum mekanizmaları 3.1. Koliform grubu bakteriler ile gözenek oluşumu 3.2. Clostridium türleri ile gözenek oluşumu 4. Peynirlerin sınıflandırılması 5. İstenilen gözenek oluşum mekanizmaları 5.1. Propiyonik asit fermentasyonu ile gözenek oluşumu 5.2. Sitrat fermentasyonu ile gözenek oluşumu 5.3. Heterofermentatif laktobasiller ile gözenek oluşumu 6. Gözenek oluşumunu etkileyen faktörler 7. Sonuç

4 Gözenek nedir, nasıl oluşur? Peynirlerdeki gözenekler (delikler), pıhtı veya telemenin işlenmesi sırasında uygulanan mekanik işlemler ve gaz oluşturan mikroorganizmaların etkinliği sonucu oluşmaktadır. Mekanik açıklıklar / çekirdek yapı(nüklei) Gaz oluşumu ve difüzyonu Gaz basıncının dengelenmesi Gözlerin oluşması ve büyümesi

5 İstenen gözenek oluşumu İstenmeyen gözenek oluşumu Gözenek oluşumuna yol açan mikroorganizmalar ve gaz oluşum mekanizmaları (Elsborg, 2002) Koliform grubu bakteriler Laktoz CO 2 + H 2 + Laktat + Asetik asit, vd. Clostridium türleri Laktat CO 2 + H 2 + Bütirik asit, vd. Propiyonik asit bakterileri (PAB) Lactoccus lactis subsp. diacetylactis ve Leuconostoc mesentorides subsp cremoris Leuconostoc mesentorides subsp. cremoris Heterofermentatif Lactobacillus türleri Laktat CO 2 + Propiyonik asit + Asetik asit, vd. Sitrat Asetik asit + Asetoin + CO 2 Laktoz + H 2 O Laktat + Alkol + CO 2 Sitrik asit CO 2 + Formik asit + Asetik asit + Diasetil + Asetoin

6 Buna karşın, İkinci grupta yer alan mikroorganizmalar gözenekli peynirlerin üretimi için kullanılmasına karşın, gözenek istenmeyen peynirlerde kusura yol açarlar.

7 İstenmeyen gözenek oluşum mekanizmaları * Koliform gelişimi görülen peynir örneği * Clostridium gelişimi görülen peynir örnekleri (Alichanidis, 2007) (Klijn ve ark., 1995).

8 İstenmeyen gözenek oluşum mekanizmaları Koliform türleri ile gözenek oluşumu: Escherichia coli, Klebsiella aerogenes Çiğ sütten üretilen peynirlerde, pastörize edilenlere göre daha sık görülmektedir. Laktoz * Laktik asit * Süksinik asit * Asetik asit * Formik asit * Etanol * H2 * CO2 Üretimin erken aşamalarında gerçekleşir. Erken şişme kusuru Peynirde patlamalar, yarıklar, çatlaklar İstenmeyen tat ve koku

9 Koliform gelişimi nasıl önlenmelidir? Hijyen eksikliklerin giderilmesine önem verilmesi Sütün pastörizasyonu Bazı peynirlerde (örn. Çedar) uygulanan tuzlama işlemi Proses elemanlarındaki kör noktalar, kirliliklerin giderilmesi

10 İstenmeyen gözenek oluşum mekanizmaları Clostridium türleri ile gözenek oluşumu Laktat CO 2 + H 2 + Bütirik asit, vd. Cl. tyrobutyricum Cl. butyricum Cl. sporogenes H2 gazının suda çözünürlüğü azdır, H2 üretiminin fazla olması peynirde gaz birikimi ve patlamalara yol açar. Geç şişme kusuru Yarık, çatlak, patlama, anormal tat ve koku oluşumu

11 Clostridium gelişimi hangi durumlarda görülür ve nasıl önlenir? *Silaj yemlerinin kullanımı * Çiğ süt kalitesi * İşletme ve üretim yeri hijyen eksiklikleri * Silaj yemlerinin kullanımının önlenmesi * Hijyen kalitesi iyi sütlerin kullanımı * Sütün baktofügasyon veya mikrofiltrasyonu * Nisin, bakteriyosin üreten starter kültür kullanımı * Süte nitrat, lizozim eklenmesi

12 Asit etkisiyle pıhtılaştırılmış peynirler Cottage Cream Quarg Queso Blanco Peynirlerin Sınıflandırılması Peynir Isı/Asit etkisiyle pıhtılaştırılmış Ricotta ve Lor Konsantrasyon/ Kristalizasyon Mysost Rennet ile pıhtılaştırılmış peynirler Bakteri ile olgunlaştırılmış peynirler Küf ile olgunlaştırılmış peynirler Brie, Danablu, Gorgonzola, Camembert Roquefort, Stilton Yüzey olgunlaştırılmış peynirler Brick, Havarti Limburger, Trappist, Taleggio, Tilsit (Fox ve ark., 2000)

