ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ

ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ HİNDİ SUCUĞU ÜRETİMİNDE STARTER KÜLTÜR KULLANIMI VE ISIL İŞLEM UYGULAMASININ ÜRÜN KARAKTERİSTİKLERİ ÜZERİNE ETKİSİ Ümran ENSOY GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ANKARA 2004 Her hakkı saklıdır

ÖZET Doktora Tezi HİNDİ SUCUĞU ÜRETİMİNDE STARTER KÜLTÜR KULLANIMI VE ISIL İŞLEM UYGULAMASININ ÜRÜN KARAKTERİSTİKLERİ ÜZERİNE ETKİSİ Ümran ENSOY Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Prof.Dr. Nuray KOLSARICI Bu çalışmada, hindi sucuğu üretim ve depolama aşamalarında starter kültür kullanımı ve ısıl işlem uygulamasının ürün kalitesi üzerine etkileri incelenmiştir. Starter kültür kullanılmadan kontrol (K) ve farklı ticari starter kültürler kullanılarak Starter 1 (S1) ve Starter 2 (S2) sucuk grupları üretilmiştir. Geleneksel yöntem ile üretilen sucuklarda, kurutma işlemi sonrasında en düşük ph değerinin S1 grubuna ait olduğu saptanmıştır (p<0,05). Isıl işlem uygulaması ile üretilen sucukların ph değerlerinin 5,30-5,43 ve geleneksel yöntem ile üretilen sucukların ph değerlerinin 5,19-5,34 aralığında olduğu belirlenmiştir. Fermentasyon işlemi sonrasında titrasyon asitliği (TA) değeri artan laktik asit içeriğine bağlı olarak yükselmiştir (p<0,01). Sucukların su aktivitesi (A s ) değerleri 0,918-0,942 aralığında olup, A s değerlerinde depolama süresince önemli bir değişim gözlenmemiştir (p>0,05). Depolama süresince sucukların L*, a* ve b* renk değerlerinin istatistik olarak önemli düzeyde değişmediği belirlenmiştir. Üretim aşamalarında ve depolama süresince sucukların serbest yağ asitliği değerleri artmıştır(p<0,01). Isıl işlem uygulaması sonrasında toplam mezofil aerob bakteri ve laktik asit bakteri sayım sonuçlarının yaklaşık olarak 2 logaritmik birim azaldığı saptanmıştır (p<0,05). Duyusal değerlendirme sonuçlarına göre S1 grubunun K grubuna kıyasla daha yüksek puanlara sahip olduğu belirlenmiş ve depolama süresince genel beğeni seviyesinin ıskalaya göre iyi derece aralığında olduğu tespit edilmiştir. Hindi sucuklarının toplam uçucu aroma bileşikleri içinde terpenlerin daha yoğun olduğu ve bu bileşiklerin baharattan kaynaklandığı saptanmıştır. Bu çalışmada, hindi etinden sucuk üretiminde starter kültür kullanımının sucuk kalite özelliklerini olumlu yönde etkilediği belirlenmiştir. S1 üretiminde kullanılan starter kültürün S2 üretiminde kullanılan starter kültüre kıyasla daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür. 2004, 138 Sayfa ANAHTAR KELİMELER: Hindi sucuğu, starter kültür, ısıl işlem, mikrobiyel kalite, renk, toplam uçucu aroma bileşikleri i

ABSTRACT Ph.D. Thesis THE EFFECTS OF USING STARTER CULTURES AND HEATING PROCESS ON THE CHARACTERISTICS OF FERMENTED TURKEY SAUSAGES Ümran ENSOY Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Food Engineering Supervisor: Prof.Dr. Nuray KOLSARICI In this research, the effects of using starter culture and utilizing heat process were investigated. Fermented sausages without starter culture named control (K) and with starter culture named Starter 1 (S1) and Starter 2 (S2) were produced. Among the sausages produced by traditonal methods, it was determined that S1 had the lowest ph value after ripening (p<0,05). The ph values of fermented sausages produced with traditional methods and heat process were between 5,19-5,34 and 5,30-5,43, respectively. Titration acidity values (TA) of fermented sausages were increased as a result of lactic acid formation during fermentation process (p<0,01). The water activity values (a w ) of fermented sausages ranged between 0,918-0,942, and no significant changes were determined during storage period (p>0,05). No significant changes in the L*, a* and b* color values of fermented sausages were obtained during storage periods. Free fatty acid values of fermented sausages increased after ripening and during storage periods (p<0,01). Heat process resulted in 2 logarithmic decrease in counts of total mesophilic aerobic bacteria and lactic acid bacteria (p<0,05). According to sensory analyses, in compare to control, S1 had the highest scores and the overall acceptability of S1 were in the range of good scale grade during storage periods. Terpenes were the common compounds among the total volatile aroma compounds of fermented turkey sausages which resulted from spice. In this research, employing starter cultures in production of fermented turkey sausages improved the quality characteristics of sausages. It was seen that, in compare to starter culture used in S2, the starter culture combined to S1 gave better results. 2004, 138 pages KEY WORDS: Fermented turkey sausage, starter culture, heat process, microbiological quality, colour, total volatile aroma compounds ii

TEŞEKKÜR Tez çalışmasının her aşamasında bilgi ve tecrübesi ile bana yol gösteren, karşılaştığım her zorlukta yardımlarını ve manevi desteğini esirgemeyen değerli danışmanım Sayın Prof. Dr. Nuray KOLSARICI ya, çalışmam süresince beni yönlendiren Tez İzleme Komitesi üyeleri Sayın Prof. Dr. Kamuran AYHAN ve Sayın Prof.Dr. Halil VURAL a, Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri 2003.07.11.075 Nolu Hindi sucuğu üretiminde starter kültür ve ısıl işlem uygulamasının ürün kalitesine etkisi konulu proje kapsamında olan doktora tezimin çalışmaları süresince maddi katkılarından dolayı A.Ü. B.A.P. Fon Müdürlüğüne, istatistik analiz aşamasındaki yardım ve katkılarından dolayı Sayın Prof. Dr. Fikret GÜRBÜZ ve Araş. Gör. Özgür KOŞKAN a, analizlerimde laboratuvar cihazlarını kullandığım Sayın Prof. Dr. Aziz EKŞİ, Sayın Prof. Dr. Feryal KARADENİZ, Sayın Prof. Dr. Berrin ÖZKAYA, Sayın Prof. Dr. Muammer KAYHAN ve Sayın Doç. Dr. Mehmet ÖZKAN a, laboratuvar çalışmalarımda yardımlarını esirgemeyen sevgili arkadaşım Gıda Müh. Betül KARSLIOĞLU, Laborant Önder YALÇIN ve Laborant Mustafa GAYRETLİ ye, bilgi ve desteği ile her zaman yanımda olan Sayın Doç Dr. Kezban CANDOĞAN a, tüm öğrenim hayatım süresince beni destekleyen ve hep yanımda olan aileme en içten teşekkürlerimi sunarım. Ümran ENSOY Ankara, Ağustos 2004 iii

İÇİNDEKİLER ÖZET... i ABSTRACT... ii TEŞEKKÜR... iii SİMGELER DİZİNİ... vi ŞEKİLLER DİZİNİ... vii ÇİZELGELER DİZİNİ... viii 1. GİRİŞ... 1 2. KAYNAK ÖZETLERİ... 5 3. MATERYAL VE YÖNTEM... 33 3.1. Materyal... 33 3.1.1. Hammadde... 33 3.1.2. Baharat ve kılıflar... 33 3.1.3. Starter kültürler... 33 3.2. Yöntem... 34 3.2.1. Sucuk üretimi... 34 3.2.2. Uygulanan analizler... 38 3.2.2.1. Nem, yağ, protein ve kül içeriği... 38 3.2.2.2. Tuz miktarı... 38 3.2.2.3. ph değeri ve titrasyon asitliği... 39 3.2.2.4. Su aktivitesi (A s )... 39 3.2.2.5. Renk... 39 3.2.2.6. Serbest yağ asitliği... 40 3.2.2.7. Mikrobiyolojik analizler... 40 3.2.2.8. Protein olmayan azotlu bileşik içeriği... 41 3.2.2.9. Duyusal analiz... 41 3.2.2.10 Toplam uçucu aroma bileşikleri... 41 3.2.2.11. İstatistik analiz... 42 4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA... 43 4.1. Hindi Sucuklarının Bileşimi... 43 iv

