Gıda Mikrobiyolojisine Giriş:
01. Giriş
Mikroplar yani mikroorganizmalar yer yüzünde bilinen ilk canlılardır. Bir tahmine göre günümüzden yaklaşık 3 milyar önce ilk bakteriler oluşmuş iken, insan tahminen sadece 3 milyon yıldan bu yana yeryüzünde bulunmaktadır.
Mikrobiyoloji çok büyük bir bilim dalıdır. Bu sebeple çeşitli alt gruplara bölünmüştür. Genel mikrobiyoloji tüm alt bölümleri incelerken, gıda mikrobiyolojisi, klinik mikrobiyoloji, veteriner mikrobiyoloji, tarım mikrobiyolojisi, endüstriyel mikrobiyoloji gibi alt bölümler kendileriyle ilgili konularında yoğunlaşır. Alg bilimi (fikoloji), virüs bilimi (viroloji), protozoa bilimi (protozooloji), parazit bilimi olan (parazitoloji) gibi bilim dalları uzun zamandan beri ana bölüm haline gelmiş iken, örneğin, tarım mikrobiyolojisi içinde rhizobiyoloji ve fitopatoloji ve bunun gibi konular da ekonomik önemleri nedeni ile artık ayrı bölümler olarak ele alınmaktadır. Endüstriyel mikrobiyoloji ve buna bağlı olarak biyoteknoloji ise günümüzün en önemli bilim dalları arasındadır.
Biz konuyu işlerken buradan giriş yapmayı uygun gördük. Bu kapsamda Gıda Mikrobiyolojisine konunun içinde geçiş yapacağız.
02. Mikroorganizmalar Hakkında Genel Bilgiler
Mikroorganizmalar, çıplak gözle görülemeyecek kadar küçük olan tek hücreli canlılardır. Bakteriler, mayalar, küfler, algler temel mikroorganizmalardır. Şapkalı mantarlar, yosunlar, likenler de aslında mikroorganizmalardır, ancak bunlarda farklılaşmış hücreler ve bunun yanında birleşmiş hücreler olduğu için normal bitkilere benzer görünmektedirler. Bakteri ve mayalarda bu şekilde birleşmiş veya farklılaşmış hücreler yoktur.
Tek bir hücreden milyonlarcası çoğalarak koloni denilen ve çıplak gözle görülebilen yapıları oluşturur. Ekmeğin, yoğurdun üzerinde yetişen küfler, reçelin üzerindeki mayalar, sirkenin üzerinde toplanan sirke anası, vücutta çıkan iltihaplı sivilceler ve çıbanlar aslında koloni denilen hücresel yapılardır.
Dünyada 500.000 - 6.000.000 arasında farklı türde ve cinste mikroorganizma olduğu sanılmaktadır. Bugüne kadar ancak bunların içinden %5 'inden daha azı olduğu kabul edilen 3500 bakteri, 90.000 fungi (maya, küf, şapkalı mantar), 100.000 protist (alg ve protozoa) tanımlanabilmiştir.
03. Mikroorganizmaların Yarar ve Zararları
Mikroorganizmaların pek çok yararı vardır. Bunları şu şekilde sıralayabiliriz;
- Çeşitli gıdalar mikroorganizmalar ile elde edilebilir. - Çeşitli endüstriyel ürünler mikroorganizmalar ile elde edilebilir.
- Biyolojik atık su arıtımında mikroorganizmalar kullanılır, buradan çıkan çamur değerli bir organik kütledir.
- Biyogaz reaktörlerinde mikroorganizmalardan yararla bilinir.
- Maden yatakları mikroorganizmalar ile ıslah edilebilmektedir.
- Biyolojik gübre, biyoinsektisid üretiminde mikroorganizmalar kullanılabilir.
- Doğadaki C, N, P, S gibi çevrimlerde mikroorganizmalar önemlidir.
- Genetik pek çok çalışmada mikroorganizmalardan yararlanıla bilinmektedir.
Buna karşın mikroorganizmalar insanları, bitkileri ve hayvanları hastalandırırlar ve öldürürler, gıdaları bozarak ekonomik kayıplara neden olurlar.
Mikroorganizmaları yararlı ve zararlı olarak sınıflandırmak mümkün değildir. İnsanların denetim altında olmak üzere yararlı olan bir mikroorganizma başka bir yerde zararlı olabilir. Örneğin sirke yapımında kullanılan bakteri şarap fabrikasına bulaşırsa işletmenin tüm şarabı sirke haline gelir ve büyük ekonomik kayıp yapar. Genetik çalışmalarda kullanılan mikroorganizmalardan bazıları hastalık yapma (patojen) özelliği taşırlar. Küflü peynir yapımında kullanılan küfler beyaz peynire bulaşırsa hiç bir sağlık sorunu olmaz ancak beyaz peynir küflenmiş görünümde olacağı için tüketici tarafından alınmaz, ayrıca yasal olarak bu peynirin satılması da mümkün değildir.
04. Mikroorganizmaların Gelişmesi
Diğer canlı türlerinde olduğu gibi mikroorganizmalar da gelişmeleri için öncelikle belirli besin maddelerine, ortam sıcaklığına, suya gerek duyarlar. Bunların dışında ortamın asitliği ve oksijen durumu da önemlidir.
04.01. Besin Maddeleri
Diğer canlı türlerinde olduğu gibi farklı mikroorganizmalarda farklı besin maddelerine ihtiyaç duyarlar. Örneğin arıların, kedilerin, balıkların, koyunların ve kuşların beslenme istekleri farklılık gösterir. Benzer şekilde her bitki her toprakta yetişemez. Bu açıdan bakıldığında farklı gıdalar üzerinde farklı mikroorganizmaların bulunması beklenir. Ancak genel olarak gıdalar pek çok mikroorganizmanın gelişmesine yetecek kadar besin maddesi içerirler. Bununla beraber örneğin içme suyunda son derece az besin maddesi olduğu için sadece alg (yosun) gelişebilir. Benzer şekilde örneğin reçellerde daha çok mayalar gelişir, ancak mayaların şeker sevmelerinden daha çok şekerli ortamda mayaların gelişebilmesi burada önemlidir.
04.02. Ortam Sıcaklığı
Tüm canlılar sıcaklık istekleri bakımından serin sıcaklıkları sevenler (örneğin penguenler), ılık sıcaklıkları sevenler (örneğin insanlar) ve yüksek sıcaklıkları sevenler (örneğin çöl hayvanları) şeklinde 3 gruba ayrılırlar. Mikroorganizmalar da aynı şekilde gruplandırılırlar. Buzdolabında korunan bir gıdayı ancak buzdolabı sıcaklığında gelişebilen mikroorganizmalar bozabilir. Oda sıcaklığında tutulan gıdaları ise ılık ortamlarda gelişenler hızla bozarlar. Buna karşın örneğin yoğurt yaparken sütün mayalandığı ve mayalanmış halde tutulduğu sıcaklık oldukça yüksektir.
Yine diğer canlılarda örneğin insanlarda olduğu gibi mikroorganizmalarda da sıcaklığa tolerans gösterilebilir. Bazı mikroorganizmalar ılık ortam sevdikleri halde soğuk sevenlerin veya sıcak sevenlerin gelişebileceği sıcaklıklarda da gelişebilirler.
