The Effects of Using Exopolysaccharides Obtained from Whey as Stabilizers on Some Physical, Sensorial and Microbiological Properties of Ice Cream

Year 2024, , 257 - 270, 01.03.2024

İbrahim Altun

https://doi.org/10.21597/jist.1347920

Abstract

In this study, the effects of using exopolysaccharides (EPS) derived from whey as stabilizers in ice cream production on various characteristics of ice cream were investigated. Exopolysaccharides (EPS) were produced from whey using two different yogurt culture combinations. According to the obtained results, the firmness values of ice creams produced solely with EPS2 or in combination with EPS2 + Xs were significantly lower than the values of other ice creams (P<0.01). Additionally, EPS1 ice cream was found to be darker and greener in color compared to other ice creams (P<0.01). According to sensory evaluations, the ice cream sample produced solely with EPS1 was found to be statistically significantly lower in color compared to other samples (5.96 points, depending on the criteria examined, P>0.05-P<0.01). The total aerobic mesophilic bacteria content and yeast-mold content in the ice cream samples were found to be quite low. The highest bacterial counts were determined to be 3.23 log cfu/g and 1.12 log cfu/g for yeast-mold. Sample variation does not have a significant effect on these microbial contents (P>0.05). However, it has been observed that as the storage period increases, the total aerobic mesophilic bacteria count in the samples decreases.

Keywords

Ice cream, Exopolysaccharide, Whey, Stabilizer

Project Number

YYÜ-BAP-2010-FBE-D031

Peynir Altı Suyunda Üretilen Ekzopolisakkaritlerin Stabilizatör Olarak Kullanımının Dondurmanın Bazı Fiziksel, Duyusal ve Mikrobiyolojik Özelliklerine Etkileri

Abstract

Yapılan çalışmada, peynir altı suyundan elde edilen ekzopolisakkaritlerin (EPS), dondurma üretiminde stabilizatör olarak kullanılmasının dondurmanın çeşitli özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. İki değişik yoğurt kültürü kombinasyonu kullanılarak peynir altı suyundan EPS üretilmiştir. Sonuçlar incelendiğinde, sadece EPS2 veya EPS2 + Xs karışımı ile üretilen dondurmaların bünye sıkılık değerleri diğer dondurmaların değerlerinden önemli ölçüde düşük çıkmıştır (P<0.01). Ayrıca, EPS1 dondurması diğer dondurmaların renk değerlerine göre daha koyu ve yeşilimsi olarak saptanmıştır (P<0.01). Duyusal değerlendirmelere göre, sadece EPS1’den elde edilen dondurmaların renk bakımından diğer dondurmalardan istatistiksel olarak önemli derecede daha düşük olduğu tespit edilmiştir (5.96 puan, incelenen kritere bağlı olarak P<0.01- P>0.05). Elde edilen dondurmalarda toplam aerobik mezofilik bakteri sayıları ve maya-küf miktarı çok düşük çıkmıştır. En yüksek bakteri sayısı 3.23 log kob/g, en yüksek maya-küf sayısı ise 1.12 log kob/g olarak saptanmıştır. Örnek farklılığı, bu mikrobiyel içerikleri üzerinde anlamlı bir etkiye sahip değildir (P>0.05). Ancak, dondurmaların toplam aerobik mezofilik bakteri sayıları depolama süresinin artışına bağlı olarak azalma göstermiştir.