4.2. ph değeri... 46 4.3. Titrasyon Asitliği (TA)... 50 4.4. Su Aktivitesi Değeri (A s )... 54 4.5. Renk... 57 4.6. Serbest Yağ Asitliği (SYA)... 65 4.7. Mikrobiyolojik Analizler... 69 4.7.1. Toplam mezofil aerob bakteri sayım sonuçları (TMAB)... 69 4.7.2. Maya sayım sonuçları... 73 4.7.3. Laktik asit bakteri sayım sonuçları (LAB)... 77 4.7.4. Micrococcus-Staphylococcus spp. sayım sonuçları... 80 4.8. Protein Olmayan Azotlu Bileşik İçeriği... 83 4.9. Duyusal Değerlendirme... 87 4.10. Toplam Uçucu Aroma Bileşikleri... 102 5. SONUÇ... 118 KAYNAKLAR... 122 EKLER... 135 EK1... 136 EK2... 137 ÖZGEÇMİŞ... 138 v

SİMGELER DİZİNİ K Kontrol S1 Starter kültür 1 S2 Starter kültür 2 TA Titrasyon asitliği A s SYA BPA LAB MRS TMAB PCA KM Su aktivitesi Serbest yağ asitliği Baird Parker Agar Laktik asit bakterileri Man Rogosa Sharpe Toplam mezofil aerob bakteri Plate Count Agar Kuru madde vi

ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 2.1. Laktik asit bakterilerinin genel glukoz fermentasyon şeması... 12 Şekil 2.2. Sucuk fermentasyonu sırasında heme pigmentlerinde meydana gelen değişimler... 16 Şekil 2.3. Fermente et ürünlerinde flavor oluşumunda etkili başlıca yollar... 19 Şekil 2.4. Fermente sosislerde gerçekleşen protein degradasyonu... 25 Şekil 2.5. Dallanmış aldehit bileşiklerinin farklı oluşum yolları... 27 Şekil 2.6. Lipidlerden 2-alkanon ve 2-alkanollerin oluşum reaksiyonları... 31 Şekil 3.1. Hindi sucuğu üretim akış şeması... 37 Şekil 4.1. Hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen A s değerleri... 57 Şekil 4.2. Hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen CIE a* değerleri... 63 Şekil 4.3. Hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen CIE b* değerleri... 65 Şekil 4.4. Hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen maya sayım sonuçları... 76 Şekil 4.5. Hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen protein olmayan azotlu bileşik içerikleri... 87 Şekil 4.6. Hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen tekstür puanları... 90 Şekil 4.7. Hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen tat puanları... 92 vii

ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge 2.1. Fermente et ürünlerinde kullanılan starter kültürler... 10 Çizelge 2.2. Fermente et ürünlerinin lezzet bileşikleri... 20 Çizelge 2.3. Fermente sosislerde belirlenmiş multifonksiyonel mono-, di- ve triorganik asitler... 23 Çizelge 2.4. Fermente sosislerde belirlenmiş alken- ve alkeneoik bileşiklerin mono bazik organik asitleri... 29 Çizelge 3.1. Sucuk hamuru bileşimi... 35 Çizelge 4.1. Geleneksel yöntem ve ısıl işlem uygulaması ile üretilen hindi sucuklarının bileşimi... 43 Çizelge 4.2. Geleneksel yöntemle üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen ph değerleri... 47 Çizelge 4.3. Isıl işlem uygulaması ile üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen ph değerleri... 49 Çizelge 4.4. Hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen ph değerleri... 50 Çizelge 4.5. Geleneksel yöntemle üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen titrasyon asitliği değerleri... 51 Çizelge 4.6. Isıl işlem uygulaması ile üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen titrasyon asitliği değerleri... 52 Çizelge 4.7. Hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen titrasyon asitliği değerleri... 53 Çizelge 4.8. Geleneksel yöntemle üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen su aktivitesi değerleri... 55 Çizelge 4.9. Isıl işlem uygulaması ile üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen su aktivitesi değerleri... 55 Çizelge 4.10. Geleneksel yöntemle üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen CIE L* değerleri... 58 Çizelge 4.11. Isıl işlem uygulaması ile üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen CIE L* değerleri... 59 viii

Çizelge 4.12. Hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen CIE L* 60 değerleri... Çizelge 4.13. Geleneksel yöntemle üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen CIE a* değerleri... 61 Çizelge 4.14. Isıl işlem uygulaması ile üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen CIE a* değerleri... 62 Çizelge 4.15. Geleneksel yöntemle üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen CIE b* değerleri... 64 Çizelge 4.16. Isıl işlem uygulaması ile üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen CIE b* değerleri... 65 Çizelge 4.17. Geleneksel yöntemle üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen SYA değerleri... 66 Çizelge 4.18. Isıl işlem uygulaması ile üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen SYA değerleri... 67 Çizelge 4.19. Hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen SYA değerleri... 68 Çizelge 4.20. Geleneksel yöntemle üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen TMAB sayım sonuçları... 70 Çizelge 4.21. Isıl işlem uygulaması ile üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen TMAB sayım sonuçları... 72 Çizelge 4.22. Hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen TMAB sayım sonuçları... 73 Çizelge 4.23. Geleneksel yöntemle üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen maya sayım sonuçları... 74 Çizelge 4.24. Isıl işlem uygulaması ile üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen maya sayım sonuçları... 75 Çizelge 4.25. Depolama süresince geleneksel yöntem ve ısıl işlem uygulaması ile üretilen sucuk gruplarında belirlenen maya sayım sonuçları... 76 Çizelge 4.26. Geleneksel yöntemle üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen LAB sayım sonuçları... 77 Çizelge 4.27. Isıl işlem uygulaması ile üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen LAB sayım sonuçları... 79 ix

Çizelge 4.28. Hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen LAB sayım sonuçları... 80 Çizelge 4.29. Geleneksel yöntemle üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen Micrococcus-Staphylococcus spp sayım sonuçları... 81 Çizelge 4.30. Isıl işlem uygulaması ile üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen Micrococcus-Staphylococcus spp. sayım sonuçları... 82 Çizelge 4.31. Hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen Micrococcus- Staphylococcus spp sayım sonuçları... 83 Çizelge 4.32. Geleneksel yöntemle üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen protein olmayan azotlu bileşik içeriği... 84 Çizelge 4.33. Isıl işlem uygulaması ile üretilen sucukların üretim aşamalarında belirlenen protein olmayan azotlu bileşik içeriği... 86 Çizelge 4.34. Çiğ hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen görünüş puanları... 88 Çizelge 4.35. Çiğ hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen renk puanları... 89 Çizelge 4.36. Sucuk gruplarının depolama süresince belirlenen tekstür puanları... 91 Çizelge 4.37. Depolama süresince geleneksel yöntem ve ısıl işlem uygulaması ile üretilen sucuk gruplarında belirlenen tat puanları... 92 Çizelge 4.38. Sucuk gruplarının depolama süresince belirlenen tat puanları... 93 Çizelge 4.39. Çiğ hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen koku puanları... 94 Çizelge 4.40. Çiğ hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen genel beğeni puanları... 95 Çizelge 4.41. Pişmiş hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen tat puanları... 97 Çizelge 4.42. Pişmiş hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen koku puanları... 98 Çizelge 4.43. Pişmiş hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen tekstür puanları... 100 Çizelge 4.44. Pişmiş hindi sucuklarının depolama süresince belirlenen genel beğeni puanları... 101 x

