Probiyotik laktik asit bakterileri kullanılarak bitkisel süt ikamelerinden fermente içecek tasarımı

Geleneksel işlenmiş ve doğal gıdaya artan taleple birlikte gıda endüstrisi araştırma ve geliştirmeye ayrılan bütçeyi arttırıp inovatif gıda üretimi denemeleri yapmaya başlayarak toplumun sürdürülebilirlik ve doğallık gerekliliklerini yerine getirmeye çalışmaktadır. Süt ve et ürünlerindeki geniş fermente ürün pazarına rağmen bitkisel kaynaklı fermente ürünlere olan talep artmakta sebebi ise şöyle sıralanmaktadır; laktoz ve kolesterol ihtiva etmeyen, diyet lifi, mineral, vitamin ve antioksidan gibi besinsel değerler açısından zengin gıdalardır. Tüm bu sebepler ve sonuçlar toplandığında, arz ve talebin bitkisel kaynaklı fermente gıdalar için artmakta olduğu görülmekte ve bunun sebeplerinin ise geleneksel ve güvenilir tarihinin olması, fonksiyonel son ürün oluşturması ve sağlık üzerinde pozitif etkisi etkisinin bulunmasıdır. Fermente gıdaların potansiyel sağlık etkileri ve avantajları ise şu şekildedir; antihipertansif etkinlik, kan şekerinin düşürülmesi, antidiyareik ve antitrombotik özelliklerdir, fermente gıdaların içeriğinin kapsamlı bir değerlendirmesi ve sağlık yararlarının sebeplerinin araştırılması sonucunda, fermantasyonun vitamin, mineral, aminoasit, yağ asitleri ve fitokimyasal değerlerini arttırdığı ve/veya gıdada mevcut bulunan bu içeriklerin transformasyona neden olduğu, bu yüzden sağlık etkisinin gıdanın fermente olmamış formuyla kıyaslandığında arttıdığı anlaşılmıştır. Gıda ürünlerine probiyotik takviye yapılması, ya da gıda ürünlerinin probiyotik mikroorganizmalar ile fermente edilmesi bağırsak mikroflorasını düzenlemekte bunun yanı sırada da sağlık üzerinde pozitif pek çok etkisinin olması bilimsel camia tarafından yoğun olarak araştırılan konulardan birisidir. Son zamanlarda, süt ya da et ihtiva etmeyen ürünlerin özellikle tahıl ve baklagillerin maya ve bakteri fermantasyonu inovatif ve fonksiyonel gıda araştırmaları ve üretiminde önemli bir yer tutmaktadır. Bu çalışmanın amacı, bitkisel kaynaklı süt ikamesi olarak kullanılacak soya sütü, pirinç sütü, soya-pirinç sütlerinin karışımlarının probiyotik laktik asit bakterileriyle (LAB) olan fermantasyonu sonucunda; oluşturulan ürünlerin mikrobiyolojik, metabolik özelliklerini incelemek ve gerek akademik çalışmalar, gerekse içecek sektörü için yeni probiyotik fermente bitkisel içecek üretiminde önemli olabilecek bilgiler sunmaktır. Bu bağlamda kullanılacak 12 Lactobacillus ve 2 Bifidobacterium probiyotik suşlarının, fermente bitkisel süt ürünlerininde fizyokimyasal ve metabolik davranışları incelenmiştir. Yapılan çalışma 2 kısıma ayrılmıştır, çalışmanın birinci "tarama" kısımında 12 Lactobacillus probiyotik suşunun soya ve pirinç sütündeki 0, 6, ve 24. saatteki mikrobiyal gelişmeleri ve pH değişimleri incelenmiştir. 12 Lactobacillus suşu arasından fermantasyon aktivitesine göre karar verilen 2 probiyotik Lactobacillus suşu çalışmanın ikinci kısmında kullanılmıştır. Ayrıca, çalışmanın tarama kısmında 12 Lactobacillus ve 2 Bifidobacterium suşları ile 24 saat fermentasyonda bırakılan bitkisel sütlerin ve fermantasyondan önceki halleri (sıfırıncı saat) için protein/peptit profilleri incelenmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında ise, soya ve pirinç sütleri 25% ,50%, 75 % (v/v) oranlarında karıştırılmış ve 3 farklı içecek tasarımı yapılmıştır, tarama kısmından karar verilen 2 Lactobacillus ve 2 Bifidobacterium çeşidi LAB bakterileri ile tekli veya kokteyl olarak tasarlanan içecekler fermente edilmiş, 6. ve 24. saat pH değerleri ve bu saatlerdeki mikrobiyal