Last updated on January 20, 2025
19. yüzyıl itibari ile mikroorganizmaların varlığının keşfedilmesi ve fermantasyon kimyasının açığa kavuşturulması, fermente ürünleri anlamamızı sağlamıştır.
Gelişen teknoloji ile imkânlar da genişlemiş; spontan üretimi kontrol altına alarak daha sağlıklı ve standart bir fermente ürün üretim yöntemine ulaşma yolculuğu başlamıştır. Starter kültür, bu yolculuğun bir ürünüdür.
Günümüzde fermantasyon tekniği kullanılarak süt ürünleri, et ürünleri, tahıl ürünleri, meyve ve sebze ürünleri, alkollü içecekler ve soya bazlı ürünler gibi fermente gıdalar küresel ölçekte büyük ticari işletmeler tarafından üretilmektedir.
Bu bağlamda, geçen yaklaşık 150 yıllık süreçte Louis Pasteur’ün (1822-1895) çalışmaları, fermente gıda teknolojisinde bir milat olarak değerlendirilmektedir. Süt endüstrisinde çok önemli bir proses olan “pastörizasyon” işlemine de adını veren Pasteur, fermente gıdalardaki bu değişimin “mikroorganizmaların faaliyetleri sonucunda meydana geldiğini” açıklayarak starter kültür ile fermente gıda üretimi tekniğinin temellerini atmıştır.
Bu çalışmalar ışığında 1860’lı yıllarda Storch, Weigman ve Cohn gibi araştırmacılar da ekşi peynir suyu ve yayık altını yeni yapılacak tereyağı ve peynir yapımında kullanmışlar ve daha iyi kalitede ürün elde etmişlerdir.
Pasteur’ün fermantasyon çalışmalarından 10 yıl kadar sonra 1873’te Lister, bir laktik asit bakterisinin ilk saf kültürünü üretmeyi başarmıştır.
1890 yılına gelindiğinde Danimarka’da Chr. Hansen adında süt ürünleri için starter kültür üreten ilk ticari firma kurulmuştur. 1950’li yıllarda ise liyofilizasyon tekniğinin gelişmesi sonucunda starter kültür kullanımının geniş coğrafyalara yayılmasını sağlamıştır.
Starter kültürlerin tanımı ve sınıflandırması
Starter kültür, “fermantasyon sürecini hızlandırarak ve yönlendirerek fermente bir gıda üretmek için hammaddeye eklenecek bir veya birden çok mikroorganizma türünün çok yüksek sayıda hücresini (1012 adet g-1 gibi) ihtiva eden mikrobiyal bir preparasyon” olarak tanımlanabilir.
Fermente gıdaların geleneksel üretimi, hammaddede doğal olarak bulunan mikrofloranın gelişmesi nedeniyle kendiliğinden fermantasyona dayanmaktadır. Dolayısıyla nihai ürünün kalitesi, hammaddenin başlangıçtaki mikrobiyal yüküne ve spektrumuna bağlıdır.
Seçilmiş starter kültürlerin hammaddelere doğrudan eklenmesi, sunulan yiyeceklerin işlenmesinde bir dönüm noktası olmuş ve bu durum fermantasyon süreci üzerinde yüksek derecede kontrol ve son ürünün standardizasyonu ile sonuçlanmıştır.
Uygun fizyolojik ve metabolik özelliklere sahip suşlar, doğal habitatlarından veya başarıyla fermente edilmiş ürünlerden izole edilmişlerdir.
Dünyada süt endüstrisinde kullanılan starter kültür pazarının 1,124 milyar $ seviyelerinde olduğu ve özellikle Asya Pasifik bölgesinin gelişimine bağlı olarak 2027 yılında 1,670 milyar $ seviyesine ulaşacağı tahmin edilmektedir.
Dünya geneline bakıldığında, süt endüstrisinde starter kültür ile üretimin ağırlıklı olarak Avrupa, Kuzey Amerika ve Asya Pasifik’te yapıldığı görülmektedir.
Nispeten gelişmekte olan ve geri kalmış ülkelerde ise endüstri seviyesine paralel olarak starter kültür kullanımı da sınırlı ölçülerde kalmıştır.
Bununla birlikte, özellikle Avrupa’da yerel lezzetlerin devamlılığının sağlanması adına starter kültür kullanılmadan geleneksel yöntemlerle üretilen birçok peynir türü yasalar ile koruma altına alınmıştır.
Starter kültürler, farklı kıstaslara göre farklı sınıflandırmalara tabi olmaktadırlar. Bu sınıflandırma aşağıdaki tabloda verilmiştir. Ticari formlarına göre kültürler sıvı, toz ve dondurulmuş kültürler olmak üzere üçe ayrılmaktadır.
