Havuç Suyu Üretiminde Laktoferment Yöntemi
5.2.2 Havuç Suyu Üretiminde Laktoferment Yöntemi
Sebze suyu üretimi meyve suyu üretimi kadar yaygın olmayıp, üretilen sebze sularının yaklaşık % 90‘ını da domates suyu oluşturur. Sebze suyunun tüketimi de az olmakla birlikte bu düşük kalorili içeceklere son yıllarda ilgi giderek artmaktadır. Bu içecekler sindirimi düzenleyici, iştah açıcı özellikleri yanında vitamin ve mineral açısından da önem taşırlar. ( Schobinger, 1992).
Sebze suyu üretiminde geliştirilmiş ve yaygın bir teknoloji henüz yoktur. Hammaddenin irilik, form, sertlik, pH vb. gibi farklı özellik göstermesinin de bu konuda önemli rolü olmuştur.
Sebze sularının muhafazası, çürüme etmenleri ve sporlu bakteri yüklerinin fazla olması nedeniyle zordur. Bu nedenle sebze suyu üretiminde büyük özen gösterilmelidir. pH değerleri düşük olan sebzelerden sebze suyu üretimi sorun yaratmadığı halde düşük asitli sebze sularının işlenmesinde bazı problemler bulunmaktadır. Ancak yüksek pH‘lı sebze sularına limon suyu ve domates suyu gibi düşük pH değerindeki meyve ve sebze suları ilave edilerek sebze suyu kokteylleri üretilmekte ve böylece hem tad ve aroma bakımından farklı hem de ısıl işlem uygulaması daha güvenli olan sebze suları üretmek mümkün olmaktadır. Bugün sebze sularına laktik asit uygulaması da yaygınlaşan bir yöntemdir. Bu yönteme ‘Laktoferment Yöntemi’ adı verilmektedir. Laktoferment yöntemi ile sebze mayşesinin veya sebze suyunun starter kültür adı verilen mikroorganizmalar tarafından kontrollü ve çabuk fermentasyonu sağlanır. Seçilen starter kültür yardımıyla ( Lactobacillus plantarum, Lactobacillus brevis, Lactobacillus xylosus, Lactobacillus bifidus, Lactobacillus delbrueckli gibi ) homofermentatif bir fermentasyon sağlanarak sağa veya sola çeviren laktik asit oluşturulur. Laktoferment yöntemiyle süt asidi fermentasyonu yönlendirilir, kontrol edilir ve aynı zamanda da ortamda bulunabilen istenilmeyen mikroorganizmaların üremesi engellenir. Böylece renk ve tad değişimleri de önlenmiş olur. (lieppe und junker, 1984; schobinger, 1987 )
Laktoferment yöntmiyle elde olunan sebze suyunun pH değeri dördün altında olduğundan pastörizasyonla muhafaza mümkündür. Laktik asit fermentasyonu uygulanmış sebze sularına tuz veya her hangi bir baharat ilavesi de gereksizdir. Çünkü ürün yeterince lezzetlidir. Bu nedenle bu içecekler diyet yapan kişilere de tavsiye edilebilir. Laktoferment yöntemi uygulanarak havuç, kırmızı pancar, kereviz, lahana, biber ve domates suları üretilebilir. Bu çalışmada üç farklı mikroorganizma (L.plantarum, L.delbrueckli, L.xylosus ) starter kültür olarak kullanılarak laktoferment yöntemiyle havuç suyu üretilmiştir.
Elde olunan havuç suları pastörize edilerek muhafaza edilmiştir.(J.Acar,1992)
Materyal
Denemelerde Ankara piyasasından sağlanan ve aynı anda satın alınan havuçlar kullanılmıştır. Hammaddeye ait özellikler Çizelge 5.2’ de verilmiştir.
