Süt mikrobiyolojisi, geniş bir deryadır ve bir-iki paragrafla anlatılamayacak kadar kapsamlıdır. Sadece laktik asit bakterileri ile ilgili 1000 sayfalık bir kitabın bulunduğunu belirtmek isterim. Ancak, sadece fikir sahibi olunabilmesi açısından kısaca anlatmaya çalışacağım.
Sütü çiğ tüketememizin yegâne sebebi mikroorganizmalardır. Hakeza, sütü soğukta muhafaza etme zorunluluğumuzun sebebi de yine mikroorganizmalardır. Çiğ süt gerek besin maddeleri açısından, gerekse pH, su aktivitesi ve oksijen varlığı gibi ortam özellikleri açısından mikroorganizmaların gelişebilmesi için oldukça elverişli bir ortamdır.
Teorik olarak, sağlıklı hayvandan sağılan sütün steril olduğu, yani hiç mikroorganizma içermediği kabul edilir. Ancak, bu pratikte mümkün değildir. Hayvan sağlıklı olsa dahi, süt henüz memenin içerisindeyken mikroorganizmalar memenin ucundan içeri girerek süte bulaşmaya başlar.
Bu şekilde daha ilk anda sütün bir mililitresinde yaklaşık olarak 300-4000 adet mikroorganizma bulunur. Bununla birlikte, eğer hayvanın memesinde enfeksiyon varsa, enfeksiyondan da çok sayıda mikroorganizma süte geçebilmektedir.
Süt, sağımdan sonra bulunduğu çevreden mikroorganizma akınına uğrar. Sağım ekipmanı, ahır ortamı, sağım işçileri, hava, depolama ve işleme ekipmanları gibi sütün temas ettiği veya bulunduğu her ortam süte mikroorganizma bulaşmasına neden olur.
İşin kötü tarafı, süt mikroorganizmalar için de çok besleyici bir ortamdır ve eğer süt, mikroorganizmaların gelişebileceği optimum sıcaklıktaysa, mikroorganizmalar çok hızlı bir şekilde üreyerek sayıları katlanmaktadır. Ortalama her 20 dakikada bir sayılarının iki katına çıktığı düşünülürse bu durum yaklaşık 5-6 saat sonra sütün kullanılamaz hale gelmesi anlamına gelmektedir.
Bu açıdan bakıldığında, süte bulaşan mikroorganizma sayısı ve sütün depolama koşullarının ne kadar önemli olduğu anlaşılmaktadır. Temiz bir sağım sistemi ile dezenfeksiyon konusunda bilinçli bir üreticinin ürettiği sütte ortalama olarak 1.000-10.000 adet/mL mikroorganizma bulunur ve bu doğaldır. Eğer, ortam ve sağım sistemi temiz değilse ve üretici bilinçli değilse bu değer, kirlilik derecesine bağlı olarak 1.000.000 adet/mL’ye kadar çıkabilir.
Başta bulaşan mikroorganizma sayısı kadar sütün depolanma aşamasında sıcaklığın kontrolü de son derece önemlidir. Sütün 4oC’de muhafazası ile 25oC’de bırakılması arasında müthiş bir fark bulunmaktadır. 4oC’de 1 gün süre ile muhafaza edilen sütte mikroorganizma sayısı çok az bir miktar artış gösterirken, 25oC’de 1 gün tutulan sütte mikroorganizma sayısı yaklaşık olarak 1.200 kat artmaktadır.
Bu da demek olur ki, hayvan sağlıklı olsa ve sağım ve depolamada temizliğe önem verilse dahi eğer süt uygun sıcaklıkta depolanmazsa baştaki temizlik ve dezenfeksiyonun bir anlamı kalmamaktadır. Bu yüzden, sağım ve depolamada temizlik şartlarına uymakla birlikte, süt muhakkak uygun sıcaklıkta depolanmalıdır.