Çizelge 4.45. Depolama süresince geleneksel yöntem ve ısıl işlem uygulaması ile üretilen sucuk gruplarında belirlenen genel beğeni puanları... 102 Çizelge 4.46. Geleneksel yöntem ile üretilen K grubunun uçucu aroma bileşikleri... 104 Çizelge 4.47. Isıl işlem uygulaması ile üretilen K grubunun uçucu aroma bileşikleri... 106 Çizelge 4.48. Geleneksel yöntem ile üretilen S1 grubunun uçucu aroma bileşikleri... 109 Çizelge 4.49. Isıl işlem uygulaması ile üretilen S1 grubunun uçucu aroma bileşikleri... 111 Çizelge 4.50. Geleneksel yöntem ile üretilen S2 grubunun uçucu aroma bileşikleri... 113 Çizelge 4.51. Isıl işlem uygulaması ile üretilen S2 grubu uçucu aroma bileşikleri... 115 xi

1. GİRİŞ Kentleşme ve nüfus artışına bağlı olarak hazır gıdaların üretimi ve tüketimi önemli düzeylerde artış göstermiştir. Bunun sonucunda beslenme tarzında gözlenen değişkenlikler de beraberinde dengeli ve yeterli beslenme ile ilgili sorunları getirmiştir. Bu sorunların çözümlenmesine yönelik geliştirilen öneriler halkı beslenme alışkanlıkları konusunda bilinçlenmeye yönlendirmiştir. Yeterli ve dengeli beslenmenin ilk koşulu organizmanın yapı taşları olan biyolojik değeri yüksek gıdaları tüketmektir. Biyolojik değeri yüksek bir gıda olan et; mineral maddeleri, vitaminleri ve özellikle esansiyel amino asitleri ve yağ asitlerini yeterli miktarda yapısında bulundurması nedeniyle insan beslenmesinde önemli bir yer tutar (Vural 1992). Herhangi bir muhafaza yöntemi uygulanmadığında besin içeriği açısından son derece zengin bir profile sahip olan taze etin raf ömrü kısalır. Taze etin gerek raf ömrünü uzatmak ve gerekse değişik özelliklerde yeni bir ürün elde etmek amacıyla farklı teknolojiler uzun süreden beri kullanılmaktadır (Campbell-Plat 1995). Fermentasyon, gıdaların muhafazası ve uzun süreli depolanması amacıyla uygulanan en eski yöntemlerden biridir (Caplice ve Fitzgerald 1999, Nassu vd 2003). Et teknolojisinde uygun bir fermentasyon işlemi sonunda etin muhafazasının sağlanması yanında, yüksek kaliteli ürün üretimi de gerçekleşir (Ramirez vd 1995, Molly vd 1997). Günümüzde kırmızı et tüketimi ise birçok nedenden dolayı yerini artık kanatlı etine özellikle hindi etine bırakmaya başlamıştır (Baran ve Stevenson 1975). Son yıllarda dünya genelinde olduğu gibi Türkiye de de hindi eti ve hindi eti ürünleri üretimi ve tüketiminde önemli artışlar gözlenmiştir. Bunun nedenlerinden biri hindi etinin kırmızı etlerden daha ucuz olması ise de asıl neden düşük yağ ve düşük doymuş yağ asitleri içeriğine sahip olan hindi etinin daha sağlıklı olmasıdır. Ayrıca, hindi eti kırmızı etten üretilen pek çok ürünün üretimine uygundur. Zira hindi eti duyusal özellikler açısından kırmızı ete oldukça benzer 1

özelliklere sahiptir. Hindi, kırmızı et veren hayvan türleri ile kıyaslandığında beslenme rasyonuna göre et randımanının daha yüksek olması, hızlı büyümesi ve kemiğe kıyasla yağsız et oranının daha yüksek olması gibi nedenlerden dolayı da önemli bir kaynaktır (Stadelman vd 1988, Richardson 1995, Baggio vd 2002). Ayrıca nötr tada ve yumuşak tekstüre sahip olması pazar payını artıran diğer faktörlerdir. Dünya da hindi etinin üretimi 1996-2001 yılları arasında % 18 artış göstermiştir (Baggio vd 2002). Hindi eti esansiyel amino asitlerin tamamını içerdiği gibi kolay sindirilebilir özellik taşıdığından yüksek kaliteli protein içeriğine de sahiptir. Ortalama % 20 oranında protein içeren hindi etinin toplam lipid oranı % 8, kül oranı ise % 1 dir. Hem kırmızı etlerden hem de tavuk etinden daha düşük düzeyde enerji veren hindi etinin enerji değeri 160 kal/100 g dır. Çoklu doymamış yağ asitleri oranı ise tavuk ve kırmızı etlerden yüksek olan hindi etinin kolesterol düzeyi 68 mg/100 g dır (Stadelman vd 1988, Richardson 1995). Hindi etinin doymamış yağ asitleri oranının yüksek, kolesterol düzeyinin düşük olması ve duyusal açıdan da kırmızı etlere çok yakın özelliklere sahip olması tüketiminin artmasına neden olmuştur. Kesim yaşına gelmiş hayvanın yaşına ve beslenme rasyonuna bağlı olmakla birlikte, hindi but etinin heme pigment içeriği 2,2 mgg -1 olup göğüs etinden daha yüksektir. Hindi but eti göğüs etinden 3-4 kat fazla yağ içermesine rağmen doymamış yağ asidi:doymuş yağ asidi oranı birbirine yakındır (Jones 1992). Bu nedenle kırmızı etten üretilen ürünlerde hindi but etinin kullanımı görsellik ve besin değerleri açısından daha uygun olacaktır. Günümüzde Türkiye de hindi eti bir fermente sosis türü olan sucuk üretiminde önemli oranda kullanılmaktadır. Sucuk üretimi, et ürünleri üretim teknikleri içerisinde en kritik ve zor olanlarından biridir. Teknolojik yetersizlik, sucuğun olgunlaşmasını olumsuz yönde etkileyerek ekonomik açıdan sorun yarattığı gibi olgunlaşma sırasında çoğu zaman da üründe istenilen yapı ve görünüş elde edilemeyecek duruma gelir (Gökalp 1984). Fermente sosis üretiminde en kritik aşama, fermentasyon ve kurutmayı içeren olgunlaştırma safhasıdır. Fermente sosislerde, olgunlaştırma aşamasında meydana gelen ph 2

