Modifiye atmosfer paketlemenin tulum peynirinin raf ömrü üzerine etkisi
The effect on shelf life of tulum cheese of modified atmosphere packaging
Yazar: PELİN DEMİR
Danışman: PROF. DR. GÜLSÜM ÖKSÜZTEPE
Fırat Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Besin Hijyeni ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Ambalajlama = Packaging ; Besin analizi = Food analysis ; Besin hazırlama ve dağıtma = Food handling ; Besin kirlenmesi = Food contamination ; Besin saklanması = Food preservation ; Gıda kalitesi = Food quality ; Mikrobiyoloji = Microbiology ; Peynirler = Cheeses ; Raf ömrü = Shelf life ; Tulum peyniri = Tulum cheese

Özet:
Bu çalışma modifiye atmosfer paketleme (MAP) yönteminin tulum peynirlerinin raf ömrü üzerine olan etkinliğini araştırmak ve elde edilecek bilgilerle   literatürlerde bulunan eksikliği doldurmak ve piyasaya endüstriyel formatta yeni bir ürün sunabilmek amacıyla plandı.
Pastörize inek sütünden üretilen tulum peynirleri 250'şer gramlık ambalajlar içerisinde kontrol grubu ve 4 farklı modifiye atmosfer paketleme grubu (A= Kontrol grubu (normal atmosfer/kuru hava), B= % 100 CO2, C= % 100 N2, D= % 70 N2 + % 30 CO2 ve E= % 75 N2 + % 25 CO2) olarak paketlendi. Elde edilen peynir örnekleri 4±1°C'de muhafazaya alındı. Tulum peyniri örnekleri mikrobiyolojik (toplam mezofilik aerob bakteri, Lactobacillus-Leuconostoc-Pediococcus, laktik streptokoklar, koliform, Enterobacteriaceae, lipolitik bakteri, proteolitik mikroorganizmalar, maya ve küf, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, sülfit indirgeyen anaerob bakteri), kimyasal (pH, asitlik, kuru madde, tuz, kül, yağ, su aktivite (aw) değeri,  suda çözünen azot oranı ve olgunlaşma derecesi, % 12 trikloroasetik asitte çözünen azot oranı (TCA-N), % 5 fosfotungstik asitte (PTA-N) çözünen azot oranı ve duyusal (ambalaj, görünüm, yapı, koku, tat ve toplam puan) olarak muhafazanın 0., 30., 60., 90., 120., 150., 180., 210. ve 240. günlerinde (duyusal yönden 0. gün hariç) analiz edildi.  
Mikrobiyolojik analiz sonuçlarına göre; toplam mezofilik aerob bakteri sayısı tüm gruplarda muhafazanın 0. gününden itibaren artmaya başladı ve her grupta farklı muhafaza gününde en yüksek sayılarına ulaştı. A grubunda (normal atmosfer) muhafazanın 90. gününde 8,60 ± 0,34 log10 kob/g,  B grubunda muhafazanın 120. gününde 9,00 ± 0,18 log10 kob/g, C grubunda muhafazanın 90. gününde 7,91 ± 0,05 log10 kob/g, D grubunda muhafazanın 150. gününde 8,44 ± 0,05 log10 kob/g ve E grubunda ise muhafazanın 240. gününde 8,52 ± 0,14 log10 kob/g olarak saptandı. Toplam mezofilik aerob bakteri bakımından E grubundaki sayının diğer gruplara göre muhafazanın 60. ve 150. günlerinde yaklaşık 1 log daha az seviyeden seyrettiği belirlendi. İstatistiksel olarak gruplar arasında 60., 90., 120. ve 150. günlerde; grup içinde ise B, C, D ve E gruplarında önemli farklılıklar tespit edildi (P<0,05).  A ve C grubu 90. günden, B grubu 120. günden, D grubu 150. günden ve E grubu ise 240. günden itibaren duyusal olarak bozuldukları için analize alınmadı. Lactobacillus-Leuconostoc-Pediococcus sayıları tüm gruplarda muhafaza süresince sürekli olarak arttı. E grubundaki sayının diğer gruplara göre muhafazanın 60., 90. ve 150. günlerinde yaklaşık 2 log daha az seviyeden seyrettiği görüldü. İstatistiksel olarak gruplar arasında 60., 90. ve 150. günlerde; grup içinde ise C ve E gruplarında önemli farklılıklar tespit edildi (P<0,05). Laktik streptokok bakteri sayıları tüm gruplarda muhafaza boyunca artış gösterdi. E grubundaki sayısının diğer gruplara göre muhafazanın 0. gününden 60. gününe kadar yaklaşık 1 log, 90. ve 150. günlerde ise yaklaşık 2 log daha az seviyeden seyrettiği görüldü. İstatistiksel olarak gruplar arasında 0., 30., 60., 90. ve 150. günlerde; grup içinde ise B, C ve E gruplarında önemli farklılıklar tespit