Diğer taraftan, çiğ süt 4oC’de de uzun süre muhafaza edilemez. Çünkü bu sıcaklıkta bu sefer de psikotrof bakteriler (soğukta gelişebilen bakteriler) görece yavaş da olsa gelişebilir ve sütü kullanılamaz hale getirir. Çiğ süt, 4oC’de en fazla 2 gün depolanabilir. Bu yüzden çiğ süt bir an önce işlenmelidir.
Bu girizgâhtan sonra sütte bulunan mikroorganizma türlerinden bahsetmek gerekir. Sütün sağıldığı çiftlik ortamı, sağıldığı hayvan, işçiler, hava ve diğer ortamların çeşitliliği nedeni ile sütün içerisine bilinen mikroorganizma türlerinin hemen hemen tamamı bulaşabilmektedir. Ancak bulaştıktan belli bir süre sonra belli başlı bazı türler ortama hâkim olmaktadır.
Süt içerisinde sütü bozabilen veya insan sağlığına zararlı olan mikroorganizmalar bulunduğu gibi probiyotikler gibi insan sağlığına faydalı mikroorganizmalar da bulunur.
Bakteriler dışında diğer mikroorganizma sınıflarından maya, küf, virüs ve riketsiyalar da çiğ sütte bulunur. Bulaşma yolları bakterilerde olduğu gibi hayvan, sağım işçisi, ahır ortamı ve işleme ekipmanlarıdır.
Bakteriler
Sütte bulunan bakteriler şu şekilde gruplandırılabilir;
1. Laktik asit bakterileri; Sütte bulunan en önemli bakteri grubudur. Bu gruba ait Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus, Enterococcus, Leuconostoc ve Pediococcus cinsi bakteriler sütte yoğun olarak bulunur. Laktozu parçalayarak laktik asit açığa çıkarırlar. Oluşan laktik asit de sütün asitliğini yükseltir ve laktik asit yeterli miktarda biriktiğinde kazeinin pıhtılaşmasına neden olur.
Bu durum sütün içme sütüne işlenmesinde kesinlikle istenmez. Ancak yoğurtta bu durum tam tersidir. Yoğurt üretiminde laktik asit bakterileri starter kültür olarak ilave edilir ve asitliğin yükselerek kazeinin pıhtılaşması sağlanır. (Starter kültürlerle ilgili daha detaylı bilgi için bkz. Starter Kültürler; Tanım, Sınıflandırma ve Tarihsel Gelişimi)
Laktik asit bakterilerinin sütte en yaygın bulunan üyeleri Lactococcus lactis ssp. lactis, Lactococcus lactis ssp. cremoris, Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus plantarum, Leuconostoc mesenteroides, Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium ve Enterococcus durans’tır. (Laktik asit bakterileri ile ilgili daha detaylı bilgi için bkz. Laktik asit bakterileri (LAB); Tanım, Sınıflandırma ve Karakteristikler)
2. Proteolitik bakteriler; Esasında bu grup çok geniştir. Dahası aynı türün bir suşu proteolitik aktivite gösterirken başka bir suşu aynı aktiviteyi gösteremeyebilmektedir.
Doktora tezimde proteolitik aktivite çalışmıştım. Bazı Enterococcus faecalis suşları proteolitik aktiviteye sahipken bazı Enterococcus faecalis suşlarının proteolitik aktiviteye sahip olmadığını görmüştüm.
Genel olarak Pseudomonas, Bacillus, Proteus, Clostridium ve Enterococcus cinsine mensup proteolitik aktiviteye sahip birçok bakteri türü çiğ sütte bulunur. Bununla birlikte Enterococcus cinsine ek olarak laktik asit bakterilerinden diğer bazı suşlar da proteolitik aktiviteye sahip olabilmektedir. Pseudomonas fluorescens, Bacillus cereus ve Clostridium sporogenes türü bakteriler sütte en yaygın bulunan proteolitik aktiviteye sahip bakterilerdir.
