Probiyotik boza üretimi ve bazı özelliklerinin belirlenmesi
Production of probiotic boza and determination of some properties
Yazar: SULTAN ARSLAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA ERBAŞ
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Boza = Boza ; Probiyotikler = Probiotics

Özet:
Bu çalışmada, geleneksel fermente bir tahıl ürünü olan bozanın probiyotik bir ürüne dönüştürülebilme imkânının araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla probiyotik özelliği tescilli mikroorganizmaların (Saccharomyces boulardii, Lactobacillus acidophilus LH-5 ve Bifidobacterium bifidum BF-2) starter kültür olarak kullanılması ile üretilen bozaların ve kontrol boza örneğinin fermentasyon ve depolama aşamalarında bazı mikrobiyolojik, fiziksel, kimyasal ve duyusal özellikleri belirlenmiştir. Araştırmada kullanılan 5 farklı boza örneği; 2x102 maya sayısının 1.5x104, 2x104, 2.5x104 ve 3x104 katı kadar bakteri kullanılması ile hazırlanan dört faklı probiyotik özellikteki bozadan (A, B, C, D) ve ticari bozanın %5 oranında kültür olarak kullanılması ile hazırlanan kontrol boza örneğinden (K) oluşmuştur. Boza üretiminin 24 saatlik fermentasyon süresinin 5 farklı zamanında (0., 6., 12., 18. ve 24. saat) ve 15 günlük depolama süresinin 6 farklı zamanında (0., 3., 6., 9., 12. ve 15. gün) analiz edilmek üzere örnekler alınmıştır. Fermentasyon ve depolama süreçlerinin örnekleme zamanlarında alınan boza örneklerinde; S. boulardii ve toplam maya, toplam laktik asit bakterileri (LAB; L. delbrueckii ssp. bulgaricus ve L. acidophilus), B. bifidum, kurumadde, toplam titre edilebilir asitlik, pH, su aktivitesi, sakkaroz, maltoz, glikoz, fruktoz, laktik asit, malik asit, sitrik asit, renk, viskozite, faz ayrılması ve duyusal analizler yapılmıştır. Boza örneklerinin fermentasyon başlangıcında 2 log10 kob/mL seviyesinde bulunan S. boulardii sayısının yaklaşık 1.78, yaklaşık 6 log10 kob/mL seviyesinde bulunan toplam LAB sayısının 0.48 ve yaklaşık 6 log10 kob/mL seviyesinde bulunan B. bifidum sayısının ise 0.16 logaritmik birimlik artış ile istatistiksel olarak önemli (p<0.01) bir değişim gösterdiği tespit edilmiştir. Toplam titre edilebilir asitlik içeriğinin %0.20'den %0.67'ye yükselerek ve pH değerinin 6.41'den 5.37'ye düşerek istatistiksel olarak önemli (p<0.01) bir değişim gösterdiği ve kurumadde içeriğinin ise ortalama %26.54 ve su aktivitesinin ise ortalama 0.95 değeri ile istatistiksel olarak önemli (p>0.05) bir değişikliğe uğramadığı tespit edilmiştir. Yine fermentasyon süresince, sakkaroz içeriğinin 52.09, ve sitrik asit içeriğinin 0.16 g/L azalarak ve glikoz içeriğinin 14.87, fruktoz içeriğinin 23.26 ve laktik asit içeriğinin 3.35 g/L artarak istatistiksel olarak önemli (p<0.01) bir değişim gösterdiği ve maltoz içeriğinin ise istatistiksel olarak önemli (p>0.05) bir değişim göstermediği tespit edilmiştir. Fermentasyon sürecinde farklı üretim yöntemine göre; A, B, C ve D örneklerinde mikroorganizma sayılarının istatistiksel olarak önemli (p<0.01) bir şekilde arttığı ve sırasıyla en yüksek S. boulardii, LAB ve B. bifidum sayısının 3.56, 6.93 ve 6.82 log10 kob/mL değeri ile D örneğinde olduğu tespit edilmiştir. Toplam titre edilebilir asit içeriğinin A, B, C ve D örneklerinde sırasıyla artarak %0.06 kadar ve pH değerinin ise sırasıyla azalarak 0.12 birim kadar istatistiksel olarak önemli (p<0.01) bir değişikliğe