Kefir granülünden kefiran ekzopolisakkaritinin izolasyonu, saflaştırılması ve karakterizasyonu
The isolation, purification, and characterization of kefiran exopolysaccharide from kefir granule
Yazar: MAHMUT İNAL
Danışman: YRD. DOÇ. DR. EDA ÖNDÜL
Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Kefiran, kefir granülünün önemli ölçüde yapısına katılan ve granüldeki bazı bakteriler tarafından üretilen bir polisakkarit olarak bilinmektedir. Kefir granülünde bulunan aynı zamanda kefir fermentasyonu boyunca kefir içeceğine de salgılanan bu ekzopolisakkaritin sağlık üzerindeki olumlu etkileri ve fonksiyonel özelliklere sahip olması bu polisakkariti çekici kılmaktadır.
Bu çalışmada; satın alınan liyofilize formda kefir granülünün laboratuvar koşullarında biyokütle artışı sağlanmış ve granülün yapısında bulunan ekzopolisakkarit (EPS) saflaştırılarak karakterizasyonu yapılmıştır. Bu doğrultuda tek bir saflaştırma yöntemi esas alınarak, elde edilen jel formda kefirana deneysel çalışmalarda kullanmak üzere liyofilizasyon uygulanmıştır. Kefiranın şeker kompozisyonunu belirlemek için Yüksek Performans Sıvı Kromatografisi, toplam EPS miktarını belirlemek için fenol-sülfürik asit metodu, şeker varlığının kalitatif tayini için İnce Tabaka Kromatografisi analizleri uygulanmıştır. Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi ile fonksiyonel grupların varlığı tespit edilmiştir. Kefiranın mikro yapısı ve yüzey morfolojisi taramalı elektron mikroskobu ile karakterize edilmiştir.
HPLC ile glikoz ve galaktoz kompozisyonu 1:0.3 olarak belirlenmiştir. FTIR ile kefiranın hidroksil, karbonil ve karboksil gruplara sahip olduğu gözlenmiştir. Toplam EPS miktarı % 93 olarak belirlenmiştir. SEM ile kefiran yüzey morfolojisinin gözenekli yapıda olduğu anlaşılmıştır. Kefiran jeline uygulanan reolojik ve tekstür profil analizleri ile ürünün akış davranışları belirlenmiştir. Buna göre kefiranın, Newtonian olmayan akış davranış özelliği gösterdiği ve pseudoplastik sıvılar grubuna girdiği tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Kefir, Kefiran, Ekzopolisakkarit, Kefir granülü

Abstract:
Kefiran is a polysaccharide existed in the structure of the kefir granule. It is produced by some bacteria in the granule. This exopolysaccharide, which is also secreted to kefir drink during the fermentation, has attracted due to its positive health effects and functional properties.
In this study, the biomass of commercial lyophilized kefir grain was increased under laboratory conditions and the exopolysaccharide in the kefir grain was purified and characterized. Lyophilization was applied to gel form of kefiran for the experimental studies. The sugar composition of kefiran, the amount of total EPS and the qualitative sugar analysis were determined by high performance liquid chromatography, fenol-sulfuric acid method, and thin layer chromatography, respectively. The presence of functional groups was determined by Fourier transform infrared spectroscopy. Microstructure and surface morphology kefiran was analysed by scanning electron microscopy.
The composition of glucose and galactose was in ratio of 1:0.3. FTIR analysis confirmed the carboxyl, hydroxyl and carbonyl functional groups presented in the EPS structure. The total amount of EPS was determined as 93%. SEM images of this exopolysaccharide showed smooth surfaces with pores. Rheological and textural profile analysis applied to kefiran gel have determined flow behavior of product. According to this, kefiran showed non-Newtonian flow behavior.

Key Words: Kefir, Kefiran, Exopolysaccharide, Kefir grain