1. GİRİŞ Süt, canlının gereksinimlerini karşılayabilecek bütün besin maddelerini; yani değerli proteinleri, lipidleri, şekerleri, mineral maddeleri, vitaminleri ve yaşam için gerekli birçok besin elementini yeter ve dengeli biçimde içeren tek gıdadır (Kurt 1993). Mikroorganizmaların gelişmesine çok uygun bir ortam olan süt, gerekli önlemler alınmadığında niteliğini uzun süre koruyamaz, bozulur. Bunu önlemek için süt uygun yöntemlerle işlenerek dayanıklı ve güvenli hale getirilerek, çeşitli ürünlere dönüştürülerek tüketicinin yararına sunulmaktadır (Üçüncü 2005). Tüketiciye sunulan bu ürünlerin raf ömürleri süresince dayanıklılıklarını yitirmemeleri gerekmektedir. Aksi halde tüketicinin arzu ettiği tat-aroma, yapı, kalite kaybolacaktır. Avrupa kalite kontrol örgütü kaliteyi; ürün ya da hizmetin belirli bir gereksinimi karşılama yeteneklerini etkileyen karakteristik özelliklerin tamamı olarak tanımlamaktadır (Köseoğlu 2006). Bu kapsamda peynir, yoğurt, Ayran ve diğer fermente süt ürünlerinde, standart kaliteyi sağlamada, karakteristik tat ve aroma elde etmede kullanılan starter kültürler etkilidirler (Tunail 1983, Halkman 1991). Starter kültürler: Sütte bulunan zararlı mikroorganizmaların gelişimini sınırlamak, ürüne özgü tat-aroma ve yapının oluşmasını sağlamak ve her zaman aynı yüksek standart kalitede ürün elde etmek amacı ile süte katılan yararlı mikroorganizmalar olarak tanımlanabilir (Üçüncü 2004). Süt ürünlerinde yaklaşık 100 yıldan bu yana endüstriyel boyutta üretilmiş starter kültürler kullanılmaktadır (Aslım vd. 2000). Her ne kadar yoğurt ve peynirle ilgili arkeolojik bulgular günümüzden 6000 yıl öncesine gitmekte ise de süt endüstrisinde bilinçli olarak starter kültür kullanımına 1970 lerden sonra başlanmıştır (Merilainen 1988, Koçak vd. 1994). Bugün başta laktik asit üretimi, proteolitik aktivite, faj dirençliliği, aroma oluşturma gücü vb. özelliklere göre seçilmiş starter kültürler süt ürünleri endüstrisinde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır (Demirci 2000). 1
Standart kalitede ve sağlıklı süt ürünlerinin elde edilmesi için hiç kuşkusuz iyi, kaliteli sütün kullanımı ve hijyenik koşullarda üretimin yanı sıra pastörizasyon ve benzeri etkin ısıl işlemlerin uygulanmasına bağlıdır (Akın 2006). Fakat uygulanan ısısal işlemler, sütte bulunan patojen ve diğer zararlı mikroorganizmalarla birlikte yararlı bazı bakterilerin de yok olmasına neden olmaktadırlar. Pastörizasyon ile öldürülemeyen ısıl işlemlere dirençli bakteriler, ya da üretim sürecinde bulaşabilen çeşitli mikroorganizmalar kolaylıkla gelişerek ortama egemen olmakta ve üründe kusurlara yol açmaktadır. Fermente süt ürünlerindeki tipik lezzetin oluşturulabilmesi için süte, pastörizasyon ile yitirilen yararlı bakterilerin saf kültür halinde katılması teknolojik bir zorunluluktur (Demirci 2000, Üçüncü 2005, http://www.mikrobiyoloji.org/genelpdf/210011002.pdf., 2007). Süt ürünlerinin çoğunun (peynir ve fermente süt ürünleri) yapımında genel ilke, sütün bileşiminde bulunan temel besin maddelerinin, başta laktoz olmak üzere protein ve yağın belirli düzeylerde parçalanmasına dayanır. Bu bağlamda en önemli görev saf kültür mikroorganizmalarına yani laktik asit bakterilerine düşer. Gerçekte bu bakterilerden istenen de ürünler bazında belirli oranda laktik asit ile tat ve aroma maddelerini oluşturmak, belli düzeyde proteoliz gerçekleştirmek, antimikrobiyel etkinlik göstererek istenmeyen ve patojen bakterilerin etkinliklerini sınırlamak ve bazı ürünler için polisakkarit oluşturmaktır (Kosikowski and Mistry 1997, Üçüncü 2004, 2005). Süt endüstrisinde kullanılan kültürler esas olarak laktozu parçalayarak laktik asit oluştururlar (Stanley 1998, Aslım vd. 2000, Akın 2006). Starter kültürler proteolitik enzimlere de sahiptirler (Kılıç 1991, Üçüncü 2005). Laktik asit bakterilerinin lipolitik aktiviteleri sonunda oluşan parçalanma ürünleri (keton, ester ve aldehit) aromaya katkı sağlarlar. Süt ve süt ürünlerinin çoğunda serbest yağ asitlerinin oluşumu istenmemesine karşın, diğer bileşenlerle birlikte karakteristik aroma meydana getirdiklerinden bazı ürünlerde bu asitlerin oluşumu arzu edilir (Üçüncü 2005). 2
Gıdalarda mikroorganizmaların etkili şekilde gelişimlerinin kontrol altına alınmasında farklı yöntem ve uygulamalar bulunmaktadır. Geçmişte mikrobiyel ekosistemi etkileyen faktörlere ilişkin çeşitli önlemler alınmasına karşın, günümüzde bu önlemler daha çok gıda ürünlerinin karakteristik duyusal özelliklerinin oluşumunu etkileyen mikrobiyel gelişme derecesi ve mikroorganizma metabolizmasının direkt olarak kontrol edilmesi üzerine yoğunlaşmıştır (Anonim 2006). Bu amaçla kullanılan starter kültürlerin işlevlerini tam anlamıyla yerine getirebilmesi için aktivitelerinin yeterli olması gerekmektedir. Ayrıca kültürlerin aktivitelerini azaltıcı bütün olumsuzluklar en etkin biçimde ortadan kaldırılmalıdır. Starter kültürlerin glikolitik aktivite sonunda oluşturduğu laktik asit ürünün karakteristik özelliklerinin oluşmasında etkilidir (Stanley 1998). Starter kültür aktivitesi inkübasyondan sonraki soğutma, asitlik, depolama süresindeki sıcaklık ve süreye bağlı olarak değişiklik gösterir. Starter kültürlerin metabolik aktivitesini kontrol etmek için soğutma önemlidir ve dikkat edilmesi gereken bir kriterdir (Ross 1982, http://www.dairyscience.info/cheese-starters-htm., 2007). Starter kültürlerin aktivitelerini olumsuz yönde etkileyen bir faktör de bakteriyofaj riskidir. Bakteriyofaj, yararlı bakteri hücresine girerek, orada çoğalan ve hücreyi parçalayarak, erimesine yol açan virüslerdir (Akın 2006). Faj enfeksiyonu, starter kültürlerin asidifikasyon hızını yavaşlatır ve ciddi boyutlarda ekonomik kayıba yol açar (Pearce 1969, Cogan and Accolas 1990, Emond et al. 1998, http://www.cheesereporter.com/comotto/comotto.oct12.2007.htm., 2007, Anonymous 2008a, http://www.wipo.org/pctdb/en/wo.jsp?wo=1999009838, 2008). Süt fermentasyon süreçlerindeki kesintilerin ana nedeni faj enfeksiyonu ile starter bakterilerin parçalanması ve bunun sonucunda laktik asit üretiminin azalmasıdır (Tükel 2002). Fajların aktiviteleri sonucunda üretim süreleri uzar, üretim kalitesi düşer ve en kötüsü üretimin tamamiyle kaybına neden olur. Bu sebeplerden dolayı kullanılan kültürlerin faj enfeksiyonu sonucu inaktive olması halen bütün dünyada önemini koruyan ticari bir sorundur (Cogan and Accolas 1990, http://www.foodsci.uoguelph.ca/dairyedu/micro.html#starter, 2007). Süt endüstrisinde starter kültürlerin önemi ekonomik açıdan yüksek olduğundan, bakteri ölüm ve bakteri canlı sayısının zarar görmesinin minimize edilmesi gerekir. Starter 3
kültürlerin üreme ve gelişmesini etkileyen faktörlerle ilgili detaylı bilgiler çoğu çalışmalarda belirtilmiştir (Gray and Postgate 1976, Andrew and Rusell 1984, Hurst and Nasim 1984, Akın 2006). Bakteri sayısı, gıdalarda mikrobiyolojik kalitenin belirlenmesinde indikatör olarak yaygın şekilde başvurulan bir kriterdir (Doğan ve Tükel 2000). Fermente süt ürünlerinin üretiminde kullanılacak starter kültürler maksimum canlı bakteri sayısına sahip olmalıdırlar (Akın 2006). Süt sanayii açısından starter kültürlerin endüstriyel özelliklerinin belirlenmesi yararlı bir uygulamadır. Kültürlerin tam anlamıyla tanımlanmaları, morfolojik ve fizyolojik özelliklerinin belirlenmesiyle mümkündür. Süt endüstrisinde direkt kültür kullanımı (direct-to-vat) rahat olup, faj enfeksiyon riskini elimine ettiği ve içerdiği suşların dengeli olması nedeniyle tercih edilmektedir. İnkübasyon süresinin biraz uzaması dışında, son üründeki bakteri sayısı ve oranları konusunda daha kesin sonuçlar alınmakta, iş gücü ve enerji tasarrufu sağlanmaktadır. Fakat fiyatı pahalı olduğu için işletmeciler bu tip kültürleri sürekli kullanamayabilirler. Ekonomik yönden daha uygun olan bulk starter kültür üretimini tercih etmektedirler (Anonymous 1998, Surono and Hosono 2002, Anonymous 2008a). Bu araştırmada, endüstride çok kullanılan, süte katılan ve yararlı mikroorganizmalar olarak tanımlanan bulk starter kültürlerin bazı özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda ülkemizde ticari olarak satılan yoğurt, Ayran, Kaşar peyniri ve Beyaz peynir kültürleri kullanılmıştır. Kültürlerin işlevlerini tam olarak yapabilmeleri aktivitelerine bağlı olduğundan, araştırmada bulk starter kültürlere 5 gün boyunca; * Aktivite testi * Faj testi (sadece ilk gün) * Bakteri koloni sayılarının belirlenmesi işlemleri uygulanmıştır ve sonuçlar istatistik olarak değerlendirilmiştir. 4
2. KURAMSAL TEMELLER Genel bir tanımlama ile gıda üretiminde kullanılan mikroorganizmalara starter kültür denilir (http://www.mikrobiyoloji.org/genelpdf/942000310.pdf., 2008). Ya da starter kültür kontrollü koşullarda standart kalitede ürün elde etmek için gıda sanayiinde kullanılan mikroorganizmalardır (Ateş ve Patır 2001, Kayagil 2006). Bazı gıdalarda işlevi asit geliştirmek iken, bazı gıdalarda aroma geliştirme, tekstürü iyileştirme ve proteolitik aktivite gibi belirli bir amaca yönelik olarak kullanılırlar (Cogan and Accolas 1990, Halkman 1991). Bu nedenle çeşitli fermente süt ürünlerinin üretiminde kullanılmak üzere farklı laktik asit bakterileri içeren saf kültürler hazırlanır. Uluslararası pazarlama yapan saf kültür üretim laboratuvarları genellikle farklı aroma profillerinde ve farklı yapısal özellikler sağlayacak kültürler hazırlamaktadır. Süt fabrikaları bu kültürlerden birini seçerek, tüketiciler için düzenli olarak aynı tat, aroma ve yapıda ürün üretirler (Tağhan ve Öztürk 2002). Süt endüstrisi açısından bu kültürlerin kullanımı çok avantajlıdır (Mora et al. 2004). Çiğ sütte peynir ve tereyağ için gerekli bakteriler bulunurken, yoğurt, kefir, kımız için gerekli mikroorganizmalar son derece azdır. Dolayısı ile bu ürünlerin yapımı için dışarıdan starter kültür ilavesi zorunludur. Endüstriyel üretimde süt pastörize edildikten sonra starter kültür ilave edilir. Çünkü çiğ sütün pastörizasyonu sonunda yararlı bakteriler imha olmaktadır ve yerine geçecek bakterilere ihtiyaç duyulmaktadır (http://www.mikrobiyoloji.org/genelpdf/210011002.pdf., 2007). Starter kültürler ticari stabilizatörlere alternatif olarak kullanılabilmektedir. Starter kültürlerin kullanımı ile yoğurdun tekstüründe iyileşme ve serum ayrılmasında azalma sağlanmaktadır. Süt ürünlerinde viskoziteyi artırıcı, yapıyı kalınlaştırıcı, stabilize edici ve su bağlayıcı olarak da yararlanılmaktadır (Milci vd. 2005). Peynir mezofilik bakteri florası içinde, doğal mikrofloradan ve peynire starter olarak katılan bakterilerden kaynaklanan çok çeşitli mikroorganizmalar bulunabilir. Bu 5
bakteriler laktik asit, aroma ve tat gelişiminde etkili olan maddeler üretirler (Northold 1984, Zottola 1992, Üçüncü 2005, Köseoğlu 2006). Koruyucu kültürler gıdalarda doğal olarak bulunabilen ya da bulunmayan gıda üretiminde kullanıma uygun bakterilerdir. Bu tip kültürler de fermentasyonda istenilen doku ve lezzet profilini sağlama ya da probiyotik olan türlerin sağlığa yararlı etkilerinden daha çok bir ürün içinde gelişme kabiliyeti ve patojen ya da istenmeyen bakterileri inhibe etme potansiyellerine göre seçilmektedir (Kesenkaş vd. 2006). Şenel (1999) maya ile kontamine edilen (kontrol) ve maya kontaminantı ile birlikte koruyucu kültür katılan örneklerle referans örnekteki yoğurt bakterilerinin sayısını depolama süresince belirlemiştir. Aynı çalışmayı küf ile de tekrarlamıştır. Maya ile yapılan çalışmada koruyucu kültür katkılı örneklerdeki yoğurt bakterilerinin sayısı referans örneğe kıyasla büyük bir farklılık göstermemiştir. Referansın bakteri sayısı 1.gün 9x10 6 kob/ g, 30.gün 37x10 7 kob/ g; katkılı örnekteki bakteri sayısı ise 1.gün 5,9x10 6 kob/ g, 30.gün 30x10 7 kob/ g olarak saptanmıştır. Küf ile yapılan çalışmada ise referans örnekteki yoğurt bakterileri sayıca azalma göstermiştir; 1.gün 26x10 7 kob/ g iken 30.gün 15x10 7 kob/ g olmuştur. Koruyucu kültür katkılı örneklerde ise başlangıç değerlerine göre çok daha az miktarda bir düşüş görülmüştür. Bakteri sayısı 1.gün 26x10 7 kob/ g iken 30.gün 20x10 7 kob/ g olmuştur. Güven vd. (2006) nin yapmış olduğu bir çalışmada, yarı sert Keçi peynirinin kimyasal, fiziksel ve duyusal özellikleri üzerine starter kültür oranı ile pıhtının ısıtılmasının ve olgunlaşma süresinin etkileri araştırılmıştır. Peynirlerin titrasyon asitliği değerlerinin farklı starter kültür oranları ile pıhtının ısıtılması işlemlerinden etkilendiği ve bu değerlerin olgunlaşma süresince arttığı bulunmuştur (p<0,05). Karabıyıklı ve Karapınar (2007) yaptıkları bir çalışmada, Kopanisti peynirinin fermentasyonunda rol oynayan laktik asit bakterilerinin sayısal değişimini fermentasyonun başlangıcından sonuna kadar takip etmişlerdir. Ayrıca fermentasyon süresince peynirdeki küf ve maya sayılarını da belirlemişlerdir. Fermentasyonun farklı 6
aşamalarından izole edilen laktik asit bakterilerini tanımlamaya çalışmışlar ve elde edilen son ürünlerin Türk Gıda Kodeksi nde yer alan peynir standartlarına uygunluğunu saptamışlardır. Peynirlerdeki maya ve küf sayısı 10 6 civarında olup 2001-19 no lu Mikrobiyolojik Kriterler Tebliği ndeki peynir standardında belirtilen sınırların çok üzerinde olduğu belirlenmiştir. Tekinşen (1978) tarafından yapılan bir çalışmada; 0-3 günlük taze Kaşar peynirlerin mezofilik aerobik bakteri sayısı 6,9x10 7-4,2x10 9 adet/ g arasında bulunmuştur. Sert ve Kıvanç (1984) Erzurum piyasasında taze olarak tüketime sunulan 30 adet taze Beyaz peynir örneği üzerinde yaptıkları çalışmada mezofilik aerobik bakteri sayısının 9,3x10 7-9,5x10 9 arasında olduğunu saptamışlardır. Coşkun ve Öztürk (2000), Van da faaliyet gösteren farklı iki işletmeden aldıkları 30 ar adet Kaşar ve Beyaz peynirlerin mikrobiyolojik ve kimyasal özelliklerini incelemişlerdir. Beyaz peynir örneklerinde mezofilik aerobik bakteri sayısı 7,14 log kob/ g; Kaşar peyniri örneklerindeki mezofilik aerobik bakteri sayısı ise 6,77 log kob/g olarak belirlenmiştir. Öner vd. (2005) tarafından yapılan bir çalışmada, tulum peyniri kalitesi üzerinde starter kültür kullanımının etkileri ve tulum peyniri üretimine uygun starter kültür karışımı araştırılmıştır. Bu kapsamda yapılan mikrobiyolojik analiz sonuçlarına göre 90 günlük olgunlaşma sonunda peynirdeki toplam aerob bakteri sayısının 7,25-7,97 log kob/ g arasında olduğu saptanmıştır. Çetinkaya ve Soyutemiz (2006) Kaşar peynirindeki, üretim ve olgunlaşma süresince, mikrobiyolojik ve kimyasal değişimleri incelemişlerdir. Kaşar peyniri örneklerindeki toplam aerobik bakteri sayısı 5,36-6,44 log cfu g -1, laktik asit bakteri sayısı MRS agarda 7,08 7,40 log cfu g -1 ve M17 agarda 5,25 5,76 log cfu g -1 olarak belirlenmiştir. 7
Çelik (2002) yoğurttaki laktik kültürlerin sayımı için MRS agar ve M17 agar ı kullanmıştır. Oluşan koloniler kob/ g şeklinde sayılmıştır. Yoğurt örneklerindeki laktik asit bakterileri sayısı taze yoğurtlarda ortalama 7 log/g civarında, 14 gün depolanan yoğurtlarda ise en düşük bakteri sayısı 3,81 log/g olmuştur. Çalışmada yoğurt örneklerinin titrasyon asitlikleri de belirlenmiştir. Taze olan yoğurtlarda asitlik değerleri en düşük % 1,09 ve % 1,03 olarak saptanmış, en yüksek asitlik değerleri ise 14. gününde % 1,18 ve % 1,17 olarak bulunmuştur. Elliker and Frazier (1938) İsviçre peyniri starter kültürünün aktivitesini belirlemek için bir çalışma yapmışlardır. Steril olarak hazırlanan rekonstitüe süt kültürlerin maksimum gelişebileceği sıcaklık derecelerinde tutulmuştur. Canlı hücre sayısı mikroskopta direkt olarak incelenerek kültür bakterisinin çoğalması gözlenmiştir. Aynı zamanda 8 saat boyunca her saatte ph ve titre edilebilir asitlik de ölçülmüştür. Anderson and Meanwell (1942) Cheddar peyniri starter kültürünün aktivitesini, sterilize edilmiş süte % 1 oranında starter inoküle edip, 6 saat 30 ºC de inkübasyona bırakarak, ölçmüştür. Asitlik, % 0,5 lik fenolfitaleyn damlatılmış inkübe edilmiş sütün 0,11 N NaOH ile titre edilmesiyle belirlenmiştir. Yapılan bir denemede ana starter kültürde, üretimde ilk kullanılırken ölçülen aktivite faktörü 0,56 iken, 3 kez inoküle edildikten sonraki aktivitesi hızla azalmıştır ve aktivite faktörü 0,23 e düşmüştür (Horrall and Elliker 1950). Peynir üretiminde kullanılan dondurulmuş starter kültürlerin aktiviteleri üzerine yapılan bir çalışmada, kültürlerin aktiviteleri, bu kültürle inoküle edilmiş yağsız sütün 30 ºC de 18 saat inkübasyonu boyunca sütün ph değerindeki değişim kaydedilerek izlenmiştir. Elde edilen sonuçlar kontrol starter kültürlerin aktiviteleri ile karşılaştırılmış ve önemli ölçüde farklılık kaydedilmemiştir. Sıvı nitrojen ile dondurulan starter kültürlerin yeniden kullanılmasında ve aktivitelerinde herhangi bir problemle karşılaşılmamıştır. Dondurulmuş kültürler inkübasyonun ilk 6 saatinde çoğalmanın aktif fazında 8
bulunduklarından aktiviteleri durgun fazda yer alan diğer kültürlere oranla daha fazladır (Keogh 1970). Ashour et al. (1985) L. bulgaricus ve S. thermophilus suşlarının tek kültürlerinin asit üretimini % 0,73-0,86; karışık kültürlerinin asit üretimini ise % 1,02-1,20 arasında bulmuşlardır. Jones et al. (1990) % 24 kurumaddeli rekonstitüe yağsız süt ve ultra filtrasyonla konsantre edilmiş retentat kullanılarak hazırlanan ve laktik asit bakterisi içeren peynir bulk starter kültürlerin 2 C de 5 gün depolanmasının, kültürlerin aktivitesi üzerindeki etkisini incelemişlerdir. % 10 rekonstitüe yağsız süt içine kültür inoküle edildikten sonra ortam ph sının 5,2 ve 4,6 ya düşünceye kadarki geçen süre starter kültürün aktivitesinde indikatör olarak kullanılmıştır. İki yöntemde de kültür aktivilerinde ve canlı hücre sayısında bir azalma gözlenmemiştir. Bir rapordan yararlanılarak Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris kültürleri için kültür aktivite testi yapılmıştır. Yağsız süttozundan hazırlanmış pastörize edilmiş rekonstitüe süte (test 1) ve peyniraltı suyu ilave edilmiş süte (test 2) bu kültürlerden % 2 oranında inoküle edilmiştir. 37 ºC de 4 saat inkübasyona bırakılan bu örneklerde inkübasyon sonunda titre edilebilir asitlik test 1 için % 0,34; test 2 için % 0,25 olarak ölçülmüştür. Ayrıca zamana karşı ph değerleri Çizelge 2.1 de grafik gösterimi ise Şekil 2.1 de verilmiştir. Test 1 ortamında kültürün iyi çalışması sonucu ph beklenen değerlere ulaşmıştır. Fakat Test 2 ortamında kültür aktivitesi peyniraltı suyunda bulunan inhibitör bakteriler sonucunda yavaşlamıştır ve ph değeri istenen seviyeye ulaşmamıştır (http://www.foodsci.uoguelph.ca/cheese/sectionb.htm, 2008). 9
