Determination of aroma compounds and exopolysaccharides from lactic acid bacteria isolated from traditional yogurts

Abstract

Dünyada yaygın olarak tüketilen yoğurt, süte katılan Streptococcus thermophilus ve Lactobacillus bulgaricus starter kültürlerinin laktik asit fermentasyonu sonucu oluşan fermente bir üründür. Her bir kültürün son ürün kalitesini farklı etkilemesi sebebiyle yoğurt yapımındaki en önemli husus, kullanılacak kültürün seçimidir. Doğal floramızı ve Anadolu'ya özgü damak tadımızı kaybetmemizin nedeni endüstriyel yoğurt üretiminde çoğunlukla yurtdışından ithal edilen starter kültürlerin kullanılmasıdır. Coğrafyamıza özgü floramızı korumak ve bunun endüstriyel çapta kullanımını arttırmak için, geleneksel yöntemle yapılmış yoğurtlardan söz konusu bakterilerin saflaştırılıp, genetik olarak tanımlanması ve teknolojik özelliklerinin belirlenmesi gerekmektedir. Bu bilgiler ışığında, çalışmamızın amaçları, geleneksel yöntemle yapılmış yoğurtlardan önceden izole edilmiş ve genetik olarak tanımlanmış yoğurt kültürlerini hem teknolojik hem de organoleptik özelliklerini incelemek ve Yakın İnfrared (NIR) Spektroskopi yönteminin yoğurt kalitesini belirlemede kullanılabilirliğini belirlemektir.Toplam 5 adet Streptococcus thermophilus ve 4 adet Lactobacillus bulgaricus kültürün kombinasyonlarıyla 20 çeşit yoğurt örneği yapılmıştır. Örnekler 21 gün boyunca 4 °C'da depolanmıştır. Örneklerde kimyasal, fiziksel, mikrobiyolojik ve duyusal analizler önceden belirlenmiş günlerde yapılmıştır. Bu araştırmanın sonucunda, 4 adet Streptococcus thermophilus and 4 adet Lactobacillus bulgaricus yogurt izolatının yoğurt endüstrisinde kullanılabilir teknolojik ve duyusal özelliklere sahip oldukları görülmüştür. Ayrıca bu çalışmada kullanılan NIR spektroskopi yöntemi, kuru madde, yağ, serum ayrılması, pH ve mikrobiyal sayım gibi bazı analizlerin yapılmasına gerek kalmadan başarılı ve güvenilir olarak kullanılabileceğini göstermiştir.

Yogurt, consumed widely around the world, is a fermented milk product as a result of the lactic acid fermentation by addition of starter cultures containing Streptococcus thermophilus and Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus. The most important criteria for yogurt production is the selection of starter cultures since each culture affects the end-product quality differently. Our natural flora and traditional flavor have been continously changing due to the introduction of imported commercial starter cultures. Because of the necessity to preserve our natural starter cultures and to increase the availability of them for industrial use, these cultures must be isolated from artisanal yogurts, genetically characterized and investigated regarding their technological properties. Aims of our study were to determine the technological and organoleptic properties of starter cultures previously isolated and genetically characterized and to assess the feasibility of near-infrared (NIR) spectroscopy for determining the yogurt quality. Total of 20 different yogurt samples were produced using combinations of 5 Streptococcus thermophilus and 4 Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus strains. Yogurt samples were stored at 4 °C for 21 days. Chemical, physical, microbial and organoleptic analyses for samples were conducted at predetermined days. As a conclusion, it was found that 4 Streptococcus thermophilus and 4 Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus yogurt isolates have potential to be used in dairy industry regarding their high technological and organoleptic characteristics. In addition, NIR spectroscopy technique could be used successfully on yogurt samples to predict total solids, fat, pH, syneresis, and microbial counts of yogurts based on the calibration models (Genetic Algoritm).