Serbest ve mikroenkapsüle probiyotik bakterilerin ticari dondurma üretiminde kullanılabilirliği üzerine bir araştırma
A study on the use of free and microencapsulated probiotic bacteria in the commercial ice cream production
Yazar: AYLA ŞENER
Danışman: PROF. DR. AYHAN TEMİZ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Probiyotik bakteriler = Probiotic bacteria

Özet:
Bu çalışmada destek materyali olarak aljinat ve pektin kullanılarak gerçekleştirilen mikroenkapsülasyon işlemlerinin, probiyotik bakterilerin asit, safra ve soğuk depolama koşullarına direnç özelliklerine etkileri ve mikroenkapsüle probiyotik bakterilerin dondurma üretiminde kullanılabilirliliği değerlendirilmeye çalışılmıştır. Çalışmada; iki farklı Lactobacillus acidophilus suşu ile iki farklı Bifidobacterium türü ve altı farklı prebiyotik test edilmiştir. L. acidophilus LA-5 (LA-5) ve B. animalis subsp. lactis BB-12 (BB-12) suşları asit ve safraya daha fazla dirençlilik göstermiştir. Bu iki suşun asit ve safraya direnç özelliklerinin gelişme ortamında sırasıyla inulin (INU) ve ksilooligosakkarit (KOS) bulunduğunda daha fazla olduğu belirlenmiştir. Aljinat ve pektin mikrokapsüllerinin karakterizasyonu sonucu, aljinat ve pektin için optimum mikroenkapsülasyon koşulları saptanmış ve bu koşullarda aljinat ya da pektin kullanılarak LA-5 ve BB-12 hücrelerinin mikroenkapsülasyonları gerçekleştirilmiştir. Mikroenkapsüle bakteri hücrelerinin, serbest formdaki hücrelere göre asit ve safraya daha fazla direnç gösterdiği belirlenmiştir. Aside ve safraya dirençlilik açısından, aljinat ve pektin kullanılarak elde edilen mikrokapsüller arasında önemli bir fark görülmemiştir. Çalışmanın son aşamasında; serbest ve mikroenkapsüle LA-5 ve BB-12 ve bu probiyotik bakteriler için seçilen prebiyotik maddeler (sırasıyla INU ve KOS) kullanılarak dondurma üretimi gerçekleştirilmiştir. Dondurma üretimlerinde probiyotik bakterilerin enkapsülasyon işlemlerinde destek materyali olarak pektinin kullanılması tercih edilmiştir. Soğuk depolama süresince mikroenkapsüle ve serbest bakteri hücrelerinin bulunduğu dondurma örneklerinin canlı bakteri düzeylerinde önemli bir farklılık gözlenmemiş ve dondurma örneklerine uygulanan duyusal analizler sırasında panelistler tarafından mikroenkapsüle bakteri hücrelerinin ilave edildiği örnekler için önemli bir olumsuzluk ifade edilmemiştir. Duyusal analizler, dondurma üretiminde mikroenkapsüle probiyotik bakteri ve prebiyotik kullanımının dondurma örneklerinin duyusal özelliklerini normal depolama süreleri içinde olumsuz yönde etkilemediğini ortaya çıkarmıştır. Araştırma sonuçları pektinin probiyotiklerin mikroenkapsülasyonu için uygun bir materyal olabileceğine işaret etmektedir.

Abstract:
In this study, the effects of microencapsulation processes which are performed by using alginate and pectin as carrier materials on the acid, bile or cold storage resistance of probiotic bacteria and usage of microencapsulated probiotic bacteria in ice cream production were evaluated. In the study, two different strains of Lactobacillus acidophilus, two different Bifidobacterium spp. and six different prebiotics were tested. L. acidophilus LA-5 (LA-5) and B. animalis subsp. lactis BB-12 (BB-12) showed more resistance to acid and bile. It was determined that the acid and bile resistance ability of these two strains was higher when inulin (INU) and xylooligosaccharide (XOS) was used in the growth media, respectively. As a result of characterization of alginate and pectin microcapsules, the optimum microencapsulation conditions were determined for alginate and pectin. Then, the cells of LA-5 and BB-12 were encapsulated by using alginate and pectin under these optimum conditions. It was found that microencapsulated cells of the probiotic bacteria had more acid or bile resistance than free cells. There was no significant difference between the alginate and pectin microcapsules in terms of acid and bile resistance of the strains. In the last part of the study, the ice cream production was carried out by using free or microencapsulated LA-5 and BB-12 and prebiotics, INU and XOS, respectively which were selected for these bacteria. In the ice cream production, the use of pectin was preferred as a carrier material for microencapsulation of probiotic bacteria. Throughout cold storage of ice cream samples, there was no significant difference between the viable bacterial cell numbers of the ice cream samples included microencapsulated and free cells. The experts of the sensory analyses did not declare any important drawback for the samples included microencapsulated bacteria. Sensory analyses showed that use of the microencapsulated probiotic bacteria and prebiotics in the ice cream production had no negative effect on the sensorial properties of the ice cream samples within the acceptable cold storage period. The results of the study indicated that pectin could be a suitable material for the microencapsulation of probiotic bacteria.