ve su aktivitesi değerlerindeki düşüş, tekstür oluşumu ve ağırlık kaybı oldukça önemli kriterlerdir. Olgunlaşma süresince belirli periyotlarda elde edilen bu veriler olgunlaşma seyrinin takibi ve kaliteli ürün üretimi için gereklidir. Fermentasyon süresince azalan ph değeri ile su kaybı hızlanır, kuruma çabuklaşır, arzu edilen tekstür, tat ve aroma oluşur, renk oluşumu hızlanır ve mikrobiyel bozulma önlenir (Bacus 1984, Ramirez vd 1995, Fisher ve Palmer 1995, Blom vd 1996). Fermente et ürünleri kendine özgü karakteristik bir lezzete sahiptir. Diğer gıdalarda olduğu gibi, fermente et ürünlerinde de özellikle tüketici açısından büyük önem taşıyan ve uygulanan proses ile ürün formülasyonuna bağlı olarak değişiklik gösteren lezzet, fermentasyon ve olgunlaştırma aşamalarında gerçekleşen mikroorganizma faaliyetleri ve enzim aktiviteleri sonucu oluşur (Dainty ve Blom 1995). Gıda kalitesi ve güvenliği ile bağlantılı olan ve ürün lezzetini oluşturan temel bileşikler, genel olarak kullanılan baharattan, lipid, protein ve karbonhidratların parçalanma ürünlerinden kaynaklanır (Molly vd 1997). Fermente sosis üretiminde, ph nın arzulanan şekilde düşüş seyri hamura katılan starter kültürlerle sağlanabilir. Starter kültürler fermente et ürünlerine duyusal özellikleri geliştirmek, dayanıklılığı artırmak, olgunlaştırma süresini kısaltmak ve kontrol etmek amacıyla katılan, spesifik özellikleri nedeniyle seçilmiş saf veya karışık kültür halindeki mikroorganizmalardır. Kaliteli ve insan sağlığı açısından güvenilir fermente sosis üretebilmek için hamura starter kültür katılması gerektiği birçok araştırmacı tarafından belirtilmiştir (Everson vd 1970, Hammes ve Knauf 1994, Kröckel 1995, Hammes ve Hertel 1998). Ürün kalitesi kullanılan hammaddenin yapısı, ortam sıcaklığı, nemi ve olgunlaştırma süresi gibi üretim koşulları ile mikroorganizmaların özelliklerine bağlı olarak değişiklik gösterir (Molly vd 1997). Oysa Türkiye de sucuk üretiminde bazı entegre işletmeler dışında çoğu işletmelerde teknolojik gelişmelerden uzak geleneksel yöntemlerle üretim yapılmaktadır. Teknolojik yetersizlikler sucuğun olgunlaşmasını olumsuz yönde etkilemekte ve ayrıca sucuğun olgunlaşma süresini uzatarak ekonomik açıdan sorunlar oluşturmaktadır. Olgunlaşma sırasında çoğu durumlarda istenilen aroma elde edilememekte, sucuk piyasaya sürülemeyecek kalitede üretilmekte ve çoğu kez bu haliyle piyasaya sürülmektedir (Vural 1992). 3

Gelişmiş teknoloji ithal eden işletmeler, sucuk üretiminde batı ülkelerinde değişik fermente et ürünleri üretiminde kullanılan starter kültürleri kullanmaktadırlar. Fakat bu kültürlerden hangilerinin Türk sucuğuna uygun olduğu belli değildir ve kullanımı daha çok yabancı ülkelerdeki starter kültür üreten firmaların önerileri doğrultusunda olmaktadır. Bu da, ürünler ne kadar hijyenik, kaliteli ve standart olursa olsun, tat-koku özellikleri açısından Türk sucuğu özelliklerine uymayan ürün üretimine neden olmaktadır (Vural 1992). İşte bu nedenle sucuk üretiminde uygun starter kültürün belirlenmesi oldukça önemlidir. Diğer taraftan iyi bir yapı ve tekstüre, arzu edilen kalıcı renge ve daha iyi bir hijyenik kaliteye sahip sucuğu daha kısa sürede satışa hazır hale getirmek için starter kültür kullanımının yanında ısıl işlem uygulaması da önerilmektedir. Birçok araştırmacı tarafından starter kültür kullanılarak kontrollü koşullarda kısa süre fermente edilmiş sucuklara ısıl işlem uygulamasıyla ürün kalitesinin artırılabileceği belirtilmiştir (Dinçer 1980, Bozdoğan 1982, Lücke 1985, Vural 1992, Tayar 1994, Coşkuner 2002). Bu çalışma ile son yıllarda, Türkiye de üretimi yaygınlaşan hindi sucuğu üretiminde starter kültür kullanımının ve ısıl işlem uygulamasının hindi sucuğunun kalite karakteristiklerinde oluşturacağı değişimler izlenecek, ayrıca depolama süresince kalite parametrelerinde oluşan değişimler belirlenecektir. Böylece, bu çalışmada denenen starter kültürlerden ve üretim koşullarından Türk damak zevkine uygun hindi sucuğu üretimi için en uygun olanı tespit edilecektir. 4

2. KAYNAK ÖZETLERİ Et ürünü üretimi; soğutma ve dondurma gibi fiziksel işlemler dışında genellikle kıyma, kesme, karıştırma, dolum, şekil verme, kurutma, fermentasyon ve ısıl işlemler gibi teknolojik işlemlerle ete tuzların ve diğer katkı maddelerinin katılması gibi işlemlerin bir veya birkaçını kapsayan bir prosestir. Bu işlemlerin amacı daha stabil ve dayanıklı ürün üretmek yanında ürüne yeni tat, koku, renk ve dış görünüş kazandırmaktır (Lewis 1992, Buckenhüskes 1993, Öztan 1995, Fernandez vd 2000). Fermentasyon ve kurutma işlemleri eti uzun süre muhafaza etmek ve yeni ürün üretmek amacıyla kullanılan en eski yöntemlerdir. Fermentasyon işlemi mikroorganizma, et ve teknolojinin buluştuğu bir prosestir (Molly vd 1997, Incze 1998, Caplice ve Fitzgerald 1999, Nassu vd 2003, Sakhare ve Rao 2003). Fermente et ürünü üretim tekniği etin muhafazası için daha az enerji gerektirir ve yüksek kaliteli ürün üretimini sağlar. Birçok araştırmacı fermentasyon ve kurutma yöntemlerinin binlerce yıldır kullanıldığını iddia etmektedir. M.Ö. 900 lü yıllarda Roma imparatorluğu dönemine ait olan Homer in Odise destanında sosis kelimesi geçtiği rapor edilmektedir ve sosis kelimesi birçok dilde çok uzun zamandan beri aynı anlamda kullanılmaktadır (Zeuthen 1995). Günümüzde ise, farklı hayvan türlerine ait etlerin kullanımına olanak sağlamak, ürün çeşitliliğini artırmak, sağlıklı ve diyet ürünler üretmek amacıyla fermentasyon işlemi farklı teknolojilerle birlikte kullanılır. Fermente et ürünleri Avrupa ülkeleri başta olmak üzere dünyanın birçok bölgesinde üretilmektedir. Bu tür ürünlerin üretiminde domuz ve sığır etleri yaygın olarak kullanılmakla birlikte koyun, manda ve kanatlı hayvan etleri de bazı ürünlere işlenebilmektedir. Bütün veya büyük parça fermente et ürünü üretiminde genellikle tek tip et kullanılırken (sadece domuz veya sadece sığır eti gibi), sosis gibi karışımlarda farklı tip etler bir arada kullanılabilir. Fermente et ürünlerini, üretiminde kullanılan ete bağlı olarak üç ana grupta toplamak mümkündür (Campbell-Platt 1995): 5

