Probiyotik elma suyu üretimi ve tekno-fonksiyonel niteliklerinin incelenmesi
Probiotic apple juice production and determination of the techno-functional properties
Yazar: ÖMER ERKİN KALFA
Danışman: PROF. DR. ENES DERTLİ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında 109 log KOB/ml oranında ilave edilen 3 farklı probiyotik mikroorganizma kültürü (Lacticaseibacillus rhamnosus, Lactiplantibacillus plantarum, Bifidobacterium animalis), Malus domestica cv. Starking elma çeşidinden elde edilen elma suları ile 37 °C'de 48 saat fermantasyona tabi tutulmuştur. Fermantasyon sonrası fermente meyve suları 4°C'de muhafaza edilmiştir.  4°C'de muhafaza edilen meyve sularının 1., 7., 14., 21. ve 28. günlerdeki mikroorganizma sayıları, pH'ları, asitlikleri, fenolik asit miktarları, antioksidan aktiviteleri, toplam şeker miktarları, indirgen şeker miktarları ve brix değerleri ölçülmüş ve karşılaştırılmıştır.
Çalışma sonunda mikroorganizmaların elma suyu içerisinde 28. gün sonunda bile en az 7,0211 log KOB/ml düzeyinde canlılıklarını korudukları ve probiyotik özelliklerini muhafaza ettikleri görülmüştür. Tüm analiz günlerinde L. plantarum ile geliştirilen örnekler, L. rhamnosus ve B. animalis örneklerine göre istatistiki olarak anlamlı düzeyde daha az gelişmiştir. Fenolik asit miktarlarında ve antioksidan aktivitelerinde fermantasyon sonucu artış görülmüş ve depolama boyunca bu etkilerini korudukları tespit edilmiştir. Fenolik madde miktarında en fazla değer 14. günde 328,86 ± 13,90 mg GAE/100 ml olarak B. animalis ile geliştirilen örnekte ve 28. günde 320,08 ± 19,86 mg GAE/100 ml olarak L. plantarum ile geliştirilen örnekte tespit edilmiştir. Fenolik madde miktarında mikroorganizma aşılanmamış kontrol örneğine göre L. rhamnosus ile geliştirilen örneklerde istatiksel olarak anlamlı bir farklılık elde edilmemiştir. Antioksidan değerleri arasında kontrol örneğine en yakın örnek L. plantarum ile geliştirilen örnek olmuştur. Fermantasyon sonucu brix değerlerinde L. rhamnosus ile geliştirilen örneklerde analizin ilk ve son günü arasında % 0,15 azalma görülmüştür.  Brix değerlerinde depolama boyunca kayda değer bir değişim gözlemlenmemiştir. Asitlik değerlerinde fermantasyon sonucu artış görülmüştür. Lactiplantibacillus plantarum tarafından fermente edilen meyve suyunda asitlik miktarı diğer türlere göre istatistiki açıdan yüzdesel olarak tüm analiz günlerinde düşük bulunmuştur. Asitlik en fazla B. animalis ile geliştirilen örneklerde %3,89 ± 0,09 olarak 21. günde rastlanmıştır. pH değerleri de bu değere paralel olarak azalış göstermiştir. Kontrol örneğine en yakın pH değeri L. plantarum ile geliştirilen örneklerde görülmüştür. Depolama sonucunda pH ve asitlik miktarlarındaki değişim kayda değer olarak gözlemlenmemiştir. Toplam şeker ve indirgen şeker miktarları fermantasyon sonucu azalmıştır ve depolama boyunca azalma devam etmiştir. Duyusal değerlendirmeler 10 katılımcı ile 1.,7., 14., 21. ve 28. depolama günlerindeki numuneler ile yapılmıştır. Değerlendirme sonucunda genel beğeni düzeyinde en beğenilen örnekler sırasıyla; Lactiplantibacillus plantarum ile fermente edilmiş elma suyu, Bifidobacterium animalis ile fermente edilmiş elma suyu, fermente edilmemiş elma suyu ve Lacticaseibacillus rhamnosus ile fermente edilmiş elma suyu olmuştur.

Abstract:
In this thesis study, 3 different cultures of probiotic microorganisms (Lacticaseibacillus rhamnosus, Lactiplantibacillus plantarum, Bifidobacterium animalis), Malus domestica cv. Apple juices obtained from Starking apple variety were fermented at 37 °C for 48 hours. After fermentation, fermented juices were stored at 4°C. Microorganism counts, pH, acidity, phenolic acid amounts, antioxidant activities, total sugar amounts, reducing sugar amounts and brix values of fruit juices stored at 4°C on the 1st, 7th, 14th, 21st and 28th days measured and compared.
At the end of the study, it was observed that the microorganisms preserved their viability and probiotic properties at a level of at least 7.0211 log CFU/ml even at the end of the 28th day in apple juice. Samples developed with L. plantarum on all analysis days were statistically significantly less developed than samples of L. rhamnosus and B. animalis. It was observed that the amount of phenolic acid and antioxidant activities increased as a result of fermentation and it was determined that these effects were preserved during storage. The highest value in the amount of phenolic substance was determined in the sample developed with B. animalis as 328.86 ± 13.90 mg GAE/100 ml on the 14th day and in the sample developed with L. plantarum as 320.08 ± 19.86 mg GAE/100 ml on the 28th day. There was no statistically significant difference in the amount of phenolic substance in the samples developed with L. rhamnosus compared to the control sample without microorganisms. Among the antioxidant values, the closest sample to the control sample was the sample developed with L. plantarum. As a result of fermentation, 0.15% decrease was observed in brix values between the first and last day of analysis in samples developed with L. rhamnosus. No significant change was observed in Brix values during storage. Acidity values increased as a result of fermentation. The amount of acidity in the apple juice fermented by L. plantarum was statistically lower on all analysis days compared to other species. The highest acidity was found on the 21st day as 3.89% ± 0.09 in the samples developed with B. animalis. The pH values also decreased in parallel with this value. The pH value closest to the control sample was seen in the samples developed with L. plantarum. No significant change in pH and acidity was observed after storage. Total sugar and reducing sugar amounts decreased as a result of fermentation and continued to decrease during storage. Sensory evaluations were made with 10 participants with samples on the 1st, 7th, 14th, 21st and 28th storage days. As a result of the evaluation, the most appreciated examples at the general level of appreciation were apple juice fermented with L. plantarum, apple juice fermented with B. animalis, unfermented apple juice and apple juice fermented with L. rhamnosus, respectively.