kefİr fermantasyonu sÜresİnce mİkrobİyal …tez.sdu.edu.tr/tezler/tf04134.pdf · ii Özet...
TRANSCRIPT
T.C.
SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
KEFİR FERMANTASYONU SÜRESİNCE MİKROBİYAL
METABOLİZMA İLE BAZI GALAKTOOLİGOSAKKARİTLER
DAHİL KARBONHİDRAT PROFİLİNDEKİ DEĞİŞİMİN
BELİRLENMESİ
Mihriban KÖSE
Danışman
Prof. Dr. Zeynep Banu SEYDİM
YÜKSEK LİSANS TEZİ
GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
ISPARTA - 2018
© 2018 [Mihriban KÖSE]
i
İÇİNDEKİLER
Sayfa
İÇİNDEKİLER ................................................................................................... i
ÖZET................................................................................................................... ii
ABSTRACT ........................................................................................................ iii
TEŞEKKÜR ........................................................................................................ iv
ŞEKİLLER DİZİNİ ............................................................................................. v
ÇİZELGELER DİZİNİ ....................................................................................... vii
SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ ....................................................... viii
1. GİRİŞ .............................................................................................................. 1
2. KAYNAK ÖZETLERİ ................................................................................... 3
2.1. Kefir ......................................................................................................... 3
2.2. Kefir Danesi ........................................................................................... 3
2.3. Kefir Fermantasyonu ............................................................................... 6
2.4. Kefirin Sağlık Üzerine Etkileri ................................................................ 8
2.4.1. Antimikrobiyal özelliği .................................................................... 9
2.4.2. Laktoz intoleransa etkisi .................................................................. 10
2.4.3. Antikanserojenik özelliği ................................................................. 10
2.4.4. Kollesterol düşürücü etkisi ............................................................. 11
2.4.5. Antiinflamatuar etkisi. ..................................................................... 11
2.5. Prebiyotikler ve Önemleri ....................................................................... 11
2.5.1. Prebiyotik çeşitleri ........................................................................... 12
2.5.2. Laktüloz(Galakto-fruktoz) ............................................................... 13
2.5.3. İnülin ve oligofruktoz ...................................................................... 13
2.5.4. İzomalto-oligosakkaritler ................................................................ 14
2.5.5. Soya fasulyesi oligosakkaritleri(SOS) ............................................. 15
2.5.6. Ksilo-oligosakkaritler ...................................................................... 15
2.6. Galaktooligosakkaritler ........................................................................... 18
2.6.1. Galaktooligosakkaritlerin sağlık üzerine etkisi ............................... 19
3. MATERYAL VE YÖNTEM .......................................................................... 22
3.1. Materyal .................................................................................................. 22
3.2. Yöntem .................................................................................................... 22
3.2.1. Kefir üretimi ve örnek toplama ....................................................... 22
3.2.2. pH tayini .......................................................................................... 23
3.2.3. Mikrobiyal analizler ........................................................................ 23
3.2.4. Organik asit analizi .......................................................................... 24
3.2.5. Karbonhidrat (Laktoz, Glikoz, Galaktoz, Galaktooligosakkarit)
profilinin belirlenmesi....................................................................... 25
3.2.6. İstatistiksel değerlendirme ............................................................... 27
4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA ............................................. 28
4.1. Mikrobiyal Analiz Sonuçları ................................................................... 28
4.2. pH Bulguları ............................................................................................ 34
4.2.1. Laktik analiz sonuçları ................................................................... 36
4.3. Karbonhidrat (Laktoz, Glikoz, Galaktoz, Galaktooligosakkarit) Analiz
Sonuçları .................................................................................................. 39
4.4. Galaktooligosakkaritlerin Belirlenmesi .................................................. 50
5. SONUÇ VE ÖNERİLER ................................................................................ 56
KAYNAKLAR ................................................................................................... 58
ÖZGEÇMİŞ ........................................................................................................ 64
ii
ÖZET
Yüksek Lisans Tezi
KEFİR FERMANTASYONU SÜRESİNCE MİKROBİYAL
METABOLİZMA İLE BAZI GALAKTOOLİGOSAKKARİTLER DAHİL
KARBONHİDRAT PROFİLİNDEKİ DEĞİŞİMİN BELİRLENMESİ
Mihriban KÖSE
Süleyman Demirel Üniversitesi
Fen Bilimleri Enstitüsü
Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı
Danışman: Prof. Dr. Zeynep Banu SEYDİM
Doğal kefir danesi, kendine özgü bir mikrobiotaya sahiptir. Bu yapı polisakkarit bir
matriks içinde laktik asit bakterilerini (LAB), asetik asit bakterilerini ve mayaları
belli oranlarda bulundurmaktadır. Kefir; sütte bulunan besin maddelerinin tümünü
içeriğinde bulundurmasının yanında, 22-24 saat süren fermantasyon esnasında bazı
vitaminlerin sentezlenmesi, proteinlerin, yağların ve laktozun ortamdaki enzimlerin
etkileriyle kısmen parçalanmasıyla çeşitli biyoaktif özelliklere sahip olan bileşenler
oluşmaktadır. Kefirin, antikanserojenik özelliği, bağışıklık sistemine, sindirim
sistemine, laktoz intoleransa, kolesterol düşürücü ve diyabete karşı olumlu etkileri
yapılan araştırmalarla desteklenmiştir.
Bu tezin amacı; kefir fermantasyonu 0., 4., 8., 12., 16., 18., saatlerde ve soğuk
depolamada 1. ve 7. günlerde alınan örneklerle laktozun fermantasyonu, pH,
mikrobiyal içerik, galaktooligosakkaritler dahil karbonhidrat profilindeki değişimin
tespit edilmesidir. Lactobacillus spp., fermantasyon sonunda 7,63 logkob/mL
Lactobacillus acidophillus 10,18 logkob/mL’ ye ulaşmıştır. Depolamanın 7.
gününde Lactobacillus acidophillus, 9 logkob/mL, Bifidobacterium spp., 7,01
logkob/mL tespit edilmiştir. pH, fermantasyonun tamamlanmasına kadar kademeli
olarak azalarak pH 4.6’ ya ulaşmıştır. Laktoz içeriğinde 0., 8., 12., 16., 18. saatlerde
ve 1. Gününde fermantasyon ve depolama süreci boyunca anlamlı bir fark tespit
edilmiştir (P˂0,05). Likid kromatografik yöntemle Galaktooligosakkarit (GOS)
potansiyeli bulunan pikler tespit edilmiştir. Kefir fermantasyonu süresince
mikrobiyal metabolizmaya bağlı önemli biyoaktif bileşenlerin oluşumunu gösteren
bir çalışmadır.
Anahtar Kelimeler: Kefir, fermantasyon, laktoz, GOS
2018, 64 sayfa
iii
ABSTRACT
M.Sc. Thesis
DETERMINATION OF CHANGE IN CARBONHYDRATE PROFILE
INCLUDING MICROBIAL METABOLISM AND SOME
GALACTOOLIGOSOCKARIDLE DURING KEFİR FERMENTATION
Mihriban KÖSE
Süleyman Demirel University
Graduate School of Natural and Applied Sciences
Department of Food Engineering
Supervisor: Prof. Dr. Zeynep Banu SEYDİM
The natural kefir consultancy has its own microbiota. This structure contains lactic
acid bacteria (LAB), acetic acid bacteria and yeast in certain proportions in a
polysaccharide matrix. Kefir; In addition to having all of the nutrients contained in
the milk, it also contains components that can have various bioactive properties by
partially degrading the proteins, fats and lactose by the effects of the enzymes in the
environment, during the fermentation for 22-24 hours and synthesizing some
vitamins. Kefirin has been supported by studies that have positive effects on
anticarcinogenic properties, immune system, digestive system, lactose intolerance,
cholesterol lowering and diabetes.
The purpose of this thesis is; kefir fermentation is the determination of lactose
fermentation, pH, microbial content, changes in carbohydrate profile including
galactooligosaccharides with samples taken at days 0, 4, 8, 12, 16, 18, and cold
storage on days 1 and 7. Lactobacillus spp. reached 7,63 log kob / mL Lactobacillus
acidophillus 10,18 log kob / mL at the end of fermentation. On the 7th day of
storage, Lactobacillus acidophilus, 9 log kob / mL, Bifidobacterium spp., 7.01 log
kob / mL were detected. pH gradually decreased until fermentation was completed.
There was a significant difference in lactose content during the fermentation and
storage periods at 0, 8, 12, 16, 18 hours and 1st day (P˂0,05). Liquid
chromatographic method was used to detect peaks with Galactooligosaccharide
(GOS) potential. Kefir is a study showing the formation of important bioactive
components due to microbial metabolism during fermentation.
Keywords: Kefir, fermentation, lactose, GOS,
2018, 64 pages
iv
TEŞEKKÜR
Tez çalışmam süresince bilgi ve desteğini esirgemeyen, her konuda yardımcı olan
değerli danışman hocam Prof. Dr. Zeynep Banu SEYDİM’e sonsuz teşekkürlerimi
sunarım.
Çalışmalarımı devam ettirebilmem için desteklerini esirgemeyen sayın hocalarım
Prof. Dr. Atıf Can SEYDİM, Doç. Dr. Tuğba KÖKTAŞ’a çok teşekkür ederim.
Araştırma süresince beni yalnız bırakmayan, analizlerde yardımcı olan Oğuz
SÖĞÜT, Araştırma görevlisi Ece SÖĞÜT ve Seda ÖZARSLAN’a teşekkür ederim.
Tez çalışmalarımın sürekliliğini sağlamam hususunda destek olan sevgili annem
Sultan KÖSE ve babam Murat KÖSE’ye teşekkürlerimi bir borç bilirim.
Çalışmalarımı tamamlama süresince yanımda olan ve yardımlarını esirgemeyen
müstakbel eşim Fatih HİKMETOĞLU’na sonsuz teşekkürlerimi sunarım.
Çalışmanın yürütülmesinde maddi ve manevi yardımlarını esirgemeyen Danem ve
Fermante şirketlerine ve tüm şirket personeline teşekkürlerimi sunarım.
4856-YL2-17 No’lu proje ile tezimi maddi olarak destekleyen Süleyman Demirel Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Yönetim Birimi Başkanlığı’na teşekkür ederim.
Mihriban KÖSE
ISPARTA, 2018
v
ŞEKİLLER DİZİNİ
Sayfa
Şekil 2.1. Kefir danesi görüntüsü ........................................................................ 4
Şekil 2.2. Oligosakkaritlerden prebiyotiklerin üretilmesi ................................... 17
Şekil 3.1. Laktik asit kalibrasyon grafiği ............................................................ 25
Şekil 3.2. Laktoz kalibrasyon grafiği .................................................................. 26
Şekil 3.3. Glikoz kalibrasyon grafiği .................................................................. 26
Şekil 3.4. Galaktoz kalibrasyon grafiği ............................................................... 26
Şekil 4.1. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon süresi
boyunca Lactobacillus spp. içeriğindeki değişim............................... 29
Şekil 4.2. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon süresi
boyunca Lactococcus spp. içeriğindeki değişim ................................ 30
Şekil 4.3. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon süresi
boyunca Lactococcus acidophilus içeriğindeki değişim ................... 31
Şekil 4.4. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon süresi
boyunca Bifidobacterium spp. içeriğindeki değişim ......................... 31
Şekil 4.5. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon süresi
boyunca maya içeriğindeki değişim .................................................. 32
Şekil 4.6. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin depolama süresi boyunca
Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium spp., Lactococcus spp.,
Lactobacillus spp., maya içeriğindeki değişim .................................. 33
Şekil 4.7. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon süresi
boyunca pH değişimi .......................................................................... 35
Şekil 4.8. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin 7 gün soğuk depolama
süresi boyunca pH değişimi ................................................................ 35
Şekil 4.9. Laktik asitin alıkonma zamanı ............................................................ 36
Şekil 4.10. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin 12. Saat kromatogramı .... 37
Şekil 4.11. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon süresi
boyunca laktik asit içeriğindeki değişim......................................... 38
Şekil 4.12. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin 7 gün soğuk depolama
süresi boyunca laktik asit değişimi ................................................. 38
Şekil 4.13. Laktozun alıkonma zamanı ............................................................... 40
Şekil 4.14. Süt örneğine ait kromatoram.............................................................. 40
Şekil 4.15. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyonun 4.
saatine ait kromatogram ................................................................... 39
Şekil 4.16. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyonun 8.
saatine ait kromatogram ................................................................... 41
Şekil 4.17. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyonun 12.
saatine ait kromatogram ................................................................... 41
Şekil 4.18. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyonun 16.
saatine ait kromatogram ................................................................... 42
Şekil 4.19. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyonun 18.
saatine ait kromatogram ................................................................... 42
Şekil 4.20. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin depolamanın 1. gününe
ait kromatogram ............................................................................... 43
Şekil 4.21. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin depolamanın 7. gününe
ait kromatogram ............................................................................... 43
Şekil 4.22. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon boyunca
laktoz içeriğindeki değişim .............................................................. 44
vi
Şekil 4.23. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin depolama süresi boyunca
laktoz içeriğindeki değişim .............................................................. 45
Şekil 4.24. Glikozun alıkonma zamanı ............................................................... 46
Şekil 4.25. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon süresi
boyunca glikoz içeriğindeki değişim................................................ 47
Şekil 4.26. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin depolama süresi boyunca
glikoz içeriğindeki değişim .............................................................. 47
Şekil 4.27. Galaktozun alıkonma zamanı ............................................................ 48
Şekil 4.28. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon süresi
boyunca galaktoz içeriğindeki değişim ............................................ 48
Şekil 4.29. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin depolama süresi boyunca
galaktoz içeriğindeki değişim........................................................... 48
Şekil 4.30. β-1-4-Galaktobiyoz alıkonma zamanı .............................................. 51
Şekil 4.31. β-1-6-Galaktobiyoz alıkonma zamanı .............................................. 51
Şekil 4.32. Yakult markalı GOS ürününün alıkonma zamanları ........................ 52
Şekil 4.33. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyonun 12.
saatine ait kromatogram ................................................................... 53
Şekil 4.34. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyonun 18.
saatine ait kromatogram ...................................................................................... 53
vii
ÇİZELGELER DİZİNİ
Sayfa
Çizelge 2.1. Kefir danelerinde belirlenmiş bakteri ve maya türleri .................... 4
Çizelge 2.2. Karbonhidratlardan prebiyotik üretiminde kullanılan başlıca
yaklaşımlar ...................................................................................... 16
Çizelge 4.1. Doğal kefir danesinden yapılan kefirin fermantasyon ve
depolama süresi boyunca mikrobiyal değerleri .............................. 28
Çizelge 4.2. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon
vedepolama süresi boyunca asitlik değişimi değerleri ................... 34
Çizelge 4.3. Doğal kefir danesinden yapılan kefirin fermantasyon ve
depolama süresi boyunca laktik asit içeriğindeki değişim .............. 37
Çizelge 4.4. Doğal kefir danesinden üretilen kefirin fermantasyon ve
depolama süresi boyunca laktoz içeriğindeki değişim .................... 44
Çizelge 4.5. Doğal kefir danesinden yapılan kefirin fermantasyon ve
depolama süresi boyunca glikoz içeriğindeki değişim ................... 46
Çizelge 4.6. Doğal kefir danesinden yapılan kefirin fermantasyon ve
depolama süresi boyunca galaktoz içeriğindeki değişim ................ 49
Çizelge 4.7. Doğal kefir danesinden yapılan kefirin fermantasyon ve
depolama süresi boyunca galaktooligosakkaritlerin alıkonma
zamanı ............................................................................................. 52
viii
SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ
FOS Fruktooligosakkarit
GOS Galaktooligosakkarit
HMO Anne Sütü Oligosakkariti
IMO İzomaltooligosakkarit
LAB Laktik Asit Bakterileri
PDA Potato Dextrose Agar
SOS Soya Fasulyesi Oligosakkaritleri
1
1. GİRİŞ
Kefir geleneksel olarak, sütün kefir taneleri ile fermente edilmesiyle; endüstriyel
üretimde ise, tanelerden elde edilen veya izole edilen mikroorganizmaların starter
kültür olarak kullanılmasıyla üretilen fermente bir süt ürünüdür ( Tomar vd., 2017).
Kefir danesi kefiran olarak adlandırılan polisakkarit yapı içerisinde asetik asit
bakterilerini, laktik asit bakterilerini, mayaları içeren kompleks bir mikrobiyotadır
(Güzel-Seydim vd., 2011).
Kökeni, Kuzey Kafkaslar olan kefirin, Kafkas halkı kefir danelerini maya olarak
kullanarak evlerinde keçi veya inek sütünden kefir yapmış, düzenli olarak tüketerek
sağlıklı yaşamın sırrını keşfetmişlerdir. Sonrasında kefir daneleri Rusya’dan Doğu
Avrupa ve İskandinav ülkelerine ve tüm dünyaya yayılmaya başlamıştır (Güzel-
Seydim ve Kök Taş, 2018).
Kefir, sütün tüm bileşen özelliklerini içerir, fermantasyon sonucunda oluşan
probiyotikler, prebiyotikler ve fermantasyon metabolitleriylede süte güç katar
(Güzel-Seydim ve Kök Taş, 2018). Kefir, fermantasyon süresince laktik asit
bakterileri, maya ve bazı asetik asit bakterilerinin fermantasyonuyla bir dizi
biyokimyasal değişim meydana gelmekte, lezzetli, ferahlatıcı, hafif köpüklü, hafif
ekşimsi, özgün lezzet bileşenleri içeren kıvamlı fermente bir süt ürünüdür.