Bu bakterilerin sergilediği proteolitik aktivite sonucu parçalanan proteinlerden genellikle acı ve istenmeyen tat ve aromada peptidler oluşur. Bilakis, bazı peynir türlerinde proteolitik aktivite ve bu aktivitenin sonucunda oluşan acı peptitler istenen bir durumdur.
3. Lipolitik bakteriler; Gıda mikrobiyolojisinde şöyle bir yaklaşım mevcuttur; “proteolitik aktiviteye sahip bir bakteri, yüksek ihtimalle lipolitik aktiviteye de sahiptir.” Bu yaklaşım çoğunlukla geçerli olmakla birlikte yukarıda bahsedilen proteolitik aktiviteye sahip cinslere ek olarak Alcaligenes, Serratia, Stapylococcus ve Micrococcus cinsine ait bazı bakteriler ile sütte yoğun olarak bulunan laktik asit bakterilerinden bazı suşlar da lipolitik aktivite sergileyebilmektedir.
Burada şu noktaya değinmekte fayda vardır; lipolitik aktivite sonucu meydana gelen ransit (acı) tattan, sütün yapısında doğal olarak bulunan lipaz enzimi birinci derecede sorumludur. Mikroorganizmaların sergiledikleri lipolitik aktivitenin etkisi daha düşüktür.
4. Propiyonik asit bakterileri; Bu grubu Propionibacterium cinsi bakteriler oluşturur. Sütte bulunan başlıca türleri Propionibacterium freudenreichii, Propionibacterium theonii ve Propionibacterium jensenii’dir.
5. Termofilik bakteriler; Bu gruba dahil bakteri türlerinin gelişimi için optimum sıcaklık 45oC’dir ve 55oC civarında da üreyebilmektedirler. Corynebacterium, Micrococcus, Streptococcus, Bacillus ve Enterococcus cinsine ait birçok tür bu grupta yer alır.
Termofilik bakterilerin bazıları pastörizasyondan sağ kurtulabilmektedir, dolayısıyla pastörize sütlerde de bulunabilmektedir. Streptococcus thermophilus ve Corynebacterium lactium pastörize sütlerde bulunabilen termofilik bakterilerdendir.
6. Termodurik bakteriler; Pastörizasyon sıcaklığında hayatta kalabilen bakteriler bu gruba girmektedir. Dolayısıyla, bu tür bakterilere pastörize sütlerde de rastlanmaktadır. Clostridium, Bacillus, Micrococcus, Streptococcus, Lactobacillus ve Microbacterium cinsine mensup türlerin çoğu termodurik karakterdedir.
7. Psikotrofik bakteriler; Bu gruba dâhil bakteriler 7oC ve altında üreyebilme kabiliyetine sahiptir. Dahası, bu sıcaklıklarda lipolitik ve proteolitik aktivite sergileyerek istenmeyen tat ve koku oluşumuna neden olabilmektedirler. Dolayısıyla, çiğ sütün ve tereyağın soğukta muhafazasında sorunlara neden olabilmektedirler.
Pseudomonas, Achromobacter, Flavobacterium, Alcaligenes, Micrococcus, Lactobacillus, Enterobacter, Serratia ve Arthrobacter cinsinden bazı türler psikotrof karakterdedir. En bilinen ve sık karşılaşılan örnekleri Pseudomonas fluorescens ve Pseudomonas fragi’dir.
8. Renk yapan bakteriler; Bazı bakterilerin üreyerek oluşturdukları koloniler farklı renklere sahiptir. Bu bakteri kolonileri çiğ sütte bulunmakla birlikte daha ziyade peynir ve yoğurt gibi süt ürünlerinde daha belirgindirler (Etkin bir pastörizasyon yapılmadığı takdirde veya bir kontaminasyon söz konusu olduğunda).
Kısaca değinmek gerekirse,
- Pseudomonas syncyanea gri-mavi renk,
- Pseudomonas synxantha ve Flavobacterium cinsine mensup türler sarı renk,
- Serratia marcescens, Brevibacterium erythrogenes ve Micrococcus roseus kırmızı renk,
- Pseudomonas putrefaciens ve Pseudomonas fluorescens sütte kahverengi renk oluşumuna neden olmaktadır.