Çizelge 2.1 Aktivite testi sonuçları zamana karşı ph değerleri (http://www.foodsci.uoguelph.ca/cheese/sectionb.htm, 2008) SAAT 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 TEST 1 6.62 6.59 6.5 6.4 6.15 5.74 5.39 5.08 4.92 4.87 TEST 2 6.61 6.57 6.5 6.42 6.35 6.31 6.3 6.3 6.29 6.29 Şekil 2.1 Kültür aktivitesi (http://www.foodsci.uoguelph.ca/cheese/sectionb.htm., 2008) Nielsen (1998) peynir üretiminde bulk olarak kullanılan starter kültürlerin aktivitelerini belirlemiştir. % 1,5 oranında kültür inoküle ettiği peynir sütünü 30 C de 5 saat inkübasyona bırakmış ve inkübasyon bitiminde ph değerini kaydetmiştir. Aslım vd. (2000) yağsız süt örneklerine % 1 oranında starter kültür inoküle etmişler ve inkübasyon sonunda aktifleştirilen bakteri kültürlerinde standart kültürel yöntemle canlı hücre sayımı yapılmış. Bu sayımlar sonucu kültürlerde 9,90x10 7 9,32x10 8 kob/ml düzeyinde hücre olduğu görülmüştür. Ayrıca bu çalışmada L. bulgaricus ve S. thermophilus suşlarının tek ve kombinasyonlarının ürettikleri metabolik ürünler belirlenmiştir. Tek kültürlerinin asit üretimi % 0,53-1,20 arasında, karışık kültürlerinin asit üretimi ise % 0,82-1,41 arasındadır. 10
Özyurt (2005) Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus ve Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakterilerinin asidifikasyon aktivitelerini belirlemek amacıyla, -18 C de korunan L. bulgaricus suşları MRS broth, S. thermophilus suşları ise M17 broth besiyerlerinde ikişer kez aktifleştirildikten sonra inokülasyon oranı % 1 olacak şekilde 10 ml yağsız süt (skim milk) besiyeri içeren tüplere ayrı ayrı ekilmiş ve 42-43 C de inkübasyona bırakılmışlardır. Asit aktivitesi, kültürlerin besiyerine inokülasyonundan sonra inkübasyonun başlangıcında ölçülen ph değeri ile, 6. ve 24. saatlerinde ölçülen ph değerlerinin farkı ( ph) alınarak hesaplanmıştır. Endüstriyel kökenli S. thermophilus suşları asit aktivitesi yüksek ( ph:1,08-1,54), orta ( ph: 0,60-0,97) ve yavaş ( ph: 0,09-0,11) olarak 3 gruba ayrılmıştır. Yılmaz (2002) ın pastörize sütlerden izole ettiği S. thermophilus suşlarının 6 saatlik inkübasyon sonuçlarına göre orta derecede asitlik ( ph: 0,60-0,96) geliştirdikleri belirlenmiştir. Aynı projede kullanılan pastörize sütlerden izole edilen L. bulgaricus suşlarının 6 saat sonunda belirlenen asit aktivitesi ( ph: 0,59-0,89) ise düşük bulunmuştur. 24. saat sonunda ph yı endüstriyel suşlar kadar düşürseler de onlardan daha düşük asit aktivitesine sahiptirler. Daha önceki çalışmalarda ise bu suşlarda saptanan ortalama ph değeri 0,70 olarak belirlenmiştir (Tunail vd. 2002). Yoğurt starter kültürlerinin asit üretme yetenekleri belirlemek amacıyla, UHT süte % 1 düzeyinde kültür ilave edilmekte ve 3 saatlik inkübasyon sırasında belirli periyotlarda ph ölçümü yapılmaktadır. Aynı koşullarda ancak kültür içermeyen sütte de ph ölçümü alınmakta ve ph gradiyeni ( ph) belirlenmektedir. Yoğurt kültürleri için ph nın 1,50-2,00 olması gerektiği belirtilmiştir (Özer 2006). Diğer bir çalışmada ise farklı starter kültürler kullanılarak sütten ve yoğurttan yapılan Ayranların 1., 7. ve 15. günündeki mikrobiyolojik özellikleri incelenmiştir. Depolama süresince koliform ve E.coli miktarı azalırken toplam laktik asit bakterisi, maya ve küf miktarında artış gözlenmiştir. Sonuç olarak sütten üretilen Ayranın yoğurttan üretilen Ayrandan daha iyi mikrobiyolojik özelliklere sahip olduğu ayrıca kullanılan kültürün ve depolama süresinin Ayrandaki toplam laktik asit bakteri sayısını istatistiksel olarak önemli derecede etkilediği saptanmıştır (Var et al. 2006). 11
Patır vd. (2006) açık ve orijinal ambalajlı Ayranlarda mikrobiyolojik kaliteyi belirlemek için analizler yapmışlardır. Ayranlardaki toplam mezofilik aerob mikroorganizma sayısı açık ambalajlarda ortalama 8,02 log 10 kob/ml, orijinal ambalajlarda ise ortalama 7,03 log 10 kob/ml olarak belirlenmiştir. Koçak et al. (2006) Ayran üretim metotları üzerine çalışma yapmışlardır. İnkübasyondan önce Ayran sütüne su ilave edilmesi veya inkübasyondan sonra yoğurda suyun ilave edilmesinin, Ayranın kimyasal, mikrobiyolojik ve duyusal özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Depolama sürecinde ph değerlerinde 0,1 birimlik bir düşüş, laktik asit içeriklerinde ise % 10 oranında bir artış gözlenmiştir. 7 günlük depolama süresi içinde L. bulgaricus ve S. thermophilus bakterilerinin sayılarında bir düşüş saptanmamıştır. Köşker vd. (1983) TOAG-470 nolu proje kapsamında liyofilize yoğurt kültürü üretimi için liyofilizasyonda canlılık ve aktiviteyi en çok etkileyen faktörler araştırılmış, bakterileri üretme ortamı, koruma ortamı, depolama sıcaklığı ve süresi üzerinde çalışılmış ve 6 aylık depolama sonucunda L. bulgaricus da % 68, S. thermophilus da % 75 lik canlılık elde edilmiştir. Halkman vd. (1987) liyofilize yoğurt kültürü üretimi için vakumlu ve vakumsuz koruma koşullarının etkisini araştırmışlardır. Çalışmada iki parametre belirlenmiştir. Bunlardan ilki; 18 ay süre ile -18 C de depolanmış liyofilize kültürlerin vakum ve normal atmosfer basıncı altındaki canlılık kayıplarının kıyaslanmasıdır. Depolama süresi canlılığı etkileyen en önemli faktör olarak belirlenmiştir. Vakumlu depolama koşulu, liyofilizasyondan etkilenen L. bulgaricus D1 in yüzde canlılığının korunmasını olumlu yönde etkilemiştir. Diğer parametre olarak 2 değişik kültür kombinasyonu alınmıştır ve aynı koşullarda depolanan farklı kombinasyonların metabolik aktivitelerine göre kıyaslama yapılmıştır. Vakumlu depolanan kültürlerde asit aktivitesinin daha iyi korunduğu ortaya çıkmıştır. Liyofilize kültürlerde 6 aydan fazla depolanan kültürlerde önemli ölçüde aktivitenin azaldığı belirlenmiştir. Kültürlerin direkt set olarak değil, yeterince aktifleştirildikten sonra kullanılması daha uygun görülmüştür. 12
Beyatlı ve Tunail (1991) tarafından yürütülen bir projede yoğurtlardan izole edilen bazı bakterilerin starter olarak kullanılabilmeleri üzerinde durulmuş, bakterilerin laktik asit üretim yetenekleri ve proteolitik aktiviteleri saptanarak 20 kombine kültür birbiriyle kıyaslanmış ve ilk defa piyasa yoğurtları ile kıyaslamalı bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Halkman ve Halkman (1991) tarafından yapılan bir çalışmada, Kaşar peyniri starter kombinasyonunu oluşturmak için 6 bakteri ile 4 farklı kombinasyon oluşturulmuş ve her kombinasyon için 3 farklı katılma oranı belirlenmiş, 0-4-8-12-16-20-24. saatlerdeki laktik asit oluşturma, ph ile saf kültürde haşlama öncesi ve sonrası canlı hücre sayımlarına göre hangi kombinasyonun uygun olduğu saptanmıştır. Starter kültürlerin aktiviteleri asitlikle ölçülmüştür. Sozzi and Maret 1975 yılında Streptococcus salivarius ssp. thermophilus mikroorganizmasının biyokimyasal aktivitesinin ölçümü üzerinde yaptıkları bir çalışmada, kültürün biyokimyasal aktivitesini mikroorganizmanın gelişebileceği değişik sıcaklık aralıklarında iki değer açısından incelemiştir. İlk değerde kültür mikroorganizmasının tek ve saf olarak biyokimyasal aktivitesi ölçülürken, ikinci değerde bu aktivite kültür mikroorganizmasının fajı ile kontamine olduğu durumda saptanmıştır. Kültür mikroorganizması saf olarak en yüksek biyokimyasal aktiviteyi gösterirken, faj ile kontamine olduğu durumda ise aktivite istenen seviyeye çıkamamış en düşük değerde kalmıştır. İmmobilize Hücre Teknolojisi (ICT) kullanılarak elde edilen dondurularak kurutulmuş kültürler, süt endüstrisinde organik asit üretimi, inokülasyonun devamı ve faja dirençli konsantre kültür üretimi için kullanılmaktadır (Steenson et al. 1987, Champagne et al. 2000). Dondurularak kurutulmuş Streptococcus thermophilus kültürleri cheddar peyniri yapımında direkt olarak başarılı bir şekilde kullanılmıştır (Stanley 1996). Bir raporda, kondüktans ve empedans (özdirenç) ölçüm süresi kültür aktivitesinin ölçümü için alternatif metod olarak denenmiştir (Hassan and Frank 2001). 4 ºC de depolanan starter kültürün titre edilebilir asitlik değerlerine, empedans ölçüm süresi ve 13
ph değerlerine bakıldığında, kültür aktivitesinin en çok 2 ve 5 gün arasında hızla azaldığı belirtilmektedir. Kültür aktivitesi, inkübasyon süresince titre edilebilir asitlikteki artış ve ph daki düşüş ile ölçülebilmiştir (Tsai and Luedecke 1989, Carvalho et al. 2003). Bu sonuçlar empedans ölçüm metoduyla elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Empedans ölçüm metoduyla kültür aktivitesi belirlenirken, laktik asit üretimi ve proteinaz aktivitesine dikkat edilmelidir. Şekil 2.2.a. 4 ºC de depolamanın, laktik starter kültürlerin IDT (Impedance Detection Time) ile ölçülen aktiviteleri üzerine etkisi, b. 4 ºC de depolamanın, laktik starter kültürlerin ph ile ölçülen aktiviteleri üzerine etkisi (Tsai and Luedecke 1989) Benzer bir çalışma Carvalho et al. (2003) tarafından yapılmıştır. İmpedimetrik yöntemle dondurularak kurutulmuş L. bulgaricus un aktivitesi ölçülmüştür. Liska and Calbert (1957) yaptıkları testte 2,3,5-trifeniltetrazolyum kloridi kullanarak laktik bakteriyofajları belirlemişlerdir. Test süresi yaklaşık 4,5 saattir ve diğer yöntemlerden daha kısa sürede sonuç elde edilmektedir. Sing and Klaenhammer (1993), Heap-Lawrance starter kültür aktivite testini kullanarak bakteriyofaja dirençli kültür rotasyon stratejisi üzerinde çalışmışlar ve bu sistemin süt 14
endüstrisinde kullanılan starter kültürleri faj enfeksiyonundan koruduğunu kanıtlamışlardır (Heap and Lawrance 1981). Özyurt (2005) S. thermophilus suşlarının, güçlü faj direnç özelliği ile endüstriyel suşlardan üstün ve alternatif starter potansiyellerinin yüksek olduğunu kanıtlamıştır. Bununla birlikte L. bulgaricus suşlarının faj direnç özelliğinin stabil olmadığı, süreye bağlı olarak çok farklı şablonlar gösterebildiğini raporlamıştır. Starter kültürler; proteolitik aktivitelerine göre, kazeini değişik oranlarda hidrolize ederler. Bundan dolayı da kullanılan starter kültürün proteolitik aktivite düzeyi randımanı etkiler (Fox et al. 2000). Peynir yapımında kullanılan starterlerin, randımanı etkilediği belirtilmiştir (Aydemir ve Koçak 2007). Anderson (1975) yoğurt starter kültür üretimi üzerine yaptığı çalışmada püskürterek kurutma yöntemini kullanmıştır. Kurutma sıcaklığı olarak 75-80 ºC seçilmiştir ve kültürlerde hiçbir kayıp olmamıştır. Bu yöntem avantajlı olmasına rağmen yaygın olarak kullanılmamıştır. Fakat bu toz kültürlerin kullanımı sırasında birçok sorunlar ortaya çıkmış ve 1940 lı yıllarda liyofilize kültür üretimine başlanmıştır (Tağhan ve Öztürk 2002, http://www.wipo.org/pctdb/en/wo.jsp?wo=1999009838, 2008). Bir laboratuvarda yapılan faj tesbiti (Yaman 2007), peynir altı suyunun 0,2 mikronluk özel filtrelerden geçirilerek, asitlik gelişimlerinin takip edilmesi esasına göre yapılmaktadır (Anonymous 1991b). Benzer bir çalışmada Nielsen (1998) Cheddar peyniri üretimi yapılan fabrikada topladığı peyniraltı suyunda bakteriyofaj testi yapmıştır. Peyniraltı suyu steril 0,45 µm membran filtreden süzülür ve elde edilen filtrattan yararlanarak faj testi yapılır (Anonymous 1991b). 15
Dondurularak kurutulmuş ticari kültürlerdeki tipik hücrelerin sayısı 10-20x10 9 kob/ ml, dondurulmuş kültürlerde ise 10-30x10 9 kob/ ml düzeyindedir (Akın 2006). Değişik formlardaki starter kültürlerin bakteri sayıları sırasıyla şöyledir; *Sıvı kültürler, 0,5x10 9 cfu/ ml veya cfu/ g *Toz kültürler; -Dondurularak kurutulmuş toz kültürler, 1x10 9 cfu/ ml veya cfu/ g -Dondurularak kurutulmuş konsantre toz kültürler, 100 200 x10 9 cfu/ ml veya cfu/ g *Dondurulmuş kültürler; -Derin dondurulmuş konsantre kültürler, 2-7x10 9 cfu/ ml veya cfu/ g -Derin dondurulmuş süper konsantre kültrüler, 100-200x10 9 cfu/ ml veya cfu/ g dır (Üçüncü 2005). Süt endüstrisi geliştikçe starter kültür kullanımı yaygınlaşmış, kültür üreten laboratuvarların sayısı artmış ve kültür üretim tekniğinde önemli gelişmeler olmuştur (Yaygın ve Toklu 2000). Starter kültürler; sıvı, liyolifize ve dondurulmuş kültür olarak piyasaya sunulmaktadır. Bu kültürler direkt olarak kullanılabildiği gibi işletmelerde kulllanılmak üzere özelliklerine göre ana, ara ve işletme kültürü olarak çoğaltılırlar (Rasic and Kurmann 1978, Cogan and Accolas 1990, Anonymous 1995, Fox and McSweeney 1998, Tağhan ve Öztürk 2002, Üçüncü 2005, Akın 2006 ). Süt fabrikaları için üretilen ilk saf kültür sıvı kültürdür (Yaygın ve Toklu 2000). Stok kültür üretiminde süttozundan veya starter üretimi için hazırlanmış özel ürünlerden (içerisinde peynir suyu tozu, maya ekstraktı, mineral tuzlar ve üreme maddeleri bulunur) yararlanılabilir. Süttozuna benzeyen bu özel ürünlerden elde edilen rekonstitüe sütler kültürlerin üretiminde de kullanılmaktadır. Özel fermentasyon tanklarına alınan, burada sterilize edilen ve aynı tankta 42 ºC ye soğutulan bu rekonstitüe süte seçilmiş kültür ile ekim yapılır. 42 ºC de inkübasyon sırasında kültürde canlı bakteri sayısının artması için fermentasyon tankına zaman zaman steril CaO ve MgO katılır ve ortamın ph sı 6,60 civarında tutulur (Tağhan ve Öztürk 2002, Üçüncü 2004, Özer 2006). 16
Böylece bakterilerin daha uzun süre faaliyet göstermesi sağlanarak kültürde canlı bakteri sayısı arttırılır. Sıvı kültürlerde canlı mikroorganizma sayısı 1 ml de 100 milyon civarındadır. 5 ºC de 1 hafta raf ömrü olduğu belirtilmektedir (Üçüncü 2005). Sıcaklığın artması bakterilerin faaliyetlerini arttırırken bakteriler arasındaki dengeyi bozacaktır ve bazı bakterilerin ölümüne neden olacaktır. Bu nedenle sıvı kültürler inkübasyon sonrası hızla 4 ºC ye soğutularak bakteri gelişimi kontrol altına alınmaktadır (Özer 2006). Ana, ara ve işletme kültürü olarak çoğaltılabilirler. Çoğaltma için işletmelerde özel eleman gerekli olup, çoğaltma sırasında bakteri ve mayalarla bulaşma riski vardır. Bu nedenle hazırlanan kültürün kısa sürede kullanılması gerekir. Ayrıca çoğaltma işlemi dikkatli yapılmazsa bakteriler arasındaki oran değişir (Yaygın ve Kılıç 1993, Fox and McSweeney 1998, Tağhan ve Öztürk 2002, Akın 2006, Özer 2006, http://www.wipo.org/pctdb/en/wo.jsp?wo=1999009838, 2008). Saf kültürleri daha uzun süre muhafaza etmek amacıyla kültür kurutma yöntemleri geliştirilmiştir (Yaygın ve Kılıç 1993, Yaygın ve Toklu 2000, Akın 2006). Porubcan and Sellars (1975) yapmış oldukları çalışmada konsantre edilen kültür bakterileri dondurarak kurutma işlemine tabi tutmuşlardır. Bu yöntemle üretilen ticari kültürün direkt olarak kullanımının uygun olduğu bulunmuştur. Liyofilize kültür üretimi için uygulanan temel işlemler şöyledir: Sıvı kültür liyofilizatör adı verilen cihazda önce -40, -60 ºC arasında dondurulur. Sonra 0,1 mm civa basıncından daha düşük basınç altında, vakumda, donma noktasının altındaki bir sıcaklıkta kültürdeki su uçurulur (Tofte-Jespersen 1974, Özer 2006). Suyun uçurulması düşük derecelerde yapıldığından elde edilen kültürdeki mikroorganizma kaybı çok düşük olur. % 2-3 civarında su içeren liyofilize kültür uzun süre saklanabilir. Standart liyofilize kültürlerde canlı bakteri sayısı 1 gramında 10 8 10 9 civarındadır. Konsantre liyofilize kültürün 1 gramındaki canlı bakteri sayısı ise 10 11 10 12 arasındadır (Özer 2006). Çok fazla canlı bakteri içermesi nedeniyle konsantre liyofilize kültür çoğaltılmaksızın doğrudan doğruya işletme kültürü olarak kullanılır. Konsantre liyofilize kültür laboratuvarda çoğaltılmadığı için, L. bulgaricus ile S. thermophilus 17
arasındaki oran değişmez (Yaygın ve Kılıç 1993, Fox and McSweeney 1998). Latent fazı uzundur (Surono and Hosono 2002). Ayrıca bu kültürü kullanmak için fabrikalarda özel laboratuvar ve teknik elemana gereksinim duyulmaz. Bu özelliklerinden dolayı, konsantre liyofilize kültür kullanımı son yıllarda çok artmıştır. İşletmeye gönderilmesi kolay olmasına rağmen fiyatı pahalıdır (Yaygın ve Kılıç 1993). Yeni bir yöntem olarak immobilize hücre teknolojisi ile üretilen dondurularak kurutulmuş starter kültürlerin süt endüstrisinde kullanımı bir çok avantaj sağlamaktadır (Champagne et al. 2000). İlk dondurulmuş saf kültür üretimi sıvı kültürlerin -30, -40 ºC de dondurulması ile elde edilmiştir (Yaygın 1988, Yaygın ve Kılıç 1993, Tağhan ve Öztürk 2002, Üçüncü 2004). Günümüzde ise bu dondurma işlemi -196 ºC de sıvı azot içerisinde yapılmaktadır ve bu konuda ticari bir patent alınmıştır (Christensen 1969, Yaygın ve Toklu 2000, Hassan and Frank 2001). 1 gramında 10 8 civarında canlı mikroorganizma içerirler. Konsantre dondurulmuş kültürlerin 1 gramında 10 11 civarında canlı bakteri bulunur (Yaygın 1988, Fox and McSweeney 1998, Surono and Hosono 2002). Bu yüzden konsantre dondurulmuş kültür, doğrudan işletme kültürü hazırlanmasında kullanılabilir. Kültür kullanılmadan önce 20 ºC de, klorlu su içerisinde bir süre bırakılarak sıvı hale getirilir (Özer 2006). Bu kültür liyofilize kültür için belirtilen avantajlara sahiptir. Bu yüzden son yıllarda konsantre dondurulmuş kültür kullanımı çok artmıştır (Yaygın 1988). Sıvı azot kullanarak dondurulmuş kültürlerin avantajları; uygunluk, kültür güvenliği, günlük performansın gelişimi ve tür dengesi, fajları daha iyi kontrol edebilme ve kalitenin geliştirilmesidir. Dezavantajları ise dondurmada kullanılan sıvı azotun sağlanmasındaki zorluklar, yüksek fiyat ve starter kültür üretenlere büyük bağlılıktır (Akın 2006). Starter kültürler; geliştikleri optimum sıcaklık derecelerine, içerdikleri mikroorganizma suşlarına, oluşturdukları metabolitlere ve ticari formlarına göre gruplandırılırlar. Ancak 18
süt endüstrisinde kullanılan kültürler; bakteri kültürleri, küf kültürleri ve bakteri-maya karışık kültürleri olmak üzere ayrılabilmektedir (Yaygın ve Toklu 2000, Üçüncü 2005). Optimum sıcaklık derecelerine göre starter kültürler; *Mezofilik kültürler: Homo- ve heterofermentatif laktokok türlerinden oluşan ve optimum gelişme sıcaklıkları 18-30 ºC arasında değişen, tek suşlu, çok suşlu ve karışık suşlu kültürlerdir (Üçüncü 2004). *Termofilik kültürler: Mezofil kültürler gibi; ph değerini düşürerek, antibiyotik ve gelişmeyi önleyici diğer maddeler oluşturarak bakterisid özellik gösterirler. Glikolitik ve proteolitik aktiviteleri laktik streptokoklara kıyasla daha yüksektir (http://www.foodsci.uoguelph.ca/dairyedu/micro.html#starter., 2007, http://www.oxoid.com/uk/blue/prod_detail/prod_detail.asp?pr=cm0361&c=uk&lang =EN., 2008). İçerdikleri mikroorganizma suşuna göre starter kültürler; *Karışık suşlu kültürler: Çeşitli fermente süt ürünlerinin yapımında yaygın olarak kullanılan tiptir (Kosikowski and Mistry 1997). Çeşitli mezofil laktik asit bakteri suşlarının karışımlarından oluşurlar ve çoğu kez hangi suşları ne oranda içerdikleri belli değildir. Olası bir faj enfeksiyonundan da farklı şekillerde etkilenebilirler. *Tek suşlu kültürler: Bu tip kültürler karışık suşlu kültürlerden; asit oluşturma, lezzet oluşturma ve faj direnci gibi özelliklerine göre seçilen suşlardır. Son yıllarda faja duyarlı olmayan suşların seleksiyonunun mümkün olması ile bu tip tek suşlu kültürler rotasyonsuz olarak kullanılmaktadırlar. *Çok suşlu kültürler: Özellikleri bilinen üç veya daha fazla suşun belirli oranlarda karışımlarından oluşur. Avantajları şunlardır; rotasyona gerek kalmadığı için sürekli aynı kültürün kullanılabilmesi, starter aktivitesinin daha düzenli olması, faj nedeniyle aktivite kaybı riskinin en aza indirilmesi ve daha düşük oranda starter kullanabilme olanağıdır (Kayagil 2006, Üçüncü 2004, 2005). İşletmeye gelen sıvı, standart liyofilize ve dondurulmuş stok kültürlerin miktarı az ve içerdikleri mikroorganizma sayıları yetersiz bulunduğundan, bu kültürler ana, ara ve 19
