Effect of Different Incubation Temperature and Final Incubation pH on Physicochemical and Microbiological Properties of Probiotic Yogurt

Year 2016, Volume: 14 Issue: 4, 341 - 350, 01.12.2016

Emine Mine Çomak Göçer Firuze Ergin Ayşe Aşcı Arslan Ahmet Küçükçetin

Abstract

In this study, probiotic yogurt was manufactured by using yogurt starter culture and probiotic bacteria Lactobacillus acidophilus ATCC 4356 at different incubation temperatures 37, 42 and 45°C and final incubation pH values 4.8, 4.6 and 4.4 . The probiotic yogurt samples were stored at 4°C for 30 days. At the final stage of the storage period, syneresis, hardness and viscosity values of probiotic yogurt samples increased. The highest viscosity and hardness values were determined in probiotic yoghurt samples produced at the incubation temperature of 45°C and the lowest syneresis values were determined in the probiotic yoghurt samples produced at incubation temperature of 37°C.The viability of L. acidophilus in probiotic yogurt samples and viscosity values of probiotic yogurt samples decreased as the final incubation pH was increased. Although the viability of L. acidophilus in probiotic yogurt samples was adversely affected with increasing incubation temperature, L. acidophilus count in probiotic yogurt samples was ≥ 107 cfu/g during all storage period

Keywords

Probiotic yogurt, Incubation temperature, Final incubation pH

Farklı İnkübasyon Sıcaklığı ile İnkübasyon Sonlandırma pH’sının Probiyotik Yoğurdun Fizikokimyasal ve Mikrobiyolojik Özellikleri Üzerine Etkisi

Abstract

Bu çalışmada, yoğurt starter kültürü ve probiyotik bakteri Lactobacillus acidophilus ATCC 4356 kullanılarak farklı inkübasyon sıcaklıkları 37, 42 ve 45°C ile inkübasyon sonlandırma pH’larında 4.8, 4.6 ve 4.4 üretilen probiyotik yoğurtların fizikokimyasal ve mikrobiyolojik özellikleri belirlenmiştir. Üretilen probiyotik yoğurt örnekleri, 4°C’de 30 gün süreyle depolanmıştır. Probiyotik yoğurt örneklerinde depolama süresi sonunda serum ayrılması, viskozite ve sertlik değerlerinde artış meydana geldiği belirlenmiştir. Örneklerdeki en yüksek viskozite ve sertlik değerleri, 45°C inkübasyon sıcaklığında üretilen probiyotik yoğurtlarda; en düşük serum ayrılması değerleri ise 37°C inkübasyon sıcaklığında üretilen probiyotik yoğurtlarda saptanmıştır. İnkübasyon sonlandırma pH’sı yükseldikçe probiyotik yoğurt örneklerinin viskozite değerleri ile probiyotik yoğurt örneklerindeki L. acidophilus’un canlılığı azalmaktadır. İnkübasyon sıcaklığının artması ile L. acidophilus’un canlılığı olumsuz etkilense de, probiyotik yoğurt örneklerindeki L. acidophilus sayısının depolama süresince ≥107 kob/g olduğu tespit edilmiştir