Geleneksel kefir üretimi pastörize edilmiş ve oda sıcaklığına getirilen sütün içerisine
kefir danelerinin ilave edilmesi ile üretilmektedir. 25 °C’ de 16-22 saat fermantasyon
sürmektedir. Fermantasyon pH 4,6’ da sonlandırılarak, kefir daneleri aseptik
koşullarda steril süzgeç ile ayrılır. Kefir 4 °C’ de depolanır ve soğuk olarak tüketilir.
Kefir daneleri bir başka üretim için uygun koşullarda muhafaza edilir ya da tekrar
süte ilave edilir (Güzel-Seydim, 2001). Pastörize edilmiş ve fermantasyon sıcaklığına
getirilmiş süt içerisine %2-3 oranında kefir starter kültürü ilave edilerek de
üretilmektedir ve pH 4,6’ da sonlandırılmaktadır (Leite vd., 2013).
Kefirin insan sağlığı üzerindeki etkisini belirlemeye yönelik yapılan araştırmalarda;
antioksidant, antihipertansif, antiinflamator, antitumoral, antidiyabetik, antialerjik,
antiobezite, kolesterolü azaltıcı, sindirim sistemine, bağışıklık sistemine ve laktoz
intoleransa etkinliği olan fonksiyonel bir üründür (Shiomi vd., 1982; Thoreux ve
2
Schmucker, 2001; Güzel-Seydim vd., 2006; Prado vd., 2016; Tung vd., 2018).
Kefirin sağlığa etkileri süt bileşenleri, probiyotik özellikteki bakteriler ve mayalar
olmak üzere kefir mikroflora, fermantasyon metabolitleri ile bağlantılıdır. Süt
proteinleri ve fermantasyon süresince parçalanma ürünleri olan biyoaktif peptitler
oluşmaktadır (Guzel-Seydim vd., 2003; Chen vd., 2007). Fermantasyon süresince
laktik asit başta olmak üzere asetik asit, sitrik asit gibi organik asitler fermantasyon
süresince artmaktadır. Bakterilerin kendi doğal korunma sistemi olarak
sentezledikleri antimikrobiyal özellikteki çeşitli bakteriyosinler önemli biyoaktif
bileşenlerdir. Kefire özgü karakteristik bakteriler tarafından sentezlenen kefiran ve
çeşitli galaktooligosakkaritlerin prebiyotik özellikleri bulunmuştur (Güzel-Seydim ve
Kök Taş, 2018).
Bu tez kapsamında kefir fermantasyonu ve soğuk depolama sürecinde belirli
zamanlarda alınan örneklerle mikrobiyal metabolizmaya bağlı
galaktooligosakkaritler dahil karbonhidrat profilindeki değişimin tespit edilmesi
amaçlanmıştır.
3
2. KAYNAK ÖZETLERİ
2.1. Kefir
Kefir, yüzyıllar önce Kafkas dağlarında, Tibet ve Moğolistan’ da kökeni olan bir fermente
süt ürünüdür. Kafkaslar arasında nesillerden nesillere aktarılan servet kaynağı olarak kabul
ediliyordu. Kefir yapımının gizli tutulmasına karşın, Rusya’da yayınlanan ‘Kefir’ kitabının
1884 yılında Almancaya çevrilmesiyle Avrupa’ya da yayılmıştır. Kafkasya’da geleneksel
keçi tulumu içine konan sütün kefir taneleriyle birlikte fermantasyona bırakılması sonucu
elde edilmiştir. Kefir adı Türkçe Keyf’ den geldiği ‘iyi olma’ ya da ‘iyi yaşamak’ anlamına
geldiğinden, genel sağlık duygusu ve onu tüketen kişiler tarafından oluşturulan iyilik halidir
(Anonim, 2004; Farnworth, 2005)
2.2. Kefir Danesi
Kefir geleneksel olarak kefir danelerinin sütü fermantasyona uğratması sonucu oluşan bir süt
ürünüdür. Kefir tanelerinin karnabahara benzer bir şekli vardır. Elastik, düzensiz, yarı
elastik, granüler yapıda, sarımsı beyazımtırak renkte 0.3-3.5 cm büyüklüğündedir (Garrot
vd., 2010; Gaware vd., 2011).
Kefir yarı sert granüllerin bir polisakkarid matriksinde çeşitli laktik asit bakterileri, maya ve
asetik asit bakterileri içeren ‘kefir tanelerinin’ fermantasyonu ile üretilir. Kefir taneleri süte
eklendiğinde ve 25 oC’ de yaklaşık 22 saat fermente edildiğinde, tanelerde bulunan
mikroorganizmalar, laktik asit ve fiziko-kimyasal değişikliklere neden olan diğer aroma
bileşiklerinin üretimi ile sütte çoğalmaya devam eder (Güzel Seydim vd., 2000a). Ortaya
çıkan ürün olan kefir, laktik asit, karbondioksit, asetaldehit, asetoin, alkol ve diğer
fermantasyon aroma ürünlerinin bir karışımından dolayı eşsiz tada sahip, ferahlatıcı, bir
fermente süt içeceğidir (Güzel-Seydim vd., 2000b).
4
Şekil 2. 1. Kefir danesi görüntüsü (Güzel-Seydim ve Kök Taş, 2018)
Kefir danesi ve kefirde pek çok homofermantatif ve heterofermantatif Lactobacillus,
Lactococcus, Leuconostoc, asetik asit bakterileri ve mayalar tespit edilmiştir (Çizelge
1). Kefirdeki bu zengin mikroflora çok önemliyken aynı zamanda dikkat edilmesi
gerekli önemli husus kefir danesinin karakteristik bakterilerinin varlığıdır: probiyotik
özellikleri tespit edilmiş Lactobacillus kefiri, L. kefir, L. kefiranofaciens, L.
kefirgranum, L. parakefir doğada başka kaynakta bulunmazlar ve kefir danesine
özgüdürler. Ayrıca Saccharomyces spp. ve Kluyveromyces spp. mayaları da kefir
danesinde ve kefirde bulunur (Güzel-Seydim ve Kök Taş, 2018).
Çizelge 2.1. Kefir danelerinde belirlenmiş bakteri ve maya türleri (Mei vd., 2016)
Lactobacillus/Lactococcus
Türleri
Ülke/Bölge Kaynaklar
Lactobacillus acidophilus Arjantin,
İspanya,
Türkiye
Chen vd., 2008; Chen vd.,2012;
Kök-Taş vd., 2012
Lactobacillus amylovorus Brezilya,
Danimarka
Fujisawa vd.,1988; Leite vd.,2012
Lactobacillus brevis İspanya Wang vd., 2008
Lactobacillus buchneri - Kim vd.,2016
Lactobacillus casei İspanya,
Tibet
Wang vd., 2008; Zhou vd., 2009;
Gulitz vd., 2011; Dick vd., 2015
Lactobacillus crispatus Arjantin,
Güney
Afrika,
Türkiye
Garbers vd., 2004; Zhou vd., 2009;
Kök-Taş vd., 2012
5
Lactobacillus delbrueckii Güney Afrika Koroleva vd., 1991; Santos vd., 2003;
Witthuhn vd., 2004;
Dick vd., 2015
Lactobacillus fermentum Güney
Afrika,
İspanya
Witthuhn vd., 2004; Wang vd., 2008
Lactobacillus gasseri İspanya Wang vd., 2008
Lactobacillus gallinarum Güney Afrika Garbers vd., 2004
Lactobacillus helveticus Arjantin,
Tibet,
Türkiye
Zhou vd., 2009; Kök-Taş vd., 2012
Lactobacillus hilgardii Almanya Gulitz vd., 2011; Hsieh vd., 2012
Lactobacillus hordei Almanya Gulitz vd., 2011; Hsieh vd., 2012
Lactobacillus jensenii - Kim vd., 2016
Lactobacillus johnsonii - Kim vd., 2016
Lactobacillus kefiranofaciens Brezilya,
Belçika,
İtalya, Tibet,
Türkiye
Fujisawa vd.,1988; Pintado vd., 1996;
Chen vd., 2008; Magalhaes vd., 2010;
Kök-Taş vd., 2012; Hamet vd., 2013;
Garofalo vd., 2015
Lactobacillus kefirgranum Belçika,
İtalya
Chen vd., 2008; Magalhaes vd., 2010;
Garofalo vd., 2015
Lactobacillus kefiri Arjantin,
Brezilya,
Yunanistan,
Tibet
Pintado vd., 1996; Güzel-Seydim vd.,
2005; Chen vd., 2008; Güzel-Seydim
vd., 2011; Hamet vd., 2013; Garofalo
vd., 2015
Lactobacillus otakiensis Arjantin,
İtalya
Zhou vd., 2009; Garofalo vd., 2015
Lactobacillus parabuchneri - Kim vd., 2016
Lactobacillus paracasei Arjantin Hamet vd., 2013
Lactobacillus plantarum Tibet Hsieh vd., 2012
Lactobacillus reuteri Türkiye Kök-Taş vd., 2012
Lactobacillus rhamnosus İspanya Koroleva ve Robinson, 1991; Wang
vd., 2008
Lactobacillus viridescens İsyanya Wang vd., 2008
Lactococcus cremoris - Kim vd., 2016
Lactococcus lactis Arjantin,
Brezilya,
Tibet
Pintado vd., 1996; Chen vd., 2008;
Zou vd., 2009; Leite vd., 2012
Leuconostoc lactis Güney Afrika Witthuhn vd., 2004
Leuconostoc mesenteroides Güney
Afrika, Tibet
Witthuhn vd., 2004; Chen vd., 2008
Streptococcus thermophilus Türkiye Kök-Taş vd., 2012
Asetik asit Bakterileri
Acetobacter lovaniensis Belçika Magalhaes vd., 2010
Acetobacter pasteurianus Arjantin Garrote vd., 2001
Acetobacter syzygii Brezilya Miguel vd., 2010
Mayalar
Candida albicans İspanya Wang vd., 2008
6
Candida friedricchi İspanya Wang vd., 2008
Candida holmii İspanya Wang vd., 2008
Candida kefir İspanya Wang vd., 2008
Candida lambica Güney Afrika Garbers vd., 2004
Kazachstania aerobia İtalya Garofalo vd., 2015
Kazachstania servazzii İtalya Garofalo vd., 2015
Kazachstania solicola İtalya Garofalo vd., 2015
Kazachstania unispora Brezilya,
İtalya
Leite vd.,2012; Garofalo vd., 2015
Kluyveromyces dobzhanskii Türkiye Kök-Taş vd., 2012
Kluyveromyces lactis - Kim vd., 2016
Kluyveromyces marxianus Brezilya,
Tibet
Zhou vd., 2009; Magalhaes vd., 2010;
Vardjan vd., 2013
Pichia fermentas Tayvan Wang vd., 2008
Saccaromyces unisporus Portekiz,
Tayvan
Pintado vd., 1996; Wang vd., 2008
Saccaromyces cerevisiae Brezilya,
Güney
Afrika,
İtalya, Tibet
Garbers vd., 2004; Witthuhn vd.,
2004; Zhou vd., 2009; Garofalo vd.,
2015;
Saccaromyces turicensis Tayvan Wang vd., 2008
Torulospora delbrueckii İspanya Wang vd., 2008
2.3. Kefir Fermantasyonu
Kefir, geleneksel olarak sütün kefir danesiyle mayalanmasıyla üretilen fermente bir
süt ürünüdür. Türk Gıda Kodeksi Fermente Süt Tebliğine göre kefir (Tebliğ No:
2009/25) “Fermentasyonda spesifik olarak Lactobacillus kefiri, Leuconostoc,
Lactococcus ve Acetobacter cinslerinin değişik suşları ile laktozu fermente eden
(Kluyveromyces marxianus) ve etmeyen mayaları (Saccharomyces unisporus,
Saccharomyces cerevisiae ve Saccharomyces exiguus) içeren starter kültürler ya da
kefir tanelerinin kullanıldığı fermente süt ürünü” olarak tanımlanmıştır.
Kefir üretiminde önemli parametreler sütün kalitesi, kullanılan maya (dane maya
veya kefir starter kültürü), fermantasyon sıcaklığı, fermantasyon süresi, karıştırma
hızıdır. Kaliteli, taze sağılmış ve hızla soğutulmuş süt, kontrolleri yapıldıktan sonra (
pH 6.6, % 3 yağ, % 3 protein, antibiyotik ve katkı/koruyucu madde içermez)
süzülerek ve tartılarak işletmeye alınır. Sonrasında ön ısıtma (30 °C) uygulanır ve
seperatörle yağ oranı standardize edilir; sütün homojenizasyonu sağlanır.
Pastörizasyon işlemi 72 °C de 2 dakika uygulanır ve hızla soğutularak fermantasyon
7
tankına alınır. Fermantasyon tankında 25 °C sıcaklığındaki süte % 2 oranında kefir
danesi veya kefir starter kültürü inokülasyonu yapılır. Starter kültüre bağımlı olarak
uygulanan fermantasyon sıcaklığı 35-40 °C’e kadar yükselebilmekte ve
fermantasyon süresi de 5-6 saate kadar kısalabilmektedir. Kefir danesiyle, 25 °C de
yapılan üretimde fermantasyon yaklaşık 16-22 saat sürmektedir. Fermantasyon
sürecinde laktik asit, etanol ve asetik asit fermantasyonları görülür (Güzel-Seydim ve
Kök Taş, 2018).
Kefir fermantasyonu sürecinde başlıca sütte laktik asit fermantasyonu gerçekleşir.
Bu aşamada, kefir danesinde bulunan mikroflora süt ortamına geçerek inkübasyon
süresince gelişmektedir. Laktoz, Grup N streptococci tarafından laktaz (beta 1-4
galaktosidaz) enzimiyle galaktoz ve glikoza ayrıştırılır. Homofermantatif yolda
laktik asit bakterileri glukozu metobolize ederek pürüvattan laktik asit üretimini
laktat dehidrogenaz enzimiyle gerçekleştirir. Piruvat doğrudan bir H-alıcısı olarak
kullanılır ve glikoz molekülü başına 2 mol laktat oluşur. Heterofermentatif laktik asit
bakterileri, laktik asitin yanısıra , asetoin, diasetil, asetaldehit ve aseton gibi aroma
maddelerinin üretimini sağlar (Güzel Seydim vd., 2000).
Güzel Seydim vd., (2000a) yaptıkları çalışmada, kefir kültürleri fermantasyon
tamamlandıktan sonra 6400 µg/g laktik asit oluşmuştur. Organik asitlerin ve uçucu
organik bileşenlerin üretimi, kefir fermantasyonu sırasında ölçülmüştür. Numuneler
0., 5., 10., 15. ve 22 .saat fermentasyonda (son pH 4.6) alınmıştır. Fermantasyon
sırasında, sitrik ve pirüvik asitlerin seviyeleri azalırken, asetaldehit ve asetoin
seviyeleri artmıştır.
Etanol fermantasyonunda, Saccharomyces spp. ve Kluyveromyces spp. ortamda
bulunan glukozu kullanarak etanol fermantasyonunu gerçekleştirir ve etanol oluşur.
Yapılan çalışmalarda fermantasyon süresi boyunca kefirdeki son alkol
konsantrasyonunun çoğunlukla, süte eklenmiş olan danelerdeki maya miktarı ile
ilişkili olduğu belirlenmiştir (Beshkova vd., 2002). Glikozun önemli kısmı laktik asit
bakterileri tarafından kullanıldığından dolayı az miktarda karbondioksit oluşumu da
kefirin karakteristik özellikleri arasında bulunur.
Bechkova vd. (2003) yaptıkları çalışmada, kefirin fermantasyon ve depolama
boyunca karbonil bileşiklerin tespitinde, kefir starter kültürü (Lactobacillus
8
delbrueckii subsp. bulgaricus HP1+ Lb. helveticus MP12+Lactococcus lactis subsp.
lactis C15+Streptococcus thermophilus T15+Saccharomyces cerevisiae A13) ve
kefir danesi ile üretim yapılmıştır. Kefir starterinin ürettiği karbonil bileşikleri içeriği
kefir taneleri tarafından üretilenlerden daha fazladır. Maya fermantasyonunun son
ürünleri; etanol ve CO2, egzotik ferahlatıcı lezzet ve kefirin ayırt edici aroması için
kritik öneme sahiptir. Bildirilen etanol içerikleri % 0.026–1.0 arasındadır. Maya
kültürü S. cerevisiae A13, Saccharomyces ve Kluyveromyces cinslerinin izole
edilmiş maya türleri, sütte etanol ve CO2 üretme kabiliyeti için seçilmiştir (Simova
vd., 2002; Beshkova vd., 2002). S. cerevisiae A13, kefir A'yı kefirin kendine özgü
aroma ve aroma özelliklerine sahip olan miktarlarda (3975µg/g ; 1.80 g/L) etanol ve
CO2 üretmiştir (Beshkova vd., 2002).
Asetik Asit fermantasyonunda, Acetobacter spp. ve Gluconabacter spp. ortamda
bulunması nedeniyle fermantasyon sürecinin son aşamalarında mayalar tarafından
üretilen etanolden asetik asit fermantasyonuyla asetik asit oluşturulmaktadır.
Güzel- Seydim vd., (2000b) yaptıkları çalışmada, kefir danesinden kefir üreterek 4
°C' de depolama için steril kavanozlara aktarılmıştır. Depolama sırasında olası lezzet
değişikliklerini izlemek için 0,7, 14 ve 21. günlerde örnekler alınarak; pH, organik
asit ve uçucu aroma bileşeni içeriği belirlenmiştir. Numunelerin ortalama pH' ında
depolamanın 0. ve 21. günü arasında anlamlı bir düşüş olmamıştır (P> 0.05). Laktik
asit konsantrasyonu depolama sırasında artmıştır ve 21. günde maksimum 7739 ppm'
e ulaşmıştır. Kefir depolaması sırasında asetik, propiyonik ve bütirik asitler tespit
edilmemiştir. Kefir örneklerinde asetaldehit içeriği 21. gün sonunda 11 μg/g’a
ulaşmıştır. Depolama sırasında, asetoin konsantrasyonu, 0. Günde 25 ppm’den 21.
gün sonunda 16 ppm' ye azalmıştır.
