Sütün tiyosiyanat içeriği ve tiyosiyanatın sütlerin mikrobiyolojik kalitesi üzerine etkisi
Thiocyanate level in raw milk and effect of thiocyanate on microbiological quality of milk
Yazar: MURAT AY
Danışman: PROF. DR. KAMİL BOSTAN
İstanbul Aydın Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışma, süt endüstrisinde doğal antimikrobiyel sistem olarak tanımlanan laktoperoksidaz sistemin (LPS) bileşenlerinden biri olan tiyosiyanatın çiğ ve içme sütlerindeki miktarlarını, çeşitli işlemlerin tiyosiyanat miktarına etkilerini ve laktoperoksidaz sistem aktivasyonunun çiğ sütün mikrobiyolojik kalitesi üzerine etkisini belirlemek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Kış ve bahar dönemlerinde iki ayrı çiftlikten toplam 66 adet çiğ süt örneği, perakende satış yerlerinden 20 adet UHT ve 20 adet pastörize süt örneği toplanmış ve tiyosiyanat içerikleri belirlenmiştir. Soğukta muhafaza (4oC) sırasında ve farklı sıcaklıklarda (60, 70, 80 ve 90oC) ısıl işlemlerden sonra sütlerdeki tiyosiyanat miktarlarındaki değişimler saptanmıştır. Son olarak tiyosiyanat ve hidrojen peroksit ilavesi (20:20 mg/kg) ile laktoperoksidaz sistemi aktivasyonunun soğukta muhafaza sırasında gerek sütün doğal mikroflorası gerekse süte deneysel olarak 6,0-8,0 log kob/ml seviyelerinde inoküle edilen Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Staphylococcus aureus ve Streptococcus thermophilus üzerine etkisi incelenmiştir. Bahar döneminde elde edilen çiğ, UHT ve pastörize sütlerin tiyosiyanat miktarları anlamlı derecede yüksek bulunmuştur (P<0,05). Çiğ süte ısıl işlem uygulamanın veya sütü soğukta muhafaza etmenin tiyosiyanat içeriği üzerine anlamlı bir etkisinin olmadığı tespit edilmiştir (P>0,05). Soğukta muhafaza edilen örneklerde, üçüncü muhafaza saatinde yapılan analizlerde toplam mezofilik aerobik bakteri, psikrofil/psikrotrof bakteri, Pseudomonas sp., Enterobacteriaceae, laktik asit bakterileri ve maya sayıları aktive edilmiş sütlerde sırasıyla 0,43, 2,23, 1,09, 0,93, 0,22 ve 0,37 log kob/ml daha düşük, küf sayıları 0,20 log kob/ml daha yüksek saptanmış olup toplam mezofilik aerobik bakteri, psikrofil/psikrotrof bakteri, Pseudomonas sp., Enterobacteriaceae ve maya sayıları bakımından aralarındaki farklar anlamlı bulunmuştur (P<0,05). Deneysel olarak süte inoküle edilen bakterilerden Pseudomonas aeruginosa sayısında laktoperoksidaz sistemin aktivasyonu ile üçüncü muhafaza saatinde 3,08 log kob/ml gibi ciddi bir azalma kaydedilmiştir. Escherichia coli, Staphylococcus aureus ve Streptococcus thermophilus sayıları da laktoperoksidaz sistem aktivasyonundan etkilenmiş ve önemli redüksiyon ile sonuçlanmıştır (P<0,05).  Bulgulara göre, soğukta saklanan sütlerde gelişerek önemli kalite sorunlarına yol açabilen bakterilerin laktoperoksidaz sistem ile kontrol altına alınabilmesi nedeniyle çiğ sütteki tiyosiyanat içeriğinin arttırılmasına yönelik uygulamalar yapılması, özellikle tiyosiyanatça zengin yemlerin süt hayvanlarının beslenmesinde kullanımının arttırılması durumunda, sütlerin mikrobiyolojik kalitesi korunmuş olabilecektir.

Abstract:
This study was carried out to investigate the level of thiocyanate, one of the naturally occurring antimicrobial components of the lactoperoxidase system in the dairy industry, in raw and thermally-treated milk, the effects of different thermally treatments on the level of thiocyanate, and the effects of the lactoperoxidase system activation on the microbiological quality of raw milk. A total of 106 milk samples (in the winter and spring periods, 66 raw milk from two different dairy farms, 20 UHT and 20 pasteurized milk from the retail outlets) were collected. After that, the level of thiocyanate in each sample was determined. Subsequently, the changes in the level of thiocyanate in the samples were obtained during cold storage (4°C) and after heat treatment at different temperatures (60, 70, 80 and 90°C). Finally, during cold storage, the effect of the activation of the lactoperoxidase system with thiocyanate and hydrogen peroxide addition (20:20 mg/kg) was carried out on both normal microflora of milk and at levels of 6.0-8.0 log cfu/ml such as Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Streptococcus thermophilus bacteria were inoculated. The levels of thiocyanate in the raw, UHT and pasteurized samples related to the spring period were found to be significantly higher (P<0.05). It has been determined that there is no significant effect on the thiocyanate content of the raw milk to apply heat treatment or keeping in the cold conditions (P>0,05). The analyses at the end of 3rd hour during the cold storage, the microbial load of total mesophilic aerobic bacteria, psychrophile/psychrotrophic bacteria, Pseudomonas sp., Enterobacteriaceae, lactic acid bacteria and yeast were determined as 0.43, 2.23, 1.09, 0.93 0.22, and 0.37 log cfu/ml, respectively, lower and the microbial load of mold was 0.20 log cfu/ml higher than controls. In terms of total mesophilic aerobic bacteria, psychrotrophic/psychrotrophs bacteria, Pseudomonas sp., Enterobacteriaceae and yeast number were found to be significantly different (P<0.05). A significant reduction in the number of Pseudomonas aeruginosa from the experimentally inoculated bacterium, with activation of the lactoperoxidase system, was noted at 3.08 log cfu/ml at the third storage time. Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Streptococcus thermophilus were also affected by lactoperoxidase system activation and resulted in significant reduction (P <0.05). In sum,  the bacteria present in the cold stored milk may potentially cause severe quality problems. This issue can be naturally be prevented by the lactoperoxidase system. Thus, if the level of thiocyanate in the raw milk is increased, particularly using the thiocyanate rich feed for the dairy animals, this results in a positive approach to keep the microbiological quality of the milk for an effective preservation.