Bu arada, küfler ile bakterileri birbirine karıştırmamak gerekir. Küf kolonileri de farklı renklerde olabilmektedir. Küf ve bakteri kolonilerini birbirlerinden ayırt edebilmek için, “küf kolonilerinde tüye benzer miseller bulunurken, bakteri kolonilerinde tüye benzeyen misellerin bulunmadığı” hatırlanmalıdır.
9. Gaz oluşturan bakteriler; Bu türe mensup bakteriler, metabolik faaliyetleri sonucunda karbondioksit (CO2) ve hidrojen (H2) gazı üretebilmektedirler. Leuconostoc, Escherichia, Enterobacter, Proteus, Bacillus ve Clostridium cinsine mensup çoğu tür gaz oluşturabilmektedir.
Bu bakterilerin oluşturduğu gazlar, özellikle peynir ambalajlarında şişme sorununa neden olabilmektedir. Etkin bir pastörizasyon ve hijyen kurallarına uyulmasıyla sorun ortadan kalkabilir.
Bu bağlamda hatırlatmakta fayda vardır ki, ambalajı şişmiş herhangi bir süt ürünü kesinlikle satın alınmamalı ve tüketilmemelidir.
Peynir kitlesinin içinde görülen kabarcıklar da ekseriyetle gaz oluşturan mikroorganizmalardan kaynaklanmaktadır. Bu kabarcıkların şekli, büyüklüğü ve yoğunluğu işin uzmanına çok şey anlatır.
10. Koliform grubu bakteriler; Bu bakteri grubu çiğ sütte doğal olarak bulunan, ancak süt ürünlerinde bulunması istenmeyen türleri içerir. Nedeni ise koliform grubu bakterilerin ürünün temiz koşullarda üretildiğinin ve etkin bir pastörizasyon işlemi gerçekleştirildiğinin bir göstergesi olmasıdır.
Yani eğer bir süt mamulünde koliform grubu bakteriye rastlanırsa, bu durum o ürünün temiz koşullarda üretilmediği, üretimden sonra ciddi bir kontaminasyona maruz kaldığı veya etkin bir pastörizasyon uygulanmadığı anlamına gelmektedir.
Bu grubun en bilinen ve sık rastlanan üyeleri Escherichia coli, Enterobacter aerogenes, Klebsiella pneumonia ve Citrobacter freundi’dir. Koliform grubu bakterilerin üremeleri sütte gaz, kötü koku ve istenmeyen tat oluşumuna neden olur.
11. Probiyotik bakteriler; Probiyotik bakteriler insan sağlığına oldukça faydalıdır ve esasen bu gruba “mikroorganizma âleminin mücevherleri” denilebilir. Doğal olarak mücevherler gibi nadir bulunurlar. Bununla birlikte, süt çiğ tüketilemediği ve pastörizasyon, kaynatma veya UHT ısıl işlemleri uygulandığı için içme sütünde bulunma ihtimalleri pek kalmamaktadır.
Ancak, köy tipi yoğurt, ayran, peynir ve tereyağında probiyotik bakteriler yüksek olasılıkla bulunabilmektedirler. Zaten, bugün ticari olarak satılan probiyotik bakteriler de ekseriyetle doğası bozulmamış yerlerde üretilen süt ürünlerinden izole edilmektedir.
Bir bakteri türü için “kesinlikle probiyotiktir” demek pek mümkün değildir. Bakterilerin suş bazında değerlendirilip tek tek tüm probiyotik özelliklerinin incelenmesi gerekir.
Bununla birlikte, probiyotik özelliğe sahip suşlar ekseriyetle Lactobacillus, Bifidobacterium, Streptococcus, Enterococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Bacillus, Bacteriodes ve Propionibacterium cinslerine mensuptur.
Lactobacillus fermetum, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus jonhsonii, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus brevis, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis ve Bifidobacterium longum en bilinen probiyotik türleridir.