- Fermente et ürünleri arasında önemli bir grubu oluşturan fermente sosisler (Bunlar nem içeriklerine göre nem içeriği yüksek (% 50-60 su), yarı kuru (% 35-50 nem), kuru (% 20-35 nem) fermente sosisler olarak gruplara ayrılır), - Büyük ve bütün haldeki et parçalarının fermentasyonu ile elde edilen ürünler, - Kemik ve bağırsaklar gibi kullanılmayan kısımlardan yapılan ve sadece belirli bölgelerde üretilen geleneksel ürünler. Fermente et ürünleri arasında en çok üretilen ürün olan fermente sosisler, üretim esnasında fermentasyon işlemi uygulanması ve buna bağlı olarak da son ürünün farklı bir tekstür ve lezzet kazanması gibi nedenlerden dolayı, diğer sosis tiplerinden farklılık gösterirler (Korel 1996). Kuru fermente sosis üretimi formülasyon, fermentasyon ve olgunlaştırma olmak üzere üç aşamadan oluşur (Ordonez vd 1999). Fermente sosis hamuru genel olarak kıyılmış et ve yağın tuz, nitrit/nitrat, fermente edilebilir şeker, baharat, farklı katkı maddeleri ve starter kültürlerle karıştırılmasıyla elde edilir. Bu karışım kılıflara doldurulduktan sonra üretilecek ürün çeşidine ve kullanılan starter kültüre bağlı olarak farklı sıcaklık ve sürelerde fermente edilir (Everson vd 1970, Campbell-Plat 1995, Stahnke 1995a, Incze 1998, Ordonez vd 1999, Fernandez vd 2000, Demeyer vd 2000, Nassu vd 2003). Hamur bileşimindeki et, kullanılan katkı maddesi oranı, kılıf çapı, baharat miktarı ve çeşitliliği, dumanlama uygulaması, olgunlaştırma periyodu uzunluğu, starter kültür kullanımı ve yüzeye küflerin uygulanması gibi faktörlere bağlı olarak çok sayıda ve farklı özellikte fermente sosis üretilmektedir (Garriga vd 1996, Ordonez vd 1999, Fernandez vd 2000). Ürün tipi ve çeşitliliği bölge ve iklime bağlı olarak değişiklik göstermekle birlikte Almanya da 350 tip, İspanya da 50 tip fermente sosis üretilmektedir. Akdeniz ülkeleri, Fransa, Macaristan ve Balkan ülkelerinde havada kurutulan, baharatlı fermente sosis çeşitleri üretilirken, Kuzey ve Orta Avrupa da üretilen çeşitlerin çoğunluğuna dumanlama işlemi uygulanmasına karşın kurutma işlemi pek uygulanmamaktadır (Fernandez vd 2000). Bu şekilde çeşitlilik gösteren fermente sosisler, nem içeriklerine göre üç grup altında 6

toplanabilir. Nem içeriği yüksek sosislerin bu özelliği nedeniyle başka bir muhafaza yöntemi uygulanmadığı zaman kısa sürede bozulmaya uygun olmasından dolayı soğuk muhafaza edilmesi ya da hemen tüketilmesi gerekir. Yarı kuru fermente sosislerin üretimi ve tüketimi ilk olarak Avrupa ülkelerinde başlamış, A.B.D. de yaz sosisi olarak da bilinen yarı kuru fermente sosis üretimi yoğunluk kazanmıştır. Yarı kuru fermente sosis üretiminde domuz ve/veya sığır eti, tuz, kürleme ajanı olarak potasyum nitrat veya sodyum nitrit, şekerler ve baharat kullanılır. Fermentasyon 25-32 o C gibi yüksek sıcaklıkta ve % 85-95 gibi nispi nem ortamında yapılır. Ön fermentasyon sonrası dumanlama işlemini takiben düşük nispi nem düzeylerinde olgunlaştırma işlemi uygulanır (Campbell-Platt 1995). Bazı bölgelerde yarı kuru fermente sosislerde de genellikle kısa süreli kurutma işleminden sonra 60 o C civarında ısıl işlem uygulaması yapılmaktadır (Korel 1996). Kuru fermente sosis üretiminde ise uzun süreli olgunlaştırma aşaması ile düşük nem içeriğine sahip ve raf ömrü uzun ürün elde edilmektedir (Campbell-Platt 1995). Ülkemizde yaygın olarak üretilen ve tüketilen bir et ürünü olan sucuk da bir fermente sosis çeşididir. Geleneksel sucuk üretiminde kıyma çekilen koyun ve/veya sığır eti, kuyruk yağı, tuz, şeker, sarmısak ve baharat ile karıştırılarak kılıflara dolum yapılır (Bozkurt ve Erkmen 2002). Geleneksel üretimde, uzun süreli kurutma işleminden sonra ürüne ısıl işlem uygulanmazken, endüstriyel üretimde olgunlaştırma olarak bilinen kısa süreli kurutma işleminden sonra ürün ısıl işleme tabi tutulur (Coşkuner 2002). Fermente sosis hamurunun ana bileşeni olan et kesim aşamasından itibaren çeşitli mikroorganizmalarla kontamine olur. Kontamine olan mikroflora fermente edici ve fermente edici olmayan mikroorganizmaları bir arada içermektedir. Et yüksek besleyici özelliği, su aktivitesi değeri ve yaklaşık olarak 7,0 olan ph değeri nedeniyle mikrobiyel gelişmeye uygun bir ham materyaldir (Kröckel 1995). Fermente sosis üretiminde spontan fermentasyon sonucu ete kontamine olan mikroorganizmalar zengin bir ortamda gelişme göstererek arzu edilmeyen tat, yapı ve renk gelişimine de neden olurlar. 7

Starter kültürler ise fermentasyonda gelişen ve arzu edilir metabolik aktivite gösteren canlı mikroorganizmalar içeren preparatlardır (Hammes ve Hertel 1998). Fermente et ürünü üretiminde saf bakteriyel starter kültür kullanımı Jensen ve Paddock (1940), Niinivaara (1955), Deibel ve Niven (1957), Nurmi (1966) ve Everson vd (1970) nin yaptığı çalışmalarla başlamıştır. 1950 lerden itibaren starter kültürlerin fermente sosis üretiminde önemli bir katkı olarak kullanımı artış göstermiştir (Jessen 1995). Şöyle ki; fermente sosis üretiminde starter kültürler; gıda güvenliğini ve ürün stabilitesini artırmak, bozulmaya neden olan mikroorganizmaların gelişmesini ve diğer değişimleri engellemek, arzu edilen yapı ve renge sahip, çeşitli özellikte ve sağlıklı ürün üretimini sağlamak amacıyla kullanılır (Vignolo vd 1989, Ramirez vd 1995, Garriga vd 1996, Larrouture vd 2000, Lücke 2000, Deumier ve Collignan 2003, Sakhare ve Rao 2003). Fermente et ürünleri üretiminde arzu edilir ve güvenilir mikrofloranın gelişimi için uygun olan koşulların belirlenmesi ve uygulanması önem taşır (Campbell-Plat 1995). Starter kültür olarak kullanılan mikroorganizmalar gıdaların duyusal özelliklerini artırdıkları gibi Staphylococcus aureus ve Escherichia coli gibi arzu edilmeyen mikroorganizmaların gelişmesini engelleyerek koruyucu özellik de gösterirler (Girard ve Bucharles 1992, Hammes ve Knauf 1994, Caplice ve Fitzgerald 1999, Candoğan 2000). Daly vd (1973) farklı starter kültürlerin etkisini araştırdıkları denemelerinde starter kültür olarak Lactobacillus-Micrococcus suşlarını kullanmışlardır. Ürettikleri fermente sosislerde enterotoksin oluşumunun önlenmesinde Micrococcus suşlarının etkili olduğunu tespit etmişlerdir. Masters vd (1981) ürettikleri fermente yaz sosislerinde starter kültür olarak Lactobacillus plantarum u kullanarak Salmonella newport ve Salmonella typhimurium u tamamen elemine etmişlerdir. Sakhare ve Rao (2003) yaptıkları çalışmada; model sistemde kullandıkları laktik asit bakterileri ile yüksek sıcaklıklarda fermentasyon işlemi sonucunda hızla düşen ph değerinin bozulma yapan ve patojen olan mikroorganizmaların gelişimlerini önlediğini belirtmişlerdir. Yine Gonzalez ve Diez (2002) Lactobacillus sake kullanarak 8