uğradığı belirlenmiştir. Yine farklı üretim yöntemine göre A, B, C ve D boza örneklerinin sakkaroz içeriğinin sırasıyla azalarak 157.15'den 103.01 g/L değerine, maltoz içeriğinin 3.77'den 0.91 g/L değerine, sitrik asit içeriğinin 0.69'dan 0.50 g/L değerine, glikoz içeriğinin 9.37'den 6.07 g/L değerine, fruktoz içeriğinin 11.18'den 8.84 g/L değerine istatistiksel olarak önemli (p<0.01) bir şekilde düştüğü ve laktik asit içeriğinin ise 1.85'den 2.97 g/L değerine istatistiksel olarak önemli (p<0.01) bir şekilde yükseldiği tespit edilmiştir.Boza örneklerinin depolama başlangıcından sonuna S. boulardii sayısı depolama süresi ortasında yükselmesine rağmen başlangıç değerine geri dönmesiyle aynı kalarak, toplam LAB sayısı 0.90 ve B. bifidum sayısı yaklaşık 1.33 logaritmik birim azalarak, kurumadde içeriği %26.27'den %24.73 değerine ve pH değeri 5.37'den 4.47 değerine azalarak ve toplam titre edilebilir asit içeriği ise %0.67'den %1.10 değerine artarak istatistiksel olarak önemli (p<0.01) bir değişim gösterdiği ve renk, viskozite ve su aktivitesi değerlerinin ise yaklaşık aynı kalarak depolama süresince istatistiksel olarak önemli (p>0.05) bir değişim göstermediği belirlenmiştir. Ayrıca depolama süresince sakkaroz içeriğinin 93 g/L, maltoz içeriğinin 0.90 g/L ve sitrik asit içeriğinin 0.32 g/L azalarak ve glikoz içeriğinin 92.62 g/L, fruktoz içeriğinin 48.62 g/L ve laktik asit içeriğinin ise 3.18 g/L artarak istatistiksel olarak önemli (p<0.01) bir değişim gösterdiği tespit edilmiştir. Depolama sürecinde farklı üretim yöntemine göre ise A, B, C ve D boza örneklerinin S. boulardii sayısının yaklaşık aynı olduğu, en yüksek LAB, B. bifidum sayılarının ve titre edilebilir asit içeriğinin D boza örneğinde olduğu tüm örneklerin pH değerlerinin 5.10'dan küçük olduğu ve renk değerleri arasında önemli bir farklılığın bulunmadığı belirlenmiştir. Ayrıca en düşük sakkaroz, fruktoz ve sitrik asit içeriğinin D örneğinde ve yine en yüksek laktik asit içeriğinin D örneğinde olduğu ve en düşük glikoz içeriğinin ise K örneğinde olduğu tespit edilmiştir. Faz ayrılma oranlarının ise kontrol boza örneğinde %0.64, A örneğinde %4.04 ve D örneğinde ise %11.37 olduğu belirlemiştir. Depolama sürecinde farklı boza üretim yöntem ve depolama süresi bozanın duyusal renk ve kıvam özelliklerini istatistiksel olarak önemli (p>0.05) bir şekilde etkilemezken, asitli tat, ağızdaki his, koku ve genel beğeni özelliklerini etkilemiştir (p<0.01). Üretilen probiyotik boza örneklerinin (A, B, C ve D) ve kontrol örneğinin (K) 5 birimlik hedonik skalaya göre yapılan duyusal değerlendirmede test edilen tüm özellikleri yönüyle 3 ve daha yüksek puan aldığı tespit edilmiştir. Araştırmada üretilen probiyotik boza örneklerinin probiyotik maya ve bakteri içeriğinin, fermentasyon sonunda sırasıyla yaklaşık 104 ve 106 kob/mL değerlerinde olduğu ve bu değerleri 15 günlük depolama boyunca yaklaşık olarak koruduğu, düşük pH değeriyle güvenli bir gıda olduğu, titre edilebilir asit ve kurumadde değerleri yönüyle TS 9778 Boza Standardı'na uygun olduğu, duyusal olarak kabul edilebilir bulunduğu ve kontrole göre eşit ve daha yüksek puanlar aldığı tespit edilmiştir. Sonuç olarak geleneksel bir Türk ürünü olan bozanın tescilli probiyotik mikroorganizmalarla kesin probiyotik karakterde üretilerek toplum sağlığının geliştirilmesine katkıda bulunabileceği değerlendirilmiştir.

