Alternatif kılıf uygulamalarının tulum peynirinin bazı nitelikleri üzerine etkileri
Effects of alternative casing materials on quality properties of tulum cheese
Yazar: İLHAN GÜN
Danışman: PROF. DR. ZEYNEP BANU SEYDİM
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasının amaçları, keçi derisinin özelliklerinin belirlenmesi ve tulumun genel özelliklerine yakın polimerik yapıda (esnek ambalaj) kılıf materyalinin tespit edildikten sonra farklı ambalaj materyallerinde depolanan Tulum peynirlerinin kimyasal, mikrobiyolojik ve duyusal özelliklerinin belirlenmesi ile deri tulumu ile sentetik kılıfa basılan Tulum peynirlerinin solunum aktivitelerinin belirlenmesidir. Araştırmada ayrıca Mart ve Eylül ayları arasında doğal olgunlaşma koşulları ile işletme soğuk hava depolarına ait sıcaklık, nem, oksijen ve karbondioksit miktarlarının ölçümü gerçekleştirilmiştir. Deri özelliklerini belirlemek amacıyla kimyasal ve fiziksel analizler, hava, oksijen ve su buharı geçirgenlikleri, SEM görüntüleri ve doku analizleri gerçekleştirilmiştir. Keçi derisi özelliklerinin belirlenmesinden sonra oksijen ve su buharı geçirgenliği esas alınarak alternatif kılıf üretimi sağlanmıştır. Ambalaj üretimi gerçekleştirildikten sonra, keçi derisi (KDAM), yüksek yoğunluklu polipropilen ambalaj (YYPP) ve üç farklı geçirgenlik özelliğine sahip kılıflara (YGAK, OGAK ve DGAK) Tulum peynirleri basılmış ve +4°C'de %75-80 nispi nem içeren ortamda 120 gün olgunlaşmaya bırakılmıştır. Farklı ambalaj materyallerinde olgunlaştırılan Tulum peynirlerinin 1., 30., 60., 90. ve 120. günlerde kimyasal (titrasyon asitliği, pH, kurumadde, yağ, tuz, toplam azot, suda çözünen azot, protein olmayan azot, olgunlaşma katsayısı, protein, serbest yağ asitleri analizi, serbest amino asit analizi, uçucu bileşen analizi), mikrobiyolojik (toplam mezofilik aerob bakteri, koliform bakteri, Lactococccus spp., Lactobacillus spp.) ve duyusal analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca örneklerin CIE L*, a* ve b* renk analizleri ve solunum aktiviteleri de belirlenmiştir.Örneklerin titrasyon asitliği değerleri olgunlaşma süresince artarak KD, YYPP, YGAK, OGAK ve DGAK örneklerinde sırasıyla %1,34; %1,37; %1,28; %1,28 ve %1,31 düzeyine ulaşmıştır. Kitle asitliği değerleri de benzer eğilim göstermiş, olgunlaşma sonunda farklı ambalajda olgunlaştırılan örneklerin önemli farklılık gösterdiği belirlenmiştir (p<0,05). Örneklerin pH değerinde zamana bağlı olarak meydana gelen azalma, daha sonra artış göstererek KD, YYPP, YGAK, OGAK ve DGAK örneklerinde sırasıyla 5,01; 5,01; 4,99; 5,00 ve 5,05 olarak saptanmıştır. Olgunlaşma sonunda KD, YYPP, YGAK, OGAK ve DGAK örneklerinin kurumadde içerikleri sırasıyla %68,75; %56,32; %56,40; % 56,75 ve %56,58 bulunmuştur. KD örneği dışındaki diğer örneklerin olgunlaşma süresince kurumadde içeriğindeki değişim istatistiksel olarak önemli bulunmamıştır. KD dışındaki örneklerin yağ içerikleri olgunlaşma süresince hafif bir artış gösterse de, farklılığın önemli olmadığı belirlenmiştir (p>0,05). Yağ, tuz, kül, toplam azot, suda çözünen azot ve protein olmayan azot içerikleri olgunlaşma sırasında toplam kurumadde oranının artışından etkilenmiştir. Örneklerin olgunlaşma katsayısı olgunlaşmanın tüm aşamalarında artmış ve YGAK, YYPP, OGAK, DGAK ve KD örneklerinde sırasıyla %36,99; %35,73; 34,88, % %34,03 ve %30,51 olarak bulunmuştur.