edildi (P<0,05). Koliform grubu bakteri ve Enterobacteriaceae sayıları tüm gruplarda muhafaza süresince sürekli olarak azaldı. A, B, C ve D grubu örneklerinde 90. günden itibaren E grubu örneklerde ise 60. günden itibaren üreme olmadı. Koliform grubu bakterilerde grup içinde B, C, D ve E grubu örneklerde istatistiksel olarak önemli farklılıklar (P<0,05 belirlendi. Enterobacteriaceae sayılarında ise gruplar arasında 0. günde; grup içinde ise A, D ve E gruplarında istatistiksel anlamda önemli farklılıklar görüldü (P<0,05). Tulum peyniri örneklerinde lipolitik mikroorganizma sayısı tüm gruplarda muhafazanın 0. gününden başlayarak muhafazanın sonuna kadar sürekli bir artış gösterdi.  E grubundaki sayının diğer gruplara göre 0. günden itibaren muhafazanın 150. gününe kadar yaklaşık 1 log daha az seviyeden seyrettiği görüldü. İstatistiksel olarak gruplar arasında 120. ve 150. günlerde; grup içinde ise B, C, D ve E gruplarında önemli farklılıklar belirlendi (P<0,05).  Proteolitik bakteri ve maya-küf sayısı tüm gruplarda muhafaza esnasında sürekli olarak arttı. İstatistiksel olarak gruplar arasında 60. ve 90. günlerde; grup içinde ise A, B, C, D ve E gruplarında önemli farklılıklar görüldü (P<0,05).  Maya-küf sayısı bakımından E grubundaki değerlerin diğer gruplara göre 0. günden itibaren muhafazanın son günlerine kadar yaklaşık 1-2 log daha az seviyelerde seyrettiği belirlendi. İstatistiksel anlamda gruplar arasında 0., 30., 60., 90., 120. ve 150. günlerde; grup içinde ise A, B, C, D ve E gruplarında önemli farklılıklar belirlendi (P<0,05). Staphylococcus aureus sayısında muhafaza boyunca azalma görüldü. A ve B gruplarında muhafazanın 90. gününden itibaren tespit edilebilir seviyenin altındaydı. D ve E gruplarında ise muhafazanın ilk gününden itibaren bu bakteriye rastlanılmadı. İstatistiksel olarak grup içinde A, B ve C gruplarında önemli farklılıklar tespit edildi (P<0,05). Escherichia coli ve sülfit indirgeyen anaerob bakteri grubu sayısı tüm örneklerde muhafazanın 0. gününden itibaren tespit edilebilir seviyenin (<1,0 log10 kob/g) altındaydı.
Deneysel olarak yapılan tulum peyniri örneklerinde pH değerleri tüm gruplarda muhafazanın 0. gününden başlayarak sonuna kadar sürekli olarak azalma gösterdi.  Asitlik (% l.a), kuru madde,  tuz, kül, yağ, su aktivitesi (aw) değeri,  toplam protein, suda çözünen azot (SÇ-N), suda çözünen azotta olgunlaşma derecesi,                 % 12'lik Trikloroasetik asitte çözünen azot (TCA-N), % 5'lik Fosfotungustik asitte çözünen azot (PTA-N)  değerleri ise muhafaza süresince sürekli olarak arttı. Kuru madde miktarlarında istatistiksel anlamda gruplar arasında 150. günde; grup içinde ise B ve D gruplarında önemli farklılıklar bulundu (P<0,05). Tuz miktarında ve su aktivitesi (aw) değerinde istatistiksel anlamda grup içinde E grubunda önemli farklılıklar bulundu (P<0,05). Toplam protein değerlerine bakıldığında istatistiksel anlamda gruplar arasında 150. günde; grup içinde ise D grubunda önemli farklılıklar bulundu (P<0,05). Suda çözünen azot (SÇ-N) miktarlarında istatistiksel olarak gruplar arasında 30., 60. ve 150. günlerde; grup içinde ise A, B, C, D ve E gruplarında önemli farklılıklar bulundu (P<0,05). Suda çözünen azotta olgunlaşma derecesi değerlerinde istatistiksel olarak gruplar arasında 90. ve 120. günlerde; grup içinde ise A, B ve E gruplarında önemli farklılıklar bulundu (P<0,05). % 12'lik Trikloroasetik asitte çözünen azot (TCA-N) miktarlarında istatistiksel olarak gruplar arasında 0., 30., 60., 90., 120. ve 150. günlerde; grup içinde ise A, B, C, D ve E gruplarında önemli farklılıklar bulundu (P<0,05). % 5'lik Fosfotungustik asitte çözünen azot (PTA-N)  değerlerinde istatistiksel olarak gruplar arasında 0., 30., 60., 90., 120. ve 150. günlerde; grup içinde ise B, D ve E gruplarında önemli farklılıklar bulundu (P<0,05).