Çizelge 5.2 Hammadde olarak kullanılan havuçların bazı önemli özellikleri
Kuru madde % | 9,29 ± 0,06 |
Çözünür kuru madde % | 8,5 ± 0,1 |
pH | 6,25 ± 0,01 |
Toplam asitlik (sitrik asit, g/l) | 0,3 ± 0,0 |
(pH 8.1) | |
Toplam şeker (g/l) | 59,7 ± 0,3 |
İndirgen şeker (g/l) | 25,1 ± 0,4 |
Kontrollü fermantasyon uygulanarak sebze suyu üretiminde starter kültür seçimi de öneli rol oynamaktadır. Kullanılacak starter kültürünün ürettiği D(-) ve L(+) laktik asidin insan organizmasındaki yararlanılması ve bu arada lezzeti, kültür seçiminde önemlidir. L(+) laktik asit hayvan ve insan vücudunda metabolize olduğu halde, D(- ) laktik asit vücutta kullanılmadan atılmaktadır. Bu nedenle bu araştırmada farklı laktik asit oluşturan üç farklı mikroorganima starter kültür olarak kullanılmıştır.
Denemelerde CHR. HANSEN firmasından sağlanan lactobacillus plantarum L73 ve U.S. Department of agriculture‘dan sağlanan NRRL B-763 Lactobacillus delbrueckli ve NRRL B 4449 Lactobacillus xylosus kullanılmıştır.
Starter kültür olarak kullanılan bakterilerin hepsi homofermantatif olup L. plantarum DL laktik asit L.delbruckli D(-) laktik asit ve L.xylosus ise L(+) laktik asit üretmektedir. (Buchanan ve ark. 1984).
Optimum üreme sıcaklıkları ise L. Plantarum için 30-35°C ve L. xylosus için ise 30-35°C’dir. Liyofilize kültürler aktifleştirildikten sonra yatık MRS agarda üretilmiş ve bu kültürden pH 7 olan fosfat tampon çözeltisinde (M/15 Na2HPO4, ve M/15 NaH2PO4) bakteri süspansiyondaki bakteri sayısı kültürel yöntemle saptanmıştır. Bakteri süspansiyonları buzdolabında kullanılıncaya kadar birkaç gün muhafaza edilmiştir.
Yöntem
Sağlam, temiz ve yıkanmış havuçlardan aşağıdaki akım şemasında görüldüğü gibi havuç suyu hazırlanmıştır. Elde olunan fermente havuç suyu pratiğe uygun olması açısından 200 g (180 ml) doldurulmuş şişeler taç kapakla kaynayan su içinde 20 dakika süreyle pastörize edilmişlerdir.
Çizelge 5.3 Fermente Havuç Suyu İşlem Akım Şeması
Havuç |
Temizleme, ayıklama, yıkama |
Parçalama (Mayşe) |
Mayşenin pastörizasyonu (90°C’de 5 dk.) |
Mayşe starter kültür ilavesi |
(3 × 10’ adet /g) |
Mayşenin fermentasyonu |
(32°C veya 40°C’de 19 saat) |
Fermente Mayşe |
Presleme |
Fermente Havuç Suyu |
Şişeleme (180 ml havuç suyu/şişe) |
Pastörizasyon (Kaynayan su içinde 20 dk.) |
Depolama (13-14°C) |
Çözünür kuru madde (%) | 7,35 ± 0,07 | 7,45 ± 0,07 | 7,6 ± 0,00 |
pH | 3,81 ± 0,01 | 3,82 ± 0,01 | 7,8 ± 0,00 |
Toplam asitlik (sitrik asit g/l) | | | |
(pH 8,1) | 3,9 ± 0,0 | 3,3 ± 0,0 | 1,4 ± 0,1 |
Toplam şeker (g/l) | 44,3 ± 0,1 | 45,5 ± 0,1 | 51,9 ± 0,2 |
İndirgen şeker (g/l) | 13,2 ± 0,1 | 14,7 ± 0,5 | 23,1 ± 0,3 |
Laktik asit (mg/ml) | 17,42 ± 0,07 | 12,48 ± 0,17 | 2,29 ± 0,17 |
Çizelge 5.4 Farklı starter kültür kullanılarak üretilen havuç sularının bazı özellikleri
I: Starter kültür olarak L plantarum alınmış ve fermentasyon sıcaklığı bu mikroorganizma optimum gelişme sıcaklığı olan 32°C kullanılmıştır.