Her canlı türü gibi mikroorganizmaların da gelişebildikleri bir ideal (optimum) sıcaklık derecesi vardır. Bu sıcaklık derecesinde mikroorganizma en aktif, en dayanıklı, en çabuk gelişme gösterir konumdadır. Bir bakterinin gelişmesi için ideal olan bu sıcaklıktan aşağıya doğru inildikçe aktivitede, dayanıklılıkta ve çoğalma hızında azalma olmaya başlar. Nihayet en az (minimum) olarak tarif edilen bir sıcaklık derecesi gelişmenin görülebildiği sınır noktadır. Daha aşağıda olan bir sıcaklıkta gelişme olmaz, ancak üremenin durması ölüm değildir. Donma sıcaklığında mikroorganizmaların bir kısmı ölürse de büyük bölümü canlı kalır. Buzlukta saklanan et oda sıcaklığına çıkartılırsa bir süre sonra bozulmaya başlar. Bozulma yapan mikroorganizmalar o ette zaten bulunurlar. Sadece buzlukta saklamakla gelişmeleri durdurulmuştur. Tarlaya atılan buğday tohumunun bir kış geçirmesine rağmen baharda filizlenmesi buna benzetilebilir. Donma sıcaklığının çok altına inilmesi mikroorganizmalar için daha fazla öldürücü değildir. Hatta sıcaklık ne kadar düşük ise canlılık o kadar iyi korunur.
Optimum olarak tarif edilen sıcaklıktan bu kez yukarıya çıkıldıkça yine aktivitede, dayanıklılıkta ve gelişme hızında azalma olur, gelişmenin sürdürülebileceği en üst (maksimum) sıcaklığın üzerine çıkıldığında gelişme durur, daha da yükseltildiğinde mikroorganizmalar ölmeye başlar. Sıcaklık ne kadar yükselir ise ölümler o kadar çoğalır. Dışarıdan bulaşma olmaz ise düdüklü tencerede pişirilmiş et, normal tencerede pişirilene göre çok daha az sayıda mikroorganizma bulundurur, hatta steril sayılabilir. Haşlanmış buğday tohumu tarlaya ekilirse bunun filizlenmesi beklenemez, çünkü buğday artık ölmüştür. Şu halde düşük sıcaklık mikroorganizmanın gelişmesini durdurur ancak yüksek sıcaklık mikroorganizmayı öldürür.
Mikroorganizmaların yüksek sıcaklığa dayanıklılıkları farklıdır. Bazı mikroorganizmalar 70-80 oC 'da bir kaç dakikada ölürken bazıları kaynama sıcaklığının çok üzerinde (121 oC 'da 15 dakikada) ancak ölürler.
04.03. Su
Tüm canlı türleri gibi mikroorganizmaların beslenmeleri için suya ihtiyaçları vardır. Sıcaklıkta olduğu gibi daha az su olan ortamlarda (örneğin kaktüsler gibi) veya daha çok sulu ortamlarda (örneğin çimen gibi) gelişebilen mikroorganizmalar vardır.
Bir yaklaşıma göre insanlık tarihinin önemli kilometre taşlarından birisi de ilkel insanın çeşitli gıdaları kurutarak saklamayı öğrenmesidir. Bu şekilde yerleşik düzene geçen insanoğlu gelişebilme imkanı bulmuştur.
Gıdalar su içerikleri bakımından incelendiğinde kurutulmuş gıdaların (örneğin kuru meyveler, süt tozu) çok daha uzun süreler dayanıklı kaldıkları buna karşın, yüksek nemli gıdaların (örneğin yaş meyve, süt) daha çabuk bozulduğu görülür. Gıdaların kurutulması, soğutulması ile aynı etkiyi gösterir. Kurutulmuş meyve veya süttozuna su ilave edilirse bunlar kısa sürede bozulurlar.
Gıdaların suyunu azaltmak için kurutma dışında başka işlemlerde yapılabilir. Örneğin reçel yapılırken meyvelere şeker katılması mevcut suyun mikroorganizmalar tarafından daha az kullanılmasını sağlar. Reçel, meyve suyu konsantresi, bal gibi gıdalar sadece bu yüksek şeker konsantrasyonunu seven veya buna dayanıklı mayalar tarafından bozabilir. Bu duruma göre reçelde ne kadar çok şeker varsa reçel o denli dayanıklıdır.
Benzer şekilde tuz da yüksek konsantrasyonlar da aynı etkiyi yapar. Tuzlanarak saklanan gıdalar (et, asma yaprağı vb.) bu şekilde korunurlar.
04. 0.4 Ortam Asitliği
Bazı mikroorganizmalar asitli, bazıları nötr, bazıları da bazik ortamları severler. Bununla beraber mikroorganizmaların büyük bir çoğunluğu nötr ve nötre yakın asitlikleri severler. Optimum ortam asitliğinin altında ve üstünde asitliklerde gelişme azalır, giderek durur ve nihayet ölümler görülür. Gıdalar düşük ve yüksek asitli olarak ikiye ayrılır. Domates ve salça yüksek ve düşük asitli gıdalar arasında sınır noktadadır. Meyveler, turşu, tüm gazlı içecekler, yoğurt, meyve suları yüksek asitli, tüm sebze ve ürünleri, içme sütü, et ve ürünleri düşük asitli gıdalar sayılır. Genel olarak düşük asitli gıdaların mikroorganizmalar tarafından bozulması daha kolay olur.
04.05. Oksijen
Diğer tüm canlı türlerinden farklı olmak üzere mikroorganizmalar solunum için oksijen isteyenler, az oksijen isteyenler, oksijen istemeyenler ile oksijenli ve oksijensiz ortamda gelişenler olarak 4 gruba ayrılırlar. Küfler, bakterilerin büyük bir bölümü oksijene gerek duyarlar. Bunlar oksijen olmadan gelişemezler. Çeşitli gıdaların vakum ambalajda pazarlanması bu nedenledir. Bazı bakteriler az oksijen varlığında iyi gelişirken, tetanoz bakterisi gibi bazıları için oksijen zehir etkisi yapar. Halk arasında koli basili olarak bilinen bakteri gibi bazı bakteriler ve mayalar hem oksijenli hem de oksijensiz ortamda gelişebilirler.
05. Mikroorganizmaların Çoğalması
Mikroorganizmalar bitkiler ve hayvanlara göre çok hızlı şekilde ve 2 'ye bölünerek çoğalır. Genel olarak küfler bakteri ve mayalara göre daha geç çoğalırlar. Bakteriler arasında 8 dakikada bir sayısını 2 'ye katlayanlar vardır. Buna göre 1 bakteri 8 dakika sonra 2; 16. dakikada 4 ; 24. dakikada 8 ; 36. dakikada 16... olmak üzere 4 saat sonra sayısını bir milyarın üzerine çıkarır. Her bakteri bu kadar hızlı gelişmez, ancak gıdaları ilgilendirenlerin çoğu için 1 adetten 1 milyona çıkma süresi 7-8 saat kadardır. Kuşkusuz başlangıç sayısı ne kadar fazla ise belirli bir sayıya örneğin 1 milyona ulaşma süresi o denli kısalır. Bakterinin ideal sıcaklık, su, asitlik, oksijen durumunda ve yeterli besin maddesi varlığında 2 'ye bölünme süresinin 24 dakika olduğunu varsayalım. Buna göre 1 bakteri 8 saat sonra l milyona (1.048.576) ulaşacaktır. Aynı bakteri başlangıçta 1 adet değil de 16 adet varsa aynı sayıya ulaşması için gereken süre bu kez altı buçuk saate düşecektir.
