Çiğ sütteki bakteri sayısını azaltın

Çiğ süt numunesinin görünüşü 50 yıl öncesine benzese de, günümüzde bakteri sayısı eskiye nazaran oldukça düşüktür. Gelişmiş ülkelerde bakteri sayısı mililitrede 5 bine kadar gerilese de bunun daha da azaltılması için yapılan çalışmalarda akış sitometresi teknolojisinden yararlanılıyor.

Burak Tezcan*

Çiğ sütün hijyenik kalitesinin tespitinde akış sitometrisi tekniğinin önemi her geçen gün artmaktadır. Akış sitometresi, hücrelerin süspansiyon halinde bir akış kanalından geçirilerek büyüklüğüne ve yapısına göre sınıflandırılması esasına dayanıyor. Bu teknoloji ile çiğ sütün hijyenik kalitesi farklı nokta ve aşamalarda hızlı bir şekilde tespit edilebilmektedir.

Çiğ süt tedarikinde daha çok analizin, daha hızlı yapılabilmesi ve kayıt altına alınması bu teknikle mümkün hale gelmiştir. Onlarca yıldır dünyada, çiğ sütteki bakteri seviyesinin kademeli olarak azaldığı gözlenmektedir. 70’li yıllarda mililitre içinde milyonlarca adet olan koloni sayısı (CFU), mililitrede 10 bin seviyelerinden aşağıya çekilmiştir. Birçok ülkede mililitrede 5 bine kadar gerileme kaydedilmiştir. Hijyenik koşulların takibi açısından da çiğ süt kabulunda hızlı sonuç elde etmek önemlidir.

Akış sitometrisi ilk olarak 1980’li yılların başında geleneksel analiz metotlarını hızlandırmak ve otomatik hale getirmek için kullanılmaya başlandı. Geleneksel yöntem kalite değerlendirmesi sırasında koloni oluşturan ünite miktarını göz önünde bulundurur. Akış sitometrisinde aynı kalite özellikleri tekil bakteri hücrelerinin sayımı ile gerçekleştirilir. Akış sitomerisi ile 10 dakikada yapılan ölçüm geleneksel metotlar ile 2-3 gün sürmektedir.

AB ülkelerinde süt, bu testlerin sonuçlarına göre fiyatlandırılıyor

Pastörizasyon ile bakterilerin büyük bir bölümü ortadan kaldırılsa da, bu bakterilerin metabolitleri istenmeyen tatlara yol açmakta ve enzimler aktivitelerini sürdürerek raf ömrünü azaltmaktadır. Isıl işlem prosedürleri ve raf ömrü tahminleri için çiğ sütün bakteriyolojik kalitesinin yüksek olması üretici ve tüketicilere avantaj sağlıyor. Özellikle sütün hijyenik kalitesi ile ilgili sıkı ve zorlayıcı düzenlemelerin olduğu ülkelerdeki süt analiz laboratuvarlarında akış sitometrisi tekniği ile bakteri sayısı analizi hızlı bir şekilde yapılabildiği için bu teknik ilgi odağı haline gelmiştir.

Bir çok ülkede akış sitometrisi metodu bir endüstri standardı haline gelmiştir.Örneğin, FOSS BactoScan FC+ cihazı Amerika Birleşik Devletleri’nde NCIMS/FDA, Avrupa Birliği’nde ise EU Reference Labs onayını almıştır. Öyle ki AB sınırları içinde analiz edilen sütün yüzde 90’ı BactoScan sonuçlarına göre fiyatlandırılmaktadır.

AKIŞ SİTOMETRİ TEKNİĞİNİN AVANTAJLARI

Hijyenik verilerin mevcudiyeti, sütün çiflikte ve tedarik zincirindeki verimi açısından önemlidir. Örneğin, bakteri hücresinin hızlı sayımı, çiftlik hijyen problemlerinin yerinde çabuk tespitine ve sonrasında sevk edilecek sütün kalitesinin artırılmasına imkan verir. Akış sitometri, 2 veya 3 günde sonuç veren klasik petri sayım metoduna göre çok hızlıdır. Test süresi birkaç dakikadır.

Yüksek bakteri yükü taşıyan süt tereyağı gibi ürünlerde hammadde olarak tercih edilmemektedir. Pastörizasyon bakterilerin büyük kısmını öldürse de metabolitleri istenmeyen tatlara yol açar. Enzim aktivitesi devam ettiğinden raf ömrünün azalmasına neden olur. Bu nedenle birçok ülkede çiğ süt, bakteri yüküne göre fiyatlandırılır.

Üreticiler hızlı bakteri ölçümü ile muhtemel hijyen ihlalleri hakkında bilgi sahibi olur. Böylece sağım sistemlerindeki kaçak, temizlik ve soğutmada yetersizlik veya sürü sağlığı hakkındaki bilgilere sahip olabilirler.

