T.C. GAZĠOSMANPAġA ÜNĠVERSĠTESĠ

i T.C. GAZĠOSMANPAġA ÜNĠVERSĠTESĠ Bilimsel AraĢtırma Projeleri Komisyonu Sonuç Raporu Proje No: 2010/73 Projenin BaĢlığı TĠCARĠ STARTER KÜLTÜR KULLANILARAK ÜRETĠLEN TOKAT BEZ SUCUĞUNUN BAZI FĠZĠKSEL ve KĠMYASAL ÖZELLĠKLERĠ Proje Yöneticisi Yrd. Doç. Dr. Ümran ENSOY Birimi Gıda Mühendisliği Bölümü AraĢtırmacılar ve Birimleri Mutlu Çevik (Ay / Yıl)

ii Temmuz 2012 ÖZET TĠCARĠ STARTER KÜLTÜR KULLANILARAK ÜRETĠLEN TOKAT BEZ SUCUĞUNUN BAZI FĠZĠKSEL ve KĠMYASAL ÖZELLĠKLERĠ* Bu çalıģmada ticari starter kültür kullanılarak üretilmiģ bez sucuğun bazı fiziksel ve kimyasal özellikleri incelenmiģ ve ürünün raf ömrü belirlenmiģtir. Farklı et:yağ oranları kullanılarak üretilen kontrol bez sucuk grupları K:10 (%10 yağ - %90 dana eti) ve K:20 (%20 yağ - %80 dana eti) olarak adlandırılırken, ticari starter kültür ve farklı et:yağ oranları kullanılarak üretilen bez sucuk grupları ST:10 (%10 yağ - %90 dana eti) ve ST:20 (%20 yağ - %80 dana eti) olarak adlandırılmıģtır. Deneme iki tekerrürlü olarak kurulmuģtur. Bez sucukların nem, protein, yağ, kül, tuz ve hidroksiprolin içeriklerinin sırasıyla %35,18-42,42, %20,87-26,05, %22,43-36,43, %3,55-3,92, %2,40-2,56 ve 249,42-313,79 mg/100g aralığında olduğu belirlenmiģtir. Sucukların ph değerlerinin 5,05-5,35 ve titrasyon asitliği değerlerinin %1,64-1,96 (%laktik asit) aralığında olduğu tespit edilmiģtir. Depolama süresince TA değerlerinde artıģ göstermiģtir (p<0,05). Sucukların su aktivitesi değerleri 0,933-0,941 aralığında değiģim göstermiģtir (p<0,05). Sucukların CIE* Lab renk değerlerinin sırasıyla 43,39-49,19, 18,23-19,70 ve 22,18-25,99 aralığında olduğu belirlenmiģtir. Sucukların tiyabarbitürik asit, peroksit değeri ve serbest yağ asidi değerlerinin sırasıyla 0,19-0,23 mg malondehit/kg örnek, 2,57-6,53 meqo 2 /kg yağ ve % 3,87-5,67 oleik asit aralığında olduğu tespit edilmiģtir. Sucukların serbest yağ asidi değerleri depolama iģlemi boyunca artma eğilimi göstermiģtir (p<0,05). Bez sucuk örneklerinde feniletilamin belirlenmemiģtir. Triptamin, putresin, kadaverin, histamin, tiramin, spermidin ve spermin miktarlarının sırasıyla 13,21-30,55, 2,96-12,45, 0,51-1,96, 0,15-0,46, 186,27-78,26, 15,17 ve 338,03-404,33 mg/kg aralığında olduğu belirlenmiģtir. Sucuk gruplarında depolama iģlemi sonunda ise triptamin, putresin, kadaverin, histamin, tiramin ve spermin miktarlarının sırasıyla 45,22-100,11, 11,48-30,92, 0,31-2,44, 0,25-2,01, 180,76-373,42 ve 302,06-348,58 mg/kg aralığında olduğu belirlenmiģtir. Sucuk gruplarında depolama iģlemi boyunca feniletilemin ve spermidin belirlenmemiģtir. 10 günlük olgunlaģtırma periyodu sonunda bez sucuk örneklerinin hiçbirinde kalıntı nitrit bulunmamıģtır. Anahtar kelimeler: Starter kültür, bez sucuk, lipid oksidasyonu, biyojen amin

iii ABSTRACT SOME PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OF TOKAT BEZ SUCUK PRODUCED WITH COMMERCIAL STARTER CULTURE In this research, the physical and chemical properties of bez sucuk produced with commercial starter culture were investigated and the shelf of the product was determined. The control bez sucuk groups having different fat:meat ratio were named as K:10 (10% fat 90% beef meat) and K:20 (20% fat- 80% beef meat) while the bez sucuk groups produced with commercial starter culture and different fat:meat ratio named as ST:10 (10% fat 90% beef meat) and ST:20 (20% fat 80% beef meat). The production was repeated two times. The moisture, protein, fat, ash, salt and hydroxiproline contents of bez sucuks were 35,18-42,42%, 20,87-26,05%, 22,43-36,43%, 3,55-3,92%, 2,40-2,56% ve 249,42-313,79 mg/100g respectively. It was determined that the ph values of bez sucuks were in a range of 5,05-5,35 and titratable acidity of bez sucuks were in a range of 1,64 and 1,96% (lactic acid). The titratable acidity values showed increases during storage period (p<0,05). The aw values of sucuks ranged from 0,933 to 0,941 (p<0,05). CIE Lab* colour values of sucuks were in the range of 43,39-49,19, 18,23-19,70 and 22,18-25,99, respectively. The TBA, PD and FFA values of sucuks were in a range of 0,19-0,23 mg malonaldeyde/kg sample, 2,57-6,53 meq O 2 /kg fat and 3,87-5,67% oleic acid, respectively. The FFA values of sucuks showed increases during storage period (p<0,05). Phenylethylamine was not determined in any of bez sucuk groups. It was determined that the amounts of tryptamine, putrescine, cadaverine, histamine, tyramine, spermidine and spermine were ranged from 13,21 to 0,55 mg/kg, 2,96 to 12,45 mg/kg, 0,51 to 1,96mg/kg, 0,15 to 0,46 mg/kg, 186,27 to 78,26 mg/kg, 15,17 mg/kg and 338,03 to 404,33 mg/kg, respectively. It was determined that at the end of storage period the amounts of tryptamine, putrescine, cadaverine, histamine, tyramine, and spermine were ranged from 45,22 to 100,11 mg/kg, 11,48 to 30,92 mg/kg, 0,31 to 2,44 mg/kg, 0,25 to 2,01 mg/kg, 180,76 to 373,42 mg/kg and 302,06 to 348,58 mg/kg, respectively. Phenylethylamine and spermidine were not detected from any of bez sucuk groups during the storage. It was determined that any of bez sucuk groups contained no residual sodium nitrite after a ripening period of 10 days.

iv Keywords: Starter culture, bez sucuk, lipid oxidation, biyogenic amine ÖNSÖZ Yürütücülüğünü yaptığım Starter Kültür Kullanılarak Üretilen Tokat Bez Sucuğunun Bazı Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri baģlıklı ve 2010/73 nolu Yüksek Lisans Tez projesinin desteklenmesinden dolayı GaziosmanpaĢa Üniversitesi Bilimsel AraĢtırma Projeleri Komisyonuna en içten teģekkürlerimi sunarım. Temmuz, 2012

v ĠÇĠNDEKĠLER ÖZET.. ABSTRACT ÖNSÖZ... ĠÇĠNDEKĠLER... KISALTMALAR DĠZĠNĠ.. ġekġller DĠZĠNĠ ÇĠZELGELER DĠZĠNĠ... Sayfa 1. GĠRĠġ. 1 2. KAYNAK ÖZETLERĠ 5 3. MATERYAL ve YÖNTEM.. 33 3.1. Materyal 33 3.1.1. Hammadde 33 3.1.2. Baharat ve Kılıflar. 33 3.2. Yöntem... 33 3.2.1 Sucuk üretimi 34 3.2.2. Uygulanan analizler.. 36 3.2.2.1. Nem, protein, yağ ve kül içerikleri 36 3.2.2.2. Tuz miktarı. 37 3.2.2.3. Hidroksiprolin içeriği. 39 3.2.2.4. ph değeri ve titrasyon asitliği 39 3.2.2.5. Su aktivitesi 39 3.2.2.6. Renk değeri 39 3.2.2.7. Kalıntı nitrit miktarı... 39 3.2.2.8. Serbest yağ asitliği. 40 3.2.2.9. Peroksit değeri 41 3.2.2.10. Tiyobarbitürik asit sayısı. 42 3.2.2.11. Biyojenik amin içeriği. 42 i ii iii iv vi vii viii