Örneklerin solunum hızlarındaki farklılık 15. günde KD ve YGAK örneklerinde görülmüştür. Yüksek bariyer özelliğine sahip DGAK örneği olgunlaşma süresince en düşük solunum aktivitesine sahip olmuştur. Araştırmada olgunlaşmanın başlangıcında ve sonunda yapılan analiz sonucunda toplam 16 adet amino asit tespit edilmiştir. Bunlar içerisinde glutamik asit, prolin, lösin ve lizin miktarı tüm örneklerde yüksek oranda bulunmuştur. Toplam 48 adet uçucu bileşenin belirlendiği çalışmada, 10 adet asit, 8 adet keton, 4 adet aldehit, 14 adet alkol ve 12 adet muhtelif bileşik tespit edilmiştir. Tulum peyniri örneklerinde propiolik asit %0,07-4,97, asetik asit %0,13-3,06, bütirik asit %0,19-7,345 tespit edilmiştir. Örneklerde başlıca metil ketonların 2-butanon, asetoin, aseton, diasetil, 3-hidroksi 2-butanon ve 2-heptanon olduğu belirlenmiştir. Aldehit grupları içerisinde 2-metil butanal, 2-metil 1-butanal, 2-metil propanal ve 2-furankarboksaldehit saptanmıştır. Toplam 14 alkolden miktarı yüksek olanlar etanol, 2-metil 1-butanol, 2-3 butandiol ve 2-metil 1-propanol olmuştur. Olgunlaşma süresince belirlenen toplam 12 muhtelif bileşik içerisinde en fazla hekzan, kloroform, toluen, 2,2,4,6, penta metil heptan, dietil eter, 2-bromopropen ve asetonitril tanımlanmıştır. Serbest yağ asitleri bulgularına göre, farklı geçirgenlik özelliğe sahip örneklerdeki farklılık önemli bulunmuştur. Farklı ambalaj materyallerinde olgunlaştırılan peynirlerin asit değeri, 30. günden sonra hızlı bir artış göstermiştir. Olgunlaşmanın başlangıcında en düşük değeri (1,47 mg KOH/g yağ) gösteren YGAK örneğinin asit değeri, olgunlaşmanın sonunda en yüksek değere (49,14 mg KOH/g yağ) ulaşmıştır. Peynir örneklerinin olgunlaşma süresince ambalaj materyallerinden tuluma basılan örnekte CIE L*, a* ve b* renk değerlerinde ve su aktivitesinde meydana gelen farklılık istatistiksel olarak önemli bulunmuştur (P<0,05).Yapılan mikrobiyolojik analiz sonuçlarına göre örneklerden sadece keçi derisine basılan ambalajlarda koliform bakteri tespit edilmesi gıda güvenliği bakımından risk olarak dikkat çekmiştir. Toplam mezofilik aerob bakteri, Lactococcus spp., ve Lactobacillus spp. sayısı olgunlaşmanın 60. gününe kadar artmış, daha sonra azalmıştır. Fakat örneklerin maya küf sayısı 90. güne kadar düzenli bir şekilde artmış, 120. günde azalma göstermiştir.Duyusal değerlendirme sonuçlarına göre, depolama süresince farklı ambalaj materyali kullanımının örneklerin kesit-görünüş, yapı, koku ve tat özelliklerini önemli derecede etkilediği belirlenmiştir. Toplam puan bakımından 30. günde kesit-görünüş-yapı, koku ve tat bakımından OGAK örneğinde, 60. günde kesit-görünüş-yapı, koku ve tat bakımından KD örneğinde en yüksek değerler görülmüştür. Olgunlaşmanın 90. gününde kesit-görünüş-yapı bakımından DGAK örneğinde belirlenen en yüksek değer, koku ve tat açısından değerlendirildiğinde YGAK örneğinde saptanmıştır. Ayrıca çalışmada Mart-Eylül aylarını kapsayan dönemde, 3 doğal olgunlaşma ortamının sıcaklığı 5,83-9,57°C ve nisbi nemi %86,60-94,20 olarak belirlenmiştir. Aynı zaman aralığında 7 işletme soğuk hava deposunun sıcaklılığı 5,08-5,74°C, nisbi nemi ise %75,91-80,76 arasında belirlenmiştir.Uygun kılıf materyali kullanımının gıda güvenliğinin sağlanması bakımından önemli olacağı; mikrobiyal ve kimyasal özellikler bakımından tuluma basılan peynirlere benzer nitelikler sağladığı, duyusal özellikler bakımından tulumdan üstün özellikler sağlayabildiği bu tez çalışmasıyla tespit edilmiştir.

