A. Ü. Veteriner Fakültesi Besin Kontrolü ve Teknolojisi Kürsüsü Prof Dr. Zeki To(£;a)l
YOGURT KÜLTÜRÜ ELDE EDİLMESİ ÜZERİNDE
ARAŞ-TIRMALAR*
Ergün Özalp** Güner Özalp***
Studies On The Production Of Yoghurt Cu1tures Summary: Tlze stıub' was carried out to provide yoglzurt cultures wlziclz were required bY)ioglzıırt producers.
Of total 149yoglzuıt samples examined by organolepticall and under microscope, 57 (Ankara 42, lrtanbul 10, Eskişelzir 2, Denidi 2 and Antalya 1) containing similar number of cocci and rods and Izaving desirable flavour and szifficient arama were c1lOsenfor the studies.
121 Stıeptococcus tlzermoplzilus and 94 Lactobacillus bulgaricus strains were identified from tlze samples. 20 strains of eaclz species were selected and tested in tlze production of yoghur! under laboratory and dairy conditions.
Tlze results indicated tlzat tlze strains can be preserved best by lyoplzilisa-tion alter adding 1.5
%
sodium glutamate to cullure cultivated in skim milk(20
%
SNF) containing 8%
sucrose and freezing -40 oC.It was found that lyoplzilysed single and mixed strains can be used for tlZe production at least 6 months umler the condition of dairies in Turkı?)'.
(Received on April 24, 1978)
Özet: Araştırma, yoğurt imalatlzanelerinin, )ioğurt kültürü gereksinme-lerine cevap verebilmek amacıyla vapılmıştır.
" Bu ~:alışma Etlik Veteriner Araştırma ve Kontrol Enstİtüsü Endüstriyel Mikro-biyoloji Laboratuvarında yürütülmiiş ve T.B.T.A.K. i 7-2 ıEkim i977 Ankara Vi. Bilim Kongresinde sunulmuştur.
** Doç. Dr. A.Ü .Veteriner Fakültesi Besin Kontrolu ve Teknolojisi Kürsüsü, Ankara, Türkiye.
*** Uzman Vet.Hek. Etlik Veterincr Araştırma ve Kontrol Enstitüsü, Endüstriyel Mikrobiyoloji Laboratuvarı Şefi, Ankara, Türkiye.
316 Ergiin Özalp - Giincr üıalp
i49 yo<~urt numull1esinden hoş lezzet ve ı£ygun aromada olan ve bakteri-yoskopide yakııı sayıda kok ve çomaklan kapsadıkları lespit edilen
Ankara'-dan 42, ırlanbul'dan 10, Eskişehir'den 2, Denidi'den 2 ve AJjıon'dan i adet olmak üzere 57yoğurt numunesi denemey'e alındı. Bu numunelerden 94 Lacto-bacillııs bul,!J,aricusve J2 i Streptococcus thermop/zilus suşu iaantifiye edildi. En aktif olan 20 şer adedi seçılerek laboratuvar ı-e lInalathane koşullannda, ~ı;oğurt.yapımında denendi.
Suşların aayanıklı hale getirilmesinde en i.yi neıice % 8 saHaraz kap-sayan,
%
20 kum maddeli konsantre J'üt ortamında üretılen kültürlere'/0
1.5sodyum glutamat ilavesiyle ve -40cC de dondurulduktan sonra liyofiliza~)'011u ile elde edildi. B~ylelikle hazırlanar. tek re miks liı'ofilize kültürlerin en az altı a)i süreyle imalathane koşullarında )'oğurt kültürü hazırlamak amac~J'la kullanılabileceği sap.andı.
Giriş
Yoğurt, iki laktik bakterinin, Strepıococcus t/zamophilus ve Lacto-bacillus bulgaricus'un müşterek aktiviteleri ilc oluşan fermantr süt ürünüdi.:r (5, 6, 7, 14, 15).
Yoğurdun strüktür ve kıvamına,lezzet ve aromasına, üretimde kullanılan sütü n kalite ve birleşimi, standardizasyonu, süt yağı ve yağ-sız kuru maddekrin, mineral maddelerin, uygulanan mekanik işlem-lerin, inkübasyon ısısı ve süresinin, koagülasyondan sonraki işlemlerin yanında, özellikle kullanılan kültürün durunıu büyük ölçüde etkili olmaktadır (3, J 4, 15).
