Prof. Dr. Halil Vural
Hacettepe Üniversitesi Gıda Mühendisliği Bölümü
1.Giriş
Sucuk et ve yağın kıyma halinde çekilmesi, kıymaya baharat ve/veya starter kültür ilave edilmesiyle hazırlanan hamurun doğal veya yapay kılıflara doldurulması, belli sıcaklık ve bağıl nemde fermantasyon ve kurutma işlemine tabi tutulması ile üretilen fermente bir et ürünüdür (1). Sucuk üretiminde en önemli aşamalar; formülasyon, dengeleme ve dinlendirme ile fermantasyon ve kurutma aşamalarıdır.
Formülasyon aşamasında et ve yağın kıyılması veya kuterde parçalanması, nitrat/ nitrit ve diğer katkılar ile baharatın ve/veya starter kültürlerin et-yağ karışımına ilavesi söz konusudur. Elde edilen homojen karışım doğal veya yapay kılıflara doldurulur (2).
Dolumdan sonra sucuklar dengeleme veya dinlendirme fazı dediğimiz bağıl nemin düşük ve sıcaklığın 20-25°C olduğu odalarda bekletilmeli, soğuk sucuk yüzeyindeki kondensasyon önlenmelidir. Bu sayede sucuk yüzeyinden myoglobin ve kürleme maddelerinin suda çözünerek uzaklaştırılması ve yetersiz renk oluşumu önlenir. Ayrıca ortamdaki mikroflora veya starter kültür kullanılmışsa starter kültürler toparlanmaya başlarlar (2,3).
2. Fermantasyon Koşullarının Sucuk Kalitesi Üzerine Etkileri
Fermantasyon, sucuk üretiminde birçok fiziksel, biyokimyasal ve mikrobiyolojik değişmelerin gerçekleştiği en önemli ve en kritik aşamadır. Ülkemizde sucuk fermantasyonunda; doğal ve kontrollü koşullarda fermantasyon olarak iki yol uygulanmaktadır.
Doğal koşullarda fermantasyon, sıcaklık, bağıl nem ve hava hızının kontrol edilmediği, kontrollü koşullarda fermantasyon ise, starter kültür kullanılan veya kullanılmayan, ancak sıcaklık, bağıl nem ve hava hızının kontrol edildiği koşullarda gerçekleştirilen fermantasyona verilen isimdir (2). Doğal koşullarda fermantasyonda genelde sonbahar aylarında sıcaklığın 15-20°C civarında olduğu doğal iklim koşullarında sucuk üretimi gerçekleştirilir. Uzun süre ve istenmeyen etkilerin oluşması nedeniyle doğal koşullar yerine, günümüzde fermantasyon; starter kültür kullanılmadan sıcaklık, bağıl nem ve hava hızının kontrol edilebildiği veya starter kültür kullanılarak kontrollü koşullarda gerçekleştirilmektedir.
2.1. Kontrollü Fermantasyon Koşulları
Fermantasyon sıcaklığı, sucuğun pH'ını, nemini, su aktivitesini, yapısını ve sucuktaki mikroorganizmaların gelişimini direkt etkilemektedir (2). Sıcaklığın 5°C yükseltilmesi fermentasyon hızını yaklaşık iki kat artırmaktadır. Yüksek sıcaklık hızlı asitlik gelişimi ve yapısal oluşum sağlamasına karşın, istenmeyen mikroorganizmaların gelişimi ve istenmeyen tat koku oluşumu görülebilir. Başlangıç fermantasyon sıcaklığı 25°C'ın üzerine çıkmamalı, kademeli olarak azaltılmalıdır (3). Fermantasyon sırasında sıcaklığa bağlı olarak bağıl nem değeri %90 civarında tutulmalı ve sıcaklığın kademeli olarak azaltılmasına bağlı olarak azaltılmalıdır. Hava akım hızı başlangıçta 0,5-1 m/s olmalı ve kademeli olarak düşürülmelidir (2). Farklı fermantasyon sıcaklıkları ve farklı starter kültürlerin sucuk üretiminde kullanımının araştırıldığı çalışmalarda; 3 farklı starter kültür (1. Lactobacillus plantarum 2. L. plantarum + Micrococcus aurantiacus 3. L. plantarum + M. aurantiacus + Debaryomyces hansenii) kullanılarak, 3 değişik sıcaklıkta (12-14°C, 16-18°C, 20-22°C) olgunlaştırılan sucuklar olgunlaşma süresi, kimyasal, fiziksel, mikrobiyolojik ve duyusal özellikleri açısından incelenmiş, üçlü starter kültür kombinasyonunun ve olgunlaştırmanın 20-22°C'da yapılmasının en iyi sonucu verdiği bulunmuştur (4,5,6,7). İşletme düzeyinde 7 farklı ticari starter kültür kullanılarak yapılan bir başka çalışmada, başlangıç fermantasyon sıcaklığı 24°C, bağıl nem %96 ve hava akım hızı 1 m/s olarak alınmış, daha sonra sıcaklık, bağıl nem ve hava akım hızı kademeli olarak düşürülerek sucuklar 10 günlük sürede üretilmiş ve sucuk üretimi 7 farklı kritik noktada incelenmiştir (8, 9). İki farklı fermantasyon sıcaklığının (20-22°C ve 24-26°C) sucukta oluşturduğu değişimlerin incelendiği çalışmada, fermantasyon sıcaklığı yüksek ise hızlı bir nem kaybı, hızlı pH düşüşü ve Micrococci-Staphylococci sayımında hızlı bir artış gözlendiği belirtilmiştir (10).