Ancak yukarıda da değindiğim gibi, örneğin bir bakterinin Lactobacillus rhamnosus türü olması onun kesinlikle probiyotik olduğu anlamına gelmez, o suşun probiyotik karakteristiklerinin incelenmesi gerekir.
12. Patojen bakteriler; Patojen bakteriler insan sağlığına zarar veren ve hastalıklara neden olan bakteri grubudur. Çok kapsamlı bir konudur ve bu konunun anlatılması maksadı aşacağı için sadece cins ve türlere değinmek isterim.
Salmonella enteritidis, Salmonella newport, Salmonella typhimurium, Salmonella typhi, Salmonella paratyphi, Brucella suis, Brucella abortus, Brucella melitensis, Shigella dysenteriae, Vibrio cholera, Escherichia coli, Campylobacter jejuni, Enterococcus faecalis, Streptococcus viridians, Streptococcus pyogenes, Streptococcus agalactia, Yersinia enterocolitica, Listeria monocytogenes, Corynebacterium diphtheria, Mycobacterium tuberculosis, Clostridium perfingens, Clostridium botulinum, Bacillus cereus ve Staphylococcus aureus çiğ sütte bulunabilen başlıca patojen bakterilerdir.
Pastörizasyon, UHT veya evlerde yaptığımız gibi kaynatma işlemi ile sütte bulunan bu patojenlerin tamamının imha edilmesi amaçlanır.
Genel olarak bu mikroorganizmaların insanlarda hastalığa sebep olabilmeleri için belli bir sayıya ulaşmaları gerekir. Örneğin, çiğ süte etkin bir pastörizasyon yapılmadığını veya pastörizasyon yapıldıktan sonra süte bir bulaşma olduğunu düşünelim.
Bu durumda, Staphylococcus aureus’un 106-107 adet/mL, Shigella dysenteriae’in 101-102 adet/mL, Salmonella typhi’nin 105 adet/mL, Salmonella paratyphi’nin 103-104 adet/mL, Escherichia coli’nin 108 adet/mL seviyelerine ulaşması gerekir ki hastalık yapabilsin. (106; 1 Milyon. 106 -107 adet/mL ifadesi, sütün 1 mililitresinde 1 milyon ila 10 milyon arasında bakteri bulunması demektir)
Küfler
Küfler, çiğ sütte bulunan diğer mikroorganizma sınıfıdır. Bulaşma yolları diğer mikroorganizma türleri ile aynıdır. Buna ek olarak küf sporlarının havada asılı olarak bulunabilmesi küflerin havadan çok kolay şekilde bulaşmalarına neden olmaktadır.
Penicillium, Oospora, Aspergillus, Geotrichium, Mucor, Rhizopus, Cladosporium cinsine mensup küf türleri çiğ sütte yaygın olarak bulunabilmektedir. Uygulanan ısıl işlemle imha olurlar. Ancak, bazı küf türleri toksin üretir ve bu toksinler ısıl işlemden pek etkilenmez. Yani ısıl işlemle küf hücresi imha olsa dahi, üretmiş olduğu toksin hala etkilidir.
Bazı küf türleri adlarını da verdikleri “küflü peynir” üretimi için son derece önemlidir. Bu türlerin başında Penicillium roqueforti, Penicillium camemberti, Penicillium caseicolum, Oospora lactis türleri gelmektedir. Bu türlerin bir diğer önemli özellikleri de antibiyotik üretme kabiliyeti gösterebilmeleridir. Bu açıdan sağlığa oldukça faydalıdırlar.
Ancak, daha önce de değinildiği gibi, örneğin “bir Penicillium roqueforti suşu muhakkak antibiyotik üretir” denilemez. Tam tersi, toksin de üretiyor olabilir. Dolayısıyla türe ait suşların tek tek incelenip özelliklerinin ortaya çıkarılması gerekir.