Burada değinilen besin maddeleri, sıcaklık, su, ortam asitliği ve oksijen gibi gelişmeyi doğrudan etkileyen tüm faktörlerin optimum değerlerde olması halinde geçerlidir. Bu faktörlerin bir ya da daha fazlasının optimumdan sapması ile gelişme hızında azalma olur.
Yukarıda verilen örnekte bakterinin 2 'ye bölünme süresi ideal koşullarda 24 dakika olarak verilmiş idi. Örneğin bakterinin bulunduğu ortamı biraz soğutarak 2 'ye bölünme süresi 30 dakikaya çıkartılırsa 1 adet bakterinin 1 milyona erişmesi için gereken süre bu kez 10 saate çıkar. Sıcaklık biraz daha düşürülüp 2 'ye bölünme süresi 60 dakikaya çıkartılırsa bu kez 1 bakterinin 1 milyona erişmesi için 20 saat süreye gerek vardır. Buzdolabı sıcaklığı ne kadar düşer ise gıdaların bozulma süresinin o denli uzamasının nedeni budur.
Gıdaların korunmasında yukarıda değinilen sıcaklık , su , ortam asitliği ve oksijenden ya da diğer gazlardan sıklıkla yararlanılır. Örneğin vakum ambalajda ve soğukta saklanan gıdaların bozulması daha uzun süre alır. Bilindiği gibi gıdaların bozulması mikroorganizma sayısının artması ve belirli bir değere ulaşması ile olur. Söz konusu sayıya ulaşması için mikroorganizmaların gelişmesi ne kadar engellenirse bozulma süresi o denli uzatılabilir.
Çeşitli kimyasal maddeler kullanılarak da gıdalarda bulunan mikroorganizmaların gelişmesi yavaşlatılabilir ya da durdurulabilir. Bu konuda asit, tuz, şeker gibi maddelerin dışında pek çok kimyasal madde koruyucu olarak kullanılabilir. Bunlar arasında en yaygın olanlar sorbat, benzoat, nitrat ve nitrittir.
Bir gıdanın üretiminde mikroorganizmanın gelişmesi için en uygun koşullar sağlanırken, tersine olarak mikroorganizma faaliyeti istenmiyorsa sırası ile mikroorganizmanın öldürülmesi hedef alınır, bu başarılamıyor ise gelişmenin durdurulması, bu da gerçekleştirilemiyor ise gelişmenin durdurulması amaçlanır. Bu seçimlerde gıdanın çeşidi bağlayıcı rol oynar.
- Süt amaca uygun olarak sterilize veya pastörize edilir. Pastörize sütte başta tüberküloz olmak üzere hastalık yapan bakterilerin tamamı ile bozulma yapan bakterilerin büyük çoğunluğu öldürülür. Ancak kalan bakteriler zamanla çoğalarak sütü bozarlar. Yukarıda açıklandığı şekilde sütün buzdolabında saklanmasının nedeni bakterilerin ikiye bölünme süresini uzatarak bozulmasını geciktirmektir. Bu durumda bu gibi gıdalar için depolama sıcaklığı ne kadar düşük ise bozulma için geçen süre o denli uzun olur. Ama pastörize içme sütü gibi gıdalar bu amaçla dondurulmazlar. Steril (UHT ; uzun ömürlü) sütte ise tüm mikroorganizmalar özel bir ısı uygulaması ile öldürülürler. Dolayısı ile bu sütün mikroorganizmalar ile bozulması beklenmez ve bu sütler marketlerde oda sıcaklığında depolanır. Bununla beraber, kutu açıldıktan sonra sterillik bozulacağı için bu aşamadan sonra artık pastörize edilmiş süt gibi kabul edilip, mutlaka buzdolabında korunmalı ve kısa sürede tüketilmelidir. Bir diğer deyiş ile pastörize sütte zaten pastörizasyona dirençli bazı bakteriler canlı kalırlar, açılmış steril süte ise dışarıdan bakteriler bulaşır ve bu ikisi aynı duruma gelir.
- Sebzeler dondurulabilir, kurutulabilir, sterilize (konserve) edilebilir. Konserve sebzeler steril süt gibi düşünülmelidir. Ambalajı açılıncaya kadar oda sıcaklığında, sonra buzdolabında korunmalıdırlar.
- İçme suyu filitreden geçirilebilir ve/veya ultraviyole ışını ile ve/veya ozon ile sterilize edilebilir, ya da doğrudan kaynak suyu olarak pazarlanabilir.
- Yoğurt ve peynire hiç bir uygulama yapılamaz. Sadece hammadde olan süt pastörize edilir. İşlem sırasında gelişen asitlik ve özellikle bakterilerin salgıladıkları bir takım antibiyotik benzeri maddeler bu ürünleri belirli bir şekilde korur. Burada amaç örneğin kaşar peynirine küf bulaşmasının elden geldiği kadar önlenmesidir.
- Baharata ışınlama dışında hiç bir şey yapılamaz, ışınlama ülkemizde serbest bırakılmıştır.
- Asitli veya gazlı tüm gıdaların (meyve suları, gazlı meşrubatlar, bira) pastörize edilmesi yeterlidir. Bunlar asitli oldukları için burada sadece aside dirençli mikroorganizmalar bulunur. Bunlar da 80-90 oC 'da 1-2 dakikada rahatlıkla öldürülebilirler.
Gıda Mikrobiyolojisi ; Genel Bilgiler
01. Genel Bilgiler
Gıda mikrobiyolojisi temel olarak gıdalardaki istenmeyen mikroorganizmaları konu alan bir bilim dalıdır. Bu çerçevede gıda endüstrisinde şarap, turşu, yoğurt vb. gıdaların yapımında kullanılan starter kültürler gıda mikrobiyolojisini doğrudan ilgilendirmez. Bu tarife göre starter kültürler endüstriyel mikrobiyolojinin gıda endüstrisi alt dalında yer alır.
Bununla beraber gerek yurtiçi gerek yurt dışı kaynaklarda starter kültür konusuna kısmen de olsa gıda mikrobiyolojisi konuları içinde yer almıştır.
Gıda mikrobiyolojisi konuları arasında tifo, paratifo, tüberküloz, şarbon gibi gıdalarla insanlara geçen hastalık etmenleri yer almamaktadır. Bunun temel nedeni gıdaların bu mikroorganizmalar için sadece taşıyıcı olarak rol oynamasıdır. Bir diğer deyiş ile gıda mikrobiyolojisi temel olarak gıda işleme ve taşıma sırasında eksik ve veya hatalı uygulamalar sonunda gıdaları bozan, insanları hastalandıran mikroorganizmalarla ilgilenmektedir.
Klinik mikrobiyoloji bölümünden farklı olarak gıdalarda bulunan istenmeyen mikroorganizmalar gıda mikrobiyolojisi açısından bakılarak gruplandırılmıştır.
Gıda Mikrobiyolojisi ; Yararlı Mikroorganizmalar
01. Genel Bilgiler
Gıda mikrobiyolojisinde yararlı bakteriler temel olarak gıdaların üretilmesinde kullanılan çeşitli mikroorganizmaları tanımlamaktadır.
