Geleneksel yoğurtlardan antimikrobiyal aktiviteli laktik asit bakterilerinin izolasyonu ve yoğurt kalitesi üzerine etkilerinin belirlenmesi
Isolation of lactic acid bacteria with antimicrobial activity from traditional yogurts and determination of their effects on the quality of yogurt
Yazar: ÖMER FARUK ÇELİK
Danışman: PROF. DR. HASAN TEMİZ
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Üç aşamalı olarak planlanan bu çalışma kapsamında, geleneksel yoğurtlardan izole edilen antimikrobiyal aktiviteye sahip laktik asit bakterilerinin yoğurt üretiminde starter kültür olarak kullanılabilme potansiyelinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, öncelikle Ordu ve Giresun illerindeki çeşitli yaylalardan temin edilen geleneksel inek ve manda yoğurtlarının kimyasal, fiziksel, mikrobiyolojik özellikleri ile aroma profilleri belirlenirken yoğurtlardan Staphylococcus aureus ve Escherichia coli patojenlerine karşı antimikrobiyal aktivite sergileyen laktik asit bakterileri izole edilmiştir. En yüksek antimikrobiyal aktiviteye sahip olan izolatlar seçilerek asit üretme kapasiteleri ve proteolitik aktiviteleri belirlenerek en uygun olduğu düşünülen 10 tanesinin 16S rDNA dizi analizleri gerçekleştirilmiş ve filogenetik ağaçları oluşturulmuştur. Seçilen izolatların tamamına en yakın türün Lactobacillus bulgaricus olduğu belirlenmiştir. Bu izolatların aroma profilleri değerlendirilerek beş tanesi (ÇBX, ÇBH4, M6, EPSC2 ve KKC2) yoğurt üretiminde denenmek üzere seçilmiştir. Bu beş izolat ve bir adet ticari Lactobacillus bulgaricus suşu (LB; kontrol olarak), ticari bir Streptococcus thermophilus (ST) suşu ile kombineli olarak kullanılarak üretilen yoğurtların 21 günlük depolama süresince haftalık kimyasal, fiziksel, mikrobiyolojik ve duyusal analizleri gerçekleştirilmiştir. Yoğurt aromasında önemli rol oynayan asetaldehit ve aseton üretim kapasitesi açısından EPSC2, ticari kültürü de geride bırakarak, öne çıkarken; ÇBH4 ve ÇBX yoğurtları, duyusal özellikler ve aroma maddeleri üretimi açısından diğer yoğurtların gerisinde kalmıştır. Tüm parametreler göz önünde bulundurulduğunda, EPSC2 ve KKC2 izolatları sadece viskozite açısından ticari kültürün gerisinde kalmış bunun yanında duyusal özellikler ve aroma maddeleri açısından ticari kültüre benzer veya daha iyi özellikler sergilemiştir. Sonuç olarak, EPSC2 ve KKC2 izolatlarının yoğurt üretiminde kullanılma potansiyeline sahip olduğu ve starter kültür olarak önerilebileceği belirlenmiştir.

Abstract:
Within the scope of this three-stage study, it was aimed to determine the potential of using lactic acid bacteria with antimicrobial activity isolated from traditional yogurt as a starter culture in yogurt production. For this purpose, chemical, physical, and microbiological properties and aroma profiles of traditional cow and buffalo yogurts collected from a variety of highlands located in Ordu and Giresun cities were determined while lactic acid bacteria that exhibit antimicrobial activity against the pathogens of Staphylococcus aureus and Escherichia coli were isolated. After selection of isolates having the highest antimicrobial activity, acid production capacities and proteolytic activities were determined. Subsequently, 16S rDNA sequencing of 10 isolates that were considered to be the most appropriate were performed and phylogenetic trees were created. The closest species to all of the selected isolates was determined to be Lactobacillus bulgaricus. The flavor profiles of these isolates were evaluated and five of them (ÇBX, ÇBH4, M6, EPSC2, and KKC2) were selected for yogurt trials. Weekly chemical, physical, microbiological, and sensory analyzes of the yogurts produced using these five isolates and one commercial Lactobacillus bulgaricus strain (LB; as a control) in combination with a commercial Streptococcus thermophilus (ST) strain were performed during the 21-day storage period. While EPSC2 has standed out, leaving the commercial culture behind, in terms of production capacity of acetaldehyde and acetone, key compounds in yogurt flavor; ÇBH4 and ÇBX yogurts have fallen behind others considering sensory properties and production of aroma compounds. Considering all the tested parameters, although EPSC2 and KKC2 isolates were not as good as the commercial culture only in terms of viscosity, they exhibited similar or better characteristics in terms of sensory properties and flavor. As a conclusion, it has been determined that EPSC2 and KKC2 isolates have the potential to be used in yogurt production and can be recommended as starter culture.