Peyniraltı suyundan mikrobiyel yağ üretimi ve üretilen yağların bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerinin belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada ülkemizde yaygın olarak üretimi gerçekleştirilen peynirin yapımı sırasında yan ürün olarak açığa çıkan ve hemen hemen hiç değerlendirilmeden atılan peyniraltı suyunun mikrobiyel yağ üretimi amacıyla gerçekleştirilen fermentasyonlarda substrat olarak kullanımı araştırılmıştır. Çevre kirliliğine sebep olan atık durumundaki peyniraltı suyunun değerlendirilmesi ile çevreci bir fayda sağlanmasının yanı sıra sağlık üzerine çok büyük yararları nedeniyle dünya çapında gittikçe talebi artan, ekonomik bakımdan değerli bir ürün olan mikrobiyel yağ üretimi gerçekleştirilmiş olacaktır. Peyniraltı suyu kullanılarak mikrobiyel yağ üretiminin ülke ekonomisine katkısı hem elde edilen ürünün bizzat kendi değeri, hem peyniraltı suyunun ihtiva ettiği önemli besin elementlerinin kaybının önlenmesi, hem de peyniraltı suyunun atılmasıyla çevre kirlenmesinin ortaya çıkardığı olumsuzluklardan kaynaklanan ekonomik kayıpların önüne geçilmesi ile sağlanmış olacaktır. Peyniraltı suyu tozu ile rekonstitüte peyniraltı suları hazırlanmış, daha sonra hazırlanan bu rekonstitüte peyniraltı sularına ısıl işlem uygulanarak proteinleri çöktürülüp filtrasyonla uzaklaştırılarak mikrobiyel yağ üretiminde substrat olarak kullanılmak üzere deproteinize-peyniraltı suyu permeatları (DP-PSP) elde edilmiştir. Substrat olarak kullanılan peyniraltı suyunun konsantrasyon düzeyinin elde edilen mikrobiyel yağların özellikleri üzerine etkilerini belirlemek amacıyla normal bileşime sahip ve 3 farklı konsantrasyon düzeyinde olmak üzere toplam 4 farklı kurumadde içeriğine sahip (%4.5, %8, %12 ve %16 laktoz içeriğine sahip) DP-PSP'ler hazırlanmıştır. DP-PSP'lerin kurumadde Daha sonra bunlar da iki gruba ayrılmış, gruplardan birine laktaz enzimi uygulanarak içerdikleri laktoz kısmen hidrolize edilip, glikoz ve galaktoz açığa çıkarılmıştır. Sonuçta elde edilen 8 farklı bileşime sahip olan DP-PSP'ler de iki gruba ayrılmış ve gruplardan biri Mortierella isabellina, diğeri ise Mortierella ramanniana ile aşılanarak fermentasyonlar gerçekleştirilmiştir. Aynı küflerle %3 glikoz içeren besi ortamına da aşılamalar yapılarak yürütülen fermentasyonlar ise çalışmanın kontrol grubunu oluşturmuştur. Gerçekleştirilen 9 günlük fermentasyonlar süresince her gün üretilen biyokütle ve mikrobiyel yağ miktarları ile besi ortamında kullanılmadan kalan şekerlerin düzeyleri tespit edilmiş, aynı zamanda üretilen mikrobiyel yağlardaki yağ asidi kompozisyonundaki değişimler belirlenmiştir. Fermentasyonlar sonunda fermentasyonlara ait kinetik parametreler hesaplanmış, üretilen mikrobiyel yağda bazı fiziksel ve kimyasal özellikler analiz edilmiştir. Mortierella isabellina ile gerçekleştirilen fermentasyonlarda laktaz enzimi uygulanmamış grupta üretilen biyokütle ve mikrobiyel yağ miktarına ait değerlerin DPPSP'lerin başlangıç kurumadde düzeylerinden etkilenmediği, ancak enzim uygulanmış grupta söz konusu değerlerin DP-PSP'lerin başlangıç kurumadde düzeylerinin artması ile paralel olarak yükselme gösterdiği belirlenmiştir. Laktaz enzimi uygulanmış grupta bu değerler daha yüksek bulunmuştur. En düşük yağ içeriği, %8 laktoz içeriğine sahip DP-PSP'nin fermentasyonu sonucunda 3.26 g/kg olarak belirlenirken; en yüksek yağ miktarı ise %16 laktoz içeren laktaz enzimi uygulanmış DP-PSP'nin fermentasyonu sonunda 18.21 g/kg olarak saptanmıştır. Yağ asitlerine ait istatistiksel değerlendirme sonucunda en yüksek γ-linolenik asit oranına %16 laktoz içeriğine sahip DP-PSP'lerin fermentasyonunda ulaşılmış (%5.28), laktaz enzimi uygulanmamış grubun daha yüksek γ-linolenik asit oranı verdiği (%5.53) görülmüştür. Mortierella ramanniana ile gerçekleştirilen fermentasyonlarda laktaz enzimi uygulanmamış grupta DP-PSP'lerin başlangıç kurumadde düzeylerinin artışı ile birlikte üretilen mikrobiyel yağ miktarına ait değerlerin azalma gösterdiği; enzim uygulanmış grupta ise %8 laktoz içeriğine sahip DP-PSP'nin fermentasyonu sonunda değerlerde iii yükselme olduğu ve başlangıç kurumadde düzeyindeki artış ile mikrobiyel yağ miktarının azaldığı belirlenmiştir. Laktaz enzimi uygulanmış grupta biyokütle ve mikrobiyel yağ miktarlarına ait değerler daha yüksek seviyelerde bulunmuştur. En düşük yağ içeriği, %16 laktoz içeriğine sahip DP-PSP'nin fermentasyonu sonucunda 0.92 g/kg olarak belirlenirken; en yüksek yağ miktarı ise %8 laktoz içeren laktaz enzimi uygulanmış DP-PSP'nin fermentasyonu sonunda 10.61 g/kg olarak saptanmıştır. Yağ asitlerine ait istatistiksel değerlendirme sonucunda en yüksek γ-linolenik asit oranına %8 laktoz içeriğine sahip DP-PSP'lerin fermentasyonu sonucunda ulaşılmış (%5.24), laktaz enzimi uygulanmamış grubun daha yüksek γ-linolenik asit oranı verdiği (%5.17) görülmüştür. Mortierella isabellina ile DP-PSP'lerde gerçekleştirilen fermentasyonlarda üretilen mikrobiyel yağ miktarlarının, Mortierella ramanniana ile gerçekleştirilen fermentasyonlarda üretilen yağ miktarlarından daha yüksek seviyelerde olduğu; elde edilen yağlarda γ-linolenik asit oranlarının benzer değerler ortaya koyduğu ve bu yüzden Mortierella isabellina ile gerçekleştirilen fermentasyonların daha başarılı olduğu sonucuna varılmıştır.