Bilindiği gibi başta yoğurt, kefir, kımız olmak üzere çeşitli süt ürünleri, boza üretiminde doğrudan mikroorganizmalardan yararlanılmaktadır. Ekmeğin mayalanması, bira ve şarap yapımı yine mikroorganizmalar aracılığı ile olmaktadır. Bunlara ek olarak peynir ve tereyağı ile sucuk, turşu, zeytin vb. gıdaların yapımında mikroorganizmaların doğrudan yararı bulunmaktadır.
Çok genel bir tanımlama ile gıda üretiminde kullanılan mikroorganizmalara “starter kültür” adı verilir. Yine basit bir tanımlama ile starter kültür (ya da sadece starter veya kültür) “kontrollü koşullarda standart kalitede ürün elde etmek için gıda sanayiinde kullanılan mikroorganizmalardır”. Bu tarif altında yine basit olarak “yoğurt mayası, ekmek mayası, şarap mayası” starter kültürdür. Starter kültür, belirli bir amaca yönelik olarak kullanılır. Bazı gıdalarda işlevi asit geliştirmek iken, bazı gıdalarda aroma geliştirme esastır. Probiyotik ürünlerde olduğu gibi bazı gıdalarda temel işlev doğrudan sağlıktır.
Starter kültür tek ya da birden fazla mikroorganizma olabilir. Amaca göre hangi mikroorganizma ya da mikroorganizmaların starter olarak kullanılacağı değişir. Örneğin şarap, asidofiluslu süt gibi ürünlerde tek bir mikroorganizma kullanılırken, yoğurt, kefir gibi ürünlerde iki ya da daha fazla sayıda mikroorganizma vardır. Bununla beraber, şarap yapımında aynı mayanın (Saccharomyces cerevisiae) farklı suşları kullanılabileceği gibi amaca göre başka maya türleri de kullanılabilir.
Farklı mikroorganizmalar farklı substratlarda geliştiklerinde doğal olarak farklı metabolik ürünler ortaya çıkarırlar. Buna göre örneğin şarap mayası yoğurt yapılacak süte bulaşırsa yoğurtta istenmeyen tat ve kokular meydana gelir. Küflü peynir yapımında kullanılan küfler, beyaz peynire bulaşırsa beyaz peynirin tat ve kokusu küflü peynir gibi olur ancak gıda kontrolü açısından bu kez o ürünün pazarlanma olasılığı ortadan kalkar. Bu gibi nedenle her ürüne özgü starter kültür farklıdır. Bununla beraber aşağıda açıkladığım gibi peynir yapımında doğrudan yoğurdun kullanımı da söz konusudur.
Mikroorganizmalar gıda üretiminde kullanılan pek çok hammaddede doğal olarak bulunur. Örneğin üzümde şarap yapımında kullanılan mayalar vardır. Buna bağlı olarak geleneksel yöntemde olduğu gibi üzüm suyu kendi halinde bırakılırsa zaten şarap olur. Burada elde edilen ürünün duyusal özellikleri tümüyle üzüm ile gelen mayaların sayısı, hangi tür ya da türlerde oldukları, farklı türler var ise bunların birbirlerine oranı, mayaların aktivitesi, üzümde doğal olarak bulunan diğer tür mikroorganizmaların aktivitesi gibi koşullara bağlıdır. Sonuçta duyusal özellikleri çok yüksek bir şarap elde edilebileceği gibi, tersine olarak zayıf bir şarap da elde edilebilir.
Süt ürünlerinden peynir ve tereyağı da bu örneğe benzemektedir. Çiğ sütte doğal olarak bulunan laktik asit bakterileri çiğ sütten yapılan peynir ve tereyağına çok yüksek duyusal özellikler kazandırabilecekleri gibi tersi de söz konusudur.
Bugün şarap halen büyük ölçüde geleneksel üretim yöntemi ile üretilirken, peynir üretiminde çiğ sütten geleneksel yöntemle üretim giderek azalmaktadır. Bunun en önemli nedeni toplumun sağlık ve kalite açısından bilinçlenmesidir. Buna rağmen başta peynir olmak üzere halen çiğ süt ürünlerinin tüketilmesine bağlı olarak yüksek sayıda bruselloz ve diğer hastalıklara da sıklıkla rastlanmaktadır.
Geleneksel yöntemle peynir yapımında basit olarak çiğ süt mayalama sıcaklığına getirilir, rennet ilave edilir, oluşan pıhtı kesilir, peyniraltı suyu süzülür, kuru tuzlama ya da salamurada bekletme yöntemi ile tuzlanır. Bu yöntemde çiğ sütte bulunan patojenlerin imhası sadece yine çiğ sütte bulunan laktik asit bakterilerinin oluşturdukları bakteriyosin ve diğer metabolitlere bağlıdır ve bu etki ancak belirli bir zaman süreci içinde gerçekleşir. Dolayısı ile çiğ sütten yapılan peynirlerin 90 gün olgunlaştırılması yasal bir zorunluk olmakla beraber, bu kurala ekonomik nedenlerle uyulmaması nedeni ile yukarıda değinilen hastalıklar meydana gelmektedir. Pastörize süte starter kültür ilave edilerek peynir 3 – 4 gün içinde pazarlanabilecek olgunluğa gelmektedir.
Patojenlerin imhası için en etkili yöntem ısıl işlemdir. Pastörizasyon ile bu patojenler büyük ölçüde öldürülür. Ancak bu işlem sırasında peynir ve tereyağı üretimine katkıda bulunan laktik asit bakterileri de imha olur. Bu durum,,0,,,0da starter kültür, çiğ sütün pastörizasyonu sonunda imha olan yararlı bakteriler yerine dışarıdan ilave edilen mikroorganizma anlamına gelmektedir.
Peynir yapımında pastörize edilen süte starter kültür ilave edilmez ise asitlik gelişmeyeceği için elde edilecek peynirde kısa bir süre sonra pastörizasyon sırasında canlı kalmış sporlu bakteriler gelişerek hakim flora haline geçerler ve duyusal açıdan peynir tüketilemeyecek hale geçer.
Tereyağı yapımı ise peynir yapımından farklıdır. Tümüyle fiziksel bir işlem olan tereyağı üretiminde doğal olarak çiğ sütten gelen laktik asit bakterileri ya da pastörizasyon sonrası ilave edilen starter kültür ürüne sadece duyusal açıdan katkıda bulunur. Bu durumda pastörize sütten elde edilen kremaya starter kültür ilave edilmeden de tereyağı elde edilebilir.
Çiğ sütte peynir ve tereyağı için gerekli bakteriler bulunmakla beraber, yoğurt, kefir, kımız için gerekli mikroorganizmalar son derece az sayıdadır ya da bazıları yoktur. Dolayısı ile bu ürünlerin yapımı için dışarıdan starter kültür ilavesi zorunludur. Çiğ süte bu mikroorganizmalar katılır ise yine bu ürünler elde edilir ancak yine çiğ sütten gelen flora zamanla gelişerek ürünü bozar. Dolayısı ile bu ürünlerin elde edilmesinde çiğ süte starter kültür katılması pratik olarak bir anlam taşımaz ve ister ev tipi ister endüstriyel üretimde süt pastörize edildikten sonra starter kültür ilave edilir. Benzer şekilde peynir ve tereyağı üretiminde de çiğ süte starter kültür katmanın bir anlamı yoktur.
