Yer fıstığı sütünden (özütünden) transglutaminaz enzimi ve iki farklı starter kültürü kullanarak yoğurt analoğu üretimolanaklarının araştırılması
Investigation of yogurt analogue production possibilities using transglutaminase enzyme from peanut milk (extract) and two different starter cultures
Yazar: ECE BÜYÜKGÜMÜŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SELDA BULCA
Aydın Adnan Menderes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Amaç: Bu çalışmada hammadde olarak seçilen yer fıstığı özütüne transglutaminaz enzimi ve iki farklı starter (EPS üreten-YoFlex ve EPS üretmeyen-YC 350) kültür kullanarak bitkisel kaynaklı fermente bir ürünün üretilebilirliği ve bazı kalite özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Materyal ve Yöntem: Yer fıstığı özütüne mTGaz enzimi, yer fıstığı posası ve iki farklı starter kültür ilave edilerek yanıt yüzey metodu kullanılmasıyla yoğurt analoğu üretimi gerçekleştirilmiştir. Deneme deseninden elde edilen sonuçlara göre pH düşüşünün hızlı, % laktik asit konsantrasyonu ve rölatif viskozitenin yüksek olduğu üçer nokta tespit edilerek optimum noktalarda üç tanesi YC350 starter kültürü ile, üç tanesi de YoFlex starter kültürü ile olmak üzere toplamda altı adet yoğurt analoğu üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen yoğurt
analogları örnekleri +4°C'de 21 gün süre ile depolanmıştır. Yoğurt analoglarının fermentasyonu sırasında pH düşüşü, rölatif viskozite ve % laktik asit üzerine olan etkileri araştırılmıştır. Fermentasyonun 0. ve 4. saatinde alınan örneklerde SDS-PAGE, depolamanın 1. günü mikroyapı, uçucu bileşenlerin analizi, 1., 7., 14., 21. günlük depolama sürecinde yoğurt analoglarında tekstürel özellikler (tekstür analizi, su tutma kapasitesi, sinerisiz), mikrobiyolojik
analizler ve duyusal analizler ile ürün karakterizasyonu yapılmıştır. 
Bulgular: Depolama süresi sonunda elde edilen veriler incelendiğinde pH, laktik asit ve rölatif viskozite verilerinde benzerlikler görülmüş olup, depolama analizlerinde %0,26 starter kültür ile 7,5 U/g protein mTGaz enzim içeren yoğurt analoglarının diğerlerine kıyasla daha iyi yapısal özelliklere sahip olduğu saptanmıştır. İki kültür karşılaştırıldığında YoFlex Advance 2.0 ile üretilen yoğurt analoglarının, YC350 starter kültürü ile üretilen yoğurt analoglarına göre, depolama analizlerinde su tutma kapasitesi ve sinerisiz açısından önemli farklar görülmemiştir. mTGaz ilavesiyle üretilen yoğurt analoğu örneklerinde gerçekleştirilen sodyum dodesil sülfatpoliakrilamid jel elektroforezi analiz sonucuna göre, enzim konsantrasyonunun artmasıyla bant yoğunluklarının azalması ve silik görüntü elde edilmesi, proteinlerin daha fazla çapraz bağ oluşturması olarak yorumlanmıştır. Elde edilen mikroyapı görüntülerinde jel yapının gevşek ve düzensiz delikler halinde görülmesi mTGaz konsantrasyonun düşük, jel yapının yoğun ve sıkı gözlemlenmesinin de mTGaz konsantrasyonunun yüksek olmasıyla ilişkilendirilmiştir. YoFlex starter kültürü kullanılan jel görüntüleri incelendiğinde jel yapı daha az porlu, sıkı matrikste ve kremsi yapıda görünmektedir. Ayrıca aynı örneklerin duyusal analizlerinde fiziksel yapı ve kıvamlarındaki gözlemlenen sıkılık miktarı ve hissinin de yüksek olduğu saptanmıştır. Uçucu bileşen analizi sonucunda örneklerde 34 adet uçucu bileşen tespit edilmiş, en baskın uçucu bileşenleri aldehitlerden asetaldehit ve hekzanal, ketonlardan diasetil ve alkanlardan 2-4 dimetilpentan ile izobütan bileşiklerinin oluşturduğu gözlenmiştir. Yoğurt analoğu örneklerinde depolama süreci boyunca Streptococcus thermophilus sayılarının 5,04-8,46 log kob/g, Lactobacillus bulgaricus sayılarının da 7,04-8,34 log kob/g aralığında değiştiği ve mikroorganizmaların sayılarının depolama süresi boyunca periyodik olarak azaldığı saptanmıştır. Duyusal analizlerde ise özellikle dış görünüş, koku ve kıvam kriterlerinde YC350 kültürü ile üretilen yoğurt analogları daha yüksek puan almıştır. 
