Üretim parametrelerinin kefirin fizikokimyasal, mikrobiyolojik ve duyusal özellikleri üzerine etkisi ile üretilen kefirlerin peptid profilinin belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, üretim sırasında farklı ısıl işlem normları (90°C'de 5 dakika ve 90°C'de 10 dakika), starter kültür çeşitleri (kefir danesi ve ticari kefir starter kültürü), inkübasyon sıcaklıkları (20°C ve 25°C) ile inkübasyon sonlandırma pH'ları (pH 4.4 ve pH 4.8) uygulanarak kefir üretilmiş ve üretilen kefir örneklerinin üretim sonrası ve 4±1°C'de 30 günlük depolama sırasında fizikokimyasal, mikrobiyolojik ve duyusal özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca çalışmada, farklı üretim parametreleri kullanılarak üretilen kefir örneklerinin peptid ve biyoaktif peptid profili ortaya konulmaya çalışılmış ve kefir üretim parametrelerinin kefir örneklerinin söz konusu peptid profilleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Üretimde kullanılan ısıl işlem normunun kefir örneklerinin kurumadde, kül, pH, titrasyon asitliği, sertlik, yapışkanlık ve serum ayrılması değerleri üzerine önemli bir etkisinin olmadığı; ancak kefir örneklerinin proteolik aktivite değerleri üzerinde etkili olduğu tespit edilmiştir. Kefir danesi ve ticari kefir starter kültürü kullanılarak üretilen kefir örneklerinin kurumadde ve kül değerleri arasında önemli farklılık olmadığı; buna karşın starter kültür çeşidinin pH, titrasyon asitliği, proteolitik aktivite, sertlik, yapışkanlık ve serum ayrılması değerleri üzerine değişen düzeylerde etkisinin olduğu saptanmıştır. Ayrıca üretimde kullanılan inkübasyon sıcaklıklarının kefir örneklerinin kül ve pH değerleri üzerinde önemli bir farklılık oluşturmadığı; fakat örneklerin kurumadde, titrasyon asitliği, proteolitik aktivite, sertlik, yapışkanlık ve serum ayrılması değerleri üzerine etkisinin önemli olduğu tespit edilmiştir. Farklı inkübasyon sonlandırma pH'sı kullanılarak üretilen kefir örneklerinin kurumadde, kül ve proteolitik aktivite değerleri arasında önemli bir farklılık bulunmamıştır. Bununla birlikte depolama süresi sonunda kefir örneklerinde proteolitik aktivite ve serum ayrılması değerlerinde artma olduğu; pH, titrasyon asitliği, sertlik ve yapışkanlık değerlerinde ise değişme olmadığı belirlenmiştir. Araştırmada incelenen üretim parametrelerinin kefir örneklerinin görünür viskozite değerleri üzerine etkisinin önemli olduğu tespit edilmiştir. Bununla birlikte depolama süresince kefir örneklerine ait görünür viskozite değerlerinin arttığı belirlenmiştir. Farklı üretim parametreleri kullanılarak üretilen kefir örneklerinin Power Law modeline göre reolojik özelliklerinin incelenmesi sonucunda, örneklerin depolama süresince Newton tipi olmayan pseudoplastik akış davranışı gösterdiği ve zamana bağlı olarak da tiksotropik akış özelliklerine sahip olduğu belirlenmiştir. Depolama süresince kefir örneklerinde toplam aerobik mezofilik bakteri, laktokok, laktobasil, asetik asit bakteri ve lökonostok sayılarının azaldığı, maya sayılarının ise arttığı saptanmıştır. Ayrıca incelenen üretim parametrelerinden starter kültür çeşidinin kefir örneklerinde sayımı yapılan tüm mikroorganizmaların sayım sonuçları üzerine önemli düzeyde etkisinin olduğu belirlenmiştir. Farklı inkübasyon sıcaklıkları kullanılarak üretilen kefir örneklerinde belirlenen laktokok ve maya sayıları arasında önemli bir farklılık olmadığı tespit edilmiştir. Bununla birlikte üretimde kullanılan inkübasyon sonlandırma pH'sının kefir örneklerindeki laktobasil sayıları üzerine ve ısıl işlem normunun kefir örneklerinde yapılan tüm mikroorganizma sayım sonuçları üzerine önemli bir etkisinin olmadığı belirlenmiştir. Yapılan duyusal değerlendirme sonucunda farklı üretim parametreleri kullanılarak üretilen kefir örneklerinin depolanması sırasında verilen toplam puanlarda düşme meydana gelmiştir. Ticari kefir starter kültürü kullanılarak üretilen kefir örneklerine verilen toplam duyusal puanların kefir danesi kullanılarak üretilen kefir örneklerine verilen puanlara göre yüksek olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca üretimlerinde inkübasyon sonlandırma pH'sı olarak pH 4.4 seçilen örneklere ait toplam duyusal puanların üretimlerinde inkübasyon sonlandırma pH'sı olarak pH 4.8 seçilen örneklere ait olanlara göre yüksek olduğu belirlenmiştir. Bu çalışmada, kefir peptid profilinin belirlenmesinde matriks yardımlı lazer desorpsiyon iyonizasyon uçuş zamanlı kütle spektrometresi (MALDI-TOF-MS) ile nanoelektronspray iyonizasyon (nano-ESI) kaynağı içeren LTQ Orbitrap XL ETD kütle spektrometresi ile kombine edilmiş nano-ultra-performans sıvı kromatografi (nano-UPLC) sistemi kullanılmıştır. Kefir örneklerinde multifosforile peptidler de dahil olmak üzere toplamda β-kazein, αs1-kazein, κ-kazein ve αs2-kazein orijinli 257 peptid tanımlanmıştır. Kefir örneklerinde tanımlanan 257 peptidin 16'sının çeşitli biyoaktivitelere sahip olduğu belirlenmiştir. Ayrıca kefirde tanımlanan söz konusu 257 peptidin 236'sının çiğ sütte tespit edilemeyip sadece kefirde tespit edilmesi, söz konusu peptidlerin sütün fermantasyonu sırasında oluştuğunu ve kefire özgü peptidler olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte üretimde kullanılan starter kültür çeşidi, inkübasyon sıcaklığı ve inkübasyon sonlandırma pH'sının kefir örneklerinde belirlenen bazı peptidlerin bağıl yoğunluk değerleri üzerine değişen düzeylerde etkisinin olduğu, ısıl işlem normunun ise kefir örneklerinde belirlenen peptidlerin bağıl yoğunluk değerleri üzerinde önemli bir etkisinin olmadığı saptanmıştır.