Effect of Homogenization of Milk on Physicochemical and Microbiological Properties of Kefir

Year 2017, Volume: 15 Issue: 4, 368 - 376, 24.12.2017

Firuze Ergin , Gülsüm Öz Ümit Özmen Şener Erdal Eray Çavana Ahmet Küçükçetin

https://doi.org/10.24323/akademik-gida.370105

Cited By: 7

Abstract

In this study, the physicochemical and microbiological characteristics
of kefir produced from homogenized milk at four different pressures (15, 15/5,
30 and 30/5 MPa) in single-stage or two-stages were determined. Kefirs were stored at
4°C for 30 days. Dry matter, ash, fat
and protein contents of samples were determined on the first day of storage
while pH, titratable acidity and rheological and microbiological properties of
samples were determined on the 1^st, 15^th and 30^th
days of storage. Moreover, particle sizes were determined in milk homogenized
at different pressures. With an increase in the homogenization pressure and
stage, the D[4,3] (µm) and D[3,2] (µm) values of milk
samples increased while their specific surface area values decreased. At the end of the storage period, pH, viscosity,
thixotropy and consistency coefficient values, lactobacilli, lactococci, total
mesophilic aerobic bacteria and yeast counts decreased in kefir samples. The
highest viscosity, thixotropy and consistency coefficient values were
determined in samples produced at
15 MPa in a single-stage, and the highest counts of lactobacillus, lactococcus
and yeast were in samples produced with non-homogenized milk.

Keywords

Particle size, Homogenization, Kefir

Sütün Homojenizasyonunun Kefirin Fizikokimyasal ve Mikrobiyolojik Özellikleri Üzerine Etkisi

Abstract

Bu çalışmada, tek veya çift kademeli dört farklı
basınçta (15, 15/5, 30 ve 30/5 MPa) homojenize edilen sütlerden üretilen
kefirlerin fizikokimyasal ve mikrobiyolojik özellikleri belirlenmiştir. Kefir
örnekleri 4°C’de 30 gün süreyle depolanmıştır. Kefirlerin kurumadde, kül, yağ
ve protein içerikleri depolamanın 1. gününde; pH, titrasyon asitliği değerleri
ile reolojik ve mikrobiyolojik özellikleri ise depolamanın 1., 15. ve 30.
günlerinde belirlenmiştir. Ayrıca, farklı normlarda homojenize edilen sütlerde
partikül boyutları belirlenmiştir. Homojenizasyon basıncı ile kademe sayısı
arttıkça D[4,3] (µm) ve D[3,2] (µm) değerleri azalmış, spesifik yüzey alanı
değerleri ise artmıştır. Kefir
örneklerinde depolama süresi sonunda pH, viskozite, tiksotropi, kıvam katsayısı
değerleri ile laktobasil, laktokok, toplam mezofilik aerob bakteri ve maya
sayıları azalmıştır. Örneklerdeki en yüksek viskozite, tiksotropi, kıvam
katsayısı değerleri, tek kademede 15 MPa basınçta
homojenize edilen sütten üretilen kefir örneğinde, en yüksek laktobasil, laktokok ve maya sayıları homojenizasyon işlemi uygulanmayan sütten üretilen kefir
örneklerinde saptanmıştır.  