vi 3.3. Ġstatistiksel değerlendirme... 43

7 4. ARAġTIRMA BULGULARI ve TARTIġMA... 44 4.1. Bez Sucukların Kimyasal BileĢimi.. 44 4.2. Kalıntı Nitrit Miktarı 50 4.3. ph Değeri. 51 4.4. Titrasyon Asitliği (TA) Değeri 54 4.5. Su Aktivitesi (a w ) Değerleri. 58 4.6. Renk Değerleri... 61 4.7. Tiyobarbitürik Asit (TBA) Sayısı 71 4.8. Serbest Yağ Asitliği (SYA) Değeri.. 75 4.9. Peroksit (PD) Değeri.... 78 4.10. Biyojen Amin Ġçeriği. 81 4.10.1. Triptamin değerleri.. 82 4.10.2. Feniletilamin değerleri. 84 4.10.3. Putresin değerleri. 85 4.10.4. Kadaverin değerleri. 87 4.10.5. Histamin değerleri... 90 4.10.6. Tiramin değerleri. 93 4.10.7. Spermidin değerleri.. 95 4.10.8. Spermin değerleri 96 5. SONUÇ.. 100 KAYNAKLAR... 104

8 KISALTMALAR DĠZĠNĠ Kısaltmalar a w BAI DAO GDL HP MAO meqo 2 NaNO 2 NaNO 3 NKT PAO ppm SYA TA TBA TS Açıklamalar Su Aktivitesi Biyojen Amin Ġndeksi Diaminoksidaz Glukano Delta Lakton Hidroksiprolin Monoaminoksidaz Miliequvalant Oksijen Sodyum Nitrit Sodyum Nitrat Nitritli Kürleme Tuzu Poliaminoksidaz Milyonda Bir Birim (parts per million) Serbest Yağ Asitliği Titrasyon Asitliği Tiyobarbitürik Asit Türk Standartları ġekġller DĠZĠNĠ Sayfa

9 ġekil 2.1. Tokat bez sucuğunun üretim aģamaları.. 8 ġekil 2.2. Fermente sosislerde lezzet bileģiklerinin oluģum mekanizması 13 ġekil 2.3. Fermente sosislerde meydana gelen protein degredasyonu... 14 ġekil 2.4. Proteinlerin oksidatif reaksiyon basamakları... 16 ġekil 2.5. Fermente et ürünlerinde meydana gelen lipoliz ve oksidasyon... reaksiyonları... 18 ġekil 2.6. Lipit oksidasyonunun oluģum mekanizması... 21 ġekil 2.7. Poliaminlerin biosentezi. 23 ġekil 2.8. Biyojen aminlerin sentezlenmesi... 24 ġekil 4.1. Bez sucukların üretim aģamasında ölçülen ph değerleri 52 ġekil 4.2. Bez sucukların üretim aģamasında ölçülen titrasyon asitliği (TA) değerleri.. 55 ġekil 4.3. Bez sucukların üretim aģamasında ölçülen su aktivitesi (aw) değerleri. 58 ÇĠZELGELER DĠZĠNĠ Çizelge 2.1. Fermente et ürünlerinde kullanılan starter kültürler... 10 Sayfa

10 Çizelge 3.1. Bez sucuk gruplarının üretim ve depolama akış şeması. 35 Çizelge 4.1. Bez sucukların kimyasal bileşimi (%) 45 Çizelge 4.2. Bez sucukların depolama aşamalarında belirlenen ph değerleri 54 Çizelge 4.3. Bez sucukların depolama aşamalarında belirlenen titrasyon asitliği (TA) değerleri. Çizelge 4.4. Bez sucukların depolama aşamalarında belirlenen su aktivitesi (a w ) değerleri.. Çizelge 4.5. Bez sucukların üretim aşamalarında belirlenen L* değerleri. 62 Çizelge 4.6. Bez sucukların depolama aşamalarında belirlenen L* değerleri... 64 Çizelge 4.7. Bez sucukların üretim aşamalarında belirlenen a* değerleri 66 Çizelge 4.8. Bez sucukların depolama aşamalarında belirlenen a* değerleri 67 Çizelge 4.9. Bez sucukların üretim aşamalarında belirlenen b* değerleri. 69 Çizelge 4.10. Bez sucukların depolama aşamalarında belirlenen b* değerleri. 70 Çizelge 4.11. Bez sucukların üretim aşamalarında belirlenen tiyobarbütirik asit (TBA) sayısı. Çizelge 4.12. Bez sucukların depolama aşamalarında belirlenen tiyobarbütirik asit (TBA) sayısı... Çizelge 4.13. Bez sucukların üretim aşamalarında belirlenen serbest yağ asitliği (SYA) değerleri... Çizelge 4.14. Bez sucukların depolama aşamalarında belirlenen serbest yağ asitliği (SYA) değerleri. Çizelge 4.15. Bez sucukların üretim aşamalarında belirlenen peroksit değerleri (PD). Çizelge 4.16. Bez sucukların depolama aşamalarında belirlenen peroksit değerleri (PD).. Çizelge 4.17. Bez sucukların depolama aşamalarında belirlenen triptamin değerleri Çizelge 4.18. Bez sucukların üretim aşamalarında belirlenen putresin değerleri Çizelge 4.19. Bez sucukların depolama aşamalarında belirlenen putresin değerleri Çizelge 4.20. Bez sucukların üretim aşamalarında belirlenen kadaverin değerleri... Çizelge 4.21. Bez sucukların depolama aşamalarında belirlenen kadaverin değerleri... 57 61 72 74 77 64 79 80 83 86 87 88

11 90 Çizelge 4.22. Bez sucukların üretim aşamalarında belirlenen histamin değerleri.. 91 Çizelge 4.23. Bez sucukların depolama aşamalarında belirlenen histamin değerleri. 92 Çizelge 4.24. Bez sucukların üretim aşamalarında belirlenen tiramin değerleri 93 Çizelge 4.25. Bez sucukların depolama aşamalarında belirlenen tiramin değerleri... 95 Çizelge 4.26. Bez sucukların üretim aşamalarında belirlenen spermin değeri... 97 Çizelge 4.28. Bez sucukların depolama aşamalarında belirlenen spermin değerleri.. 98 1. GĠRĠġ Et, içerdiği yüksek besin öğelerinden dolayı insan beslenmesinde büyük öneme sahiptir. Ġnsanoğlu çok eski çağlardan beri etin hem dayanıklılığını artırmak, hem de değiģik lezzet ve aroma kazandırmak amacıyla çeģitli ürünlere iģlemeye yönelmiģtir (Çon ve ark., 2002; Gök, 2006). Bu amaçla uygulanan baģlıca muhafaza yöntemleri soğutma ve dondurma, ısıl iģlem uygulamaları, kurutma, fermantasyon, ıģınlama ve kimyasal maddelerin ete ilave edilmesidir (Köse, 2010). Taze olarak uzun süre muhafazası mümkün olmayan eti daha uzun süre muhafaza edebilmek ve iyi bir besin kaynağı olan etten yeni ürünler elde etmek amacıyla kullanılan en eski yöntemlerden biri de fermantasyon iģlemidir. Günümüzde ise geliģen teknoloji ile birlikte ürün çeģitliliğini arttırmak, farklı hayvan etlerinin kullanımına olanak sağlamak, sağlıklı ve istenen proses özelliklerine sahip son ürünleri elde etmek amacıyla fermantasyon iģlemi ile starter kültürler birlikte kullanılmaktadır (Campbell-Platt, 1995; Doğu ve ark., 2002; Köse, 2010). Dünya genelinde fermente et ürünlerinin üretiminde genellikle domuz ve sığır etleri yaygın olarak kullanılmakla birlikte dana, kuzu, koyun, manda, kıl keçisi, deve ve kanatlı hayvan etleri de kullanılmaktadır (Campbell-Platt, 1995). Fermente sosis üretiminde önemli bileģenlerden biri olan yağın çeģidi ve miktarı direkt olarak sucuğun tekstürünü ve lezzetini dolayısıyla da ürünün kalitesini etkilemektedir (Soyer ve