II: Starter kültür olarak L. delbrueckli alınmış ve fermentasyon sıcaklığı 40°C seçilmiştir.
III: Starter kültür olarak L. xylosus alınmış ve fermentasyon sıcaklığı 32°C seçilmiştir.
Örneklerde laktik asit tayini SEINSHOLT ve COLBERT (1960)’a göre, titrasyon asitliği ANONYMAUS (1960)’a göre, toplam şeker, indirgen şeker ve sakkaroz tayinleri CEMEROĞLU (1992)’a göre yapılmıştır. Çözünür kuru madde refraktometrik olarak, pH tayini ise Fisher Accument Model 610 A pH-metre yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Laktobasillerin kültürel sayımı için MRS agar (Anonymaus, 1962) kullanılmış ve dökme plak yöntemi uygulanmıştır. (J. Acar 1992 )
Araştırma bulguları ve tartışma
Laboratuar koşullarında üç farklı starter kültür kullanılarak üretilen havuç sularının fiziksel ve kimyasal özellikleri çizelge 2’de toplu olarak verilmektedir. Çizelge 5.4‘ te görüldüğü gibi örneklerde en fazla asit ve laktik asit oluşumu L.plantarum’un starter kültür olarak kullanılmasıyla elde olmuştur.
L.xylosus kullanıldığında pH düşüşü yetersiz kalmıştır. Buna bağlı olarak elde olunan sebze suyunun tat ve aromasının da yetersiz olduğu saptanmıştır. Havuç suyu örnekleri 1 ay kadar 13-14°C’ de depolandıktan sonra tüketici olabilecek kişiler tarafından duyusal testleri yapılmıştır. Bu amaçla Çizelge 5.5’ de verilen formdan yararlanılmıştır. Aynı hammadde ve işleme yöntemiyle üç farklı mikroorganizma kullanılarak üretilen fermente havuç suyu örnekleri organoleptik testler için size verilecektir. Değerlendirme tablosundan size uygun olan seçeneği (×) ile işaretleyiniz.
Çizelge 5.5 Duyusal testler değerlendirme form
Özellik | Değerlendirme | Puan | Örnekler | ||
1 | 2 | 3 | |||
1.Tat | Çok beğendim | 5 | |||
Beğendim | 4 | ||||
İçilebilir | 3 | ||||
Tercih etmem | 2 | ||||
Hiç içmem | 1 | ||||
2. Koku | Çok beğendim | 5 | |||
Beğendim | 4 | ||||
İçilebilir | 3 | ||||
Tercih etmm | 2 | ||||
Hiç içmem | 1 | ||||
3. Renk | Normal | 3 | |||
Doğal değil | 2 | ||||
Kötü | 1 | ||||
4. Toplam etki | Beğendim | 5 | |||
Uygun | 4 | ||||
Düzeltilmeli | 3 | ||||
Uygun değil | 2 | ||||
Tüketilemez | 1 | ||||
Toplam puan sayısına göre değerlendirme:
18-15: Tercih edilir
14-11: İçilebilir
10-8: Tercih edilmez
7-4: İçilemez
Duyusal testlerde örneklerin tüketicilerden aldıkları ortalama puanlar ise aşağıdaki gibi olmuştur:
L.plantarum L 73 13 puan
L.delbruckli NRRL B-763 9.3 puan
L. xylosus NRRL B-4449 7.1 puan
Sonuç olarak L.plantarum L 73 ortama kısa sürede hâkim olup iyi bir asitlik gelişimi sağladığı halde, NRRL B-4449 L.xylosus kullanılan üç kültür arasında asitlik gelişimini en güç sağlayan mikroorganizma olarak saptanmıştır. Bu kültürle fermantasyonu sağlayan örneklerde tat ve aroma gelişimi de yetersiz kalmıştır. Ayrıca Çizelge 5.5’ de belirtilen formların değerlendirilmesinden de benzer sonuç alınmış, L. plantarum ile üretilen örnekler 13 puan alarak tercih edilirken, L. xylosus ile hazırlanan örnekler ancak 7,1 puan almışlardır. (J. Acar, 1992 )
5.2.3 Laktoferment yöntemiyle havuç suyu üretiminde pektolitik enzim kullanımı
Meyve ve sebze suyu üretiminde enzimler değişik amaçlarla kullanılmaktadır. Berrak meyve suyu üretiminde mayşe fermentasyonu ve enzimatik durultma gibi işlemler yapılırken, nektar üretiminde mayşe maserasyonu uygulanır. Son yıllarda bu uygulamalara mayşenin sıvılaştırılması amacıyla total sıvılaştırma uygulamaları da eklenmiştir.
