Kaşar peynirinde petrol kokusu oluşumunu etkileyen faktörlerin incelenmesi
Investigation of factors affecting the formation of petrol odor in kashar cheese
Yazar: EZGİ BİTİM
Danışman: PROF. DR. NURCAN KOCA
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Kaşar peyniri = Kashar cheese ; Potasyum sorbat = Potassium sorbate

Özet:
Potasyum sorbat, peynir üretiminde depolama süresince maya ve küf gelişimini engellemek amacıyla kullanılmaktadır. Buna karşın, sorbata dirençli maya ve küfler tarafından potasyum sorbatın dekarboksilasyonu ile 1,3-pentadien oluşabilmekte ve petrol/gaz kokusu denilen önemli bir sorun ortaya çıkabilmektedir. Son yıllarda taze kaşar peyniri üreticileri söz konusu petrol/gaz benzeri kokuyu önlemek amacıyla arayış içerisindedir. Bu tez çalışması kapsamında bu arayışa ışık tutabilmek amacıyla taze kaşar peynirinde petrol kokusu oluşumunu etkileyen bazı faktörler araştırılmıştır. Bu kapsamda, taze kaşar peynirlerinden izole edilen ve yüksek miktarda petrol kokusu ve 1,3-pentadien oluşturduğu tespit edilen 1 maya (Debaryomyces hansenii 111M) ve 1 küf (Penicillium commune 103K) suşu, potasyum sorbat uygulanmış taze kaşar peynirine inoküle edilerek sorbat konsantrasyonu, mikroorganizma yükü, nem düzeyi ve depolama sıcaklığı gibi faktörlerin petrol kokusu oluşumu üzerine etkisi incelenmiştir. Potasyum sorbat uygulanmış (%1 ve %3) ve maya ve küf inoküle edilmiş (102 ve 104 KOB/cm2) az ve çok nemli kaşar peyniri örnekleri 90 gün boyunca 4 °C ve 10 °C'de depolanmış ve depolama boyunca (0, 30, 60, 90. gün ) örneklerin pH, nem, su aktivitesi, sorbat miktarı, 1,3-pentadien ve diğer uçucu bileşenlerin değerleri ve maya ve küf sayıları belirlenmiş ve duyusal değerlendirme ile petrol kokusu varlığı tespit edilmiştir. 
Debaryomyces hansenii 111M suşu inoküle edilen taze kaşar peyniri örneklerinin farklı inokülasyon düzeylerine (102 ve 104 KOB/cm2) rağmen, maya sayıları her iki depolama sıcaklığında (4°C ve 10°C) depolamanın 30.gününde yaklaşık 6 log KOB/seviyesine yükselmiş, sonrasında önemli bir değişim olmamıştır. P. commune 103K inoküle edilen örneklerde ise, küf sayıları 2 log KOB/g inoküle edilenlerde 30. günde her iki depolama sıcaklığında 3,5-4 log KOB/g düzeyine yükselmiş, ancak 2 log KOB/g inoküle edilenlerde benzer düzeylerde seyretmiştir. Maya ve küf inoküle edilen örneklerde sorbat miktarının düşük sorbat uygulamasında 57.11-100.77 mg/kg aralığında, yüksek sorbat uygulamasında ise 154.96-275.75 mg/kg aralığında olduğu tespit edilmiştir. Penicillium commune 103K suşunun potasyum sorbatı oldukça hızlı kullandığı ve depolamanın 30. gününde 10°C'deki örneklerde, 60. günde de 4°C'deki örneklerde potasyum sorbatın tamamen kullanıldığı belirlenmiştir. Petrol kokusu oluşumunda küflerin, mayalara kıyasla daha etkin rol oynadığı tespit edilmiştir. P. commune 103K suşunun inoküle edildiği örneklerde özellikle yüksek düzeyde sorbat uygulaması ile 1,3-pentadien ve petrol kokusu oluşumu artarken, maya inoküle edilen örneklerde depolama sıcaklığı önemli rol oynamıştır. Petrol kokusu düzeyi, sorbat miktarı ve 1,3-pentadien değerleri ilişkili bulunmuştur. Sorbat miktarının azalması ile petrol kokusunun ve 1,3-pentadien miktarının arttığı tespit edilmiştir. Taze kaşar peyniri örneklerinden 13 alkol, 17 asit, 9 keton, 8 ester, 5 aldehit, 1 sülfonil türevi, 1 furan, 1 benzen ve diğer bileşen olmak üzere 56 farklı uçucu bileşen tespit edilmiştir.  Kaşar peyniri örneklerinde depolama süresince tespit edilen uçucu bileşiklere ait veri setine uygulanan temel bileşen analizine (PCA) göre, maya inoküle edilen örneklerin depolama sıcaklığı ve süresine göre, küf inoküle edilenlerin ise depolama süresine göre net bir şekilde gruplandığı görülmüştür. 