işletme kültürü olarak çoğaltılırlar (Yaygın ve Kılıç 1993, Kosikowski and Mistry 1999, Akın 2006). İşletmelerde bilgili teknik eleman mevcut ise laboratuvardaki kültürlerden uzun süre yararlanmak mümkündür. Bunun için laboratuvarda en az birkaç farklı laktobasil ve streptokok suşu bulunması gerekir. Bu suşlarla hazırlanan stok kültür işletmede çoğaltılır (Şekil 2.3). Böylece kültürde yanlış bir işlem yapıldığı zaman yedek kültür devreye alınır. Şekil 2.3 Starter kültürün ana, ara ve işletme kültürü olarak çoğaltılması (Cogan and Accolas 1990) Saf kültür hazırlanması sırasında başarılı olabilmek için, kültürdeki bakterilerin aktif olmaları gerekir. Kültür, süte katıldığı zaman bakteriler mümkün olduğu kadar çabuk süt şekerini fermente etmeli ve sütte çoğalmalıdır. Laktozun fermentasyonu sırasında bakteri sayısı hızla artar. Bir süre sonra oluşan laktik asidin etkisi ile bakteriler ölmeye başlar. Bu durum bakteri populasyonunun tipik gelişme eğrisini verir (Tağhan ve Öztürk 2002, Akın 2006). Mikroorganizmaların yaşı ve aktivitesi arasında direkt bir ilişki vardır. Bundan yararlanılarak starter bakterilerin aktivitesi hakkında karar verilebilir. Ortalama inokülasyon % 2-3 aralığında değişir ve starter kültür yaklaşık 10 8 kob/ml canlı bakteri içerir (Cogan and Accolas 1990, Tağhan ve Öztürk 2002). 20
Bakterilerin gelişme eğrisi 4 döneme ayrılır (Rasic and Kurmann 1978, http://www.med.gazi.edu.tr/egitim/donem1/dersler/bakterimetabolizmaskcaglar.htm., 2008, http://www.mikrobiyoloji.org., 2008). 1) Duraklama dönemi (Latent Faz): Bakteri kültürü süte katıldıktan sonra, bakteriler önce yeni ortama adapte olurlar ve yeni besiyerinde bulunan besinlerden yararlanmak için gerekli olan enzimleri sentezlerler. Hücrelerin büyüklüğü artar. Bakteriler ortamdaki gıda maddelerini etkin bir şekilde kullanmaya başladıktan sonra çoğalırlar. Bu dönemin süresi, bakteri suşunun ihtiyaç duyduğu besinlerin varlığına, bakterilerin fizyolojik durumuna, kültür koşullarına bağlıdır. Direkt süte katılan liyofilize ve dondurulmuş kültürlerin duraklama dönemi daha uzundur. 2) Hızlanma ve logaritmik çoğalma dönemi: Hücrelerin düzenli bir şekilde bölündüğü, bakteri sayısının artışının logaritmik olarak fazlalaştığı dönemdir. Bu dönemde hücreler maksimum aktivite gösterirler. Bunların çoğalması, bölünmesi için geçen zaman kısalır. Logaritmik çoğalma döneminin sonunda bakteriler başlangıçtaki kadar hızlı bölünemezler, çoğalamazlar. Fakat toplam bakteri sayısı çok fazla olduğundan bölünme sonucu artan hücre sayısı da çok fazladır. 3) Yavaşlama ve sabit dönem: Besinler azalmış veya toksik maddeler (laktik asit, asetaldehit, peroksit gibi) artmaya başlamış ve ph düşmüştür. Sabit dönemde ortamda yaşlı hücre sayısı arttığı ve laktik asit gibi metabolizma ürünleri çoğaldığı için hücre sayısı sabit kalır. Yani hücre ölümü ile hücre çoğalması arasında bir denge oluşur. 4) Ölüm veya azalma dönemi: Bu dönemde canlı hücrelerin sayısı azalmaya başlar. Ölen hücrelerin sayısı, yeni meydana gelen hücrelerin sayısından daha fazla olmuştur. Gelişme koşulları kötüleşmiştir (http://www.mikrobiyoloji.org., 2008). Bakterilerin gelişme eğrisindeki fazların süresi mikroorganizmalar arasında ve çeşitli ortamlar arasında farklılık gösterir (http://www.med.gazi.edu.tr/egitim/donem1/dersler/bakterimetabolizmaskcaglar.htm., 2008). Bakterilerin üreme dönemleri Şekil 2.4 de gösterilmektedir. 21
Şekil 2.4 Bakterilerin Üreme Dönemleri (http://www.mikrobiyoloji.org., 2008) En aktif kültürler sıvı kültürlerdir. Bu kültürler kısa bir duraklama dönemi geçirirler ve laktozu fermente ederek laktik asit oluştururlar. Direkt olarak kullanılan konsantre liyofilize ve konsantre dondurulmuş kültürler biraz daha uzun duraklama dönemi geçirirler. Bunun nedenleri şunlardır; -Konsantre dondurulmuş ve konsantre liyofilize kültürlerin 1 ml sindeki canlı hücre sayısı 10 12 civarında olmasına rağmen süte katılan kültür oranı düşüktür. Bunun avantajlarından birincisi, üretim masraflarını azaltmasıdır. İkincisi, süte fazla miktarda kültür katılması, süte giren metabolizma artıklarının miktarını da fazlalaştırır. Bu durum fermentasyonun kontrolünde sorunlar ortaya çıkarır. Örneğin; yoğurtta kalite düşer, acı tat oluşur, serum ayrılması artar. -Konsantre dondurulmuş ve konsantre liyofilize kültürlerdeki bakterilerin süte adaptasyonu için daha uzun zamana ihtiyaç vardır. Bu yüzden direkt olarak ilave edilen bu kültürler, iş akışını geciktirebilir (Tağhan ve Öztürk 2002). İşletmelerde kültürlerin düzenli olarak kalite kontrolü yapılır (Tekinşen 1997, Ellner 2001, Tağhan ve Öztürk 2002). -İşletmelerde hazırlanan kültürlerin düzenli olarak günlük duyusal özellikleri kontrol edilmelidir. Kültürün kendine özgü tat, aroma ve kokusunda herhangi bir değişim belirlenmiş ve bu değişiklik yabancı mikroorganizma bulaşmasından ileri gelmiş ise böyle kültürlerin kullanılmasına son verilmelidir. 22
-Saf kültürler için en önemli sorun çoğaltım sırasında bunlara yabancı mikroorganizma bulaşmasıdır. Kültürden hazırlanan preparatın mikroskopta incelenmesi ile kültürde yabancı mikroorganizma aranır. Özellikle mayalar hemen belirlenir. Mikroskopta yapılan kontrolde ayrıca bakterilerin birbirlerine oranı ve morfolojik durumları kontrol edilir. Kültürlerde saflık kontrolünde, koliform bakteriler, küf ve maya aranır, katalaz testi yapılır (Tekinşen 1997, Tağhan ve Öztürk 2002). -Yoğurt ve diğer fermente süt ürünlerinin üretiminde starter kültürlerin özelliklerinin gerçekleşebilmesi starter kültürün yeteneği, onun saflığı ve aktivitesine bağlıdır. Bununla ilgili olarak farklı aktivite testleri önerilmiştir (Heap and Lawrence 1988, http://www.foodsci.uoguelph.ca/cheese/sectionb.htm., 2008). Burada söz konusu aktivite glikolitik aktivite, yani bakterilerin laktozu parçalayıp laktik asit oluşturma durumudur. Ayrıca aktivite testi peyniraltı suyundaki fajın belirlenmesinde de bir gösterge olarak kullanılabilmektedir (Anonymous 2008e). Sütün içerisinde antibiyotik ile hidrojen peroksit ve klor gibi antiseptik maddelerin bulunması veya bakterilerin faaliyetini önleyici ilaçların mevcut olması, kültürde asitliğin düşük olmasının en önemli nedenlerinden biridir. Bakteriler antibiyotiklere, antiseptik maddelere, dezenfektan maddelere karşı çok duyarlıdırlar. Bu nedenle kültür hazırlanacak sütlerde bu maddeler kesinlikle olmamalıdır. Tat ve aroma oluşturan unsurların kültürde yeterince bulunması gerekir. Bakterilerin faaliyetini önleyen faktörler ve asitlik gelişmesini engelleyen maddeler, tat ve aroma oluşumunu engeller. Kültürde yer alan bakteri suşlarının özellikleri de yetersiz tat oluşumuna sebep olabilirler. Bazı kültürlerin yüzeyinde veya dip kımında serum birikebilir. Kültürde kuru maddenin düşük olması, inkübasyon sıcaklığının yüksek ve inkübasyon süresinin uzun olması, pıhtı oluşmaya başladıktan sonra kabın hareket etmesi su salmayı arttırır. Saf kültürlerde görülen kusurlar ve sebepleri Çizelge 2.2 de belirtilmiştir. 23
Çizelge 2.2 Kültürlerde görülen hatalar ve sebepleri (Tağhan ve Öztürk 2002) Hatalar Yetersiz Asitlik Gelişimi Laktobasil fazlalığı Laktobasil azlığı Dejenere olmuş basiller ph nın düşük olması Yabancı mikroflora kontaminasyonu Sebepleri İnhibisyon maddeleri, bakteriyofaj İnkübasyon sıcaklık ve/veya süresinin fazla olması İnkübasyon sıcaklık ve/veya süresinin az olması İnhibisyon maddeleri, kokların olmaması ve bakteriyofaj İnkübasyonun uzun süreli ve soğutmanın çok yavaş olması Hava enfeksiyonu, yetersiz hijyen, yetersiz ısıl işlem Bakteriyofaj virüs olup, hiçbir metabolik aktiviteleri olmayan, konakçı bir hücre olmadan yaşayıp çoğalamayan canlılardır (David 1967, Robinson and Wilbey 1998, Tağhan ve Öztürk 2002, Akın 2006, http://www.mikrobiyoloji.org/genelpdf/942000310.pdf., 2008). Bu canlılar ilk olarak 1915-1917 yılları arasında Twort ve d Herelle adlı iki araştırmacı tarafından keşfedilmiştir (Kılıçturgay vd. 1992). Süt endüstrisinde kullanılan mezofilik starter kültürlerdeki bu virüsün varlığı ise ilk kez Whitehead ve Cox (1935) tarafından belirlenmiştir (Hassan and Frank 2001). Faj enfeksiyonu ile laktik asit üretimi yavaşlamakta, ürün miktarı ve kalitesi düşmektedir (Cogan and Accolas 1990, Tağhan ve Öztürk 2002, Tükel vd. 2002, Üçüncü 2005, Yaman 2007). Kültürlerde yer alan bakterilerin özgül fajlarıyla enfekte olmaları bakterilerin lizizi ile sonuçlanmaktadır. Bu süreç kültürün asit oluşturmasını yavaşlattığı gibi ürünün tat ve aromasının bozulmasına, viskozitesinin değişmesine neden olur (Cogan and Accolas 1990, Tunail vd. 2000, Anonymous 2008a). Büyük faj problemlerinde fermentasyonlar durma noktasına gelebilir ve işletme uzun süren ekonomik sıkıntılarla karşı karşıya kalabilir (Cogan and Accolas 1990, Kavas ve Akbulut 1993, Robinson and Wilbey 1998, Hassan and Frank 2001, Tağhan ve Öztürk 2002, Akın 2006, Yaman 2007). Fajların morfolojileri, konakçı spektrumları ve serolojik özelliklerinin fajların klasifikasyonunda yetersiz kalması onların moleküler düzeyde tanımlanmalarını gündeme getirmiştir (Tunail vd. 2000). 24
İşletmede doğru bir yerleşim planı, kültür odalarının tasarımı, kültür tanklarının dizaynı ve sanitasyon önlemleri ile fajların gelişimini alt düzeyde tutmak mümkündür. Bu kapsamda bulk kültür üretim ünitesinin diğer proses alanlarından uzakta ve ayrı bir bölümde olması, havasının faj tutan filtreler (HEPA) ile sterilizasyonu sağlanmalıdır (Cogan and Accolas 1990, Robinson and Wilbey 1998, Tağhan ve Öztürk 2002, Üçüncü 2005, Akın 2006). Kültür tankları bulk starter kültür üretimi için uygun materyalden, gerektiği şekilde dizayn edilmeli ve üst kısımda boşluk bırakılmadan tam kapasite ile kullanılmalıdır. Bulk starter kültürün inokülasyonu için kanallar dizayn edilmelidir. İşletmede personel hijyenine önem verilmeli, üretimden önce dezenfeksiyon yapılmalı, klor bazlı dezenfektanlar kullanılmalı, 200 ppm ve daha yüksek miktarda aktif klor içeren dezenfektanlar 30-40 ºC de 20 dakika süre ile uygulanmalıdır. Isıl işlemle dezenfeksiyonda; sıcak su kullanılacaksa 95 ºC de 15 dakika, buhar kullanılacaksa 95 ºC de 15-30 saniye yeterli olmaktadır (Kosikowski and Mocquat 1958, Ergüllü 1983, Cogan and Accolas 1990, Tunail vd. 2000). Ekipmanların klorla temizlenmesi sırasında, kalıntı klorun su ile yıkanarak uzaklaştırılması yeniden faj kontaminasyonuna neden olacağından yıkamadan kullanılması önerilmektedir. Yoğurt starter bakterileri üzerine bakteryofajların etkisini kontrol etmek için diğer bir yaklaşım starter kültür gelişme ortamına formik asit ilavesidir (Lembke et al. 1987, Akın 2006). Ayrıca aseptik üretim koşulları ve doğru starter kültür suşu seçmek bakteriyofaj etkisini azaltmaktadır (Anonymous 1991a, Anonymous 2008a). Kullanılan kültürlerin faja dirençli suşlar içermesi, kültürün önerilen şekilde kullanılması ve kültür rotasyonunun düzenli olarak yapılması gerekmektedir (Tunail vd. 2000, Hassan and Frank 2001, Yaman 2007). Starter kültürlerde aranan en önemli özelliklerden biri onların fajlarına karşı dirençli olmalarıdır. Fajlara duyarlı suşlar tembel fermentasyonlara neden olur ve asitliğin çok yavaş gelişmeşi veya gelişememesine bağlı olarak ya ürün kalitesi düşer, ya da kuvvetli faj atakları sonucu ürün oluşumu tamamen engellenebilir. Bu prosesin durması anlamına gelir ve işletmenin ekonomik olarak zorlanması, müşterinin yitirilmesi söz 25
konusudur. Faj dirençliligin (faj-konakçı özgüllüğüne göre belirlenen litik şablonun) işletmelerde kullanılan kültür rotasyon programları için önemi fazladır (Özyurt 2005). 1950 yılından itibaren fermente süt üretiminin büyük işletmelerde merkezileştirilmesi, işletmelerin işletme kültürüne olan ihtiyaçlarını arttırmıştır. Bunun sonucu olarak da starter kültürlerin üretildiği alet ve ekipmanlarda çok önemli gelişmeler olmuş, farklı tiplerde mekanik korumalı sistemler geliştirilmiştir (Akın 2006). 26
3. MATERYAL VE YÖNTEM 3.1 Materyal 3.1.1 Süttozu Araştırmada Sütaş A.Ş. de üretilen yağsız süttozu kullanılmıştır. 3.1.2 Starter kültürler Araştırmada ticari adları aşağıda belirtilen starter kültürler kullanılmıştır. YOMIX 332 (Danisco): Derin dondurulmuş termofilik bulk set kültürdür. Streptococcus salivarius ssp. thermophilus ve actobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus içerir. CSK 104 (CesKa -star): Derin dondurulmuş termofilik bulk set kültürdür. Streptococcus salivarius ssp. thermophilus ve Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus içerir. YOMIX 502 (Danisco): Dondurularak kurutulmuş termofilik bulk set kültürdür. Streptococcus salivarius ssp. thermophilus ve Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus içerir. CM 310-50 (Lb bulgaricum): Dondurularak kurutulmuş mezofilik bulk set kültürdür. Lactococcus lactis, Streptococcus salivarius ssp. thermophilus ve Lactobacillus helveticus içerir. 3.1.3 Starter kültür hazırlamada kullanılan materyal İşletme kültürünün hazırlanmasında VIS-START TW 50 Medya (Danisco) kullanılmıştır. Süttozuna benzeyen bu özel materyal içinde peyniraltı suyu tozu, maya ekstraktı, mineral tuzlar ve geliştirme ajanları bulunmaktadır. Özellikle termofil laktik asit bakterilerinin üretilmesi için uygun besi ortamıdır. Bu besi ortamı gelişmeyi engelleyecek maddelerden arınmıştır ve faja karşı koruyucu maddeler içerir. 27
3.1.4 Besiyerleri MRS agar: Termofilik kültürlerden, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri sayımı için asitlendirilmiş MRS agar (Oxoid CM0361) kullanılmıştır. M17 agar: Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri sayımı için laktoz çözeltisi (% 5 oranında) ilave edilmiş M17 agar (Oxoid CM0785) kullanılmıştır. MPCA: Toplam aerobik mezofilik bakteri sayımı için ise MPCA (Oxoid CM0681) kullanılmıştır. 3.1.5 Çözeltiler Laktoz çözeltisi (% 10 luk): M17 agar için kullanılacak laktoz çözeltisi % 10 luk hazırlanmıştır. Hazırlanacak hacime göre toz laktoz (Oxoid LP0070) Sartorius-CP32025 terazide hassas olarak tartılıp, saf su kullanılarak hazırlanmıştır ve 121 ºC de 15 dakika otoklavda (Varioklav) sterilize edilmiştir. Laktoz çözeltisi temel besiyerine % 5 oranında ilave edilmiştir. Ringer çözeltisi: Mikrobiyolojik ekimler sırasında gerekli seyreltme işlemleri için kullanılacak ringer çözeltisi, Ringer Tablet (Oxoid BR0052G) kullanılarak hazırlanmıştır. 500 ml için bir tablet önerilmektedir. Cam tüplerin içine 9 ml olacak şekilde ringer çözeltisi alındı ve cam tüpler 121 ºC de 15 dakika Varioklav marka otoklavda sterilize edilerek kullanıldı. ISO 6887 ve IDF (Uluslararası Sütçülük Federasyonu) e göre uygun bir seyreltme çözeltisidir (Anonim 2005). NaOH çözeltisi: Titrasyon asitliğinin belirlenmesinde 0,1 N e ayarlanmış NaOH çözeltisi kullanılmıştır. 3.1.6 Destile su Analizlerde kullanılacak destile su saf su cihazından (TKA-Pacific) elde edilmiştir. 3.2 Yöntem 28
3.2.1 İşletme kültürü hazırlanışı Üretimde kullanılacak ve analizi yapılacak bulk starter kültürler, Sütaş A.Ş. fabrikasında kültür hazırlamak için dizayn edilmiş özel odalarda işletme kültürü olarak çoğaltılmıştır. Her bir kültür için 3 tekerrür yapılmıştır. Çalışmada yoğurt kültürü olarak YOMIX 332, Ayran kültürü olarak CSK 104, Kaşar peyniri kültürü olarak YOMIX 502 ve Beyaz peynir kültürü için ise CM 310-50 bulk set kültürleri kullanılmıştır. Kültür ortamı TW 50, ticari firmanın belirttiği spesifikasyonlara uygun olarak % yağsız kurumadde (% ykm) değeri % 4,80-5,20 ve ph sı 6,70-6,80 arasında olacak şekilde, temizlenip sanite edilmiş tank içinde su ile karıştırılarak hazırlanmıştır. Tanktaki TW 50 kültür ortamı ön pastörizasyon (set değeri 85 ºC) işleminden geçirilerek asıl pastörizasyon işleminin gerçekleşeceği diğer tanka alındı. Kültür ortamları hazırlanırken, ön pastörizasyondaki ortalama sıcaklık değerleri; yoğurt kültürü için 82,97 ºC, Kaşar peyniri kültürü için 84,67 ºC, Beyaz peynir kültürü için 81,17 ºC ve Ayran kültürü için 83,80 ºC olarak saptanmıştır. Saptanan bu değerler ön pastörizasyon sıcaklık set değerinden farklılık göstersede, kültür ortamına yeniden pastörizasyon işlemi uygulandığından bu farklılık önemli değildir. Tüm kültür ortamlarına 95 ºC de 30 dakika asıl pastörizasyon işlemi uygulanmıştır. Ölçülen ortalama pastörizasyon değerleri; yoğurt kültürü için 94,97 ºC, Kaşar peyniri kültürü için 95,10 ºC, Beyaz peynir kültürü için 95,13 C ve Ayran kültürü için 95,13 ºC dir. Ölçülen değerlerde çok az bir sapma (±0,076) hesaplanmış olup, üretim sonu istenen ph değerlerine ulaşılmıştır. Sıcaklık ve ph değerlerindeki farklılık anlık ölçümlerden kaynaklanan sapmalardır. Daha sonra kültür ortamı, kademeli olarak, hazırlanacak kültürün çeşidine göre, inkübasyon sıcaklığına kadar soğutulmuştur. Bu sıcaklık değerleri termofilik kültürler için 42-43 ºC iken mezofilik kültürler için ise 32-33 ºC dir. Starter kültür ambalajını açmadan önce ambalaj dışına klorlu dezenfektan sıkıldı. Donmuş starter kültürün çözünmesi için, 500 ml steril kap içinde bulunan 90 ºC de 10 29