12 ark., 2005; Gök, 2006). Ayrıca, üretimde farklı yağ oranlarının kullanılması olgunlaģma iģlemi sırasında ph ve su aktivitesi (aw) değerlerinin düģüģ oranlarını etkilemekte ve ürünün kalite özelliklerini belirlemektedir (Soyer ve ark., 2005). Fermente sosis üretiminde kullanılan baharat, ürünün kendine has tat ve aromasının oluģmasında, ürünün renginin geliģmesinde ve ürünün dayanıklılığını arttırmada önemli rol oynamaktadır. Fermente sosis üretiminde yeterli konsantrasyonda kullanılan baharatın antioksidatif, bakteriostatik ve bakteriosidal etkilerinin olduğu, bazı baharat çeģitlerinin ise özellikle maya ve küfler üzerinde etkili olduğu birçok araģtırmacı tarafından rapor edilmiģtir (Aksu, 2002; Gök, 2006). Fermente sosis üretiminde kullanılan katkı maddeleri ürünün kalite özelliklerinin muhafaza edilmesinde, üründe meydana gelebilecek mikrobiyal kaynaklı bozulmaları engellemede ve ürünün raf ömrünün uzatılması üzerinde etkili olmaktadır (Bozkurt ve Erkmen, 2007). Ülkemizde geleneksel yöntem ile üretimi gerçekleģtirilen ve tüketimi oldukça yaygın olan sucuk, bir fermente sosis çeģididir. Sucuk, Avrupa ve ABD de üretilen yarı-kuru fermente sosisler ile büyük benzerlik göstermektedir (Soyer ve ark., 2005; Bozkurt ve Erkmen, 2007). Sucuk, et ve yağın kıyma makinesinde ya da kuterde çekildikten sonra içerisine Ģeker, tuz, baharat, sarımsak, nitrit veya nitrat ve üretim yöntemine göre bazen starter kültür katılarak elde edilen hamurun karıģtırılmasından sonra doğal veya suni bağırsaklara dolumu yapılarak belirli ph değerine ulaģmak üzere olgunlaģma iģlemine bırakılması ile üretilmektedir. Üretilen ürün çeģidine göre üretimde farklı sıcaklık, nem ve hava akımı uygulanır (Ordonez ve ark., 1999; Soyer, 2002; Ensoy, 2004; Soyer ve ark., 2005; Bozkurt ve Erkmen, 2007). Ülkemizde geliģen teknoloji ve geleneksel yöntem ile üretilen fermente sosislerde karģılaģılan sorunları gidermek ve standart bir son ürün oluģumunu sağlamak amacıyla starter kültür yaygın Ģekilde kullanılmaya baģlanmıģtır. Starter kültür kullanımıyla fermantasyon süresi kısalır, standart ürün oluģumu sağlanır, istenen rengin geliģimine yardımcı olunur, ortamda

13 bulunan patojen mikroorganizmaların inhibisyonu sağlanır, biyojen amin oluģumu önlenir, nitrit ve nitrat gibi katkı maddelerinin kullanımı sonucu oluģabilecek nitrozaminler önlenir, ürünün besleyicilik değeri arttırılır ve kaliteli, standart ve uzun raf ömrüne sahip ürünlerin oluģumuna katkı sağlanır (Ensoy, 2004; Gönülalan ve ark., 2004; Soyer ve ark., 2005; Kaban, 2007; Köse, 2010; Polat, 2010). Bu etkilerinden dolayı fermente sosislerde starter kültür olarak laktik asit bakterileri, katalaz pozitif mikrokok familyası, mayalar ve küflerin kullanılabileceği birçok araģtırmacı tarafından belirtilmiģtir (Gönülalan ve ark., 2004; Ensoy, 2004; Gök, 2006; Kaban, 2007). Fermente sosislerin üretiminde ayrıca kullanılan hammaddenin kalitesinin düģük olması, uygun olmayan üretim ve depolama Ģartları ve amin üretiminden sorumlu bakterilerin dekarboksilaz aktivitesi sonucunda putresin, kadaverin, tiramin ve histamin gibi biyojen aminler oluģabilmektedir. Ayrıca, fermantasyon iģlemi boyunca mikrobiyal geliģme, asitlik ve proteoliz gibi olaylar da biyojen aminlerin oluģumu için elveriģli Ģartlar oluģturmaktadır (Çolak ve Aksu, 2002; Suzzi ve Gardini, 2003; Ruiz-Capillas ve Jımenez-Colmemero, 2004; Gençcelep, 2006; Kurt ve Zorba, 2009). Fermente sosislerde biyojen amin oluģumundan Klebsiella oxytoca, Escherichia coli, Morgenalla morganii, Lactobacillus brevis, Lactobacillus buncnherii, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus carnis, Lactobacillus divergens ve Lactobacillus hilgardii gibi mikroorganizmaların sorumlu olduğu pek çok araģtırmacı tarafından rapor edilmiģtir (Durlu-Özkaya ve ark., 2001; Alper ve Temiz, 2001; Gençcelep, 2006). Ülkemizde yöresel tat ve lezzet bakımından farklılık gösteren çeģitli sucuklar üretilmektedir. Tokat ve yöresine özgü olan Tokat bez sucuğu, et ve yağın kıyma makinesinden geçirildikten sonra baharat karıģımı ile karıģtırılıp tekstil ürünü olan bez kılıflara doldurulması ve daha sonra fermantasyona bırakılıp kurutulması ile üretilen yöresel bir üründür. Tokat ve yöresinde geleneksel yöntemler ile üretilen Tokat bez sucuğu Ģehir merkezindeki birkaç iģletme dıģında genellikle kasaplar tarafından Kasım ve Mayıs ayları arasında üretilen yöresel bir üründür. Tokat bez sucuğu üzerine yapılmıģ çok fazla çalıģma bulunmamaktadır.

14 Köse (2010) yapmıģ olduğu piyasa araģtırmasında, Tokat il merkezinde bulunan iģletme ve kasaplardan temin ettiği bez sucuk örneklerinin fiziksel ve kimyasal özelliklerini incelemiģtir. Yaptığı çalıģma sonunda bez sucuk üretiminde kullanılan standart bir formülasyonun olmadığını ve kasapların çoğunun ürünü üretimden hemen sonra satıģa sunduklarını rapor etmiģtir. Turhan ve ark. (2010) yaptıkları çalıģmada bez sucuk üretiminde standart bir metodun olmadığını ve üretilen bez sucuklarda yapı, tat, renk ve kalite farklılığı olduğunu rapor etmiģlerdir. Kaval ve ark. (2010) ise Tokat ili merkezinde bulunan kasaplardan sonbahar ve kıģ mevsimlerinde temin ettikleri bez sucukların mikrobiyolojik kalitesini incelemiģlerdir. AraĢtırmacılar bez sucuk üretiminin hijyenik kalitesi iyi olmayan ortamlarda yapıldığını ve buna bağlı olarak da ürünlerin mikrobiyal yükünün yüksek olduğunu rapor etmiģlerdir. Polat (2010) farklı et:yağ oranları kullanarak geleneksel yöntem ile ürettiği bez sucukların fiziksel ve kimyasal özelliklerini incelemiģtir. AraĢtırmacı, çalıģma sonunda bez sucuğun besin bileģiminin standarda uygunluğu açısından benzerlik gösterdiğini rapor etmiģtir. Ayrıca araģtırmacı aynı çalıģmada bez sucukları 180 günlük depolama iģlemine tabii tutmuģ ve geleneksel yöntem ile üretilen ve hiçbir koruyucu içermeyen bez sucukların incelenen özellikleri göz önünde bulundurulduğunda, raf ömrünün yaklaģık olarak 4 ay süre ile sınırlandırılmasının uygun olacağını rapor etmiģtir. Bu çalıģmada farklı et:yağ oranları, starter kültür ve katkı maddeleri (nitrit, nitrat) kullanılarak geleneksel yöntem ile kontrollü koģullarda üretilen Tokat bez sucuğunun fiziksel ve kimyasal özellikleri ve ürünün raf ömrünün belirlenmesi amaçlanmıģtır. 2. KAYNAK ÖZETLERĠ

