Ekmek Neden Küflenir: Ekmeği Bozan Mantarların Bilimi

Ekmeği bozan küfler nereden gelir? Brezilya'da bir ekmek fabrikasında yapılan çalışmada bozulma küfleri özellikle soğutma ile dilimleme ve paketleme alanlarındaki hava örneklerinden elde edilmiş ve yazarlar bunun, pişirmeden sonraki bulaşma için belirleyici olabileceğini belirtmiştir (Garcia ve ark., 2019). Bu yazı ekmeği bozan küflerin kim olduğunu, koruyuculara nasıl direndiklerini ve ekşi mayanın bu savaşta nerede durduğunu anlatıyor.

Ekmeğin küfleri

Danimarka'da dört yıl süren bir araştırmada çavdar ekmeğinden 3425 mantar izolatı tanımlanmış; önemli mikofloranın yüzde 27'sini Penicillium roqueforti, yüzde 20'sini P. corylophilum ve yüzde 15'ini Eurotium türleri oluşturmuştur (Lund ve ark., 1996). Bu küfler dört yılın neredeyse her ayında paketli çavdar ekmeğinin başlıca bozucuları olmuştur (Lund ve ark., 1996). Aynı çalışmada temizlik ve dezenfeksiyon işlemleri iyileştirilerek bulaşma kaynakları ortadan kaldırıldığında küf gelişme sıklığı hızla ve anlamlı biçimde azalmıştır (Lund ve ark., 1996).

Brezilya'daki fabrika çalışmasında 127 hammadde, 50 hava ve 90 küflü ekmek örneği incelenmiştir (Garcia ve ark., 2019). Hammaddelerde Aspergillus candidus, Wallemia sebi ve P. roqueforti baskın bulunmuş; P. roqueforti incelenen bütün küflü ekmek türlerinden izole edilmiş, küflü buğday ve çavdar ekmeklerinde Hyphopichia burtonii de görülmüştür (Garcia ve ark., 2019).

P. roqueforti adı peynir dünyasından da tanıdıktır; bu türün peynirdeki istenen yüzü peynir küfleri: rokfor ve camembert yazısında anlatılıyor.

Tebeşir küfü: aslında bir maya

Tebeşir küfü denen kusurun etkenleri aslında mayadır. Pichia anomala, Hyphopichia burtonii ve Saccharomycopsis fibuligera, değiştirilmiş atmosferde paketlenen yarı pişmiş ekmeklerde tebeşir küfü kusuruna yol açan bozulma mayalarıdır (Deschuyffeleer ve ark., 2011). Test edilen mayaların yüzde 95'i P. anomala, yüzde 5'i S. fibuligera olarak tanımlanmış; üç suşun büyümesi için optimum su aktivitesi 0,96 ile 0,98 arasında değişmiştir (Deschuyffeleer ve ark., 2011).

Ekmek üzerinde doğrulanan bir büyüme modelinde bu mayaların hepsi kserofil bulunmuş ve 0,85 su aktivitesinde büyüyebilmiştir (Burgain ve ark., 2015). Ekmekteki optimum büyüme hızları günde H. burtonii için 2,88, P. anomala için 0,259 ve S. fibuligera için 1,06 milimetre olarak ölçülmüştür (Burgain ve ark., 2015). Aynı çalışmada P. anomala, ekmekte etil asetat üretmesi nedeniyle fırıncılık sektörü için ciddi bir sorun olarak nitelendirilmiştir (Burgain ve ark., 2015).

Koruyucular ve direnç

Ekmekte kullanılan zayıf asit koruyucular küflere karşı her zaman aynı etkiyi göstermez. Çavdar ekmeği koşullarını taklit eden deneylerde denenen kalsiyum propiyonat derişimlerinin üst ucu olan yüzde 0,3 mantar büyümesini iki hafta boyunca tümüyle durdurmuş, ama P. roqueforti, P. commune ve Eurotium rubrum bunun dışında kalmıştır (Suhr ve ark., 2004). Test edilen üç P. roqueforti izolatının hepsi propiyonatla uyarılmış ve bu uyarım yüksek su aktivitesinde belirgin biçimde artmıştır (Suhr ve ark., 2004). Kalsiyum propiyonat, potasyum sorbat ve sodyum benzoattan daha az etkili bulunmuştur (Suhr ve ark., 2004).

Daha yeni bir çalışma benzer bir tablo çizer. Bozulmuş ürünlerden ayrılan P. roqueforti suşları test edilen bütün koruyuculara karşı dayanıklı çıkmış; yakın akrabası P. paneum asetik ve propiyonik aside benzer tolerans göstermiş, ama sorbik aside iki kat daha duyarlı olmuştur (Moro ve ark., 2022). Bütün maddeler için engelleyici derişimler pH 4,5'te düşük kalmış, değer her 0,5 birimlik pH artışında genellikle iki katına çıkmıştır (Moro ve ark., 2022). Yazarlar, unlu mamullerde genellikle izin verilen propiyonik asit derişimlerinin, dayanıklı izolatları durdurmak için gereken derişimlerin altında kaldığını belirtmiştir (Moro ve ark., 2022).

Direncin genetik bir açıklaması da bulundu. 34 P. roqueforti suşunda ayrışmamış sorbik asidin engelleyici alt derişimi 4,2 ile 21,2 mM arasında değişmiş; dirençte başı çeken altı suş, öteki 28 suşta bulunmayan 180 kilobazlık SORBUS gen kümesini taşımıştır (Punt ve ark., 2022). Dayanıklı bir suşta bu kümenin büyük bölümü silindiğinde sorbik asit direnci duyarlı suşlarınkine yakın düzeye inmiştir (Punt ve ark., 2022).