dakika pastörize edilmiş ve 34-36 ºC ye soğutulmuş % 12 kurumaddeli rekonstitüe süt içine ambalajdaki kültür hijyenik olarak ilave edildi ve kültürün çözünmesi için 30 dakika beklendi. Daha sonra, pastörize edilip, inkübasyon sıcaklığına soğutulmuş kültür ortamına hijyenik şartlar altında inoküle edildi. Ticari firmanın kültürler için belirlediği inkübasyon sıcaklığı ve süresi; YOMIX 332 kültürü için 40 ºC de 5 saat, CSK 104 kültürü için 40 ºC de 3 saat, YOMIX 502 kültürü için 43 ºC de 4,5 saat ve CM 310-50 kültürü için 33 ºC de 8-10 saattir. Kültürlerin kırım ph ları ise YOMIX 332 ve CSK 104 için ph 4,70, YOMIX 502 ve CM 310-50 için 4,40-4,45 olarak belirtilmiştir. Kırım ph sına ulaşmış kültürler tank içinde karıştırılmıştır. İnkübasyon süresi dolunca kültür ph değerleri ölçülüp kaydedilmiştir ve tanktaki kültür, sıcaklığı 10 ºC nin altına düşene kadar hızlı bir şekilde soğutulmuştur. Bulk olarak hazırlanan kültürler onaylandıktan sonra işletmelerde kullanılmak üzere hat üzerindeki dozaj sistemi ile kullanılacağı üniteye gönderilmiştir. Analizler için kullanılacak bulk starter kültür örnekleri, buharlı sterilizasyon hattı olan tanklardaki numune musluğundan hijyenik olarak steril kaplara alınmıştır ve laboratuvar ortamında bulunan 4-6 ºC sıcaklığa ayarlanmış buzdolabında analiz süresince muhafaza edilmiştir. 3.2.2 Aktivite testi Yapılan çalışmada bulk starter kültürlerin asidifikasyon aktivitelerinin belirlenmesi Anonymous (1995) a göre yapılmıştır. % 11 ykm li 100 ml rekonstitüe süt 90 ºC de 30 dakika pastörize edilip, kültür cinsine göre inkübasyon sıcaklığına soğutulmuştur ve içine % 2 oranında (2 ml) kültür inoküle edilmiştir. Aktivite belirlenmesinde her bir bulk starter kültür için inkübasyon sıcaklık ve süreleri farklı olup yoğurt starter kültürü için 42 ºC de 5 saat, Kaşar peyniri starter kültürü için 42 ºC de 2 saat, Ayran starter kültürü için 42 ºC de ve Beyaz peynir starter kültürü için ise 33 ºC de 4 saatlik inkübasyon sonrasında ölçülen ph, bulk starter kültürlerin asidifikasyon aktivitelerinde indikatör olarak kullanılmıştır. Ayrıca kültürlerin aktiviteleri Harrigan and McCance (1966) tarafından belirtilen yönteme göre inkübasyon sonrası ölçülen titre edilebilir 30
asitlik cinsinden de ifade edilmiştir. Hazırlanan tüm bulk starter kültürlere aktivite testi 5 gün boyunca uygulanmıştır. Tüm testlerde 2 paralel çalışılmıştır. 3.2.3 ph tayini ph ölçümü için ± 0,01 ph birimi duyarlıkla ölçüm yapan, sıcaklık kontrollü cam elektrotlu dijital bir ph-metre (Mettler Toledo MP120) kullanılmıştır. ph-metre kullanılmadan önce ph 4.0 ve ph 7.0 tampon çözeltileri kullanılarak kalibre edilmiştir. 3.2.4 Titrasyon asitliği tayini Titrasyon asitliği, Anonymous (1990) a göre titrasyon yöntemi uygulanarak yapılmıştır. 3.2.5 Faj testi Hazırlanan bulk starter kültürlerde faj testi Harrigan and McCance (1966) nin belirttiği yönteme göre yapılmıştır. Kontrol olarak belirlenen şişe ile peyniraltı suyu eklenmiş diğer şişelerdeki örneklerin aktiviteleri ph cinsinden belirlenmiştir ve ölçülen değerler arasındaki ph farkı dikkate alınarak, faj enfeksiyonun olup olmadığı hakkında değerlendirme yapılmıştır. Yoğurt ve Ayran starter kültürlerinde faj testi için; analizi yapılacak kültürlerden öncelikle laboratuvar ortamında yoğurt yapılmıştır. Yoğurt üretimi için % 12 kurumaddeli 300 ml rekonstitüe süt hazırlanmıştır ve 90 C de 30 dakika pastörize edilmiştir. Pastörize edilen rekonstitüe süt kültür çeşidine göre kültürleme sıcaklığına (yoğurt ve Ayran kültürleri için kültürleme sıcaklığı 42 C dir) soğutulmuştur. Ticari firmanın kültür spesifikasyonlarında belirttiği orandaki kültür (% 2-3) rekonstitüe süte ilave edilerek 4 saat su banyosunda (Memmert AC 991) inkübasyona bırakılmıştır. İnkübasyon sonunda yoğurt filtre kağıdından süzülerek yoğurt suyu ayrılmıştır. Bu yoğurt suyu faj testinde belirteç taşıyıcı olarak kullanılmıştır. Ayrılan yoğurt suları iki 31
ayrı steril cam şişeye (her bir kaba 20 ml) alınıp, bu şişelerden biri 90 C de 10 dakika pastörize edilip, soğutulmuştur. Diğer taraftan hazırlanan ve 3 ayrı şişeye ilave edilen % 9 kurumaddeli 100 ml rekonstitüe süte Şekil 3.1 de gösterildiği gibi işlemler uygulanmıştır. 1. şişe kontrol şisesi olarak belirlenmiştir. Şekil 3.1 Faj testinin yapılışına ait akım şeması Şekil 3.1 deki inkübasyon sıcaklığı ve süresi, mezofilik starter kültürler için 33-35 C de 6 saat, termofilik starter kültürler için 42-43 C de 4 saat sürecektir. İnkübasyon sonunda ölçülen ph değerleri arasındaki fark değerlendirilmiştir (Harrigan and McCance 1966). Kaşar ve Beyaz peynir starter kültürlerinde faj testi için gerekli olan peyniraltı suyu olarak, o kültürlerin üretimde kullanıldığı anda elde edilen peyniraltı suyu kullanılmıştır. Peyniraltı suyuna, yoğurt suyuna yapılan işlemlerin aynısı uygulanmıştır ve sonuçlar aynı şekilde değerlendirilmiştir. 32
3.2.6 Mikrobiyolojik analizler Mikrobiyolojik ekimler, petri kabı dökme yöntemi kullanılarak steril kabin (Ehret V- 130) içinde yapılmıştır (Keleş 2003, Anonim 2005). Yoğurt, Kaşar peyniri ve Ayran kültürleri için termofilik bakteri koloni sayımı, Beyaz peynir kültürü için ise toplam aerobik mezofilik bakteri koloni sayımı yapılmıştır. Analizlerde kullanılacak dehidre besiyerleri kullanım talimatlarında önerilen oranlarda hazırlanmıştır. Hazırlanan besiyerleri 121 ºC de 15 dakika otoklavda (Varioklav) sterilize edilerek kullanılmıştır. Termofilik kültürlerden Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri sayımı Keleş (2003) e göre yapılmıştır. MRS agar (Oxoid) içeren petriler anaerobik ortam olan kavanoz içinde (Oxoid AnaeroGen ) 37 C de etüvde (Nüve Elimko 2000) 72 saat bekletilmiş ve petrilerde bakteri koloni sayımları yapılmıştır (http://www.oxoid.com/uk/blue/prod_detail/prod_detail.asp?pr=cm0361&c=uk&lan g=en, 2008). Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri sayımı Ateş ve Patır (2001) a uygun olarak yapılmıştır. Laktoz çözeltisi ilave edilmiş M17 agar (Oxoid) kullanılmıştır ve petriler aerobik ortamda 37 C de etüvde (Nüve Elimko 2000) 48 saat bekletilmiştir ve petrilerde oluşan bakteri koloni sayıları belirlenmiştir (http://www.dairyscience.info/cheese-starters-htm, 2007) Toplam aerobik mezofilik bakteri sayımı Kayagil (2006) e göre yapılmıştır. MPCA (Oxoid) kullanılmıştır ve petriler aerobik ortamda 30 C de etüvde (Heraeus) 72 saat bekletilerek oluşan koloni sayıları tespit edilmiştir (Ateş ve Patır 2001, Patır vd. 2006). Tüm mikrobiyolojik ekimler için tek kullanımlık steril pipetler ve petriler (LP Italiana SPA), steril numune kabı (DeltaLab-Euorotubo ) kullanılmıştır. Ayrıca sterilizasyon işleminin etkinliği için şahit besiyeri yöntemi (http://www.orlab.net/mikrobiyoloji/942300040.pdf., 2008) uygulanmıştır. 33
3.2.6.1 Bakteri morfolojisinin incelenmesi Mikrobiyolojik ekim yapılan petri kutularından alınan bakteri örnekleri metilen mavisi ile boyanarak, bakterilerin morfolojik yapıları 1. ve 5. günlerde mikroskopta görsel olarak gözlenmiştir (Ellner 2001). Olympus CX21-B ışık mikroskobunda 100 lük objektif kullanılarak inceleme yapılmıştır. 3.2.7 İstatistik analizler Yapılan çalışmada fabrika ortamında hazırlanan bulk starter kültürlerin ph değerlerinin, aktivite testi sonunda ölçülen ph ve titre edilebilir asitlik değerlerinin, mikrobiyolojik analizlerde elde edilen bakteri koloni sayılarının istatistiksel değerlendirmeleri SPSS 15.0 for WINDOWS paket programı kullanılarak yapılmıştır. İstatistiksel analizlerde öncelikle Kolmogorov-Smimov testi kullanılarak verilerin normal dağılım gösterip göstermediği belirlenmiş, gerektiği takdirde dönüşüm uygulanarak normal dağılım göstermesi sağlanmış ve daha sonra Levene testi ile varyans homojenliği kontrolü yapılmıştır. Normal dağılım göstermeyen verilerin istatistik analizinde non-parametrik testlerden Kruskal-Wallis testi kullanılmıştır. Farklı grupların saptanmasında Duncan testi kullanılmıştır. Denemeler 3 tekerrürlü olarak yürütülmüştür. ph ve titre edilebilir asitlik bakımından gözlemler faktöriyel düzende tekrarlanan ölçümde varyans analiz tekniği ile analiz edilmiştir. ph özelliğinde starter faktörünün; yoğurt, Kaşar peyniri, Ayran ve Beyaz peynir starter kültürü olmak üzere 4 seviyesi (level); gün faktörünün 1., 2., 3., 4. ve 5. gün olmak üzere 5 seviyesi; ph durumu faktörünün de kültür ph sı ve aktivite testi sonunda ölçülen ph olmak üzere 2 seviyesi mevcuttur. Tekrarlanan ölçümler gün ve ph durumu faktörünün seviyelerinde gerçekleştirilmiştir. Titre edilebilir asitlik özelliğinde ise starter kültür faktörünün; yoğurt, Kaşar peyniri, Ayran ve Beyaz peynir starter kültürü olmak üzere 4 seviyesi; gün faktörünün 1., 2., 3., 34
4. ve 5. gün olmak üzere 5 seviyesi mevcuttur. Tekrarlanan ölçümler gün faktörünün seviyelerinde gerçekleştirilmiştir. Bakteri koloni sayısı özelliğinde ise starter kültür faktörünün 3, gün faktörünün 5 ve bakteri türü faktörünün ise 2 seviyesi mevcuttur. Tekrarlanan ölçümler gün faktörünün seviyelerinde gerçekleştirilmiştir. 35
4. BULGULAR ve TARTIŞMA 4.1 Kültür Ortamı ve Kültürlerle İlgili Genel Bilgiler Fabrikada hazırlanan kültür ortamlarının ph, % ykm ve pastörizasyon değerleri ile kültürlerin inkübasyon süreleri, sıcaklıkları ve inkübasyon sonu ph değerleri Çizelge 4.1 de verilmiştir. Elde edilen bu veriler otomasyon sisteminden kaydedilmiş olup, kültür ortamının ph sı ph-metre ile ve % ykm si refraktometre (Atago PR-101 α 0-45) ile ölçülmüştür. Kültür hazırlama ortamlarının ortalama % ykm değerleri % 5,00-5,13 olarak saptanmıştır. Ticari firmanın belirttiği spesifikasyonlarda da % ykm değerlerinin % 4,80-5,20 arasında olması önerilmektedir. Kültür ortamlarının ortalama ph değerleri ise 6,79-6,82 arasındadır. Bu değerler firmanın belirlediği sınırlar (ph 6,70-6,80) içerisindedir denilebilir. Ölçülen değerler arasında küçük farklılıklar mevcut ise de firmanın belirlediği spesifikasyonlar dahilindedirler. Hazırlanan kültürlerin inkübasyon sonu ph değerleri yoğurt starter kültürü için ortalama 4,69, Kaşar peyniri starter kültürü için ortalama 4,40, Ayran starter kültürü için ortalama 4,70 ve Beyaz peynir starter kültürü için ortalama 4,43 ph olarak belirlenmiştir (Çizelge 4.1). Firma spesifikasyonlarına göre inkübasyon sonu ph sı yoğurt ve Ayran starter kültürleri için 4,70; Kaşar ve Beyaz peyniri starter kültürleri için ise 4,40-4,45 arasında olmalıdır ve elde edilen sonuçlar spesifikasyon değerleri ile uyuşmaktadır. 36
Çizelge 4.1 Kültür ortamlarının bazı özellikleri ile kültürlerin inkübasyon sıcaklıkları, süreleri ve ph değerleri Starter Kültür Adı Tekerrür Kültür Ortamı % ykm Kültür Ortamı ph Kültür Ortamı ÖnPastörizasyon Sıcaklığı ( C) Kültür Ortamı Pastörizasyon Sıcaklığı ( C) İnkübasyon Sıcaklığı ( C) İnkübasyon Süresi (saat) İnkübasyon Sonu ph 10 ºC altında ph 37 1 5,00 6,80 82,10 95,00 40,50 5,00 4,70 4,49 YOMIX 332 2 5,20 6,80 81,70 95,00 40,00 5,00 4,68 4,40 (Yoğurt) 3 4,80 6,85 85,10 94,90 40,50 4,55 4,70 4,46 Ortalama 5,00 6,82 82,97 94,97 40,33 4,85 4,69 4,45 1 5,00 6,79 84,90 95,10 42,70 4,50 4,40 4,34 YOMIX 502 (Kaşar Peyniri) 2 5,00 6,78 84,30 95,00 42,60 5,00 4,40 4,28 3 5,20 6,80 84,80 95,20 42,70 4,45 4,40 4,36 Ortalama 5,07 6,79 84,67 95,10 42,67 4,65 4,40 4,33 1 5,00 6,78 78,60 95,20 32,70 8,35 4,48 4,42 CM 310-50 (Beyaz peynir) 2 5,20 6,81 81,80 95,10 32,70 8,25 4,40 4,52 3 5,20 6,80 83,10 95,10 32,30 8,45 4,41 4,50 Ortalama 5,13 6,80 81,17 95,13 32,57 8,35 4,43 4,48 1 4,80 6,83 84,10 95,00 40,50 3,15 4,70 4,41 CSK 104 (Ayran) 2 5,00 6,81 83,80 95,00 40,70 3,10 4,70 4,44 3 5,20 6,78 83,50 95,40 39,90 3,15 4,69 4,49 Ortalama 5,00 6,81 83,80 95,13 40,37 3,13 4,70 4,45 * Tüm kültür ortamlarının pastörizasyon süresi 30 dakikadır. **Kültürlerin hazırlanmasında kültür ortamı olarak TW 50 (Danisco) kullanılmıştır. Tabloda belirtilen % ykm, ph, ön pastörizasyon sıcaklığı ve pastörizasyon sıcaklığı değerleri kültür medyasına aittir.
4.2 Aktivite Testi Sonuçları 4.2.1 Yoğurt starter kültürüne ait aktivite testi sonuçları Yoğurt starter kültürünün aktivite testi sonuçları Şekil 4.1 ve Çizelge 4.2 de verilmiştir. Kültür ph değerleri 4,00-4,40 arasında değişmiştir. Aktivite testi sonucunda belirlenen ph değerleri ise 4,06 ile 4,37 arasında değişmiştir. Tekerrürlerin hepsinde ilk gün ölçülen aktivite ph değerleri 5. gün ölçülen ph değerlerinden düşük çıkmıştır. Bu sonuçlar kültür aktivitesinin gün ilerledikçe düştüğünü göstermektedir. Aktivite düşüşünü gösteren sonuçlar titre edilebilir asitliklerde de görülmüştür. Titre edilebilir asitlik değerleri % 0,832 ile % 1,017 arasında değişmiştir. 5 gün boyunca ölçülen titre edilebilir asitlik değerleri 1. ve 2. tekerrürlerde değişken olmakla birlikte, tekerrürlerin hepsinde ilk gün belirlenen titre edilebilir asitlik değerleri 5. gün ölçülen asitlik değerlerinden daha yüksek çıkmıştır. 3. tekerrürde de titre edilebilir asitlik değerleri süre ilerledikçe sürekli azalmıştır. Genel olarak titre edilebilr asitlik gün ilerledikçe düşme eğilimindedir. Ticari firma spesifikasyonlarına göre aktivite testi sonunda ölçülen ph değerleri 4,35-4,65 arasında olmalıdır. Yaptığımız çalışmada elde edilen aktivite ph değerleri firmanın belirttiği değerlerden en düşük değer olan 4,35 ph nın altına düşmüştür. Bu da daha yüksek aktiviteyi ifade eder. Şekil 4.1 Yoğurt starter kültürü aktivite testi sonuçları grafik gösterimi a. ph cinsinden, b.titre edilebilir asitlik cinsinden 38
Çizelge 4.2 Yoğurt starter kültürü aktivite testi sonuçları Yoğurt Kültürü YOMIX 332 (Danisco) Tekerrür Gün Kültür ph'sı Aktivite Testi (ph) Titre Edilebilir Asitlik (% LA) 1 2 3 1. 4,35 4,31 ± 0,014 0,874 ± 0,003 2. 4,32 4,30 ± 0,014 0,889 ± 0,005 3. 4,31 4,35± 0,014 0,852 ± 0,003 4. 4,31 4,29 ± 0,007 0,895 ± 0,001 5. 4,00 4,37 ± 0,000 0,832 ± 0,004 1. 4,19 4,09 ± 0,014 0,977 ± 0,001 2. 4,20 4,09 ± 0,007 1,012 ± 0,011 3. 4,20 4,06 ± 0,000 1,017 ± 0,002 4. 4,22 4,14 ± 0,007 0,957 ± 0,001 5. 4,24 4,15 ± 0,000 0,958 ± 0,001 1. 4,40 4,13 ± 0,007 0,944 ± 0,001 2. 4,39 4,21 ± 0,000 0,941 ± 0,011 3. 4,38 4,21 ± 0,007 0,922 ± 0,006 4. 4,38 4,23 ± 0,000 0,913 ± 0,007 5. 4,39 4,27 ± 0,007 0,897 ± 0,077 Genel olarak starter kültürlere ait istatistik değerlendirmede, varyans analizi tekniğine ilişkin hesaplama sonuçlarına göre kültür ph sı gün interaksiyonu ile aktivite ph sı gün interaksiyonu istatistik olarak önemli bulunmuştur (p<0,01). Aynı şekilde 5 gün boyunca ölçülen yoğurt starter kültür ph değerleri arasındaki farklılık da istatistik olarak önemlidir (p<0,05). Benzer şekilde 5 gün boyunca ölçülen aktivite ph değerleri arasındaki farklılık da istatistik olarak önemlidir (p<0,05). Yoğurt starter kültürünün her bir güne ait kültür ph değerleri ile her bir güne ait aktivite ph değerleri arasındaki farklılık tüm günlerde istatistik olarak önemli bulunmamıştır. Her bir güne ait titre edilebilir asitlik değerlerinin arasında istatistik olarak fark bulunmamıştır. Ortalama titre edilebilir asitlik (3 tekerrürün ortalaması) 5. günde en 39
düşük değere ulaşmıştır (% 0,896). Bu durum asitlik artışının engellendiğini göstermektedir. Depolama ve ölçüm sürecinde bakteri ortam koşullarının az da olsa değişmesi (sıcaklık, metabolit ürünlerin ortamda artması, bakteriler arasındaki dengenin değişmesi) canlı bakteri hücrelerinin aktivitesini azaltmakta ve buna bağlı olarak laktik asit üretimi azaldığından ölçülebilen titre edilebilir asitlik değerleri gün ilerledikçe düşmüştür. Çelik (2002) taze olan yoğurtlarda asitlik değerlerini % 0,92 ve % 1,09 olarak, 14. gün depolanan yoğurtların asitlik değerlerini ise % 1,07 ve % 1,18 olarak bulmuştur. Depolama süresinin titrasyon asitliği ve ph üzerindeki etkisi önemli (p<0,01) bulunmuştur. Şenel (1999) in yaptığı çalışmada depolamanın 1. gününde yoğurt örnekleri arasında ph değerleri bakımından önemli (p<0,05) bir farklılık bulunmuş olup, 7. ve 15. gün değerleri arasındaki farklılık önemsiz olarak bulunmuştur. Arslaner (2002) tarafından yapılan çalışmada depolama periyodunun yoğurt örneklerinin ph sı üzerine etkisi önemli bulunmuştur (p<0,01). Türk Gıda Kodeksi Fermente Süt Ürünleri Tebliği ne göre yoğurdun titrasyon asitliği değerleri en az % 0,6 en fazla % 1,5 olmalıdır (Anonim 2009). Yaptığımız çalışmada ortalama titre edilebilir asitlik değeri % 0,925 olarak bulunmuştur. Bu değer % 0,6 dan yüksektir ve bu durum 5. gündeki kültür aktivitesinin de kullanım için yeterli olduğunu göstermektedir. Benzer çalışmalarda (Tağhan ve Öztürk 2002) aktivite testi sonunda kültürlerde saptanan % laktik asit değerleri 0,76-0,80 dir. Bu değerler bizim ortalama değerlerimizden düşüktür. Tağhan ve Öztürk (2002) ve Metin (2002) in (% 0,695) elde ettikleri asitlik değerleri de Türk Gıda Kodeksi nde yoğurtlar için belirtilen asitlik değerlerinin arasındadır. Halkman vd. (1987) tarafından yapılan aktivite testinde, yağsız süttozundan % 13 kurumaddeli olarak hazırlanan 50 ml hacimdeki sütler kültürle inoküle edilip 42 C de inkübasyona bırakılarak elde edilen yoğurtlarda ph nın 4,4 e düşünceye kadar geçen 40
inkübasyon süresi esas alınmış, son asitlik ve yüzde canlılık değerleri tespit edilmiştir. Ortalama inkübasyon sürelerinin depolanan liyofilize kültürlerin depolama sürecine bağlı olarak uzadığı tespit edilmiştir. Liyofilizasyondan sonraki inkübasyon süresi 4,20 saat iken 6. ayda bu süre 5,20 saate, 18. ayda ise 6,27 saate çıkmıştır. Kültürlerin 1., 2. ve 3. aktifleştirme işlemlerinden sonraki ölçülen inkübasyon süreleri de depolamayla birlikte artış göstermiştir. Depolama süresi canlılığı etkileyen en önemli faktör olarak belirlenmiştir. Liyofilize kültürlerde 6 aydan fazla depolanan kültürlerde önemli ölçüde aktivitenin azaldığı belirlenmiştir. Yaptığımız çalışmada ise yoğurt starter kültürünün 5 saatlik inkübasyon süresi sonunda ölçülen aktivite ph sı 4,06-4,37 arasında değişen değerlere ulaşmıştır. Köşker vd. (1983), 6 aylık depolama sonucunda Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus da % 68, Streptococcus salivarius ssp. thermophilus da % 75 lik canlılık elde etmişlerdir. Yaptığımız çalışmada kullanılan kültürler 3 ay süreyle depolanmaktadır ve aktivite testi sadece 5 gün yapıldığı için kültürlerdeki aktivite düşüşünün daha önemli düzeylere geldiği gözlenememiştir. Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus ve Streptococcus salivarius ssp. thermophilus suşlarının tek kültürlerinin asit üretimi % 0,73-0,86; karışık kültürlerinin asit üretimini ise % 1,02-1,20 arasında bulunmuştur (Ashour et al.1985). Streptococcus salivarius ssp. thermophilus suşlarının en fazla % 0,75 asit üretttiği belirtilmiştir (Yu et al. 1985). 4.2.2 Kaşar peynir starter kültürüne ait aktivite testi sonuçları Kaşar peynir starter kültürünün aktivite testi sonuçları Çizelge 4.3 ve Şekil 4.2 de verilmiştir. Kültür ph değerleri 4,35-4,43 arasında değişmiştir. Aktivite testi sonucunda belirlenen ph değerleri ise 4,90 ile 5,35 arasında değişmiştir. Tekerrürlerin hepsinde ilk gün ölçülen aktivite ph değerleri 5. gün ölçülen ph değerlerinden düşük çıkmıştır. Bu sonuçlar kültür aktivitesinin gün ilerledikçe düştüğünü göstermektedir. Titre edilebilir asitlik değerleri % 0,607 ile % 0,835 arasında değişmiştir. 5 gün boyunca ölçülen titre edilebilir asitlik değerleri 3. tekerrürde değişken olmakla birlikte, 1. ve 2. tekerrürlerde 41