gelişmeleri belirlenmiştir, ayrıca 24 saatlik inkübasyon sonucu antioksidan ve protein/peptit profilleri de incelenmiştir. xx Deneyin ilk kısmında; soya sütü ve pirinç sütünün 24 saatlik fermantasyonu sonucunda Lb. rhamnosus C243, Lb. helveticus CNBL, B. bifidum 700795, B. longum 12 türlerinin 6. ve 24. saatteki pH düşürme ve mikrobiyal gelişmelerine bakılarak en iyi fermantasyon yeteneği göstermiş olan suşlar olarak belirlenmiştir. Deneyin ikinci kısmında ise kullanımına karar verilen laktik asit bakterisi probiyotik suşları, hem tekli inoküle edilmiş hem de 2 tane kokteyl hazırlanarak inoküle edilmiştir. Kokteyl 1: Lb. rhamnosus C243+ Lb. helveticus CNBL+ B. bifidum 700795 ve kokteyl 2: Lb. rhamnosus C243, Lb. helveticus CNBL+ B.longum 12' dan oluşmaktadır. Bütün bitkisel süt karışımlarında inokülümler 24 saatlik fermantasyon sonucunda 9,46-10,28 log kob/ml mikrobiyal gelişme gösterip pH değerleri ise 3,71-4,39 arasında değişmiştir. Ayrıca, 6. saatte, aynı orandaki süt karışımları içerisindeki tüm inokülumların pH değerleri istatistiksel olarak p <0,05'den farklı bulunurken, mikrobiyal büyüme en az 9 log kob/ml olarak gözlemlenmiştir. Genel olarak, süt karışımlarındaki soya oranı arttıkça her bir inokülüm için mikrobiyal gelişme ve pH da artış gözlemlenmektedir. Süt karışımlarının protein/peptit profilleri SDS-Jel elektroforezi ile incelenmiş olup, 24 saat fermente edilmiş süt karışımları ile fermente edilmemiş kontrol süt karışımlarının protein/peptit profilinin neredeyse tamamen değiştiği gözlemlenmiştir. Ayrıca, fermente edilmiş süt karışımlarının neredeyse tamamında molekül ağırlığı 37 kDa'dan büyük proteinlere rastlanmazken, fermente örneklerde molekül ağırlığı 25 kDa' dan küçük peptit miktarı artmıştır ve en yüksek artış 75%soya sütü+ 25% pirinç sütü içeren karışımın Lb. rhamnosus C243 ile fermantasyonu sonucunda gözlemlenmiştir. Antioksidan aktivite ABTS+ metodu ile incelenmiş olup, μg Askorbik Asit eq/ml olarak ifade edilmiştir. Fermente edilmemiş süt karışımlarında antioksidan aktivite gözlemlenmezken, fermente edilmiş süt karışımlarının tamamı antioksidan aktiviteye sahiptir ve 37,46-50,39 μg AA eq/ml arasında değişmektedir. En yüksek antioksidan aktivite gösteren örnek ise yine 75%soya sütü+ 25% pirinç sütlerini içeren karışımın Lb. rhamnosus C243 ile fermantasyonu sonucunda gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, deneyin birinci kısmında kullanımına karar verilen 14 farklı probiyotik LAB suşları, soya sütü ve pirinç sütü içerisindeki 24 saatlik fermantasyonları sonucunda pH düşürme aktivitesi ve mikrobiyal gelişme göstermiş, deneyin ikinci kısmı için seçilen 2 Lactobacillus ve 2 Bifidobacterium suşları yine soya-pirinç süt karışımları içerisinde tekli veya kokteyl olarak gelişme göstermiştir. Ayrıca laktik asit bakterileriyle yapılan 24 saatlik fermantasyon sonucunda antioksidan aktivitenin, düşük molekül ağırlıklı peptit bileşenlerinin arttığı gözlemlenmiştir. Fonksiyonel gıdalardan sağlık yararları elde edebilmek için, uygulanabilir probiyotik suşların muhafaza edilmesi ve büyümesinin desteklemesi beklenmektedir, ayrıca ürünlerin son kullanma tarihlerinde minimum 6 log kob/ ml düzeyinde (veya g-1) probiyotik suş içermeleri gerekmektedir ve deneyde kullanılan probiyotik suşların tamamı 24 saatlik fermantasyon sonunda en az 9 log kob/ml gelişme göstermiş olup, probiyotik içecek olma gerekliliğini yerine getirmiştir. Bu bağlamda, bu çalışmanın sonuçları probiyotik kültürlerinin starter kültür olarak kullanımıyla elde edilecek fermente bitkisel içeceklerin tasarımı için değerli bilgiler sağlayabilir.