Yoğurt mayasını oluşturan bu iki mikroorganizmanın aktivi-teleri, saflıkları ve birbirine oranları teknolojide büyük önem taşır (5, 6, 7, 14, 15). Yoğurtta her iki mikroorganizma sinergetik olarak yaşarlar (6, 9, 15).
t
nkübasyon anında önce Lactobacillııs bulgariclıs'largelişirler. Bu mikroorganizma kazeini hidrolize ederek Slreptococcus tlıermophilus'lar için gelişme faktörü olarak bilinen valine, histidine, glycine gibi bazı serbest amino asitleri oluştururlar. Gelişen serbest amino asitler ve sütün pH sı Strepıococcus thermophilus'ların hızla üre-melerine olanak sağlar. Ort<:'mın pH sı 5. 5'un altma düşer. Titre edi-lebilir asitlik takriben
%
0.6 olduğu zaman Streptococcusthermoplıilus'-ların Lactobacillus bulgaricus'lara oranı 4/1 civarındadır (7). Fazla mik-tarda oluşan amino asitler streptokokların üremeIrrini yavaşlatır ve
Lactobacillus bulgaricus'lar süratle geli~mcye devam ederler. Zira ortam bu anda, bu mikroorganizmanın gelişmesi için elverişlidir. Asitlik 40 S.H.
(%
0.9 laktik asit) olduğunda her iki mikroorganizmanın bir-birine oranıı
(lolur. Bu anda inkübasyona son verip,mikroorganiz-Yoğurt Kültürü Elde Edilmesi tzerinde Araştırmalar 317
ınalarm daha fazla gelişmelerini önlemek için yoğurdu soğutmak ge-rekir. Böylelikle, tüketim anında uygun asitlikte
(%
1.00- 1.25 lak-tik asit veya takriben 4S--50 S.H.) bir ürün elde edilmiş olur (14,IS).Yoğurdu oluşturan mikroorganizmalardan Laclobacillus bulgari-cus I5°C'de gelişmeyen, 23-S3°C'lerde çok iyi gelişerek ortamı kuv-vetli asit yapan, yuvarlak uçlu, kalın çubuklar halinde, genellikle uzun zincirler tqkil eden, hareketsiz, Gram (-+-), homofermantatif laktik bir bakteridir. Turnusollu sütte sırasıyla asit, kuvvetli pıhtı ve red ük-siyon oluşturur. Sütü 37°C'de koagülc eder, gaz yaı:;nıaz. Glukoz, galaktoz ve laktozu fermante eder, sakkaroza vurmaz. Sütte şekil-lendirdiği final asitlik
%
1.6 laktik asittir. Mikroaerofiliktir. Strepto-coccus thermoph)'lııs ise 20 SO°C'ler arasında ürer. En iyi gelişme 37-400C'lerde olur. Termorezistandır. 65°C'de 30 dakikalıkpastörizas-yona dayanır. Diplokok veya uzun zincirli streptokoklar şeklinde-dir. Gram (-+-) tir. KaCI'e çok duyarlıdır. %) 2 NaCl kap,ayan sütte gelişmez. Turnusollu sütte sırasıyla asİt, kcagülasyon ve redüksiycn oluşturur. Glukoz, lakto?:, sakkaroz ve früktozu fermante eder. Sütte şekillendirdiği asitlik takriben
%
0.6 dır. Her iki mikroorganizma mikroaerofiliktir ve asit ortamlara (pH: 4 o0--4 o5) iyi dayanırlar (2, 4, IS).Arzulanan aroma ve lezzette bir yoğurt elde edilmesinde, kul-lanılan kültür büyük ölçüde etkilidir. İmalathaneler, kısa zamanda kontamine olarak. bozulan yoğurt mayalarını, yeni, aktif ve saf kül-türlerle değiştirmek Zorundadırlar. Yurdumuzda bu gereksinmeye cevap verebilecek bir kuruluşun bulunmayışı nedeniyle, bu çalışma yoğurt imalathanelerinin bu ihtiyacını karşılayabilmek amacıyla ya-pılmış ve Etlik Veteriner Araştırma ve Kontrol Enstitüsü Endüstriyel Mikrobiyoloji Laboratmoarının bir laktik kültür hazırlama merkezi ha-line getirilmesi düşünülmüştür.