15 Sucuk; ülkemizde yaygın olarak üretilen, geleneksel kuru fermente bir et ürünüdür. Geleneksel üretim yanında endüstriyel üretim de söz konusudur. Geleneksel üretimde fermantasyon, iģletme florası aracılığı ile gerçekleģtiğinden standart bir ürün elde etmek oldukça zordur (Kaban, 2007). Fermente et ürünlerinin üretimi genelde üç aģamada gerçekleģmektedir. Bunlar; formülasyon, fermantasyon ve kurutmadır. Sucuk ve benzeri fermente sosisler kıyma makinesinde veya kuterde çekilen et ve yağın çeģitli baharat, Ģeker, tuz ve kürleme maddeleri (nitrat/nitrit) ile karıģtırılıp doğal veya yapay bağırsaklara doldurulması ve belirli bir sıcaklık ve nispi rutubette olgunlaģtırılması ile üretilen et ürünleridir (Ensoy, 2004; Soyer ve ark., 2005; Bozkurt ve Erkmen, 2007; DalmıĢ, 2007; Kaban, 2007; Köse, 2010; Polat, 2010). Fermantasyon ve kurutmayı içeren olgunlaģtırma safhası, fermente sosis üretiminin en önemli aģamasıdır (Ensoy, 2004; DalmıĢ, 2007; Kaban, 2007; Köse, 2010). Fermantasyon süresince birbirini etkileyen ve birlikte gerçekleģen iki basit ama önemli mikrobiyolojik reaksiyon meydana gelmektedir. Bunlar; ph değerinin laktik asit bakterilerinin aktivitesi sonucu düģürülmesi ve nitrat/nitrit indirgeyen bakterilerce nitritoksitin oluģturulmasıdır (DalmıĢ, 2007). Proseste son aģama olan olgunlaģtırma iģleminde ise flavor ve tekstür oluģumu gerçekleģmektedir. OlgunlaĢma sırasında oluģan ph, a w değiģimleri ve ağırlık kaybına dikkat edilmelidir (Bozkurt ve Bayram, 2006; DalmıĢ, 2007). TS 1070 (2002) Türk sucuğu standardında sucuklar duyusal ve kimyasal özelliklerine göre 1. 2. ve 3. sınıf olmak üzere üç sınıfa ayrılmıģtır. Üretim yöntemlerine ve dıģ görünüģlerine göre ise sucuklar kangal, baton, parmak ve dilim sucuk olmak üzere dört çeģittir. TS 1070 (2002) Türk sucuğu standardına göre, kaliteli bir sucukta en fazla %40 nem, en fazla %5 tuz bulunmalı, ph değeri 4,7-5,8 olmalıdır. Birinci sınıf sucuklarda yağ oranı en çok %35, protein oranı en az %22, ikinci ve üçüncü sınıf sucuklarda yağ oranı en çok %40, protein oranı en az %20 olmalıdır. Et Ürünleri Tebliğine (2000/4) göre kaliteli bir sucukta yağ miktarı en çok %40, nem miktarı en çok %40, ph değeri en çok 5,4 olmalıdır.

16 Türkiye de fermente sosis grubunda bulunan sucuğun üretimi bazı entegre iģletmeler dıģında çoğu firmalarda teknolojik geliģmelerden uzak geleneksel yöntemlerle yapılmaktadır (Çon ve ark., 2002; DalmıĢ, 2007; Köse, 2010). Ayrıca Türkiye`de bölgelere göre de üretim aģamaları farklılık gösteren fermente sosis çeģitleri bulunmaktadır. Tokat iline özgü yöresel bir ürün olan bez sucuk geleneksel yöntemlerle üretilmektedir. Bez sucuk üretimi yılın belirli aylarında, Ģehir merkezindeki birkaç iģletme dıģında, yaygın olarak kasaplar tarafından yapılmaktadır ve fermantasyon doğal flora ile gerçekleģtiği için standart özellikte son ürün üretimi mümkün olmamaktadır. Son yıllarda geleneksel ürünlere olan talebin artması ile bez sucuk üzerine olan araģtırmalar ve yatırımlar da artmıģtır (Kaval ve ark., 2010; Köse, 2010; Turhan ve ark., 2010; Polat, 2010). Geleneksel yöntemle üretilen Tokat bez sucuğun üretim aģamaları, kıyma makinesinden çekilen et ve yağın tuz, sarımsak ve baharat karıģımıyla belirli bir süre karıģtırılmasından sonra tekstil ürünü olan bez kılıflara doldurulması ve kurutulmasıdır. Dolumdan sonra ağızları bağlanan sucuklar askılama yapılarak fermantasyona tabii tutulurlar. Fermantasyon boyunca yapıdaki suyu uzaklaģtırmak ve tekstürü geliģtirmek amacıyla belirli aralıklarla merdaneleme iģlemi yapılmaktadır (ġekil 2.1) (Köse, 2010; Polat, 2010). Üretim süresi, kasaplarda doğal yollarla kurutmaya bağlı olarak değiģkenlik göstermekle birlikte; hava akımı kontrollü yapılan birkaç iģletmede 10-12 gün arasında tamamlanabilmektedir (Köse, 2010). Bez sucuk üzerine yapılan piyasa araģtırması çalıģmalarında ise standart bir formülasyon ve üretim prosesinin uygulanmadığı bildirilmiģtir (Köse, 2010; Turhan ve ark., 2010). Kaval ve ark. (2010), geleneksel yöntem ile üretilen bez sucuk örneklerinin mikrobiyolojik kalitesini inceledikleri çalıģmalarında ürünün koliform ve fekal koliform bakteri yükünün yüksek olduğunu tespit etmiģlerdir. AraĢtırmacılar, yaptıkları çalıģmada starter kültür

17 kullanılmadan kontrolsüz koģullarda üretilen bez sucukların halk sağlığını tehdit edecek patojenik bakterileri de içerdiğini rapor etmiģlerdir. Geleneksel üretimde fermantasyon iģlemi doğal flora ile gerçekleģtiği için standart bir son ürün elde etmek çok zordur (Kaban, 2007). Teknolojik yetersizlikler sonucu sucuğun olgunlaģması olumsuz yönde etkilenmekte ve son üründe istenen tat, aroma, renk elde edilememekte ve uygun olmayan Ģartlardan dolayı istenmeyen patojen mikroorganizma geliģimi gözlenmekte ve biyojen amin gibi toksik maddeler de oluģabilmektedir (Ensoy, 2004; Bozkurt ve Erkmen, 2007; Köse, 2010). Et ve yağ Kıyma çekme (tuz, sarımsak ve baharat karıģımı eklenmesi) KarıĢtırma Dolum iģlemi

18 Askılama OlgunlaĢtırma (2-3 gün ara ile 2 kez merdaneleme yapılır ) Vakum paketleme Depolama ġekil 2.1. Bez sucuk üretim aģamaları (Köse, 2010; Polat, 2010) Fermantasyon iģleminin baģarılı olabilmesi için doğal florayla iyi bir uyum gösteren ticari starter kültürlerin seçilip kullanılması gerekmektedir (Leroy ve ark., 2006). Fermente sosis üretiminde kullanılacak starter kültürün son üründe arzu edilen ürün özelliklerini sağlaması amacıyla hammaddede oluģması istenen değiģikleri sağlaması, ürünün doğal yapısını, tat ve aromasını bozacak herhangi bir bileģik içermemesi ve stabil özellik gösteren mikroorganizmaları içermesi gereklidir. Ayrıca fermente sosis üretiminde kullanılan mikroorganizmalar, üründe bulunan amino asitleri, biyojen aminlere ve hidrojen sülfür gibi bileģiklere dönüģtürmemelidir (Jessen, 1995). Bütün bu etkilerinden dolayı fermente sosislerde starter kültür olarak laktik asit bakterileri (Lactobacillus plantarum, L. carnis, Lactobacillus casei, Lactobacillus sakei, L. curvatus, Pediococcus pentosaceus, Pediococcus acidilactici, Pediococcus cereviseae gibi), katalaz pozitif mikrokok familyası (Staphylococcus carnosus, Staphylococcus xylosus, Staphylococcus simulans, Kocuria varians, Micrococus aurantiacus gibi), mayalar (Debaryomyces hansenii ve Candida famata) ve küflerin (Penicillum nalgiovense, Penicillum chrysogenum, Penicillum camemberti gibi) kullanılabileceği birçok araģtırmacı tarafından rapor edilmiģtir (Çizelge 2.1) (Gönülalan ve ark., 2004; Ensoy, 2004; Gök, 2006; Kaban, 2007).