2.4. Kefirin Sağlık Üzerine Etkileri
Yeterli miktarda alındığı zaman konak üzerinde sağlığa yararlı etkiler sağlayan
yaşayan mikroorganizmalara probiyotik mikroorganizma denilmektedir (FAO/WHO,
2002). Probiyotik terimi Yunancada ‘pro bios’ kökeninden gelmekte olup, ‘yaşam
için’ anlamındadır. Probiyotik terimi, antibiyotik teriminin karşıtıdır. Probiyotik
kavramı 20. yüzyılın başlarında Rus Bilim adamı Elie Metchnikoff tarafından
9
meydana getirilmiştir. Metchnikoff, Bulgar köylerinin uzun yaşamalarının yoğurt
tüketmelerine bağlı olduğunu ve yoğurtta bulunan bakterilerin, bağırsaklardaki
zararlı bakterilerin gelişimini engelleyerek, bağırsak mikroflorasını olumlu yönde
etkilediğini belirtmiştir. Yararlı mikroorganizmaların bağışıklık sistemine faydalı
olduğuna dair yapmış olduğu çalışmayla , Elie Metchnikoff 1908 yılında Nobel
ödülü almıştır (Güzel-Seydim vd., 2016)
Kefir, fizyolojik, terapötik özelliklerde dahil olmak üzere geniş bir yelpazede önemli
sağlık yararlarına sahiptir. Bu etkiler, fermantasyon süreci sırasında üretilen çok
çeşitli biyoaktif bileşiklerin ve bu sağlık yararlarını etkilemek için bağımsız veya
sinerjik olarak hareket eden çok çeşitli mikrobiyotanın bir sonucudur (de Oliveria
Leite vd., 2013). Bu nedenle son 10 yılda kefirin hayvan modelleri ve insan denekler
üzerindeki yararlı etkilerini rapor eden önemli çalışmalar yapılmıştır.
2.4.1. Antimikrobiyal özelliği
Kefir doğal yapısında bulunan organik asit, hidrojen peroksit, asetaldehit,
karbondioksit ve fermantasyon işlemi sırasında üretilen bakteriyosinlerin etkisi gibi
çeşitli faktörlerin kombinasyonu ile patojen organizmaya karşı antimikrobiyal etkiye
sahiptir. Yapılan bir çalışmada Candida albicans, Escherichia coli, Staphylococcus
aureus, Salmonella typhi ve Shigella sonnei’ye karşı kefirin antimikrobiyal
aktivitesini bildirmişlerdir (Silva vd., 2009). Ayrıca Ulusoy vd., (2007) liyofilize
kefirin, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Salmonella enteritidis, Listeria
monocytogenes ve Escherichia coli’ye karşı antimikrobiyel etki gösterdiğini
gözlemlemiştir. Sonuçlar ampisilin ve gentamisinin antibakteriyel etkisi ile
karşılaştırılabilecek kadar olumlu tespit edilmiştir.
Ismaiel vd., (2011) tarafından yapılan in vitro araştırmada; kefir danelerinin
antimikrobiyal aktivitesini, çeşitli bakteri ve mantar türlerine karşı test etmiş ve
Strestococcus faecalis ve Fusarium graminearum’ a karşı yüksek inhibitör etki
gözlemlemişlerdir.
Enterohemorrhagic E. coli (EHEC) enfekte edilmiş Balb/c farelerde, L.
kefiranofaciens M1 karakteristik kefir dane bakterisinin uygulanmasıyla bağırsak
hasarı, renal hasarı, bakteriyel translokasyonu ve Shiga toksin penetrasyonu gibi
semptomların engelleyebildiği tespit edilmiştir (Chen vd., 2013).
10
2.4.2 Laktoz intoleransa etkisi
Süt ve süt ürünleri yüksek konsantrasyonlar da laktoz içerir. Laktozun bağırsaktan
emilimi, bu disakkaritin hidrolizi ve daha sonra ince bağırsak mukozasındaki
emilimini gerektirir. Bununla birlikte, dünya popülasyonunun önemli bir oranı,
bağırsakta ß-galaktosidazın yetersiz aktivitesine bağlı olarak laktozun sindiriminde
sınırlamalar göstermektedir (de Vrese vd., 2007). Kefir tanelerinde bulunan bu enzim
, fermantasyon sırasında kefirin laktoz içeriğini azaltır, bu da nihai ürünü laktoz
intoleransı olan bireyler için uygun hale getirir ( Ahmed vd., 2013).
Hertzler ve Clancy, (2003) laktoz intoleransı olan 15 yetişkin üzerine yaptığı bir
çalışmada klinik olarak laktoz intoleransı tanısı olan sağlıklı yetişkin bireylerde
kefirin laktoz sindirimini ve toleransını geliştirebildiğini ve şişkinlik hissini %54-71
oranında azalttığını bildirmiştir.
2.4.3. Antikanserojenik özelliği
Probiyotik mikroorganizmalar, kanserojen ve prokanserojen maddeleri parçalayarak ,
antimutajenik bileşikler üreterek, bağırsaktaki patojen mikroorganizmaların
gelişimini önleyerek, bağırsak mikroflorasını ve safra asidi çözünürlüğünün
değişmesi sağlanarak, dışkıda bulunan mutajenlerin bağırsaktan geçişini
hızlandırarak veya bağışıklık sistemini güçlendirerek antikanserojen etki
göstermektedir (Güzel-Seydim vd., 2016).
Hosono vd., (1990), kefirden izole edilen tüm bakteriyel suşların mutajenlere (%98)
bağlanma kabiliyetine sahip olduğunu gözlemlemişlerdir, bu da dışkı ile daha da
ortadan kaldırılabilir, kolonositleri hasara karşı korur. Diğer bir çalışmada da Merone
Leblanc vd., (2007), kefirin antitümer etkisinin farelerin meme bezindeki bağışıklık
tepkisi ile ilişkili olduğunu göstermiştir. Sarkom 180 asitli tümör ile aşılanmış
farelere kefir gavajla uygulanmış, tümör büyümesini %64 inhibe ettiği
gözlemlenmiştir.
Çevikbaş vd., kefirin anti-tümör etkisi üzerine yapılan bir çalışmada farelere
fusiform kanser hücreleri nakledilmiş farelere 20 gün boyunca intraperitonal yoldan
günlük 0.5mL kefir verilmiş ve sonuçta tümör boyutunda önemli küçülme
11
gözlenmiştir. Ayrıca tümörel nekrozun (kangren) ortadan kalkmasında da kefirin
etkili olduğu saptanmıştır.
2.4.4. Kolesterol düşürücü etkisi
Probiyotik süt ürünlerinin tüketimi, dolaşımdaki kolesterol düzeylerini düşürmek
için bir strateji olarak önerilmiştir. Kefirin kolesterolü düşürücü etkisi, kefirde
bulunan bakteri ve mayaların safra asidi parçalayıcı enzimler oluşturarak kolesterol
emilimini azaltarak ve HMG-CoA redüktazın aktivitesini düşürerek
oluşturulmaktadır. Guo vd., (2011) yüksek ve normal kolesterol düzeyine sahip 485
katılımcı dahil olmak üzere on üç denemeyle yapılan analizde probiyotik süt
ürünlerinin tüketiminin serum kolesterolü düşürdüğünü gözlemlemiştir.
2.4.5. Antiinflamatuar etkisi
İnflamatuar durum, obezite, diyabet ve kanser gibi bazı kronik hastalıkların
gelişimiyle ilişkilidir. Bu nedenle, kefirin immünomodülatör özellikleri
mikrobiyotanın doğrudan etkisinden veya fermantasyon işlemi sırasında üretilen
farklı biyoaktif bileşikler aracılığıyla dolaylı olabilir. Liu vd.,(2006), ovalbumin ile
tedavi edilen ve 28 gün boyunca kefir tüketen farelerin kontrol farelerine göre daha
düşük lgE ve lgG konsantrasyonları sergilediklerini gözlemlemişlerdir. Bu sonuçlar,
gıda alerjisinin önlenmesinde ve patojen enfeksiyonuna karşı mukozal direncin
geliştirilmesinde kefirin potansiyelini ortaya koymaktadır.
2.5. Prebiyotikler ve Önemleri
Prebiyotik, insanlarda sindirim enzimleri tarafından sindirilemeyen ve bazı faydalı
bakteri gruplarının aktivitesini seçici olarak zenginleştiren kısa zincirli
karbonhidratlardır (Gibson ve Roberfroid, 1995).
Prebiyotik, bağırsak mikrobiyotasında antibiyotikler ya da probiyotiklerin
kullanımıyla oluşan değişimlerde fazla sayıda avantajlar sunmaktadır.
Probiyotiklerdeki avantajları:
Sıcaklık ve pH uyumlarıyla gıda ve içeceklerin üretiminde geniş bir
çeşitlilikte kullanılabilir,
12
Bağırsak yolu boyunca asit ve enzimlere karşı dirençlidir,
Mikrobiyal fermantatif aktiviteye uygun ve sağlığa yararlı kısa zincirli yağ
asitleri oluşturur,
Bağırsak pH’sını düşürür ve midede osmotik suyun tutulmasını sağlar.
Antibiyotikler üzerindeki avantajları:
Uzun dönem tüketimleriyle emniyetli ve hastalıkları önleyici yaklaşımı,
Alerjik değildir,
Antibiyotik-diare ilişkisinde UV radyasyon yada karaciğer hasarlarında
uyarmayan taraflarda etkili.
Prebiyotiklerin dezavantajları:
Farklı biotikler aşırı dozda bağırsakta şişme, sızı, mide gazı ya da dieraye
sebep olur,
Antibiyotikler spesifik patojenlerin elimine edilmesinde tesirli değildir.
2.5.1. Prebiyotik çeşitleri
Prebiyotikler karbonhidratlardan elde edilirler. Bünyesinde geniş çeşitlilikte
moleküler yapılara sahiptir. Sindirilmeyen farklı oligosakkaritlerin prebiyotik etkileri
zamanla, önemli sayıda rapor edilmiştir.
Fruktooligosakkarit (FOS), polifructan inülin, galaktooligosakkarit (GOS), laktuloz,
laktosükroz, ksilooligosakkarit (XOS), izomaltooligosakkarit (IMO), soya fasulyesi
oligosakkaritleri (SOS) potansiyel prebiyotiklerdir.
Aslında geniş çeşitlilikte sindirilemeyen oligosakkaritlerin gelişiminde
bifidobakteriler ve yeni potansiyel prebiyotikler ortaya çıkar. İn vitro ve hayvan
uygulamalarında potansiyel bifidojenik etkilerde glukago ve galaktomannon
oligosakkaritlerin α-glukooligosakkaritler, peptikoligosakkaritler,
gentiooligosakkaritler, diğer oligosakkaritler arasındadır. Polisakkaritler arasında;
diyet lifleri, dirençli nişasta, arbinoksilan, bitkisel gumlar, muhtemel prebiyotikler
arasındadır, ama zamanla laboratuar ve hayvanlar üzerindeki çalışmalarla büyük
oranda artacaktır (Vulevic vd., 2004).
13
2.5.2. Laktüloz (Galakto-Fruktoz)
Laktozdan yapılmış yan sentetik disakkarittir. İlaç ve gıda uygulamalarında yaygın
olarak kullanılan bir prebiyotiktir. Doğada mevcut olmasada, laktozun katalizörsüz
izomerleşmesinin bir sonucu olarak, ısı ile işlenmiş süt ürünlerinde galakto-fruktoz
oluşur. Galaktofruktoz, çoğunlukla bifidobakteriler, lactobasiller, belirli bir dereceye
kadar streptekok türlerini içeren sakkarolitik bağırsak bakterileri tarafından
metabolize edilir. Galaktofruktoz takviye edildikten sonra bifidobakterilerin
seviyelerinde önemli bir artış, bu karbonhidratın prebiyotik niteliğini karakterize eder
(Terada vd., 1992) . Bu gibi bakteri büyümesinin ve aktivitesinin teşvik edilmesi
Clostridia, Salmonella, koliform, eubakteriler gibi türleri önemli ölçüde etkisiz hale
getirir (Mack vd., 1993).
Galakto-fruktoz laktozun izomerizasyon ürünüdür. Laktozun aksine, galakto-fruktoz
,insandaki bağırsak enzimleri tarafından parçalanmaz. Bağırsak mikrobiyotası
tarafından fermente edilince, hidrolizi atlatır ve bağırsağa ulaşır. Ticari galakto-
fruktoz şurubu berrak rensiz ila soluk kahverengimsi arası vizkoz bir sıvıdır, suda
karışabilir. Galakto-fruktoz tozu, suda çözünürlüğü yüksek beyaz-krem tozdur.Tatlı
bir tadı vardır; sakaroza göre tatlılık 0.6-0.8’dir (Battermann, 1997).
2.5.3. İnulin ve oligofruktoz
İnulin ve oligofruktoz ß(1-2) fruktanlar olup, çok çeşitli bitkilerde ve bazı bakteri ve
mantarlarda bulunur. Günlük alımları Avrupa’da yaşayan nüfusta yaklaşık 2-10 g,
ABD’de 1-4 g olarak tahmin edilmiştir (Van Loo vd, 1995).
Endüstriyel gıda bileşenleri olarak satılan inülin ve oligosakkaritler üretiminde,
şeker pancarının sükrozdan ekstraksiyonuna (sıcak suda difüzyon) çok benzer bir
süreçte hindiba köklerinden doğal olarak oluşan inülinin ekstraksiyonunu ve
ardından şeker ve nişasta teknolojilerini kullanarak rafine edilmesini içerir ve daha
sonra buharlaştırma ve püskürterek kurutma yapılır.
İnülin, GFn yapısına sahip neredeyse tüm fruktoz zincirleri olan oligo ve
polisakkaritlerin bir karışımından oluşan bir polidispers ß(2-1) fruktandır (G: glikozil
birimi, F: fruktozil birimi ve n: birbirine bağlı fruktozil birimlerinin sayısı). Sinergy1
olarak bilinen uzun zincirli inülin ve oligofruktozun (1:1) spesifik bir kombinasyonu,
14
beslenme yararlarının arttırılması amacıyla geliştirilmiştir. Hindiba inülin, beyaz
kokusuz tozlar ve polifitler olarak oligofruktoz ve renksiz ağdalı şuruplar(yaklaşık
%75 km) olarak bulunur ve hepsi yüksek saflıkta ve iyi bilinen bir kimyasal bileşime
sahiptir (Yuan Kun Lee ve Seppo Salminen, 2009).
İnulin hoş bir tada sahiptir, standart inülinin şekere kıyasla %10 tatlılığı bulunur.
Uzun zincirli inülin tatlı değildir. Suda ılımlı olarak çözünür ve oldukça düşük bir
vizkoziteye sahiptir. İnülin, su veya başka bir sıvı ile iyice karıştırıldığında partikül
jel şebekesi oluşturur ve %100’e varan oranda yağın yerini alması için gıdalara
kolaylıkla dahil edilebilen kısa bir yayılma dokusuna sahip beyazımsı bir yapı
oluşturur (Franck., 1993). İnülin bazı jelleştirici ajanlar, karregenan, gellan sakızı,
maltodekstrinlerin, ayrıca tatlı, dondurma, köpük ve emülsiyonların stabilitesini
arttırır (Franck ve Coussement, 1997). Oligofruktoz inülinden çok daha fazla
çözünür. Tatlandırıcı profili şekere yakındır. Tadı çok kalıcı etki bırakmadan meyve
aromalarınıda geliştirir. Sakkaroz, aspartam gibi yoğun tatlandırıcılarla kullanılarak
niceliksel bir sinerji sağlanır. Gıda işleme koşullarında çok asitli koşullarda hidrolize
edildiğinde iyi dengeye sahiptir (Wiedmann ve Jager, 1997).
2.5.4. İzomalto-oligosakkaritler(IMO)
Dekstranlardan üretilir ancak bu yaklaşım henüz ticarileşmemiştir. Dekstrandan
türetilen IMO, in vitro model sistemleri kullanarak selektif fermantasyon
göstermektedir. Diğer imalat metodunda sukroz ve dekstranın bir kombinasyonu
kullanılır. Deksran sukroz, sukrozdan dekstranaz tarafından hidrolize edilenden daha
fazla dekstran zinciri oluşturur.
IMO insan ince bağırsağında kısmen metabolize olur. Düşük lifli diyetlere IMO
takviyesi(10 g) gelişmiş ana görünümü ve dışkı çıkış, 7 yaşlı erkekte kabızlığı
hafifletmiştir (Chen vd., 2001) . Wang vd., (2001) yaptıkları bir çalışmada 20
hemodiyaliz hastasında 4 hafta süreyle 30 g IMO ile beslenerek kolesterol ve
trigliseridler önemli oranda düşmüştür.
15
2.5.5. Soya fasulyesi oligosakkaritleri (SOS)
Soya fasulyesi peynir altı suyundan elde edilir. Oligosakkaritler rafinoz ve
stakiyozdur. Rafinoz ve stakiyoz sindirime dirençlidir. Rafinoz, bifidobakteriler
tarafından metabolize edilir, E. coli, Streptococcos faecalis tarafından metabolize
edilmez. SOS’un gaitada bifidobakterileri arttırdığı tespit edilmiştir (Minami vd.,
1983).