Sonuç: Bu çalışma kapsamında yoğurt analoğu matriksine mTGaz enzimi ile yer fıstığı posasının kurutulup öğütülerek entegre edilmesi ve bu şekilde fermente bir ürüne dönüştürülmesi başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiş ve bu şekilde vegan /vejetaryan beslenen kişiler için alternatif olarak üretilebileceği gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Yer fıstığı Sütü, Transglutaminaz, Yoğurt Analoğu, Sinerisiz, SDSPAGE, Uçucu Bileşenler, Mikroyapı

Abstract:
Purpose: In this study, it was aimed to investigate the producibility and some quality characteristics of a fermented product of vegetable origin by using transglutaminase enzyme and two different starter cultures (EPS-producing-YoFlex and non-EPS-producing-YC 350) to the peanut extract selected as raw material.
Materials and Methods: Yogurt analog production was carried out by using the response surface method by adding mTGase enzyme, peanut pulp and two different starter cultures to the peanut extract. According to the results obtained from the experimental design, three points where pH decrease is rapid, % lactic acid concentration and relative viscosity are high were determined and a total of six yogurt analogues were produced using three YC350 starter cultures and three YoFlex starter cultures. Produced yogurt analogues samples were stored at +4°C for 21 days. The effects on pH decrease, relative viscosity and % lactic acid during fermentation of yogurt analogues were investigated. SDS-PAGE in samples taken at 0 and 4 hours of fermentation, microstructure, analysis of volatile components on the 1st day of storage, textural properties (texture analysis, water holding capacity, syneresis) in yogurt analogues during 1st, 7th, 14th, 21st days of storage), microbiological analyzes and sensory analyzes were used to characterize the product.
Results: When the data obtained at the end of the storage period were examined, similarities were observed in the pH, lactic acid and relative viscosity data, and it was determined that the yogurt analogues containing 0.26% starter culture and 7.5 U/g protein mTGase enzyme had better structural properties compared to the others. When the two cultures were compared, there was no significant difference in water holding capacity and syneresis in storage analysis of
yogurt analogs produced with YoFlex Advance 2.0 compared to yogurt analogs produced with YC350 starter culture. According to the results of sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis analysis performed on yogurt analog samples produced with the addition of mTGase, the decrease in bant intensities and a faint image with the increase of enzyme concentration was interpreted as more cross-linking of proteins. The appearance of the gel structure as loose and irregular holes in the obtained microstructure images was associated with low mTGase concentration, and the dense and tight observation of the gel structure was associated with high mTGase concentration. When the images of gel using YoFlex starter culture are examined, the gel structure appears to be less porous, tight matrix and creamy. In
addition, in the sensory analyzes of the same samples, it was determined that the amount of firmness and the feeling of the physical structure and consistency were high. As a result of the volatile component analysis, 34 volatile components were detected in the samples, and it was observed that the most dominant volatile components were acetaldehyde and hexanal from aldehydes, diacetyl from ketones, and 2-4 dimethylpentane and isobutane from alkanes. It was determined that the numbers of Streptococcus thermophilus changed in the range of 5,04-8,46 log cfu/g,. Lactobacillus bulgaricus numbers in the range of 7,04-8,34 log cfu/g during the storage period in the yogurt analog samples, and the number of microorganisms decreased periodically during the storage period. Yogurt analogues produced with YC350 culture scored
higher in sensory analysis, especially in terms of appearance, odor and consistency.
Conclusion: Within the scope of this study, the integration of mTGase enzyme and peanut pulp into the yogurt analog matrix by drying, grinding and converting it into a fermented product has been successfully carried out, and it has been shown that it can be produced as an alternative for vegan/vegetarian diets.

Keywords: Peanut Milk, Transglutaminase, Yogurt Analog, Syneresis, SDS-PAGE, Volatile Components, Microstructure