Kaşar peyniri üretiminde sonikasyon uygulanmış bazı laktobasillerin peynirin olgunlaşması ve kalitesi üzerine etkileri
The effects of some sonicated lactobacillus on cheese ripening and quality in kashar cheese production
Yazar: FIRAT YILMAZ
Danışman: PROF. DR. ELİF DAĞDEMİR
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada; Lactobacillus helveticus DPC 4571 ve Lb. paracasei ATCC 334 suşları primer starter kültüre (Streptococcus thermophilus + Lb. delbrueckii ssp. bulgaricus) ilaveten birlikte canlı (C) ve zayıflatılmış yardımcı kültür (D) olarak Kaşar peyniri üretiminde kullanılmıştır. Böylece olgunlaştırma süresinin kısaltılması, seçilmiş suşların kullanımıyla starter olmayan laktik asit bakterilerinin (LAB) kontrol altına alınması ve lezzet bakımından daha zenginleştirilmiş Kaşar peyniri üretiminin sağlanması amaçlanmıştır. Lb. helveticus DPC 4571 ve Lb. paracasei ATCC 334 suşlarının zayıflatılmasında ön denemelerle belirlenen sonikasyon koşulları (Pulse:1, Amplitude: 100 µm) 45 d süre ile uygulanmıştır. Bu peynirlerin fizikokimyasal, mikrobiyolojik ve duyusal özellikleri 180 günlük olgunlaştırma süresince geleneksel yöntemle (kontrol, A) ve sadece primer starter kültür kullanılarak üretilen Kaşar peyniri (B) örnekleriyle karşılaştırılmıştır. İlaveten, söz konusu uygulamaların olgunlaşma süresi ve derecesi üzerine etkisinin belirlenmesi amacıyla, peynirler üre–poliakrilamid jel elektroforezi (üre-PAGE), peptit profili ve serbest amino asit analizleri ile uçucu bileşikler yönünden de analiz edilmiştir. MRS agarda gelişen en yüksek mezofilik ve termofilik LAB sayıları C örneğinde belirlenmiş, özellikle D örneğinde 60. günden itibaren mezofilik LAB sayısında önemli artış olduğu tespit edilmiştir. Olgunlaşma süresince tüm örneklerde MRS agarda gelişen termofilik LAB sayılarının azaldığı, bu azalmanın özellikle C (2,30 log kob/g) ve D (1,83 log kob/g) örneklerinde daha yüksek düzeyde olduğu belirlenmiştir. Peynir örneklerinin kurumadde ve protein miktarları arasındaki farklılıkların istatistiksel olarak önemli olduğu, bununla birlikte yardımcı kültür kullanımının peynirin kimyasal kompozisyonu üzerinde çok önemli bir etkisinin bulunmadığı belirlenmiştir. Ancak, asitlik ve pH değerleri açısından peynir örnekleri arasındaki farklılıkların önemli olduğu tespit edilmiştir. Çözünür azot fraksiyonlarının olgunlaşma süresince arttığı, söz konusu parametrelerin C ve D örneklerinde kontrol örneğinden önemli derecede yüksek olduğu belirlenmiştir. Üre-PAGE sonuçlarından, tüm Kaşar peyniri örneklerinde β-kazein fraksiyonunun hidrolize karşı direnç gösterdiği, buna karşın αs1-kazein fraksiyonunun C ve D örneklerinde daha fazla hidroliz edildiği tespit edilmiştir. 
Yardımcı kültürlerin canlı/zayıflatılmış olarak kullanımının sekonder proteolizi artırdığı, ancak hidrofobik peptitlerin hidrolizinde ve serbest amino asitlerin oluşumunda Lb. helveticus DPC 4571 ve Lb. paracasei ATCC 334 suşlarının canlı olarak kullanımının daha etkili olduğu belirlenmiştir. GC-MS analizi sonucunda, toplam 97 adet uçucu bileşik tayin edilmiş olup, her iki uygulamanın bazı uçucu bileşik gruplarının çeşitliliğini ve miktarlarını artırdığı tespit edilmiştir. Duyusal analiz sonuçlarından; yardımcı kültür kullanımının Kaşar peyniri örneklerinin koku, lezzet ve tekstürel puanlarını arttırdığı saptanmıştır.

Abstract:
In this study; Lactobacillus helveticus DPC 4571 and Lb. paracasei ATCC 334 strains were used as alive (C) and attenuated (D) adjunct culture together with primer starter cultures (Streptococcus thermophilus + Lb. delbrueckii ssp. bulgaricus) in Kashar cheese production. Thus, it was intended to ensure the shortening of ripening time, to control of non-starter lactic acid bacteria (LAB) with the use of selected strains and to contribute the development of aroma of Kashar cheese. To produce attenuated adjunct culture, Lb. helveticus DPC 4571 and Lb. paracasei ATCC 334 strains were subjected to sonication at Pulse:1, Amplitude: 100 µm for 45 min period. The properties of physicochemical, microbiological and sensorial of these cheeses were to compared with Kashar cheese produced with conventional method (control, A) and using only primer starter culture (B) during 180-day ripening. In addition, in order to determine the effect of these applications on the ripening time and degree, the cheeses were analyzed in terms of volatile components, urea polyacrylamide gel electrophoresis (urea-PAGE), peptide profile and free amino acid analysis. It was determined that the highest mesophilic and thermophilic LAB counts growth on MRS agar were in sample C and especially an increase in mesophilic LAB count of sample D was determined from 60 day. Thermophilic LAB counts on growth MRS agar were decreased in all samples during ripening. The decrease was higher in samples C (2.30 log cfu/g) and D (1.83 log cfu/g). The differences in the amounts of dry matter and protein of cheese samples were statistically significant, however it was determined that the use of adjunct culture had no very significant effect on the chemical composition of cheese. The differences between cheese samples in terms of acidity and pH values were found to be significant. It was determined that soluble nitrogen fractions increased during ripening period and these parameters were significantly higher in C and D samples than control sample. The results of urea-PAGE showed that the β-casein fraction was resistant to hydrolysis in all samples of Kashar cheese, whereas the αs1-casein fraction was more hydrolyzed in C and D samples. It had been concluded that the alive/attenuated use of adjunt cultures increased secondary proteolysis, but the using as alive of Lb. helveticus DPC 4571 and Lb. paracasei ATCC 334 strains was more effective in the hydrolysis of hydrophobic peptides and in the formation of free amino acids. In results of GC-MS analysis, a total of 97 volatile compounds were determined and both applications (using of alive or attenuated cultures) increased both diversity and quantities of some volatile components groups. In addition, it was determined that the the using of adjunct culture increased the odor, flavor and texture scores of Kashar cheese samples.