2.2. Formülasyona Bağlı Faktörler
Sucuk formülasyonunda kullanılan şeker çeşidi ve miktarı, hayvansal yağ, starter kültür ve baharat sucuk fermantasyon ve olgunlaştırılmasını etkileyen faktörlerdendir. Kullanılan starter kültür ve en iyi kullanabildiği şeker türevinin seçilmesi ve hızla laktik asit oluşturması gerekir.
Karakaya ve Göğüş (11), L. plantarum starter kültürü ile glukoz, sakkaroz, laktoz ve nişastayı karbonhidrat kaynağı olarak seçmişler, sucuktaki pH düşüşü ve laktik asit oluşumunu incelemişlerdir. Yapılan bir diğer çalışmada (12), karbonhidrat kaynağı olarak sakkaroz glukoz ve elma suyu konsantresi, starter olarak Pediococcus pentosaceus ve Staphylococcus xylosus karşımı kullanılmış ve sucuklarda ki organik asitler ve bazı kalite kriterleri incelenmiştir.
Sucuk hamurunun yağ oranı, pH düşüşünü ve su aktivitesini etkilemektedir. Başlangıç yağ oranı yüksek ise pH yükselmekte, su aktivitesi düşmektedir (3). Ayrıca sucuk üretiminde kullanılan baharatın mikrobiyal yükünün düşük olması gerekir.
Sucuğun olgunlaştırılması ve kalite kriterlerinin geliştirilmesinde en önemli etken mikrobiyal aktivitedir. Sucukların kalitesi fermantasyon ve kurutma sırasında mikroflorayı oluşturan mikroorganizmaların tür ve sayılarına bağlıdır.
2.3. Fermentasyon Sırasında Meydana Gelen Olaylar
Fermantasyon sırasında, sucuk üretiminde birçok fiziksel, biyokimyasal ve mikrobiyolojik değişmeler gerçekleşmektedir. Nem kaybı ve kuruma başlamakta, su aktivitesi düşmekte, karbonhidratlar, proteinler, lipidler parçalanmaya başlamaktadır. Fermantasyon sırasında görülen en önemli olay; laktik asit oluşumu ve pH'nın hızlı düşüşüdür. Fermantasyonda laktik asit oluşumu ve pH'nın düşüşünü etkileyen faktörler; katılan şekerin tipi ve miktarı, mikroorganizmaların tür ve miktarı, fermantasyon süresince uygulanan sıcaklık, süre ile kılıf çapıdır. Fermantasyonda laktik asit oluşumu ve pH düşmesi sonucu;
- Sucuğun yapısal oluşumu sağlanmakta,
- Renk oluşumu artmakta,
- Tat ve aroma oluşumu gerçekleşmekte,
- Patojen ve istenmeyen mikroorganizmların gelişimi önlenmekte,
- Nitrozamin oluşumunun önlenmektedir (2).
-
3. Sucuk Üretiminde Isıl İşlem Uygulaması
Ülkemizde sucuk olarak piyasaya verilen ürünlerde iki tip ısıl işlem uygulanmaktadır. Birincisi, fermantasyon işleminden sonra farklı sıcaklık ve sürelerde ısıl işlem uygulanması olayıdır. Burada elde edilen ürün; yurtdışında da benzerleri olan yarı-kuru sucuk veya yarı- kurutulmuş sucuk diyebileceğimiz ürünlerdir. İkinci yöntem ise, fermantasyonun hiç uygulanmadığı, ürünün direk ısıl işleme tabi tutulduğu “ısıl işlem görmüş sucuk benzeri ürün” olarak isimlendirilen, ancak piyasada sucuk olarak algılanan ürünlerdir. Burada fermantasyon işlemine tabi tutulan ve daha sonra ısıl işlem gören ürünlerle ilgili bilgi verilecektir.
Sucuk üretiminde ısıl işlem; iyi bir yapı, kalıcı renk ve mikrobiyolojik açıdan istenmeyen mikroorganizmaların inhibe edildiği ve işletme açısından kısa sürede satışa hazır hale getirilmiş ürün yapmak amaçlı olarak uygulanmaktadır (13,14,15).
