Ultrases işleminin enzim modifiye peyniri üretiminde uygulanması ve üretim optimizasyonu

Gıda endüstrisinde mikroorganizma ve enzim inaktivasyonu amacıyla yaygın şekilde kullanılan ısıl işlemler, kimi olumsuz değişimlere neden olabildikleri için ısıl olmayan alternatif teknolojilere eğilim artmıştır. Bu kapsamda farklı kullanım alanlarına sahip olması ve endüstriyel uygulamalara uygunluğu açısından ultrases teknolojisi özel olarak öne çıkmaktadır. Ultrases uygulamasının yaratmış olduğu kavitasyon sonucu açığa çıkan enerji ve kuvvetlerin, süt bileşenleri üzerine olan çeşitli etkileri süt ve süt ürünlerinde verim artışı ve süt proteinlerinin fonksiyonel özelliklerinde iyileşmeler sağlamaktadır. Ultrasesin, düşük frekans-yüksek enerjili uygulaması kapsamında kontrollü şartlar oluşturulduğu zaman, protein ve enzim üzerinde yaratmış olduğu çeşitli mekanizmalar doğrultusunda, aktivasyon enerjisinin azaldığı bildirilmektedir. Böylelikle ultrases teknolojisi, uygulama koşullarına (güç, frekans, işlem süresi) bağlı olarak açığa çıkan kavitasyon mekanizmasının etkisiyle gıda endüstrisinde, ısıl işlemlere göre pek çok avantaj sağlamış ve kullanım alanı bulmaya başlamıştır. Özellikle uygulanan koşullar çerçevesinde oluşturmuş olduğu serbest radikal düzeyi düşük frekans-yüksek enerjili uygulamalarda minimum seviyededir. Bununla beraber, enzim inaktivasyonunun tersine kimi ultrases uygulamalarında enzim aktivasyonu sağlanabilmiş ve bu açıdan diğer pek çok işlemden ayrı ve özgün bir uygulamaya alan açılmıştır. Bu doğrultuda, ultrases teknolojisinin bu etkisinin enzim modifiye peynirlerinin (EMP) üretiminde etkin bir rol oynayabileceği düşünülmüş ve tez çalışmasında ultrases ön işlemi uygulaması ile daha kısa üretim süresinde benzer kalite özelliklerine sahip EMP üretimi denenmiştir. Çalışmada ultrases gücü, işlem süresi ve proteoliz süresi işlem değişkenleri olarak alınmış ve 30-110 W güç aralığı, 5-30 dk ultrases işlem süresi aralığı ve 2-12 proteoliz süresi aralığı koşullarında üretimler gerçekleştirilmiştir. Üretim sürecinde OUİ, OYİ, SAİ ve titrasyon asitliği yanıtları dikkate alınarak yanıt yüzey yöntemi ile optimizasyon yapılmış ve US gücü 46,28 W, US ön işlem süresi 9,8 dk ve proteoliz süresi 10,49 saat olarak optimum koşullar belirlenmiştir. Aynı zamanda, ek olarak yapılan kimi üretim çalışmaları ile işlem koşullarının etkisi tez kapsamında tartışılmış ve son ürünün karakterizasyonu yapılmıştır. Çalışmalar sonucunda EMP özelliklerinde US süresinin belirli bir etkisi olduğu fakat proteoliz süresinin daha baskın bir etkiye sahip olduğu saptanmıştır. US gücünün ise etkili olmadığı görülmüştür. Sonuç olarak, kontrol EMP örneklerine yakın özelliklerdeki örneklerin ultrases ön işleminin desteğiyle 1,5 saat daha kısa bir sürede elde edilebileceği belirlenmiş ve US işleminin enzim aktivasyonunu hızlandırabileceği tespit edilmiştir