Materyal ve Metodlar
Tüketime sunulan ve tüketicinin beğenisini kazanmış 1(2 veya
i kg. lık ambalajlar halindeki i49 yoğurt numunesi ana materyal ola-rak kullanılmıştır. Bunların içinden hoş lezzet ve uygun aromada olan ve bakteriyoskopide yakın sayıda kok ve çomakları kapsadıkları tes-pit edilen (S, i5), Ankara orijinli 42, İstanbulorijinli LO, Eskişehir orijinli 2, Denizli orijinli 2, Afyon orijinli i adet olmak üzere toplam 57 yoğurt numunesi, yoğurt kültürünü oluşturan mikroorganizmaların idantifikasyonu için denemeye alındı.
318 Ergiin Özalp - Giiııer Ozalp
Metotlar:
Bakteriyoskopi: Dorner VT arkadaşlarının süt ürünleri ıçın
öner-dikleri özel metilen mavisi boyama metodu uygulandı (6).
ıZolasyon: Önce, [,actobacillus bıılgarieus ve Streptococeus thermoph-ilus'ların predominant olmalarını temin amacıyla Litmus Milk besi yeri (I, i2) kullanıldı. Yoğurt numunelerinden yapılan ekimler 50 ve 37°C'lerde, koagulasyon ~ekiI1enene kadar inkübe edildi. Bu i~lem tekrarlanarak pasajlar yapıldı.
Litmus Milk kültürlerinden steril distile su ile dilüsyonlar lıa:zır-lanarak APT Agar (I, 12), MRS Medium (13), Whey Agar (1), V-8 Medium (7) ve Tomato
Juicse Yeast Extract Agar (12) besi yerlerine
ekimler yapıldı. 37 ve SOcC'lerde 48 saat inkübasyona bırakıldı.30-300 koloni kapsayan APT Agar plaklarından birbirine ya-kın altı~ar koloni seçilerek Litmus Milk Besiyerine aktarıldı. 37 ve SO°C'lerde inkübe edilerek asit, koagLı.lasyon ve redüksiyon oluşum-ları takip edildi (2, 4). Bakteriyoskopi yapıldı. Morfolojileri ve saflık-ları kontrol edildi,
!
dantiji'kas)!on :a- Karbonhidrat reaksiyonları: APT Buyyondaki (I, 12) glu-koz yerine
%
o.
S oranında galaktoz, laktoz, sakkaroz, fruktoz ve glukoz ilave edilerek hazırlanan besi yerlerine izole edilen sLl~kültür-lerinden ekimler yapıldı. tnkübasyon sonunda Andrade indikatörü ila-ve edilerek değerlendirildi.b- Sütte ~ekillendirdikleri final asitlik: 100 mL. steril yağsız sütc
%
5 oranında Litmus Milk kültürlerinden ilave edilerek 37°C'de 24 ve 48 saat tutularak ~ekillenen asitlik laktik asit cinsinden saptandı.c- Pastörizasyona dayanıklılık: Litmus ylilk kültürleri 65°C ye aya.r1anml~ ben-mari içinde 30 dakika tutulduktan sonra, bu kül-türlerden tekrar Litmus Milk besi yerıne ekim yapılarak canlılıkları kontrol edildi.
Teknolojik u)!gulama:
En çok 8 S.H, asitlikte tam yağlı inek sütü 90"C'de 15-30 dakika ısıtl1ıp 45°C'ye soğu tuldu (ı i, i5). Elde edilen Lactobacillus bulgariClls ve StreptococcııS thermophilus su~larının 24 saatlik Litmus Milk kültürlerin-den eşit miktarda ve
%
2'~er hesabıyla süte inokülc edildi, 45°C'de, asitlik 40 S,H.'e ula~ana yani yoğurt olu~umuna kadar inkübe edildi. Termik şoktan sakınmak için (iO) oda derecesinde bir saattutulduk-YoğU1'1 KUltiirii Elde Edilmesi Ü7.eriude Araştırmalar 319
tan wnra, laktik bakterilerin geli~mcIerini durdurmak amacıyla bir gece buz dolabında (+ 4oC ::;~i) bekletildi. Hazırlanan bu ana kül-türlerden normal sütü 45°C'de ençok üç saat içinde yağurt haline ge-tirebilecek aktiviteyi göstcrene dek pasajlar yapıldı.