Keywords

Probiyotik yoğurt, İnkübasyon sıcaklığı, İnkübasyon sonlandırma pH’sı

References

• Özcan, T., Erbil, F., Kurdal, E., 1998. Sütün insan beslenmesindeki önemi. İçme Sütü Sempozyumu Bildiri Kitabı. Trakya Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Gıda Mühendisliği Bölümü, Tekirdağ.
• Milci, S., 2008. Çiğ ve Pastörize Sütten Üretilen Beyaz Döneminde Stafilokokal Enterotoksin Miktarının Belirlenmesi. Doktora Tezi, Akdeniz Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Ve Olgunlaşma
• Yetişmeyen, A., Deveci, O., 2000. Üçüncü bin yılın başında Türkiye süt sektörünün durumu ve Avrupa'daki konumu. VI. Süt ve Süt Ürünleri Sempozyumu Tebliğler Kitabı. Süt Mikrobiyolojisi ve Katkı Maddeleri, Tekirdağ.
• Anonim, 2009. Türk Gıda Kodeksi-Fermente Süt Ürünleri Tebliği (Tebliğ No: 2009/25). Başbakanlık Mevzuatı Geliştirme ve Yayın Genel Müdürlüğü, Ankara.
• Anonymous, 2016. Yoghurt's health benefits. http://www.foodnavigator.com/Science- Nutrition/Yoghurt-s-health-benefits. Erişim Tarihi: 24.03.2016
• Küçükçetin, A., Yaygın, H., 2003. Fermente süt ürünlerinin sağlık üzerine etkileri. Akademik Gıda 4: 7-13.
• Shortt, C., 1999. The probiotic century: Historical and current perspectives. Trends in Food Science and Technology 10: 411-417.
• Ghadimi, D., lster-Holst, R.F., de Vrese, M., Winkler, P., Heller, K.J., Schrezenmeir, J., 2008. Effects of probiotic bacteria and their genomic DNA on TH1/TH2-cytokine production by peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) of healthy and allergic subjects. Immunobiology 213: 677-692.
• West, N.P., Horn, P.L., Pyne, D.B., Gebski, V.J., Lahtinen, S.J., Fricker, P.A., Cripps, A.W., 2014. Probiotic supplementation for respiratory and gastrointestinal illness symptoms in healthy physically active individuals. Clinical Nutrition 33: 581-587.
• Kim, H.S., Gilliand, S.E., 1983. Lactobacillus acidophilus as dietary adjunct for milk to aid lactose digestion in humans. Journal of Dairy Science 66: 959-966.
• Tamime, A.Y., Robinson, R.K., 1988. Fermented milks and their future trends. Part II. Technological aspects. Journal of Dairy Research 55: 281-307.
• Driessen, F.M., Boer, R., 1989. Fermented milks with selected intestinal bacteria; A healthy trend in new products. Netherlands Milk and Dairy Journal 43: 367-382.
• Rasic, J.L., Kurmann, I.J., 1983. Bifidobacteria and Their Role. Birkhöuser Verlag, Basel.
• Eden, D.V., 1988. Growth of yoghurt consumption by the American consumer. Cultured Dairy Products Journal 23 (4): 26-37.
• Casarotti, S.N., Penna, A.L.B., 2015. Acidification profile, probiotic in vitro gastrointestinal tolerance and viability in fermented milk with fruit flours. International Dairy Journal 41: 1-6.
• Van de Casteele, S., Vanheuverzwijn, T., Ruyssen, T., van Assche, P., Swings, J., Huys, G., 2006. Evaluation of culture media for selective enumeration of probiotic strains of lactobacilli and bifidobacteria in combination with yoghurt or cheese starters. International Dairy Journal 16 (12): 1470- 1476.
• Erşan, S., 2011. Bacillus indicus HU36’nın Yoğurt Üretiminde Kullanımı ve Kalite Üzerine Etkisi. Yüksek Lisans Tezi. İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 77ss, İstanbul.
• Akalın, A.S., Gönç, S., 1995. Yoğurt benzeri ekşi süt mamullerinden biyoyoğurt, bifiyoğurt ve biyogarde üretim teknolojisi. 3. Milli Süt ve Süt Ürünleri Sempozyumu, 2-3 Haziran 1994. MPM Yayın No:548, 264-312, Ankara.
• Gürsoy, O., Gökçe, R., Gökalp, H.Y., 1999. Yoğurt benzeri fermente süt ürünlerinden asidofilus-bifidus yoğurdunun üretim teknolojisi ve sağlık üzerine etkileri. TMMOB Gıda Mühendisliği Dergisi 3 (6): 19- 24.