2.5.6. Ksilo-oligosakkaritler
Düşük molekül ağırlıklı indirgeyici oligosakkaritlerdir ve asit istikrarı nedeniyle
alkolsüz içeceklerde kullanılırlar, toz ve şurup halinde üretilirler. Mısır, yulaf,
buğdaydan üretilir. Diyet lifi olarak sınıflandırılır. Okazaki vd., (1990)
Bifidobakteriler ve laktobasiller tarafından metabolize edildiği, diğerleri tarafından
metabolize edilmediği tespit edilmiştir. FOS ile kıyaslandığında bifidobakteriler de
daha büyük bir artış vardır.
Bazı prebiyotikler bitki kaynaklarından ekstrakte edilirler, ama daha çok enzimatik
yada kimyasal metotlar kullanılmasıyla ticari olarak sentezlenmişlerdir. Genellikle
prebiyotikler 4 önemli yolla üretilirler ( Çizelge 1.1).
Oligosakkaritlerin üretiminde saf derecede satılan melastan üretilir. Kromotografik
arıtım prosesleri kullanılarak kontaminasyondan uzaklaştırılarak mono ve
disakkaritlerin üretimi büyük saflıkta oligosakkaritlerin üretimi %85-99 arasında,
sıklıkla toz halinde kurutularak üretilir.
16
Çizelge 2.2. Karbonhidratlardan prebiyotik üretiminde kullanılan başlıca yaklaşımlar
(Yuan Kun Lee ve Seppo Salminen, 2009)
Yöntem Üretim Prebiyotik örnekleri
Direk ekstraksiyonla Bitki materyallerinden
üretim
Soya oligosakkaritleri
İnülin hindiba
Dirençli mısır nişastası
Kontrollü hidralizasyonla
Polisakkaritlerin kontrollü
enzimatik hidroliziyle
takiben kromotografiyle
prebiyotikler arıtılır
Fruktooligosakkaritlerden
inülin
Transglikalizasyon
Enzimatik proseslerle
oligosakkaritlerden
disakkaritler yapılır, takiben
kromotografiyle
prebiyotikler arıtılır
Laktozdan
galaktooligosakkaritler
Sükrozdan
fruktooligosakkaritler
Kimyasal proseslerle Karbonhidratlardan katalik
olarak dönüşümü
Laktozdan alkoli
izomerizasyonla laktuloz
Laktozdan laktitol
17
Şekil 2.2. Oligosakkaritlerden prebiyotiklerin üretilmesi (Yuan Kun Lee ve Seppo
Salminen, 2009)
Substrat
Polisakkaritler ya da oligosakkaritler
Enzim reaktörleriyle immobilize
Polisakkaritlerin kontrollü hidrolizi yada transglikolizasyonla disakkaritler
Arındırılmamış
şurup
substrattan
oluşturulmamış
yaklaşık NDOs
%50
monooligosakka
ritler Kromotografik seperasyon
NDOs
Konsantrasyon
Arındırılmış şurup genellikle %90-98 (w/w) NDOs
Kurutma
Reaksiyon karışımı substratta oluşturulmamış
sindirilmeyen oligosakkaritler monosakkaritler
Monosakkaritler Substrattan
oluşturulmamış
Yeniden
işleme
Arıtılmış toz
Genellikle %95-98 (w/w) NDOs
18
2.6. Galaktooligosakkaritler
Galaktooligosakkaritler (GOS) insan sütü oligosakkaritlerine benzediğinden özellikle
dikkat çekmiştir. İnsan sütü oligosakkaritleri (HMOs)’ler bağırsaktaki mikrobiyoteri
modüle eder, farklı intestinal aktiviteleri etkiler ve inflamatuer ve immunolojik
süreçleri etkileme potansiyeline sahiptir (Sharon vd., 2000). Enzimler tarafından
üretilen GOS’ler HMOs’ler ile benzer yapıda etkilere sahip oldukları gösterilmiştir
(Boehm ve Stahl , 2003).
En yaygın olarak üretilen prebiyotik oligosakkaritlerden biride GOS’ dir. Laktoz(süt
şekeri) ß-galaktosidaz enzimiyle enzimatik dönüşümü sonucu elde edilebilir. Ticari
GOS üretim prosesinde kullanılan spesifik koşullar altında, ancak bir oligosakkarit
oluşturmak için mevcut laktoz ile enzim reaktifler, bir glikoz molekülü serbest
bırakır (Matsumoto, 1993). Laktoz yada farklı zincir uzunluğunda oluşan
oligosakkaritler ile bir ardışık trans-galaktozilasyon reaksiyonları, değişen zincir
uzunluğuna ve bağlantılara sahip (ß-bağlı, ß-) GOS heterojen karışımlarına neden
olur. Üretilen GOS miktarı ve türü, enzim, laktoz konsantrasyonu ve kaynağı, işlem
tipi ve işlem koşulları gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Piyasada bulunan GOS ile insan
sütünün içinde bulunan oligosakkaritler arasında benzerlikler vardır. İnsan sütü
oligosakkaritleri gibi, ticari GOS’ler yüksek miktarda galaktoz içerir ve indirgeme
ucuna laktoz taşırlar. Islak ve kuru harmanlama için şurup ve toz halindeki mevcut
olup GOS içindeki sakkaritler, disakkaritlerden, oktasakkaritlere kadar çok zincir
uzunluğundadır.
Pastörizasyon ve sterilizasyon koşullarında ve asit ortamlarında GOS son derece
dengelidir. Yüksek sıcaklıklarda (85 C de 5 saniye) ve asidik koşullarda (pH 2)
GOS’un hiçbir belirgin bozulma meydana gelmemesi, pastörizasyonun GOS’u
etkilemediğini gösterir. FOS ve inülinin test edilen koşullarda daha az kararlı olduğu
gösterilmiştir (Yuan Kun Lee ve Seppo Salminen, 2009).
GOS, ince bağırsakta hidrolize edilmez ve absorbe edilmediğinden düşük kalorili
karbonhidrat olarak düşünülebilir. GOS, FOS, laktülaz gibi sindirime dirençli
oligosakkaritlerin kalorik değeri 1-2 kkal/ g’ dır (Van Dokkum , 1995).
Cristina Martı´nez vd., (2008) yaptıkları çalışmada Yüksek Performanslı Anyon
Değişim Kromatografisi (HPAEC-PAD) yöntemiyle galaktooligosakkarit (GOS)
içeriğini belirlemek için temin edilen 14 ticari yoğurdu (Bifidobakteri içeren
19
yoğurtlar, geleneksel yoğurtlar ve Lactobacillus casei içeren içmeye hazır yoğurtlar)
analiz etmiştir. Ticari fermente sütlerde tanımlanan D-Gal-β-(1-3)-D-Gal (3-
galaktobiyos), D-Gal-β -(1-6)-Lac (6-galaktosil-lactose), D-Gal-β-(1-3)-D-Glc (3-
galaktosil-glikoz) ve D-Gal-β-(1-3)-Lac (30-galaktosil-laktoz). Bifidobakteri içeren
ticari yoğurtlar, L. casei (% 0.29-0.44) ve geleneksel yoğurtlar (% 0.22-0.25),
tüketime hazır yoğurtlardan daha fazla GOS (% 0.36-0.58) içeriği göstermiştir. 4
°C'de 21 günlük depolamadan sonra GOS içeriğinde önemli ölçüde farklılık
gözlenmemiştir (P˃0,05).
2.6.1. Galaktooligosakkaritlerin Sağlık Üzerine Etkisi
Sağlıklı bir mikrobiyata, ağırlıklı olarak karbonhidrat fermantasyonu olan ve önemli
miktarda bifidobacteria ve lactobacilli içeren bir mikrobiyotaya sahiptir. Her iki tür
enfeksiyonlara ve diyare hastalığına karşı artan dirençte, bağışıklık sisteminin
uyarılmasında, kolon kanserine karşı korunma, çeşitli vitaminlerin sentezi ile
bağlantılıdır (Sako vd., 1999).
GOS, gıda ve bebek beslenmesinde güvenilir bir kullanımı olup farklı ürünlerdede
zenginleştirilmiş olarak kullanılır. Yüksek çözünürlükleri ve ısı ve asit stabilitesi
nedeniyle, GOS meyve suları ve asitli içecekler gibi asit ürünü ve fırıncılık ürünleri
gibi sıcaklık uygulanan ürünlerde kullanımı uygundur. GOS miktarı ürün başına
değişir. Bebek gıdaları 0.8 g’a kadar GOS/100 ml ürün içerirken, mevcut fonksiyonel
gıdalarda 100 g’lik gıdada 5 g’ a kadar GOS içerebilir. AB’nin tüm üye ülkelerinde
bebek beslenmesi hakkında AB yönrgesi 2006/141/EC’ye göredir. ABD’de GOS,
maksimum 0.5g/100 ml konsantrasyonda, bebek mamalarında kullanılmak üzere
genel olarak emniyetli (GRAS) statüsündedir (Yuan Kun Lee ve Seppo Salminen,
2009).
GOS mikrobiyota daha az arzu edilen üyelerin yer değiştirmesi ile sonuçlanan
bağırsak mikrobiyolojisini seçici olarak düzenlemeye destek olabilmektedir. GOS
‘un metabolizması antogonistik ajanlar ve kısa zincirli yağ asitlerinin üretilmesine
neden olur. GOS’ un patojenler üzerinde doğrudan inhibisyon etkisi olduğu
gösterilmiştir (Gibson, 2005).
GOS/lcFOS (%90 GOS, %10 lcFOS) mama ile beslenen bebeklerde fekal
numunelerde patojenlerin sayısı standart formül verilen bebeklere göre daha düşüktür
(Knol vd., 2005).
20
Mikrobiyota etkisi ile, GOS dolaylı olarak mukazal ve immün aktiviteyi etkiler. GOS
fermantasyonuyla kısa zincirli yağ asitlerinin artmasıyla bağışıklık tepkilerini
modüle ettiğinden bağırsaktaki iltihabik olmayan bir ortamın muhafaza edilmesine
katkıda bulunur (Knol vd., 2007).
Probiyotik (Bifidobacterium lactis BB12) mamayla beslenen bebekler, standart
mama grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı farklılık göstermeyen, oldukça
değişken fekal kısa zincirli yağ asitleri konsantrasyonu göstermiştir. Kontrol
grubunda, GOS/lcFOS desteklenmiş bebek formülünün tüketilmesinden sonra
gaitadaki kısa zincirli yağ asitleri konsantrasyonlarının da daha yüksek olduğunu
göstermiştir (Majama ve İsalauri, 1997).
Prebiyotiklerin alerji tezahürlerine karşı da koruyucu bir etkisi olduğuna dair
çalışmalar bulunmaktadır. Hem egzema hem de gıda alerjisinde GIT inflamatuar
yanıt tespit edilmiştir (Van Odijik vd., 2003). GOS/lcFOS takviyesi, yaşamın ilk 6
ayında bağışıklık gelişmesini değiştirecek yüksek riskli bebeklerde atopik dermatit
(AD)’in kümülatif indisansını azalmıştır. Alerjiye eğimli bebeklerde alerjik
hastalıklarda 4 g probiyotik suş ve GOS kombinasyonunun takviyesi egzema ve lgE
ile ilişkili egzemayı önemli ölçüde azalttığı bulunmuştur (Kukkonen vd., 2007).
Fizyolojik süreçlerde önemli rol oynayan minerallerin beslenmeyle veya
biyoyararlanımı, özellikle belirli hedef gruplarda vücudun gereksinimlerini
karşılamak için her zaman yeterli değildir. Birçok çalışma GOS’un, çeşitli mineral
emilimini olumlu etkilediği göstermiştir. GOS eklenmiş bir yoğurt içeriğinin GOS’
un kemiklerin kalsiyum alımını arttırdığını ve kemik rezerpsiyonunu engellediğini
gösterir. Kemik üzerindeki bu etki, 30 günlük bir süre boyunca %5 GOS içeren bir
diyet verilen farelere yapılan bir çalışmada gösterilmiştir. Kalsiyumun emiliminin
artmasına ek olarak, GOS’ un kemik mineral kayıplarının önlenmesinin göstergesi
olan kemik kökü ağırlığı ve kalsiyum içeriği artmasına neden olduğu bulunmuştur
(Chanon, 1995). Magnezyumun biyoyararlanımı bakımından da magnezyum
yetersiz farelerde GOS’ dan olumlu etkilendiği bulunmuştur (Perez-Conesa vd.,
2006).
Birçok çalışma GOS tüketiminin kabız olan veya bu duruma yatkınlığı olan kişilerin
kabızlığını hafifletebildiğini göstermiştir. Kabızlık eğilimi olan yetişkinlerde dışkı
sıklığı artmış ve daha yumuşak dışkı ile kendini göstermiştir Kabızlı yaşlı hastalarda
21
da benzer yararlı etkiler gözlenmiştir (Teuri ve Korpela, 1998). Probiyotik
Bifidobakterium longum B999 ve bir GOS/ lcFOS karışımı ile desteklenen bebek
formülü ile yapılan bir çalışma, bu tedavide olan çocukların kontrol grubuna göre
daha az kabız olduğu ortaya çıkmıştır (Puccio vd., 2007).
GOS ‘da toksik ve kanserojen bileşiklerin oluşumunda rol oynayan birkaç genotoksit
bakteri enziminin aktivitesinde bir azalmaya neden olur. Amonyak, indoller ve
aminoasit metabolitleri olan fenol ve p-kresol kolon kanseri gelişimiyle
ilişkilendirilmiştir. Sağlıklı bireylerde yapılan çalışmada, GOS sonucuna ulaşıldıktan
sonra dışkılarda amonyak, p-kresol ve indol konsantrasyonunda azalma görülmüştür.
GOS aynı zamanda bağırsaktaki fenollerin üretimini ve birikmesini bastırmıştır (Ito
vd.,2005).
Bu tez çalışmasının amacı kompleks mikrobiyota içeren kefir danesi ile
fermantasyonun gerçekleştirilmesi sürecinde mikrobiyel ve karbonhidrat profilindeki
değişimlerin tespit edilmesi amaçlanmıştır.
22
3. MATERYAL VE YÖNTEM
3.1. Materyal
Kefir üretimi için, Süleyman Demirel Üniversitesi Teknokentinde Danem Ltd. Şti
(Isparta, Türkiye) tarafından üretilen ve ücretsiz olarak sağlanan kefir dane kültürü
ve ÜNSÜT (Isparta, Türkiye) süt ve süt ürünleri firmasından pastörize süt (85 °C’de
10 dakika) kullanılmıştır.
Karbonhidrat ve galaktooligosakkaritlerin komposizyonunun belirlenmesinde Glikoz
(Sigma Aldrich, Almanya), Galaktoz (Sigma Aldrich, Almanya), Laktoz (Sigma
Aldrich, Almanya), Laktik asit (Merck, İspanya), 1-6-ß-galaktobiyoz (Sigma
Aldrich, Almanya), 1-4-ß-galaktobiyoz (Sigma Aldrich, Almanya) standartları ve
Yakult markalı (Japonya) GOS standardı kullanılmıştır.
Karbonhidrat ve galaktooligosakkaritlerin komposizyonunun belirlenmesinde HI-
PLEX Na (Octo), (Agilent Technologies, Amerika Birleşik Devletleri) kolonu
kullanılmıştır.
3.2. Yöntem
3.2.1. Kefir üretimi ve örnek toplama
Kefir üretiminde 4 L 85 °C’ de pastörize edilmiş süte 25 °C’ de %2 kefir dane
kültürü inokülasyon yapılmıştır ve aynı sıcaklıkta fermantasyona bırakılmıştır. İlk
örnek olarak 0. saatteki 200 ml’ lik süt örneği alınmıştır. Örnekler fermantasyon
sürecinde 0., 4., 8., 12., 16., 18. saatte toplanmıştır. Soğuk depolamanın 1. ve 7.
gününde de örnekler alınmıştır. Örneklerin pH analizi, pH ölçer (Mettler Toledo,
Çin) kullanılarak belirlenmiştir. Ürünün istenen nihai pH’sı 4.6 olacak şekilde
fermantasyon sonlandırılmıştır.
23
3.2.2. pH tayini
Fermantasyon sürecinde toplanan örneklerde ve depolamanın 1 ve 7. günlerindeki
kefir örneklerinde pH değerleri Inolab pH metre (Mettler Toledo, Çin) kullanılarak
belirlenmiştir.
3.2.3. Mikrobiyal analizler
Lactobacillus spp. içeriği: Hazırlanan dilisyonlardan 1 mL örnek steril petri
kutularına alınmış, 45 °C’ ye kadar soğutulmuş 15 mL MRS Agar ilave edilmiştir.
İnkübasyon 37 °C’ de % 6’lık CO2 ortamında 3 gün inkübe edilerek, 30-300 koloni
bulunduran petrilerde sayımlar yapılmıştır.
Lactobacillus acidophilus içeriği: Hazırlanan dilisyonlardan 1 mL örnek steril petri
kutularına alınmış, 45 °C’ ye kadar soğutulmuş 15 mL MRS Agar (%10 sorbitol
ilaveli) ilave edilmiştir. İnkübasyon 37 °C’ de % 6’lık CO2 ortamında 3 gün inkübe
edilerek, 30-300 koloni bulunduran petrilerde sayımlar yapılmıştır.