En iyi lezzet ve aromayı veren ve Cil yüksek aktiviteyi gösteren
s1l11ardan hazırlanan kültürler, bir yoğurt imalathanesinde, normal imalat ko~ullarında, yoğurt yapımında denendi.
Dayamklılık testleri:
Cl. SU1lar tek ve miks olarak litmus milk besiyerinde ve,
b- CaC03 ilave edilmi~ litmus milk besi yerinde oda derecesi, buz doIabl (-!-4°C
=r
i) ve deep freez (-20~C)'de bekletildi.c - Seçilmi1 su~ların tek ve miks 24 saatlik litmus milk kültürleri i .5 ve :3' er mi. olarak steril ~i1elcre steril odada taksim edildi.- 40 cC' de dondurulduktan sonra liyofilize edildi.
d. Aynı i~lem CaC03'1ı litmus milk kültürlerinde denedi. e. Seçilmi~ su~ların litmus milkteki 24 saatlik tek ve miks kültür-leri
%
20 kuru madde ve % R sakkoroz kapsayan steril konsantre süte%
4 oranında ilave edildi. 42 cC'de koagulasyon ~ekillenenene ka-dar inkübe edildi.%
1.5 sodyum glutamat ilave edilerek, steril ~işe-!ere, stcril odada 1.5 ve 3'er mL. taksim edildi. -- 40cC'de dondurulduk-tan sonra liyofilize edildi (8).Sonuçlar
1-. Litmm milk'tcki yoğurt kültürlerinin :noC'deki pasajların-da streptokokların, SO°C'deki pasajlarında ü:e laktobasilleriıı hakim oldukları görüldü.
2. İzolasyon çalı1malarında kullanılan besi yerlerinden en iyi gcli~meııin vc en yüksek populasyonun APT Agar'da görülmesi üze-rine, çalı~mada bu besi yeri kullanıldı.
3. 57 YO,~urt numunesinin 3rC'deki pas<~larıııdan 342 strep-tokok ve 50°C'deki pasajlarından 342 laktebasil Su~lI ayrıldı. Bun-bırdan 15 °C'de ürememeleri, karbonhidrat fermantasyonları, ~ekil-lendirdikleri final asitlik, 65°C'de 30 dakikalık ısıtmaya dirençleri göz ön üne alınarak 121 StreptocOCCllç tlzerllZoplzillıs ve 94 Lactobaciltus
320 Ergün Özalp - Güner Özalp
4. Bunlardan
%
2'şer hesabıyla ve%
4 nispetinde süte ilave edil-diğinde, ençok üçüncü pasajda, 45°C'de, 3 saatte yoğurdu oluştura-bilecek şekilde yüksek aktivite gösteren ve teknolojik denemelerde en iyi lezzet ve aramayı veren 20 Lactobacillus bulgaricus ve 20 Streptococcus thermophilus suşu seçildi.5- Dayanıklılık testlerinde:
a- Ayrılan suşların Litmus Milk ve CaC03'lı Etmus milk kül-türlerinin oda derecesi, buzdolabı ve deep freez'de muhafazası so-nunda 1-3 ay içinde aktivitelerini yitirdikleri saptandı.
b- Litmus milk ve CaC03'h litmus milk kültürlerinin liyofili-zasyonu ile elde edilen toz kültürlerin aktivitelerinin üçüncü aydan itibaren zayıfladıkları, altıncı ayda aktivitelerini tamamen yitirdikleri görüldü. Özellikle Lactobacillus bulgaricus'ların altıncı ay sonunda can-lılıklarını tamamen kaybettikleri saptandı.
c- Sakkarozlu konsantre süt kültürlerine sodyum glutamat ila-vesiyle hazırlanan liyafilize kültürlerin altı ay sonunda aktivitelerini korudukları ve en geç altıncı pasaj sonunda aktif yoğurt mayası haline haline geldikleri saptandır.
6- Seçilmiş miks suşların taze litmus milk kültürlerinin imalat-hane koşullarında kolaylıkla yoğurt mayası haline getirilebileceği görüldü.
7-- Konsantre süt ile hazırlanmış liyofilizc kültürlerin altı ay sonunda dahi, imalathane koşullarında aktifhale getirilebilerek yoğurt mayası oluşturdukları saptandır.