Buna karşın endüstriyel ölçekli şarap ve sucuk üretiminde sırası ile üzüm suyu ve et pastörize edilmez. Starter kültür doğrudan ısıl işlem görmemiş hammaddeye ilave edilir. Şarap üretiminde doğal floranın etkisi kükürtleme ile ortadan kaldırılır, şarap mayası kükürde dirençlidir. Sucuk üretiminde ise bugün için başka bir pratik uygulama söz konusu değildir.
FERMENTE GIDALAR
Giriş
Fermente gıdaların diğer gıdalara kıyasla insan sağlığı açısından bir takım olumlu etkileri kanıtlanmıştır.Çeşitli gıdalarda fermantasyon sonucu besin değerlerinde olumlu değişmeler meydana gelmekte ve özellikle esansiyel aminoasit miktarında artış olmaktadır. Bu tip gıdalar insan sağlığında dengeli beslenme açısından önem taşımaktadır. Buna ilaveten fermente süt ürünlerinin diğer bir olumlu etkisi ise laktoz intoleransı olan kişilerin süt ürünlerini tüketebilmesidir. Laktik asit bakterileri tarafından üretilen fermente gıdalar ınkoroner kalp hastalıklarının en büyük nedenlerinden biri olan kolesterol açısından olumlu bazı değişikliklere neden olduğu saptanmıştır. Ancak bu konuda fazla veri bulunmadığı için daha detaylı çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.Ayrıca laktik asit bakterilerinin bağışıklık sisteminin sitümile etdigi imminoglobulin-A ve gama interferon üretimini desteklediği bildirilmiştir. Bu durumun insan vücudunun patojenlere karşı direncini ve antitümör aktivitesini artırdığı bildirilmektedir. Fermente gıdalarla birlikte sindirim sistemine alınan laktik asit bakterileri bağırsakta bulunan -glukuronidaz, azoredüktaz ve nitroredüktaz gibi enzimlerin aktivesinde bir azalmaya neden olur. Bu enzimler prokarsinojen maddeleri karsinojen yapıya dönüştüren enzimlerdir. Dolayısıyla bu enzimlerin aktivitesindeki azalma antikarsinojenik etki oluşturur.
FERMENTE SÜT ÜRÜNLERİ
PEYNİR
Peynir fermente süt ürünlerinin çoğunda olduğu gibi laktik asit fermantasyonu sonucu oluşan bir üründür. Peynir üretimi genellikle iki önemli aşamayı içerir:
1. inek sütü veya peynir yapımında kullanılan diğer sütlerin laktik starter kültürle inokülasyonu birinci aşamayı oluşturmaktadır. Bu aşamada kullanılan starter kültürler tarafından laktik asit üretilir ve daha sonrada süt proteini kazein, rennin enzimi ile koagüle edilir. Peynir üretiminde genellikle streptococcus, lactococcus, leuconostoc ve Lactobacillus gibi laktik asit bakterilerinin değişik türleri kullanılmakla beraber, kullanılan starter kültürlerin pıhtıya uygulanan ısısal işleme göre değişiklik göstermektedir. Haşlanan pıhtılarda daha çok daha yüksek sıcaklıklara dayanıklı streptococcus termophilus yalnız başına starter kültür olarak kullanılırken, orta derecede ısısal işleme tabi tutulan peynirlerin üretiminde s, termophilus ve lactobacillus lactis bir arada kullanılmaktadır.
2. peynir üretiminin ikinci aşamasında pıhtı süzülür, preslenir ve tuzlama işlemine tabi tutulur. Olgunlaştırılarak üretilen peynirlerde pıhtı belirli koşullar altında olgunlaşmaya terk edilir. Dünyadaki bütün peynir çeşitlerimde ilk aşama sabit, peynirler ikinci aşamada tuzlama, presleme, ısıtma, olgunlaştırma farklılıklarına göre değişiklik gösterir. Peynirlerde olgunlaşma laktik asit bakterilerinin yanı sıra diğer bazı bakteri ve küflerin metabolik aktivitesi sonucu meydana gelir.bu mikroorganizmalar üründe karakteristik özelliklerin oluşmasını sağlayan sekonder flora olarak adlandırılır.
YOĞURT
Yoğurt streptococcus termophilus ve lactobacillus bulgaricusun bire bir oranda karışık kültürüyle üretilen fermente bir süt ürünüdür. Yoğurt üretiminde söz konusu bu iki organizma birbirleri üzerinde destekleyici sinerjistik etkiye sahiptirler. Bu nedenle her iki organizma yalnız başlarına ürettikleri laktik asit ve aromaların daha fazlasını üretmektedirler.
Yoğurt üretiminde kullanılan bu kültürlerin fonksiyonlarını şu şekilde özetleyebiliriz;
1. Yoğurt üretiminde kullanılan bu organizmalar laktozdan laktik asit üreterek sütün PH’sını 6,3-6,5’den fermantasyon sonunda 4,6’nın altına düşürmektedirler.
2. Yoğurda özgü karakteristik tat ve koku üretirler.
3. Sert bir pıhtı oluşturarak son ürüne bir stabilite ve viskozite kazandırırlar.
Yoğurtta kullanılan starter kültürler tarafından üretilen en önemli aroma maddesi asetaldehittir.
Ancak asetaldehiti bu iki organizmadan hangisinin ürettiği kesin bir sonuç kazanmamıştır. Karakteristik tat ve aromaya sahip yoğurtta 23-41 mg/kg düzeyinde asetaldehit bulunmalıdır. Doğal yoğurt aromasının oluşumunu destekleyen diğer bir madde ise pek çok süt ürününde de starter kültürler tarafından üretilen diasetildir. Yoğurttaki miktarı yaklaşık 0.5 mg/kg dır. Bunların yanında yoğurda az miktarda asetoin, asetik, formik, kaproik, kaprilik, kaprik, bütirik, propiyonik ve izovalerik gibi asitler oluşmakta, bu maddelerde tipik yoğurt tat ve aromasını etkilemektedir.
TEREYAĞI, YAYIKALTI (BUTERMILK) VE EKŞİ KREMA (SOUR CREAM)
Tereyağı spontan fermantasyon veya genellikle starter kültür kullanılarak kontrollü fermantasyonla olgunlaştırılmış ekşi kremadan (cultured soup cream) üretilen bir süt ürünüdür. Bu şekilde ekşi kremadan üretilen tereyağlarına kültüre edilmiş tereyağı (cultured butter) adı verilir. Olgunlaşmış veya tatlı kremadan (sweet cream) üretilen tereyağı ise sweet cream butter olarak bilinir. Son zamanlarda spesifik starter kültürlerin kullanımıyla kontrollü koşullar altında tereyağı üretimi yaygınlaşmıştır. Tereyağı üretiminde sağımdan hemen sonra soğutulan sütün kreması ayrılır. Krema genellikle 30-33 yağ içerecek şekilde standardize edilir ve 73°C’ de 25 saniye (HTST) pastörize edilir. Daha sonra krema 16-21°C’ ye soğutularak %4 oranında karışık kültür inoküle edilir. Genellikle tereyağı üretiminde asit üreten lactocooccus lactis subsp. Lactis ve/veya lactococcus lactis subps. Cremoris kültürleri, tat ve krema üreten türler olarak da leuconostoc mesentteroiedes subsp. Cremoris ve/ veya leuconostoc dextranicum ve lactococus lactis subsp. Diacetilactis kullanılmaktadır. Örnegin yaz aylarında 16-18°C, kış aylarında ise 19-21°C arasında olmalıdır.