Abstract:
The objectives of the study are to investigate the some properties of goat skin and to determine alternative casing materials based on polymeric structure as packaging material and to determine chemical, microbiological and sensorial properties of Tulum cheese ripened in different casing materials. Respiratory activities of cheese samples pressed into goat skin and alternative casing materials were also carried out. Furthermore, in this research determination of temperature, moisture, oxygen and carbon dioxide values of natural ripening room and cold air storage of dairy plants between May through September were carried on. Chemical and physical properties and air, oxygen and water vapor permeabilities, scan electron microscopy and tissue analysis of goat skin were determined. Chemical (titratable acidity, pH, total solids, fat, salt, ash), total nitrogen, water soluble nitrogen, ripening index, protein, acidity degree, free amino acids, free fatty acids, volatile compounds, CIE L*, a*, b* color analysis, water activity, microbiological analysis (the determination of the amount total mesophylic aerobic bacteria, coliform, mold and yeast, Lactococcus spp., Lactobacillus spp.) and sensory analysis were determined. After the properties of goat skin were determined, alternative casing material were obtained. Tulum cheese samples were pressed into the casing materials including tulum and ripened at 4°C and 75-80% relative humidity for 120 days.Titratable acidity decreased during ripening in all samples and KD, YYPP, YGAK, OGAK ve DGAK samples were 1,34%; 1,37%; 1,28%; 1,28% ve 1,31%, respectively. Mass acidity values were also show same tendency as titratable acidity. There were significant differences in all samples during ripening time in different casing materials. First, decrease in pH values occurred during ripening then increments were determined as 5,01; 5,01; 4,99; 5,00 and 5,05 in KD, YYPP, YGAK, OGAK and DGAK samples, respectively. Total solid of KD, YYPP, YGAK, OGAK and DGAK were 68,75%; 56,32%; 56,40%; 56,75% and 56,58% at the end of the ripening period. Except KD samples, total solids were not statistically different among other samples during ripening. Although the fat contents of samples except KD a slightly increased, there was no significant differences. Fat, salt, ash, total nitrogen, protein, water soluble nitrogen and non-protein nitrogen content of samples were affected by high total solids during ripening. Ripening index values of samples increased during ripening and found as 36,99%; 35,73%; 34,88%, 34,03%; 30,51% in YGAK, YYPP, OGAK, DGAK and KD samples, respectively.Differences in respiratory activity of samples appeared in 15th days in KD and YGAK samples. DGAK sample with high barrier properties had the lowest respiratory activity during storage. According to the amino acid contents of cheese samples at the first and the last days of ripening, total 16 amino acids were determined. Glu, Pro, Leu and Lys were dominant amino acids in all samples. Samples had high amounts of Tyr, Val and Phe. Fifty compounds were identified in the volatile fractions of Tulum cheese including 10 acids, 8 ketones, 4 aldehydes, 14 alcohols and 12 miscellaneous compounds. Propiolic, acetic and butanoic acids of samples ranged between 0,07-4,97%, 0,13-3,06% and 0,19-7,345%, respectively. Major methyl keteones were identified as 2-butanone, acetoin, acetone, 3-hydroxy 2-butanone, diacethyl and 2-heptanone. Aldehydes were identified in cheese samples including 2-methyl butanal, 2-methyl-1-butanal, 2-methyl propanal and 2-furancarboxaldehyde. The major alcohols in total 14 alcohols were ethanol, 2-methyl 1-buthanol, 2-3 butandiol ve 2-methyl 1-propanol. Twelve miscellaneous compounds including hexane, chloroform, toluene, 2,2,4,6, penta methyl heptanes, diethyl ether, 2-bromopropene and acetonitrile were identified. According to free fatty acid results the differences among the samples which had different casing materials were significant. Acid degree values of Tulum cheese ripened in different casing materials also rapidly increased after 30th days of storage. YGAK samples had 1,47 mg KOH/g fat and 49,14 mg KOH/g fat at the first and the last days of ripening respectively. CIE L*, a*, b* color values and water activity of Tulum cheese in goat skin bag was significantly different from the others.Microbiological analysis showed that only KD samples had coliform bacteria which is important from the point of food safety; its level decreased during maturation. The amount of total mesophylic aerobic bacteria, Lactococcus spp. and Lactobacillus spp. increased until 60th days of ripening, and started to decrease. But, mold and yeast counts of samples regularly increased during 90 days storage and decreased in 120th days.The sensory evaluations indicated that the effect of casing materials and ripening period significantly influenced the crosscut appearance, body and flavor characteristics of the experimental cheeses. While OGAK samples had the highest score in terms of total score at the 30th day. Also, the samples ripened in the DGAK showed the highest scores in terms of crosscut appearance, body, but YGAK had the highest odor and taste scores.The temperature and relative humidity values of three natural ripening room were 5,83-9,57°C and 86,80-94,20% between May through September months. The temperature and relative humidity values of cold air storage of seven dairy plants ranged 5,08-5,74°C and 75,91-80,76% at the same period.In this thesis, it has been identified that using suitable casing material would be important to ensure food safety and to provide similar microbiological, chemical, sensorial properties to authentic Tulum cheese.