Mikroorganizma ve/veya enzim aktivitesi ile gerçekleşen önemli bir gıda muhafaza tekniği olarak mayalanma (fermantasyon), aslında atalarımız tarafından sucuk gibi besinlerin îmâlinde asırlardan beri uygulanan bir tekniktir. Gıdalara birtakım hususiyetleri kazandırma maksadıyla uygulanan mayalanma, soğuk muhafaza teknolojisinin bulunmadığı zamanlarda, gerek gıdaların daha uzun süre muhafaza edilmesi, gerekse gıdalara alışılmışın dışında tat ve aroma kazandırmak için yapılmıştır. Mikroorganizmaların bu faaliyetlerdeki rolü ancak 19. yüzyılda anlaşılmış; günümüzde ise, mayalanma teknolojisi mühim bir araştırma sahası hâline gelmiştir.
Yoğurt, peynir, sucuk, turşu gibi gıdaların üretiminde mayalanma sürecini başlatmak için kullanılan mikroorganizmalara 'tetikleyici kültür' adı verilir. Günümüzde bu mikroorganizmalar çeşitlendirilerek, mayalanmış gıdanın saklanma ve sağlıklı tüketim şartları iyileştirilmektedir. Bu maksatla tetikleyici kültürlerden bakteriyosin ve/veya diğer farklı antimikrobiyallerin (diasetil, asetoin, hidrojen peroksit) üretimi teşvik edilerek gıda, hastalık yapıcı ve bozucu mikroorganizmalara karşı korunmaktadır. Bakteriyosinler insan sağlığı üzerinde menfî tesiri olmayan fakat çok sayıda patojen bakteri türünün ölümüne yol açan antimikrobiyal peptidler olup, özellikle hastalık yapıcı Gram (+) bakterilerin hücre zarına yapışır ve zar üzerinde 'por' olarak adlandırılan delikler açar. Böylece, bakteri hücresinin hayatiyetini devam ettirmesi için elzem olan hücre zarındaki seçici geçirgenlik özelliği bozulur ve zararlı bakteri hücresi ölür. Protein tabiatındaki bu moleküller mayalanmış gıda olarak vücuda alındığında, midede ve ince bağırsaktaki enzimler tarafından kolaylıkla parçalanabildiğinden, insan için zarar teşkil etmez. Ayrıca sağlığı ve hayatı destekleyici (probiyotik) ve besleyici (nutrasötik) bileşiklerin de üretilmesi için mikroorganizmalar çeşitlendirilmektedir. Bütün bunlar mayalanmış gıdanın tat, aroma ve lezzetinde iyileştirme sağlama, ürünü tüketici için cazip hâle getirme ve antioksidan bileşiklerle ürünün raf ömrünü uzatma gibi maksatlara yöneliktir. Günümüzde bu iyileştirmelerle mayalanmış gıdaların tüketici sağlığı üzerindeki faydalı tesirleri artırılmıştır.
Antimikrobiyal özellikleri
Tetikleyici kültürler arasında önemli bir yere sahip lâktik asit bakterileri ortama salgıladıkları asitlerle (lâktik asit, asetik asit vs.) gıdanın asitliğini artırır. Böylece ürün içerisinde bulunan çok sayıda hastalık yapıcı ve ürünü bozan mikroorganizmanın ölmesi sağlanır. Ayrıca sucuk gibi mayalanmış kuru gıdaların kuruması kolaylaşır ve yoğurt-süt ürünlerinde pıhtının oluşmasına vesile olur. Organik asitler ayrıca sahip oldukları tat sebebiyle turşu ve yoğurt tadının meydana gelmesinde de önemli rol oynar.
Yapılan bir araştırmada, kuru mayalanmış İspanyol sosisinden izole edilen Enterococcus faecium P13 bakterisinin, çok sayıda hastalık yapıcı bakteriyi ve gıdalarda bozulmaya yol açan mikroorganizmaları (Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens ve Clostridum botulinum) engellediği bildirilmiştir.
Tetikleyici kültürde üreyen, çeşitli antimikrobiyal bileşikler (diasetil, asetoin, hidrojen peroksit ve reuterin gibi), mikrobiyolojik bozulmalara ve hastalık yapıcı faktörlere karşı ilâve engellerin oluşmasına da katkıda bulunur. Bundan dolayı, mayalanmış gıdaları mikrobiyolojik bozulmalara karşı korumak için, ayrıca koruyucu antimikrobiyal kimyevî madde kullanmaya lüzum kalmaz.
Probiyotik özellikleri
Probiyotik kavramı 'hayat için' mânâsına gelir, genellikle insan ve hayvan sağlığına faydalı olan bakterileri tanımlamada kullanılır. Bu bakteriler özellikle probiyotik yoğurt üretiminde kullanılmaktadır. Probiyotik kültürler; insanda bağırsak sendromlarının (ishal, kabızlık gibi) ve kanserinin, midede ülsere sebep olduğu iddia edilen bakterinin (Helicobacter pylori) ve kalb-damar hastalıklarının önlenmesinde tesirli olabilmektedir.