ürettikleri chorizoda (İspanyol kuru fermente sosisi) elde ettikleri benzeri sonuçları düşük ph değeri yanında L. sake nin antimikrobiyel etkisine de bağlamışlardır. Fermente et ürünlerinde laktik asit bakterilerinin kullanımı bakteriyosinler açısından da önemlidir. Bakteriyosinler antimikrobiyel peptit veya proteinlerdir. Nisin gıda katkı maddesi olarak direkt kullanılabilen bir bakteriyosin olup, Lactobacillus lactis subsp. lactis tarafından üretilebilmektedir. Nisin birçok patojen mikroorganizma içeren gram pozitif bakteri grubunun gelişimini önler ve ayrıca Clostridium sporlarının gelişmesini de engeller. Fermente sosislerde nisin kullanımı patojen bakteri gelişimine karşı korunma açısından çok başarılı olmasa da kürleme ajanı olarak kullanılan nitrit oranını düşürmektedir (Lindgren ve Dobrogosz 1990, Caplice ve Fitzgerald 1999, Lücke 2000). Şöyle ki et ürünlerinde Clostridium botulinum sporlarının gelişmesi üzerine 75 IU g -1 nisin ve 40 ppm nitrit kullanımının 150 ppm düzeyindeki nitrit kullanımından daha etkili olduğu gözlenmiştir (Vanderbergh 1993). Fermente et ürünü üretiminde yaygın olarak kullanılan başlıca starter kültürler laktik asit bakterileri, Micrococcaceae familyasına ait bakteriler, maya ve küflerdir (Girard ve Bucharles 1992, Hammes ve Knauf 1994, Candoğan 2000) (çizelge 2.1.). Genel olarak starter kültürlerde aranan özellikler: * Güvenlik: -Starter kültürler patojenik ve toksik aktiviteye sahip olmamalıdır, -Hijyenik açıdan tehlikeli enfeksiyonlara neden olan grup dahilinde olmamalıdır, * Teknolojik etkinlik: -Spontan mikrofloradan baskın olmalıdır, -İstenilen metabolik aktiviteye sahip olmalıdır, -Teknolojik açıdan tehlikeli enfeksiyonlara neden olan grup dahilinde olmamalıdır, *Ekonomik durum: -Kolay çoğalabilir olmalıdır, -Donmuş veya donmuş-kurutulmuş olarak muhafaza edilebilir olmalıdır, 9

-Belirtilen koşullarda uzun süreli depolamada önemli özellikleri stabil kalmalıdır, -Starter kültürlerin temin edilmesi ve ulaşımı kolay olmalıdır (Buckenhüskes 1993). Çizelge 2.1. Fermente et ürünlerinde kullanılan starter kültürler (Hammes ve Hertel 1998) Bakteriler Laktik asit bakterileri Lactobacillus acidophilus a, L. alimentarius b, L. casei a, L. curvatus, L. plantarum, L. pentosus, L. sake, Lactococcus lactis, Pediococcus acidilactici, P. pentosaceus. Aktinobakterler Kocuria varians c Streptomyces griseus Bifidobacterium spp. Stafilokoklar Staphylococcus xylosus, S. carnosus subsp. carnosus, S. carnosus subsp. utilis, S. equorum b Halomonadaceae Halomonas elongata b Küfler Penicillium nalgiovense, P. chrysogenum, P. camemberti Mayalar Debaryomyces hansenii, Candida famata a probiyotik kültür karışımında mevcuttur b endüstriyel olarak ön market çalışmalarında kullanılır c Micrococcus varians Starter kültür kullanarak fermente sosis üretimi, fermentasyon sıcaklığına bağlı olarak iki grup altında toplanabilir. Birincisi hızlı fermentasyon olup, fermentasyon sıcaklığı 30-37 o C aralığındadır. Bu tip üretim Kuzey Amerika Yöntemi olarak bilinir. Yüksek sıcaklıkta 10

fermentasyon işlemi, dondurulmuş konsantre kültürler kullanıldığında 18-20 saat gibi kısa sürelerde tamamlanır (Acton 1977, Smith ve Palumbo 1983, Bacus 1984). Diğer yöntem ise Avrupa Yöntemi olarak adlandırılır ve fermentasyon 20-24 o C aralığında, kurutma işlemi ise 15-18 o C aralığında daha uzun sürede gerçekleştirilir. Avrupa tipi fermente sosislerde genellikle laktik asit bakteri karışımı ve Micrococcaceae familyasına ait bakteriler kullanılır (Acton 1977, Jessen 1995). Fermente et ürünlerinde kullanılan bakteriyel starter kültürler; Pediococcus ve Lactobacillus gibi laktik asit bakterileri ile Aktinobakterler ve Micrococcaceae familyasına ait bakterilerdir. Starter kültürler liyofilize edilmiş veya dondurulmuş konsantratlar olarak ikili veya üçlü karışımlar halinde kullanılır (Montel vd 1993, Korel 1996, Candoğan 2000). Starter kültür kullanımı ile ürünün hijyenik kalitesi artırıldığı gibi aynı zamanda iyi bir tekstür ve lezzet gelişimi ile daha uzun raf ömrüne sahip yüksek kaliteli bir ürün üretimi de gerçekleştirilir(vignolo vd 1989, Hammes ve Knauf 1994, Candoğan 2000, Lücke 2000). Fermentasyonda laktik asit bakterilerinin kullanımı üretimin başarılı bir şekilde tamamlanmasını etkilemektedir (Candoğan 2000). Laktik asit bakterileri, şekerleri metabolize etmelerine göre homofermentatif ve heterofermentatif olarak iki gruba ayrılırlar (Caplice ve Fitzgerald 1999) (şekil 2.1.). Üretimde genellikle homofermantatif laktik asit bakterileri tercih edilmekte ise de ticari olarak kullanılan laktobasiller fakültatif heterofermantatif grup dahilindedir. Fermente sosis üretiminde starter kültür olarak kullanılan ve üzerinde birçok araştırmalar yürütülen laktobasiller; L. acidophilus, L. alimentarus, L. casei, L. curvatus, L. plantarum, L. sake ve L. lactis tir. Fermente sosis üretiminde starter kültür olarak en çok kullanılanları ise mezofil olan L. plantarum ve psikrofilik olan L. sake ve L. curvatus suşlarıdır (Girard ve Bucharles 1992, Hammes ve Knauf 1994). Bu suşların fermente ettikleri karbonhidrat sayıları L. plantarum> L. sake> L. curvatus sırasını izlemektedir. Bununla beraber, fermente sosis üretiminde kürleme ajanı olarak kullanılan nitrat, bu suşlar arasında sadece L. plantarum tarafından nitrite indirgenir (Kröckel 1995). Diğer bir laktik asit bakterisi olan Pediokokların, fermente sosis üretiminde 11

kullanımının asıl nedeni homofermantatif olarak laktat üretmesidir fakat laktobasillere kıyasla üründe keskin tat oluşumu üzerine daha az etki eder (Jessen 1995, Candoğan 2000). Homofermantatif Glukoz Heterofermantatif Glukoz-6-P Glukoz-6-P Fruktoz-6-P 6-fosfoglukonat Fruktoz-1,6-DP Ribuloz-5P Gliseraldehit-3-P Dihidroksiaseton-P Gliseraldehit-3-P Asetil-P -H 2 O 2-piruvat Piruvat Asetaldehit 2-Laktat Laktat Etanol Şekil 2.1. Laktik asit bakterilerinin genel glukoz fermentasyon şeması (Caplice ve Fitzgerald 1999) Pediokoklardan P. acidilactici ve P. pentosaceus olmak üzere iki suş starter kültür olarak kullanılır (Candoğan 2000). P. acidilactici kolay liyofilize edilmesi, tekrar aktive olması ve depolanabilmesi gibi özelliklerinden dolayı fermente et ürünü üretiminde kullanılan ilk ticari starter kültürdür (Kröckel 1995). P. acidilactici hızlı fermentasyon işleminde 12