Bifidobacterium spp. içeriği: Hazırlanan dilisyonlardan 1 mL örnek steril petri
kutularına alınmış, 45 °C’ ye kadar soğutulmuş 15 mL MRS Agar (%20
NNLP(%0.5Neomisin, %0.25 Nalisidik, % 15 Lityum klorit, % 1Paranomisin sülfat)
ilave edilmiştir. İnkübasyon 37 °C’ de % 6’lık CO2 ortamında 3 gün inkübe edilerek,
30-300 koloni bulunduran petrilerde sayımlar yapılmıştır.
Lactococcus spp. içeriği: Hazırlanan dilisyonlardan 1 mL örnek steril petri
kutularına alınmış, 45 °C’ ye kadar soğutulmuş 15 mL M17 Agar ilave edilmiştir.
İnkübasyon 37 °C’ de 3 gün % 6’lık CO2 inkübatörde inkübe edilerek, 30-300 koloni
bulunduran petrilerde sayımlar yapılmıştır.
24
Maya içeriği: Yukarıdaki gibi hazırlanan dilüsyonlardan 1 mL örnek petri kutularına
alınmış ve 45 °C’ ye kadar soğutulmuş Potato Dekstroz Agar (PDA)’dan 15 mL petri
kutusuna dökülmüştür. İnkübasyon 25 °C’ de 5 gün yapılmış, 30-300 koloni
bulunduran petrilerdeki koloniler sayılarak maya içeriği belirlenmiştir.
3.2.4. Organik asit analizi
Kefir örnekleri 400 ml’lik falkon tüplerinde 3000 rpm, 30 dakika santrifüj edilerek
protein ve yağın önemli bir kısmı ayrılmış ve serum fazı toplanmıştır. Ardından kaba
filtrasyon yapılmıştır. 2 saat, -20 °C’ de dondurucuda muhafaza edilmiştir. Oda
sıcaklığında eritilip 3000 rpm, 15 dk tekrar santrifüj edilmiştir. Örnekler kaba
filtreden geçirilerek alüminyum plaklara alınarak -20 °C’ de dondurulduktan sonra
Danem Ltd. Şti.’de liyofilizasyon işlemi yapılmıştır. 1.25 g liyofilize örnek üzerine
8.36 mL saf suda çözündürülerek, solüsyon 5 dakika vorteks işlemine tabi
tutulmuştur. Bütün numuneler bu şekilde hazırlanarak 0.45 µm’lik filtreden geçirilip
ependorf tüplerine alınarak, cihaza verilmeye hazır hale getirilmiştir. Laktik asit
miktarının belirlenmesi için yüksek performans sıvı faz kromatografisi HPLC
(Shimadzu, Japonya ) kullanılmıştır.
Çalışma koşulları Hi-plex-Na (octo) kolon (Agilent Technologies, Amerika Birleşik
Devletleri), RID (Refraktif İndex Dedektörü), 0.015 mM NaOH çözeltisi mobil faz,
0.8 ml/dakika akış hızı, 70 °C kolon sıcaklığı, 20 µl enjeksiyon hacmi olarak
belirlenmiştir. Örneklerdeki laktik asit konsantrasyonları her bir standart için
hazırlanan kalibrasyon grafiğinden elde edilen alanlar yerine konularak
hesaplanmıştır.
Laktik asit standart çözeltileri 1250 ppm, 2500 ppm, 5000 ppm, 10000 ppm, 20000
ppm hazırlanarak örneklerdeki laktik asit kalibrasyon grafiği, Şekil 3.1.’de
gösterilmiştir.
25
Şekil 3. 1. Laktik asit kalibrasyon grafiği
3.2.5. Karbonhidrat (Laktoz, glikoz, galaktoz, galaktooligosakkarit) profilinin
belirlenmesi
Kefir örnekleri 400 ml’lik falkon tüplerinde 3000 rpm, 30 dakika santrifüj edilerek
protein ve yağın önemli bir kısmı ayrılmış ve serum fazı toplanmıştır. Ardından kaba
filtrasyon yapılmıştır. 2 saat, -20 °C’ de dondurucuda muhafaza edilmiştir. Oda
sıcaklığında eritilip 3000 rpm, 15 dk tekrar santrifüj edilmiştir. Örnekler kaba
filtreden geçirilerek alüminyum plaklara alınarak -20 °C’ de dondurulduktan sonra
Danem Ltd. Şti.’de liyofilizasyon işlemi yapılmıştır. 1.25 g liyofilize örnek üzerine
8.36 mL saf suda çözündürülerek, solüsyon 5 dakika vorteks işlemine tabi
tutulmuştur. Bütün numuneler bu şekilde hazırlanarak 0.45 µm’lik filtreden geçirilip
ependorf tüplerine alınarak, cihaza verilmeye hazır hale getirilmiştir. Şeker
konsantrasyonunun belirlenmesi için yüksek performans sıvı faz kromatografisi
HPLC (Shimadzu, Japonya ) kullanılmıştır.
Çalışma koşulları Hi-plex-Na(octo) kolon (Agilent Technologies, Amerika Birleşik
Devletleri), RID (Refraktif İndex Dedektörü), 0.015 mM NaOH çözeltisi mobil faz,
0.8 ml/dakika akış hızı, 70 °C kolon sıcaklığı, 20 µl enjeksiyon hacmi olarak
belirlenmiştir. Örneklerdeki şeker konsantrasyonları her bir standart için hazırlanan
kalibrasyon grafiğinden elde edilen alanlar yerine konularak hesaplanmıştır.
y = 211,29x - 62485R² = 0,9953
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
3500000
4000000
4500000
0 5000 10000 15000 20000 25000
Yükseklik
Konsantrasyon (ppm)
Seri1
Doğrusal (Seri1)
26
Laktoz, glikoz, galaktoz standart çözeltileri 4687 ppm, 9375 ppm, 18750 ppm, 37500
ppm, hazırlanarak örneklerdeki laktoz, glikoz ve galaktoza ait kalibrasyon grafiği,
sırasıyla Şekil 3.2., Şekil 3.3., Şekil3.4.’ de gösterilmiştir.
Şekil 3. 2. Laktoz kalibrasyon grafiği
Şekil 3. 3. Glikoz kalibrasyon grafiği
Şekil 3. 4. Galaktoz kalibrasyon grafiği
y = 317,61x - 786294R² = 0,9886
0
2000000
4000000
6000000
8000000
10000000
12000000
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000
Ala
n
Konsantrasyon (ppm)
y = 230,08x - 185863R² = 0,9955
0
2000000
4000000
6000000
8000000
10000000
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000
Ala
n
Konsantrasyon (ppm)
y = 207,66x + 126701R² = 0,983
0
2000000
4000000
6000000
8000000
10000000
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000
Ala
n
Konsantrasyon (ppm)
Galaktoz Kalibrasyon (Alan)
27
3.2.6. İstatistiksel değerlendirme
Bu çalışma ön denemeler sonrasında 2 tekerrür yapılmış ve tüm analizler her tekerrür
için 2 paralel olarak düzenlenmiştir. İstatistiksel değerlendirme SPSS 15 paket
programı ile yapılmıştır. İstatistiksel analizlerde tek yönlü varyans analizi, ANOVA
testi ve Tukey testi kullanılmıştır. Farklılıklar arasında P˂0,05 anlamlı olarak kabul
edilmiştir.
28
4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
4.1. Mikrobiyal Analiz Sonuçları
Doğal kefir danesinden kefir üretimi gerçekleştirilmiş. 0., 4., 8., 12., 16., ve 18.
saatlerde ve depolamanın 1. ve 7. gününde örnekler alınmıştır. Fermantasyon
süresince örneklerdeki Lactobacillus spp., Lactococcus spp., Lactobacillus
acidophilus, Bifidobacterium spp., ve maya gelişimi takip edilerek değerler Çizelge
4.1’de verilmiştir.
Çizelge 4.1. Doğal kefir danesinden yapılan kefirin fermantasyon ve depolama süresi
boyunca mikrobiyal değerleri
Örnek
Lactobacillus
spp. (log
kob/mL)
Lactococcus
spp. (log
kob/mL)
Lactobacillus
acidophilus
(log kob/mL)
Bifidobacteri
um
spp. (log
kob/mL)
Maya
(log
kob/mL)
0.saat 0c 0 d 3,48 b 0 c 0 b
4.saat 5,21±0,09 b 4,94±0,04 c 4,86±0,25 b 4,83±0,33 b 4,86±0,11 a
8.saat 5,92±0,01 b 5,37±0,66 c 5,2±0.2 b 5,2±0,22 b 5,65±0,41 a
12.saat 5,33±0,07 b 5,02±0,37 c 5,44±0,23 b 4,78±0,37 b 5,12±0,06 a
16.saat 7,31±0,01 a 8,51±0,15 a 8,01±0,06 a 6,86±0,18 b 5,39±0,46 a
18.saat 7,63±1,06 a 8,96±0,04 a 10,18±0,5 a 8,74±0,6 a 5,30±0,24 a
1.gün 8,8±0,09 a 11,19(hata) a 9,32±0,19 a 8,55±0,69 a 5,40±0,46 a
7.gün 9,04±0,06 a 9,27±0,25 a 9,02±0,11 a 7,01±0,11 a 5,97±0,18 a Farklı harfler örnekler arasındaki periyota bağlı anlamlılığı belirtmektedir. (p<0,05) ± standart sapmayı ifede eder.
Çizelge 4.1 ve Şekil 4.1’ de görüldüğü gibi fermantasyon süresi boyunca örneklerde
mikroorganizma sayısında artış gözlemlenmiştir. Süt örneğinde 0. saatte
Lactobacillus spp., tespit edilmemiş, fermantasyonun 4. saatinden 12. saatine kadar 5
logkob/mL civarında tespit edilmiştir. Fermantasyonun 16. Saatinde 7,31 logkob/mL
olarak bulunmuş ve fermantasyon sonunda 7,63 logkob/mL’ ye ulaşmıştır.
Fermantasyonun 0. ve 4. saatleri ile 12. Saat ve 16. saatleri arasında istatistiksel
olarak önemli farklılık bulunmuştur (P˂0,05). Örneklerin 4., 8., ve 12. saatlerdeki
Lactobacillus spp. içeriğinde önemli farklılık tespit edilmemiştir (P˃0,05).
Mikroorganizmaların gelişme evrelerine uyumlu bir gelişim gözlemlenmiştir. Kefir
danesinden üretilen kefirin Lactobacillus spp. içeriğinin çok çeşitli ve yüksek sayıda
olduğu diğer araştırmalarda da tespit edilmiştir.
29
Kefirin mikrobiyal karışımı içinde en çok laktobasiller yer alır (%65–80). Kefirin
içerdiği lactobasil türleri arasında Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus brevis,
Lactobacillus casei, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus helveticus,
Lactobacillus kefiri, Lactobacillus parakefiri, Lactococcus lactis ve Leuconostoc
mesenteroides bulunur (Terzi, 2007).
Maria vd., (2006) yaptıkları çalışmada, ticari bir başlangıç kültürü kullanılarak inek
sütünden yapılan beş Kefir partisinde 196 saatlik fermantasyon sırasında
Lactobacillus spp. 48 saat sonra baskın türler haline geldi (8,5 log kob/g).
Lactococcus spp. ilk 24 saat boyunca baskındır, ancak Lactobacillus spp.
fermantasyon süresinin 168. saate çıkmasıyla en yüksek mikrobiyal grup olarak
belirlenmiştir. Yapmış olduğumuz çalışmayla uyumlu sonuçlar görülmektedir.
Şekil 4.1. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon süresi boyunca
Lactobacillus spp. içeriğindeki değişim
Çizelge 4.1 ve Şekil 4.2’ de görüldüğü gibi fermantasyon süresi boyunca süt
örneğinde 0. saatte Lactococcus spp. tespit edilmemiş, fermantasyonun 4. saatinden
12. saatine kadar 5 logkob/mL civarında tespit edilmiştir. Fermantasyonun sonunda
8,96 logkob/mL’ ye ulaşmıştır. Fermantasyonun 4. ve 16. saatleri arasında
istatistiksel olarak önemli farklılık bulunmuştur (P˂0,05). Örneklerin 4., ve 12.
saatlerdeki Lactococcus spp. içeriğinde önemli farklılık tespit edilmemiştir (P˃0,05).
Mikroorganizmaların gelişme evrelerine uyumlu bir gelişim gözlemlenmiştir.
Kefirin içerdiği lactococcus türleri arasında Lactococcus lactis subsp. Lactis ve
Lactococcus lactis subsp. cremoris yer alır (Farnworth, 2005).
0123456789
0 5 10 15 20
La
cto
ba
cil
lus
sp
p.
(lo
g k
ob
/mL
)
Fermantasyon süresi (saat)
30
Şekil 4.2. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon süresi boyunca
Lactococcus spp. içeriğindeki değişim
Çizelge 4.1 ve Şekil 4.3’ de görüldüğü gibi fermantasyon süresi boyunca süt örneğinde
0. saatte Lactobacillus acidophillus 3,48 logkob/mL olarak tespit edilmiş.
Fermantasyonun 4. saatinden 16. saatine kadar 8 logkob/mL civarında tespit
edilmiştir. Fermantasyon sonunda 10,18 logkob/mL’ ye ulaşmıştır. Fermantasyonun
12. ve 16. saatleri arasında istatistiksel olarak önemli farklılık bulunmuştur (P˂0,05).
Örneklerin 4., 8., ve 12. saatlerdeki Lactobacillus acidophillus içeriğinde önemli
farklılık tespit edilmemiştir (P˃0,05). Mikroorganizmaların gelişme evrelerine
uyumlu bir gelişim gözlemlenmiştir.
Leite vd., (2013) yılında yaptıkları çalışmada, 24 saatlik kefir fermantasyonu (% 3
kefir danesi) 25 °C' de gerçekleştirilmiştir. Mikroorganizma sayımı gerçekleştirilerek
Lactobacillus acidophillus, 12 saatlik fermantasyonda 4 log ünitesini arttırmıştır (P
<0.05), fermantasyon 18 saat içinde 10 logkob/mL olarak maksimum değerlere
ulaşmıştır. Yapmış olduğumuz çalışmayla uyumlu sonuçlar görülmektedir.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 5 10 15 20
Lact
oco
ccu
s sp
p.
log k
ob
/mL
Fermantasyon süresi (saat)
31
Şekil 4.3. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon süresi boyunca
Lactococcus acidophilus içeriğindeki değişim
Çizelge 4.1 ve Şekil 4.4’ de görüldüğü gibi fermantasyon süresi boyunca örneklerde
mikroorganizma sayısında artış gözlemlenmiştir. Süt örneğinde 0. saatte
Bifidobacterium spp., tespit edilmemiş, fermantasyonun 4. saatinden 16. saatine
kadar 7 logkob/mL civarında tespit edilmiştir. Fermantasyon sonunda 8,74
logkob/mL’ ye ulaşmıştır. Fermantasyonun 0. ve 4. saatleri ile 12. ve 16. saatleri
arasında istatistiksel olarak önemli farklılık bulunmuştur (P˂0,05). Örneklerin 4., 8.,
ve 12. saatlerdeki Bifidobacetrium spp. içeriğinde önemli farklılık tespit edilmemiştir
(P˃0,05).
Şekil 4.4. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon süresi boyunca
Bifidobacterium spp. içeriğindeki değişim
0
2
4
6
8
10
12
0 5 10 15 20
La
cto
ba
cil
lus
ac
ido
ph
ilu
s
log
ko
b/m
L
Fermantasyon süresi (saat)
0
2
4
6
8
10
0 5 10 15 20
Bif
ido
ba
cte
riu
m s
pp
. lo
g k
ob
/mL
Fermantasyon süresi (saat)
32
Çizelge 4.1 ve Şekil 4.5’ de görüldüğü gibi süt örneğinde 0. saatte maya, tespit
edilmemiş, fermantasyonun 4. saatinden 18. saatine kadar 5 logkob/mL civarında
tespit edilmiştir. Fermantasyon sonunda 5,30 logkob/mL’ ye ulaşmıştır.
Fermantasyonun 0. Ve 4. saatleri arasında istatistiksel olarak önemli farklılık
bulunmuştur (P˂0,05). Örneklerin 4., ve 18. saatlerdeki maya içeriğinde önemli
farklılık tespit edilmemiştir (P˃0,05).
Güzel-Seydim vd., (2000b) yaptıkları çalışmada, kefir fermantasyonu ve
depolanması sırasında mikrobiyal gelişim belirlendi. Fermantasyon sırasında,
örnekler belirli zamanlarda 0., 5., 10., 15., 22. saatlerde toplanmştır. Orijinal süt
örneğindeki petrilerde maya kolonisi saptanmamıştır (0 saat). Kefir daneleri ile 5
saatlik fermantasyondan sonra maya sayısı önemli ölçüde artmış ve 4.21 logkob/ ml
olarak kaydedilmiştir. Son üründe maya konsantrasyonu 6.16 log kob/ml’ dir. Maya
popülasyonunda 10 saat ila 15 saat fermentasyon arasında önemli bir fark yoktur;
Ancak son iki örnekleme periyodu arasında (15 s ve 22 s) belirgin bir artış (P˂ 0.05)
tespit edilmiştir.
Şekil 4.5. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon süresi boyunca
maya içeriğindeki değişim
Çizelge 4.1 ve Şekil 4.6’ da görüldüğü gibi depolama süresi boyunca Lactobacillus
spp., fermantasyon sürecinin ardından 1. günde 9 logkob/mL civarında görülmüştür.