13 Peynirlerin Sınıflandırılması Bakteri ile olgunlaştırılan peynirler Sert Yarı sert Yumuşak Parmesa n Asiago Sbrinz Cheddar Cheshire Graviera Ras Domiati Feta İsviçre Tipi Peynirler Emmental Gruyère Maasdam Gözenekli Peynirler Pasta-Filata Hollanda Tipi Peynirler Edam Gouda Mozzarella Kashkaval Provolone Yüksek tuz içerikli peynirler Caerphilly Beyaz Peynir Mahon Monterey Jack (Fox ve ark., 2000)

14 İstenilen gözenek oluşum mekanizmaları Propiyonik asit fermentasyonu Emmental İstenilen gözenek Sitrat fermentasyonu Heterofermentatif laktobasiller Gouda Bergkase

15 Propiyonik asit fermentasyonu ile gözenek oluşumu: Laktoz Laktat CO 2 + Propiyonik asit + Asetik asit, vd. Laktik asit bakterileri Propiyonik asit bakterileri Gerçekleşen fermentasyonda yer alan mikroorganizmalar; Laktik asit fermentasyonu Lactobacillus lactis subsp. lactis L. lactis subsp. cremoris Streptococcus thermophilus Propiyonik asit fermentasyonu Propionibacterium freudenreichii subsp. freudenreichii Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii Propionibacterium acidipropionici Lactobacillus helveticus Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis

16 Sitrat fermentasyonu ile gözenek oluşumu: Sitrat fermentasyonu Leuconostoc türleri, Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis ve Lactococcus lactis subsp. cremoris Sitrat Asetoin + Diasetil + CO2 Aroma maddesi

17 Heterofermentatif laktobasiller ile gözenek oluşumu: Fakültatif heterofermentatif laktobasiller; Lactobacillus casei, L.paracasei, L.rhamnosus, L.curvatus vd. Laktoz, sitrik asit ve aminoasit fermentasyonu gerçekleştirirler. Sitrik asit CO 2 + Formik asit + Asetik asit + Diasetil + Asetoin mekanizması ile Bergkase peynirlerinde gözenek oluşumunu desteklemiştir (Weinrichter ve ark., 2004). Ancak, Çedar gibi peynirlerde de olgunlaştırma sırasında gaz üretimi gerçekleştirerek kusur oluştururlar. (L.brevis, L.plantarum)

18 Gözenek oluşumunu etkileyen faktörler Karbondioksit üretiminin süresi, miktarı ve yoğunluğu Oluşacak göz bölgelerinin sayısı ve büyüklüğü Karbondioksit basıncı ve difüzyon hızı Peynirin tekstürü ve sıcaklığı (Polychroniadou, 2001)

19 Gözenek oluşumunu etkileyen faktörler Karbondioksit üretiminin süresi, miktarı ve yoğunluğu: Gaz üretiminin temel kaynağı mikrobiyal aktivitesidir. Kültür türü, miktarı önemlidir. Fermentasyon çeşidine göre, ihtiyaç duyulan substrat miktarı önemlidir. İsviçre tipi peynirlerde ( 80 kg) ortalama 120 L gaz üretimi gerçekleşir (60 L: peynirde çözünür; 20 L: gözeneklerde bulunur; 40 L: yapıdan uzaklaşır). (Fröhlich-Wyder ve Bachmann, 2007)

20 Gözenek oluşumunu etkileyen faktörler Oluşacak göz bölgelerinin sayısı ve büyüklüğü: Homojen olmayan pıhtı yapısı, fiziksel açıklıklar ve pıhtıdaki gaz miktarı Az sayıdaki nüklei varlığı, büyük gözeneklere yol açmaktadır. Aspartaz aktivitesi düşük PAB, daha az ve daha küçük gözenekler oluşturur. Düşük CO2 çözünürlüğü (yüksek peynir ph ı ve C olgunlaştırma sıcaklığı), gözenek gelişimine katkıda bulunur. (Fröhlich-Wyder ve Bachmann, 2007)

21 Gözenek oluşumunu etkileyen faktörler Peynirin tekstürü ve sıcaklığı: Tekstür, uygulanan teknolojik işlemler, proteoliz ve süt yağı kompozisyonundan etkilenmektedir; Olgunlaştırma sırasında, ilk aşamada ( 10 C), PAB gelişimi ve gaz üretimi baskılanır, istenilen tekstür oluşur. Düşük proteoliz, elastikiyeti teşvik eder. Bu nedenle çoğu İsviçre tipi peynirlerde pıhtı yüksek sıcaklıklarda (52-54 C) ısıtılır. Yağ miktarının çok fazla olması, çok yumuşak tekstür ve düşük fermentasyon aktivitesine yol açar. Dolayısıyla daha az ve ufak gözenek oluşur. Kış sütü ile yapılan peynirler, sütteki doymuş yağ oranı yüksek olduğundan daha sert yapıdadır. (Fröhlich-Wyder ve Bachmann, 2007)