genellikle starter kültür olarak kullanılır ve düşük sıcaklık derecelerinde asit üretimi de azalır (Hammes ve Knauf 1994, Kröckel 1995). Johansson vd (1994), yaptıkları çalışmada starter kültür olarak P. pentosaceus ve S. xylosus u birlikte kullanmışlar ve olgunlaşma döneminde meydana gelen asit tadın D-laktik asit ve asetik asitten kaynaklandığını belirtmişlerdir. Laktik asit bakterilerinin asıl rolü, sosis hamuruna katılmış olan şekerlerden hızla ve güvenli bir şekilde laktik asit üretmektir. Laktik asit üründe ph değerini düşürürken, ekşi tat oluşumuna da neden olur. Ayrıca mikroorganizmalar tarafından üretilen laktik asitin neden olduğu bu ph düşüşünün etkisiyle, et proteinlerinin denatürasyonu sonucu meydana gelen yapısal değişiklikler son ürün tekstürünün oluşumuna katkıda bulunmaktadır (Smith ve Palumbo 1983, Vignolo vd 1989, Johansson vd 1994, Dainty ve Blom 1995, Hagen vd 1996). Micrococcaceae familyası içinde fermente et ürünlerinde en çok kullanılan suşlar S. carnosus ve S. xylosus tur. Fermente sosislerde bunların kullanımı, son üründe dallanmış aldehitler, metil ketonlar ve etil esterlerin yüksek oranlarda oluşumuna ve kürlenmiş ürün kokusunun artmasına neden olur. Ürün lezzeti üzerine önemli etkiye sahip olan uçucu bileşikler bu mikroorganizmaların amino asitleri katabolize etmeleri sonucu oluşur (Girard ve Bucharles 1992, Stahnke 1999a). Bu starter kültürler ürünün lezzet ve renk özelliklerini geliştirmek amacıyla kullanılır (Smith ve Palumbo 1983, Vignolo vd 1989, Sanz vd 1997a,b, Sondergaard ve Stahnke 2002). Stahnke (1994), yaptığı araştırmada starter kültür olarak S. xylosus u kullanmıştır. Araştırmacı, ürettiği fermente sosislerde starter kültür kullanılmayan kontrol grubuna kıyasla fermente sosis aromasının daha iyi geliştiğini ve kontrol grubunun hoş olmayan ransit bir kokuya sahip olduğunu rapor etmiştir. Stahnke (1999a), starter kültür olarak S. xylosus ve S. carnosus u kullanmış ve üründe oluşan aromatik bileşiklerin, bu bakterilerin amino asitleri katabolize etme özelliklerinden kaynaklandığını belirtmiştir. S. xylosus un oluşturduğu aromatik bileşikler içinde ketonlar, aseton, 3- ve 4-metil-2-peptanon, sülfidler, dimetilsülfid ve dimetiltrisülfid gibi bileşiklerin çoğunlukta olduğunu ve S. carnosus un oluşturduğu bileşikler arasında ise metil dallanmış 13

kısa zincirli aldehitlerin ve asitlerin çoğunlukta olduğunu tespit etmiştir. Sondergaard ve Stahnke (2002), model sistemde yaptıkları çalışmada Staphylococcus suşlarının gelişim ve aroma oluşturma özelliklerini etkileyen faktörleri incelemişler ve S. carnosus suşunun fermente sosis aroma gelişimi için önemli olan aromatik bileşikleri daha çok ürettiğini ve bu bileşiklerin özellikle lösin, izolösin ve valinden kaynaklanan esterler, asitler ve metil dallanmış aldehitler olduğunu rapor etmişlerdir. Aktinobakterlerden Kocuria varians ın (Micrococcus varians olarak bilinen) fermente sosis üretiminde starter kültür olarak kullanılmasının nedeni nitrat redüktaz enziminin aktivitesi sonucunda üründe hızlı renk oluşumuna neden olmasıdır (Jessen 1995). Kocuria varians fermente sosis üretimi için uygun sıcaklık olan 22-37 o C aralığında optimum faaliyet göstermektedir. Bununla beraber fermente sosis üretiminde anaerobik ortamda iyi bir asit üreticisi değildir. Streptomyces griseus un ise üründe hem istenilen aroma oluşumunu hem de renk gelişimini sağladığı birçok araştırmacı tarafından belirtilmiştir (Candoğan 2000). Mayalar kuru fermente sosislerin doğal florasında mevcut olan mikroorganizmalardır. Fermente et ürünün kırmızı rengini stabilize eden mayalar yağ, protein ve karbonhidratları parçalayarak ürün lezzetinin oluşumuna da katkıda bulunurlar (Girard ve Bucharles 1992, Hammes ve Knauf 1994, Hammes ve Hertel 1998, Olesen ve Stahnke 2000). Bununla beraber, mayalar nitrat indirgeyici özellikte olan starter kültür değildir (Hammes ve Knauf 1994). Olesen ve Stahnke (2000) Debaryomyces hansenii ve Candida utilis ile ürettikleri fermente sosislerde aroma oluşumunu incelemişlerdir. Bu çalışmada, C. utilis in izolösin, lösin, valin ve fenilalaninden alkoller ve esterler gibi çeşitli uçucu aroma bileşiklerinin oluşumunda daha etkili olduğu ve D. hansenii nin bu bileşiklerin oluşumunda daha sınırlı aktivite gösterdiği belirlenmiştir. Küflerin fermente et ürünlerinde starter kültür olarak kullanımı önemli bir yer tutmaktadır (Jacobsen ve Hinrichsen 1997). Özellikle İtalya, İspanya, Fransa, Macaristan ve Almanya gibi Avrupa ülkelerinde fermente et ürünü üretiminde kullanılır (Sunesen ve Stahnke 2003). Fermente sosis üretiminde kullanılan küfler ürüne farklı bir görünüş kazandırmakla kalmaz, 14

aynı zamanda ürüne özgü lezzet oluşumuna da etki ederler. Lezzet gelişimi küflerin ürün yüzeyinde gösterdikleri proteolitik ve lipolitik aktiviteleri sonucu ortaya çıkar. Küfler bu özelliklerinin yanı sıra ürün yüzeyini kaplayarak lipid oksidasyonunu da önler (Girard ve Bucharles 1992, Hammes ve Knauf 1994, Hammes ve Hertel 1998, Bruna vd 2003). Penicillium nalgiovense ve P. camemberti fermente sosislerde yaygın olarak kullanılan küflerdir. Sunesen vd (2001) starter kültür olarak Lactobacillus curvatus ve Micrococcus varians ı sosis hamur karışımına ve P. nalgiovense i yüzeye uygulayarak ürettikleri sosislerde tespit ettikleri 4-heptanonun küflerin gerçekleştirdiği β-oksidasyon sonucu oluştuğunu belirtmişlerdir. Bruna vd (2003) ürettikleri fermente sosislerin yüzeyine yoğun olarak uyguladıkları P. camemberti nin serbest yağ asitlerinin, serbest amino asitlerin ve uçucu bileşiklerin konsantrasyonlarında artışa neden olduğunu rapor etmişlerdir. Bu bileşiklerin önemli bir kısmı amino asit katabolizmasından kaynaklanan dallanmış aldehitler ve esterler olup olgunlaşmış ürün lezzetinin oluşumunda etkilidirler (Bruna vd 2003). Starter kültür olarak kullanılan küflerin aktiviteleri sonucu ortaya çıkan 1-okten-3-ol ve oktan-3-on gibi uçucu bileşikler ürüne mantarımsı bir aroma verir (Hammes ve Hertel 1998). Fermente sosislerde kullanılan diğer bir katkı nitrit/nitratın sodyum veya potasyum tuzlarıdır. Fermente sosis hamurunda nitrit/nitratın homojen dağılımının sağlanması için genellikle ürün formülasyonunda yer alan tuzla karıştırılarak kullanılır (Öztan 1995). Micrococcaceae familyasına ait bakteriler fermentasyon süresince nitrat ve nitiritlerin nitrik okside indirgenmesinden sorumludur (Ordonez vd 1999) (şekil 2.2.). Nitrit ve nitratların antimikrobiyel ve antioksidan özellikleri olup kürlenmiş et ürünlerinde tipik tat, aroma ve renk oluşumunda etkilidirler. Fermente sosislerde nitrit düşük ph değeri ile birlikte antimikrobiyel etkiye sahiptir. Kürleme işleminin amacı en kısa zamanda nitrojen monooksitin etin renk pigmentleriyle reaksiyona girmesi sonucu kalıcı ürün rengini oluşturmaktır (Öztan 1995, Kröckel 1995, Ordonez vd 1999). Mikroorganizmalara ilaveten askorbik asit, sistein/sistin redoks sistemi ve diğer olası redoks sistemleri gibi indirgeme ajanlarının katılımıyla nitrit, nitrik okside indirgenmektedir (Ordonez vd 1999). Acton ve Dick (1977) fermente sosis üretiminde fermentasyon sonrasında 60 o C internal sıcaklığa 15