Akış sitometrisi ayrıca yüksek kararlılığa sahiptir. Klasik petri sayım metodu, testler arasındaki değişkenlere bağımlıdır. Bu değişkenler, numune hazırlama şekli, inkübasyon süresi ve çıplak gözle sayım gibi etkenlerdir. Akış sitometrisi otomatik, makina tabanlı bir test olup, doğruluk, tekrarlanabilirlik ve tekrar üretilebilirlik gibi istatistiki değerlere göre tanımlanabilir. Çiğ süt numuneleri, ısıtma veya seyreltme işlemi gerektirmeden analiz edilebildiği için hassasiyet etkilenmez.

YÜKSEK HACİMLİ ANALİZLER

Akış sitometri tekniği ile bakteri sayısı koloni olarak değil hücre bazında sayıldığından, sonuçların tekrar edilebilirliği ve hassasiyeti daha iyidir. Petri sayım tekniğinin aksine, sonuçlar testi yapan kişiye bağlı değildir. Çiğ süt ısıtılmadığı ve seyreltilmediği için hassasiyet etkilenmez.

Modern bir çiğ süt analiz laboratuvarında taşıyıcı kayışlar vialler içindeki numuneleri sıralar halinde analiz cihazına yönlendirir. RFID çiplerinin viallerin altına yapıştırılması ile numuneye ait kayıtlar sürekli izlenir.

Günümüzde akış sitometrisi ile, dünyadaki birçok çiğ süt analiz laboratuvarı çiftliklerden toplanan numunelerde her gün binlerce bakteri sayım testi yapmaktadır. Fakat her test için 9,5 dakika gerekiyorsa bu nasıl mümkün olmaktadır?

Zaman alıcı inkübasyon adımının, aynı anda birden fazla numune inkübe eden akıllı bir tasarımla çözmek işin kritik noktasıdır. Fakat istenenler burda bitmemektedir. Binlerce numuneyi bakteri analizi yapmak için sıraya koyma, test etme ve izlemeyi verimli kılmanın yanı sıra sütün aynı zamanda laboratuvar içindeki infrared cihazlarda kompoziyon analizinin yapılması istenmektedir.

Günümüzde modern akış sitometrisi cihazları, giderek daha da artan bir şekilde otomatik numune dağıtım sistemleri, barkod tarayıcı sistemleri ve numuneden elde edilen tüm verileri işleyen yazılım sistemlerine entegre edilmektedir.

Bakteri sayımında kullanılan akış sitometri tekniği yakın zamana kadar çoğunlukla komplike laboratuvar ortamlarında bulunmaktaydı. Fakat özel cihazların geliştirilmesiyle daha az sayıda analiz yapan süt firmaları için de yeni olanaklar oluşmuştur.

TEK TUŞLA SÜT FABRİKASINDA BAKTERİ SAYIMI

Merkezi süt laboratuvarları ve süt işletmelerinde sütteki kompozisyon analizleri uzun zamandır orta-kızılötesi cihazlarında yapılmaktadır. Süt işletmelerinde rutin olarak kullanılmayan tek istisnai cihaz ise akış sitometri sistemine sahip bakteri cihazlarıydı. Ancak akış sitometri tekniğindeki yeni gelişmeler ile yeni bir olanak ortaya çıkmıştır..

FOSS, 40x40x40 cm boyutları içindeki bir cihaza akış sitometri tekniğini adapte ederek, manuel reaktif hazırlaması gerektiren yarı-otomatik metotlara hızlı bir alternatif sunmuştur. Bu cihaz bakteri ve somatik hücre sayısını 9,5 dakika içinde tespit edebilmektedir. Böylece süt üreticileri veya küçük süt analiz laboratuvarlarında günlük kullanım için ideal bir çözüm sunulmaktadır.

BacSomatic cihazında kullanılan sistem, büyük süt laboratuvarlarında saatte yüzlerce test yapabilen tam otomatik cihazların sahip olduklarıyla aynıdır. Cihazın kompak tasarımı daha az numune gerektiren tanker bazında analiz yapmaya yöneliktir. Hijyenik kalitenin tespiti için hızlı ve kolay testler, süt işletmesi açısından süt kabulünde hızlı karar almaya imkan vermektedir. Cihaz ile akıllı akış sistemi, bakteri ve somatik hücre sayımının tek ve küçük bir sistemin içine entegre edilmiştir.

AKIŞ SİTOMETRİ CİHAZI VE BAKTERİ SAYIM METODU

Floresan akış sitometri tekniği, bir sıvı içindeki parçacıkların lazer ışığı içinden geçirilerek fiziksel ve kimyasal özelliklerinin tespiti için kullanılır. Gıda ve tarımsal ürünlerin analizleri başlığı altında, süt numunelerinde bakteri ve somatik hücre sayısının hızlı tespiti için kullanılır.

