Ohmik ısıtma işleminin süte inokule edilen listeria monocytogenes üzerine etkinliğinin değerlendirilmesi
Evaluation of the performance of ohmic heating for inactivation of listeria monocytogenes in milk
Yazar: SERAP ÖZKALE
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HATİCE AHU KAHRAMAN
Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Gıda Hijyeni ve Teknolojisi (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Besin Hijyeni ve Teknolojisi = Food Hygiene and Technology
Dizin: Bakteriler = Bacteria ; Gıda teknolojisi = Food technology ; Isıtma = Heating ; Listeria = Listeria ; Listeria monocytogenes = Listeria monocytogenes ; Ohmik ısıtma = Ohmic heating ; Süt = Milk ; İnaktivasyon = Inactivation

Özet:
Son yıllarda yapılan araştırmalar gıdaların yapısal özelliklerine zarar vermeden patojen inaktivasyonunu sağlayan yenilikçi teknolojiler üzerinde yoğunlaşmaktadır. Buyenilikçi teknolojilerden biri olan ohmik ısıtma, kitlesel ve hızlı bir ısıtma sağlayarak etkin bir mikrobiyal inaktivasyon sağlamaktadır. Bu çalışmanın amacı, ohmik ve konvansiyonel ısıtma işlemlerinin farklı yağ oranlarına sahip sütlerde L. monocytogenes üzerine etkilerini belirlemektir. Bu kapsamda; 200 ml'lik yağlı (%3,1), yarım yağlı (%1,5) ve yağsız (%0,14) UHT sütlere %0,5 oranında L. monocytogenes 4b(ATCC 13932) suşu inokule edildi. Ohmik ısıtma işlemi, paslanmaz çelik elektrotlar, K-tipi termocupl, datalogger ve 0-250 V, 10 amper, AC akım sağlayan güç kaynağı kullanılarak oluşturulan laboratuvar tipi pilot ünitede gerçekleştirildi. Ohmik ısıtma işleminin geleneksel pastörizasyon işlemiyle karşılaştırılması amacıyla termostatik su banyosu içerisinde konvansiyonel ısıtma işlemi uygulandı. Patojen ilave edilmiş süt örnekleri ohmik ve konvansiyonel ısıtma işlemleriyle 62 °C'ye kadar ısıtıldı, ardından başlangıç (0), 2., 4. ve 6. dakikalarında steril enjektör yardımıyla örnekler alınıp yayma plak yöntemiyle ekimler yapıldı. Ohmik ısıtma işleminin 6. dk'sında yarım yağlı ve yağsız sütlerde başlangıç yüküne göre ortalama 5,30 log kob/mL düzeyinde bir azalma meydana geldi ve L. monocytogenes tamamen inaktive oldu (p<0.05). Yağlı sütlerde ise başlangıç yüküne göre 3,10 log kob/mL düzeyinde bir azalma meydana geldi (p<0.05). Konvansiyonel ısıtma işleminde meydana gelen azalmanın yağlı, yarım yağlı ve yağsız sütlerde sırasıyla 0,21, 0,29 ve 0.39 log kob/mL düzeyinde olduğu görüldü (p<0.05). Sunulan bu çalışmada, artan yağ oranının sadece sütün elektriksel iletkenliğini azaltmakla kalmadığı, aynı zamanda L. monocytogenes'i termal hasardan koruduğu görüldü. Azalan elektriksel iletkenliğin ohmik ısıtmanın termal verimliliğinin de azalmasına yol açtığı tespit edildi. Ohmik ısıtma işlemiyle patojen inaktivasyonunun sağlanmasında yağ oranının önemli inhibitör etkilerinin olabileceği sonucuna varıldı.

Abstract:
Research in recent years has focused on innovative technologies provide pathogen inactivation without damaging the structural properties of foods. Ohmic heating is one of the innovative technologies, providing an effective microbial inactivation with massive and rapid heating. This study aims to determine the effects of ohmic and conventional heating processes on L. monocytogenes in milk with different fat content. L. monocytogenes 4b (ATCC 13932) (0.05%) strain was inoculated into 200 mL of whole (3.1%), semi-skimmed (1.5%) and skimmed (0.14%) UHT milk. Ohmic heating was carried out by a laboratory type ohmic heater unit consisted of stainless steel electrodes, K-type thermocouple with data logger and power supply providing AC current, 0-250 V, 10 A. Conventional heating process was carried out by placing the samples in a a thermostatic water bath. Inoculated milk samples were heated up to 62 °C with ohmic and conventional heating processes, then samples were taken after each treatment at the initial (0), 2nd, 4th and 6th minutes with sterile injectors. Bacterial populations of surviving microorganisms were enumerated with spread plate method. Ohmic heating completely inactivated L. monocytogenes in 6 min and lead to
5.30 log kob/mL decrease in bacterial load in semi-skimmed and skim milk (p<0.05).However, there was only a 3.10 log kob/mL decrease in whole milk at the same process time (p<0.05). Besides, conventional heating lead to a few reduction as 0.21, 0.29 and 0.39 log kob/mL in whole, semi- skimmed and skimmed milk, respectively (p<0.05).In this study, the increased fat content lead to a decrease in the electrical conductivity and protected bacteria from thermal damage. Decreased electrical conductivity of milk leads to reduce the thermal efficiency of ohmic heating. It was concluded that fat content may have important inhibitory effects on pathogen inactivation in the ohmic heating process.