kadar ısıl işlem uygulaması ve 8 ve 16 günlük kurutma işleminden sonra kürlenmiş ürün renginin gelişimini incelemişler ve Gardner a L değerinin fermentasyon süresince arttığını, ısıl işlem uygulamasının ise renk değerleri üzerine istatistiki açıdan önemli bir etkisinin olmadığını rapor etmişlerdir. Fermentasyon süresince laktik asit bakterilerinin gelişimiyle 5,3-5,4 seviyelerine düşen ph değerlerinde nitrosomyoglobin oluşumu hızlanmaktadır (Öztan 1995). NH 3 NO 3 - N 2 O N 2 Nitrat redüktaz Nitrit redüktaz Myoglobin (Fe +2 ) NO 2 - NO Metmyoglobin (Fe +3 ) NO Metmyoglobin (Fe +3 ) - SH Askorbik asit NO Myoglobin (Fe +2 ) Şekil 2.2. Sucuk fermentasyonu sırasında heme pigmentlerinde meydana gelen değişimler (Ordonez vd 1999) Fermente sosis üretiminde kullanılan baharat ve miktarı ürün çeşidine ve bölgesel farklıklıklara göre % 0,5-2 aralığında değişim gösterir (Ordonez vd 1999). Bununla beraber et ürünlerinde en çok kullanılan baharat tatlı ve acı kırmızı biber, karabiber, yenibahar ve zencefildir. Fermente sosislerde bunlara ek olarak kimyon, tarçın, sarmısak ve soğan da kullanılır (Gökalp vd 1997, Ordonez vd 1999). Özellikle kırmızı biberin laktik asit oluşumunu teşvik edici bir özelliği vardır. Bunun nedeni de baharatta mevcut olan mangandır. Mangan, laktik asit bakterilerinin çeşitli enzimatik aktivitelerinin gerçekleşmesi için gereklidir (Kröckel 1995). Ayrıca bir kırmızı biber çeşidi olan paprika, chorizo gibi ürünlerde ürünün lezzetine katkıda bulunduğu gibi ürüne özgü rengini de verir. 16

Kuru fermente sosis yapımında kullanılan baharat ya doğal yapıda (bütün, öğütülmüş) ya da ekstrakt (yağları, oleoresinleri) olarak hamura katılır (Ordonez vd 1999). Üretimde kullanılan baharattan kaynaklanan lezzet bileşikleri üzerine bir çok araştırma yapılmıştır. Berger vd (1990), fermente üründe monoterpen hidrokarbonların yüksek konsantrasyonlarda bulunduğunu ve bu bileşik konsantrasyonlarının biberin esansiyel yağlarındaki mevcut miktarlarına yakın bir sonuç olduğunu rapor etmişlerdir. Fransız fermente sosisiyle yaptıkları çalışmada Croizet vd (1992), yedi terpen ve altı sülfür bileşiğinin üretimde kullanılan sarmısak ve biberden kaynaklandığını belirtmişlerdir. Mateo ve Zumalacarregui (1996), chorizoda sarmısak kullanımından kaynaklanan sülfürlü bileşikleri tespit etmişlerdir. Öğütülmüş karabiber kullanarak ürettikleri İspanyol kuru fermente sosisinde Edwards vd (1999), terpenlerin önemli miktarlarda olduğunu belirlemişlerdir. Aguirrezabal vd (2000), ürettikleri kuru fermente sosislerde sarmısak ve paprika kullanımının, lipid oksidasyonunu önleyici etkisi olduğunu rapor etmişlerdir. Fermente sosis hamur bileşenlerinden birisi de karbonhidratlardır. Fermente sosislerde arzu edilen yapı, tat ve aroma oluşumu üzerine ph değerinin etkisi vardır. Bakteriler hamura katılan karbonhidratlardan laktik asit oluşturmakta ve bunun sonucunda da ph değeri düşmektedir. Bu amaçla çoğunlukla kullanılan karbonhidratlar dekstroz, sakkaroz ve laktozdur (Vural 1992). İçerdikleri uçucu bileşik oranının düşük olması nedeniyle, işlenmemiş et ve/veya kıyma, baskın olmayan bir aromaya sahiptir. Et kesim sonrası yapısında kalan kandan kaynaklanan metalik bir tada sahiptir. Bununla beraber et ve/veya kıymanın içerdiği protein, yağ ve karbonhidratlar fermentasyon işlemi sırasında duyusal kalite üzerinde önemli ölçüde etkisi olan ve olmayan birçok uçucu bileşiğe dönüşür (Verplaetse 1994, Shahidi 1994, Ordonez vd 1999). Fermente sosislerin kendine özgü lezzeti; fermentasyon ve kurutma işlemi süresince starter kültürlerin enzimatik aktivitesi, biyokimyasal değişiklikler sonucu oluşan bileşiklerden ve kullanılan katkı maddelerinden kaynaklanmaktadır (Verplaetse 1994, Stahnke 1994, Dainty 17

ve Blom 1995, Naes vd 1995, Korel 1996, Hagen vd 1996, Navarro vd 1997, Montel vd 1998, Ordonez vd 1999, Candoğan 2000, Demeyer vd 2000, Fernandez vd 2000). Lezzet, tadı etkileyen uçucu olmayan bileşiklerle uçucu bileşikler arasında oluşan ince bir dengedir (Montel vd 1998, Ordonez vd 1999, Larrouture vd 2000). Ürünün çiğnenmesi sırasında gerçekleşen reaksiyonlar sonucu algılanan tat ve aroma gibi duyusal özellikleri kapsayan genel bir terimdir. İlk olarak tüketici, tükettiği gıdanın renk ve görünüş gibi görsel özelliklerini daha sonra da kokusunu algılar. Bu özellikler, tüketicide o gıdanın tadı hakkında bir beklenti yaratır. Son olarak, tüketici çiğneme işlemi sırasında o gıdanın tat ve aromasını yani lezzetini algılar (Gray ve Crackel 1992, Demeyer vd 2000, Demeyer ve Stahnke 2002). Ürünün lezzet kalitesini genetik, beslenme rasyonu, üretim ve depolama prosedürleri, bakteriyel gelişim ve et lipidlerinin oksidasyonu gibi birçok faktör etkilemektedir (Gray ve Crackel 1992). Sululuk, yumuşaklık ve çiğneme özellikleri de lezzetin algılanmasını destekler. Tüketici çoğu zaman ürünü aromasına bağlı olarak değerlendirir (Farmer 1992, Shahidi 1994). Kuru fermente sosislerin tipik lezzeti karbonhidrat, protein ve lipidlerin bakteriyel ve kas endojen enzim metabolizmasıyla parçalanması sonucu oluşur. Metabolizma ürünleri ve kullanılan baharat karışımı kuru fermente sosislerin lezzet profilini oluşturur (Ordonez vd 1999, Erkkila vd 2001, Bruna vd 2003). Kuru fermente sosislerde lezzet; tütsüleme, tuz, nitrit/nitrat kullanımı ve bunların parçalanma ürünleri, baharat çeşitliliği, çeşitli bakteri kullanımı ve ette bulunan enzimler gibi pek çok unsurdan dolayı karmaşık reaksiyonlar sonucunda oluşur (Dainty ve Blom 1995) (şekil 2.3.). 18