19 Laktik asit bakterileri ve katalaz pozitif koklar fermente ürünlerin fermantasyonunda ve olgunlaģtırılmasında teknolojik olarak önemli olduğu düģünülen iki bakteri grubudur (Kaban, 2007). Laktik asit bakterileri, bozucu floraya ve patojenlere karģı (sıklıkla Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus) inhibe edici etkiye sahiptirler. Laktik asit bakterilerinin koruyucu etkisi kadar, lezzet geliģimine de katkısı belirlenmiģtir. Katalaz pozitif koklar ise üründe olgunlaģma süresince proteoliz, lipoliz, peroksitlerin parçalanması ve renk stabilitesi gibi arzu edilen reaksiyonlarda rol alırlar. Katalaz pozitif koklar proteoliz olayında, laktik asit bakterilerine göre daha etkindirler. Katalaz pozitif kokların da ayrıca aroma oluģumu üzerine önemli etkilerinin olduğu araģtırmacılar tarafından belirlenmiģtir (Jessen, 1995; Ensoy, 2004; Olesen ve ark., 2004; Gök, 2006; Kaban, 2007; Köse, 2010). Laktik asit bakterilerinden psikrotrofik türler olan L. sakei ve L. curvatus olgunlaģma aģamasındaki rekabet ortamına daha dayanıklıdırlar. Fakat bu bakterilerin hidrojen peroksit üretebilme risklerinden dolayı, yerlerine mezofilik LAB türleri olan P. pentosaceus ve P. acidilactici ile L. plantarum tercih edilmektedir (Jessen, 1995). Toksoy ve ark. (1999) yaptıkları çalıģmada fermente sosislerden elde ettikleri L. plantarum suģlarının metabolik ve antimikrobiyal aktivitelerini incelemiģler ve laktik asit ve hidrojen peroksit üretme yeteneklerinin orta seviyede olduğunu ayrıca hidrojen sülfür üretme yeteneklerinin de düģük seviyede olduğunu rapor etmiģlerdir. Bunun yanı sıra, bu bakterilerin patojen bakteriler üzerinde yüksek düzeyde antagonistik etkiye sahip olduklarını ve starter kültür olarak kullanılabileceklerini rapor etmiģlerdir. Çizelge 2.1. Fermente et ürünlerinde kullanılan starter kültürler (Ensoy, 2004)

20 Bakteriler Laktik asit bakterileri Lactobacillus acidophilus a, Lactobacillus alimentarius b, L. casei a, L. curvatus, Lactococcus lactis, L. plantarum, Lactobacillus pentosus, L. sake, P. acidilactici, P. pentosaceus. Aktinobakterler Kocuria varians, Streptomyces griseus, Bifidobacterium spp. Stafilokoklar S. xylosus, S. carnosus subsp. carnosus, S. carnosus subsp. utilis, S. equorum b, Halomonadaceae, Halomonas elongata b Küfler P. chrysogenum, P. nalgiovense Mayalar D. hansenii, C. famata a probiyotik kültür karıģımında mevcuttur b endüstriyel olarak ön market çalıģmalarında kullanılır Stahnke (1994) yaptığı çalıģmada starter kültür olarak S. xylosus u kullanmıģ ve ürettiği fermente sosislerde starter kültür kullanılmayan kontrol grubuna kıyasla fermente sosis aromasının daha iyi geliģtiğini ve kontrol grubunun hoģ olmayan ransit bir kokuya sahip olduğunu rapor etmiģtir. K. varians ın fermente sosis üretiminde starter kültür olarak kullanılmasının en önemli nedeni nitrat redüktaz enzim aktivitesi ile üründe hızlı renk oluģumunu sağlamasıdır (Jessen, 1995). K. varians fermente sosis üretimi için uygun sıcaklık olan 22-37 o C aralığında optimum faaliyet gösterirken, anaerobik ortamda ise iyi bir asit üreticisi değildir (Candoğan, 2000).

21 Starter kültür olarak fermente sosis üretiminde yaygın olarak kullanılan maya D. hansenii`dir (Ensoy, 2004; Kaban, 2007). Mayalar, fermente sosislerin kırmızı rengini stabilize eder ve yağ, protein ve karbonhidratları parçalayarak üründe lezzetin oluģmasına yardımcı olurlar. Olesen ve Stahnke (2000) yaptıkları çalıģmada D. hansenii ve Candida utilis ile ürettikleri fermente sosislerde aroma oluģumunu incelemiģler ve C. utilis in izolösin, lösin, valin ve fenilalaninden alkoller ve esterler gibi çeģitli uçucu aroma bileģiklerinin oluģumunda daha etkili olduğunu ve D. hansenii nin bu bileģiklerin oluģumunda daha sınırlı aktivite gösterdiğini belirlemiģlerdir. Fermente et ürünleri üretiminde starter kültür olarak küflerin kullanımı geniģ bir yer tutmaktadır (Ensoy, 2004). Starter kültür olarak küflerin kullanımı genellikle Ġtalya, Ġspanya, Fransa, Macaristan ve Almanya gibi ülkelerde yaygındır (Sunesen ve Stahnke, 2003). Fermente sosis üretiminde kullanılan küfler ürüne farklı bir görünüģ katmakla kalmaz aynı zamanda ürüne özgü lezzetin oluģumuna da yardımcı olurlar. Lezzet geliģimi ürün yüzeyinde küflerin göstermiģ oldukları proteolitik ve lipolitik aktivite sonucu ortaya çıkmaktadır. Ayrıca küfler ürün yüzeyini kaplayarak lipit oksidasyonunu da önlemeye yardımcı olurlar (Bruna ve ark., 2003). Bu sebeplerden dolayı en yaygın olarak kullanılan küfler, P. nalgiovense ve P. camemberti`dir. Bruna ve ark. (2003) yaptıkları çalıģmada fermente sosislerin yüzeyine uyguladıkları P. camemberti nin serbest amino asitlerin, serbest yağ asitlerinin ve uçucu bileģiklerin konsantrasyonlarında artıģa neden olduğunu bildirmiģlerdir. Fermente sosislerin üretimi boyunca bir takım fiziksel, biyokimyasal ve mikrobiyolojik değiģimlerin yanında fermente sosislerin lezzetini oluģturan uçucu ve uçucu olmayan bileģiklerin oluģtuğu reaksiyonlar da meydana gelmektedir. Bu maddelerin oluģum mekanizmaları; karbonhidrat degradasyonu, proteoliz ve lipit oksidasyonu olmak üzere üç ana baģlık altında toplanabilmektedir (ġekil 2.2) (Ordonez ve ark., 1999; Montel ve ark., 1998; Demeyer ve Stahnke, 2002; Ensoy, 2004; DalmıĢ, 2007).

22 Lezzet, gıda maddesinin tüketici tarafından kabul edilebilirliğinde önemli bir yere sahiptir. Lezzet; tat, koku ve diğer duyuların ağızda oluģturduğu algıların toplamı olarak da tanımlanabilmektedir (Kaban, 2007). Çiğ et içerdiği düģük miktarlardaki uçucu bileģiklerden dolayı baskın olmayan bir aromaya sahiptir. Ancak fermantasyon boyunca çiğ et çeģitli reaksiyonlara maruz kaldığı için lezzetinde değiģimler meydana gelir (Ordonez ve ark., 1999; Ensoy, 2004). Fermente sosislerin üretimi esnasında karbonhidratlarda meydana gelen değiģiklikler kaliteyi etkileyen önemli unsurlardan biridir. Karbonhidratların fermantasyonu sonucu oluģan en önemli bileģik laktik asittir. Laktik asit miktarının artıģına bağlı olarak ürünün ph değeri 5,0 civarına düģmekte, nitritin parçalanması ile renk oluģumu hızlanmakta, asitliğin artıģına bağlı olarak proteinlerin su tutma kapasitesi azalmakta, kuruma hızlanmakta ve ürünün tekstürü oluģmaktadır (Jessen, 1995; Gökalp ve ark., 1998; Toldra ve ark., 2001; Ensoy, 2004; Gök, 2006; DalmıĢ, 2007). Proteinler Karbonhidratlar Lipitler Proteoliz Lipoliz Laktik asit Peptitler Diasetil, aset aldehit Serbest yağ Amino asitler Kısa zincirli yağ asitleri asitleri Transaminasyon Dekarboksilasyon Otoksidasyon β-oksidasyon