asitlik değerleri birkaç değer dışında azalmaktadır. Bu değişkenlik analiz sırasındaki ortam koşullarının tam olarak sabitlenememesinden kaynaklanmaktadır. Tekerrürlerin hepsinde ise ilk gün belirlenen titre edilebilir asitlik değerleri 5. gün ölçülen asitlik değerlerinden daha yüksek çıkmıştır. Burada titre edilebilir asitlik değerleri genel olarak süre ilerledikçe düşme eğilimi göstermiştir. Ticari firma spesifikasyonlarına göre aktivite testi sonunda ölçülen ph değerleri 4,80-5,25 arasında olmalıdır. Yaptığımız çalışmada aktivite testi sonunda ölçülen ph değerleri genel olarak firma spesifikasyonlarının belirttiği sınırlar içinde olup, sadece bir değer bu sınırlar dışında kalmaktadır. Çizelge 4.3 Kaşar peynir starter kültürü aktivite testi sonuçları Kaşar Peyniri Kültürü YOMIX 502 (Danisco) Tekerrür Gün Kültür ph'sı Aktivite Testi (ph) Titre Edilebilir Asitlik (% LA) 1 2 3 1. 4,43 5,17 ± 0,000 0,661 ± 0,004 2. 4,41 5,14 ± 0,021 0,638 ± 0,007 3. 4,40 5,26 ± 0,007 0,634 ± 0,004 4. 4,39 5,12 ± 0,028 0,692 ± 0,003 5. 4,38 5,25 ± 0,028 0,607 ± 0,006 1. 4,42 5,12 ± 0,028 0,737 ± 0,001 2. 4,40 5,21 ± 0,007 0,692 ± 0,003 3. 4,39 5,22 ± 0,014 0,741 ± 0,007 4. 4,39 5,16 ± 0,028 0,718 ± 0,001 5. 4,40 5,19 ± 0,000 0,685 ± 0,014 1. 4,38 5,16 ± 0,007 0,743 ± 0,006 2. 4,35 4,92 ± 0,007 0,814 ± 0,008 3. 4,37 5,06 ± 0,007 0,773 ± 0,004 4. 4,36 4,90 ± 0,000 0,835 ± 0,004 5. 4,39 5,35 ± 0,007 0,735 ± 0,011 42
Şekil 4.2 Kaşar peynir starter kültürü aktivite testi sonuçları grafik gösterimi a. ph cinsinden, b.titre edilebilir asitlik cinsinden Genel olarak starter kültürlere ait istatistik değerlendirmede, varyans analizi tekniğine ilişkin hesaplama sonuçlarına göre kültür ph sı gün interaksiyonu ile aktivite ph sı gün interaksiyonu istatistik olarak önemli bulunmuştur (p<0,01). Aynı şekilde 5 gün boyunca ölçülen Kaşar peynir starter kültür ph değerleri arasındaki farklılık da istatistik olarak önemlidir (p<0,05). Benzer şekilde 5 gün boyunca ölçülen aktivite ph değerleri arasındaki farklılık da istatistik olarak önemlidir (p<0,05). Kaşar peyniri starter kültürünün her bir güne ait kültür ph değerleri ile her bir güne ait aktivite ph değerleri arasındaki farklılık tüm günlerde istatistik olarak önemli bulunmuştur (p<0,05). Her bir güne ait titre edilebilir asitlik değerlerinin arasında istatistik olarak fark bulunmamıştır. Ortalama titre edilebilir asitlik (3 tekerrürün ortalaması) 5. günde en düşük değere ulaşmıştır (% 0,676). Bu durum asitlik artışının engellendiğini göstermektedir. Depolama ve ölçüm sürecinde bakteri ortamında metabolit ürünlerin artması, ortamdaki besinlerin giderek azalması bakterilerin aktivitesini yavaşlatmaktadır ve buna bağlı olarak laktik asit üretimi azaldığından ölçülebilen titre edilebilir asitlik değerleri gün ilerledikçe düşmüştür. 43
Gülmez vd. (2004) Kars ta topladıkları 50 adet Kaşar peyniri örneklerinin laktik asit cinsinden titre edilebilir asitlik değerlerini ortalama % 2,32 ±0,32 olarak saptamışlardır. 4.2.3 Ayran starter kültürüne ait aktivite testi sonuçları Ayran starter kültürünün aktivite testi sonuçları Çizelge 4.4 ve Şekil 4.3 de verilmiştir. Kültür ph değerleri 4,30-4,46 arasında değişmiştir. Aktivite testi sonucunda belirlenen ph değerleri ise 4,49 ile 4,63 arasında değişmiştir. 1. ve 3. tekerrürlerin ilk günlerinde ölçülen aktivite ph değerleri 5. gün ölçülen ph değerlerinden düşük çıkmıştır. Bu sonuçlar genel olarak kültür aktivitesinin gün ilerledikçe düştüğünü göstermektedir. Fakat 2. tekerrürün ilk gününde ölçülen aktivite ph değeri 4,59 iken 5. gün ölçülen değer 4,58 e çıkmıştır. 2. tekerrür için kültür aktivitesi ph değerleri incelendiğinde genel olarak bu değerlerde önemli bir değişim saptanmamıştır. Aktivite testi sonunda ölçülen titre edilebilir asitlik değerleri ise % 0,847 ile % 0,920 arasında değişmektedir. Tekerrürlerin hepsinde ilk gün belirlenen titre edilebilir asitlik değerleri 5. gün ölçülen asitlik değerlerinden daha yüksek çıkmıştır. Titre edilebilir asitlik değerlerinde gün ilerledikçe artış ve azalış gözlenmiştir. Bu ise ortam koşullarının sabitlenememesinden ve örnek içindeki bakteri sayılarının homojen olmadığından da kaynaklanmaktadır. Genel olarak değerlendirildiğinde titre edilebilir asitlik süre ilerledikçe düşme eğilimi göstermiştir. Ticari firma spesifikasyonlarına göre aktivite testi sonunda ölçülen ph değerleri 4,40-4,60 arasında olmalıdır. Yaptığımız çalışmada aktivite testi sonunda ölçülen ph değerlerinin çoğunun firma spesifikasyonlarının belirttiği sınırlar içinde olduğu Çizelge 4.4 ten anlaşılmaktadır. 44
Çizelge 4.4 Ayran starter kültürü aktivite testi sonuçları Ayran Kültürü CSK 104 (CesKa -star) Tekerrür Gün Kültür ph'sı Aktivite Testi (ph) Titre Edilebilir Asitlik (% LA) 1 2 3 1. 4,40 4,54 ± 0,007 0,892 ± 0,031 2. 4,39 4,60 ± 0,000 0,856 ± 0,014 3. 4,37 4,62 ± 0,000 0,847 ± 0,001 4. 4,30 4,55 ± 0,014 0,902 ± 0,003 5. 4,32 4,58 ± 0,000 0,874 ± 0,014 1. 4,41 4,59 ± 0,000 0,887 ± 0,018 2. 4,39 4,58 ± 0,007 0,916 ± 0,019 3. 4,41 4,59 ± 0,007 0,916 ± 0,019 4. 4,42 4,63 ± 0,000 0,883 ± 0,017 5. 4,40 4,58 ± 0,007 0,881 ± 0,003 1. 4,46 4,49 ± 0,000 0,920 ± 0,014 2. 4,40 4,53 ± 0,014 0,918 ± 0,011 3. 4,39 4,57 ± 0,000 0,906 ± 0,008 4. 4,35 4,53 ± 0,042 0,918 ± 0,005 5. 4,32 4,60 ± 0,000 0,862 ± 0,014 Şekil 4.3 Ayran starter kültürü aktivite testi sonucu grafik gösterimi a. ph cinsinden, b.titre edilebilir asitlik cinsinden 45
Genel olarak starter kültürlere ait istatistik değerlendirmede, varyans analizi tekniğine ilişkin hesaplama sonuçlarına göre kültür ph sı gün interaksiyonu ile aktivite ph sı gün interaksiyonu istatistik olarak önemli bulunmuştur (p<0,01). Aynı şekilde 5 gün boyunca ölçülen Ayran starter kültür ph değerleri arasındaki farklılık da istatistik olarak önemlidir (p<0,05). Benzer şekilde 5 gün boyunca ölçülen aktivite ph değerleri arasındaki farklılık da istatistik olarak önemlidir (p<0,05). Ayran starter kültürünün her bir güne ait kültür ph değerleri ile her bir güne ait aktivite ph değerleri arasındaki farklılık 1., 2. ve 3. günlerde istatistik olarak önemli bulunmazken, 4. ve 5. günlerde bu farklılık istatistik olarak önemli bulunmuştur (p<0,05). Her bir güne ait titre edilebilir asitlik değerlerinin arasında istatistik olarak fark bulunmamıştır. Ortalama titre edilebilir asitlik (3 tekerrürün ortalaması) 5. günde en düşük değere ulaşmıştır (% 0,872). Bu durum asitlik artışının engellendiğini göstermektedir. Depolama ve ölçüm sürecinde ortam sıcaklığındaki çok az bir artış ve azalış, metabolitlerin ortamda birikmesi, süre ilerledikçe bakterilerin fizyolojik durumlarının değişmeye başlaması bakterilerin aktivitelerini etkilemektedir. Burada da ortamdaki besinlerin giderek azalması, metabolit ürünlerin artması, ortamdaki bakterilerin aktivitesini yavaşlatmıştır ve buna bağlı olarak laktik asit üretimi azaldığından ölçülebilen titre edilebilir asitlik değerleri gün ilerledikçe düşmüştür. Koçak et al. (2006) Ayran örneklerinin depolama boyunca ph ve laktik asit değerlerindeki değişimin önemli olduğunu bulmuştur (p<0,05). Özünlü (2005) ise Ayran örneklerinin depolamanın 1., 7. ve 14. günlerinde belirlenen ph ve titrasyon asitlikleri arasındaki farklılıkların istatistik açıdan önemli olmadığını saptamıştır (p>0,05). Depolama süresince Ayran örneklerinin tümünde ph değerlerinin azaldığını, titrasyon asitliklerinin ise arttığını belirtmiştir. Patır vd. (2006) Ayranlardaki asitliği (laktik asit cinsinden) açık ambalajlarda % 0,50-1,56 arasında, orijinal ambalajlı Ayranlardaki asitliği ise % 0,52-1,73 olarak 46
hesaplamışlardır. Yapılan benzer araştırmalarda saptanan titre edilebilir asitlik değerleri % 0,40 (Ağaoğlu vd. 1998), % 0,62 (Kangaloğlu 1999) dir. Türk Gıda Kodeksi Fermente Süt Ürünleri Tebliği nde (Anonim 2009) Ayranlar için belirtilen asitlik değeri ise en az % 0,5 en fazla % 1,0 olmalıdır. 4.2.4 Beyaz peynir starter kültürüne ait aktivite testi sonuçları Beyaz peynir starter kültürünün aktivite testi sonuçları Şekil 4.4 ve Çizelge 4.5 de verilmiştir. Kültür ph değerleri 4,32-4,42 arasında değişmiştir. Aktivite testi sonucunda belirlenen ph değerleri ise 4,47 ile 4,63 arasında değişmiştir. 2. ve 3. tekerrürlerin ilk günlerinde ölçülen aktivite ph değerleri 5. gün ölçülen ph değerlerinden düşük çıkmıştır. Bu sonuçlar genel olarak kültür aktivitesinin gün ilerledikçe düştüğünü göstermektedir. 1. tekerrürün ilk gününde ölçülen aktivite ph değeri 4,59 iken 5. gün ölçülen değer 4,54 e inmiştir. Bu durum kültür aktivitesinde bir artış gibi görünmektedir. Benzer durumlar titre edilebilir asitlikte de görülmüştür. 1.tekerrürdeki titre edilebilir asitlik değeri 5. gün sonunda en yüksek değere (% 1,218) ulaşarak 1. gün ölçülen asitlik değerinden daha yüksek çıkmıştır. Aktivite testi sonunda ölçülen titre edilebilir asitlik değerleri ise % 1,113 ile % 1,242 arasında değişmektedir. 2. tekerrürdeki titre edilebilir asitlik değerleri gün ilerledikçe değişkenlik göstermiştir. 3. tekerrürde asitlik değeri 4. güne kadar sürekli düşmüş ve en düşük değere (% 1,139) ulaşmışken, 5. günde yükselerek % 1,207 değerine ulaşmıştır. Bu ani değişim analizdeki hatadan kaynaklanmış olabilir. Ticari firma spesifikasyonlarına göre aktivite testi sonunda ölçülen ph değerleri 4,50-4,70 arasında olmalıdır. Yaptığımız çalışmada aktivite testi sonunda ölçülen ph değerleri genel olarak firma spesifikasyonlarının belirttiği sınırlar içindedir. 47
Şekil 4.4 Beyaz peynir starter kültürü aktivite testi sonuçları grafik gösterimi a. ph cinsinden, b.titre edilebilir asitlik cinsinden Çizelge 4.5 Beyaz peynir starter kültürü aktivite testi sonuçları Beyaz peynir Kültürü CM 310-50 (LB BULGARICUM) Tekerrür Gün Kültür ph'sı Aktivite Testi (ph) Titre Edilebilir Asitlik (%LA) 1 2 3 1. 4,40 4,59 ± 0,007 1,198 ± 0,012 2. 4,38 4,60 ± 0,007 1,139 ± 0,021 3. 4,38 4,58 ± 0,014 1,179 ± 0,033 4. 4,36 4,57 ± 0,007 1,180 ± 0,001 5. 4,37 4,54 ± 0,014 1,218 ± 0,015 1. 4,42 4,57 ± 0,007 1,242 ± 0,018 2. 4,41 4,60 ± 0,000 1,167 ± 0,031 3. 4,40 4,60 ± 0,000 1,171 ± 0,018 4. 4,40 4,62 ± 0,007 1,117 ± 0,021 5. 4,42 4,62 ± 0,000 1,113 ± 0,021 1. 4,35 4,47 ± 0,028 1,167 ± 0,088 2. 4,34 4,60 ± 0,007 1,162 ± 0,051 3. 4,32 4,59 ± 0,000 1,164 ± 0,067 4. 4,34 4,62 ± 0,007 1,139 ± 0,022 5. 4,38 4,63 ± 0,014 1,207 ± 0,025 48
Genel olarak starter kültürlere ait istatistik değerlendirmede, varyans analizi tekniğine ilişkin hesaplama sonuçlarına göre kültür ph sı gün interaksiyonu ile aktivite ph sı gün interaksiyonu istatistik olarak önemli bulunmuştur (p<0,01). Aynı şekilde 5 gün boyunca ölçülen Beyaz peynir starter kültür ph değerleri arasındaki farklılık da istatistik olarak önemlidir (p<0,05). Benzer şekilde 5 gün boyunca ölçülen aktivite ph değerleri arasındaki farklılık da istatistik olarak önemlidir (p<0,05). Beyaz peynir starter kültürünün her bir güne ait kültür ph değerleri ile her bir güne ait aktivite ph değerleri arasındaki farklılık 1. ve 2. günlerde istatistik olarak önemli bulunmazken, 3., 4. ve 5. günlerde bu farklılık istatistik olarak önemli bulunmuştur (p<0,05). Her bir güne ait titre edilebilir asitlik değerlerinin arasında istatistik olarak fark bulunmamıştır. Ortalama titre edilebilir asitlik (3 tekerrürün ortalaması) 5. günde (% 1,179) 1. gün değerinden (% 1,202) daha düşük çıkmıştır. Bu durum bakterilerin aktivitelerinin giderek yavaşlamasının bir sonucudur. Aktiviteyi azaltan faktörler ise ortam koşullarının değişken olması ve buna bağlı olarak bakteri gelişiminin engellenmesidir. Skovmose (2002) kültüre ve ortama bağlı olmakla birlikte aktivitenin en iyi olduğu durumda ulaşılan ph değerinin 4,60-5,10 arasında olduğunu bildirmiştir. Yaptığımız çalışmada aktivite ph değerleri 4,47-4,63 bulunmuştur. Skovmose (2002) nin belirttiği değerlerden düşük bulunmuştur. Bu da aktivitenin daha yüksek olduğunu göstermektedir. 6 saat inkübasyon sonunda ölçülen aktivite değerinin, peynir starter kültürlerindeki asit aktivitesini en iyi şekilde ifade ettiği belirtilmiştir (Skovmose 2002). Yaptığımız çalışmada Beyaz peynir kültürü için 4 saat olarak uygulanmıştır. Nielsen (1998) peynir fabrikalarında kullanılan bulk starter kültürlerin aktivitelerini belirlerken; 200 ml peynir sütünü 61 C de 30 dakika ısıtıp, 30 C ye soğutmuştur ve % 1,5 oranında bulk starter 49
kültürü süte inoküle etmiştir. Su banyosunda 30 C de 5 saat inkübasyondan sonra peynir starter kültürü için ölçülen ph değerleri 5,00-5,50 arasında okunmuştur. Jones et al. (1990) peynir bulk starter kültürlerin 2 C de 5 gün depolanmasının, kültürlerin aktivitesi üzerinde etkisinin olmadığını tespit etmiştir. Peynir yapımında kullanılan kültürlerin asidifikasyon eğrisinin bilinmesi üretim için kritik bir noktadır. Hem üretim zamanı hem de peynirin karakteristik özelliklerini etkilemektedir (Tunail 1983, Kosikowski and Mistry 1997, http://www.wipo.org/pctdb/en/wo.jsp?wo=1999009838, 2008). Bu amaçla kullanılan kültürlerin asidifikasyon eğrileri birbirlerine benzer olmalıdır (Champagne et al. 2000). Zaman kaybını önlemek açısından aktivitenin ph ile belirlenmesi yerine; daha hızlı, tekrarlanabilir ve doğru sonuç veren impedimetrik analiz tekniklerinin kullanımının yaygınlaşması söz konusu olabilir (Carvalho et al. 2003). Tüm bulk starter kültür sonuçları için kültür ph gün ve aktivite ph gün interaksiyonunda; kültür ph sının tekerrür ortalamalarının günler arasındaki farklılığı ile aktivite ph sının tekerrür ortalamalarının günler arasındaki farklılığı Duncan Testi ile ayrı ayrı incelenmiştir. Sadece 5. gün ile 1., 2., 3. ve 4. gün ortalama aktivite ph değerleri arasındaki farklılık istatistik olarak önemlidir (p< 0,05). Ortalama kültür ph değerlerinde ise 2., 3., 4. ve 5. gün kültür ph değerleri arasındaki farklılık istatistik olarak önemli bulunmamıştır. Kültür ph sı ile aktivite ph sı değerlerinin ortalamalarının karşılaştırılması her bir starter kültür gün kombinasyonunda ayrı ayrı gerçekleştirilmiştir. Starter kültürlerin ortalama aktivite ph değerleri arasındaki farklılık, sadece Ayran starter kültürü ile Beyaz peynir starter kültürü arasında önemsizdir. Kaşar peyniri starter kültürünün ortalama aktivite ph değeri (5,15) ile diğer kültürlerin ortalama aktivite ph değerleri (4,21, 4,57 ve 4,58) arasındaki fark en yüksek çıkmıştır. Bunun sebebi Kaşar peyniri kültürünün aktivite testindeki inkübasyon süresinin diğer kültürlerin inkübasyon 50
sürelerinden daha kısa olmasıdır. Dolayısı ile ph değeri diğer kültürlerin ph değerinden daha yüksek kalmıştır. Starter kültürlerin ortalama kültür ph değerleri arasındaki farklılık ise istatistik olarak önemli değildir. Titre edilebilir asitlik durumunda, varyans analizi tekniğine ilişkin hesaplamalardan sonra genel olarak sadece starter kültürlerin ortalamaları arasındaki farklılıkların istatistik olarak önemli olduğu saptanmıştır (p<0,01). Yoğurt starter kültürü ile Kaşar ve Beyaz peynir starter kültürlerinin ortalama titre edilebilir asitlik değerleri arasındaki farklılık istatistik olarak önemli bulunmuştur (p<0,05). Ayran starter kültürü ile yoğurt starter kültürünün ortalama titre edilebilir asitlik değerleri arasındaki farklılığın istatistik olarak önemli olmadığı saptanmıştır. Her iki starter kültür de derin dondurulmuş termofilik bulk set kültürlerdir ve kültürler için belirlenen spesifikasyon değerleri ve analizler sonucunda elde edilen değerler birbirlerine yakındır. Kaşar peyniri starter kültürü ile diğer bütün starter kültürlerin ortalama titre edilebilir asitlik değerleri arasındaki farklılık istatistik olarak önemli bulunmuştur (p<0,05). Kaşar peynir kültürünün aktivite testindeki inkübasyon süresi, diğer kültürlerinkinden daha kısadır ve ortalama titre edilebilir asitlik değeri de ortalamalar arasında en düşük değer olan % 0,714 (laktik asit cinsinden) çıkmıştır. Beyaz peynir starter kültürü ile diğer bütün starter kültürlerin ortalama titre edilebilir asitlik değerleri arasındaki farklılık istatistik olarak önemli bulunmuştur (p<0,05). Bunun nedeni Beyaz peynir starter kültürünün mezofilik bulk set kültür olmasıdır. Yoğurt, Ayran ve Kaşar peyniri için kullanılan diğer kültürler ise termofilik bulk set kültürlerdir. İçerdikleri bakterilerin asit oluşturma yetenekleri birbirlerinden farklıdır. 51
4.3 Faj Testi Sonuçları Çalışmalar için kullanılacak kültürlerin her birine sadece ilk günde faj testi uygulanmış olup, sonuçlar Çizelge 4.6 da gösterilmektedir. Kullanılacak kültürlerin hiçbirinde faj enfeksiyonuna rastlanmamıştır. Çizelge 4.6 Kültürlerin faj testi sonuçları FAJ TESTİ İnkübasyon Sıcaklık ve Süresi Yoğurt Kültürü 42 ºC 4 saat Kaşar Peyniri Kültürü 42 ºC 4 saat Beyaz peynir Kültürü 33 ºC 6 saat Ayran Kültürü 42 ºC 4 saat Tekerrür ph ph ph ph Test 1 4,27 4,23 4,47 4,41 Test 2 4,26 4,29 4,48 4,34 1 Test 3 4,26 4,28 4,47 4,40 2 3 Sonuç Faj Yok Faj Yok Faj Yok Faj Yok Test 1 4,13 4,20 4,44 4,47 Test 2 4,11 4,25 4,43 4,39 Test 3 4,14 4,20 4,42 4,45 Sonuç Faj Yok Faj Yok Faj Yok Faj Yok Test 1 4,10 4,20 4,42 4,56 Test 2 4,08 4,24 4,45 4,57 Test 3 4,09 4,22 4,38 4,57 Sonuç Faj Yok Faj Yok Faj Yok Faj Yok *Test 1- % 1 starter kültür ilave edilmiştir *Test 2- % 1 starter kültür ve % 1 pastörize edilmemiş yoğurt suyu ilave edilmiştir *Test 3- % 1 starter kültür ve % 1 pastörize edilmiş yoğurt suyu ilave edilmiştir Faj testinde, test 1 kontrol numunesidir. Sonuçların değerlendirilmesinde testlerin ph ları arasındaki fark baz alınır. Test 2 nin ph değeri ile test 1 in ph değeri arasındaki fark ve / veya test 2 nin ph değeri ile test 3 ün ph değeri arasındaki fark 0,2 den büyük olmamalıdır. Fark 0,2 den büyük olursa starter kültürlerde faj enfeksiyonu vardır anlamındadır. Çizelge 4.6 daki sonuçlara bakıldığında belirtilen ph değerleri arasındaki 52
fark 0,2 den büyük olmamıştır. Faj içermediği kesinleşen kültürler, diğer analizler için kullanılmıştır. Nielsen (1998) tarafından yapılan bir çalışmada benzer yöntem kullanılarak Cheddar peynirinde faj testi yapılmıştır. Üretimde elde edilen peyniraltı suyu 0,45 µm lik membran filtreden geçirilmiştir. Faj testi için; içlerinde 10 ml rekonstitüe yağsız süt bulunan 2 test tüpü alınıp iki test tüpüne % 1 oranında starter kültür ilave edilmiştir. Tüplerden biri kontrol amaçlıdır (test a) ve 95 ºC de 5 dakika kaynatılmış peyniraltı suyu filtratından % 1 oranında içermektedir. Diğer tüpte ise kaynatılmamış filtrat bulunur (test b). Tüplere bir damla % 25 lik Na 2 S 2 O 3.5H 2 O ilave edilir (olası H 2 O 2 i nötralize için). 30 ºC de 6 saat inkübasyondan sonra ph ölçülmüştür. ph değeri; test b nin ph değerinden test a nın ph değerinin çıkarılmasıyla bulunmuştur. Sonucun pozitif çıkması faj aktivitesinin göstergesi olarak kabul edilmiştir. Kültür mikroorganizması saf olarak en yüksek biyokimyasal aktiviteyi gösterirken, faj ile kontamine olduğu durumda ise aktivite istenen seviyeye çıkamamış en düşük değerde kalmıştır (Sozzi and Maret 1975). Acar (2002) yaptığı çalışmada Streptococcus salivarius ssp. thermophilus ve L. bulgaricus fajlarının geliştirilmesinde, çift tabaka agar yöntemi ile faj plaklarının gösterilmesinde ve faj titrelerinin belirlenmesinde sırasıyla modifiye M17 (Brtoh, Agar ve Yumuşak Agar) ve MRS (Brtoh, Agar ve Yumuşak Agar) besiyerleri kullanmıştır. L. bulgaricus suşlarının faj direnç özelliğinin stabil olmadığı, süreye bağlı olarak çok farklı şablonlar gösterebildiğini raporlamıştır (Özyurt 2005). 4.4 Mikrobiyolojik Analiz Sonuçları Halkman ve Ayhan (2000), mikrobiyolojik analizlerin en önemli aşamalarından birinin; uygulanacak analiz yöntemine uygun besiyeri seçiminin (Anonymous 2001) olduğunu bildirmiştir. Yapılan bu çalışmada seçilen MRS agar, M17 agar ve MPCA kullanılmıştır ve petri kutuları tek tek incelenerek 30-300 koloni oluşan petriler değerlendirilmiştir 53