Hammadde fiyatlarındaki artış, yatırım ve ücret fiyatlarının artması, meyve ve sebze suyu işlemede sebzelerin enzimatik yolla total sıvılaştırılması yöntemiyle verimin arttırılması üzerinde çalışmalar yoğunlaşmıştır.
Sebze ve meyve mayşenin enzimatik olarak sıvılaştırılmasında kullanılan enzim preparatlarının çoğu pektinaz, sülülaz ve hemiselülaz kombinasyonlarıdır.
Bu enzimlerin kullanılmasıyla %20, hatta % 30‘ lara varan bir artış gözlenmektedir. (DÖRREICH, 1983).
Bu araştırmada fermente havuç mayşesinden total enzimatik sıvılaştırma uygulanarak ve uygulanmadan üretilen havuç suyunun bazı teknolojij özellikleri incelenmişitir. Aynı zamanda enzim uygulaması ve farklı starter külrürlerin havuç suyunun organoleptik özellikleri üzerine etkileri de incelenmiştir.
Farklı üretim tekniklerinin, starter kültürler, enzim uygulaması ve starter kültürler ile enzim interaksiyonu istatistiksel olarak karşılaştırılmış ve havuç sularında toplam asitlik, laktik asit miktarı renk açısından üretim teknikleri arasındaki fark önemli bulunmuştur. (P<0.05).
Havuç sularında, farklı starter kültür ve enzim uygulamasının organoleptik özellikler üzerine tekisini incelemek amacıyla örneklerin duyusal testleri 10 kişi tarafından gerçekleştirilmiştir. Bu sonuçlara göre, enzim uygulaması yapılmayan havuç suları daha fazla tercih edilmektedir.(Özdemir, 1996)
Araştırmada metaryal olarak Ankara piyasasından sağlanan ve aynı sand asatın alınan ve sağlıklı havuçlar kullanılmıştır.
Starter kültür: Ön denemeler sonucunda ortama kısa sürede hâkim olarak ortamın pH değerini düşürme ve fazla laktik asit gibi oluşturma aranan özelliklere uygun olduğu saptanan R.S.K.K. 1062 L. plantaruım 706-N (3-1) 319 L. casei starter kültür olarak kullanılmıştır.
Enzim preparatı ve kimyasallar: Havuç mayşenin enzimasyonunda, Novo Nordisk Ferment Ltd.’den sağlanan Pecdinex Ultra SP-L enzim preparatı kullanılmıştır.
Metot
Laktoferment Yöntemiyle Havuç Suyu Üretilmesi
Laktoferment yöntemiyle havuç suyu üretimi akım şeması Şekil 1’de verilmiştir. Ön denemelerle amaca uygun oldukları saptanan starter kültürler ile aşılanan mayşeler 32°C’de 19 saat süreyle fermente edilmiştir.