23 Deaminasyon Aldehitler Sülfitler Ketonlar Tioller DallanmıĢ aldehitler DallanmıĢ asitler Esterler ġekil 2.2. Fermente sosislerde lezzet bileģiklerinin oluģum mekanizması (Demeyer ve Stahnke, 2002) Sucuklarda fermantasyon ve kurutma sırasında oluģan laktik asit miktarı üzerine bir çok faktörün etkili olduğu bilinmektedir. Laktik asidin miktarı ve oluģum hızı; ürüne katılan starter kültürün cinsine, üretilecek ürünün çeģidine, katılan Ģekerin cinsine ve miktarına, baharatlara, etin baģlangıçtaki laktik asit miktarına, fermantasyon süresince uygulanan sıcaklık ve kılıf çapı gibi özelliklere bağlı olarak değiģebilmektedir (Jessen, 1995; Toldra ve ark., 2001; Ensoy, 2004; DalmıĢ, 2007; Köse, 2010). Fermente sosislerde karbonhidrat fermantasyonu sonucu ortaya çıkan uçucu bileģikler ise asetik, propiyonik ve bütirik asit, asetaldehit, diasetil, asetoin, 2,3-bütandiol, etanol, aseton ve 2-propanoldür (Demeyer ve Stahnke, 2002). Proteoliz, fermente et ürünlerinin üretimi süresince meydana gelen baģlıca biyokimyasal değiģimlerden birisidir. Bu reaksiyonlar sırasında oluģan düģük molekül ağırlığına sahip bileģikler ürünün tekstür ve flavor geliģimine etki etmektedirler. Bu moleküller peptitler, amino asitler, aldehitler, organik asitler ve aminler olup önemli flavor bileģiklerinin öncü

24 maddeleridir (Candoğan, 2000; Demeyer ve Stahnke, 2002; Hughes ve ark., 2002; Ensoy, 2004; Gök, 2006; DalmıĢ, 2007; Köse, 2010). Fermente sosislerde proteoliz, endojen enzimler ve mikrobiyel kökenli enzimlerin birlikte faaliyeti sonucu oluģmaktadır. BaĢlangıç aģamasında aktin, myosin, ve troponinin peptitlere kadar parçalanması kas enzimleri olan katapsin B, D, H ve L ile gerçekleģmektedir. Bir sonraki aģamada ise peptitlerin, serbest amino asitlere kadar parçalanması ise bakteriyel enzimlerin faaliyeti sonucu gerçekleģmektedir (ġekil 2.3) (Molly ve ark., 1997; Hughes ve ark., 2002; Ensoy, 2004). PROTEĠN PEPTĠTLER AMĠNO AMONYAK ASĠTLER AMĠNLERĠ Kas Enzimleri Bakteriyel Enzimler ġekil 2.3. Fermente sosislerde meydana gelen protein degredasyonu (Molly ve ark., 1997) Bakteriyel enzimlerin faaliyeti sonucu gerçekleģen birçok kimyasal reaksiyon ile serbest amino asitler, uçucu bileģikler olan yağ asitleri, aldehitler, amonyak, amin ve benzeri bileģiklere parçalanırlar. Johansson ve ark. (1994) yaptıkları çalıģmada fermantasyon baģlangıcında 20 ile 30 kda ağırlığa sahip sarkoplazmik proteinlerin fermantasyon (25 C`de 7 gün boyunca) ve kurutma (4 C`de 42 gün boyunca) aģamaları sonunda tamamen parçalandığını rapor etmiģlerdir. Diaz ve ark. (1997) yaptıkları çalıģmada fermantasyon baģlangıcında sarkoplazmik proteinlerin molekül ağırlıklarının 40, 44, 84 ve 100 kda`dan fermantasyon (22 C`de 24 saat) ve kurutma (12 C`de 26 gün) aģamaları sonunda parçalanarak sırasıyla 8, 10, 11, 16, 38 ve 49 kda ağırlıklı bileģiklere parçalandıklarını rapor etmiģlerdir.

25 Proteinlerde meydana gelen değiģmelerin bir diğer önemli sebebi de oksidatif reaksiyonlardır. Kaslı gıdalarda kalite kaybına neden olan oksidatif zararın daha çok lipit kaynaklı olduğu düģünülse de proteinlerin de lipitler gibi oksidasyon reaksiyonlarında baģlıca substrat maddesi olduğu belirlenmiģtir (DalmıĢ, 2007). Proteinlerde meydana gelen oksidatif değiģmeler belirli bir sıra ile gerçekleģmektedir (ġekil 2.4). Önce serbest radikaller protein yan zincirleri ile reaksiyona girerek protein serbest radikallerini (P ) oluģtururlar (1). Bu serbest radikaller moleküler oksijenle reaksiyona girerek protein peroksit radikallerini (POO ) oluģtururlar (2). POO radikalleri baģka bir molekülden hidrojen atomu alarak protein hidroperoksitlerini (POOH) ve yeni bir protein radikalini (P ) oluģtururlar (3). OluĢan protein hidroperoksit radikallerinin parçalanması ile bazı amino asit kalıntıları karbonil türevine dönüģürler (4,5). Oksidasyon sonrası proteinlerin katalitik aktivitelerinde kayıp olurken proteolitik parçalanmaya karģı hassasiyette de artıģ gözlenmektedir (DalmıĢ, 2007). Fermente sosislerin en temel bileģenlerinden biri de lipitlerdir. Fermente sosislerin lipit içeriği %25-55 aralığında değiģmektedir. Fermente sosislerde bulunan lipitler lipit oksidasyonu ve lipoliz gibi oksidatif reaksiyonlar sonucu üretim iģlemi sonucunda farklı aromatik bileģiklere dönüģmektedir. Reaksiyonlar sonucu oluģan bu aromatik bileģikler son ürünün kendine has tat ve aroma oluģturmasına sebep olurlar (Gökalp ve ark., 1998; Ordonez ve ark., 1999; Demeyer ve Stahnke, 2002; Ensoy, 2004; Zanardi ve ark., 2004; Soyer ve ark., 2005; Gök, 2006; Kaban, 2007). PH + OH. P. + H 2 O (1) P. + O 2 POO. (2) POO. + PH POOH + P. (3) 2POO. 2PO. + O 2. (4)

26 2POO. PO. + O 2. + HO. (5) ġekil 2.4. Proteinlerin oksidatif reaksiyon basamakları (DalmıĢ, 2007) Lipoliz ve lipit oksidasyonunda lipitin yapısında bulunan trigliseritler lipaz enzimiyle, fosfolipitler ise fosfolipaz enzimleri vasıtasıyla parçalanarak serbest yağ asitlerine indirgenirler. Reaksiyonlar sonucu oluģan serbest yağ asitleri ise çeģitli (radikaller, sıcaklık, oksidatif enzimler vb.) etkenlerden dolayı tekrar oksidasyona uğrayarak peroksit bileģiklerini meydana getirirler. Reaksiyon sonucu oluģan peroksit bileģikleri stabil olmadıkları için daha ileri reaksiyonlar sonucu uçucu aroma bileģiklerine kadar parçalanmaktadır (ġekil 2.5) (Toldra, 1998; Zanardi ve ark., 2004; Soriano ve ark, 2006; Visessanguan ve ark., 2006). Lipoliz, fermente sosislerde son ürünün kalitesini direkt yada dolaylı yollardan etkileyen sekonder biyokimyasal bir olaydır. Lipoliz olayı yağ hücreleri ve kas liflerinin yapısında bulunan endojen (lipaz ve fosfolipaz) enzimlerin ve bakteri kaynaklı ekzojen enzimlerin aktivitesi sonucu gerçekleģir (Gökalp ve ark., 1998; Ordonez ve ark., 1999; Demeyer ve Stahnke, 2002; Ensoy, 2004; Soriano ve ark, 2006; Visessanguan ve ark., 2006; Kaban, 2007; Polat, 2010). Lipazlar, trigliseritleri parçalama biçimlerine göre iki grupta toplanmaktadırlar. Birinci grup lipazlar; spesifik olmayıp, trigliseritin her üç pozisyondaki yağ asitlerine etki ederek trigliseritlerden gliserol ve serbest yağ asitleri oluģturabilmektedir. Ġkinci grup lipazlar ise spesifik olup sadece 1. ve 3. pozisyondaki ester bağlarını parçalayabilmektedir. Demeyer ve ark. (1974) yaptıkları çalıģmada ikinci grup lipazların daha etkili olduğunu bildirmiģlerdir. Kuru fermente sosislerdeki lipolizin çoğunlukla endojen enzim aktivitesi sonucunda gerçekleģtiği bildirilmiģtir (Molly ve ark., 1996; Gök, 2006). Lactobacillus türleri genellikle zayıf lipolitik aktiviteye sahipken, Staphylococcus türlerinin lipolitik aktivitesinin daha fazla olduğu araģtırmacılar tarafından belirtilmiģtir (Montel ve ark., 1998; Demeyer ve ark., 2000; Ensoy, 2004).