Ülkemizde ısıl işlem görmüş sucukların ısıl işlem süre ve sıcaklıkları tamamen üreticilerin kişisel uygulamalarına göre değişmekte ve 45-70°C arasında çok farklı seviyede ısıl işlem uygulamalarına rastlanmaktadır (2, 15).
Sucukta ısıl işlem uygulaması sonucu;
· Üretim süresi kısalmakta,
· Renk oluşumu hızlanmakta,
· Kuruma engellenmekte,
- Lipoliz ve proteoliz reaksiyonları durmakta,
- pH düşüşü yeterli olmamakta,
- Mikrobiyal stabilite artmakta,
- TBA değeri yükselmektedir (2)
Sucuklarda ısıl işlem uygulaması ile ilgili ilk çalışmalardan biri Tayar (13,16) tarafından gerçekleştirilmiştir. Geleneksel yolla üretilen sucuklar 4 farklı merkez sıcaklığı (45, 52, 60, 62°C) ve farklı sürelerde (3, 10, 15, 30, 45, 120 dk) ısıl işleme tutulmuş, ısıl işlem sonrası nem ve su aktivitesi değerlerinin azaldığı, buna bağlı olarak yağ, protein, tuz, kül miktarlarının arttığı belirlenmiştir. Sucuklarda merkez sıcaklığının 62°C'a ulaşması ile koliform grubu bakterilerin inhibe olduğu, toplam bakteri sayısında da %99,45'lik azalma gerçekleştiği, nem miktarının %40'ın altına inmesi için geleneksel yolla üretilen sucukların en az 3 gün fermantasyona bırakılması ve ısıl işlem uygulamasından sonra sucukların hemen soğutulması önerilmiştir. 7 farklı ticari starter kültür kullanılarak üretilen sucuklarda toplam 3 günlük fermantasyon süresince 1. 2. ve 3. günlerde bir grup sucuğa ısıl işlem uygulanmış, iç nokta sıcaklığı 72°C'a kadar çıkmıştır. Isıl işlem uygulaması ile laktik asit bakteri sayımında 4 log düzeyinde, mikrokok sayımında 3 log düzeyinde bir azalma olduğu, koliform mikroorganizma ve Escherichia coli'nin tamamen yok edildiği belirlenmiştir. Isıl işlem sonucu nem değerinin düştüğü, protein ve yağ miktarının arttığı, pH'nın da fermantasyon sırasında düşüp ısıl işlemle arttığı bildirilmiştir. Kontrollü koşullarda kısa sürede iyi kalitede sucuk üretiminde starter kültür kullanımı ile birlikte ısıl işlem uygulamasının yararlı olacağı sonucuna varılmıştır (14, 17). Stapylococcus carnosus ve Lactobacillus pentosus starter kültürü kullanılarak ve kullanılmadan geleneksel olarak üretilen sucuklarda üç günlük fermantasyon sonunda merkez nokta sıcaklığı 63°C'da bir saat süre ile ısıl işlem uygulanmıştır. Sucukta starter kültür kullanımı ve ısıl işlem uygulamasının istenmeyen mikroorganizmaların inhibisyonunu sağladığı, duyusal açıdan da beğenilen bir ürün elde edildiği ve bu yöntemin endüstriyel üretimde kullanılabileceği belirtilmiştir (18). Çoşkuner (19) tarafından gerçekleştirilen çalışmada, geleneksel yöntemle ve ısıl işleme (73°C'da 45 dk'lık) tabi tutarak üretilen sucukların kalite özellikleri karşılaştırılmış ve ısıl işlem uygulanan sucukların nem değerinin geleneksel yönteme göre üretilen sucuklara göre daha fazla olduğu, pH değerlerinin 4,63 ve 6,09 olarak saptandığı bildirilmiştir. Pediococcus acidilactici, S.xylosus + P.pentocaceus, S.carnosus + L.pentosus starter kültürleri kullanarak 36 saatlik fermantasyon sonrası merkez nokta sıcaklığı 55°C'a ulaşana kadar ısıl işlem uygulanmış ve P.acidilactici kullanılan sucukların hızlı pH düşüşü, renk gelişimi ve duyusal özellikler açısından olumlu sonuçlar verdiği bildirilmiştir (20). S. carnosus ve L. plantarum starter kültürünün kullanıldığı ve 0, 1, 2, 3, 4, 5 ve 6 gün fermente edilerek üretilen sucuklara 60°C'da 10 dk süreyle ısıl işlem uygulanmış ve fermantasyon süresinin ve ısıl işlemin sucuğun kimyasal, fiziksel, mikrobiyolojik ve duyusal kalitesi üzerine etkisinin incelendiği çalışmada, fermantasyon süresinin ve ısıl işlemin incelenen tüm kalite kriterleri üzerine önemli düzeyde etki ettiği belirlenmiştir (15). P.pentosaceus ve S.xylosus starter kültürünün kullanıldığı 25°C'da 3 gün fermente edilen sucukların bir kısmı ısıl işlem uygulanmadan üretime devam edilmiş, bir kısmına 68°C'da 15 dk süreyle ısıl işlem uygulanmıştır (21).