KEFİR VE KIMIZ
Kefir; doğu Avrupa, batı Asya, güney Rusya, Türkiye ve balkanlarda üretilen bir süt ürünüdür. Kefirin geleneksel üretimi ve orijini konusunda fazla bir bilgi elimizde olmamakla beraber bu ürünün tamamen tesadüf bir şekilde bulunduğu düşünülmektedir. İlk üretilen kefirler geleneksel olarak genellikle kısrak sütünden üretilmekle beraber günümüzde inek sütünden de üretim yapılmaktadır.
Kefiri diğer fermente süt ürünlerinden ayıran en önemli özellik bu üründe laktik asit ve alkol fermantasyonunun bir arada yürümesidir. Kefir fermantasyonunda bir yandan laktik asit bakterileri laktik asit üretirken, diğer taraftan mayalar %0.5-1 oranında alkol ve bunun yanında karbondioksit üretmekte, üretilen bu karbondioksit de fermantasyonun ağzı kapalı bir kapta yürütülmesi durumunda ürünün köpürmesine neden olmaktadır. Bu nedenle kefir alkollü ve köpürme özelliğine sahip bir süt içkisi olarak da değerlendirilir.
GIDALARIN HAZIRLANMASINDA KULLANILANBAZI ORGANİZMALARI MORFOLOJİK VE FİZYOLOJİK YAPILARI
BACİLLACEAE FAMİLYASI
ACETOBACTER
Acetobacter türleri etil alkolü asetik aside kolayca dönüştürürler. Bu gruptaki bakterilere bundan dolayı genus ismi olan Acetobacter verilmiştir. Acetobacte türleri aerop olduklarından alkolü bazı türler okside ederek asetik aside çevirir ve daha ileri karbondioksit seviyesine kadar bir oksidasyon bunlarda görülmez. Fakat Acetobacter’ in diğer bazı türleri vardır ki onlar alkolü yakıt olarak bulduklarında onu karbondioksit seviyesine kadar okside eder, yani parçalar. Tabii birinci halde organizmanın elde edeceği enerji (atp) miktarı ikinciye nazaran daha düşüktür. Bundan dolayı birinci olaya tam parçalama olmadığından alt oksidasyon ve ikinciye de tam parçalama veya oksidasyon olduğundan üst oksidasyon denir. Acetobacter subexsydans isminden de anlaşılacağı gibi alt okside edici türlere güzel bir örnek teşkil eder .Eğer şarap ve bira gibi içeceklerden bir kısmı içildikten sonra bir kısmı şişede, şişenin ağzı açık vaziyette bir müddet terk edilecek olunursa havadan kontaminasyon yolu ile gelen Acetobacter türleri şarabı veya birayı ekşit dikleri görülür.
Yani Acetobacter üyeleri alkolü okside ederek pratikte sirke yapılır. sirke yapmak için nispeten ucuz alkol kaynakları kullanılır. Bu bakımdan fermente edilmiş malt ve fermente edilmiş patates ve diğer maddeler sirke yapımında kullanılır. Fakat tecrübeler göstermiştir ki en iyi şarap üzümden yapılır Alkolün sirkeye dönüşmesinde havadan gelen Acetobacter hücreleri tam aerop olduklarından ortamın havasız kısımlarını sevmezler ve bu sebepten ortamın üst yüzeylerine toplanırlar. Acetobacter türleri alkolü okside ettiklerinde meydana gelecek ürün türe göre değişir. Bu farklılıklara göre türler birbirinden ayrılırlar.
XANTHOMONAS
Xantomonas üyeleri genellikle monosakkarit ve disakkaritleri enerji kaynağı olarak kullanırlar ve bu maddeleri solunumlarında karbondioksit seviyesine kadar parçalayamadıklarından neticede asit istihsal ederler. Süt içinde ürediklerinde faaliyetleri neticesi sütü alkali hale getirirler. Sahip oldukları enzimlerle proteinleri, özellikle kazeini sindirme yeteneğine sahiptirler Gram-negatiftirler.
PSEUDOMONAS AERUGİNOSA
Pseudomonas genusunun bir tipi olan P. Aeruginosa 0,5 * 1,5-3 mikron boyutlarına sahip bir veya üç adet polar flajet ile hareket eden ince uzun bir basildir. Ekseriya tek hücreler halinde görülürler, fakat bazen üreme esnasında birkaç hücre bitişik kalarak kısa zincirler teşkil ettikleri görülür. Üzerinde büyüye bildiği ekseri ortamlarda mavi-yeşil bir pigment çıkarır. Bu zikredilen renkler kültürler genç iken tipiktir. Kültürler yaşlandıkça artık bu renkler görülmez olur ve kültürde kahve rengi hakim renk olarak göze çarpar.
Ekseri kültürlerde oda sıcaklığında iyi ürer. Diğer taraftan kan sıcaklığında daha iyi ürediği, tespit edilmiştir. Aerobiktir ve glikozdan asit yapar. Süt içindede kolayca ürer, sütün pıhtılaşmasında ve çıkardığı pigmentten dolayı yeşil renk almasına sebep olur.
LACTOBACTERİACEAE FAMİLYASI
DİPLOCOCCUS GENUSU
Diplococus türleri ortamlarında glikoz, sakkaroz, laktoz ve inulin gibi maddelere rastladıklarında onları fermente ederek organik asitlere dönüştürürler. Kısaca söylemek gerekirse onların fermentatif kabiliyetleri yüksektir. Kültür istekleri bakımından oldukça müşkülpesent olduklarından bir çok birçok suni ortamlarda bazen üremezler bazen da zayıf bir üreme gösterirler. Ancak ortam kan ihtiva ederse normal bir üreme görülebilir, Onlar kan agarında üretildiklerinde alfa tipi bir hemolizde yaparlar.
Diplococus türleri bazı çözeltilerde erirler. Sodyum deoksiçukalat bunlardan bir tanesini teşkil eder.
Gram reaksiyonuna gelince, sadece genç hücreler gram-pozitif bir özellik gösterir.
STREPTOCOCCUS GENUSU
Her ne kadar süt ekşimesi ile ilgili eski literatürde birçok yanlış fikirler ileriye sürülmüşse de bu gün artık bu konu aydınlığa kavuşmuş durumdadır. Sütte bulunan ve sütte bulunan ve süt ekşimesi ile ilgili olan bakteriler streptococcüs lactis, streptococcüs cremoris, leuconostos citrovorum’ dur. Bunlardan iki tür morfolojik özellik bakımından birbirlerine çok benzerler, hatta başka bir genusa ait olan Leuconostos citrovorum’ da gene morf0olojikman yukarıda ki iki türe çok benzer. Sütte bulunan bu bakteri türlerinden ilk ikisi homofermentatitirler. Yani onlar süt içerisindeki laktozu fermente ederek neticede sadece laktik asit istihsal ederler. Bu asit ise sütün ekşimesine sebep olur. Diğer taraftan sütte bulunan ve sütte daha az aktif olan Leuconostos citrovorum ise heterofermentatif bir türdür. Zira bu tür sütte fermantasyon neticesi laktik aside ilaveten etil alkol ve karbondioksit de istihsal eder.