27 Fermente sosislerin üretimi esnasında gerçekleģen lipolizin miktarı; ürünün bileģimine, starter kültürün kullanılıp kullanılmamasına ve üretim esnasında uygulanan teknolojik iģlemlere bağlı olarak değiģebilmektedir (Hughes ve ark., 2002). LĠPĠTLER TRĠGLĠSERĠTLER FOSFOLĠPĠTLER SERBEST YAĞ ASĠTLERĠ oksidatif enzimler vb.) OKSĠDASYON (radikaller, sıcaklık, iyonlar, ürünleri vb.) PEROKSĠTLER Ġleri reaksiyonlar (peptit ve amino asitler ile interaksiyonlar, ikincil oksidasyon

28 UÇUCU AROMA BĠLEġĠKLERĠ ġekil 2.5. Fermente et ürünlerinde meydana gelen lipoliz ve oksidasyon reaksiyonları (Toldra, 1998)8 Molly ve ark. (1996) yaptıkları çalıģmada endojen lipaz enziminin fermente sosis üretiminde önemli olduğunu belirtmiģler ancak antibiyotik kullanımının bakterilerin geliģimini inhibe etmesine karģın lipoliz olayını engelleyemediğini rapor etmiģlerdir. Molly ve ark. (1997) yaptığı çalıģmada lipolitik aktiviteye sahip bazı starterlerin fermente sosis üretimine ilave edilmesiyle lezzetin geliģmesinin yanında olgunlaģmanın daha kısa sürede gerçekleģtiğini bildirmiģlerdir (Gök, 2006). Gökalp ve ark. (1998) yaptıkları çalıģmada fermente sosis üretimi sırasında lipaz enziminin sosis hamuruna ilavesinin oksidatif ransiditeyi arttırmadığını ancak starter kültür ve lipaz enziminin üretimde birlikte kullanılması sonucu serbest yağ asitlerinin miktarında artıģ meydana geldiğini belirtmiģlerdir. Montel ve ark. (1998) lipoliz olayının tada doğrudan bir etkisinin olmadığını belirtirken, kısa zincirli yağ asitlerinin ekģi tatlarının bulunduğunu ancak zincir uzunluğunun artması ile duyusal özelliklerin azaldığını bildirmiģlerdir. Lipit oksidasyonu et ve et ürünlerinin kalitesinin bozulmasına sebep olan temel faktörlerden biridir. Oksidasyon olayı, fosfolipitlerin çoklu doymamıģ yağ asitlerinden baģlamakta ve üretiminden tüketimine kadar geçen sürede (üretim, iģleme, piģirme ve depolama boyunca) meydana gelmektedir. Oksidasyon olayı sonucunda fermente sosislerin kalite ve raf ömrünü belirleyen aroma maddeleri meydana gelmektedir (Ordonez ve ark., 1999).

29 Fermente sosislerde lipit oksidasyonu baģlangıç, geliģme ve sonuç olmak üzere üç aģamadan oluģmaktadır. BaĢlangıç reaksiyonun da yağ asidindeki (RH) metil karbonundan bir hidrojen uzaklaģmakta ve bir alkil radikali (R ) oluģmaktadır. Bu aģama, yağ asitlerindeki çift bağ sayısının artmasına bağlı olarak daha kolay gerçekleģmekte ve bu durum çoklu doymamıģlık gösteren yağ asitlerinin oksidasyona karģı olan duyarlılıklarını açıklamaktadır. Birinci aģama HO radikali veya demir-oksijen komplekslerinin katalizörlüğünde gerçekleģmektedir. GeliĢme aģamasında ise alkil radikali (R ), hızla O 2 ile reaksiyona girerek peroksit radikalini (ROO ) oluģturmaktadır. Peroksit radikali, alkil radikali veya yağ asidine göre daha yüksek oksitleme özelliğine sahiptir. Peroksit radikali diğer yağ asitlerini okside eder, serbest radikal zincir reaksiyonunu geliģtirir ve bu aģamada hidroperoksitleri (ROOH) oluģturur. Lipit hidroperoksitlerinin Fe +2 ve Cu +2 ile reaksiyona girmesi sonucu peroksit ve alkoksi radikaller oluģur. Sonuç aģamasında ise peroksit ve alkil radikaller reaksiyona girerek radikal olmayan ürünleri (ROOR) oluģtururlar (ġekil 2.6) (Demeyer ve Stahnke, 2002; DalmıĢ, 2007). Lipit oksidasyonunda baģlangıç reaksiyonları ürünü olan hidroperoksitler, tatsız ve kokusuz bileģikler olduklarından son ürünün tat ve aromasının oluģmasında etkin değildirler (Molly ve ark., 1996; Demeyer ve Stahnke, 2002). Kararsız bileģikler olan hidroperoksitler, pigment ve vitaminlerin oksidasyonuna neden olarak, koyu renkli organik polimer maddeleri oluģtururlar. Oksidasyonun devam etmesiyle de son üründe kötü tat ve kokuya neden olan oksidasyon ürünleri (aldehitler, ketonlar, alkoller, asitler, hidrokarbonlar, epoksitler) oluģur. Oksidasyon maddelerinden olan aldehitler, son üründe kötü koku ve lezzet kaybının ilk sorumlusu olarak kabul edilir (Gök, 2006). Fermente sosislerde meydana gelen lipit oksidasyonu üzerine; hamur bileģimi, etin kıyma çekilme iriliği, ph değeri, tuz, nitrit, baharat ve antioksidan ilavesi gibi birçok faktör etkili olmaktadır (Ordonez ve ark., 1999; Ensoy, 2004).

30 ErtaĢ (2006) yaptığı çalıģmada ısıl iģlem uygulanarak üretilen fermente sosislerin bazı kalite özellikleri üzerine, üretim koģullarının etkisini incelemiģ ve ısıl iģlem uygulanmasının lipit oksidasyonunu hızlandırdığını ve oksidasyon riskini arttırdığını belirlemiģtir. BaĢlangıç : RH. R. + H. RH + O 2 ROO. + H Serbest radikal oluģumu GeliĢme : R. + O 2 ROO. ROO. + RH ROOH + R Serbest radikal zincir reaksiyonu Sonuç : ROO. + R. ROOR R. + R. R - R ROO. + ROO. ROOR + O 2 Radikal olmayan ürünlerin oluģumu ġekil 2.6. Lipit oksidasyonunun oluģum mekanizması (Morrisey ve ark., 1998) Bütün gıda maddeleri genel olarak serbest amino asit ve protein içerdiklerinden mikrobiyal geliģme Ģartlarına bağlı olarak yapılarında aktif biyojen aminler bulunabilir. Biyojen aminler, özellikle yüksek protein içerikli fermente ürünlerde yüksek konsantrasyonlarda oluģabilirler. Biyojen aminlerin en fazla bulunduğu gıdalar balık ve balık ürünleri, et ürünleri, yumurta, peynir, fermente sebzeler, meyveler, kuruyemiģler, çikolata, bira ve Ģaraptır (Ayhan ve ark., 1999; Çolak ve Aksu, 2002; Ruiz-Capillas ve Jımenez-Colmemero, 2004; Gençcelep, 2006; Gençcelep ve ark., 2008). Biyojen aminler, amino asitlerin dekarboksilasyonu veya aldehit ve ketonların aminasyon veya transaminasyonu ile oluģan azotlu bileģiklerdir. Bu aminler, aromatik amin, alifatik diamin ve alifatik poliamin yapıda olup düģük molekül ağırlığına sahip organik bazlı bileģiklerdir. Aminler aynı zamanda sentezlenmelerine bağlı olarak doğal poliaminler ve biyojen aminler olarak da sınıflandırılabilirler (Ayhan ve ark., 1999; Çolak ve Aksu, 2002; Ruiz-Capillas ve Jımenez-Colmemero, 2004).