4. Sonuç
Sucuk et ve yağın kıyma halinde çekilmesi, kıymaya baharat ve/veya starter kültür ilave edilmesiyle hazırlanan hamurun doğal veya yapay kılıflara doldurulması, belli sıcaklık ve bağıl nemde fermantasyon ve kurutma işlemine tabi tutulması ile üretilen fermente bir et ürünüdür. Dolayısıyla fermantasyonun hiç uygulanmadığı, ürünün direk ısıl işleme tabi tutulduğu “ısıl işlem görmüş sucuk benzeri ürün” olarak isimlendirilen, ancak piyasada sucuk olarak algılanan ürünler sucuk olarak isimlendirilmemeli, fermantasyon işleminden sonra farklı sıcaklık ve sürelerde ısıl işlem uygulananlar yarı-kuru sucuk veya yarıkurutulmuş sucuk olarak sınıflandırılmalı, belli sıcaklık ve bağıl nemde fermantasyon ve kurutma işlemine tabi tutulanlar sucuk olarak tanımlanmalıdır. Bu konudaki yasal düzenlemeler bir an önce uygulamaya sokulmalı, kavram kargaşası ortadan kaldırılmalıdır.
*I. Et Ürünleri “Sucuk” Çalıştayı'nda sunulan bildirinin
makale haline getirilmiş formudur.
KAYNAKLAR
(1) Gökalp, H.Y. 1995. Standart, 34, 48-55.
(2) Vural, H. 2009. Et Teknolojisi Ders Notları (basılmamış). H.Ü. Gıda Müh. Böl. Ankara.
(3) Gökalp, H.Y., Kaya, M. Zorba, Ö. 2002. Et Ürünleri İşleme Mühendisliği. Atatürk Üniversitesi Ofset Tesisleri, Erzurum.
(4) Gökalp, H.Y. 1984. Doğa Vet.Hay. 8, 2, 116-128.
(5) Gökalp, H.Y., Ockerman, H.W. 1985. Fleischwirtschaft, 65, 10, 1235- 1240,
(6) Gökalp, H.Y. 1986. Fleischwirtschaft, 66, 4, 573-575.
(7) Gökalp, H.Y. 1986. J. Food Technol., 21,5, 615-625.
(8) Vural, H., Öztan, A. 1992. Gıda, 17,1, 53-60.
(9) Vural, H., Öztan, A. 1992. Gıda, 17,5, 335-340.
(10) Soyer,A., Ertaş, A.H., Üzümcüoğlu,Ü. 2005. Meat Sci, 69, 135-141.
(11) Karakaya,, M., Göğüş, A.K. 1993. Gıda, 18,5, 319-323.
(12) Kurt, E. 2009. Sucukta organik asit kompozisyonuna farklı karbonhidrat kaynaklarının etkisi, Yüksek Lisans tezi, A.Ü. Fen Bilimleri Ens,Ankara.
(13) Tayar, M. 1989. Yerli sucuklarımızın pastörize olarak üretilmeleri üzerine bir araştırma. Doktora tezi. Uludağ Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Bursa.
(14) Filiz, N. 1996. Yüksek ısı uygulaması ile üretilen “Türk Sucuklarında” starter kültür kullanımı. Doktora tezi. Uludağ Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Bursa.Filiz,
(15) Erçoşkun, H. 2006. Isıl işlem uygulanarak üretilen sucukların bazı kalite özelliklerine fermantasyon süresinin etkisi. Doktora tezi. A. Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
(16) Tayar, M. 1994. Gıda, 19,1,17-21.
(17) Filiz, N. 2002. İ. Ü. Vet. Fak. Dergisi, 28,1, 17-29.
(18) Anar, Ş., Soyutemiz, E., Temelli, S., Çetinkaya,
F.2000. U. Ü. Vet. Fak. Dergisi, 19,1-2, 51-57.
(19) Çoşkuner, Ö. 2002. Türk sucuğunda lipid oksidasyonuna ve serbest yağ asitleri oluşumuna ısıl işlemin etkisi. Yüksek lisans tezi. A. Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
(20) Vural, H. 1998. Z.Lebensm. Untersm. Forsch A, 207, 410-412.
(21) Dalmış, Ü. 2007. Sucukta üretim ve depolama sırasında meydana gelen mikrobiyolojik ve biyokimyasal
değişmeler. Doktora