Ambalaj puanlarına bakıldığında tüm gruplarda muhafazanın 30. gününden itibaren sürekli olarak bir azalma görüldü. A grubunda 90. günde dış bombaj, B grubunda 120. günde iç bombaj ve C grubunda ise 90. günde yine dış bombaj oluşumları gözlemlendi. D ve E gruplarında ise hem dış hem de iç bombaj oluşumu görülmedi. Ambalaj puanlarında istatistiksel olarak gruplar arasında 0., 60. ve 90. günlerde; grup içinde ise A, C ve E gruplarında önemli farklılıklar bulundu (P<0,05). Görünüm puanları bakımından A ve E gruplarında muhafazanın 30. gününden itibaren sürekli bir azalma tespit edilirken B, C ve D gruplarında ise dalgalanmalar olduğu görüldü. Görünüm puanlarında istatistiksel olarak grup içinde A grubunda önemli farklılıklar bulundu (P<0,05). Yapı bakımından değerlendirildiği zaman A, B ve C gruplarında muhafazanın 30. gününde tespit edilen değerlerin (8,00 ± 0,00; 7,78 ± 0,22 ve 8,00 ± 0,00) muhafazanın ilerlemesiyle sürekli olarak azaldığı belirlendi. D ve E gruplarında ise muhafazanın 30. gününde saptanan değerlerin (8,00 ± 0,00) muhafazanın ilerlemesine paralel olarak hiçbir değişiklik göstermediği görüldü. Koku, tat ve toplam puan bakımından tulum peyniri örneklerinin almış oldukları puanlar muhafazanın 30. gününden itibaren sürekli olarak azaldı. Koku puanlarında istatistiksel olarak grup içinde B grubunda önemli farklılıklar bulundu (P<0,05).  Toplam olarak A grubunun 90. günde 83,08 ± 2,28; B grubunun 120. günde 82,17 ± 1,36; C grubunun 90. günde 83,55 ± 1,26; D grubunun 150. günde 85,55 ± 0,99 ve E grubunun ise 240. günde 74,22 ± 7,51 puan aldıkları belirlendi. Toplam puanlarında istatistiksel olarak grup içinde E grubunda önemli farklılıklar bulundu (P<0,05).
Sonuç olarak pastörize inek sütünden, % 2 oranında starter kültür ilaveli olarak hazırlanan tulum peynirlerinin % 75 N2 + % 25 CO2  (E) oranında modifiye gaz karışımında paketlenerek 4°C'de muhafaza edilmesiyle mikrobiyolojik, kimyasal ve duyusal özelliklerinde en az seviyelerde değişimler meydana geldiği ve raf ömrünün 240 güne kadar uzadığı görüldü. Ayrıca tulum peynirlerinin 250'şer gramlarda paketlenerek piyasaya sunulması durumunda hem tüketici albenisi kazanılacak hem de kahvaltı sofralarında israf oluşturmadan tüketilebilme imkanı sunulacaktır. Böylece endüstriyel formatta, marketlerde yer alabilen, halk sağlığı bakımından güvenilir yeni bir tulum peyniri çeşidi elde edilerek bireysel ekonomiden toplumsal ekonomiye doğru olumlu yönden katkılar sağlanacağı düşünülmektedir.