(Harrigan and McCance 1966, Anonymous 1970, Anonymous 1974, Anonymous 1991c, Patır vd. 2006). 4.4.1 Yoğurt starter kültürüne ait mikrobiyolojik sonuçlar Yoğurt starter kültürü bakterilerinden Streptococcus salivarius ssp. thermophilus için M17 agara, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus için ise MRS agara 10-6 dilüsyonundan ekim yapılmıştır. Yoğurt starter kültürüne ait mikrobiyolojik sonuçlar Şekil 4.5 ve Çizelge 4.7 de verilmiştir. Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri koloni sayıları 8,120 ile 8,481 log kob/ml olarak değişmektedir. Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayıları 7,869 ile 8,251 log kob/ml arasında değişmektedir. Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri koloni sayısı 3 tekerrürde de Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayısından daha yüksek çıkmıştır. Ortalama Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri koloni sayısı 8,332 log kob/ml iken ortalama Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayısı 8,053 log kob/ml olarak saptanmıştır. Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri koloni sayıları 1.tekerrürde 5. gün sonunda azalmış, 2. ve 3. tekerrürlerde ise 5. günde tespit edilen bakteri sayısı ilk günde belirlenen değerden daha yüksek çıkmıştır. Genel olarak Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri koloni sayılarının artma eğiliminde olduğu gözlenmiştir. Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayıları ise 1., 2. ve 3. tekerrürlerde gün ilerledikçe genel olarak düşmüştür. Bu durum Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakterisinin gelişimi için gerekli ortam koşullarının giderek bozulduğunu ve canlı bakteri sayısının azaldığını göstermektedir. Ayrıca süre ilerledikçe bakterilerin üretttiği metabolitler fazlalaştığından, besin azaldığından yeni hücre oluşumu için gerekli ortam sağlanamamıştır. Buna rağmen analizler sonunda elde edilen değerler firma spesifikasyonlarına uygunluk göstermektedir. 54
Streptococcus salivarius ssp. thermophilus ve Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakterilerinin sayısal değişimi Bakteri koloni sayısı (log kob/ ml) 8,600 8,400 8,200 8,000 7,800 7,600 7,400 1. gün 2. gün 3. gün 4. gün 5. gün 1. gün 2. gün 3. gün 4. gün 5. gün 1. gün 2. gün 3. gün 4. gün 5. gün 1. tekerrür 2. tekerrür 3.tekerrür Streptococcus salivarius ssp. thermophilus Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus Şekil 4.5 Yoğurt starter kültür bakterilerinin sayısal değişimi Çizelge 4.7 Yoğurt starter kültürüne ait bakteri koloni sayısı YOĞURT KÜLTÜRÜ BAKTERİ KOLONİ SAYISI TEKERRÜR 1 2 3 GÜN Streptococcus salivarius ssp. thermophilus (M17 agar) log kob/ml Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus (MRS agar) log kob/ml 1. 8,416 ± 0,049 8,251 ± 0,062 2. 8,413± 0,081 8,215 ± 0,024 3. 8,481± 0,030 8,165 ± 0,034 4. 8,349 ± 0,014 8,082 ± 0,057 5. 8,408 ± 0,054 8,064 ± 0,087 1. 8,335 ± 0,009 8,091 ± 0,051 2. 8,343 ± 0,046 7,869 ± 0,027 3. 8,351 ± 0,024 7,987 ± 0,009 4. 8,396 ± 0,023 7,963 ± 0,051 5. 8,421 ± 0,018 8,014 ± 0,064 1. 8,120 ± 0,025 8,001 ± 0,033 2. 8,147 ± 0,031 8,133 ± 0,049 3. 8,251 ± 0,055 7,929 ± 0,066 4. 8,175 ± 0,047 7,973 ± 0,075 5. 8,371 ± 0,020 8,063 ±0,063 55
Yoğurt starter kültürüne ait istatistik değerlendirmede, koloni sayısı özelliğine ait varyans analizi tekniğine ilişkin hesaplamalarda her bir güne ait bakteri koloni sayıları arasındaki farklılıklar istatistik olarak önemli bulunmamıştır. Yoğurt starter kültürünün ortalama Streptococcus salivarius ssp. thermophilus ve Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayıları arasındaki farklılık önemli bulunmuştur (p<0,05). Karabıyıklı ve Karapınar (2007) laktik asit bakteri sayılarının depalamanın ilk 7 gününde artış gösterdiğini tespit etmiştir. Çelik (2002) laktik asit bakterileri sayısını taze yoğurtlarda ortalama 7 log/g civarında, 14 gün depolanan yoğurtlarda ise en düşük bakteri sayısı 3,81 log/g bulmuştur. Depolama süresinin yoğurt laktik asit bakterileri değerlerindeki etkisinin (p<0,01) önemli olduğunu saptamıştır. Sonuçlara bakıldığında yaptığımız çalışmada da 5 gün boyunca alınan ortalama bakteri koloni değerleri arasındaki farklılık istatistik olarak önemli çıkmamıştır. Tamime and Robinson (1985) doğal yoğurtlarda Streptococcus salivarius ssp. thermophilus sayısını 10-820x10 6 kob/g, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus sayısını 10-680x10 6 kob/g olarak belirtmiştir. Beyatlı ve Tunail (1991) piyasa yoğurtları ile yaptıkları çalışmada Streptococcus sayısını 56-595x10 6 kob/g, Lactobacillus sayısını 40-960x10 6 kob/g olarak saptamışlar ve Streptococcus salivarius ssp. thermophilus : Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus oranını 50:50 ile 55-45 arasında gözlemlemişlerdir. Yüksek derecelerde (otoklav sıcaklığı) ısıtılmış sütte fazla miktarda bulunan formik asit streptokok ile laktobasil oranını ciddi şekilde etkilediği belirtilmiştir (Suzuki et al. 1986, Tağhan ve Öztürk 2002, Üçüncü 2005, Akın 2006). Şenel (1999) koruyucu kültür kullanımının yoğurt bakterilerinin sayısı üzerinde etkisinin önemsiz olduğunu gözlemlemiştir. L. bulgaricus un dondurulma ve kurutulmaya karşı hassas olduğu belirlenmiştir (Wright and Klaenhammer 1983, http://www.wipo.org/pctdb/en/wo.jsp?wo=1999009838, 2008). 56
4.4.2 Kaşar peyniri starter kültürüne ait mikrobiyolojik sonuçlar Kaşar peyniri starter kültürü bakterilerinden Streptococcus salivarius ssp. thermophilus için M17 agara, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus için ise MRS agara 10-5 dilüsyonundan ekim yapılmıştır. Kaşar peyniri starter kültürüne ait mikrobiyolojik sonuçlar Çizelge 4.8 ve Şekil 4.6 da verilmiştir. Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri koloni sayıları 8,069 ile 8,381 log kob/ml olarak değişmektedir. Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayıları 6,845 ile 7,283 log kob/ml arasında değişmektedir. Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri koloni sayısı 3 tekerrürde de Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayısından daha yüksek çıkmıştır. Ortalama Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri koloni sayısı 8,190 log kob/ml iken ortalama Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayısı 7,045 log kob/ml olarak saptanmıştır. Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri koloni sayıları 3. tekerrürde 5. gün sonunda azalmış, 1. ve 2. tekerrürlerde ise 5. günde tespit edilen bakteri sayısı ilk günde belirlenen değerden daha yüksek çıkmıştır. Genel olarak Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri koloni sayılarının artma eğiliminde olduğu gözlenmiştir. Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayıları ise 1. ve 2. tekerrürlerde ilk gün ölçülen değerler 5. gün değerlerinden daha düşük çıkmıştır. Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayılarının değerleri değişken olmakla birlikte gün ilerledikçe genel olarak arttığı gözlenmiştir. 3. tekerrürün 5. gününde belirlenen bakteri sayısındaki düşüş diğer tekerrür sonuçlarından sapma göstermektedir. Analizler sonunda elde edilen değerler firma spesifikasyonlarına uygunluk göstermektedir. 57
Çizelge 4.8 Kaşar peynir starter kültürüne ait bakteri koloni sayısı KAŞAR PEYNİR KÜLTÜRÜ BAKTERİ KOLONİ SAYISI TEKERRÜR 1 2 3 GÜN Streptococcus salivarius ssp. thermophilus (M17 agar) log kob/ ml Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus (MRS agar) log kob/ml 1. 8,101 ± 0,026 6,927 ± 0,119 2. 8,077 ± 0,049 6,845 ± 0,050 3. 8,081 ± 0,061 6,934 ± 0,096 4. 8,381 ± 0,044 7,137 ± 0,051 5. 8,318 ± 0,020 7,275 ± 0,018 1. 8,069 ± 0,075 6,937 ± 0,021 2. 8,194 ± 0,012 6,946 ± 0,047 3. 8,190 ± 0,052 6,977 ± 0,045 4. 8,141 ± 0,006 6,882 ± 0,056 5. 8,259 ± 0,047 7,088 ± 0,038 1. 8,326 ± 0,032 7,273 ± 0,037 2. 8,107 ± 0,004 7,118 ± 0,023 3. 8,170 ± 0,055 7,075 ± 0,032 4. 8,282 ± 0,035 7,283 ± 0,030 5. 8,151 ± 0,009 6,971 ± 0,026 Streptococcus salivarius ssp. thermophilus ve Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakterilerinin sayısal değişimi Bakteri koloni sayısı (log kob/ ml) 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 0,000 1. gün 2. gün 3. gün 4. gün 5. gün 1. gün 2. gün 3. gün 4. gün 5. gün 1. gün 2. gün 3. gün 4. gün 5. gün 1. tekerrür 2. tekerrür 3.tekerrür Streptococcus salivarius ssp. thermophilus Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus Şekil 4.6 Kaşar peynir starter kültür bakterilerinin sayısal değişimi Kaşar peyniri starter kültürüne ait istatistik değerlendirmede, koloni sayısı özelliğine ait varyans analizi tekniğine ilişkin hesaplamalarda her bir güne ait bakteri koloni sayıları arasındaki farklılıklar istatistik olarak önemli bulunmamıştır. 58
Kaşar peyniri starter kültürünün ortalama Streptococcus salivarius ssp. thermophilus ve Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayıları arasındaki farklılık önemli bulunmuştur (p<0,05). Kaşar peyniri örneklerindeki mezofilik aerobik bakteri sayısı ise 6,77 log kob/g olarak belirlenmiştir (Coşkun ve Öztürk 2000). Laktik asit bakteri sayısı MRS agarda 7,08-7,40 log cfu g -1 ve M17 agarda 5,25-5,76 log cfu g -1 olarak belirlenmiştir (Çetinkaya ve Soyutemiz 2006). Kars Kaşar peynirlerinin toplam bakteri içeriği 2,0x10 4-2,3x10 7 kob/g arasında değişmiştir ve ortalama 2,6x10 6 kob/g olarak tespit edilmiştir (Yetişmeyen 2005). Kıvanç (1989) ın belirlediği değerden (10 7 kob/g) düşük çıkmıştır. 4.4.3 Ayran starter kültürüne ait mikrobiyolojik sonuçlar Ayran starter kültürü bakterilerinden Streptococcus salivarius ssp. thermophilus için M17 agara, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus için ise MRS agara 10-6 dilüsyonundan ekim yapılmıştır. Ayran starter kültürüne ait mikrobiyolojik sonuçlar Çizelge 4.9 ve Şekil 4.7 de verilmiştir. Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri koloni sayıları 8,343 ile 8,442 log kob/ml olarak değişmektedir. Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayıları 8,107 ile 8,376 log kob/ml arasında değişmektedir. Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri koloni sayısı 3 tekerrürde de Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayısından daha yüksek çıkmıştır. Ortalama Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri koloni sayısı 8,401 log kob/ml iken ortalama Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayısı 8,268 log kob/ml olarak saptanmıştır. Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri koloni sayıları bütün tekerrürlerde ilk gün saptanan bakteri koloni sayısı 5. gün sonunda artmıştır. Yani genel olarak Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri koloni sayılarının artma eğiliminde olduğu gözlenmiştir. Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayılarında ise 1., 2. ve 3. tekerrürlerde ilk gün ölçülen bakteri koloni değerleri 5. gün değerlerinden daha yüksek 59
çıkmıştır. Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayılarında 5 gün boyunca artış ve azalış gözlenmiş, genel olarak ise 5. günlerinde bakteri koloni sayıları azalma eğilimi göstermiştir. Analizler sonunda elde edilen değerler firma spesifikasyonlarına uygunluk göstermektedir. Çizelge 4.9 Ayran starter kültürüne ait bakteri koloni sayısı AYRAN KÜLTÜRÜ BAKTERİ KOLONİ SAYISI TEKERRÜR 1 2 3 GÜN Streptococcus salivarius ssp. thermophilus (M17 agar) Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus(mrs agar) 1. 8,404 log kob/ml ± 0,039 8,374 log kob/ml ± 0,021 2. 8,442 ± 0,030 8,196 ± 0,068 3. 8,368 ± 0,028 8,325 ± 0,003 4. 8,419 ± 0,033 8,267 ± 0,027 5. 8,438 ± 0,030 8,320 ± 0,045 1. 8,375 ± 0,012 8,376 ± 0,041 2. 8,343 ± 0,038 8,229 ± 0,051 3. 8,352 ± 0,020 8,220 ± 0,030 4. 8,429 ± 0,047 8,160 ± 0,047 5. 8,427 ± 0,030 8,242 ± 0,044 1. 8,362 ± 0,008 8,290 ± 0,030 2. 8,403 ± 0,015 8,322 ± 0,022 3. 8,401 ± 0,047 8,276 ± 0,029 4. 8,434 ± 0,017 8,316 ± 0,047 5. 8,424 ± 0,039 8,107 ± 0,101 Streptococcus salivarius ssp. thermophilus ve Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakterilerinin sayısal değişimi Bakteri koloni sayısı (log kob/ ml) 8,500 8,400 8,300 8,200 8,100 8,000 7,900 1. gün 2. gün 3. gün 4. gün 5. gün 1. gün 2. gün 3. gün 4. gün 5. gün 1. gün 2. gün 3. gün 4. gün 5. gün 1. tekerrür 2. tekerrür 3.tekerrür Streptococcus salivarius ssp. thermophilus Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus Şekil 4.7 Ayran starter kültür bakterilerinin sayısal değişimi 60
Ayran starter kültürüne ait istatistik değerlendirmede, koloni sayısı özelliğine ait varyans analizi tekniğine ilişkin hesaplamalarda her bir güne ait bakteri koloni sayıları arasındaki farklılıklar istatistik olarak önemli bulunmamıştır. Ayran starter kültürünün ortalama Streptococcus salivarius ssp. thermophilus ve Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayıları arasındaki farklılık önemli bulunmuştur (p<0,05). Koçak et al. (2006) Ayran üretim metotları üzerine yaptıkları çalışmada 7 günlük depolama süresi içinde Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus ve Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakterilerinin sayılarında bir düşüş saptamamışlardır. Patır (2006) yaptığı çalışmada Ayran örneklerindeki toplam mezofilik aerob bakteri sayısını ortalama 7,03-8,02 log 10 kob/ml olarak saptamıştır. Benzer araştırmalarda ise bu değer 4,15-7,32 log 10 kob/ml olarak bulunmuştur. Kullanılan kültürün ve depolama süresinin Ayrandaki toplam laktik asit bakteri sayısını istatistiksel olarak önemli derecede etkilediği saptanmıştır (Var et al. 2006). Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus un açığa çıkardığı amino asitler Streptococcus salivarius ssp. thermophilus hücrelerinin üreme hızlarını arttırmaktadır (Pette and Lolkema 1950, Bautista et al. 1966, Shankar 1975). Sonuç olarak streptokok inkübasyonun başlangıcında daha hızlı üremektedir. Streptococcus salivarius ssp. thermophilus, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus un üremesini ise ürettiği formik asit sayesinde teşvik etmektedir (Veringa et al. 1968, Marshall 1983). Yaptığımız çalışmada yoğurt, Kaşar peyniri ve Ayran starter kültürlerindeki bakteri koloni sayılarına bakıldığında da genel olarak Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri koloni sayısının Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayısından daima yüksek olduğu tespit edilmiştir. Streptococcus salivarius ssp. thermophilus ve Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus oranları ticari firmalar 61
tarafından işletmenin arzu ettiği şekilde hazırlanabilmektedir. Bu oran genel olarak 1:1 ve 2:1 olarak tercih edilmektedir. 4.4.4 Beyaz peyniri starter kültürüne ait mikrobiyolojik sonuçlar Beyaz peynir starter kültürü bakterilerinin sayımı için MPCA besiyerine 10-6 dilüsyonundan ekim yapılmıştır. MPCA çok sayıda mikroorganizmanın gelişmesini sağlayan genel besiyeridir (Messer et al. 1985). Beyaz peynir starter kültürüne ait mikrobiyolojik sonuçlar Çizelge 4.10 ve Şekil 4.8 de verilmiştir. Toplam aerobik mezofilik bakteri koloni sayıları 8,178 ile 8,478 log kob/ml olarak değişmektedir. Toplam aerobik mezofilik bakteri koloni sayıları 3 tekerrürde de ilk gün saptanan bakteri koloni sayısı 5. gün sonunda artmıştır. Yani genel olarak toplam aerobik mezofilik bakteri koloni sayılarının artma eğiliminde olduğu gözlenmiştir. 1. tekerrürdeki ortalama toplam bakteri sayısı 8,319, 2. tekerrürde 8,362 ve 3. tekerrürde ise 8,243 log kob/ml olarak tespit edilmiştir. Tekerrürlerin ortalama değeri ise 8,308 log kob/ml olarak çıkmıştır. Analizler sonunda elde edilen değerler firma spesifikasyonlarına uygunluk göstermektedir. Çizelge 4.10 Beyaz peynir starter kültürüne ait bakteri koloni sayısı BEYAZ PEYNİR KÜLTÜRÜ BAKTERİ KOLONİ SAYISI TEKERRÜR GÜN Toplam Aerobik Mezofilik Bakteri (MPCA) Log kob/ml 1 2 3 1. 8,209 ± 0,033 2. 8,314 ± 0,019 3. 8,331 ± 0,036 4. 8,434 ± 0,044 5. 8,305 ± 0,056 1. 8,282 ± 0,043 2. 8,297 ± 0,055 3. 8,478 ± 0,018 4. 8,400 ± 0,033 5. 8,355 ± 0,032 1. 8,178 ± 0,054 2. 8,216 ± 0,055 3. 8,295 ± 0,036 4. 8,202 ± 0,061 5. 8,326 ± 0,062 62
Toplam aerobik mezofilik bakterilerin sayısal değişimi Bakteri koloni sayısı (log kob/ ml) 8,500 8,400 8,300 8,200 8,100 8,000 1. gün 2. gün 3. gün 4. gün 5. gün 1. gün 2. gün 3. gün 4. gün 5. gün 1. gün 2. gün 3. gün 4. gün 5. gün 1. tekerrür 2. tekerrür 3.tekerrür Toplam aerobik mezofilik bakteri Şekil 4.8 Beyaz peynir starter kültür bakterilerinin sayısal değişimi Beyaz peynir starter kültürüne ait istatistiksel değerlendirmede, koloni sayısı özelliğine ait varyans analizi tekniğine ilişkin hesaplamalarda, toplam aerobik mezofilik bakteri koloni sayılarının günler arasındaki farklılığı istatistik olarak önemli bulunmamıştır. Yaptığımız çalışmada ortalama toplam mezofilik aerobik bakteri sayısı 8,308 log kob/ml olarak belirlenmiştir. Yapılan çalışmalarda Beyaz peynir örneklerinde toplam mezofilik aerobik bakteri sayısı 7,14 log kob/g (Coşkun ve Öztürk 2000), 9,3x10 7-9,5x10 9 (Sert ve Kıvanç 1984), 1,3x10 8-7,8 x10 8 cfu/g (Tayar 1995) olarak saptanmıştır. 0-3 günlük taze Kaşar peynirlerin mezofilik aerobik bakteri sayısı 6,9x10 7-4,2x10 9 adet/g arasında bulunmuştur (Tekinşen 1978). Ateş ve Patır (2001) Tulum peynirleri üzerinde yaptıkları çalışmada toplam mezofilik aerob mikroorganizma sayılarının olgunlaşma periyodunun başlangıcından 15 ve 30. günlere kadar sürekli artış gösterdiğini, olgunlaşmanın ilerlemesiyle zamanla sayılarının azaldığını kanıtlamışlardır. 10 9 düzeylerinde olan mikroorganizma sayısı 10 8 e düşmüştür. 63