Çalışma kapsamında petrol kokusu oluşumunda teşvik edici faktörler ortaya konsa da oluşan petrol kokusunu bertaraf etmek için bir yöntem bulunmamaktadır. Bu nedenle, işletmelerin peynire işleyeceği sütün kaliteli olması, iyi hijyen uygulamalarına dikkat edilmesi, potasyum sorbatın düşük dozlarda uygulanması ve depolama esnasında sıcaklık dalgalanmalarının kontrol altına alınması önerilmektedir.

Abstract:
Potassium sorbate is used in cheese production to prevent yeast and mould growth during storage. However, 1,3-pentadiene can be formed by decarboxylation of potassium sorbate by sorbate-resistant yeasts and moulds and a significant problem called petroleum/gas-like odour can occur. In recent years, fresh kashar cheese producers have been searching to prevent this petroleum/gas-like odour. Within the scope of this thesis, some factors affecting the formation of petroleum odour in fresh kashar cheese were investigated in order to shed light on this search. For this purpose, 1 yeast (Debaryomyces hansenii 111M) and 1 mould (Penicillium commune 103K) strain isolated from fresh kashar cheese and found to produce high amounts of petroleum odour and 1,3-pentadiene were inoculated into potassium sorbate treated fresh kashar cheese and the effect of sorbate concentration, microorganism load, moisture level and storage temperature on the formation of petroleum odour was investigated. Potassium sorbate treated (1% and 3%) and yeast and mould inoculated (102 and 104 spores/cm2) low and high moisture kashar cheese samples were stored at 4 °C and 10 °C for 90 days and pH, moisture, water activity, sorbate content, 1,3-pentadiene and other volatile compounds, yeast and mould counts were determined and the presence of petroleum odour was determined by sensory evaluation during storage (0, 30, 60, 90th day). 
Despite the different inoculation levels (102 and 104 KOB/cm2) of fresh kashar cheese samples inoculated with Debaryomyces hansenii 111M strain, yeast counts increased to approximately 6 log KOB/g on the 30th day of storage at both storage temperatures (4°C and 10°C) and there was no significant change afterwards. In the samples inoculated with P. commune 103K, mould counts increased to 3.5-4 log KOB/g at both storage temperatures on the 30th day for those inoculated with 2 log KOB/g, but remained at similar levels for those inoculated with 2 log KOB/g. The sorbate content of yeast and mould inoculated samples was found to be in the range of 57.11-100.77 mg/kg at low sorbate treatment and 154.96-275.75 mg/kg at high sorbate treatment. It was determined that Penicillium commune 103K strain used potassium sorbate very fast and potassium sorbate was completely used in samples at 10°C on the 30th day of storage and in samples at 4°C on the 60th day. It was determined that moulds played a more active role in the formation of petroleum odour compared to yeasts. In the samples inoculated with P. commune 103K strain, 1,3-pentadiene and petroleum odour formation increased especially with high sorbate application, while storage temperature played an important role in yeast inoculated samples. Petroleum odour level, sorbate amount and 1,3-pentadiene values were found to be correlated. It was determined that petroleum odour and 1,3-pentadiene increased with decreasing sorbate content. A total of 56 different volatile compounds, including 13 alcohols, 17 acids, 9 ketones, 9 ketones, 8 esters, 5 aldehydes, 1 sulfonyl derivative, 1 furan, 1 benzene and other compounds, were detected in fresh kashar cheese samples. According to principal component analysis (PCA) applied to the data set of volatile compounds detected in kashar cheese samples during storage, it was observed that yeast inoculated samples were clearly grouped according to storage temperature and storage time, while mould inoculated samples were clearly grouped according to storage time. 
Within the scope of the study, although the factors encouraging the formation of petroleum odour are revealed, there is no method to eliminate the petroleum odour. Therefore, it is recommended that the milk to be processed into cheese should be of good quality, good hygiene practices should be paid attention, potassium sorbate should be applied in low doses and temperature fluctuations should be controlled during storage.