Anahtar Kelimeler: Modifiye Atmosfer Paketleme, Tulum Peyniri, Raf Ömrü, Mikrobiyolojik, Kimyasal, Duyusal, Kalite.

Abstract:
This study was planned to investigate the effectiveness on the shelf life of tulum cheeses of modified atmosphere packaging (MAP) method and to fill the deficiency found in the literature with the information to be obtained and to present a new product to the market in industrial format.
The tulum cheeses produced from pasteurized cow milk were packed in a control group and four different modified atmosphere packaging groups (A = control group (normal atmosphere / dry air), B = 100% CO2, C = 100% N2, D = 70% N2 + 30% CO2 and E = 75% N2 + 25% CO2) in packages of 250 grams. The cheese packages were stored at 4±1 °C. Tulum cheese samples were analyzed for microbiological (total mesophilic aerobic bacteria, Lactobacillus-Leuconostoc-Pediococcus, lactic streptococci, coliform, Enterobacteriaceae, lipolytic bacteria, proteolytic microorganisms, yeast and mold, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, sulphate reductive anaerobic bacteria), chemical (pH, acidity, dry matter, salt, ash, oil, water activity, water-soluble nitrogen ratio and degree of ripening, 12% trichloroacetic acid soluble nitrogen ratio (TCA-N), 5% phosphotungstic acid (PTA-N) soluble nitrogen ratio) and sensory (packaging, appearance, structure, smell, taste and total) aspects on days 0., 30., 60., 90., 120., 150., 180., 210. and 240. (except for the 0th day from the sensory side) of storage time.
According to the results of microbiological analysis, the total mesophilic aerobic bacteria count began to increase from 0th day of storage in all groups and reached the highest number on different ripening days in each group. It was determined as in the A group (normal atmosphere) was 8.60 ± 0.34 log10 kob / g at the 90th day of storage, in the B group was 9,00 ± 0,18 log10 kob / g at the 120th day of storage,  in the C group was 7,91 ± 0,05 log10 kob / g at the 90th day of storage in,  the D group 8.44 ± 0.05 log10 kob / g at the 150th day of storage in the E group 8,52 ± 0,14 log10 kob / g at the 240th day of storage. On account of total mesophilic aerobic bacteria, the number in the E group was found to be less than about 1 log the other groups at the 60th and 150th days of storage. Statistically, on 60th, 90th, 120th and 150th days among the groups; in groups B, C, D and E within the group detected significant differences (P<0.05). The samples in A and C groups of 90th day, B group of 120th day, D group of 150th day and E group of 240th day because of spoilage of the products. Lactobacillus-Leuconostoc-Pediococcus counts constantly increased during storage in all groups. The number in the E group was found less than about 2 log at the 60th, 90th and 150th days to of storage compared to the other groups. Statistically, on 60th, 90th and 150th days among the groups; in groups C and E within the group detected significant differences (P<0.05). Lactic streptococcus bacteria counts constantly increased during storage in all groups. The number in the group E was found less than about 1 log from 0th day to 60th day of the storage and about 2 log from the 90th and 120 days of the storage compared to other groups. Statistically, on 0th, 30th, 60th, 90th and 150th days among the groups; in groups B, C and E within the group detected significant differences (P<0.05). Coliform group bacteria and Enterobacteriaceae counts showed a slow steadily decrease throughout the storage time period in all groups. Statistically in coliform group bacteria, in groups B, C, D and E within the group determined significant differences (P<0.05). Statistically in Enterobacteriaceae counts, on 0th day among the groups; in groups A, D and E within the group determined significant differences (P<0.05). There was no growth in A, B, C and D group samples starting from the 90th day and in E group samples from the 60th day. Lipolytic microorganism count in the tulum cheese samples showed a steady increase in all groups from day 0 to the end of the storage period. The numbers in the E group were seen watched less than about 1 log at levels from 120th and 150th days of storage compared to the other groups. Statistically, on 120th and 150th days among the groups; in groups B, C, D and E within the group determined significant differences (P<0.05). Proteolytic bacteria and yeast-mold counts constantly increased during storage in all groups. Statistically, on 60th and 90th days among the groups; in groups A, B, C, D and E within the group determined significant differences (P<0.05). In terms of yeast-mold numbers, the values in group E group were less than about 1-2 log from the 0th day to the end of the storage compared to other groups. Statistically, on 0th, 30th, 60th, 90th, 120th and 90th days among the groups; in groups A, B, C, D and E within the group determined significant differences (P<0.05). Staphylococcus aureus counts decreased during ripening. It was below detectable level as of 90th day of the storage in A and B groups. In groups D and E, these bacteria were not found starting from the first day of the storage. Statistically in groups A, B and C within the group detected significant differences (P<0.05). The numbers of Escherichia coli and sulphide reducing anaerobic bacteria group were below the detectable level (<1,0 log10 kob/g from 0th day of storage in all samples. 