Havuç suyu üretiminde uygulanan farklı işlemleri belirtmek amacıyla starter kültür olarak L. plantarum kullanılan ve enzim uygulaması yapılmayan örnekler (LpE–), enzim uygulaması yapılan örnekler ( LpE+) olarak belirtildiği halde, L.casei kullanılan örnekler enzim uygulamasız (LcE–) ve enzim uygulamalı (LcE+) olarak belirtilmiştir.
Fermantasyondan sonra 30 °C’deki havuç mayşelerinin farklı starter kullanılan 1 ve 3 no’lu kaplarına enzim (Pectinez Ultra SP-L) preparatı %1 oranında ilave edilmiştir. Uygulama bir saat içinde tamamlanmıştır. Enzimasyon süresinin tamamlanmasından sonra enzimli ve enzimsiz olarak hazırlanan mayşeler paketli presleme yönteminde olduğu gibi temiz bez torbalar içine alınmak suretiyle preslenmiş ve havuç suyu elde olunmuştur. Havuç suyu ticari meyve suyu ambalajlanmasında kullanılan koyu renkli temiz şişelere 200 ml’ lik temiz şişelere 180 ml olarak doldurulup şişelerin ağzı taç kapakla kapatılmıştır. Pastörizasyon kaynayan su içinde 20 dk süreyle yapıldıktan sonra örneklerde analizler gerçekleştirilmiştir. Aynı işlem baştan itibaren bir kez uygulanmış ve aynı hammadde kullanılarak 2. tekerrür örnekler hazırlanmıştır.
Havuç
↓
Yıkama, Temizleme, Parçalama
↓
Mayşenin pastörizasyonu (90 °C’de 5 dk )
↓
Soğutma
↓
İnokülasyon
↓
↓ ↓ ↓ ↓
L.plantarum L.plantarum L.casei L.casei
( 8×107 adet/g) (8×107 adet/g) (8×107 adet/g) (8×107 adet/g)
↓ ↓ ↓ ↓
İnkübasyon İnkübasyon İnkübasyon İnkübasyon
(32 C’de 19 saat) (32 C’de 19 saat) (32 C’de 19 saat)(32 C’de 19 saat)
↓ ↓ ↓ ↓
Fermente Fermente Fermente Fermente
Havuç Mayşesi Havuç Mayşesi Havuç Mayşesi Havuç Mayşesi
↓ ↓ Enzim Enzim
(Pectinex Ultra SP-L) (Pectinex Ultra SP-L)
(%0.1, 30 C’de 1 saat) (%0.1, 30 C’de 1 saat)
↓ ↓
Presleme Presleme Presleme Presleme
↓ ↓ ↓ ↓
Şişeleme ve Şişeleme ve Şişeleme ve Şişeleme ve
kapak kapatma kapak kapatma kapak kapatma kapak kapatma
↓ ↓ ↓ ↓
Soğutma Soğutma Soğutma Soğutma
↓ ↓ ↓ ↓
Depolama Depolama Depolama Depolama
(14-15°C) (14-15°C) (14-15°C) (14-15°C)
Şekil 5.2 Laktoferment Yöntemi İle Havuç Suyu Üretimi Akım Şeması
Laktoferment yöntemiyle havuç suyu üretiminde uygun starter kültür seçimi amacıyla 3 Laktobasil suşu ön denemeye alınmıştır. L.plantarum ve L.casei istenilen sürede yeterli asitlik geliştirerek mayşenin pH değerini düşürdüğü için bundan sonraki denemeler bu iki suş ile sürdürülmüştür.(Özdemir, 1996)
LIEPE ve JUNKER (1984a ve 1984b) ve LIEPE (1987) laktoferment yöntemiyle havuç suyu üretimi için L.plantarum ve L.xylosus kullanılması halinde diğer laktobasil türlerinden daha iyi sonuç aldıklarını belirtmektedirler.
GÖKMEN ve ACAR (1992) ise laktoferment yöntemiyle havuç suyu üretiminde L.plantarum, L.delbrueckli ve L.xylosus’u starter kültür olarak kullanmışlar ve L. plantarum’un kısa sürede asitliği artırmasından dolayı diğer türlerden amaca daha uygun olduğunu bildirmişlerdir.