• Atamer, M., Sezgin, E., 1987. İnkübasyon sonu asitliğinin yoğurt kalitesi üzerine etkisi. Gıda 12 (4): 213-220.
• Abbasi, H., Mousavi, M.E., Ehsani, M.R., Jomea, Z.E., Vaziri, M., Rahimi, J., Aziznia S., 2009. Influence of starter culture type and incubation temperatures on rheology and microstructure of low fat set yoghurt. International Journal of Dairy Technology 62 (4): 549-555.
• Köksoy, A., Kılıç, M., 2004. Use of hydrocolloids in textural stabilization of a yoghurt drink, ayran. Food Hydrocolloids 18: 593-600.
• Özer, B., 2006. Yoğurt Bilimi ve Teknolojisi. Sidas yayınları, 486ss, Şanlıurfa.
• Emirdağı, H., 2014. Resveratrolün Yoğurtta Tekstürel Nitelikleri Geliştirme Olanakları. Yüksek Lisans Tezi. Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Anonim, 2002. TS 1018 Çiğ İnek Sütü Standardı. Türk Standartları Enstitüsü, 14ss, Ankara.
• Anonim, 1995. TS 8189 Sütte Yağ Tayini-Gerber Metodu (Rutin Metod) Standardı. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
• Kurt, A., Çakmakçı, S., Çağlar, A., 1993. Süt ve Mamulleri Muayene ve Analiz Metotları Rehberi. Atatürk Üniversitesi Yayınları. No: 252, 238ss, Erzurum.
• Anonymous, 1986. Milk determination of nitrogen content (Kjeldahl Method) and calculation of crude protein content. International IDF Standard, 20A, Belgium.
• Anonymous, 1987. Milk, cream and evaporated milk. Determination of total solids content. Reference Method. International IDF Standard, 21B, Belgium.
• Oysun, G., 1991. Süt Ürünlerinde Analiz Yöntemleri. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi, İzmir.
• Anonymous, 1991. Yoghurt-determination of titratable acidity. International IDF Standard, Belgium.
• Shihata, A., Shah, N.P., 2002. Influence of addition of proteolytic strains of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus to commercial ABT starter cultures on texture of yoghurt, exopolysaccharide production and survival of bacteria. International Dairy Journal 12 (9): 765-772.
• Haque, A., Richardson, R.K., Morris, E.R., 2001. Effect of fermentation temperature on the rheology ofset and stirred yogurt. Food Hydrocolloids 15 (4- 6): 593-602.
• Küçükçetin, A., 2008. Effect of heat treatment of skim milk and final fermentation pH on graininess and roughness of stirred yogurt. International Journal of Dairy Technology 61 (4): 385-390.
• Anonymous, 2001. Milk and milk products-general guidance for the preparation of test samples, initial suspensions microbiological examination. International IDF Standard, 122, Belgium. dilutions for
• Tabasco, R., Paarup, T., Janer, C., Peláez, C., Requena, T., 2007. Selective enumeration and identification of mixed cultures of Streptococcus thermophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, L. acidophilus, L. paracasei subsp. paracasei and Bifidobacterium lactis in fermented milk. International Dairy Journal 17 (9): 1107- 1114.
• Phillips, M., Kailasapathy, K. Tran, L., 2006. Viability of commercial probiotic cultures (L. acidophilus, Bifidobacterium sp., L. casei, L. paracasei and L. rhamnosus) in cheddar cheese. International Journal of Food Microbiology 108 (2): 276-280.
• Düzgüneş, O., Kesici, T., Kavuncu, O., Gürbüz, F., 1987. Araştırma ve Deneme Metotları(İstatistik II). Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, Ankara.
• Anonim, 2006., TS 1330 Yoğurt Standardı. Türk Standartları Enstitüsü, 11ss, Ankara.
• Kavaz, A., 2012. Farklı prebiyotik kombinasyonları ile üretilen probiyotik yoğurtların organik asit miktarı, aroma profili ve diğer kalite özelliklerinin tespiti. Doktora Tezi. Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
