Hint inciri (Opuntia ficus-indica) meyvesinin fonksiyonel amaçlı gıda ürünlerinde değerlendirilmesi
Utilization of prickly pear (Opuntia ficus-indica) fruit in functional food products
Yazar: EBRU ERBAY
Danışman: PROF. DR. NERİMAN BAĞDATLIOĞLU
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada hint incirinin (Opuntia ficus-indica) pestil ve probiyotik dondurma üretiminde kullanılması ile elde edilen fonksiyonel gıda ürünlerinin fizikokimyasal, tekstürel, duyusal ve mikrobiyolojik özelliklerinin değerlendirilmesi hedeflenmiştir. Pestil üretimi iki farklı jelleştirici ajan (%5 buğday nişastası ve %5 maltodekstrin) ve üç farklı kurutma yöntemi (sıcak hava 60°C, 100 W mikrodalga+60°C sıcak hava, 180 W mikrodalga+60°C sıcak hava) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kurutulan pestiller üç ay boyunca +4°C'de depolanmış ve depolama süresince pestillerin bazı fizikokimyasal, tekstürel ve duyusal özelliklerinde meydana gelen değişimler incelenmiştir. 
Depolama süresince pestillerin nem, su aktivitesi, kül, pH değeri ve kalınlık değeri sırasıyla %10,09-13-57; 0,46-0,61; %3,57-4,57; 5,89-6,00 ve 0,53-0,65 mm aralığında tespit edilmiştir. Depolamanın pestillerin nem (%), su aktivitesi, toplam kül (%), pH değeri ve pestil kalınlık değerlerine istatistiksel olarak önemli bir etkisi bulunmamıştır (p>0,05). Depolamada pestil örnekleri betalain miktarı 0,43-0,59 µg/g, toplam fenolik madde miktarı 18,29-35,79 mg GAE/100 g, toplam flavonoid madde miktarı 10,47-20,54 mg kateşin eşdeğeri /100 g, serbest radikalleri süpürme gücü aktivitesi değeri 2,36-2,89 µm TE/g KM aralığında değişim göstermiştir. Pestillerin depolanması sırasında toplam fenolik madde miktarı, toplam flavonoid madde miktarı, betalain miktarı ve serbest radikal süpürme gücü aktivitesi değerinde meydana gelen değişimler istatistiksel olarak önemli bulunmuştur (p<0,05).
Toplam fenolik madde miktarı, betalain miktarı ve serbest radikalleri süpürme gücü aktivitesi değeri en yüksek olan pestillerin 180W mikrodalga güç seviyesinde 90 s kurutma sonrası 60°C sıcaklıkta 90 dk kurutulan örnekler olduğu tespit edilmiştir. Toplam fenolik madde miktarı ve betalain miktarı en yüksek olan pestilde jelleştirici ajan olarak buğday nişastası, serbest radikalleri süpürme gücü aktivitesi değeri en yüksek olan pestilde maltodekstrin kullanıldığı belirlenmiştir. 100W ve 180W güç seviyelerinde mikrodalgada 90 s kurutma pestilin 60°C sıcak havada 180 dk olan kurutma süresini yarıya (90 dk) düşürmüştür.
Probiyotik dondurma üretiminde, probiyotik starter kültür (Lacticaseibacillus rhamnosus ve Bifidobacterium animalis subp. lactis BB-12) bunun yanı sıra meyve pulpu ve pestil parçaları eklenerek dondurmanın fonksiyonel özellikleri geliştirilmiştir. Probiyotik bakteri %2 (1:1 oranında), meyve pulpu %15, pestil parçaları ise 1cmx1cm boyutlarında %10 oranında eklenerek kontrol, meyveli, pestil parçalı olmak üzere üç çeşit dondurma iki tekerrürlü olarak üretilmiştir. Üretilen dondurmaların 60 günlük depolama süresince 0, 15, 30 ve 60. günlerinde kimyasal, mikrobiyolojik, duyusal analizleri yapılmış; sonuçlar istatistiksel olarak değerlendirilmiştir. 
Dondurmaların kuru madde, toplam kül, titrasyon asitliği (% laktik asit) ve pH değeri sırasıyla %27,45-34,05; %0,72-0,79; %0,31-0,35 ve 6,46-6,48 arasında tespit edilmiştir. Örneklerin kuru madde, kül ve titrasyon asitliği değeri üzerine çeşit farkı etkisi istatistiksel olarak önemli bulunmuş (p<0,05), pH değeri üzerine etkisi önemli bulunmamıştır (p>0,05). Çalışmada meyveli ve pestil parçalı dondurmaların L* değerinde azalma, a* ve b* değerlerinde (meyve renginden dolayı) artış gözlenmiştir. 60 günlük depolama boyunca örneklerde probiyotik etki seviyesinin korunduğu belirlenmiştir (>107 log kob/g). Duyusal değerlendirmede panelistlerce renk ve görünüş bakımından en yüksek puanı meyveli dondurma almıştır. Yapı ve kıvam, tat ve koku değerlendirmelerinde yine en yüksek puanı alan meyveli dondurma ile kontrol grubu dondurma örneği puanları arasında istatistiksel olarak fark gözlenmemiştir (p<0,05).  