Ekşi mayanın rolü

Ekşi mayanın laktik asit bakterileri küflere karşı kendi silahlarını taşır. Farklı suşların küf önleyici etkinliği büyük farklar göstermiş ve daha çok zorunlu heterofermentatif Lactobacillus türlerinde saptanmıştır (Corsetti ve ark., 1998). Lactobacillus sanfrancisco CB1'in ürettiği asetik, kaproik, formik, propiyonik, bütirik ve n-valerik asit karışımı sinerjik biçimde etki etmiş, kaproik asit bu etkide anahtar rol oynamıştır (Corsetti ve ark., 1998).

Ekmekte bu etki koşula bağlıdır. Buğday ekmeğinde küf önleyici ekşi mayalar Aspergillus niger, Fusarium culmorum ve Penicillium expansum sporlarının gelişimini etkilemiş, ama P. roqueforti sporlarını etkilememiştir (Ryan ve ark., 2008). Ekmekte milyonda 3000 kısım kalsiyum propiyonat bulunması da P. roqueforti'nin gelişimini etkilememiş; propiyonat ile küf önleyici ekşi maya birlikte kullanıldığında güçlü bir sinerji görülmüştür (Ryan ve ark., 2008).

Ayrışmamış asitler bu işin anahtarıdır. Hamurun yüzde 30'u oranında ekşi maya içeren ve baskın mikroorganizmaları Lactobacillus sanfranciscensis ile Saccharomyces cerevisiae olan tam pişmiş ekşi mayalı ekmekte küf büyümesi tamamen engellenmiş, kontrol ekmeklerinde raf ömrü 4,4-9,2 günle sınırlı kalmıştır (Debonne ve ark., 2020). Ekmeğin su fazında litrede 150-200 milimol ayrışmamış asetik asit bulunduğunda raf ömrü uzamıştır (Debonne ve ark., 2020). Ekşi mayanın mikrop topluluğu ekşi mayada hangi mayalar yaşar yazısında; şekerli ve kuru gıdalarda yaşayan küfler ise reçel ve kuru meyvede kserofil küfler yazısında. Teff hamurundan yapılan ve yine mikroplarla ekşiyen bir ekmek için injera yazısına bakılabilir.

Bilimsel referanslar

Burgain, A. et al. (2015). Validation of a predictive model for the growth of chalk yeasts on bread. Int J Food Microbiol, 204, 47-54. PMID 25847185. DOI 10.1016/j.ijfoodmicro.2015.03.026.

Corsetti, A. et al. (1998). Antimould activity of sourdough lactic acid bacteria: identification of a mixture of organic acids produced by Lactobacillus sanfrancisco CB1. Appl Microbiol Biotechnol, 50(2), 253-6. PMID 9763693. DOI 10.1007/s002530051285.

Debonne, E. et al. (2020). Comparison of the antifungal effect of undissociated lactic and acetic acid in sourdough bread and in chemically acidified wheat bread. Int J Food Microbiol, 321, 108551. PMID 32078867. DOI 10.1016/j.ijfoodmicro.2020.108551.

Deschuyffeleer, N. et al. (2011). Identification and characterization of yeasts causing chalk mould defects on par-baked bread. Food Microbiol, 28(5), 1019-27. PMID 21569947. DOI 10.1016/j.fm.2011.02.002.

Garcia, M.V. et al. (2019). Spoilage fungi in a bread factory in Brazil: Diversity and incidence through the bread-making process. Food Res Int, 126, 108593. PMID 31732034. DOI 10.1016/j.foodres.2019.108593.

Lund, F. et al. (1996). Associated mycoflora of rye bread. Lett Appl Microbiol, 23(4), 213-7. PMID 8987693. DOI 10.1111/j.1472-765x.1996.tb00068.x.

Moro, C.B. et al. (2022). Efficacy of weak acid preservatives on spoilage fungi of bakery products. Int J Food Microbiol, 374, 109723. PMID 35643035. DOI 10.1016/j.ijfoodmicro.2022.109723.

Punt, M. et al. (2022). High sorbic acid resistance of Penicillium roqueforti is mediated by the SORBUS gene cluster. PLoS Genet, 18(6), e1010086. PMID 35704633. DOI 10.1371/journal.pgen.1010086.

Ryan, L.A. et al. (2008). The use of sourdough fermented by antifungal LAB to reduce the amount of calcium propionate in bread. Int J Food Microbiol, 125(3), 274-8. PMID 18541323. DOI 10.1016/j.ijfoodmicro.2008.04.013.

Suhr, K.I. & Nielsen, P.V. (2004). Effect of weak acid preservatives on growth of bakery product spoilage fungi at different water activities and pH values. Int J Food Microbiol, 95(1), 67-78. PMID 15240076. DOI 10.1016/j.ijfoodmicro.2004.02.004.

Bu içerik bilgilendirme amaçlıdır, tıbbi tavsiye niteliği taşımaz. Herhangi bir sağlık kararı almadan önce hekiminize danışınız. Fonksiyonel mantarlar ilaç değildir ve hastalıkların tedavisinde kullanılamaz.

Atıf yapılan kaynak: 10  |  Yöntem: Editöryel Politika  |  Referanslar: Bibliyografya