7. günlük depolamanın sonunda artış gözlenmemiştir. Femantasyonun 4. Saati ve
depolamanın 1. gününde istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık görülmüştür
(P˂0,05). Lactococcus spp., 1. gün sayımlarında hata gözlemlenmiştir. 7. gün
0
1
2
3
4
5
6
0 5 10 15 20
maya
(lo
g k
ob
/mL
)
Fermantasyon süresi (saat)
33
sonunda 9 logkob/mL civarında görülmüştür. Lactobacillus acidophillus, 1. Gün
sonunda 9 logkob/mL olarak bulunmuştur. Depolamanın 1. ve 7. günü arasında
istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık görülmemiştir (P˃0,05). Bifidobacterium spp.,
1. gün sayımlarında 8,55 logkob/mL görülmüş 7. gün sonunda 7,01 logkob/mL
tespit edilmiştir. İstatistiksel olarak depolama süresince anlamlı bir farklılık
görülmemiştir (P˃0,05). Maya içeriği, 1 günlük depolama sonucunda 5,40
logkob/mL olarak tespit edilmiş. 7 günlük depolama süreci ardından 5,97 logkob/
mL olarak artış gözlemlenmiştir. Depolamanın 1 ve 7. gününde istatistiksel olarak
anlamlı bir farklılık görülmemiştir (P˂0,05).
Irigoyen vd., (2005) kefirin soğukda muhafaza edilmesi süresince mikrobiyal
bileşiminde meydana gelen sonuçları araştırmak için yaptıkları bir çalışmada, %1 ve
%5 oranındaki kefir danelerini kefire inoküle ederek oluşturmuşlardır. Bu örnekler
inokülasyon işleminden sonra 25 oC’de 24. saatde ve 5±1 oC’de 2., 7., 14., 21. ve 28.
günlerde mikroflora yönünden analiz edilmiştir. İlk gün 8 logkob/mL olan laktobasil
ve laktokok seviyelerinde 14. güne kadar önemli bir azalma olmuştur. 14. günden
itibaren ise değerler sabit kalmıştır. Kefir danesinin %5 inoküle edildiği kefir
örneklerinde ilk gün 5 logkob/mL olan maya miktarında 28. güne kadar önemli bir
fark olmamıştır. %1 kefir danesi inoküle edilen kefir örneklerinde ise maya miktarı
14.-21. günler arasında 3 logkob/mL seviyesine düşmüştür.
Şekil 4.6. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin depolama süresi boyunca
Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium spp., Lactococcus spp.,
Lactobacillus spp., maya içeriğindeki değişim
0
2
4
6
8
10
12
1 7
log
kog/
mL
Depolama (Gün)
Lactobacillusspp.Lactococcusspp.LactobacillusacidophilusBifidobacterium spp.Maya
34
4.2. pH Bulguları
Doğal kefir danesinden kefir üretimi gerçekleştirilmiş. 0., 4., 8., 12., 16., ve 18.
saatlerde ve depolamanın 1. ve 7. gününde örneklerde pH analizleri yapılmıştır.
Örneklerde asitlik değişimi değerleri Çizelge 4.2’de sunulmuştur.
Çizelge 4.2. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon vedepolama
süresi boyunca asitlik değişimi değerleri
Örnek pH
0. saat 6,61 a
4. saat 6,23±0,16 a
8. saat 5,57±0,66 b
12. saat 5,04±0,49 b
14.saat 4,67±0,09 b
18. saat 4,6 b
1.gün 4,6±0,07 b
7. gün 4,44±0,05 b Farklı harfler örnekler arasındaki periyota bağlı anlamlılığı belirtmektedir. (p<0,05) ± standart sapmayı ifede eder.
Fermantasyon süresi boyunca asitlik değişimi Şekil 4.7’de ve depolama süresi
boyunca asitlik değişimi şekil 4.8’de gösterilmiştir. Fermantasyon ve depolama
periyodu boyunca örneklerde pH değerlerinde mikrobiyal metabolizmaya bağlı bir
azalma gösterir. Kefir daneleri ile aşılamadan önce sütün pH değeri 6.6’ dır. pH,
fermantasyonun tamamlanmasına kadar kademeli olarak azalmıştır. Fermantasyonun
8. saatinde pH 5,57’ den fermantasyon sonunda 4,6’ ya ulaşmıştır. İstatistiksel olarak
0., 4. saat arasında pH değerlerinde anlamlı bir fark yoktur (P ˃0.05); bununla
birlikte, pH değerinin 8. saat ile 18. saat arasındaki fark istatistiksel olarak önemlidir
(P˂0.05). Depolama süresi boyunca 1. gün 4,6 olan pH değeri 7. gün sonunda 4,44
pH olarak tespit edilmiştir. İstatistiksel olarak pH değerlerinde 1 ve 7. günler
arasında anlamlı bir düşüş olmamıştır (P˃0.05).
Güzel-Seydim vd., (2000a) yaptıkları çalışmada Kefir fermantasyonu sırasında
mikrobiyal gelişme belirlenmiştir. Fermantasyon sırasında, örnekler 0 saat (süt), 5,
10, 15 ve 22. saat (son ürün)’de örnekler alınmıştır. Ortalama süt pH değeri 6.39’
dur. Fermentasyondan sonra, laktik asit bakterilerinin gelişmesi sonucunda pH yavaş
yavaş azaldı. Örnek pH'lar sırasıyla 5, 10, 15 ve 22 saatte 6,05, 5,75, 5,31 ve
35
4,55’dir. Kefir fermantasyonu sırasında tüm örnek toplama süreleri için pH'daki
düşüş anlamlı olarak farklı tespit edilmiştir (P˂ 0.05).
Şekil 4.7. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon süresi boyunca pH
değişimi
Güzel-Seydim vd., (2000b) yaptıkları çalışmada kefir fermantasyonu sırasında
mikrobiyal gelişimi belirlenmiştir. Örnekler 1, 7, 14 ve 21. günlerde toplanmıştır.
Tüm numuneler için pH ölçümleri kaydedilmiştir. Kefirin soğukta depolanması
sırasında, pH ilk 14 gün boyunca azalmış ve 1. gün sonunda pH 4,5; 14. gün
sonunda pH 4,4 civarında olarak belirlenmiştir. Bulgular mikrobiyal içeriğin
fermantasyon süresince gelişimiyle paralel olarak uyumludur.
Şekil 4.8. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin 7 gün soğuk depolama süresi
boyunca pH değişimi
00,5
11,5
22,5
33,5
44,5
55,5
66,5
7
0 4 8 12 14 18
Kef
ir (
pH
)
Fermantasyon süresi (saat)
1
2
3
4
5
1 7
Kef
ir (
pH
)
Fermantasyon süresi (saat)
36
4.2.1. Laktik asit analiz bulguları
Laktik asit bakterilerinin fermantasyon yolu ile karbonhidratı önce β-galaktosidaz
enziminin etkisiyle glukoz ve galaktoza parçalaması ve ardından 6 karbonlu glukoz
molekülünün, 3 karbonlu piruvata dönüşümü ve daha sonra da laktik asite dönüşümü
olmaktadır.
Şekil 4.9’da standart olan laktik asitin alıkonma süresi belirlenmiştir. Laktik asit
pikinin alıkonma zamanı 5,86 dk olarak tespit edilmiş ve örneklerde de benzer
sonuçlar tespit edilmiştir.
Doğal kefir danesinden kefir üretimi gerçekleştirilerek. 0., 4., 8., 12., 16., ve 18.
saatlerde ve depolamanın 1. ve 7. gününde örnekler alınmıştır. Standart ve kefir
örneğine ait örnek kromatogramlar Şekil 4.9 ve Şekil 4.10’da gösterilmiştir.
Fermantasyon ve depolama süresince örneklerdeki laktik asit değişimi değerleri
Çizelge 4.3’de gösterilmiştir.
Şekil 4.9. Laktik asitin alıkonma zamanı
37
Şekil 4.10. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin 12. Saat kromatogramı
Çizelge 4.3. Doğal kefir danesinden üretilen kefirin fermantasyon ve depolama süresi
boyunca laktik asit içeriğindeki değişim
Örnek Laktik asit g/100mL
0. saat 0,0714 d
4. saat 0,1749 c
8. saat 0,4181 b
12. saat 0,4149 b
14. saat 0,4614 b
18. saat 0,4387 b
1. gün 0,5029 a
7. gün 0,5116 a Farklı harfler örnekler arasındaki periyota bağlı anlamlılığı belirtmektedir. (p<0,05)
Fermantasyon süresi boyunca laktik asit değişimi Şekil 4.11’da, depolama süresi
boyunca laktik asit değişimi Şekil 4.12’da standart ve kefir örneğine ait örnek
kromatogramlar Şekil 4.9 ve Şekil 4.10’ de gösterilmiştir. Süt örneğinde laktik asit
miktarı 0,0714 g/100 mL tespit edilmiş olup, fermantasyonun tamamlanmasına kadar
laktik asit miktarı mikrobiyal metabolizmaya bağlı olarak artmıştır (P˂0,05).
Fermantasyonun 18. Saatinde laktik asit miktarı 0,4387 g/100mL’ye ulaşmıştır.
İstatistiksel olarak fermantasyon süresi boyunca laktik asit değerlerinde 0., 4. ve 8.
saatlerde anlamlı bir fark bulunmuştur (P ˂0.05). Güzel-Seydim vd., (2000a)
yaptıkları çalışmada, Kefir danesiyle fermantasyon tamamlandıktan sonra 6400
mg/L laktik asit miktarı tespit edilmiştir.
Laktik
Asit
Lakto
z
38
Depolama süresi boyunca 1. gün 0,5029 g/100mL olan laktik asit değeri 7. gün
sonunda 0,5116 g/100mL olarak tespit edilmiştir. İstatistiksel olarak laktik asit
değerlerinde 18. saatteki örnekten önemli fark (P˂0.05) tespit edilirken 1 ve 7. günler
arasında anlamlı bir farklılık görülmemiştir (P˃0.05). Güzel-Seydim vd., (2000b)
yaptıkları çalışmada 4 oC’ de depolanan kefirin Laktik asit konsantrasyonunun
21.gün sonuna kadar artmış ve maksimum 0,77 g/100mL' ye ulaşmıştır.
Leite vd., (2013), yaptıkları çalışmada kefir örneklerinde fermentasyon ve depolama
periyotları sırasında, pH değerleri 6,55'ten 4,31' e kadar giderek azalmıştır (P <0.05).
Laktik asit miktarı 24 saatlik fermentasyon periyodu boyunca istatistiksel olarak
önemli düzeyde (P <0.05) artarak 0,738 g/100mL' ye yükseldi ve 28 günlük
depolamanın ardından 0,95 mg/mL' ye ulaşmıştır.
Şekil 4.11. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon süresi boyunca
laktik asit içeriğindeki değişim
Şekil 4.12. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin 7 gün soğuk depolama süresi
boyunca laktik asit değişimi
00,10,20,30,40,50,6
0 4 8 12 16 18
g/1
00m
L
Fermantasyon süresi (saat)
0,4
0,44
0,48
0,52
0,56
0,6
1 7
g/1
00
mL
Fermantasyon süresi (Gün)
Laktik asit
39
4.3. Karbonhidrat ( Laktoz, glikoz, galaktoz, galaktooligosakkarit ) Analiz
Sonuçları
Bu araştırmada kefir danesi inoküle edilen sütün 25 oC’ de pH 4,6’ ya kadar
fermantasyonu süresince karbonhidrat içeriğindeki değişim incelenmiştir.
Mikrofloranın gelişimi için başlıca içerik kaynağı bu karbonhidrat içeriğidir.
Laktoz İçeriğinin Belirlenmesi
Laktoz, sütte bulunan başlıca süt şekeridir ve Şekil 4.13’de Laktoz pikinin alıkonma
zamanı ve Şekil 4.14’ de 0. Saat, Şekil 4.15’de 4.saat, Şekil 4.16’da 8. Saat, Şekil
4.17’de 12. Saat, Şekil 4.18’de 16. Saat, Şekil 4.19’da 18.saat, Şekil 4.20’de 1. gün
ve Şekil 4.21’de 7. güne ait kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin kromatogramları
verilmiştir.
Şekil 4.13’ de standart olan laktozun alıkonma süresi belirlenmiştir. Laktoz pikinin
alıkonma zamanı 6,76 dk olarak tespit edilmiş ve örneklerde de aynı sürede
bulunmuştur.
Şekil 4.13. Laktozun alıkonma zamanı
40
Şekil 4.14. Süt örneğine ait kromatoram
Şekil 4.15. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyonun 4. saatine ait
kromatogram
Laktik
Asit
Laktoz
Glikoz Galakt
oz GOS
41
Şekil 4.16. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyonun 8. saatine ait
kromatogram
Şekil 4.17. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyonun 12. saatine ait
kromatogram
Laktik
Asit Lakt
oz
Glik
oz
Gala
ktoz GOS
42
Şekil 4.18. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyonun 16. saatine ait
kromatogram
Şekil 4.19. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyonun 18. saatine ait
kromatogram
43
Şekil 4.20. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin depolamanın 1. gününe ait
kromatogram
Şekil 4.21. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin depolamanın 7. gününe ait
kromatogram
Çizelge 4.4 ve Şekil 4.22 ve Şekil 4.23’ de görüldüğü gibi, süt örneğindeki laktoz
miktarı 5,06 g/100 mL tespit edilmiş olup, fermantasyonun tamamlanmasına kadar
laktoz miktarı azalmıştır. Fermantasyonun 8. saatinde 3,03g/mL tespit edilmiş ve
44
fermantasyonun 18. Saatinde laktoz miktarı 2,12 g/mL’ye azalmıştır. Depolamanın 7.
Gününde ise laktoz miktarı 0,8 g/ mL olarak tespit edilmiştir.
Çizelge 4.4. Doğal kefir danesinden üretilen kefirin fermantasyon ve depolama süresi
boyunca laktoz içeriğindeki değişim
Örnek Laktoz (g/100mL)
0. saat 5,06 a
4. saat 5,95 a
8. saat 3,03 b
12. saat 1,57 c
14. saat 2,97 b
18. saat 2,12 b
1. gün 2,12 b
7. gün 0,80 d Farklı harfler örnekler arasındaki periyota bağlı anlamlılığı belirtmektedir. (p<0,05)
Şekil 4.22. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon boyunca laktoz
içeriğindeki değişim
0
1
2
3
4
5
6
7
0 4 8 12 14 18
Lak
toz
g/1
00
mL
Fermantasyon süresi (saat)
45
Şekil 4.23. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin depolama süresi boyunca laktoz
içeriğindeki değişim
Fermantasyon süresince laktoz içeriğinin önemli düzeyde kefir dane kültüründeki
mikroorganizmalar tarafından kullanılmıştır. Mikroorganizmaların başlıca enerji
kaynaklarıdır ve mikrobiyal bulgularla uyum içindedir. Laktoz içeriğinde 0., 8., 12.,
18. saatlerde ve 7. gününde fermantasyon ve depolama süreci boyunca anlamlı bir
fark tespit edilmiştir (P˂0,05).
Fontan vd., (2006) tarafından yapılan bir çalışmada, starter kültür ile ürettikleri
kefirden, fermantasyon sürecinin 0., 2., 8., 24., 48., 96. ve 168. saatlerinde örnekler
alıp mikrobiyolojik ve kimyasal açıdan incelemişlerdir. Elde ettikleri sonuçlara göre,
sütteki laktoz miktarı 0. saatde hacimce %4,92 iken 168. saatin sonunda %3,78
olarak saptanmıştır. Yapmış olduğumuz araştırmamızda mikrobiyal aktiviteden
dolayı laktoz değişimi önemli düzeyde tespit edilmiştir.
Glikoz İçeriğinin Belirlenmesi
Laktoz kompleks mikrofloraya ait laktaz (beta 1-4 galoktosidaz) enzimiyle
monosakkaritleri olan glikoz ve galaktoza parçalanır. Laktik asit bakterileri glikozu
metabolize ederek kendi gelişimleri için gerekli ATP üretimini yapar ve laktat
dehidrogenaz enzimiyle pürüvattan laktik asit üretimini gerçekleştirir (Güzel-Seydim
ve Kök Taş, 2018).
Şekil 4.24’de standart olan glikozun alıkonma süresi belirlenmiştir. Glikoz pikinin
alıkonma zamanı 8,13 dk olarak tespit edilmiş ve örneklerde de benzer sonuçlar
tespit edilmiştir.
00,5
11,5
22,5
3
1 7
Lakt
oz
(g/1
00
mL)
Depolama süresi (Gün)
46
Şekil 4.24. Glikozun alıkonma zamanı
Çizelge 4.5.Şekil 4.25 ve Şekil 4.26’ da gösterildiği gibi glikozun fermantasyon
boyunca değişim grafiği verilmiştir.
Çizelge 4.5. Doğal kefir danesinden yapılan kefirin fermantasyon ve depolama süresi
boyunca glikoz içeriğindeki değişim
Farklı harfler örnekler arasındaki periyota bağlı anlamlılığı belirtmektedir. (p<0,05)
Fermantasyon süresince alınan örnek Glikoz (g/100mL)
0. saat 1,129a
4. saat 1,504 a
8. saat 0,847 b
12. saat 2,188c
14. saat 1,165 a
18. saat 1,038 a
1. gün 1,030a
7. gün 0,8020b
47
Şekil 4.25. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon süresi boyunca
glikoz içeriğindeki değişim
Şekil 4.26. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin depolama süresi boyunca glikoz
içeriğindeki değişim
Süt örneğinde glikoz miktarı 1,12 g/100 mL , fermantasyonun 8. saatinde 0,84 g/100
mL’ ye düşmüştür. Fermantasyon sonunda 1,03 g/100 mL olmuştur. Yedi günlük
depolama sürecinde 0,8 g/100 mL tespit edilmiştir. Glikoz içeriğinde
fermantasyonun 8. ve 12. saatinde, depolama sürecinin 1. ve 7. günlerinde
istatistiksel olarak anlamlı bir fark görülmüştür (P˃0,05). Laktoz, β-galaktosidaz
enziminin etkisiyle glukoz ve galaktoza parçalanmaktadır ve laktik asit bakterileri
mikrobiyal metabolizmada glikozu kullanmaktadırlar. Bundan dolayı glikoz
miktarlarında artış ve azalışların olması normaldir.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 5 10 15 20
Gli
ko
z (
g/ 1
00
mL
))
Fermantasyon süresi (saat)
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1 7
Glik
oz
(g/1
00
mL)
Depolama süresi (Gün)
48
Ahmad vd., (2016) tarafından yapılan çalışmada süt örneğinde glikoz ultra hızlı
yüksek performanslı sıvı kromotografisinde analiz etmiş ve glikoz miktarı 0,031 g/
100 mL olarak tespit edilmiştir.