• Ribeiro, M.C.E., Chaves, K.S., Gebara, C., Infante, F.N.S., Grosso, C.R.F., Gigante, M.L., 2014. Effect of microencapsulation of Lactobacillus acidophilus LA-5 microbiological characteristics of stirred probiotic yoghurt. Food Research International 66: 424-431. sensory and
• da Silva, D.C.G., de Abreu, L.R., Assumpção, G.M.P., 2012. Addition of water-soluble soy extract and probiotic culture, viscosity, water retention capacity and syneresis characteristics of goat milk yogurt. Ciência Rural 42(3): 545-550.
• Rönnegard, E., Dejmek, P., 1993. Development and breakdown of structure in yoghurt studied by oscillatory rheological measurements. Le Lait 73 (4): 371-379.
• Sodini, I., Remeuf, F., Haddad, S., Corrieu, G., 2004. The relative effect of milk base, starter, and process on yogurt texture: A review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 44: 113–137.
• Lee, W.J., Lucey J.A., 2004. Rheological properties, whey separation, and microstructure in set-style yogurt: Effects of heating temperature and incubation temperature. Journal Texture Studies 34: 515-536.
• Lankes, H., Özer, H.B., Robinson, R.K., 1998. The effect of elevated milk solids and incubation temperature on the physical properties of natural yoghurt. Milchwissenschaft 53: 510-513.
• Schellhaass, S.M., Morris, H.A., 1985. Rheological and scanning electron microscopic examination of skim milk gels obtained by fermenting with ropy and non-ropy strains of lactic acid bacteria. Food Structure 4 (2): 279-287.
• Nguyen, H.T.H., Ong, L., Kentish, S.E., Gras, S.L.
• The effect of fermentation temperature on the microstructure, physicochemical and rheological properties of probiotic buffalo yoghurt. Food Bioprocess Technology 7 (9): 2538-2548.
• Peng, Y., Horne, D.S., Lucey, J.A., 2010. Physical properties of acid milk gels prepared at 37°C up to gelation but at different incubation temperatures for the remainder of fermentation. Journal of Dairy Science 93 (5): 1910-1917.
• Cerning, J., 1990. Exocellular polysaccharides produced by lactic acid bacteria. Federation of European Microbiological Societies Microbiology 87: 113-130.
• Feldmane, J., Ciprovica, I., Semjonovs, P., Linde, R., 2014. The Influence of Fermentation Temperature Exopolysaccharides Foodbalt9th Baltic Conference on Food Science and Technology, 266-270. Development of Yoghurt Production.
• Rabha, B., Victor, L., Miguel, A., María, F., Ahmed, B., 2011. Effect of fermentation conditions (culture media exopolysaccharide production by Streptococcus thermophilus BN1. International Conference on Biology, Environment and Chemistry 24: 433-437.
• Shafiee, G., Mortazavian, A.M., Mohammadifar, M.A., Koushki, M.R., Mohammadi, A., Mohammadi, R., 2010. Combined effects of dry matter content, incubation temperature and final pH of fermentation on biochemical and microbiological characteristics of probiotic fermented milk. African Journal of Microbiology Research 4: 1265-1274.
• Mortazavian, A.M., Ehsani, M.R., Mousavi, S.M., Reinheimer, J.A., Emamdjomeh, Z., Sohrabvandi, S., Rezael, K., 2006. Preliminary investigation of the combined effect of heat treatment and incubation temperature on the viability of the probiotic microorganisms International Journal of Dairy Technology 59: 8-11. made yogurt.
• Donkor, O.N., Henriksson, A., Vasiljevic, T., Shah, N.P., 2006. Effect of acidification on the activity of probiotics in yoghurt during cold storage. International Dairy Journal 16: 1181-1189.