Taze havuçlardan elde olunan havuç mayşesine hiçbir işlem uygulamadan sıkılarak taze havuç suyu elde edilmiştir. Taze havuç suyunun bazı analitik özellikleri çizelge 2’de verilmektedir.
Mayşenin fermentasyonundan sonra enzim kullanılarak ve kullanılmadan üretilen havuç sularında, LpE– için %64,50±3,29, LpE+ için %72,99±0,81, LcE– için %60,66±2,60 ve LcE+ için %74,03+1,63 oranında bir verim elde edilmiştir. Enzim kullanılarak üretilen havuç sularında yaklaşık %8-14’lük bir verim artışı olduğu saptanmıştır. Daha önceki yıllarda yapılan çalışmalarda da benzer sonuçlar elde edildiği belirtilmektedir. (SCHMITT, 1981, 1983 ve 1988; MASSIOT ve ark. , 1989, SCHOLS ve ark, 1991 ANONYMOUS, 1992).
Şekil 5.2 ‘de belirtildiği üzere üretilen havuç suyu örnekleri pastörize edildikten sonra analize alınmıştır.
Çizelge 5.6 Taze ve fermente havuç sularının analiz sonuçları
Taze havuç suyu | Fermente havuç suları | ||||
LpE– | LpE+ | LcE– | LcE+ | ||
pH | 6,13± 003 | 3,85± 0,10 | 3,70 ±0,38 | 3,89 ±0,11 | 3,78 ±0,39 |
Titrasyon Asitliği(Susuz Sitrik Asit Cinsinden g/l) | 0, 55± 0,00 | 4,13 ±0,29 | 6,76± 0,25 | 3,65± 0,13 | 5,59 ±0,31 |
Laktik Asit mg/ml | 0,00 ±0,00 | 8,96± 0,82 | 11,9±0,65 | 8,85 ±0,90 | 10,4±1,19 |
Toplam Karotenoidler(β-Karoten Cinsinden μg/g) | 4034,53± 85,94 | 3212,10± 36,37 | 3044,95± 41,48 | 3401,82± 33,76 | 2577,16± 23,15 |
Renk E 520 nm/lcm | 9,79± 0,15 | 9,80 ±0,27 | 5,77 ±0,15 | 9,77 ±0,32 | 4,75± 0,94 |
Kül g/kg | 7,99± 0,10 | 6,16± 0,34 | 6,96± 0,36 | 6,30± 0,45 | 6,73 ±0,34 |
Suda Çözünen KM(Refraktif,%) | 8,20± 0,00 | 7,77 ±0,43 | 9,19± 0,19 | 7,73 ±0,17 | 9,17± 0,14 |
Toplam Şeker (g/100 g) | 5,51 ±0,20 | 5,02± 0,16 | 5,58 ±0,27 | 4,91± 0,29 | 5,62 ±0,25 |
İndirgen Şeker (g/100g) | 4,11 ±0,02 | 3,58 ±0,27 | 4,35± 0,35 | 3,77 ±0,13 | 4,36 ±0,52 |
Sakaroz (g/100g) | 1,34 ±0,20 | 1,40± 0,26 | 1,17 ±0,11 | 1,47 ±0,11 | 1,17± 0,11 |
Potasyum mg/kg | 5412,95± 13,35 | 3494,19± 63,14 | 3627,44± 64,55 | 3722,00± 10,63 | 3852,02± 43,87 |
Sodyum mg/kg | 326,60 ±2,85 | 214,07± 6,51 | 209,31± 1,06 | 208,27± 4,63 | 194,08± 0,26 |
Kalsiyum mg/kg | 276,01 ±9,37 | 102,87± 7,81 | 139,10± 1,33 | 82,85± 9,15 | 130,67±6,36 |
Magnezyum mg/kg | 590,12 ±20,54 | 173,23±19,73 | 199,18± 1,74 | 188,18 ±17,97 | 202,68 ±16,64 |
