Bazı probiyotik bakterilerin gelişmesi üzerine ksantan gamın etkisi
The effect of xanthan gum on the development of some probiotic bacteria
Yazar: MERVENUR KANDİL
Danışman: DOÇ. DR. LÜTFİYE YILMAZ ERSAN
Bursa Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada, ksantan gamın Bifidobacterium animalis subsp. lactis ve Lactobacillus casei'nin gelişmesi üzerindeki etkisi in vitro fermantasyon ortamında belirlenmiştir. Potansiyel prebiyotik kaynağı olarak ksantan gam ile zenginleştirilmiş probiyotik yoğurt üretilmiş ve depolama süresince kalite parametreleri incelenmiştir.
Fermantasyon süresince farklı substrat kaynağı içeren besi ortamlarında pH değerlerinin azaldığı tespit edilmiştir. B. lactis ve Lb. casei türlerinin ksantan gam içeren besi ortamında aktivite göstererek asitliği geliştirebildikleri saptanmıştır. Fermantasyon süresince farklı substrat kaynağı içeren besi ortamlarındaki B. lactis'e ait ortalama OD değerleri 0,244 ile 0,747; Lb. casei'ye ait OD değerleri ise 0,311 ile 1,332 arasında değişmiştir. Fermantasyonun 0., 24. ve 48. saatlerindeki B. lactis'e ait ortalama mikroorganizma sayıları 7,11 ile 7,83 log10 kob/mL ve Lb. casei'ye ait ortalama mikroorganizma sayıları 7,49 ile 8,75 log10 kob/mL arasında değişmiştir. Fermantasyon süresince ksantan gam içeren örneklerde OD değerlerinin ve mikroorganizma sayısının arttığı saptanmıştır. Lb. casei'nin ksantan gam içeren besi ortamında prebiyotik aktivite sayısının (PAS) inuline göre daha yüksek olduğu, B. lactis için ise inulin ile kıyaslandığında daha düşük olduğu belirlenmiştir. Fermantasyonun 48. saatinde analiz edilen laktik asit ve KZYA miktarları incelendiğinde, her iki bakterinin de bu asitleri üretebildiği saptanmıştır. Kullanılan bakteri türlerine ve substrat çeşitlerine bağlı olarak üretilen KZYA miktarlarının da farklılık gösterdiği tespit edilmiştir.
Probiyotik yoğurt örneklerinde yapılan mikrobiyolojik analiz sonuçları incelendiğinde; B. lactis sayısı 8,05 ile 9,70 log10 kob/g ve Lb. casei sayısı ise 9,47 ile 10,10 log10 kob/g arasında değişmiştir. Örneklerin % titrasyon asitliği değerleri incelendiğinde ortalama en düşük asitlik değeri  %0,74 ile BL örneğinde, ortalama en yüksek asitlik değeri %1,12 ile LC örneğinde tespit edilmiştir.  Depolama süresince örneklerin serum ayrılması değerleri 0,00 ile 12,00 mL/25 g arasında saptanmıştır. Ksantan gam ilavesinin örneklerde serum ayrılması değerlerini azalttığı belirlenmiştir. Renk analizleri sonucunda depolama süresince, gam ilavesinin her iki yoğurtta da L* ve b* değerlerini azalttığı, a* değerlerini arttırdığı saptanmıştır. Örneklerin tekstür analizi sonuçları incelendiğinde, depolama süresince konsistens ve iç yapışkanlık değerleri artmış, viskozite indeksi değerleri azalmıştır. Yapılan duyusal analiz sonucunda, tüm parametreler için ksantan gam içeren örneklerin panelistler tarafından daha az beğenildiği saptanmıştır.
İn vitro analiz sonuçlarına göre, ksantan gamın potansiyel prebiyotik kaynağı olabileceği saptanmıştır. Yoğurt üretiminde kullanılması ile de diğer tekno-fonksiyonel özelliklerinin yanı sıra probiyotiklerin gelişimini destekleyici ingredient olarak da kullanılabileceği tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, the effect of xanthan gum on the development of Bifidobacterium animalis subsp. lactis and Lactobacillus casei in vitro fermentation medium was investigated. Probiotic yogurt enriched with xanthan gum as potential prebiotic source was produced and quality parameters were examined during storage.
During fermentation, it was determined that pH values decreased in the medium containing different substrate sources.  B. lactis and Lb. casei species were found to be able to improve acidity by growing in the medium containing xanthan gum. The average OD values of B. lactis in the medium containing different substrate sources during fermentation were ranged from 0,244 to 0,747; for Lb. casei the OD values of ranged from 0,311 to 1,332. The average B. lactis counts at during fermentation was ranged from 7,11 to 7,83 log10 cfu/mL and the average Lb. casei counts ranged from 7,49 to 8,75 log10 cfu/mL. During fermentation, OD values and average number of microorganisms increased in the samples containing xanthan gum. The number of prebiotic activities (PAS) of Lb. casei in the medium containing xanthan gum was higher than inulin, for B. lactis, it was found to be lower than inulin. When examined the amounts of lactic acid and SCFA were analyzed during 48 hour -fermentation, both bacteria were able to produce these acids. It was determined that the amount of SCFA produced depending on the bacterial species and substrate types used were also different. According to the results of microbiological analysis of probiotic yogurts examined; B. lactis counts ranged from 8,05 to 9,70 log10 cfu/g and Lb. casei counts ranged from 9,47 to 10,10 log10 cfu/g. Throughout storage the minimum acidity value was found for BL sample with 0,74% and the maximum acidity value was found for LC sample with 1,12%. Whey separation values of the samples during storage were between 0,00 and 12,00 mL/25 g. The addition of xanthan gum was found to reduce whey separation values in the samples. As a result of color analysis, it was found that addition of gum during storage reduced the L* and b* values of both yoghurts and increased the a* values. Examining the results of the texture analysis of samples, consistency and cohesiveness values increased during storage and viscosity index values decreased. As a result of the sensory analysis, it was found that the samples containing xanthan gum for all parameters were less accepted by the panelists. 
According to the results of in vitro analysis, xanthan gum may be a potential prebiotic source. With the use of yogurt production, it has been determined that it can be used as an ingredient to support the development of probiotics in addition to its other techno-functional properties.