Sütte bulunan bu bakteriler süt kendi faaliyetleri için uygun bir şekilde tutulursa; yani süt hiçbir işleme tabi tutulmazsa hemen süt içinde bulunan şekerden istifade ederek fermantasyona giderler ve bu olayın neticesinde de fermantasyon ürünü olarak
Laktik asit meydana gelir. Sütte zikredilen bu fermantasyonun cereyan ettiği kolaylıkla anlaşılabilir. Zira organizmaların fermantasyon için şekere ihtiyaçları olduğundan sütteki şekerlerin miktarında bariz bir azalma olduğu gibi, bu faaliyet neticesi süt kazeini de dibe çökerir. Streptococcus ve Leucorostoc’ un bazı türleri ayran, tereyağı, peynir gibi süt ürünlerinin yapılmasında da kullanılırlar. Ticari kültürlü ayran yapımında tekniğe uygun olarak S. Lactis ve S. Cremoris, L. Citrovorum veya L. Dextranicum kullanılır. Ayranda arana özellikler onun hafif ekşi, özel bir tat ve kokuda olmasıdır. İşte yukarıdaki iki organizma homofermentatif olduklarından sadece laktik istihsal ederler ve bu asit ayranın ekşiliğini temin eder. Diğer taraftan son iki organizmadan bir tanesinin kullanılması halinde asetik asit , isetimetilkarbonital gibi bileşikler meydana gelir. Bu maddeler ise ayrana kendine özgü tat ve koku verirler.
Tereyağı yapımında kullanılan bakterilere gelince, S. Lactis ile S. Diacetilactis’ in bu işe uygun bazı strainleri tereyağı tekniğine uygun bir şekilde kullanılır. Bu organizmaların tereyağı yapımında kullanılmalarından maksat tereyağının tadını daha iyi bir hale getirmektir. Gene aynı gaye ile peynir yapımında tekniğine uygun şekilde S. Lactis veya S. Cremoris kullanılır. Yalnız bu iki organizmanın kullanılması halinde peynir yapımında takip edilen işlemler esnasında sütün ısısını otuz sekiz santigrat dereceden yukarıya çıkarmamağa dikkat etmek lazımdır. Aksi halde bu organizmalar ölür ve onlardan beklenilen fayda temin edilemez. Şayet işlem esnasında ısıyı elli santigrat civarına çıkartmak icap ediyorsa bu durumda yüksek ısıya dayanıklı olan Sthermophilus türü, Lactobacillus ve L bulgaricus ile beraber peynir yapım tekniğine uygun şeklide kullanılır. Bu gruptaki organizmalardan SThermophilus ve L. Lactis yoğurt yapımında da gene yoğurt tekniğine uygun hareket etmek suretiyle kullanılabilir. Streptococcus türleri gram-pozitif’ tir.
LEUCONOSTOC GENUSU
Leuconoctos türleri heterofermentatiftirler , fermantasyonları sonucu laktik asit, asetik asit, gliserin, etil alkol, karbondioksit gibi maddeler oluştururlar.
Gıda Mikrobiyolojisi ; Saprofitler
01. Genel Bilgiler
Gıdalarda doğal olarak bulunan bir diğer grup mikroorganizma ise saprofitlerdir. Bunlar “çürükçül” olarak da adlandırılırlar. Patojenlerden farklı olarak bunlar gıdalarda geliştiklerinde tat, koku, kıvam vb. bozuklukları ile varlıklarını ve geliştiklerini açıkça hissettirirler. Dolayısı ile bunlar genel olarak ekonomik kayıplara neden olurlar.
Gıda Mikrobiyolojisi ; İndikatör Mikroorganizmalar
01. Genel Bilgiler
İndikatör mikroorganizmalar gıda sanayiinde kurallara uygun olarak üretim yapılıp yapılmadığının göstergesi olarak değerlendirilir. Hammadde, üretim teknolojisi, iyi ve doğru üretim uygulaması (GMP ; Good Manufactoring Practice) konularında indikatör mikroorganizmalar yeterli bilgi verir. Bir diğer deyiş ile ve kısaca indikatör mikroorganizmalar kalitenin göstergesidir.
Bu aşamada indikatör mikroorganizmalar ile patojenlerin birbirine karıştırılmaması gerekir. Gıda kalitesi hakkında fikir elde etmek için aranan / sayılan bu grup mikroorganizmalar toplam bakteri, toplam maya ve küf, toplam koliformlar, fekal koliformlar gibi mikroorganizma gruplarıdır. Toplam bakteri içinde çok yoğun olarak (örneğin Staphylococcus aureus gibi) patojen bakteriler bulunsa bile bunlar analiz yöntemi uyarınca sadece toplam bakteri olarak değerlendirilir. Tersine olarak bir gıda maddesinin üretiminde kullanıldığı için yararlı olarak değerlendirilen bir mikroorganizma (örneğin, rokfor peyniri yapımında kullanılan Penicillium roqueforti) başka bir gıdaya (örnek kaşar peynirine) bulaşırsa yine indikatör mikroorganizma olarak toplam maya ve küf analizinde standartların üzerinde küfe rastlanacağı için o ürün bozulmuş olarak kabul edilir.
Hangi mikroorganizma gruplarının indikatör olarak ele alınacağı ile ilgili olarak farklı görüşler bulunmaktadır. Bir yaklaşıma göre indikatör mikroorganizmaların mutlaka dışkı kökenli olması gerekirken, bir başka yaklaşım her türlü mikroorganizmayı indikatör olarak kabul etmektedir. Bu metinde ikinci görüş benimsenmekte ve indikatör olarak tüm mikroorganizmalar değerlendirilmektedir. Son zamanlarda mikroorganizmalara ek olarak mikrobiyel gelişmeye bağlı ortaya çıkan laktik asit, diasetil, alkol gibi ürünlerin de mikrobiyel indikatör olarak değerlendirilmesi üzerinde durulmaktadır.
Gıda sanayiin farklı işletmelerde o işletmeye özgü indikatör mikroorganizmalar üzerinde durulur. Örneğin tereyağı işletmesinde lipolitik mikroorganizma varlığı / sayısı önemli bir kalite kriteri iken, lipolitik bakterilerin örneğin meyve suyu endüstrisinde hiçbir önemleri yoktur. Benzer şekilde fekal kontaminasyon indeksi bakteriler pek çok gıda maddesi için önemli kalite kriteri iken, konserve sebzelerde bu bakterilerin aranması gereksizdir.
Gıda işletmeleri kendi kalite programları çerçevesinde hammaddeden başlayarak farklı mikroorganizmaları indikatör olarak belirleyebilir. Buna ilave olarak kamu kontrol kuruluşları tarafından belirlenen indikatör mikroorganizmalar da bulunur.
02. İndikatör Mikroorganizmaların Özellikleri
Gıda endüstrisinde indikatör olarak seçilen mikroorganizmaların belirli özellikler taşıması gerekmektedir.
Öncelikle gıdalarda mikrobiyel kalite ile ilişkili bu mikroorganizmaların varlığı kolaylıkla ve hızla belirlenebilmeli ve sayılabilmeli, diğer mikroorganizmalardan ayrılabilmeli, gıdada bulunan doğal flora tarafından bu mikroorganizmaların gelişmesi engellenmemelidir.