Idda vd., (2016) tarafından yapılan bir çalışmada gaz kromotografik yöntemle UHT
sütte monosakkarit ve disakkaritler belirlenmiş ve glikoz miktarı 0,06 g/100 mL
olarak tespit edilmiştir. Kefirdeki glikoz miktarının süt örneğinden daha yüksek
olduğu tespit edilmiştir.
Galaktoz içeriğinin belirlenmesi
Laktoz kompleks mikrofloraya ait laktaz (beta 1-4 galoktosidaz) enzimiyle
monosakkaritleri olan glikoz ve galaktoza parçalanır.
Şekil 4.15’ de standart olan galaktozun alıkonma süresi belirlenmiştir. Galaktoz
pikinin alıkonma zamanı 8,76 dk olarak tespit edilmiş ve örneklerde de benzer
sonuçlar tespit edilmiştir.
Şekil 4.27. Galaktozun alıkonma zamanı
49
Çizelge 4.6. Doğal kefir danesinden yapılan kefirin fermantasyon ve depolama süresi
boyunca galaktoz içeriğindeki değişim
Örnek Galaktoz (g/100mL)
0. saat 0,989 a
4. saat 1,387 b
8. saat 0,884 a
12. saat 2,683 c
14. saat 1,24 b
18. saat 0,875 a
1. gün 0,875 a
7. gün 0,809a Farklı harfler örnekler arasındaki periyota bağlı anlamlılığı belirtmektedir. (p<0,05)
Şekil 4.28. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyon süresi boyunca
galaktoz içeriğindeki değişim
Şekil 4.29. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin depolama süresi boyunca
galaktoz içeriğindeki değişim
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 5 10 15 20
Ga
lak
toz
(g/1
00
mL
)
Fermantasyon süresi (Saat)
0,76
0,78
0,8
0,82
0,84
0,86
0,88
1 7
Ga
lak
toz
g/1
00
mL
Depolama süresi (Gün)
50
Çizelge 4.5., Şekil 4.28 ve Şekil 4.29’ da gösterildiği gibi galaktozun fermantasyon
boyunca değişim grafiği verilmiştir. Süt örneğinde galaktoz miktarı 0,98g/100 mL ,
fermantasyonun 14. saatinde 1,24 g/100 mL olarak tespit edilmiştir. Fermantasyon
sonunda 0,87 g/100 mL olmuştur. 7 günlük depolama sürecinde 0,8 g/100 mL tespit
edilmiştir. İstatistiksel olarak galaktoz içeriğinde fermantasyon süresinin 4. ve 12.
saatlerinde farklılık tespit edilmiştir (P˂0,05). Depolamanın 1. ve 7. günlerinde
anlamlı bir fark görülmemiştir (P˃0,05). Laktoz, β-galaktosidaz enziminin etkisiyle
glukoz ve galaktoza parçalanmaktadır ve laktik asit bakterileri mikrobiyel
metabolizmada galaktozu kullanmaktadırlar. Bundan dolayı galaktoz miktarlarında
artış ve azalışların olması normaldir.
Raza vd., (2017) arafından yapılan çalışmada laktozun trans-galaktosilasyonu ile
üretilen galakto-oligosakkaritlere sahip prebiyotik yoğurdun, fiziko-kimyasal
değerlendirmesi yapılmıştır. Laktoz, HPLC ile belirlenmiş ve 100 g prebiyotik
yoğurt başına 0,9 g GOS, 0,9 g glikoz ve 0,55 g galaktoz olarak tespit edilmiştir.
Yapılan çalışma, bulduğumuz sonuçlarla benzerlik göstermektedir. Elde edilen
veriler sonucunda şeker miktarında mikrobiyel aktivite ve metabolizmasının önemli
rol oynadığı görülmektedir.
4.4. Galaktooligosakkaritlerin belirlenmesi
Prebiyotikler, insanlarda sindirim enzimleri tarafından sindirilemeyen ve bazı faydalı
bakteri gruplarının aktivitesini seçici olarak zenginleştiren kısa zincirli
karbonhidratlardır. En yaygın olarak üretilen prebiyotik oligosakkaritlerden biri de
GOS’ dır. Laktoz (süt şekeri) ß-galaktosidaz enzimiyle enzimatik dönüşümü sonucu
elde edilebilir. Ticari GOS üretim prosesinde kullanılan spesifik koşullar altında,
ancak bir oligosakkarit oluşturmak için mevcut laktoz ile enzim reaktifler, bir glikoz
molekülü serbest bırakır (Matsumoto vd., 1993). Bu çalışmamızdaki amacımız kefir
üretimi sırasında GOS’ların oluşumunu belirlemektir.
Şekil 4.30, Şekil 4.31’de GOS standartları ve Yakult marka GOS ürünündeki GOS’
ların alıkonma zamanları sunulmuştur.
51
Şekil 4.30. β-1-4-Galaktobiyoz alıkonma zamanı
Şekil 4.31. β-1-6-Galaktobiyoz alıkonma zamanı
52
Şekil 4.32. Yakult markalı GOS ürününün alıkonma zamanları
Çizelge 4.7. Doğal kefir danesinden yapılan kefirin fermantasyon ve depolama süresi
boyunca galaktooligosakkaritlerin alıkonma zamanı
Örnek GOS-
1
GOS-
2
GOS-
3
GOS-
4
GOS-
5
GOS-
6
GOS-
7
GOS-
8
0.saat 5,8 - 9,22 - 10,3 - - 13,4
4.saat - - 9,19 9,95 10,35 - - 13,3
8. saat 5,93 8,6 9,17 - 10,35 - 11.25 13,3
12.saat 5,94 8,6 9,17 - 10,33 10,8 - 13,21
16.saat 5,92 - 9,20 - - 10,88 - 13,3
18.saat 5,91 8,61 - 9,95 - 10,9 - 13,22
1.gün 5,93 8,54 9,90 10,85 13,24
7.gün 5,95 8,62 - 9,94 10,35 - 11,6 13,2
53
Şekil 4.33. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyonun 12. saatine ait
kromatogram
Şekil 4.34. Kefir danesi kullanılarak üretilen kefirin fermantasyonun 18. saatine ait
kromatogram
Yakult markalı GOS ürünündeki, β-1-4-Galaktobiyoz, β-1-6-Galaktobiyoz gelen
piklerde oligosakkarit içeriği açısından referans olarak kullanılıp Şekil 4.30, Şekil
4.31 ve Şekil 4.32’de görülen pikler elde edilmiştir. GOS’ lerin 0. saatteki süt
örneğimizde sırasıyla 5,8. dk, 9,22. dk, 10,3. dk, 13,4. dk’da olmak üzere, GOS-1,
Laktik
Asit
Laktoz
Glikoz Galaktoz
GOS
54
GOS-3, GOS-5 ve GOS-8 olarak 4 adet pik görülmüştür. GOS’ lerin 4. Saatteki
örneğimizde sırasıyla 9,19. dk, 9,95. dk, 10,35. dk, 13,3. dk’da olmak üzere, GOS-3,
GOS-4 ve GOS-5 ve GOS-8 olarak 4 adet GOS görülmüştür. GOS’ lerin 8. saatteki
örneğimizde sırasıyla 5,93. dk, 8,6. dk 9,17. dk, 10,35. dk, 11,25. dk, 13,3. dk’da
olmak üzere, GOS-1, GOS-2, GOS-3, GOS-5 ve GOS-7 ve GOS-8 olarak 6 adet
GOS görülmüştür. GOS’ lerin 12. saatteki örneğimizde sırasıyla 5,94. dk, 8,6. dk
9,17. dk, 10,33. dk, 10,8. dk, 13,21. dk’da olmak üzere, GOS-1, GOS-2, GOS-3,
GOS-6 ve GOS-8 olarak 6 adet GOS görülmüştür. GOS’ lerin 16. saatteki
örneğimizde sırasıyla 5,92. dk, 9,20. dk, 10,88. dk, 13,3. dk’da olmak üzere, GOS-1,
GOS-3, GOS-6 ve GOS-8 olarak 4 adet GOS görülmüştür. GOS’ lerin 18. saatteki
örneğimizde sırasıyla 5,91. dk, 8,61. dk, 9,95. dk, 10,9. dk ve 13,22. dk’da olmak
üzere, GOS-1, GOS-2, GOS-4, GOS-6 ve GOS-8 olarak 5 adet GOS görülmüştür.
GOS’ lerin 7. günündeki örneğimizde sırasıyla 5,95. dk, 8,62. dk, 9,94. dk, 10,35. dk,
11,6. dk ve 13,22. dk’da olmak üzere, GOS-1, GOS-2, GOS-4, GOS-5, GOS-7 ve
GOS-8 olarak 6 adet GOS görülmüştür. Kefir fermantasyonu süresince
galaktooligosakkarit profili elde edilmiştir.
Rodriguez- Colinas vd., (2014) de yapılan çalışmada ticari β-galaktosidazlar ile
muamele sırasında yağsız sütte GOS oluşumu ayrıntılı olarak 4 ° C'de ve 40 ° C'de
analiz edildi. Bu enzimle, 7 g / L GOS içeren işlenmiş bir süt elde etmek mümkün
olmuştur. İnsan sütü oligosakkarit konsantrasyonu 5-15 g / L arasındadır. Bu enzim
tarafından sentezlenen başlıca GOS’ler 6-galaktobiose, allolaktoz ve 6-O-B-
Galaktosil-laktoz idi.
Curda vd., (2005) yapılan çalışmada GOS içeren buttermilk ürününde laktoz, glikoz,
galaktoz ve GOS miktarları belirlenmiştir. HPLC cihazı ile analiz sonucunda son
üründe 70g/ kg GOS tespit edilmiştir. Yapılan çalışmada sırasıyla pikler laktoz,
glikoz, galaktoz ve GOS olarak tanımlanmıştır. Bizim yapmış olduğumuz çalışmada
da laktik asitin ardından gelen piklerin GOS olduğu düşünülmektedir.
Prebiyotikler kısa zincirli yağ asidi üretmek için faydalı bakteriler tarafından
fermente edilerek, kanser riskinin azaltılması ve kalsiyum ve magnezyum
absorpsiyonunun artırılması gibi kalın bağırsaklarda diğer birçok sağlık üzerine
faydalı etkilere sahiplerdir. Prebiyotikler birçok sebze ve meyvelerde bulunup ve
55
önemli teknolojik avantaj sağlayan fonksiyonel gıda bileşenleri olarak
düşünülmektedir. Prebiyotiklerin süt ve ekmek gibi gıda uygulamalarında ilavesiyle
çok büyük miktarda tat ve doku gibi duyusal karakterler geliştirmektedir ve köpük,
emülsiyon ve ağız hissi stabilitesi artmaktadır. GOS, insan(göğüs) sütü
oligosakkaritlerine benzediğinden özellikle dikkat çekmiştir. Antimikrobiyal
özellliği, laktoz intoleransa etkisi, antikanserojenik özelliği, kolesterol düşürücü
etkisi, antiinflamatuar etkisi ile sağlık açısından bir çok faydası bulunan prebiyotik
bir bileşen olan GOS’in yapmış olduğumuz araştırmamızda kalitatif olarak belirlendi
ve diğer çalışmalardada daha çok kalitatif olarak belirlenmektedir.
56
SONUÇ VE ÖNERİLER
Bu çalışmada kefir danesi ile üretilen kefirin mikrobiyal içeriği, pH, laktik Asit
içeriği, şeker komposizyonu (glikoz, galaktoz, laktoz ve GOS) tespit edilmeye
çalışılmıştır. Laktoz, fermantasyonun 4. saati itibari ile istatistiksel olarak önemli
olarak parçalanmaya başlamış ve 5,95 g/100 mL olan değeri 3,03 g/100mL’ ye
azalmıştır. Laktozun parçalanma ürünü olan glikoz ve galaktoz 8. saatten itibaren
yükselmeye başlamış ve 12. saatte en yüksek değere ulaşmıştır. Glikoz ve galaktoz
fermantasyon süresince 12. saatten sonra azalmaya başlamıştır.
Fermantasyon süresince 0., 4., 8., 12., 16., ve 18. saatlerde ve depolamanın 1. ve 7.
gününde mikrobiyal analizler yapılmıştır. Laktik asit değeri, fermantasyonun
tamamlanmasına ve depolama süresi boyunca kademeli olarak arttı. İstatistiksel
olarak 0., 4. saat arasında pH değerlerinde anlamlı bir fark yoktur (P <0.05); bununla
birlikte, pH değerinin 8. saat ile 18. saat arasındaki fark istatistiksel olarak
önemlidir.
0., 4., 8., 12., 16., ve 18. saatlerde ve depolamanın 1. ve 7. gününde örnekler
alınmıştır. Örneklerde Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium spp., Lactococcus
spp., Lactobacillus spp. ve maya sayımı yapılmış olup Lactococcus spp.’de
istatistiksel olarak anlamlı farklılık depolamanın 1. Gününde görülmüştür (P˂0,05).
Lactobacillus spp.’de femantasyonun 4. Saati ve depolamanın 1. gününde
istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık görülmüştür (P˂0,05). Lactobacillus
acidophilus’ da fermantasyonun 0. ve 4 .saati arasında anlamlı bir farklılık
görülmüştür (P˂0,05). Bifidobacterium spp.’de fermantasyon ve depolama süresince
istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık görülmemiştir (P˃0,05). Maya içeriği olarak
fermantasyonun 18. saati, 1 ve 7. gününde istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık
görülmüştür (P˂0,05).
GOS’ lerin 0. saatteki süt örneğimizde GOS-1, GOS-3, GOS-5 ve GOS-8 olarak 4
adet, 4. Saatteki örneğimizde GOS-3, GOS-4 ve GOS-5 ve GOS-8 olarak 4 adet, 8.
saatteki örneğimizde, GOS-1, GOS-2, GOS-3, GOS-5 ve GOS-7 ve GOS-8 olarak 6
adet, 12. saatteki örneğimizde, GOS-1, GOS-2, GOS-3, GOS-6 ve GOS-8 olarak 6
adet, 16. saatteki örneğimizde, GOS-1, GOS-3, GOS-6 ve GOS-8 olarak 4 adet, 18.
57
saatteki örneğimizde, GOS-1, GOS-2, GOS-4, GOS-6 ve GOS-8 olarak 5 adet GOS
görülmüştür. GOS’ lerin depolamanın 7. gününde, GOS-1, GOS-2, GOS-4, GOS-5,
GOS-7 ve GOS-8 olarak 6 adet GOS görülmüştür. Kefir fermantasyonu süresince
galaktooligosakkarit profili kalitatif olarak elde edilmiştir. GOS’in yapmış
olduğumuz araştırmamızda kalitatif olarak belirlendi ve diğer çalışmalardada
GOS’ler daha çok kalitatif olarak belirlenmektedir.
Bu çalışma kefir danesinden üretilen fermantasyon ve depolama süresi boyunca
özellikle karbonhidrat profilini etkilemesiyle ilgili yapılan bir çalışmadır. Araştırma
bulguları fermente ürünlerdeki karbohidrat profiline katkıda bulunabilecek bir
araştırmadır.
58
KAYNAKLAR
Ahmad S., Ahmed M., Qadir M., Shafiq M., Batool N., Nosheen N., Ahmad M.,
Mahmood R., Khokhar Z., (2016). Quantitation and Risk Assesment of
Chemical Adulterants in Milk Using UHPLC Coupled to photodiode Array
and Differential Refraktive Index Detectors, Food Analytical methods, 9, 12,
3367, 3376.
Ahmed Z., Wang Y., Ahmad A., (2013). Kefir and health: a contemporary
perspective. Crit Rev Food Sci Nutr 53, 422-434
Anonim, 2002. Guidelines for the Evulation of Probiotics in Food Report of a Joint
FAO/WHO Working Group on Drafting
Anonim, 2004. kefir bileşiminin saptanması ve starter kültür kullanılarak üretilen
kefirin mikrobiyal değişiminin izlenmesi. TÜBTAK-MAM GE. s.: 1-36.
Awals Raza, Sanaullah Iqbal, Azmat Ullah, Muhammad Imran Khan, Muhammad
Imran (2017). Enzymatic conversion of milk lactose to prebiotic galakto-
oligosaccharides to produce low lactose yogurt. Food Science Technology, 1-
7.
Bakker-Zierikzee A.M., Alles M., Knol J., Kok F.J., Tolboom J.J.M., Bindels J.g.
Effects of infant Formula containing a mixture of galacto- and fructo-
oligosaccharides or viable bifidobacterium animalis on the intestinal
microflora during the first four months of life. British journal of Nutrition,
2005, 94, 783-90
Battermann W. Lactulose powder-main technological properties and its relevance in
functional food. İnternational report Solvay Deutschland GmbH, 1997; report
NAWTLAC 12.041.97.
