Çeşitli ticari kaynaklardan izole edilen saccharomyces cerevisiae var. boulardii'nin probiyotik özelliklerinin belirlenmesi ve dondurma üretiminde kullanımı
Determination of probiotic properties of saccharomyces cerevisiae var. boulardii isolated from various commercial sources and its use in ice cream production
Yazar: HAMZA GÖKTAŞ
Danışman: PROF. DR. OSMAN SAĞDIÇ ; DOÇ. DR. ENES DERTLİ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Saccharomyces cerevisiae var. boulardii farklı probiyotik özellikler gösteren eşsiz probiyotik bir mayadır. Bu çalışmada 11 farklı ticari ürünlerden S. boulardii suşları izole edilerek bu 11 suşun fenotipik ve genotipik tanımlamaları yapılmıştır. S. boulardii suşlarının oto-agregasyon yeteneklerinin birbirinden farklı olduğu tespit edilmiştir ve S10 suşunun 2. ve 24. saatlik inkübasyon süresi sonunda en yüksek agregasyon yeteneğine sahip olan suş olduğu belirlenmiştir. S. boulardii suşlarından S10, S2 ve S5 pH 2,5 gibi düşük asidik koşullarda canlılığını devam ettirmiştir. Gastro intestinal koşullarda S10 suşu %96,2 ile en fazla canlılık gösteren suş olarak belirlenmiştir. S. boulardii suşları test edilen antibakteriyel antibiyotiklerin tamamına dirençli bulunmuş olup antifungal antibiyotiklere karşı duyarlı bulunmuştur. Son olarak, S. boulardii suşları sırasıyla Salmonella Typhimurium ve Aspergillus niger'e karşı yüksek düzeyde antibakteriyel ve antifungal aktivite göstermiştir. Yapılan analizler sonucunda en iyi probiyotik özellik gösteren suş olarak S10 belirlenmiştir ve probiyotik dondurma üretimi gerçekleştirilmiştir. S. boulardii ile birlikte Lactobacillus rhamnosus dondurma örneklerine ilave edilerek dondurma üzerindeki etkisi incelenmiştir. S. boulardii ilavesinin dondurma örneklerinin parlaklık değerlerini kontrole göre arttırdığı ve artışın istatistiksel olarak önemli olduğu belirlenmiştir (P≤0,05). S. boulardii ve L. rhamnosus içeren dondurma örneklerinin kıvam katsayıları kontrol örneğine göre istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır (P>0,05). Buna karşın S. boulardii ve L. rhamnosus'un birlikte ilave edildiği örneklerin kıvam katsayıları kontrole göre istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur (P≤0,05) ve daha yüksek kıvam katsayısı değerleri elde edilmiştir. Duyusal değerlendirmesi yapılan probiyotik dondurma örneklerinin genel kabul edilebilirliği kontrol örneğine göre istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur (P≤0,05) ve panelistler tarafından daha düşük puanlama yapılmıştır. Ancak dinlendirme sonrası probiyotik ilavesinin panelistler tarafından olumlu puanlama yapıldığı belirlenmiştir. Dondurma örneklerinde uçucu bileşen analizi yapılmış olup dinlendirme öncesi S. boulardii ilave edilen örneklerde dinlendirme sonrası S. boulardii ilave edilen örneklere göre daha yüksek düzeyde etanol tespit edilmiştir. S. boulardii ilave edilen tüm dondurma örneklerinde 3-metil-1-butanol, izoamil alkol ve asetaldehit, L. rhamnosus ilave edilen tüm dondurma örneklerinde ise asetoin uçucu bileşenler olarak tespit edilmiştir. Sonuç olarak, piyasada satılan S. boulardii ürünlerinin probiyotik özelliklerinin farklılık gösterdiği, probiyotik dondurma üretiminde S. boulardii ilavesinin önemli olduğu ve özellikle duyusal değerlendirme açısından dinlendirme sonrası probiyotik ilavesinin önem arz ettiği belirlenmiştir.

Abstract:
Saccharomyces cerevisiae var. boulardii is a unique probiotic yeast due to some probiotic characteristics. In this study, S. boulardii strains were isolated from 11 different commercial products and their phenotypic and genotypic characteristics were determined. It was determined that auto-aggregation abilities of S. boulardii strains were different from each other and the strain of S10 showed high aggregation at the end of 2nd and 24th incubation period. S. boulardii strain of S10, S2 and S5 were able to survive at pH 2,5. The strain S10 had the highest viability with 96,2% in the in vitro conditions. Distinct S. boulardii strains were found to be resistant to bacterial antibiotics whereas they were sensitive to fungal antibiotics.   Finally, S. boulardii strains showed a high level of antibacterial and antifungal activities particularly against Salmonella Typhimurium and Aspergillus niger, respectively. As a result of the analysis of probiotic properties, S10 was determined as the best probiotic strain of S. boulardii and for the production of probiotic ice cream this strain used. S. boulardii and Lactobacillus rhamnosus were inoculated to ice cream samples and their effect was investigated on ice cream samples. Addition of S. boulardii was increased the brightness value of ice cream samples and this increasing was found statistically significant (P≤0,05). Consistency coefficients of ice cream samples containing S. boulardii and L. rhamnosus were not statistically significant compared to control sample (P>0,05). On the other hand, the consistency coefficients of the samples to which S. boulardii and L. rhamnosus were added together were found to be statistically significant (P≤0.05) and higher consistency coefficient values were obtained. Sensory evaluation of probiotic ice cream samples was done and overall acceptability of probiotic ice cream samples was found to be statistically important (P≤0,05) compared to the control and scored lower by the panelists. However, probiotic inoculation after aging was positively scored by the panelists compared to the before aging. The volatile compound of ice creams was determined and ethanol was determined higher level at inoculated S. boulardii before aging than after aging. 3-methyl-1-butanol, isoamyl alcohol and acetaldehyde were the volatile components detected in all ice cream samples inoculated with S. boulardii, and acetoin was detected in all samples inoculated with L. rhamnosus. Finally, this study revealed the differences in the functional characteristics of S. boulardii strains available in the market. Inoculation of S. boulardii is important in the production of probiotic ice cream and in terms of sensory evaluation, inoculation of probiotics after aging is critically important.