Tartışma
Yoğurdu oluşturan mikroorganizmaların, literatürde belirtilen (2, 4, 15) morfolojik ve kültürel karakterleri, karbonhidra t reaksiyon-ları, sütle şekillendiridikleri final asitlik, pastörizasyona dirençleri idan-tifiye ettiğimiz Lactobacillus bulgaricus ve Streptococcus thermopltilus suş-ları ile mutlak bir uyum göstermektedir.
Ayrılan aktif suşlarla yapılan teknolojik denemeler başarılı so-nuçlar vermiştir. Bu nedenle, miks suşların taze !itmus milk kültürleri rahatlıkla yoğurt kültürü olarak kullanılabilmektedir.
Dayanıklı kültür hazırlanmasında, uygulanan yöntemlerden yal-nızea sakkaroz kapsayan
%
20 kuru maddeli konsantre süt kültürüne sodyum glutamat ilavesiyle yapılan liyofilizasyon, başarılı sonuçver-Yoğurt Kültürü Elde Edilme,i Üzerinde Araştırmalar 321
mıştır. Bu durum Gavin'in bulgularını (8) doğrulamaktadır. Bildi-rilen yöntemle hazırlanan kültürler imalathane koşullarında kolay-lıkla aktive edilebilmektc ve yoğurt mayası haline getirilebilmektedir. Ayrıea bu kültürler en az altı ay süreyle kolayca saklanabilme özeliği-ne sahiptir.
Üretilen bu kültürler, yoğurt imalathaneleriniıı hizmetine sunul-muştur.
Literatür
1- Anonyınous (1969): Di/co MalZuel of Delıidrated Media and Rea-gents for l\1icrobiological and Clinical Laboratoı)' Procedures, Ninth
Edit., Difco Laboratories Inc., Detroit.
2- Breed, RS.-Muray, E.G.D. and Sınith, N.R (ı957): Ber-gry's Manual of Determinative Bacteriolog)', 7 th Edit., Wiııiams and Wilkins Co., Baltimor.
3- CasaHs, j. (1975): Facteurs Teclmologiques lızjlııelZçalZt la Coıısis-tance, la Textüre, l' Arôme ou le Gout du Yaourt, Ind. Alm. et A.gric.,
IL (1253--1262), "As quated" Le Lait, LVI, 558 (570), 1976. 4- Davis, j. G. (1966): A Dictionaı)' Daiı)ng, 3. Edit., Leonard Hiıı
Lim., London.
5- Davis, j.G. (1969): Dai~y and Ice Creem Indııstry, Leonard Hill Lim., London.
6- Dorner, W.-Deınont, P. et Chavannes, D. (1952): Microbiolo-gie Laitiere, Librairie Payot, Lausanne.
7- Foster, E. M.-.Nelson, F. E.-Speck, M.L.-Doetsch. R. N. and Olson, j.C. (1957): Daiı)' Microbiologie, Pritiee Hall Ine., New Jersc)'.
8- Gavin, M. (1969): La Lyoplıilisatioıı des cultures de)'ogllUrt, Le Lait, XLIX, (483-484) 146-159.
9- Haınıner, B.W. and Babel, F. j. (1957): Daiı)' Bacteriolog)', 4 th.
Edit., John \\'iley and Sons Ine., l'\ew York.
10- jabarit, A. (1968): Influence de la COlZgelation et de la Cı)'o-des-sicaıion sur la Taux du Survie el le Poııcenlage des Ferments Lactiques dans le Yaourt, Le Lait, XLIX (483-484) 160-174.
ı
1- Jennes, R and Patton, S. (1959): Principles of Dairy Chemislı)', John Wiley and Sons Ine., New York.322 Er~iin Özalp - Güner Ö7.alp
12- Özer, İ. (I 964): TürkiJ'c Beyaz PfJ)'niı1erinin Olgıınlaşmasında Rol Oynayan Lakıik Asit Alihojlorası Üzerinde Araştırmalar, A.Ü.Vet. Fak. Yay., 170/72, A. C.Vet. ye Zir. Fak. Basımevi, Ankara. 13-- Scharpe, M.E. (ı 962): Taxonom)i of thc Lacto!Jacillı, Dairy Sc.
Abs., 24 (3) 109-118.
14- Tekinşen, O.C. (ı 976): 1'oğıırt Yapımı, Vct.Hck. Dcr. Derg.,
46 (1-2-3) 29-36.
15- Veisseyre, R. (I 966): Techniqııes Laitihes, Deuxieme Edition, La Maison Rustique, Paris.