Boehm G, Stahl B. Oligosaccharides, in Functional Dairy Products. Eds Mattila T.,
Saarela, M. Cambride, England, Woodhead Publishing Limited, 2003, 203-
43.
Chanon O., Matsumoto K., Watanuki M. Effect of galactooligosaccharides on
calcium absorption and preventing bone loss in ovairectomized rats.
Bioscience, Biotecnology and Biochchemistry, 1995, 59(2), 236-9
Chen H. L., Lu Y.H., Lin J.J., Ko L.Y. Effects of isomalto-oligosaccharides on
bowel functions and indicators of nutritional status in constipated elderly
men. Journal of the American College of Nutrition, 2001, 20 (1), 44-9
Cristina Martı´nez-Villaluenga, Alejandra Cardelle-Cobas, Nieves Corzo , Agustı´n
Olano (2008). Study of galactooligosaccharide composition in commercial
fermented milks. Journal of Food Composition and Analysis 21 (2008) 540–
544.
Curda L., Rudolfova J., Dryak B., (2005). Dried buttermilk containing
galactooligosaccharides-process layout and its verification. Journal of food
engineering 77, 468-471.
Çevikbaş, A., Yemni, E., Ezzedenn, F.W. ve Yardimici, T., (1994). “Antitumoural
Antibacterial and Antifungal Activities of Kefir and Kefir Grain”,
Phytotherapy Research, 8: 78-82.
59
de Moreno de leblanc, A, Matar, C, Farnworth, E, et al. (2007) Study of immune
cells involved in the antitumor effect of kefir in a murine breast cancer
model. J Dairy Sci 90, 1920-1928.
de Oliveira Leite, AM, Miguel, MA, Peixoto, RS,et al.(2013) Microbiological,
technological and therapeutic properties of kefir: a natural probiotic beverage.
Braz J Microbiol 44, 341-349
de Vrese, M and Marteau, PR (2007) Probiotics and prebiotic: effects on diarrhea. J
Nutr 137, 803S-811S
Farnworth E (2005) Kefir-a complex probiotic. Food Sci Technol(N Y) 2, 1-17.
Frank A. Rafticreming: The new process allowing to turn fat into dietary fiber, in
FIE Conference proceedings, Expoconsult Publishers, Maarssen, 1993, 193-
7.
Franck A., Coussement P. Multi-functional inulin.Food ingredients and Analysis
İnternational, 1997, 8-10.
Fontan, M.C.G., Martinez, S., Franco I. ve Carballo J., (2006). “Microbiological and
Chemical Changes During The Manufacture of Kefir Made From Cow’s
Milk, Using a Commercial Starter Culture”, International Dairy Journal, 16:
762-767.
Fooks L.J., Gibson, G.R. Probiotics as modulators of the gut flora. British Journal of
Nutrition, 2002, 88. S1, S39-49.
Garrote GL, Abraham AG and de Antoni GL (2010) Microbial interactions in kefir: a
natural probiotic drink. In Biotechnology of Lactic Acid Bacteria: Novel
Applications, vol.1, pp. 327-340.
Gaware V, Kotade Rand Dolas K (2011) The magic of kefir: a review history of
kefir. Pharmacology 1, 376-386.
Gibson G.R., McCartney A.L., Rastall R.A. Prebiotics and resistance to
gastrointestinal infections. British Journal of Nutrition, 2005, 93, S1, S31-4.
Gibson G.R., Roberfroid M.B. Dietary modulation of the human colonic microbiota:
introducing the concept of prebiotics. Journal of Nutrition, 1995, 125, 1401-
12.
Gorek, A. and Tramek, M. (2007) Quantitative examination of process parameters
during kefir grain biomass production.Int. J. Chem. React Eng. 5.
Guo, Z, Liu, XM, Zhang, QX, et al.(2011) Influence of consumption of probiotics on
the plasma lipid profile: a meta-analysis of randomised controlled trials. Nutr
metab Cardiovasc Dis 21, 844-850
Güzel-Seydim, Z.B., Seydim A.C., Grene, A.K., and Bodine, A.B.(2000a).
Determanition of organic acids and volatile flavur substances in kefir during
fermentation. J. Vet. Med. B50:412-416.
Güzel-Seydim, Z.B., Seydim A.C., Grene, A.K., and Bodine, A.B.(2000b). Organic
acids and volatile flavor components evolved during refrigerated storage of
kefir. J. Dairy Sci. 83:275-277.
60
Güzel-Seydim, Z.B., (2001). Studies on fermentative, microbiological and
biochemical properties of kefir and kefir grains. Ph.D. Dissertation, Clemson
University, Clemson, SC.
Güzel-Seydim. Z.B., Kok-Taş, T., Grene, A.K. ve Seydim, A.C., 2011. Functional
Properties of Kefir. Critical Rewievs in Food Science and Nutrition,
51,3,261-268
Güzel-Seydim Z.B.Fonksiyonel Beslenme Kitabı, 2016
Güzel Seydim Z. B., Kök Taş T., 2018. Kefir: Mikrobiyolojik, Teknolojik Özellikleri
ve Sağlık Etkileri kitabı (basım halinde)
Hertzler, SR and Clancy, SM, (2003) Kefir improves lactose digestion and tolerance
in adults with lactose maldigestion. J Am Diet Assoc 103, 582-587
Hosono, A, Tanabe, T and Otani, H(1990) Binding properties of lactic acid bacteria
isolated from kefir milk with mutagenic amino acid pyrolyzates.
Milchwissenschaft 45, 647-651
Idda I., Spano N., Ciulu M., Nurchi V., Panzanelli A., Pilo M., Sanna G., 2016. Gas
chromatography analysis of major free mono and disaccharides in milk:
Method assesment, validation, and application to real samples, Journal of
Separation Science, Vol. 39.No.23. December 2016 . D 10609.
Irigoyen, A., Arana, I., Castiella, M., Torre, P. ve Ibanez, F.C., (2005).
“Microbiological, Physicochemical, and Sensory Characteristics of During
Storage”, Food Chemistry, 90: 613-620.
Ismaiel, AA, Ghaly, MF and El-Naggar, AK(2011) Milk kefir: ultrastructure,
antimicrobial activity and efficacy on aflatoxcin b1 production by Aspergillus
flavus. Curr Microbiol 62, 1602-1609
Ito M., Deguchi Y., Miyamori A., Matsumoto K., Kikuchi H., Matsumoto K.,
Kobayashi Y., Yajima T., Kan T. Effects of transgalactosylated disaccharides
on the human intestinal microflora and their metabolism. Journal of
Nitrutional Science and Vitaminology, 2005, 51(3), 182-6.
KnoL J., Boehm G., Lidestri M., Negretti F., Jelinek J., Agosti M., Stahl B., Marini
A., Mosca F. Increase of fecal bifidobacteria due to dietary oligosaccharides
induces a reduction of clinically relevant pathogen germs in the faeces of
formula-fed preterm infants. Acta Paediatrica ., 2005b 94,449, 31-3.
KnoL J., Westberg F., Kjerrulf M., Vidal A. Anti-inflammatory properties of the
short-chain fatty acids acetate and propionate: a study with relevance to
inflammatory bowel disease. World Journal of Gastroenterology,
2007,13,2826-32.
Kök Taş, T., 2010. Kontrollü atmosfer uygulamasının kefir danesi ve kefir üzerine
etkilerinin belirlenmesi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri
Enstitüsü Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı doktora tezi
Kubo, M., Odani, T., Nakamura, S., Tokumaru, S., and Matsuda, H. (1992)
Pharmacological study on kefir-a fermented milk product in Caucasus. I. On
antitumor activity (1). Yakugaku zasshi. 112, 489-495.
61
Kukkonen K., Savilahti A., Haahtela T., Juntunen-Backman K., Korpela R., Paussa
T., Tuure T., Kuitunen M. Probiotics and prebiotic galacto-oligosaccharides
in the prevention of allergic disease: a randomized, doule-blind, placebo-
controlled trial. Journal of Allergy and Clinical Immunology,2007,119(1),
192-8.
Lee, M. Y., Ahn, K. S., Kwon, O. K., Kim, M. J., Kim, M. K., Lee, I. Y., Oh, S. R.,
and Lee, H. K. (2007) Anti-inflammatory and anti-allergic effects of kefir in a
mouse asthma model. Immunobiology, 212, 647-654.
Leite, A.M.O., Miguel, M.A.L., Peixoto, R.S., Rosado A.S., Silva J.T., Pascholoalin,
V.M.F., 2013. Microbiological, technological and therapeutic properties of
kefir: a natural probiotic beverage. Brazilian Journal of Microbiology, 44, 2,
341-349.
Liu, J. R., Chen, M. J., and Lin, C. W. (2005a) Antimutagenic and antioxidant
properties of milk-kefir and soymilk-kefir. J. Agric. Food Chem. 53, 2467-
2474.
Liu, J. R., Lin, Y. Y., Chen, M. J., Chen, L. J., and Lin, C. W. (2005b) Antioxidative
activities of kefir. Asian-Austral. J. Anim. Sci. 18, 567-573.
Liu, J-R, Wang, S-Y, Chen, M-J, et al. (2006) The anti-allergenic properties of milk
kefir and soymilk kefir and their beneficial effects on the intestinal
microflora. J Sci Food Agric 86, 2527-2533
Mack D.J., Smart L., Girdwood A., Scott P.J.W., Fulton J.D., Erwin L. İnfection
prophylaxis with Lactulose. Age and Ageing, 1993, 22 Supp(2), 8,18.
Majamaa H., İsalauri E. Probiotics: a novel approach in the management of food
allergy. Journal of Allergy and Clinical immunology, 1997, 99, 179-85.
Maria C. Garcia Fontan, Sidonia Martinez, Inmaculada Franco, Javier Carbolla.
Microbiologicaland chemical changes during the manifacture of kefir made
from cow’s milk, using a commercial starter culture. İnternational Dairy
Journal 16 (2006) 762-767.
Matsumoto K. Oligocsaccharides, production, properties and applications, in
Galactooligosaccharides, in Japanese Technology Reviews. Ed. Nakakuki T.,
Tokyo, Gordon nad Breach Science Publishers, 1993, 3 (2), 90-106.
Mei, J., Gao, X., Li, Y., 2016. Kefir grains and their fermented dairy products. JSM Biotechnology and Biomedical Engineering, 3(1), 1049.
Millette, M., Luquet, F. M., and Lacroix, M. (2007) In vitro growth control of
selected pathogens by Lactobacillus acidophilus-and Lactobacillus casei-
fermented milk. Lett. Appl. Microbiol. 44, 314-319.
Minami Y., Yazawa K., Tamura Z., Tanaka T., Yamamoto T. Selectivity of
utilisation of galactosyl-oligosaccharides by bifidobacteria. Cheminal and
Pharmaceutical Bulletin, 1983, 31, 175-81
Montgomery E., Hudson C.S. Transformation of lactose to a new disaccharide,
lactoketose. Science, 1929, 69, 556-7.
Okazaki M., Fujikawa S., Matsumoto N. Effects of xylooligosaccharide on growth of
bifidobactera, Journal of the Japanese Society Of Nutrition and Food Science,
1990, 43, 395-401
62
Ötleş, S., Çağındı, Ö.(2003). Kefir: A Probiotic Dairy Composition, Nutritional and
Therapeutic Aspects. Pakistan Journal of Nutrition, 2(2): 54-59
Perez-Conesa D., Lopez G., Abellan P., Ros G. Bioavailability of calcium,
magnesium and phosphorus in rats fed probiotic, prebiotic and symbiotic
powder follow-up infant formulas and their effect on physiological and
nutrional parameters. Journal of tne Science of Food and Agriculture, 2006,
86(14), 2327-36.
Prado, M.R.M, Boller, C., Zibetti, R.G.M.Z., de Sozua, D., Pedreso, L.L., Scocol,
C.R. 2016. Anti-inflammatory and angiogeniz activity of polysaccharide
extract obtained from Tibetan kefir. Microvascular Research. 108: 29-33.
Puccio G., Cajozzo C., Meli F., Rochat F., Gratwohl D.,Steenhout P. Clinical
evaluation of a new starter formula for infants containing live
bifidobacterium longum BL999 and prebiotics. Nutrition, 2007, 23(1), 1-8.
Raza A., Igbal S., Ullah A., Khan M., Imran M., (2017). Enzymatic convercion of
milk lactose the prebiotic galacto-oligosaccharides to produce low lactose
yogurt, International Foundation for Science 1-7.
Rodrigues, K. L., Carvalho, J. C., and Schneedorf, J. M. (2005) Anti-inflammatory
properties of kefir and its polysaccharide extract. Inflammopharmacology 13,
485-492.
Rodriguez-Colinas, L. Fernandez –Arrojo, A.O. Ballesteros (2014).
Galaktooligosaccharides formation during enzymatic hydrolysis of lactose:
towards a prebiotic enriched milk. Food Chemistry, 145, 388-394.
Sako T., Matsumoto K., Tanaka R. Recent progress on research and application of
non-digestible galacto-oligosaccharides. İnternational Dairy Journal, 1999, 9,
69-80.
Saloff-Coste, C.J.(1996)Kefir. Danone Worlds Newsletter, No:11.
Sarkar, S. (2007) Potential of kefir as a dietetic beverage-A review. Br. Food J. 109,
280-290.
Sharon N., Ofek I. Safe as mother’s milk: carbohydrates as future anti-adhesion
drugs for bacterial diseases.Glycoconjugate journal, 2000, 17 (7-9), 659-64.
Shiomi, M., Sasaki, K., Murofushi, M. and Aibara K. (1982) Antitumor activitiy in
mice of orally administered pollysaccharide from Kefir grain. Japanese
Journal Medical Science and Biology, 35(2), 75-80.
Silva, KR, Rodrigues, SA, Filho, LX, et al.(2009) Antimicrobial activity of broth
fermented with kefir grains. Appl Biochem Biotechnol 152, 316-325
Terada A., Hara H., Katapka M., Mitsuoka T. Effect of lactulose on the composition
and metabolic activity of the human faecal flora. Microbial Ecology in Health
and Disease, 1992, 5, 43-50.
Terzi, G., (2007). “Kefirin Bileşimi ve Beslenme Açısından Önemi”, Veteriner
Hekimler Derneği, 78(1):23-30. Ana kaynak: Kurman, J. A., Rasic, J. L., and
Kroger, M., (1992). “Encyclopedia of Fermented Fresh Milk Products”, Van
NostrandReinhold, New York.
Teuri U., Korpela R. Galacto-oligosaccharides relieve contipation in elderly people.
Annals of Nutrition and Metabolism, 1998, 42, 319-27.
63
Thoreux, K. and Schmucker, D. L. (2001) Kefir milk enhances intestinal immunity
in young but not old rats. J. Nutr. 131, 807-812.
Tomar O., Çağlar A., Akarca G., 2017. Kefir ve Sağlık Açısından Önemi. Afyon
Kocatepe Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Gıda Mühendisliği Bölümü,
Afyonkarahisar
Tung, Y.T., Chen, H.L., Wu, H.S., Ho, M.H., Chong, K.Y., Chen, C.M. 2018. Kefir
Peptides Prevent Hyperlipidemia and Obesity in High‐Fat‐Diet‐Induced
Obese Rats via Lipid Metabolism Modulation. Molecular Nutrition Food
Research. 62 (1700505):1-9.
Ulusoy, B, Colak, H, Hampikyan, H, et al. (2007) An in vitro study on the
antibacterial effect of kefir against some food-borne pathogens. Turc Soc Clin
Microbiol 37, 103-107
Van Dokkum W. Tolerantie voor galacto-oligosaccaride bij de mens, TNO Nutrition
and Food Research İnstitune, The Netherlans, Confidential report, 1995.
Van Loo J., Coussement P., De Leenheer L., Hoebregs H., Smits G. On the presence
of inulin and oligofructose as natural ingredients in the Western diet. Critical
Reviews in Food Science and Nutrition, 1995, 35(6), 525-52.
Van Odijik J., Kull I., Borres M.P., Brandtzaeg P., Edberg U., Hanson L.A.,Host A.,
KuitonenM., Olsen S.F., Skerfving S., Sundell J., Wille S. Breast feding and
allegic disease:a multidisciplinary review of the literature(1996-2001) on the
mode of early feding in infancy and its impact on later atopic
manifestations.Allergy, 2003, 58(9), 833-43.
Vulevic J, Rastall RA, and Gibbson GR. Develeping a quantitative approach for
determining the in vitro probiotik potential of dietary oligosakkarides.FEMS
Microbiol. Lett. 2004; 236: 153-159
Wang H.F., Lim P.S., Kao M.D., Chan E.C., Lin L.C., Wang N.P. Use of isomalto-
oligosaccharide in the treatment of lipid profiles and constipation in
hemodialysis patients. Journal of Renal Nutrition, 2001, 11, 73-9.
Wiedmann M., Jager M. Synergistic sweeteners. Food İngredients and Analysis
İnternational, 1997, 51-6.
Yuan Kun Lee and Seppo Salminen. Handbook of Probiotics and Prebiotics. 2009,
538-541.
64
ÖZGEÇMİŞ
Adı Soyadı : Mihriban KÖSE
Doğum Yeri ve Yılı : Gediz, 1990
Medeni Hali : Evli
Yabancı Dili : İngilizce
E-posta : [email protected]
Eğitim Durumu
Lise :Gediz Lisesi, 2005-2009
Lisans :Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Mühendislik ve Doğa Bilimleri
Fakültesi, Gıda Mühendisliği, 2011-2014
Mesleki Deneyim
Doğuş Süt ve Süt Ürünleri Ltd. Şti., Ağustos 2014 - Eylül 2015
Güner Süt ve Süt Ürünleri Ltd. Şti., Mart 2016 - Temmuz 2017