Keywords

Dondurma, Ekzopolisakkarit, Peynir Altı Suyu, Stabilizatör

Supporting Institution

Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Başkanlığı

Project Number

YYÜ-BAP-2010-FBE-D031

References

• Adam, F. M. (2017). Characterization of the Commercial İce-cream Stabilizer E466 Sodium Carboxymethyl Cellulose. (yüksek lisans tezi). Sudan, Afrika: Sudan University of Science and Technology.
• Akalın, A, S., Karagözlü, C. ve Ünal, G. (2008). Rheological properties of reduced-fat and low-fat ice cream containing whey protein isolate and inulin. European Food Research and Technology, 227: 889–895.
• Akesowan, A. (2009). Influence of soy protein ısolate on physical and sensory properties of ıce cream. Thai Journal of Agricultural Science, 42: 1-6.
• Aliyev, C. (2006). Kefir ve Yaban Mersininin Dondurmanın Fizikokimyasal, Duyusal ve Mikrobiyolojik Özelliklerine Etkisinin Belirlenmesi. (yüksek lisans tezi). Erişim adresi: https://acikbilim.yok.gov.tr/handle/20.500.12812/239208.
• Altun, İ. (2018). Exopolysaccharides in milk and dairy products as a functional component. Journal of the Institute of Natural & Applied Sciences, 23 (1): 115 – 122.
• Altun, İ., ve Tunçtürk, Y. (2020). Peynir altı suyunda üretilen ekzopolisakkaritlerin stabilizatör olarak kullanımının dondurmanın bazı kimyasal ve fiziksel özelliklerine etkileri. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 30 (1) : 166-180.
• Amatayakul, T., Halmas, A. L., Sherkat, F. ve Shah, N. P. (2005). Physical characteristics of yoghurts made using exopolysaccharide - producing starter cultures and varying casein to whey protein rations. International Dairy Journal, 1: 1-11.
• Anonim. (2001). Türk Gıda Kodeksi, Mikrobiyolojik Kriterler Tebliği. https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2011/12/20111229M3-6.htm (Erişim tarihi: 13 Şubat 2024).
• Anonim. (2009). Recristalysation. http://www.foodsci.uoguelph.ca/dairyedu /recristal.html-(Erişim: 06.03.2009).
• Antepüzümü, A. (2005). Bal ve Glikoz Şurubu Kullanımının Kahramanmaraş Tipi Dondurmaların Kalitesi Üzerine Etkileri (yüksek lisans tezi). Erişim adresi: https://acikbilim.yok.gov.tr/handle/20.500.12812/239208.
• Arslanoğlu, İ. (2022). Dondurma Yapımında Yulaf Ezmesinin Kullanımı Dondurma Reçetelerinin Oluşturulması ve Tanımlayıcı Profil Testinin Yapılması (Yüksek Lisans Tezi). Erişim adresi: https://acikbilim.yok.gov.tr/handle/20.500.12812/239208.
• Badem, A. (2006). Keçiboynuzu Pekmezli Dondurma Üretiminde Kullanılan Karragenan, Ksantan ve Keçiboynuzu Zamklarının Dondurmaların kaliteleri Üzerine Etkisi ( yüksek lisans tezi). Erişim adresi: https://acikbilim.yok.gov.tr/handle/20.500.12812/239208.
• Biasutti, M., Venir, E., Marino, M., Maifreni, M. & Innocente, N. (2013). Effects of high pressure homogenisation of ice cream mix on the physical and structural properties of ice cream. International Dairy Journal, 32(1): 40-45.
• Bodyfelt, M.S., Tobıas, J. & Trout, G.M. (1988). The Sensory Evaluation of Dairy Products. van nostrad reinhold. 115 Avenue NY.
• Çelik, Ş., Cankurt., H. ve Doğan, C. (2010). Safran ilavesinin sade dondurmanın bazı özelliklerine etkisi. Gıda, 35: 33-39.
• Çeliker, M. B. (2008). Alıç Meyvesinin Pekmeze İşlenerek Dondurma Üretimine İlavesiyle Dondurmanın Kalite Kriterleri Üzerine Etkilerinin Araştırılması (yüksek lisans). Erişim adresi: https://acikbilim.yok.gov.tr/handle/20.500.12812/239208.
• De Vuyst, L., Zamfir, M., Mozzı, F., Adriany, T., Marshall, V., Degeest, B. & Vaningelgem, F. (2003). Exopolysaccharide- producing Streptococcus thermophilus strains as starter cultures in the production of fermented milks. International Dairy Journal, 1: 1-11.
• Dertli, E., Toker,O.S., Durak,M.Y., Yilmaz,M.T., Tatlısu, N.B., Sagdic, O. & Cankurt, H. (2016). Development of a fermented ice-cream as influenced by in situ exopolysaccharide production: Rheological, molecular, microstructural and sensory characterization. Carbohydrate Polymers, 136: 427-440.
• Dervişoğlu, M., Yazici, F. & Aydemir, O. (2005). The effect of soy protein concentrate addition on the physical, chemical, and sensory properties of strawberry flavored ice cream. European Food Research and Technology, 221: 466–470.
• Durak, M. (2006). Yoğurt Dondurmasının Fizikokimyasal, Duyusal ve Mikrobiyolojik Özelliklerine Yaban Mersininin Etkisi (yüksek lisans tezi). Erişim adresi: https://acikbilim.yok.gov.tr/handle/20.500.12812/239208.
• Goff, H.D. & Hartel, R.W. (2013). Ice cream. Springer US. New York Heidelberg Dordrecht, London. 462 pp.
