Pirinç ve mercimeğin probiyotik fermente içecek üretiminde potansiyel kullanım olanağının araştırılması
Investigation of the potential use of rice and lentils in probiotic fermented beverage production
Yazar: ZEYNEP KİLCİ
Danışman: PROF. DR. ARZU AKPINAR BAYİZİT
Bursa Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Gıdalar = Foods

Özet:
Günümüzde süt proteinleri alerjisi ve/veya laktoz intoleransı gibi rahatsızlıkların görülme sıklığında yaşanan artış, hayvansal kaynaklı gıda ürünlerinin sağlık ve çevresel etkileri konusundaki artan farkındalık ve bunun bir sonucu olarak vegan beslenme tarzına yönelme eğiliminde artış yaşanması tüketicileri hayvan kökenli süt ve süt ürünlerine bir çeşit alternatif olarak bitkisel matrisli yiyecek ve içeceklere yöneltmeye başlamıştır. Ticari ürün portföyleri incelendiği zaman bitkisel sütlerin baklagiller, tohumlar, kabuklu kuruyemişler, tahıllar, yalancı tahıllar (pseudocereal) gibi farklı pek çok bitkisel kaynaktan elde edildiği görülmektedir. Dünyanın her coğrafyasında insanlar için önemli olan besin kaynakları arasında gösterilen tahıllar ve baklagiller önemli bir karbonhidrat kaynağı olmalarının yanı sıra protein, vitamin, mineral, diyet lif gibi bileşenler açısından da önemli kabul edilmektedirler. Tahıl proteinleri lisin ve triptofan açısından fakir olmakla birlikte optimal düzeyde metiyonin ve sistein gibi kükürtlü amino asit bileşimine sahiptir. Bu nedenle tahılları baklagiller ile birleştirmek üretilen ürünün kalitesini geliştirmek için tercih edilebilecek bir yoldur. Tüm bu bilgiler göz önünde bulundurulduğunda bir baklagil olan mercimek (kırmızı, sarı ve yeşil) ile bir tahıl olan pirinç ve bu iki hammaddenin karışım formülasyonuna sahip bitkisel fermente içeceklerin tüketiciler tarafından talep göreceği değerlendirilmiş olup, bu tez çalışması kapsamında mercimek, pirinç, mercimek ve pirinç karışımı içeceklerin bazı fizikokimyasal, mikrobiyolojik ve duyusal özellikleri incelenmiştir. 
Bu çalışmada pirinç ve mercimek ile starter kültür olarak ticari YoFlex non-dairy karışık kültür (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium spp) kullanılarak bitkisel bazlı fermente içecekler geliştirilmiş ve bazı fizikokimyasal, mikrobiyolojik ve duyusal nitelikleri araştırılmıştır. Pirinç ve mercimek sütlerinin karışım oranı ön deneme üretimleri sonucunda 85:15 şeklinde ve starter kültürün inokulasyon oranı %0,04 olarak belirlenmiştir. Belirlenen formülasyonlara göre üretilen fermente bitkisel içeceklerin mikrobiyal canlılık değerleri 4C'de gerçekleştirilen 21 günlük depolama sürecinin son gününde dahi her bir içecekte her bir suş için 6 log10kob/g değerinin üzerinde tespit edilmiştir. Bitkisel fermente içeceklerin pH değerleri 3,93-6,98, titrasyon asitliği değerleri 0,04-0,41 (% laktik asit), viskozite değerleri 0,29-2,80 (Pa.s), L* değerleri 64,01-83,97, a* değerleri (-0,54)-15,33, b* değerleri 8,11-24,90, kuru madde değerleri 8,73-9,70 (%), protein miktarı değerleri 1,01-3,74 (%), yağ miktarı değerleri 0,33-0,79(%), glukoz değerleri 0,25-1,21 (g/100g), laktik asit miktarı değerleri 0,30-5,10 (g/L), asetik asit miktarı değerleri 0,08-0,20 (g/L), toplam fenolik madde değerleri 1,52-8,39 (mg gallik asit eşdeğeri (GAE)/100 mL örnek), toplam antioksidan kapasite değerleri 0,85-3,21 (CUPRAC) ve 1,47-1,57 (DPPH) (mg Trolox eşdeğeri (TE)/100 mL örnek), biyoerişilebilirlik değerleri 66-1051 (%) olarak belirlenmiştir. Duyusal değerlendirmelerde sadece mercimek kullanılarak üretilen içecekler en düşük puanları almıştır. Uygulanan analizler neticesinde elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde fermente pirinç ve mercimek içeceklerinin olumlu besinsel özelliklere sahip olduğu ve tüketiciler tarafından kabul göreceği öngörülmektedir.

Abstract:
In recent times, the increasing prevalence of conditions such as milk protein allergies and/or lactose intolerance, coupled with heightened awareness of the health and environmental impacts of animal-derived food products, has led to a growing inclination towards vegan dietary practices. As a result, consumers are increasingly turning to plant-based foods and beverages as alternatives to animal-based milk and dairy products. An examination of commercial product portfolios reveals that plant-based milks are derived from a wide variety of plant sources, including legumes, seeds, nuts, grains, and pseudocereals. Cereals and legumes, considered important nutritional sources across the world, are valued not only as significant carbohydrate sources but also for their content of proteins, vitamins, minerals, and dietary fibers. Although cereal proteins are deficient in lysine and tryptophan, they possess an optimal composition of sulfur-containing amino acids such as methionine and cysteine. Therefore, combining cereals with legumes can be a preferable approach to enhance the quality of the resulting product. Considering all this information, and given the potential consumer demand for fermented plant based beverages made from the legume lentil (red, yellow, and green varieties) and the grain rice, as well as formulations mixing these two raw materials, this thesis examines the physicochemical, microbiological, and sensory properties of beverages made from lentil, rice, and their combinations.
In this study, plant-based fermented beverages were developed using rice and lentils with a commercial YoFlex non-dairy mixed culture starter (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium spp), and some physicochemical, microbiological, and sensory properties were investigated. The mixture ratio of rice and lentil milk was determined as 85:15 and the inoculation rate of the starter culture as 0,04% based on preliminary production trials. According to the specified formulations, the microbial viability of the produced fermented plant-based beverages was found to be above 6 log10 cfu/g for each strain in each beverage even on the last day of a 21-day storage period conducted at 4°C. The pH values of the plant-based fermented beverages ranged 3,93-6,98, titratable acidity 0,04-0,41 (% lactic acid), viscosity 0,29-2,80 (Pa.s), L* values 64,01-83,97, a* values (-0,54)-15,33, b* values 8,11-24,90, dry matter content 8,73-9,70 (%), protein content 1,01-3,74 (%), fat content 0,33-0,79(%), glucose content 0,25-1,21 (g/100g), lactic acid content 0,30-5,10 (g/L), acetic acid content 0,08-0,20 (g/L), total phenolic content 1,52-8,39 (mg gallic acid equivalent (GAE)/100 mL sample), total antioxidant capacity 0,85-3,21 (CUPRAC) and 1,47-1,57 (DPPH) (mg Trolox equivalent (TE)/100 mL sample), with bioaccessibility values 66-1051 (%). In sensory evaluations, beverages produced using only lentils received the lowest scores. Based on the results of the analyses conducted, it is anticipated that the fermented rice and lentil beverages possess positive nutritional properties and are likely to be accepted by consumers.