22 Türkiye de Üretilen Gözenekli Peynirler Mihaliç Kars Gravyeri Tulum Peyniri Genellikle çiğ sütten üretilir ve geleneksel olarak starter kültür kullanılmaz. Propiyonik asit fermentasyonu Pıhtı 5-10 dk, C ye ısıtılır. Emmentale göre daha fazla gözenek bulunur, yapısı daha sıkıdır. (Özcan, 2000, Kesenkaş ve Özer, 2015) Geleneksel olarak starter kültür kullanılmaz. Propiyonik asit fermentasyonu Emmentale göre daha yumuşaktır, daha küçük gözenekler bulunur (Topuk, 2014, Darılmaz ve Beyatlı, 2011). Genellikle çiğ sütten veya termize sütten ve starter kültür kullanılmadan üretilir. Kültür önerisi: L.lactis, L.cremoris, L.diasetilactis,Leu.cremoris, Lb.helveticus kombinasyonu, Lactococcus türleri ve Enterococcus faecium (Koca, 1996).

23 Sonuç Peynirlerdeki gözenekler, pıhtı veya telemenin işlenmesi sırasında uygulanan mekanik işlemler ve gaz oluşturan mikroorganizmaların etkinliği ile oluşmaktadır. Mikroorganizmaların etkinliği sonucu gözenek gelişimi, bazı tip peynirlerde istenen bir özellik iken bazılarında ise istenmeyen bir durumdur. Peynirde oluşabilecek herhangi bir kusurdan ötürü ekonomik kayıplar artacaktır. Bu nedenle, peynirde gözenek oluşumunu anlamak ve takip etmek önemlidir.

24 Dinlediğiniz için teşekkürler!

25 Kaynaklar Alichanidis, 2007, What causes early and late gas blowing in white-brined cheeses? In Cheese Problems Solved, Ed. McSweeney, P. L. H., 332 p. Fox, P.F., Guinee, P. T., Cogan, M.T., McSweeney, P.L.H.,2000, Fundamentals of cheese science, Aspen Publication. 390 p. Elsborg, 2002 Fröhlich-Wyder, M. T., Bachmann, H. P., 2007, Swiss cheese in Cheese problems solved (Ed.McSweeney, P. L. H.), 247 p. Klijn, N., Nieuwenhof, F. F. J., Hoolwerf, J. D., van der Waals, C. B., Weerkamps, A. H., 1995, Identification of Clostridium tyrobutyricum as the causative agent of late blowing in cheese by species-specific PCR amplification, Vol. 61, p. Koca, N., 1996, Çeşitli starter kültür kombinasyonlarının İzmir teneke tulum peynirinin nitelikleri üzerine etkileri, Yüksek lisans tezi, Ege Üniversitesi, İzmir. Özcan, T., 2000, Starter, proteaz ve lipaz kullanımının Mihaliç peynirinin olgunlaşma sürecine etkisi, Doktora tezi, Uludağ Üniversitesi, Bursa. Polychroniadou, A., 2001, Eyes in cheese: a concise review, Milchwissenschaft [Milchwissenschaft]. Vol. 56, p. Topuk, Ş., 2014, Kars Gravyer peynirlerinin kalitelerinin araştırılması, Yüksek lisans tezi, Kafkas Üniversitesi, Kars. Weinrichter, B., Sollberger, H., Wolfgang, G., Jaros, D., Rohm, H., 2004, Adjunct starter properties affect characteristic features of Swiss-type cheese, Nahrung/Food, 48:1, p.

26 Walstra ve ark., Edam üretim akım şeması

27 Emmental üretimi Rodriguez ve ark., 2011

28 Olgun peynirlerde; Türk Gıda Kodeksi Katkı Maddeleri Yönetmeliği, 2013 Lisozim: quantum satis Nisin: 12,5 mg/l bulunur) (bazı peynirlerde fermentasyon sonucu doğal olarak Natamisin: 1 mg/l (sert, yarı sert peynirlerde yüzey uygulamaları şeklinde) (1 mg/dm2 lik yüzeyde, 5mmlik derinlikte bulunmayacak) Nitrat: 150 mg/l (sadece sert, yarı sert ve yarı yumuşak peynirlerde )

29 Clostridium; ısıya dayanıklı sporlar Kaynak: çiğ süte; toprak, toz, gübre, silaj Sterilizasyon ile ölmektedir Anaerobiktirler