A.niger'den saflaştırılmış naringinazın ve farklı probiyotik bakterilerin greyfurt suyunun bazı özellikleri ve acılık bileşenlerinden olan naringin üzerine etkisi
The effect of purified naringinase from A.niger and some probiotic bacteria on some properties of grapefruit juice and naringin, a bitter component
Yazar: ARZU İMECE
Danışman: PROF. DR. MEMNUNE ŞENGÜL
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Aspergillus niger = Aspergillus niger ; Greyfurt = Grapefruit ; Meyve suları = Fruit juices ; Naringin = Naringin ; Probiyotikler = Probiotics

Özet:
Amaç: Narenciye suları arasında özellikle greyfurt suyunda önemli bir sorun olarak karşımıza çıkan acılık bileşeni naringinin azaltılması amacıyla naringinaz enziminin saflaştırılması ve karakterizasyonu çalışılmıştır. Aynı zamanda naringinaz enzimi ve probiyotik mikroorganizmaların greyfurt suyuna ilave edildikten sonra greyfurt suyundaki fizikokimyasal değişimleri ve antioksidan aktivitesi araştırılmıştır.
Yöntem: Naringinaz enzimi ekstraselüler olarak Aspergillus niger ATCC 1688 mikroorganizmasından elde edilmiş, saflaştırılmış ve karakterize edilmiştir. Bununla birlikte saflaştırılan enzimin greyfurt suyuna farklı konsantrasyonlarda (%0.1, %0.5, %1) ilave edilerek farklı sıcaklıklarda (25, 35, 45 oC) bir ve beş saat bekletilerek naringin miktarının belirlenmesiyle birlikte greyfurt suyunda meydana gelen fizikokimyasal değişimler ve antioksidan aktivite belirlenmiştir. Bazı probiyotik bakterilerin tekli, ikili ve üçlü kombinasyonlarının greyfurt suyuna ilave edilerek bir aylık depolama süresi içerisinde belirli aralıklarda (1, 2, 3. günler ve 2 ve 4.haftalarda) greyfurt suyunda naringin miktarı, fizikokimyasal değişimler ile antioksidan aktivite belirlenmiştir.
Bulgular: Naringinaz enziminin optimum iyonik şiddeti 0,5 M, optimum pH değeri 5 ve optimum sıcaklığı ise 50 oC olarak belirlenmiştir. Enzimin en az Mg+2'den etkilendiği bulunmuştur. Saflaştırılmış naringinaz enziminin ilave edildiği greyfurt suyu örneklerinde naringin miktarındaki en fazla azalma (%65,58), %1 enzim ilave edilmiş ve 45 oC'de inkübe edilmiş örnekte belirlenmiştir. Probiyotik bakteri ilave edilmiş greyfurt sularında ise mikroorganizmaların en aktif gelişim süreleri olan ilk üç gün greyfurt sularının fizikokimyasal özelliklerinde olumlu gelişmeler tespit edilmiştir. Daha sonraki süreçte ise fizikokimyasal özelliklerinde bir azalma belirlenmiştir. Antioksidan aktivitelerinde ise ilk üç günlük süreçte çok fazla değişim olmamakla birlikte 2. ve 4. haftalarda bir azalma tespit edilmiştir. Probiyotik bakterilerin ilave edildiği greyfurt suyu örneklerinde naringin miktarında en fazla azalma (%61,5), 37oC'de depolanan L.plantarum ACC 28'de belirlenmiştir. Her iki uygulamada da en yüksek fenolik bileşik kuinik asit olarak belirlenmiş olup, kuinik asit saflaştırılan enzimin ilave edildiği örneklerden en yüksek 25oC'de %0.5 enzim ilave edilen örnekte (13914,48 ppb), probiyotik bakterilerde ise 37oC'de depolanmış 3. KO'da (35768,88 ppb) tespit edilmiştir. 
Sonuç: Yapılan bu çalışma naringinaz enziminin greyfurt suyuna uygulanması açısından geniş kapsamlı bir araştırma olup, bu kapsamda daha önce bir çalışmaya rastlanmadığından bu çalışmanın literatüre önemli bir katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
Purpose: Purification and characterization of the enzyme naringinase was studied in order to reduce the bitterness component naringin, which is an important problem in citrus juices, especially in grapefruit juice. At the same time, after adding naringinase enzyme and probiotic microorganisms to grapefruit juice, physicochemical changes and antioxidant activity of grapefruit juice were investigated.
Method: Naringinase enzyme was extracellular obtained from the microorganism Aspergillus niger ATCC 1688, purified and characterized. However, by adding the purified enzyme to grapefruit juice at different concentrations (0.1%, 0.5%, 1%) and keeping it at different temperatures (25, 35, 45oC) for one hour and five hours, the physicochemical changes and antioxidant activity in grapefruit juice were determined by controlling the amount of naringin. By adding single, double and triple combinations of some probiotic bacteria to grapefruit juice, the amount of naringin, physicochemical changes and antioxidant activity were found in grapefruit juice at certain intervals (1, 2, 3 days and 2 and 4 weeks) within a month of storage.
Results: The optimum ionic strength of the naringinase enzyme was calculated as 0.5 M, the optimum pH value was 5 and the optimum temperature was 50oC. It was found that the enzyme was affected at least by Mg+2. The highest decrease (65.58%) in the amount of naringin in the grapefruit juice samples to which the purified naringinase enzyme was added was determined in the sample that was added with 1% enzyme and incubated at 45°C. On the other hand, positive developments were found in the physicochemical properties of grapefruit juices in the first three days, which are the most active growth periods of microorganisms, in grapefruit juices to which probiotic bacteria were added. In the following process, a decline in physicochemical properties was calculated. Although there was not much change in antioxidant activities in the first three days, a decrease was detected in the 2nd and 4th weeks. The highest decrease (61.5%) in the amount of naringin in grapefruit juice samples to which probiotic bacteria were added was determined in L. plantarum ACC 28 stored at 37oC. In both applications, the highest phenolic compound was quinic acid. Among the samples to which the quinic acid purified enzyme was added, the highest was in the sample with 0.5% enzyme added at 25oC (13914.48 ppb), and in probiotic bacteria, the 3rd KO' was stored at 37oC was also detected (35768.88 ppb).
Conclusion: This study is a comprehensive study in terms of the application of the enzyme naringinase to grapefruit juice, and it is thought that this study will make an important contribution to the literature since no previous study has been found in this context.