• Gundewadi, G., Sarkar, DJ. Rudra, SG. & Singh, D. (2018). Preparation of basil oil nanoemulsion using Sapindus mukorossi pericarp extract: Physico-chemical properties and antifungal activity against food spoilage pathogens. Industrial Crops & Products, 125: 95-104.
• Hagen, M. ve Narvhus, A. (1999). Production of ice cream containing probiotic bacteria. Milchwissenschaft, 54: 265-268.
• Halkman, A.K. (2005). Gıda Mikrobiyolojisi Uygulamaları. Ankara: Başak Matbaacılık.
• Hassan, A. N., Corredig, M. & Frank, J. F. (2001). Viscoelastic properties of yogurt made withropy and non-ropy exopolysaccharides producing cultures. Milchwissenschaft, 56: 661-720.
• Hekmat, S. & McMahon D.J. (1992). Survivial of Lactobacıllus acidophilus and Bifidobacterium bifidum in ice cream for use as a probiotic food. Journal of Dairy Science, 75:1415- 1422.
• Karademir-Şanlı, E. (2006). Pastörizasyon Sıcaklıklarının ve Ekzopolisakkarit Üreten Kültür Kullanımının Az Yağlı Kaşar Peynirinin Bazı Niteliklerine Etkileri (Doktora tezi). Erişim adresi: https://acikbilim.yok.gov.tr/handle/20.500.12812/239208.
• Keçeli, T. (1995). Farklı Stabilizer Maddelerin İnek ve Keçi Sütlerinden Yapılan Dondurmaların Bazı Niteliklerine Etkileri Üzerinde Karşılaştırmalı Bir Araştırma (yüksek lisans tezi). Erişim adresi: https://acikbilim.yok.gov.tr/handle/20.500.12812/239208.
• Kelvin-Goh, KT., Nair, R.S. & Matia-Merino, L. (2008). Exploiting the functionality of lactic acid bacteria in ice cream. Food Biophysics, 3: 295–304.
• Metin, M. (2005). Süt Teknolojisi Kitabı. Bornova-İzmir: Ege Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yay. No: 33.
• Milci, S. ve Yaygın, H. (2003). Üretimden tüketime dondurmada kritik kontrol noktalarında tehlike analizi uygulamaları. Süt Endüstrisinde Yeni Eğilimler Sempozyumu.,Bornova-İzmir-Türkiye. 121-126.
• Muse, M.R. & Hartel, R.W. (2004). Ice cream structural elements that affect melting rate and hardness. Journal of Dairy Science, 87: 1-10.
• Or, F. (2009). Kahramanmaraş’ta Üretilen Maraş Usulü Dondurmaların Mikrobiyolojik Kalitelerinin Değerlendirilmesi Üzerine Bir Araştırma. (yüksek lisans tezi). Erişim adresi: https://acikbilim.yok.gov.tr/handle/20.500.12812/239208.
• Pentince, J.H. (1992). Dairy Rheology- A Concise Guide. Flor New york: VCH Publishers.
• Pradhan, A. ve Bhattacharyya, A. (2017). Quest for an eco-friendly alternative surfactant: Surface and foam characteristics of natural surfactants. Journal of Cleaner Production, 150, 127-134.
• Roland A.M., Phillips, L.G. & Boor, K.J. (1999). Effects of fat replacers on the sensory properties, color, melting, and hardnes of ice cream. Journal of Dairy Science, 82: 2094-2100.
• Soukoulis, C., Lyroni, E. & Tzia, C. (2010). Sensory profiling and hedonic judgement of probiotic ice cream as a function of hydrocolloids, yogurt and milk fat content. LWT - Food Science and Technology, 43: 1351-1358.
• Şimşek, O. (1997). Dondurmanın besleyici değeri. Pasta-Ekmek--Dondurma Dergisi, Ocak-Şubat, 30-31.
• Toklu, G.Ş. ve Yaygın, H. (2000). Antalya piyasasında satılan dondurmaların hijyenik kalitesi. VI. Süt ve Süt Ürünleri Sempozyumu Tebliğler Kitabı, Tekirdağ. 532-539.
• Tokuç, K., Demirci, M., Bilgin, B. ve Arıcı, M. (2008). Bebek orijinli lactobacıllus ssp kullanılarak probiotik dondurma üretimi ve depolama süresince probiotik bakteri canlılığı ile diğer bazı özelliklerin belirlenmesi. Türkiye 10. Gıda Kongresi. 21-23 Mayıs, Erzurum. 101-104.
• Tunçtürk, Y. (2009). Influence of starter culture strains, pH adjustment and incubation temperature on exopolysaccharide production and viscosity in whey. African Journal of Biotechnology, 8: 4222-4228.
• Tunçtürk, Y., Ocak, E. ve Zorba, Ö. (2010). Farklı homojenizasyon basınç değerlerinin Kaşar peynirinin kimyasal, biyokimyasal, mikrobiyolojik ve duyusal özelliklerine etkisi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 20(2): 88- 99.
• Turgut, T. (2006). Bazı Probiyotik Bakterilerin Dondurma Üretiminde Kullanım İmkânları. (Doktora tezi). Erişim adresi: https://acikbilim.yok.gov.tr/handle/20.500.12812/239208.
• Yaşar, K. ve Şahan, N. (2008). Kahramanmaraş-Tipi dondurmaların fiziksel ve duyusal özellikleri üzerine bal ve pekmez kullanımının etkileri. Türkiye 10. Gıda Kongresi. 21-23 Mayıs 2008, Erzurum. 795-799.
• Yeşilsu, A. F. (2006). Dondurmanın fiziksel, kimyasal ve duyusal özellikleri üzerine bazı pekmez çeşitlerinin etkisi (yüksek lisans tezi, basılmamış). OMÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun.
• Zhang, J., Zhao, W., Guo, X., Guo, T., Zheng, Y., Wang, Y., Hao, Y. & Yang, Z. (2017). Survival and effect of exopolysaccharide-producing Lactobacillus plantarum YW11 on the physicochemical properties of ice cream. Food Technology. 67: 191-200.