Abstract:
In this study, it is aimed to research the possibility of using boza, cereal fermented beverage, as a probiotic product. On this purpose, some microbiological, physical, chemical and sensory properties of boza produced using certified probiotic microorganisms (S. boulardii, L. acidophilus LH-5 ve B. bifidum BF-2) as starter culture and control boza in fermentation and storage time were determined. The 5 boza samples were 4 probiotic boza (A, B, C, D) which prepared with using bacteria 1.5x104, 2x104, 2.5x104 and 3x104 times of 2x102 yeast and a control (K) boza prepared with using 5% commercial boza as culture. Sampling of boza were done in 5 different time (0., 6., 12., 18. and 24. hour) of fermentation and 6 different day (0., 3., 6., 9., 12. and 15. day) of storage. S. boulardii and total yeast, total lactic acid bacteria (LAB; L. delbrueckii ssp. bulgaricus ve L. acidophilus), B. bifidum, dry matter, total titrable acidity, pH, water activity, sucrose, maltose, glucose, fructose, lactic, malic and citric acid, color, viscosity, syneresis and sensory analyses were analyzed of boza during fermentation and storage time. It is determined that, after fermentation S. boulardii, LAB and B. bifidum content of boza samples significantly (p<0.01) increased 1.78, 0.48 and 0.16 logarithmic unit fold from initial levels of 2, 6 and 6 log10 cfu/mL, respectively. In addition the total titrable acidity value significantly (p<0.01) increased from 0.20% to 0.67% and pH value significantly (p<0.01) decreased from 6.41 to 5.37, however dry matter, averagely 26.54% and water activity averagely 0.95 values did not change significantly (p>0.05) during fermentation. It is also determined that sucrose and citric acid content of boza sample decreased significantly (p<0.01) 52.09 g/L and 0.16 g/L, respectively while glucose, fructose and lactic acid content significantly increased (p<0.01) 14.87 g/L, 23.26 g/L and 3.35 g/L during fermentation and maltose content did not change significantly (p>0.05). During fermentation according to different production method; it is determined that the microorganism content of A, B, C and D samples increased significantly (p<0.01) and the maximum S. boulardii, LAB and B. bifidum content was determined in D sample as 3.56, 6.93 and 6.82 log10 cfu/mL, recpectively. In order of A, B, C, D samples total titrable acidity content was significantly (p<0.01) increased 0.06% and pH value significantly (p<0.01) decreased 0.12 units. Also it is determined that sucrose content of A, B, C and D boza samples significantly (p<0.01) decreased from 157.15 to 103.01 g/L, maltose content from 3.77 to 0.91 g/L, citric acid content from 0.69 to 0.50 g/L, glucose content from 9.37 to 6.07 g/L, fructose content from 11.18 to 8.84 g/L and lactic acid content significantly (p<0.01) increased from 1.85 to 2.97 g/L during fermentation.It is determined that although little increasing at the beginning S. boulardii content of boza samples did not change while LAB and B. bifidum content decreased 0.90 and 1.33 log10 cfu/mL units respectively, dry matter content decreased from 26.27% to 24.73%, pH value decreased from 5.37 to 4.47, total titrable acid content increased from %0.67 to %1.10 significantly (p<0.01) and color, viscosity and water activity did not change significantly (p<0.05) during storage. Also sucrose, maltose and citric acid content of boza samples significantly (p<0.01) decreased 93 g/L, 0.90 g/L and 0.32 g/L, respectively and glucose, fructose and lactic acid content significantly (p<0.01) increased 92.62 g/L, 48.62 g/L and 3.18 g/L during storage, respectively During storage according to different production method; S. boulardii content of A, B, C and D samples found to be similar, sample D had the maximum LAB, B. bifidum and titrable acidity content and pH value of all boza samples were under 5.10 and colour values of samples were identical. In addition sample D had the minimum sucrose, fructose, citric acid and the maximum lactic acid content and sample K had the minimum glucose content. Also it is determined that syneresis value of K, A and D was 0.64%, 4.04% and 11.37% respectively. While different production and storage method did not affect sensorial color and consistency properties, it affected mouth feel, acidity taste, odor and general like. The probiotic boza samples (A, B, C ve D) and control sample (K) got 3 or more point according to 1-5 hedonic scale for sensorial evoluation. It is determined that the probiotic boza samples had contained 104 and 106 cfu/mL yeast and bacteria and these values were protected for 15 day storage, is a safe food with low pH value, suitable for TS 9778 Boza Standards with dry matter and titrable acidity values, acceptable as sensory and get points as equal or more compare with control. As a conclusion it is possible to produce boza, a traditional Turkish product, as probiotic product with using certified probiotic microorganism and make contribution to public health.