Bakteri sayımının ilk aşamasında hücrenin işaretlenmesi ve sayılacak hücrelerin dışındaki tüm maddelerin parçalanması amaçlı inkübasyon gereklidir.

1. İnkübasyon sırasında, hücreler DNA-spesifik bir floresan boya ile işaretlenir.
2.  Çok hassas bir şırınga sistemi, hücreleri bir lazer kaynağında oluşturulan ışık hüzmesi ile temasa ettirileceği bir akış kanalından geçirir.
3. Lazer, boya içindeki floresan özelliği uyararak, lazer hüzmesi içinden geçen her bir işaretlenmiş hücrenin tek ışık sinyalini vermesini sağlar.
4. Floresan ışığı, elektronik sinyal oluşturan yüksek hassasiyetli bir dedektör ile tespit edilir.
5. Işık sinyalleri sayılır ve cihaz ekranında sinyal yükseklik analizi (PHA) grafiği olarak görüntülenir.

Bakteri sayımı inkübasyon evresi dahil olmak üzere 9,5 dakikada tamamlanır.

İYİ BİR AKIŞ SİTOMETRİ CİHAZININ ÖZELLİKLERI

1. Tekrarlanabilirlik: Yüksek kalitedeki bir süt numunesi mililitre başına yaklaşık 10 bin bakteri içerir. Kalite düştüğünde bu sayı milyonlara çıkabilir. Numuneler arasındaki küçük bir bulaşma bile sonraki sonuca büyük etki yapar. Bu durumu önlemek için iyi bir akış sitometri cihazının çok iyi bir temizleme sistemi olmalıdır. Bazı bakteriler numune içinde öbeklenmeye meyilli olduğundan, numune hazırlığı tekrarlanabilirlik açısından cihazın akış sistemi kadar önemlidir.

2. Verimlilik: Merkezi çiğ süt laboratuvarlarında otomatik numune besleme bantları ile donatılan modern akış sitometri cihazları saatte 600 numuneye kadar somatik hücre ve 200 numuneye kadar bakteri sayımı yapabilir. Bakteri sayımı inkübasyon işlemi gerektirdiğinden daha yavaştır Ancak, her bir numune için 8 dakika süren inkübasyon evresi akıllı inkübatör tasarımıyla cihazların kapasitesini artırmaktadır.

3. Sağlamlık: Yüksek kapasiteli bir akış sitometri cihazının içinden çok miktarda numune ve temizlik solüsyonu geçmektedir. Bu nedenle akış siteminin içindeki pompa ve valf gibi birimler sağlam ve bakımı kolay olmalıdır.

4. IBC-CFU çevrim tablosu: BactoScan ve BacSomatic cihazları Tekil Bakteri Sayısı (IBC) biriminde sonuç vermektedir. Ancak geleneksel plaka sayım metodu ile elde edilen, koloni oluşturan ünite ( CFU) biriminde sonuç vermek zorunda olan birçok laboratuvar bulunmaktadır. IBC değerini CFU birimine çevirme tabloları, cihaz yazılımının bir parçası olmalıdır.

5. Reaktiflerin kullanımı: Metodun gerektirdiği boyama ve temizleme reaktifleri sıvı haldedir. Reaktifler kapalı poşet içinde kullanıma hazır halde bulunduğundan kullanıcıların olası cilt ile temas riski önlenir ve daha güvenli bir çalışma ortamı sağlanır. Reaktiflerin dozajlaması otomatik olarak kontrol edildiğinden her zaman aynı reaktif karışımı elde edilir.

6. Gerçek ağ imkanları: Gerçek ağ yönetimi herhagi bir internet bağlantısından çok daha fazlasını ifade etmektedir. Bu bağlantı cihazın performansı ve kararlılığını kontrol edebilmeye imkan vermelidir. Tek bir noktadan birden fazla cihazın uzaktan yönetimi ve gözletimi yapılabilmelidir.

BAKTERİ SAYIMI İÇİN FOSS AKIŞ SİTOMETRİ CİHAZLARI

FOSS teknolojisine dayanan BactoScan, çiğ süt içindeki bakterinin ölçümünü yaparak hijyenik kaliteyi ölçer. Saatte 200 numune analizi yapabilir ve birkaç dakika içinde sonuç verir. Bu tekniğin daha kompak cihazlarda kullanımı için geliştirilen BacSomatic cihazı ise sütün hijyenik kalitesini ölçen dünya üzerinde ilk entegre bakteri ve somatik hücre cihazıdır. Kolay kullanıma sahip BacSomatic, manuel reaktif karıştırma işlemi gerektiren yarı otomatik metotlara hızlı bir alternatif olmaktadır. 9,5 dakika içinde bakteri ve 1,5 dakika içinde somatik hücre sayısının tespitini hassas bir şekilde yapabilir.

* Yönetici Ortak, Tekafos Teknolojik Sistemler