Tez çalışmasını genel olarak değerlendirdiğimizde, besin değeri yüksek hint incirinden fonksiyonel bileşenlerce zengin pestil ve probiyotik dondurma üretimi başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Elde edilen ürünler hem gıda endüstrisine sağlıklı ve lezzetli alternatif ürünler açısından fikir oluşturmuş hem de hint inciriyle üretilen fonksiyonel gıdalarla ilgili yeni veriler literatüre kazandırılmıştır.

Abstract:
The study aims to evaluate the physicochemical, textural, sensory, and microbiological properties of functional food products, namely pestil and probiotic ice cream including Opuntia ficus-indica. Pestil production was carried out using two different gelling agents (5% wheat starch and 5% maltodextrin) and three different drying methods (hot air at 60°C, 100 W microwave + hot air at 60°C, 180 W microwave + hot air 60°C). Dried pestils were stored at +4°C for three months, and changes that occurred in the pestils' physicochemical, textural, and sensory properties during storage were investigated.
During storage, the moisture, water activity, ash, pH, and thickness values of the pestils were in the range of 10,09-13-57%; 0,46-0,61; 3,57-4,57%; 5,89-6,00; and 0,53-0,65 mm, respectively. The storage had no statistically significant (p>0,05) effect on the moisture (%), water activity, total ash (%), pH, or pestil thickness values. The betalain, total phenolics, total flavonoids contents and free radical scavenging activities of pestil samples ranged from 0,43 to 0,59 μg/g, 18,29 to 35,79 mg GAE/100 g, 10,47 to 20,54 mg catechin/100 g, and 2,36 to 2,89 μm TE/g (d.w.b.), respectively. Changes in total phenolics contents, total flavonoids contents, betalain contents, and free radical scavenging activities of pestils during storage were statistically significant (p<0,05).
It was determined that the pestil dried at 60°C for 90 minutes after drying at a 180W microwave power level for 90 seconds had the highest total phenolic and betalain contents as well as the greatest free radical scavenging activity. It has been found that pestil with wheat starch had the highest total phenolic and betalain contents, while pestil containing maltodextrin had the highest free radical scavenging activity. Drying using microwave oven for 90 s at 100W and 180W reduced the drying time by 50% (90 min), which was 180 min for hot- air drying at 60°C.
Probiotic ice cream was produced by adding fruit pulp and pestil pieces along with probiotic starter cultures (Lacticaseibacillus rhamnosus and Bifidobacterium animalis subp. lactis BB-12) to improve the functional properties of ice cream. Three types of ice cream, namely control, fruit-added, and pestil pieces-added, were produced in two replicates by adding 2% probiotic bacteria (1:1 ratio), 15% fruit pulp, and 10% pestil pieces, each measuring 1 cm by 1 cm. Chemical, microbiological, and sensory analyses of the ice creams were carried out on days 0, 15, 30, and 60 during a 60-day storage period. The results were evaluated statistically.
Dry matter, total ash, titratable acidity (lactic acid%), and pH values of the ice creams were 27,45–34,05%, 0,72-0,79%, 0,31–0,35%, and 6,46–6,48, respectively. The effects of ice cream type on dry matter, ash, and titratable acidity values were found to be statistically significant (p<0,05), while it was insignificant (p>0,05) for pH. In the study, a decrease in the L* value and an increase in the a* and b* values (due to fruit color) of ice creams containing fruit pulp and pestil pieces were observed. It was determined that the probiotic effect level was maintained in the samples during 60 days (>107 log cfu/g). In sensory evaluation, fruit ice cream received the highest score in terms of color and appearance from the panelists. No statistical difference (p >0,05) was observed between the sensory scores of the control group and fruit ice cream samples, which received the highest score in texture and consistency, taste, and odor attributes. 
In conclusion, the production of pestil and probiotic ice cream rich in functional ingredients from the nutritious prickly pear has been successfully carried out. The obtained products have created ideas for the food industry for development of healthy and delicious alternative products. Additionally, new data about functional foods produced with prickly pear has been introduced to the literature.