Mayalar
Mayalar, çiğ sütte kaçınılmaz olarak bulunan ve bir iki istisna dışında çoğunlukla sütü bozan ve tüketilemez hale getiren mikroorganizma sınıfıdır. İstisnalar kımız, kefir ile Camambert ve Brie gibi bazı peynir çeşitlerinde starter kültür olarak kullanılan türlerdir.
Genel olarak Torulopsis, Kluyveromyces ve Saccharomyces cinsi mayalar çiğ sütte yaygın olarak bulunur. Süte pastörizasyon, UHT veya kaynatma işlemi uygulandığında mayalar da imha olmaktadır.
Bilindiği üzere birçok maya türü B grubu vitaminleri (B12 vitamini hariç) sentezleme kabiliyetine sahiptir. Dolayısıyla starter kültür olarak içerisinde maya kullanılan süt ürünleri B grubu vitaminler açısından daha zengin hale gelmektedir.
Dilimizde, maya terimi üzerinde bir karmaşa mevcuttur. Maya, bir mikroorganizma sınıfının adıdır. Aynı zamanda mayalamakta kullandığımız her şey için de maya terimini kullanıyoruz. Yoğurt mayası, bakterilerden oluşur. Peynir mayası ise, enzimdir. Kefir mayasının içinde “maya” sınıfından mikroorganizmalar da bulunur. Dolayısıyla, mikroorganizma sınıfı olan maya ile mayalamakta kullandıklarımızı karıştırmamak gerekir.
Diğer taraftan bazı türler etil alkol fermantasyonu yapabilmektedir, dolayısıyla zamanla üründe alkol birikimi meydana gelmektedir. Kefir ve kımızda bu duruma rastlanır.
Virüsler
Virüsler açısından bakıldığında, esasen etkin bir ısıl işlem (pastörizasyon, UHT veya evlerde kaynatma) uygulandığında virüs kaynaklı bir sağlık problemi ile karşılaşılmamaktadır. Sütte bulunabilen en önemli virüsler Aphta epizootica (Şap etmeni), Hepatit A (bulaşıcı sarılık etmeni) ve bakteriyofajlardır.
Bakteriyofajların insan sağlığı üzerine herhangi bir olumsuz etkileri bulunmamaktadır, ancak adlarından da anlaşılacağı üzere bakterileri imha ederler ve bu durum yoğurt, ayran ve peynir gibi üretiminde starter kültür kullanılan süt ürünleri için oldukça büyük bir sorun teşkil eder.
Bakteriyofajlar 70-75oC’de 30 saniyelik bir ısıl işlemle imha edilebilmektedir. Ancak eğer bir işletmenin bakteriyofaj problemi varsa ciddi bir dezenfeksiyon işlemine gitmesi gerekir. Starter kültür rotasyonu ise en sık uygulanan prosedürdür.
Riketsiyalar
Riketsiya sınıfından Coxiella burnetti (Q humması etkeni), teknoloji açısından önemlidir. Nitekim sütte bulunan ısıya karşı en dayanıklı patojen mikroorganizma Coxiella burnetti’dir. Dolayısıyla, bütün ısıl işlemler bu mikroorganizma hedef alınarak uygulanır.
Çünkü ısıya karşı en dayanıklı mikroorganizma olduğu için bu mikroorganizma imha edilirse diğer tüm patojenler de imha edilmiş olur. Böylelikle sütten kaynaklı hastalık riski ortadan kalkmış olur. (Şarbon hastalığı müstesna; şarbon etmeni Bacillus anthracis türü bakterilerin hücreleri pastörizasyon sıcaklığında imha edilir, fakat sporlarının imha edilmesi için yaklaşık 15 dakika sütü kaynatmak gerekir. Şarbon (antraks) ciddi bir hastalıktır ve insanlara bulaşma kaynağı sütten ziyade hasta hayvan etinin tüketilmesidir)
Bu yazıyı da okumak isteyebilirsiniz; Açık süt mü, Pastörize Süt mü, Yoksa UHT Süt mü?
Be First to Comment