Öner vd. (2005) starter kültür kullanılarak yapılan Tulum peynirlerinde mikrobiyolojik analizler yapmışlardır. Depolamanın 1. gününde toplam aerob mezofil bakteri sayısı 7,87 log kob/g iken depolamanın 30. gününde bu sayı 7,99 log kob/g olmuştur.30. günden itibaren mezofil bakteri sayısında bir miktar azalma olmuşsada, bu değişimler istatistiki yönden önemli bulunmamıştır. Kopanisti peyniri üzerinde laboratuvarda yapılan bir çalışmada MRS agar ve M17 agar besiyerinde gelişen bakteri sayıları incelenmiştir. 7 günde MRS agardaki bakteri sayısı 2,9x10 6 dan 1,1x10 9 a, M17 agardaki bakteri sayısı ise 2,4x10 6 dan 1,7x10 9 a çıkmıştır. 7.günden itibaren bakteri sayısında düşüş gözlenmiştir (Kayabıyıklı ve Karapınar 2007). Lactobacillus helveticus da dondurulma ve kurutulmaya karşı hassastır (Wright and Klaenhammer 1983, Dreyer 1998, http://www.wipo.org/pctdb/en/wo.jsp?wo=1999009838, 2008). Peynir yapımı sırasında uygulanan teknolojik işlemlerin farklı olması, peynirlerin tam olgunlaşmadan satışa sunulması, peynir yapımında farklı özelliklere sahip sütler kullanılması, peynir için gerekli starter kültür çeşidini de arttırmaktadır. Lc. lactis subsp. lactis ve Lc. lactis subsp. cremoris peynirde esas olarak süt asidi oluştururlar (Yaygın ve Toklu 2000). Yaptığımız çalışmada kullanılan tüm bulk starter kültürlerde, istatistik değerlendirmede koloni özelliğine ait varyans analizi tekniğine ilişkin hesaplamalarda sadece starter bakteri türü interaksiyonunun istatistik olarak önemli olduğu saptanmıştır (p<0,01). Bunun anlamı bilindiği üzere ortalama bakteri koloni sayısının starter kültür çeşitleri arasındaki farklılığı bakteri türüne göre değiştiği anlamındadır. Ayrıca bakteri türlerinin ortalamaları arasındaki farklılık her bir starterde ayrı ayrı Duncan Testi ile irdelenmiştir. Yoğurt starter kültürü ve Kaşar peynir starter kültürünün ortalama Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri koloni sayıları arasındaki farklılık istatistik olarak önemli bulunmuşken (p<0,05), yoğurt starter kültürü ve Ayran starter kültürlerinin 64
ortalama Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri koloni sayıları arasındaki farklılık istatistik olarak önemli çıkmamıştır. Kaşar peyniri starter kültürü ile yoğurt ve Ayran starter kültürlerinin ortalama Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri koloni sayıları arasındaki farklılık istatistik olarak önemli bulunmuştur (p<0,05). Kaşar peyniri starter kültürü ile yoğurt ve Ayran starter kültürlerinin ortalama Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayıları arasındaki farklılık istatistik olarak önemli bulunmuştur (p<0,05). Ortalama Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayısı en düşük (7,045 log kob/ml) Kaşar peyniri starter kültüründe çıkmıştır. Yoğurt kültüründeki ortalama Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayısı 8,053 log kob/ml, Ayran kültüründeki ortalama Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri koloni sayısı ise 8,268 log kob/ml olarak çıkmıştır. Ayran starter kültürü ile yoğurt ve Kaşar peyniri starter kültürlerinin ortalama Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus ve Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri koloni sayıları arasındaki farklılık istatistik olarak önemli bulunmuştur (p<0,05). 4.4.5 Morfolojik yapının incelenmesi 1. ve 5. günlerde yapılan incelemelerde bakterilerin morfolojik yapılarında ciddi boyutta bir değişiklik olmamıştır. Mikrobiyolojik ekim örneklerinden alınan numunelere metilen mavisi kullanılarak boyama yapılmış ve koloni morfolojileri mikroskopta gözlenmiştir. Ayrıca kültürlerden direkt numune alınarak yapılan boyama yönteminde, Streptococcus salivarius ssp. thermophilus ve Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri kolonilerinin birbirlerine oranları görsel olarak incelenmiştir. Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakterisinin koloni sayılarının Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakterisinin koloni sayılarından daha fazla olduğu gözlenmiştir. Streptococcus : Lactobacillus oranları 1. ve 5. günlerde sırasıyla ortalama 50:50 ve 50:30 olarak gözlenmiştir. Lactococcus lactis, Lactobacillus helveticus bakterileri laboratuvarda imkan olmadığından ayrı ayrı incelenememiştir. 65
Karabıyıklı ve Karapınar (2007) laktik asit bakterilerinin morfolojik özelliklerini belirlemek için gram boyama işlemini uygulamışlardır. Mikroskobik inceleme sonucunda gram pozitif 73 izolattan 44 tanesinin çubuk, 26 tanesinin kokobasil ve 3 tanesinin ise kok şeklinde bakteriler olduğu gözlenmiştir. Besi ortamı, sıcaklık, antibiyotik, sanitizer ve ilaç varlığı laktik asit bakterilerinin morfolojisini ciddi şekilde etkilemektedir (Üçüncü 2005). Yaptığımız analizlerde Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri kolonileri ince oval, sarı ve iğ şeklinde görüntülenmiştir (Şekil 4.9). Aynı sonuçlar Davis et al. (1971) ve Tamime and Robinson (1985) tarafından da belirlenmiştir. Çalışmada uzun zincirlere rastlanmamıştır. Sütün asitliği ilerledikçe uzun zincirlerin oluştuğu belirtilmektedir (Durso and Hotkins 2003). Şekil 4.9 M17 agarda Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakterisi kolonileri Yaptığımız çalışmada Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakteri kolonileri inkübasyon sonunda MRS agar besiyerinde krem renkli, iğ şeklindeki (2 ucu sivri) koloniler olarak tespit edilmiştir (Şekil 4.10). Aynı morfolojik özellikler Davis et al. (1971), Tamime and Robinson (1985) tarafından da belirlenmiştir. 66
Şekil 4.10 MRS agarda Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakterisi kolonileri Toplam aerobik mezofilik bakterileri için MPCA besiyeri kullanılmıştır ve besiyeri opalesent (meneviş, yanar döner) sarımsı renktedir (Şekil 4.10). Koloniler petri içinde tek tek dağılmış haldedirler. Şekil 4.11 MPCA besiyerinde toplam aerobik mezofilik bakteri kolonileri 67
5. SONUÇ Yapılan bu çalışmada süt endüstrisinde kullanılan ve fabrikada işletme kültürü olarak hazırlanan yoğurt, Kaşar peyniri, Ayran ve Beyaz peynir bulk set starter kültürlerinin 5 gün boyunca kültür ph ları, aktivite testi sonunda ölçülen ph ve titre edilebilir asitlikleri (%LA), mikrobiyolojik analizler sonucunda belirlenen bakteri koloni sayıları tespit edilmiş ve sonuçlar istatistik olarak değerlendirilmiştir. Gün ve starter kültür faktörlerinin bu değerleri nasıl etkilediği açıklanmaya çalışılmıştır. Ayrıca hazırlanan tüm bulk starter kültürlerde sadece ilk gün faj testi yapılarak herhangi bir faj enfeksiyonunun olup olmadığı kolay bir şekilde belirlenmiştir. Kültürlerin ph değerleri, aktivite testi sonunda ölçülen ph değerleri ile titre edilebilir asitlik değerleri 5 gün boyunca değişmiştir. Kültür ph ları ve aktivite ph larının ortalamaları arasındaki farklılıkların gün ve starter kültür faktörlerine göre değiştiği tespit edilmiştir. Kültür ph sı ile aktivite ph sı gün ve kültür ph sı ile aktivite ph sı starter kültür interaksiyonları istatistik olarak önemli bulunmuştur (p<0,01). Yoğurt starter kültürünün 5 gün boyunca ölçülen kültür ph değerleri 4,00-4,40 arasında, aktivite testi sonucunda belirlenen ph değerleri ise 4,06 ile 4,37 arasında değişmiştir. Kaşar peynir starter kültürününde kültür ph değerleri 4,35-4,43, aktivite testi sonucunda belirlenen ph değerleri ise 4,90 ile 5,35 arasında değişmiştir. Ayran starter kültürünün kültür ph değerleri 4,30-4,46 arasında, aktivite testi sonucunda belirlenen ph değerleri ise 4,49 ile 4,63 arasında değişmiştir. Beyaz peynir starter kültürünün kültür ph değerleri 4,32-4,42, aktivite testi sonucunda belirlenen ph değerleri ise 4,47 ile 4,63 arasında değişmiştir. 5 gün boyunca ölçülen titre edilebilir asitlik değerleri yoğurt starter kültüründe % 0,832 ile % 1,017, Kaşar peyniri starter kültüründe % 0,607 ile % 0,835, Ayran starter kültüründe % 0,847 ile % 0,920, Beyaz peynir starter kültüründe ise % 1,113 ile % 1,242 arasında değişmektedir. Aktivite ph değerleri ile titre edilebilir asitlik değerleri arasında negatif yönlü bir korelasyon olduğu saptanmıştır. Tüm bulk kültürlerde genel 68
olarak günler ilerledikçe aktivite testi sonunda ölçülen ph değerleri yükselmekte, titre edilebilir asitlik değerleri ise çok değişken olmakla birlikte genel olarak değerlendirildiğinde azalmaktadır. Bu da bulk starter kültürlerin aktivitelerinin gün ilerlerdikçe azaldığını göstermektedir. Yapılan bu araştırma sonucunda her ne kadar bulk starter kültürlerin aktivitelerinin gün ilerledikçe yavaşladığı gözlenmekte ise de elde edilen sonuçlar ticari firmanın belirrttiği spesifikasyonlara uygun olarak bulunmuştur. Kültürler 5 gün boyunca kullanılabileceğinden işletme ekonomik tasarruf sağlamaktadır. Ayrıca kültür kullanılarak elde edilen ürünlerin tat, koku, aroma ve tekstürlerinde istenmeyen olumsuzluklarla karşılaşılmamıştır. Faj enfeksiyonu kültür aktivitesini en çok etkileyen parametredir ve üretimde dikkat edilmesi gereken en önemli noktadır. Yaptığımız çalışmada kültürlerin hiçbirinde faj enfeksiyonuna rastlanmamıştır. 5 gün boyunca yapılan mikrobiyolojik analizlerde de kültürlerin bakteri koloni sayısı değerleri arasındaki farklılığın gün bazında önemli olmadığı belirlenmiştir. Streptococcus salivarius ssp. thermophilus ve Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus bakterilerinin ortalama koloni sayıları sırasıyla yoğurt starter kültüründe 8,332 log kob/ml ve 8,053 log kob/ml, Kaşar peynir starter kültüründe 8,190 log kob/ml ve 7,045 log kob/ml, Ayran starter kültüründe 8,401 log kob/ml ve 8,268 log kob/ml olarak bulunmuştur. Beyaz peynir starter kültüründeki ortalama toplam aerobik mezofilik bakteri sayısı ise 8,308 log kob/ml bulunmuştur. Bu değerler ise standartlarda verilen değerler dahilindedir. Logaritmik artışın gözlendiği çoğalma dönemi 5 gün içinde gözlenememiştir. Elde edilen değerler incelendiğinde Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus koloni sayıları Streptococcus salivarius ssp. thermophilus bakteri koloni sayılarından daha düşük çıkmıştır. Genellikle bu oran 1:1, 2:1 olmaktadır. Yaptığımız çalışmada ise Streptococcus salivarius ssp. thermophilus: Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus arasındaki bu oran 1. gün ve 5. günlerde ortalama 50:50 ve 50:30 olarak bulunmuştur. 69
Kültürlere yapılan kalite kontrollerde morfolojik yapılarında her hangi bir farklılıkla karşılaşılmamıştır. Bu da kültürlerin saf olduğunun bir göstergesidir. Starter kültürler, üretim sırasında ve üretim sonrasında ürünün karakteristik özelliklerini kazanabilmesi için gerekli olan zamanı kısaltarak, beklenmeyen tat-koku, yapı oluşumunu engelleyerek süt endüstrisinde birçok yönden avantaj sağlamaktadır. Starter teknolojisindeki gelişmelere bağlı olarak büyük ölçekli işletmelerde günümüzde çoğaltmalı kültürler yerine direkt olarak süte ilave edilen süper konsantre kültürlerin (DVS-kültürler) kullanımı yaygınlık kazanmaya başlamıştır. Fakat orta ve küçük ölçekli işletmelerde çoğaltmalı kültürler, nispeten daha ucuz olması ve 15-20 çoğaltmaya kadar kültürü kullanabilme avantajı sağlaması bakımından tercih edilmektedir. Çoğaltma sırasında kontaminasyon riski yüksek olup, her bir çoğaltma sonrasında kültür aktivitesinde bir miktar kayıp meydana gelmektedir. Fakat yaptığımız çalışmada elde edilen sonuçlar fabrikalarda hazırlanan bulk starter kültürlerin yetkin personeller kullanılarak hijyenik çoğaltma işlemi gerçekleştirildiği sürece 5 gün boyunca aktivitelerinde önemli bir değişim olmadan kullanılabileceğini göstermektedir. Dondurulmuş kültürlerin taşıma ve saklamada soğuk zincire gereksinim duyması ve bazı üstün nitelikli suşların konsantre kültür üretimine uygun olmaması gibi istenmeyen yönlerinin olması ve fiyatlarının bulk starter kültürlerden daha pahalı olması, bulk starter kültür kullanımının işletmler içn daha uygun olabileceği sonucu çıkmıştır. Starter kültür üretim sistemlerinin kurulması ile birlikte starter kültürlerin üretim alanına kadar güvenli bir şekilde direkt taşınması kültürlerde maksimum sayıda canlı hücre sayısına ulaşmak, kültürlerde en yüksek aktiviteyi sağlamak ve çok suşlu kültürlerde suş dengesini sağlamak ve korumak açısından faydalı olacaktır. Kullanılan kültürlerden uzun süre yararlanılmak isteniyorsa, kültürlerde aktivite testinin yapılması gerektiği, faj kontrolü için kültür rotasyon programlarının hazırlanması ve rotasyona girecek suşların fizyolojik verimliliklerinin önceden tespit edilmiş olması gerektiği yaptığımız çalışmada belirlenmiştir. İmpedimetrik analizler de (mikroorganizmaların bazı metabolitler üretmesi sonucu elektriksel değişimlerin ortaya çıkması ve bu değişimlerin elektriksel değişim süresi olarak kaydedilmesi yöntemi), bakteri gelişimlerini ve metabolik aktiviteyi belirlemede ve bakteri sayımında kullanılabilen bir yöntem olarak gelişme göstermektedir. 70
KAYNAKLAR Acar, E. 2002. Termofilik fajların moleküler düzeyde tanımlanmasında kullanılan yöntemlerin esasları. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği AnaBilim Dalı Yüksek Lisans Semineri. 2 s., Ankara. Ağaoğlu, S., Alemdar, S. ve Ekici, K. 1998. Van da açık olarak tüketime sunulan Ayranların mikrobiyolojik ve kimyasal kalitesi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Veteriner Fakültesi Dergisi, 9 (1 2); 57-58. Akın, N. 2006. Starter kültür teknolojisi. Modern Yoğurt Bilimi ve Teknolojisi, Uğurer Tarım Yayınları, s. 225-292, Damla Ofset, Konya. Anderson, E.B. and Meanwell, L.J. 1942. The problem of bacteriophage in cheese making. Part 1. Observation and investigetions on slow acid production. Journal of Dairy Research, 13; 58-72. Anderson, L. 1975. Dairy Science Abstract, 37; 310 (Swedish Patent (1974) No. 369470). Andrew, M.H.E. and Russell, A.D. 1984. The revival of injured microbes. The Society of Applied Bacteriology Symposium Series No. 12, Academic Press Inc. Ltd, London, UK. Anonim. 2005. Merck: Gıda Mikrobiyolojisi Uygulamaları. Ed. Halkman, A.K. s. 9-89,135-141,233-237,261,320-355. www.mikrobiyoloji.org. Anonim. 2006. Peynirlerin mikrobiyal ekolojisinde bulunan bakteriler ve işlevleri. Türkiye 9. Gıda Kongresi Bildirisi, 24-26 Mayıs, Bolu. Anonim. 2008a. Gıda mikrobiyolojisi: Yararlı mikroorganizmalar. http://www.mikrobiyoloji.org/genelpdf/942000310.pdf. Erişim Tarihi: 07.12.2007. Anonim. 2008b. Bakteri metabolizması. http://www.med.gazi.edu.tr/egitim/donem1/dersler/bakterimetabolizmaskcaglar. htm. Erişim Tarihi: 28.08.2008. Anonim. 2008c. Bakterilerde üreme. http://www.mikrobiyoloji.org. Erişim Tarihi: 21.07.2008. Anonim. 2008d. Sterilizasyon. http://www.orlab.net/mikrobiyoloji/942300040.pdf. Erişim Tarihi: 21.07.2008. Anonim. 2009. Türk Gıda Kodeksi Fermente Süt Ürünleri Tebliği (Tebliğ No:2009/25). Resmi Gazete, Sayı: 27143. http://rega.basbakanlik.gov.tr/#. Erişim Tarihi: 24.02.2009. Anonymous. 1970. British Standars Institution. Methods of microbiological examination of milk products, suppl. No:1, to British Standard 4285, British Standards Institution, London. Anonymous. 1974. American Public Health Association. Standards methods for examination of dairy products. 13 th. Ed. American Public HealthAssociation, New York. Anonymous. 1990. Offical methods of analysis. Association of Offical Analytical Chemists (AOAC). 15 th Edition Arlington, USA. Anonymous. 1991a. Bulletin of the IDF, no: 263. Starter systems. Anonymous. 1991b. IDF Bulletin 263/1991. Practical phage control. Anonymous. 1991c. IDF 100B:1991. Milk and milk products-enumaration of microorganism. 71
Anonymous. 1995. IDF Bulletin 306/1995. IDF Guideline Determination of acidifying activity of dairy cultures. Anonymous. 1998. Spotlight on dairy starter cultures-food ingredients. Issue No:11. Anonymous. 2001. ISO 8261/ IDF 122:2001 - Milk and milk products - Preparation of samples and dilutions for microbiological examination. Anonymous. 2007a. Web sitesi. http://www.mikrobiyoloji.org/genelpdf/210011002.pdf. Erişim Tarihi: 21.10.2007. Anonymous. 2007b. Web sitesi. http://www.foodsci.uoguelph.ca/dairyedu/micro.html#starter. Erişim Tarihi: 13.11.2007. Anonymous. 2007c. Initial thoughts on past and present culture use, Vol. 132, No.15. http://www.cheesereporter.com/comotto/comotto.oct12.2007.htm. Erişim Tarihi: 07.02.2008. Anonymous. 2007d. Web sitesi. http://www.dairyscience.info/cheese-starters-htm. Erişim Tarihi:27.11.2007. Anonymous. 2008a. The ASCRC Starter strategy. http://home.vicnet.net.au/ascrc/strategy.html. Erişim Tarihi: 13.02.2008. Anonymous. 2008b. Culture activity test. http://www.foodsci.uoguelph.ca/cheese/sectionb.htm. Erişim Tarihi: 10.04.2008. Anonymous. 2008c. Dairy starter culture delivery system and use hereof http://www.wipo.org/pctdb/en/wo.jsp?wo=1999009838. Erişim Tarihi: 15.03.2008. Anonymous. 2008d. Web sitesi. http://www.oxoid.com/uk/blue/prod_detail/prod_detail.asp?pr=cm0361&c=u K&lang=EN. Erişim Tarihi: 24.11.2007. Anonymous. 2008 e. South African Qualificaitons Authorıty Registered Unit Standard: Evaluate the activity of a starter culture in terms of its ph or % titratable acidity. http://www.regqs.saqa.org.za/showunitstandard.php?id=9165-25k. Erişim Tarihi: 09.01.2008. Arslaner, A. 2002. Yoğurt üretiminde peyniraltı suyu tozunun yağsız süttozu yerine kullanılma olanaklarının araştırılması. Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği AnaBilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi. s. 25-27, Erzurum. Ashour, M., El-Zayat, A.I. and Rabie, A.H. 1985. The action of Streptococcus thermophilus and/ or sodium formate on the organoleptic features of fermented skim milk produced by Lactobacillus bulgaricus. Egyption J. Food Science, 13 (2); 137-143. Aslım, B., Beyatlı, Y. and Halkman, K. 2000. Yoğurt starter kültür metabolitlerinin inhibisyon etkisi. Türk. J. Biol, 24; 65-78. http://journals.tubitak.gov.tr/biology/issues/biy-00-24-1/biy-24-1-6-98028.pdf. Ateş, G. ve Patır, B. 2001. Starter kültürlü tulum peynirinin olgunlaşması sırasında duyusal, kimyasal ve mikrobiyolojik niteliklerinde meydana gelen değişimler üzerine araştırmalar. F. Ü. Sağlık Bil. Dergisi, 15(1); 45-56. Aydemir, S. ve Koçak, C. 2007. Starter kültürün peynir randımanına etkisi. Peynir Randımanı ve Peynir Randımanına Etki Eden Faktörler. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü, Bizim Büro Basımevi, s.76-77, Ankara. 72