Buna bağlı olarak toplam bakteri, toplam maya ve küf, toplam ozmofilik ve ozmotolerant mayalar, kserofil küfler, toplam proteolitik bakteriler, toplam koliformlar vb. gibi farklı mikroorganizmalar yukarıda da belirtildiği gibi farklı gıdaların kalitesinin belirlenmesinde indikatör mikroorganizma olarak kullanılmaktadır.
Genel prensip olarak indikatör mikroorganizmaların patojen olmaması gerekirse de Clostridium perfringens istisnadır.
03. Fekal Kontaminasyon İndeksi
İndikatör mikroorganizmalar olarak en önemli grup fekal kontaminasyon indeksi bakterilerdir. Bunların varlığı gıdaya hammaddeden başlayıp gıdanın taşınmasına kadar bir ya da daha fazla aşamada doğrudan ya da dolaylı olarak lağım ile dışkı bulaştığının göstergesidir.
Fekal koliformlar, enteroklar ve Clostridium perfringens tipik fekal kontaminasyon indeksidirler. Fekal koliformlar yerine yaygın olarak E. coli kullanılır. Bunlardan enterokoklar sularda fekal kontaminasyon belirlenmesi için diğerlerine göre daha iyi bir gösterge olarak kabul edilir.
Fekal kontaminasyon indeksi ve buna bağlı olarak gıda kalitesi üzerinde dikkat edilmesi gereken noktalar vardır.
Yukarıda da belirtildiği gibi indikatör mikroorganizmalar patojenler içinden seçilmemekledir. Burada öncelikle primer patojen olmayan bakteri E. coli tip 1 olarak tanımlanan bakteridir. Bu bakterinin bağırsaklarda vitamin sentezine katılması nedeni ile yararlı bir bakteri olduğu da açıktır. Bununla beraber, E. coli O157:H7 serotipinin bugün bilinen en tehlikeli gıda kaynaklı patojen bakteri olduğu da unutulmamalıdır. Benzer şekilde E. coli ‘nin diğer serotipleri ve Klebsiella pneumoniae de insan ve hayvanlarda hastalıklara neden olabilmektedir.
İkinci olarak analiz edilen materyalde bağırsak kökenli olan bu bakterilerin varlıklarının gösterilmesi o materyalde yine bağırsak kökenli olan Salmonella ve Shigella gibi primer patojenlerin de mutlaka bulunacağı anlamına gelmemekte, sadece bir potansiyel tehlikenin olduğuna işaret edilmektedir. İnsan dahil olmak üzere her hangi bir sıcak kanlı hayvanın bağırsağında başta E. coli olmak üzere diğer fekal koliformlar da mutlaka vardır, ancak o bireyde Salmonella ve Shigella gibi yine bağırsak kökenli patojenler bulunmayabilir. Nitekim tümüyle sağlıklı insan ve diğer sıcak hayvanların bağırsak sistemlerinde bu gibi patojenler yoktur. Tersine olarak sağlıklı görülen bireylerin bağırsak sistemlerinde Salmonella ve Shigella gibi primer patojenlerin ve hatta E. coli O157:H7 serotipi bulunabileceği unutulmamalıdır.
Son olarak, bu bakterilerin analiz edilen materyalde bulunması bir hijyen eksikliğidir. Ancak, bu hijyen eksikliğini hammaddeden mi yoksa işletme koşullarından mı geldiği bugünkü teknoloji ile analiz edilememektedir. Örneğin, tarla koşullarında kuşların hammadde üzerine dışkılamaları pratik olarak ve kolaylıkla engellenemez. Bu durumda pek çok baharatta fekal kontaminasyon doğaldır. Tersine olarak, süt sağımında meme hijyeni ve sağım koşulları kontrol altına alınır ise hayvan dışkısının çiğ süte bulaşması tümüyle önlenebilir. Bu durumda çiğ sütte fekal koliform bulunmaması gerekir. Ancak ülke hayvancılık koşulları dikkate alınırsa bu aşama göz ardı edilebilir. Burada dikkat edilmesi gereken husus “ülke hayvancılık koşullarının zorlamasıdır ve kontrol altına alınabilir” bir özellik olmasıdır. Aynı durum çiğ et için de geçerlidir. Oysa pastörize sütten yapılan peynir gibi bir üründe pastörizasyon sonunda tüm koliform bakteriler ölür. Dolayısı ile bu ürünlerde fekal koliformlara rastlanması sadece pastörizasyon sonundaki bulamadan kaynaklanır. Bunun temel sorumlusu ise işletmede çalışanların tuvalet sonrası asgari hijyene dikkat etmemeleridir.
Gıda Mikrobiyolojisi ; Patojenler
01. Genel Bilgiler
Gıda mikrobiyolojisinde patojen ile kastedilen mikroorganizmalar bir düzine bakteri türü ile mikotoksijenik küflerden ibarettir. Gıdada bulunan ve insanlarda hastalık yapan mikroorganizmaların patojen olarak nitelendirilmesi için 2 temel koşul vardır.
Öncelikle mikroorganizma gıdada açıkça “bozuk” olarak nitelendirilemeyecek kadar az sayıda bulunduğunda hastalık yapabilme özelliğinde olmalıdır. Buna göre saprofit mikroorganizmalar ile patojenler arasında farklılık vardır.
İkinci olarak, gıda mikrobiyolojisi doğrudan gıda işleme teknikleri ile ilişkili olduğu için gıdanın sadece taşıyıcı olduğu insan patojenleri ile ilgilenmez. Buna göre tifo, paratifo, brusella, şarbon, tüberküloz gibi patojenler gıda mikrobiyolojisi konuları dışındadır.
Gıdalarda Mikroorganizma Gelişmesi
01. Genel Bilgiler
Gıdalarda mikroorganizma gelişmesi öncelikle gıdanın bileşimine bağlıdır. Yüksek asitli bir gıdada sadece bu asitliği seven ya da dayanabilen mikroorganizmalar gelişebilirken, benzer şekilde kuru gıdalarda sadece kserofil küfler gelişebilir.
Gıdanın oksidasyon - redüksiyon potansiyeli ya da bulunduğu atmosfer ortamı, depolanma sıcaklığı, gıdada bulunan antimikrobiyel bileşikler gibi çeşitli iç ve dış faktörler gıdalarda mikroorganizmaların gelişmesi üzerine etkili olmaktadır.
Buna göre yoğurtta olduğu gibi gıdada mikroorganizma gelişmesi isteniyor ise mikroorganizmanın gelişmesi için gereken tüm koşullar sağlanırken, tersine olarak gıdada mikroorganizma gelişmesi istenmiyor ise mikroorganizmaların gelişememesi için gereken koşullar sağlanır.
KAYNAKÇA:
MİKROBİYOLOJİ ABC’Sİ
(EGE ÜNİVERSİTESİ YAYINLARI)
BAKTERİYOLOJİYE GİRİŞ
(EGE ÜNİVERSİTESİ YAYINLARI)
MİKROBİYOLOJİYE GİRİŞ
(EGE ÜNİVERSİTESİ YAYINLARI)
MİCROBİOLOGY OF FERMENTED FOOD
(UNİVERSİTY PRESS GLASGOV U.K.)
Linkback: http://www.gencveteriner.com/index.php?PHPSESSID=9753aee56f87ed13de755ddff311ff70&topic=2090.0