Probiyotik mikroorganizmalar vücuda alındıktan sonra, kalın bağırsağa ulaşana kadar geçen süreçte mide asidine, protein sindirici enzimlere ve safra tuzuna direnç gösterir. Bağırsak epiteline iyi tutunup koloni oluşturur. Kalın bağırsağa ulaşmasıyla insan sağlığını destekleyici moleküller üretilir. Ayrıca teknolojik işlemlere ve tuz, nitrat/nitrit gibi bileşiklere karşı dayanıklıdır. Sağlıklı bir insanın kalın bağırsağına Kudreti Sonsuz, 190 cinse ait 300 ila 400 mikroorganizma türü yerleştirerek, probiyotik ihtiyacını en mükemmel şekilde karşılamıştır.
Besleyici biyomoleküller
Günümüzde besin değerlerini artırmak maksadıyla gıdalara çok sayıda katkı maddesi ilâve edilmektedir. Bilgiye erişimin kolaylaşması ve insanlarda şuurlu tüketim anlayışının gelişmesi ile birlikte gıdalarda kullanılan katkı maddelerine karşı gittikçe artan bir tepki oluşmaktadır. Bu durum, gıda ürünlerinin daha farklı ve tabiî yollarla zenginleştirilmesini zarurî kılmaktadır. Birçok araştırmada, bakteri çeşitlerinin konjuge yağ asidi türlerini ve çeşitli vitaminleri birlikte üretebildiği belirlenmiştir. Bu asitler, güçlü antikanserojenik özellikleri, kalb-damar sağlığına olumlu tesirleri, bağışıklık sistemini güçlendirmesi ve vücut yağ oranını azaltıcı tesir göstermesiyle dikkat çeker. Bu kültürlere verilen bir diğer önemli besleyici özellik ise, folat ve kobalamin vitaminlerini üretebilmeleridir. Folat ve kobalamin (B12) vitaminlerinin mayalanmış gıdalardaki oranı, bakteri çeşitlerinin kullanılmasıyla artırılabilmektedir. Bu vitaminlerin eksik alınması öldürücü kansızlık gibi bazı hastalıklara yol açmaktadır.
Tetikleyici kültürler tarafından gerçekleştirilen yağ ve proteinleri parçalayıcı faaliyetler neticesinde çok sayıda bileşik açığa çıkar ve gıdanın kokusu ve tadı üzerinde müsbet tesirler icra eder. Bundan dolayı, mayalanmış gıdalar beğeniyle tüketilir.
Antioksidan tesirleri
Diğer yandan, mayalanmış gıdalarda oksidasyona bağlı acılaşma görülebilmekte, ürünün saklama süresi ve raf ömrü kısalmaktadır. Buna sebebiyet veren en önemli faktör, bakterilerin metabolik aktiviteleri neticesinde hidrojen peroksit, süperoksit gibi çeşitli reaktif oksijenli bileşiklerin üretilmesidir. Bu problemin çözümü için yine tetikleyici kültürlerden faydalanılır. Zîrâ bunlar, ürünün korunması için, çeşitli enzimleri sentezleyebilmektedir.
Bazı kimyevî maddelerin (biyojenik aminlerin) gıda içinde birikmesi ve bu gıdaların tüketilmesi çeşitli rahatsızlıklara da yol açabilmektedir. Bundan dolayı, mayalanmış gıdalarda zaman içinde miktarları artan biyojenik aminler çok tüketilince migren, baş ağrısı, sindirim ve kalb-damar rahatsızlıkları, allerjik reaksiyonlar gibi durumlar ortaya çıkar. Bu toksik tesirli biyojenik aminler, bakteri kültürleri vasıtasıyla ortadan kaldırılabilmektedir. Bu kültürlerdeki monoaminooksidaz ve diaminooksidaz enzimleriyle bu toksik bileşikler parçalanır ve üründe olması muhtemel bir biyojenik amin birikiminin önüne geçilir; böylece ürün sağlıklı hâlde kalır.
Günümüzde genetik mühendisliği teknikleri kullanılarak tetikleyici kültürlerin genetik yapılarında değişiklik yapılmaktadır. Bilhassa yakın zamanda gıda mayalanmasında büyük öneme sahip bakterilerin genetik haritalarının çıkarılmasıyla bu uygulamalar kolaylaşmıştır. Bu şekilde, gelecekte gıdalar, besleyici değeri yüksek çeşitli bileşiklerce zenginleştirilebilecektir.
Kaynaklar
- Albano, H., Todorov, S.D., van Reenen, C.A., Hogg, T., Dicks, L.M.T. and Teixeira, P., 2007. Characterization of two bacteriocins produced by Pediococcus acidilactici isolated from "Alheira", a fermented sausage traditionally produced in Portugal. International Journal of Food Microbiology, 116, 239–247.
- Ammor, M.S. and Mayo, B.,2007. Selection criteria for lactic acid bacteria to be used as functional starter cultures in dry sausage production: An update. Meat Science, 76,138–146.
- De Vuyst, L., Falony, G. and Leroy, F., 2008. Probiotics in fermented sausages. Meat Science, 80:75–78.
- FAO, 2006. Probiotics in food: Health and nutritional properties and guidelines for evaluation.FAO, Food and Nutrition Paper, 85.
- Santos, F., Wegkamp, A., de Vos, W.M. Smid, E.J. and Hugenholtz, J., 2008. High-Level Folate Production in Fermented Foods by the B12 Producer Lactobacillus reuteri JCM1112. Applied and Environmental Microbiology, 3291–3294.