31 Doğal poliaminler hayvan, bitki ve mikroorganizmaların doğal poliamin biosentezleri sonucunda oluģmaktadır. Doğal poliaminler özellikle spermin ve spermidin baģta olmak üzere putresin ve agmatini de içermektedir (ġekil 2.7). Bu doğal poliaminler nükleik asit dizisinin düzenlenmesi, protein sentezi ve hücre membranının stabilizasyonunda önemli rol oynamaktadır (Vatansever, 2004; Ruiz-Capillas ve Jımenez-Colmemero, 2004; Gençcelep, 2006; Önal, 2007). Biyojen aminler ise serbest amino asitlerden Bacillus, Pseudomonas, Salmonella, Clostridium, Klebsiella, Escherichia, Proteus, Shigella, Photobacterium gibi bakteriyel enzimatik dekarboksilaz aktivitesine sahip bakterilerin faaliyeti sonucunda, ürünlerin depolanması ya da üretimi esnasında oluģmaktadır (ġekil 2.8) (Vatansever, 2004; Ruiz- Capillas ve Jımenez-Colmemero, 2004; Gençcelep, 2006; Önal, 2007). Histamin, tiramin, triptamin, feniletilamin biyojen aminleri sırasıyla histidin, tirozin, triptofan ve fenilalanin amino asitlerinin dekarboksilasyonu sonucu oluģmaktadır. Putresin ve kadeverin ise ornitin ve lisin amino asitlerinden kaynaklanmaktadır. Putresin ise spermin ve spermidinin öncül bileģiğidir. Ayrıca arjininden de spermin ve spermidin oluģmaktadır. Bazı durumlarda spermin ve spermidin poliaminlerinin birbirlerine dönüģümleri de söz konusudur (Vatansever, 2004; Ruiz-Capillas ve Jımenez-Colmemero, 2004; Gençcelep, 2006). Bu aminler, hammaddeye özgü dekarboksilaz aktivitesi sonucunda oluģabildikleri gibi dekarboksilaz pozitif mikroorganizmaların uygun koģullar altında gerçekleģtirdikleri enzim aktivitesi ile de oluģmaktadır. Diğer bir ifade ile gıdalarda biyojen amin oluģabilmesi için ortamda serbest amino asitlerin bulunması, dekarboksilaz pozitif mikroorganizmaların varlığı ve bu mikroorganizmaların geliģebileceği ve dekarboksilaz enziminin aktif olabileceği uygun ortam koģullarının sağlanmıģ olması gerekir (Gençcelep, 2006). Arjinin

32 Sitrulin Ornitin AGMATĠN N-Karbomyoputresin PUTRESĠN SPERMĠDĠN SPERMĠN ġekil 2.7. Poliaminlerin biosentezi (Önal, 2007) Fermente et ürünlerinin ise önemli miktarlarda biyojen amin içerdiği bilinmektedir. Fermente sosislerde yaygın olarak bulunan biyojen aminler tiramin, histamin, putresin, kadaverin, triptamin, spermin, spermidin ve 2-fenietilamindir. Fermente sosislerde bulunan doğal poliaminler (spermin ve spermidin) ise mikroorganizmalar tarafından enzimatik dekarboksilaz sonucu oluģmamakta ve fermantasyon sırasında çok az oranda değiģiklik göstermektedir. Bu poliaminler doğal olarak etin ve kasların yapısında bulunmakta ve nükleik asit dizisinin düzenlenmesi, protein sentezi ve hücre membranının stabilizasyonunda önemli rol oynamaktadır (Ruiz-Capillas ve Jımenez-Colmemero, 2004; Önal, 2007). tirozin TĠRAMĠN SEROTONĠN triptofan TRĠPTAMĠN

33 fenilalanin FENĠLETĠLAMĠN histidin HĠSTAMĠN lisin KADAVERĠN ġekil 2.8. Biyojen aminlerin sentezlenmesi (Önal, 2007) Fermente et ürünlerinde bozulmalara ise tiramin, kadaverin, putresin ve histamin gibi biyojen aminler sebep olmaktadır. Fermente et ürünlerinde tespit edilen biyojen amin konsantrasyonları oldukça değiģkenlik göstermektedir. Bu değiģiklik olgunlaģtırma prosesinin süresindeki farklılıklar ve değiģiklikler, fermantasyondan sorumlu doğal mikrofloranın dekarboksilaz aktivitesindeki farklılıklar, bazı biyojen aminlerin biosentezi ve kullanılan hammaddenin mikrobiyal yükü gibi faktörlerden kaynaklanmaktadır (Alper ve Temiz, 2001; Durlu-Özkaya ve ark., 2001; Gençcelep, 2006). Fermente sosislerden izole edilen Enterobacteriaceae cinsi bakteriler yüksek dekarboksilaz aktiviteye sahip ve özellikle de putresin ve kadaverin üreten mikroorganizmalar olarak bilinirler. İn vitro ortamda gerçekleģtirilen çalıģmalarda Citrobacter freundii ve Proteus vulgaris zayıf dekarboksilaz aktivitesine sahip olmakta ancak Enterobacter cloacae ve Serratia türleri ise yüksek miktarlarda putresin ve kadaverin üretebilmektedir (Bover-Cid ve ark., 2001a; Suzzi ve Gardini, 2003). Aksine Durlu-Özkaya ve ark. (2001) Citrobacter freundii ve Enterobacter aerogenes cinslerinin in vitro ortamlarda yüksek miktarlarda putresin ve kadaverin oluģturabildiklerini rapor etmiģlerdir.

34 Durlu-Özkaya ve ark. (2001) kıyma ve hamburgerden izole ettikleri Enterobacteriaceae familyası üyelerinin biyojen amin oluģturma özellikleri ile ilgili çalıģmalarında en fazla histamin oluģturan bakterilerin sırasıyla E. coli, M. morganii ve Proteus mirabilis olduğunu belirlemiģlerdir. Ayrıca en yüksek değerlerde putresin oluģturan mikroorganizmaların ise sırasıyla; C. freundii, Enterobacter spp., Serratia grimesii, Escherichia coli, E. fergusonii, M. morganii, Proteus alcalifaciens, P. mirabilis, P. penneri ve Hafnia alvei olduğunu belirtmiģlerdir. Kadaverin oluģturanların ise sırasıyla; Escherichia coli, E. vulnaris ve E. fergusonii olduğunu tespit etmiģlerdir. AraĢtırmacıların elde ettikleri sonuçlara göre et ürünlerinden izole edilen Enterobacteriaceae familyası üyeleri histamin, putresin, kadaverin ve tiramin oluģturma yeteneklerine sahiplerdir. Fermente gıdalarda laktik asit bakterileri (LAB) genelde toksijenik ve patojen olmayan mikroorganizmalar olarak bilinmektedirler. Ancak bazı LAB biyojen amin oluģturma yeteneğine sahiptirler. Bu nedenden dolayı fermente et ürünlerinde LAB`nin dekarboksilaz aktivitesi geniģ Ģekilde incelenmektedir. LAB`nin genel olarak putresin, kadaverin ve histamin üretmedikleri ancak tiramin, triptamin ve feniletilamin üretebildikleri belirtilmiģtir. Et ve et ürünlerinden izole edilen Lactobacillus buchneri, L. alimentarius, L. plantarum, L. curvatus, L. farciminis, L. bavaricus, L. homohiochi ve L. reuteri amin pozitif ve en önemli biyojen amin üreten laktik asit bakterileridir (Bover-Cid ve ark., 2001a; Gençcelep, 2006). Straub ve ark. (1995) yaptıkları çalıģmada Lactococci, Pediococci, Streptococci (Streptococcus salivarius subsp. thermophilus) ve Leuconostoc ların amino asit dekarboksilaz aktivitesine sahip olmadığını belirtmiģlerdir. Buna karģın Lactococcus ve Leuconostoc un bazı türlerinin tiramin ürettiği bazı araģtırmacılar tarafından bildirilmiģtir. Masson ve ark. (1996) yaptıkları çalıģmada tiramin üretiminin fermente sosislerde Carnobacterium, L. curvatus ve L. plantarum türlerine ait olduğunu ve Micrococcaceae familyasına ait türlerin ve L. sakei`nin tiramin üretmediğini bulmuģlardır. Fermente et ürünlerinde starter kültür olarak da kullanılabilen Micrococcaceae familyası üyeleri histamin, putresin, tiramin ve kadaverin oluģturma yeteneklerine sahiptir. Micrococcus