Bautista, E.S., Dahiya, R.S. and Speck, M.L. 1966. Identification of compounds causing symbiotic growth of Streptococcus thermophilus and Lactobacillus in milk Journal of Dairy Research, 33; 299-307. Beyatlı, Y. ve Tunail, N. 1991. Yoğurtlardan izole edilen kimi bakterilerin starter olarak seçilme olanakları. 1. Biol. Fak.Ser.Arts. Gazi Üniversitesi, 2; 343-363, Ankara. Carvalho, A.S., Silva, J., Ho, P., Teixeira, P., Malcata, F.X and Gibbs, P. 2003. Impedimetric method for estimating the residual activity of freeze-dried Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus. International Dairy Journal, 13; 463-468. Champagne, C.P., Gardner, N.J., Soulignac, L. and Innocent, J.P. 2000. The production of freeze-dried iımmobilized cultures of streptococcus thermophilus and their acidification properties in milk. Journal of Applied Microbiology, 88; 124-131. Christensen, V.W. 1969. US Patent No. 3483087. Cogan, T.M. and Accolas, J.-P. 1990. Dairy Microbiology- The microbiology of milk, vol 1., 2nd Edition, Robinson, R. K. (ed), Elsevier Applied Science, pp. 77-114, London. Coşkun, H. ve Öztürk, B. 2000. Bazı süt işletmelerinde üretilen beyaz ve Kaşar peynirlerinin mikrobiyolojik ve kimyasal kalite kriterleri yönünden incelenmesi. Süt Mikrobiyolojisi ve Katkı Maddeleri, IV. Süt ve Süt Ürünleri Sempozyumu Tebliğler Kitabı. Editör Prof.Dr. Mehmet Demirci, s. 547-556, Tekirdağ. Çelik, A. 2002. Süt yağı yerine bitkisel yağ ikamesiyle elde edilen düşük doymuş yağ içeriğine sahip yoğurtların çeşitli özellikleri. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği AnaBilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi. s.18-22, Van. Çetinkaya, F. and Soyutemiz, G.E. 2006. Microbiological and chemical changes throughout the manufacture and ripening of Kashar: a Traditional Turkish Cheese. Research Article. Turk. J. Vet. Anim. Science, 30; 397-404. David, E.B. 1967. Ultrastructure of bacteriophages and bacteriosin. American Society for Microbiology, Vol. 31, No. 4. Davis, J.G., Ashton, T.R. and McCaskill, M. 1971. A method developed by Davis for seperate enumeration of S. thermophilus and L. bulgaricus in LAB medium. Dairy Industry, 36; 569. Demirci, M. 2000. Süt mikrobiyolojisi ve katkı maddeleri. VI. Süt ve Süt Ürünleri Sempozyumu Tebliğler Kitabı, Rebel Yayıncılık, s. 37-70, Tekirdağ. Doğan, H.B. and Tükel, Ç. 2000. Toplam (aerobik mezofilik) bakteri. Gıda Mikrobiyolojisi ve Uygulamaları. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Gıda Mühendisliği Yayınları Genişletilmiş 2. Baskı, Sim Matbaacılık, s. 329-334, Ankara. Dreyer, I. 1998. Cheese ripening, using Wiesby cultures. Danlac News, 1 (1). Durso, L. and Hutkins, R. 2003. Starter cultures. Encyclopedia of Food Science and Nutrition. B. Caballero, L.Trugo, P. Finglas (eds), Academic Press, pp. 5583-5593, United Kingdom. Elliker, P.R. and Frazier, W.C. 1938. Factors affecting the activity and heat resistance of Swiss cheese starter cultures. I. Influence of time and temperature of incubation. Journal of Dairy Science, 21; 801-813. Ellner, R. 2001. Soru ve cevaplarla süt mikrobiyolojisi. Onur Grafik, 54 s., Tekirdağ. 73
Emond, E., Dıon, E., Walker, S.A., Vedamuthu, E.R., Kondo, J.K. and Moineau, S. 1998. AbiQ, an abortive infection mechanism from Lactococcus lactis. Applied and Environmental Microbiology, 64 (12); 4748-4756. Ergüllü, E. 1983. Süt teknolojisinde bakteriyofaj sorunu II-Bakteriyofajların süt teknolojisindeki etkileri ve alınması gereken önlemler. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi, 20/1, Bornova-İzmir. Fox, P.F. and McSweeney, P.L.H. 1998. Dairy Chemistry and Biochemistry. First edition, Blackie Academic&Professional Chapman&Hall, pp. 421-434, London. Fox, P.F., Guinee, T.P., Cogan, T.M. and McSweeney, P.H.L. 2000. Fundamentals of Cheese Science. An Aspen Publishers, Inc. Maryland USA. Gray, T.R.G. and Postgate, J.R. (Eds). 1976. In survival of vegetative microbes. 26th Symposium of The Society for General Microbiology, Cambridge University Press, Cambridge, UK. Gülmez, M., Oral, N., Güven, A., Baz, E., Sezer, Ç. ve Duman, B. 2004. Kars ta tüketime sunulan Kaşar peynirlerinin bazı mikrobiyolojik ve kimyasal özellikleri. Kafkas Üniversitesi Vet. Fak. Derg., 10(2); 183-188. Güven, M., Karaca, O.B., Saydam, I.B. ve Cadun, C. 2006. Yarı sert keçi peynirlerinin özellikleri üzerine starter kültür oranının ve pıhtının ısıtılmasının etkileri. Gıda Dergisi, 31(2); 93-99. Halkman, A.K., Tunail, N. ve Akyol, E. 1987. Liyofilize yoğurt kültürü kombinasyonlarının canlılık ve aktiviteleri üzerine vakumlu ve vakumsuz koruma koşullarının etkisi. TÜBİTAK-TOAG-TARMİK 5 Proje, Ankara. Halkman, A. K. 1991. Tarım Mikrobiyolojisi. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, 1214. Halkman, A.K. ve Halkman, Z. 1991. Kaşar peyniri starter kültür kombinasyonları üzerine bir araştırma. Gıda Dergisi, 16 (2); 99-105. Halkman, A.K. ve Ayhan, K. 2000. Gıdaların mikrobiyolojik analizi 2. Mikroorganizma sayımı. Gıda mikrobiyolojisi ve Uygulamaları, 2. baskı, Sim Matbaacılık. Ltd. Şti., s. 229-254, Ankara. Harrigan, W.F. and McCance, M.E. 1966. Laboratory Methods in Food and Dairy Microbiology. Academic Press, Inc. Ltd., pp. 166-171, London. Hassan, A.N. and Frank, J.F. 2001. Starter cultures and their use. Applied Dairy Microbiology. Second Edition, E.H.Marth and J.L. Steele, Marcel Dekker (eds), Inc., pp.168-191, NewYork. Heap, H A. and Lawrence, R.C.1981. Recent modifications to the New Zealand activity test for cheddar cheese starters. N. Z. J. Dairy Science Technology, 15; 91-94. Heap, H.A. and Lawrence, R.C. 1988. In: Developments in Food Microbiology. Vol. 4, Robinson, R.K. (ed), Elsevier Appl. Science Publishers Ltd, 149 p., London. UK, Horrall, B.E. and Elliker, P.R. 1950. An activity test for cheddar and cottage cheese starters. Journal of Dairy Science, 13 (5); 245-249. http://jds.fass.org/cgi/content/abstract/33/5/245. Hurst, A. and Nasim, A. 1984. Repairable lesions in microorganisms. Academic Press, London. Jones, T.H., Ozimek, L. and Stiles, M.E. 1990. Comparative evaluation of bulk starter substrates on activity and storage of two commercial starter strains. J. Dairy Science, 73; 1166-1172. 74
Kangaloğlu, Ö. 1999. İstanbul piyasasında tüketime sunulan Ayranların fizikokimyasal ve mikrobiyolojik kalite kriterleri üzerine bir araştırma. İstanbul Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Besin Hijyeni ve Teknolojisi Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi. İstanbul. Karabıyıklı, Ş. ve Karapınar, M. 2007. Kopanisti peynirinin fermentasyonunda rol oynayan laktik asit bakterilerinin tanımlanması. Gıda Dergisi, 32 (3); 143-149. Kavas, G. ve Akbulut N. 1993. Bacteriophage problems in starter cultures. The Lactic Acid Bacteria, England. Kayagil, F. 2006. Effect of traditional starter cultures on quality of cheese. Middle East Technical University, A Thesis of Master. pp. 9-41, Ankara. Keleş, F. 2003. Konya yöresi taze ev yapımı yoğurtların mikrobiyolojik özelliklerinin araştırılması. Selçuk Üniversitesi Fen Bilmleri Enstitüsü Biyoloji AnaBilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi. s. 9-12, Konya. Keogh, P.B. 1970. Survival and activity of frozen starter cultures for cheese manufacture. Journal of Applied Microbiology, 19(6); 928-931. Kesenkaş, H., Gürsoy, O., Kınık, Ö. ve Akbulut, N. 2006. Süt ve süt ürünlerinin raf ömürlerinin biyolojik koruma ile uzatılması: koruyucu kültürler. Gıda Dergisi, 31 (4); 217-223. Kılıç, S. 1991. Yoğurt yapımında yararlanılan L. bulgaricus ve S. thermophilus un proteolitik aktivitelerinin belirlenmesi. Gıda Dergisi, 16 (4); 249-253. Kılıçturgay, K., Gökırmak, F. ve Töre, O. 1992. Temel Mikrobiyoloji ve Parazitoloji. Onur Yayıncılık, Bursa. Kıvanç, M. 1989. Erzurum piyasasında tüketime sunulan Kaşar peynirlerinin mikrobiyel florası. Gıda Dergisi, 14 (1); 23-30. Koçak, C., Yetişmeyen A. ve Atamer, M. 1994. Süt Endüstrisinde Starter Kültürler. Ankara Üniv., Ziraat Fak., Yayınları No:1362, Derleme: 62, Ankara. Koçak, C., Avşar, Y.K. and Tamuçay, B. 2006. A comparative study on the production methods of Ayran. Gıda Dergisi, 31(4); 225-231. Kosikowski, F.V. and Mocquat, G. 1958. Advances in cheese technology. FAO Study No. 38, Rome. Kosikowski, F.V. and Mistry, V.V. 1997. Cheese and Fermented Milk Foods. Volume 1. Origins and Principles. 3rd ed.,westport, Conn.: F.V. Kosikowski. Kosikowski, F.V. and Mistry, V.V. 1999. Cheese and Fermented Milk Foods. Volume 2. Procedures and Analysis. 3rd ed., 2nd printing., pp. 1-5. Köseoğlu, H. 2006. Türkiye de çiğ sütlerin ve süt ürünlerinin hijyenik kaliteleri. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Süt Teknolojisi Anabilim Dalı, Dönem Projesi. s. 4-5, Ankara. Köşker, Ö., Tunail, N. ve Halkman, A.K. 1983. Yoğurt starter kültürlerinin dondurularak kurutulması yöntemi ile hazırlanmasında çeşitli faktörlerin etkileri üzerinde araştırmalar. TÜBİTAK-TOAG-470 Nolu Proje, 173 s., Ankara. Kurt, A. 1993. Süt Teknolojisine Giriş. Atatürk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayınları No: 230. 310 s., Erzurum. Lembke, A., Deininger, R. and Lembke, J. 1987. European Patent Application, EPO, 220 548 A2. Liska, B.J. and Calbert, H.E. 1958. A test for the detection of lactic bacteriophage using 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride. Journal of Dairy Science, 41(6); 776-782. Marshall, V.M.E. 1983. Dairy Industries International, 48 (3); 17. 75
McDowall, F.H. 1936. Cheese yielding capacity of milk. New Zealand Journal of Science and Technology, 1; 137-364. Merilainen, V.I. 1988. IDF Bulletin, 227. Preperation of starter cultures. Fermented Milk Science and Technology, Brüksel. Messer, J.W., Behney, H.M. and Leudecke, L.O. 1985. Microbiological count methods. Standard methods for the examination of dairy products. 15th ed. G. H. Richardson (ed). American Public Health Association, pp. 133 149, Washington, DC. Metin, S. 2002. Bazı stabilizerlerin yoğurt ve dondurmanın kalite kriterlerine etkileri. Mersin Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği AnaBilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi. s. 43, Mersin. Milci, S. ve Yaygın, H. 2005. Laktik asit bakterileri tarafından üretilen ekzopolisakkaritler ve süt ürünlerindeki fonksiyonları. Gıda Dergisi, 30 (2); 123-129. Mora, E., Maguin, E., Masiero, M., Parini, C., Ricci, G., Manachini, P.L. and Daffonchio, D. 2004. Characterization of urease genes cluster of Streptococcus thermophilus. Journal of Applied Microbiology, 96; 209-219. Nielsen, E.W. 1998. Long term use of a Cheddar starter and development of phages with homology to its bacteria. Accepted article in International Dairy Journal, 1003-1009. Northold, M.D. 1984. Growth and inactivation of pathogenic microorganisms during manufacture and storage of fermented dairy products. A review, Neth Milk Dairy J., 35; 135-150. Öner, Z., Karahan, A.G. ve Aloğlu, H. 2005. Starter kültür kullanılarak yapılan tulum peynirlerinin bazı özellikleri. Gıda Dergisi, 30 (1); 57-62. Özer, B. 2006. Yoğurt üretimi için starter kültür hazırlanması. Yoğurt Bilimi ve Teknolojisi. 1.Baskı, Sidas Medya Ltd. Şti., s. 188-204, İzmir. Özünlü, B.T. 2005. Ayran kalitesinde etkili bazı parametreler üzerine araştırmalar. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Süt Teknolojisi AnaBilim Dalı, Doktora Tezi. s. 30-34, Ankara. Özyurt, Ş. 2005. Doğal (yerel) Streptococcus salivarius subsp. thermophilus ve Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus suşlarında endüstriyel öneme sahip özelliklerin araştırılması. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği AnaBilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi. s. 10, 31, 51-59, Ankara. Patır, B., Öksüztepe, G., Şeker, P. ve Dikici, A. 2006. Elazığ da tüketime sunulan açık Ayranlar ile orijinal ambalajlı Ayranların mikrobiyolojik ve kimyasal kalitesi. Fırat Üniversitesi Sağlık Bilimleri Dergisi, 20(5); 357-363. Pearce, L.E. 1969. Starter and phage activity test for cheese starter cultures. N. Z. J. Dairy Science Technology, 4; 246-247. Pette, J.W. and Lolkema, H. 1950. Yoghurt II. Growth stimulating factor for Streptococcus thermophilus. Netherlands Milk and Dairy J., 4;209-224. Porubcan, R.S. and Sellars, R.L. 1975. US Patent No. 3897307. Rasic, J.R. and Kurmann, J.A. 1978. Cultures and starters. Scientific Grounds, Technology, Manufacture and Preparations. Yoghurt. Technical Dairy Publishing House, Jyllingevej 39, pp. 186-214, Denmark. Robinson, R.K. and Wilbey, R.A. 1998. Cheese Making Practice. R. Scott (ed), 3rd Ed. Kluwer Academic/ Plenum Publishers, pp. 106-119, The University of Reading, UK. 76
Ross, G. 1982. OATS - Supplement to the Australian J. Dairy Technology, 37 (1); 1. Sert, S. ve Kıvanç, M. 1984. Erzurum piyasasında taze olarak tüketime sunulan Beyaz peynirlerin hijyenik kaliteleri üzerinde bir araştırma. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 15 (3-4); 79-83. Shankar, P.A. 1975. Inter-relationship of S. thermophilus and L. bulgaricus in yoghurt cultures. Ph.D.Thesis. University of Reading, UK. Sing, W.S. and Klaenhammer, T.R. 1993. A strategy for rotation of different bacteriophage defenses in a lactococcal single-strain starter culture system. Applied and Environmental Microbiology, 59(2); 365-372. Skovmose, E. 2002. Growing bulk starter cultures and grading it. Danlac providing cheesemaking supplies to the food processing indusry. www.danlac.com. Erişim Tarihi: 12.03.2008. Sozzi, T. and Maret, R. 1975. Isoelement et Quelques Caracteristiques des Bacteriophages de Streptococcus thermophilus et de Lactobacillus helveticus de Ferments d Emmental. Le Lait, France. Stanley, G. 1996. Development of direct-vat inoculation mesophilic-thermophilic cıltures in U.K. Cheddar Cheese. Seminar on Technological Advances in Cheddar Cheese Manufacturing. FRDC, St-Hyacinthe, Québec: CRDA, 22-23 October. Stanley, G. 1998. Microbiology of fermented milk products. The Technology of Dairy Products. 2nd. Edition, Early, R. (ed), Blackıe Academic& Professional, pp. 50-81, London. Steenson, L.R., Klaenhammer, T.R. and Swaisgood, H.E. 1987. Calsium alginateimmobilized cultures of lactic streptococci are protected from bacteriophages. Journal of Dairy Science, 70; 1121-1127. Surono, I. and Hosono, A. 2002. Starter cultures. Encyclopedia of Dairy Science. H. Roginski, J. Fuquay, P. Fox (eds), Academic Press., pp. 1023-1028, United Kingdom. Suzuki, I., Kato, S., Kitada, T., Yano, N. and Morichi, T. 1986. Journal of Dairy Science, 69; 311. Şenel, E. 1999. Yoğurtlarda mikrobiyolojik kaliteyii koruyucu kültür kullanımı üzerine bir araştırma. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Süt Teknolojisi AnaBilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi. s. 68-71, Ankara. Tağhan, N. ve Öztürk, Ş. 2002. Yoğurt. Sütaş Uzmanlık Eğitim Programı, s. 28-73, Bursa. Tamime, A.Y. and Robinson, R.K. 1985. Introduction. Yoghurt: Science and technology, A.Y. Tamime (ed), Pergamon Press, pp. 1-5, Great Britain. Tayar, M. 1995. Beyaz peynirlerin olgunlaşma süresince kimyasal ve mikrobiyolojik özelliklerindeki değişmeler. Gıda Dergisi, 20 (2); 97-101. Tekinşen, O.C. 1978. İç anadolu bölgesi Kaşar peynirlerinin olgunlaşmaları sırasında mikrobiyel florası, özellikle laktik asit bakteriler ve mikrobiyolojik kalitesi üzerinde çalışmalar (doçentlik tezi) A. Ü. V. F. Hayvan Yetş. ve Sağlık Bilimleri Uzmanlık Yüksek Okulu, Ankara. Tekinşen, O.C. 1997. Süt Ürünleri Teknolojisi. Selçuk Üniversitesi Veteriner Fakültesi Yayın Ünitesi, 2. Basım, s. 75-101, Konya. Tofte-Jespersen, N.J. 1974. A New View of international cheese production. Published By Chr. Hansen s Lab. Als, Copenhagen, Denmark. 77
Tsai, K-P. and Luedecke, L.O. 1989. Impedance measurement of changes in activity of lactic cheese starter culture after storage at 4 ºC. Journal of Dairy Science, 72 (9) ; 2239-2241. Tunail, N. 1983. Beyaz peynir yapımında saf kültür kullanımı ve yararları. Beyaz peynir Sempozyumu. Korunca Matbaacılık, s. 41-47, İzmir. Tunail, N., Demirtaş, D. ve Özkaya, F.D. 2000. Yoğurt fabrikalarında görülen bakteriyofaj problemi, nedenleri ve çözüm önerileri. Süt Mikrobiyolojisi ve Katkı Maddeleri, IV. Süt ve Süt Ürünleri Sempozyumu Tebliğler Kitabı. M. Demirci (ed), Rebel Yayıncılık, s.113-122, Tekirdağ. Tunail, N., Ayhan, K., Akçelik, M., Durlu-Özkaya, F., Doğan, H.B., Kaleli, D., Tükel Ç. ve Acar, E. 2002. Yoğurt fabrikalarında faj probleminin çözümüne yönelik araştırmalar. Tübitak/TARP-2106 Nolu Proje. Tükel, Ç., Tuncer, Y. ve Akçelik, M. 2002. Laktokok fajlarının moleküler genetik doğası. Gıda Dergisi, 27 (1); 27-33. Üçüncü, M. 2004. A dan Z ye Peynir Teknolojisi. 1.cilt, Meta Basım Matbaacılık Hizmetleri, s. 91-162, Bornova, İzmir. Üçüncü, M. 2005. Süt ve Mamülleri Teknolojisi. Meta Basım Matbaacılık Hizmetleri, s. 202-211, 432-437, Bornova, İzmir. Var, I., Şahan, N., Zorlugenç, B. and Yaşar, K. 2006. The effects of using different producing methots and commercial cultures on the microbiological properties of Ayran. Cukurova Univesity, Faculty of Agriculture, Department of Food Engineering, Adana, Turkey. Archiv Für Labensmittel Hygiene, 57 (5/6); 93-98. Veringa, H.A., Galesloot, T.E. and Davelaar, H. 1968. Symbiosis in yoghurt (II). Isolation and identification of a growth factor for Lactobacillus bulgaricus produced by Streptococcus thermophilus. Netherlands Milk and Dairy Journal, 22; 114-120. Whitehead, H.R. and Cox, G.A. 1935. The occurance of bacteriophage in cultures of lactic streptococci. New Zealand Jour. Dairy Sci. Technol., 16(5); 319-320. Wright, C.T. and Klaenhammer, T.R. 1983. Appl. and Envir. Microbiology, 46; 785. Yaman, A.F. 2007. Süt işletmelerinde bakteriyofajlar. www.forumfood.net/showthread.php?t=3965. Erişim Tarihi: 21.12.2008. Yaygın, H. 1988. Süt endüstrisinde konsantre dondurulmuş starter kültür kullanımı. Gıda Dergisi, 13 (2); 93-98. Yaygın, H. ve Kılıç, S. 1993. Süt Endüstrisinde Saf Kültür. Altındağ Matbaacılık, İzmir. Yaygın, H. ve Toklu, G.Ş. 2000. Süt ürünleri üretiminde starter kültürler. Süt Mikrobiyolojisi ve Katkı Maddeleri, IV. Süt ve Süt Ürünleri Sempozyumu Tebliğler Kitabı. M. Demirci (ed), Rebel Yayıncılık, s. 37-47, Tekirdağ. Yetişmeyen, A. 2005. Bazı geleneksel peynirlerimizin biyojen amin içeriğinin saptanması ve peynirlerin mikrobiyolojik, kimyasal özellikleriyle olan ilişkisinin araştırılması. Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projesi Kesin Raporu, Proje No: 20030711071, Ankara. Yılmaz, R. 2002. Çiğ ve pastörize sütlerden yerel yoğurt starter suşlarının izolasyonu, tanımlanması ve bunların karakterizasyonu. Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Doktara Tezi. Ankara. 78
Yu, J.H., Satio, M. and Lee, K.H. 1985. Studies on flavour compounds in milk fermented by Lactobacillus bulgaricus and (or Streptococcus thermophilus) changes in volatile carbonyl compounds. Korean J. of Animal Sci., 27(4); 42-46. Zottola, E.A. and Smith, L.B. 1992. Pathogens in cheese. Food Microbiology, 8; 171-182. 79
ÖZGEÇMİŞ Adı Soyadı : Safiye Özlem EREN Doğum Yeri : Yozgat Doğum Tarihi : 05.07.1982 Medeni Hali : Evli Yabancı Dili : İngilizce Eğitim Durumu: Lise : Yozgat Şehitler Fen Lisesi / (2000) Lisans : Hacettepe Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü / (2005) Yüksek Lisans: Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Süt Teknolojisi Anabilim Dalı / (Eylül 2005 Mayıs 2009) Çalıştığı Kurumlar: Tekinak Gıda San. Tic. Ltd. Şti. / 2005 Marmara Group Catering / 2006 Sütaş A.Ş. / 2007 2008 80