In experimental tulum cheese samples, the pH values were continuously decreased from 0th. day to the end of the storage in all groups.  Acidity (% l.a), dry matter, salt, ash, oil, water activity (aw) value, total protein, water-soluble nitrogen ratio (SÇ-N), water-soluble nitrogen ripening degree 12% trichloroacetic acid soluble nitrogen ratio (TCA-N), 5% phosphotungstic acid (PTA-N) soluble nitrogen ratio values increased continuously during the storage period. Statistically in dry matter amounts, on 150th day among the groups; in groups B and D within the group determined significant differences (P<0.05). Statistically in salt amount ve water activity (aw) value, in group E within the group determined significant differences (P<0.05). Statistically in total protein value, on 150th day among the groups; in group D within the group determined significant differences (P<0.05). Statistically in water-soluble nitrogen ratio (SÇ-N) values, on 30th, 60th and 150th days among the groups; in groups A, B, C, D and E within the group determined significant differences (P<0.05). Statistically in water-soluble nitrogen ripening degree, on 90th and 120th days among the groups; in groups A, B and E within the group determined significant differences (P<0.05). Statistically in 12% trichloroacetic acid soluble nitrogen ratio (TCA-N),  on 0th, 30th, 60th, 90th, 120th and 150th days among the groups; in groups A, B, C, D and E within the group determined significant differences (P<0.05). Statistically in 5% phosphotungstic acid (PTA-N) soluble nitrogen ratio values, on 0th, 30th, 60th, 90th, 120th and 150th days among the groups; in groups B, D and E within the group determined significant differences (P<0.05). 
Looking at the packaging scores, it was determined that all groups showed steadily a decrease from the 30th day of storage. It was observed that external bulging on the 90th days in A and C groups, internal bulging on 120th days in B group. In the D and E groups, neither external nor internal bulging was observed. Statistically in the packaging scores, on 0th, 60th and 90th days among the groups; in groups A, C and E within the group determined significant differences (P<0.05). In terms of appearance scores, while in the A and E groups was observed a continuous decrease since from the 30th day of the storage, in the B, C and D groups were seen to be fluctuating. Statistically in appearance scores, in group A within the group determined significant differences (P<0.05). When evaluated in terms of structure, it was determined that in the A, B and C groups continuously decreased with the progress of the storage of the values (8,00 ± 0,00; 7,78 ± 0,22 and 8,00 ± 0,00) determined on the 30th day of the storage. In the groups D and E, it was seen that the values determined on the 30th day of the storage (8,00 ± 0,00) did not show any change as parallel to the progress of the storage. In terms of smell, taste and total score, the scores taken of the tulum cheese samples decreased continuously from the 30th day of storage. Statistically in the smell scores, in group B within the group determined significant differences (P<0.05). In total, it was determined that taken score A group, 83,08 ± 2,28 on 90th days, in the B group was 82,17 ± 1,36 on the 120th day; in the C group was 83,55 ± 1,26 on the 90th day, in the D group 85,55 ± 0,99 on the 150th day and in the E group 74,22 ± 7,51 on the 240th. Statistically in total scores, in group E within the group determined significant differences (P<0.05).
As a result, it was seen that stored at 4°C, packed in 75% N2 + 25% CO2 (E) gas mixture of tulum cheeses prepared in pasteurized cow milk, prepared as 2% starter culture supplement, changes in microbiological, chemical and sensory properties occured at minimum levels and shelf life was extended up to 240 days. In addition, if presented to market packed in 250 grams of the tulum cheeses, no only consumer acceptance will increase but also decrease the waste of the chese in the breakfast tables. Thus, it is thought that this new kind of tulum cheese which is reliable in terms of public health,  which can take place in industrial format, markets, the contributions from the positive direction from individual economy to social economy will be provided.
Key words: Modified Atmosphere Packaging, Tulum Cheese, Shelf Life, Microbiology, Chemical, Sensory, Quality.