Starter kültürler ilk olarak sıvı formda üretilmişlerdir. Canlılığını 5oC’de yaklaşık 1 hafta kadar koruyabilen sıvı kültürler, dayanımlarının düşük olması, yüksek kontaminasyon riskinin bulunması, karışık kültürlerde suşlar arasındaki oranın hızlı bir şekilde bozulması ve kullanıma hazırlanmasının zahmetli olması nedeniyle günümüzde yerini toz ve dondurulmuş kültürlere bırakmaktadır.
Bununla birlikte, DVS (Direct Vat Set) veya DVI (Direct Vat Inoculation) olarak bilinen yüksek konsantrasyonda üretilen toz ve dondurulmuş kültürlerin direkt kullanım kolaylığı, önemli bir tercih sebebi olmuştur.
Toz kültürler, sıvı kültürlerin püskürtme veya liyofilizasyon tekniği ile kurutulmasıyla elde edilen formlardır. Toz kültürler birim kütle bazında sıvı kültürlere nazaran çok daha yüksek sayıda mikroorganizma hücresi ihtiva etmekte ve 5oC’de 6 aya kadar -20oC’de ise 1 yıla kadar muhafaza edilebilmektedir.
Dondurulmuş kültürler ise sıvı kültürlerin -20 ile -40oC’de veya sıvı azotta -196oC’de dondurulması ile üretilmektedirler ve -45 oC’de 3 aya kadar, -196 oC’de ise 1 yıla kadar muhafaza edilebilmektedirler.
Diğer kıstaslara kısaca değinmek gerekir ise, mezofilik kültürler 20-30oC’de, termofilik kültürler ise 37-45oC’de optimum olarak çalışabilen mikroorganizmaları içeren kültürleri ifade etmektedir.
İçerdikleri mikroorganizma suşlarına göre sınıflandırmada ise bir türün tek bir suşundan oluşan kültürler “tek suşlu kültürler”; aynı türün farklı suşlarını içeren kültürler “çok suşlu kültürler”, birden fazla türün farklı suşlarının kombinasyonlarından oluşan kültürler ise “karışık kültürler” olarak adlandırılmaktadırlar.
Burada, tek suşlu kültürlerin fajlara karşı oldukça duyarlı olduğunu belirtmek gerekmektedir. İçerdikleri bir suş, faj dolayısıyla inaktif hale gelse dahi diğer suşların çalışmaya devam edebilmesinden dolayı çok suşlu ve karışık kültürler faj ataklarına karşı daha dirençlidir.
Tiplerine göre sınıflandırma, mezofilik kültürlerin bir alt sınıflandırmasıdır denilebilir. Buna göre, L tipi Leuconostoc türü bakteri içeren, D tipi Lactococcus diacetylactis suşu içeren, DL tipi Leuconostoc ve Lactococcus diacetylactis suşları içeren, O tipi; aroma üreten suş içermeyen mezofilik starter kültürler olarak ifade edilmektedir.
Kahir ekseriyeti bakteriler oluşturmakla birlikte, maya ve küf gibi mikroorganizmalar da süt endüstrisinde starter kültür olarak kullanılabilmektedir. Örnek vermek gerekir ise; Penicillium roqueforti türü küfler rokfor peyniri üretiminde, Lactobacillus bulgaricus ile Streptococcus thermophilus türü bakteriler yoğurt üretiminde starter kültür olarak kullanılmaktadırlar.
Kefir örneğinde ise Kluyveromyces lactis, Kluyveromyces marxianus, Torula kefir, Saccharomyces cerevisiae türü mayalar ve Lactobacillus brevis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus delbruecki, Streptococcus salivarus, Lactococcus lactis ssp. thermophilus, Lactococcus cremoris ve Leuconostoc mesenteroides türü bakteriler kompleks bir karışım oluşturacak şekilde starter kültür olarak kullanılmaktadır.
Hiç şüphesiz ki; starter kültür olarak kullanılan mikroorganizmalar ürüne ve ürünün karakteristiklerine göre seçilmektedir.
Genel itibari ile bakıldığında, endüstride bir starter kültürden beklenen en önemli özellik laktozdan laktik asit oluşturma yeteneğidir.
Bununla birlikte, üretilecek ürüne özgü aroma ve tekstürü sağlayabilme, asitliğin yükselmesi sonucu üründe istenmeyen mikroorganizmaların inhibisyonunun yanı sıra H2O2, nisin, diasetil ve asetaldehit gibi bileşenleri üretmesi istenen özellikler arasında yer almaktadır.
Aynı zamanda ekzopolisakkarit gibi hem ürünün yapısını geliştirebilen hem de insan sağlığına oldukça faydalı bileşenleri üretmeleri, antibiyotiklere duyarlılıkları gibi çok farklı ve geniş yelpazede özellikler starter kültür seçiminde etkili olmaktadır.
Diğer taraftan, günümüzde bilim insanları probiyotik özellikte starter kültür çalışmalarına odaklanmıştır ve probiyotik ürünler oldukça popüler hale gelmiştir.
Bu yazı da ilginizi çekebilir; Laktik Asit Bakterileri (LAB); Tanım, Sınıflandırma ve Karakteristikler