Keywords

Partikül boyutu, Homojenizasyon, Kefir

References

• [1] Ertekin, B., 2008. Yağ İkame Maddelerinin Kullanımının Kefirin Kalite Kriterleri Üzerine Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demiral Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta, 89 s.
• [2] Kim, D.H., Kim, H., Jeong, D., Kang, B., Chon, J.V., Kim, H.S., Song, K.Y., Seo, K.H., 2017. Kefir alleviates obesity and hepatic steatosis in high-fat diet-fed mice by modulation of gut microbiota and mycobiota: targeted and untargeted community analysis with correlation of biomarkers. Journal of Nutritional Biochemistry 44: 35-43.
• [3] Yovanoudi, M., Dimitreli, G., Raphaelides, S.N., Antoniou, K.D. 2013. Flow behavior studies of kefir type systems. Journal of Food Engineering 118: 41-48.
• [4] Bensmira, M., Jiang, B., 2010. Effect of some operating variables on the microstructure and physical properties of a novel kefir formulation. Journal of Food Engineering 108: 579-584.
• [5] Metin, M., 2009. Süt Teknolojisi Sütün Bileşimi ve İşlenmesi. Ege Üniversitesi Basım Evi. 127, 172-176, 552 ss Bornova, İzmir.
• [6] 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.
• [7] Tamuçay Özünlü, B.T., Koçak, C. 2010. Sütte farklı homojenizasyon basınçları uygulamanın ayran kalitesine etkisi. Gıda 35(3): 189-195.
• [8] Anonim, 1994. TS 1018 Çiğ İnek Sütü Standardı. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 14 s.
• [9] Anonim, 1995. TS 8189 Sütte Yağ Tayini-Gerber Metodu (Rutin Metod) Standardı. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 10 s.
• [10] Kurt, A., Çakmakçı, S., Çağlar, A., 1993. Süt ve Mamulleri Muayene ve Analiz Metotları Rehberi. Atatürk Üniversitesi Yayınları No: 252, Erzurum.
• [11] Jensen, S., Rolln, C., Ipsen, R. 2010. Stabilisation of acidified skimmed milk with hm pectin. Food Hydrocolloids 24: 291-299.
• [12] Tratnik, L., Bozanic, R., Herceg, Z., Drgalic, I. 2006. The quality of plain and supplemented kefir from goat’s and cow’s milk. International Journal of Dairy Technology 59: 40-46.
• [13] Köksoy, A., Kılıç, M. 2004. Use of hydrocolloids in textural stabilization of a yoghurt drink, ayran. Food Hydrocolloids 18: 593-600.
• [14] Anonymous, 2001. Milk and milk products-general guidance for the preparation of test samples, initial suspensions and decimal dilutions for microbiological examination. International Dairy Federation Standard, Belgium, 122: 12 p.
• [15] Witthuhn, R.C., Schoeman, T., Cilliers, A., Britz, T.J., 2005. Impact of preservation and different packaging conditions on the microbial community and activity of kefir grains. Food Microbiology 22: 337-344.
• [16] Mainville, I., Montpetit, D., Durand, N., Farnworth, E.R., 2001. Deactivating the bacteria and yeast in kefir using heat treatment, irradiation and high pressure. International Dairy Journal 11: 45-49.
• [17] Iriyogen, A., Arana, I., Castiella, M., Torre, P., Ibaáñez, F.C., 2005. Microbiological, physicochemical and sensory characteristics of kefir during storage. Food Chemistry 90: 613-620.
• [18] Düzgüneş, O., Kesici, T. Kavuncu, O. Gürbüz, F., 1987. Araştırma ve Deneme Metotları (İstatistik metodları-II). Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, Yayın No: 1021, 381 s., Ankara.
• [19] Anonim, 2006. Türk Gıda Kodeksi Çiğ Süt ve Isıl İşlem Görmüş İçme Sütleri Tebliğinde Değişiklik Yapılması Hakkında Tebliğ, No: 2006/38.
• [20] Nguyen, H.T., Ong, L., Kentish S.E., Gras, S.L., 2015. Homogenisation improves the microstructure, syneresis and rheological properties of buffalo yoghurt. International Dairy Journal 46: 78-87.
• [21] Huppertz, T., Fox, P.F., de Kruif, K.G., Kelly, A.L., 2006. High pressure-induced changes in bovine milk proteins: A review. Biochimica et Biophysica Acta 1764: 593-598.
• [22] Yalçın, S., 2016. Homojenizasyon ve Isıl İşlem Uygulamalarının Farklı Oranlarda Yağ İçeren Sütlerden Üretilen Ayranın Fizikokimyasal Ve Duyusal Özellikleri Üzerine Etkisinin Belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi. Akdeniz Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Antalya, 67 s.
• [23] Anonim, 2009. Türk Gıda Kodeksi Fermente Süt Ürünleri Tebliği, No: 2009/25.
• [24] Öner, Z., Karahan, A.G., Çakmakçı, M.L. 2010. Effects of different milk types and starter cultures on kefir. Gıda 35(3): 177-182.
• [25] Songun, E.G., 2016. İnülin Takviyesi ile Üretilmiş İnek-Keçi Sütü Kefirinin Bazı Özelliklerinin Belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Balıkesir, 65 s.
• [26] Patrignani, F., Lucci, L., Lanciotti, R., Vallicelli, M., Maina Mathara, J., Holzapfel, W.H., Guerzoni, M.E., 2007. Effect of high-pressure homogenization, nonfat milk solids, and milkfat on the technological performance of a functional strain for the production of probiotic fermented milks. Journal of Dairy Science 90: 4513-4523.
• [27] Lanciotti, R., Vannini, L., Pittia, P., Guerzoni, M.E., 2004. Suitability of high-dynamic-pressure-treated milk for the production of yoghurt. Food Microbiology 21: 753-760.
• [28] Dimitreli, G., Gregoriou, E.A., Kalantzidis, G., Antaniou, K.D., 2013. Rheological properties of kefir as affected by heat treatment and whey protein addition. Journal of Texture Studies 1-6.
• [29] Bensmira, M., Nsabimana, C., Jiang, B., 2010. Effects of fermentation conditions and homogenization pressure on the rheological properties of Kefir. LWT-Food Science and Technology 43: 1180-1184.
• [30] Magra, T.I., Antoniou, K.D., Psomas, E.I., 2012. Effect of milk fat, kefir grain inoculum and storage time on the flow properties and microbiological characteristics of kefir. Journal of Texture Studies 1-10.
• [31] Kezer, G., 2013. İnek ve Keçi Sütü Karışımından Yapılan Kefirlerin Fizikokimyasal, Mikrobiyal ve Duyusal özellikleri Üzerine Yağ İkame Maddelerinin Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun, 73 s.
• [32] Kök-Taş T., Seydim, A.C., Özer, B., Güzel-Seydim, Z.B., 2013. Effects of different fermentation parameters on quality characteristics of kefir. Journal of Dairy Science 96(2): 780-789.
• [33] Yıldız, F., 2009. Farklı Yağ Oranlarının ve Farklı Starter Kültürlerin Kefirin Nitelikleri Üzerine Etkisi. Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 200 s.
• [34] Serra, M., Trujillo, A. J., Guamis, B., Ferragut, V., 2009. Flavour profiles and survival of starter cultures of yoghurt produced from high-pressure homogenized milk. International Dairy Journal 19: 100-106.