Ekşi hamurdan izole edilen laktik asit bakterileri ve mayaların fitaz aktivitelerinin belirlenmesi

Abstract

Tam buğday ekmeği mineraller, vitaminler, fenolik bileşenler, steroller ve tokoferoller gibi birçok fitokimyasalı içermektedir. Aynı zamanda divalent mineralleri bağlayıp ince bağırsakta mineral alımını olumsuz yönde etkileyen fitik asidi de bünyesinde barındırmaktadır. Bu çalışma kapsamında fitaz aktivitesi yüksek laktik asit bakterileri ve mayalar belirlenip çeşitli kombinasyonlar oluşturulmuş ve farklı sıcaklıklarda ekşi hamur fermentasyonu gerçekleştirilerek ekmek üretimi yapılmış ve kullanılan sıcaklık ve suş kombinasyonunun fitik asit ve mineral içeriği üzerine etkilerinin yanında ekmek kalitesi üzerine etkileri de incelenmiştir. Bu amaçla farklı işletmelerden ekşi hamur toplanarak ve laboratuvarda ekşi hamur üretilerek laktik asit bakterileri ve mayalar izole edilmiş ve ekstraselüler fitaz aktiviteleri belirlenmiştir. Fitaz aktif olan izolatların FT-IR ile spektrumları alınarak sınıflandırma analizi yapılmış, farklı kollardan seçilen izolatlar genetik olarak tanımlanmıştır. En yüksek fitaz aktivitesi, laktik asit bakterilerinden 803,95 U/mL ile HEB33 kodlu Lactobacillus brevis ve 797,88 U/mL ile ELB78 kodlu Lactobacillus plantarum’da, mayalarda ise 582,12 U/mL ile TGM38 kodlu Saccharomyces cerevisiae’da tespit edilmiştir. Bu izolatlardan üç farklı starter kombinasyonu oluşturulmuş ve bunlara ilaveten spontan ekşi hamur üretimi gerçekleştirilmiştir. Starter kullanılan her üç kombinasyonda TGM38 Saccharomyces cerevisiae kullanılmıştır. Ekşi hamur örnekleri 25°C, 30°C, 35°C’de fermentasyona bırakılmış ve ekmek üretiminde kullanılmıştır. Ekşi hamur örneklerinde fermentasyonun 0.saati ve 20.saatinde pH ve toplam titrasyon asitlik (TTA) oranları ölçülmüş ve laktik asit bakteri (LAB) sayımı ve maya sayımı yapılmıştır. Fermentasyonun başlangıcında örneklerin pH ve TTA’ları benzerlik göstermekle beraber fermentasyon sonunda ekşi hamur örneklerinin pH’sı 3,71-4,06 aralığında, TTA’sı ise 6,30-8,80 aralığında olduğu belirlenmiştir. Fermentasyon sonundaki LAB ve maya sayımları ise sırasıyla 6,99-9,47 log kob/g ve 5,54-7,25 log kob/g aralığında bulunmuştur. Ekmek hamurlarında yapılan reolojik analiz sonuçlarında tüm ekmek hamuru örnekleri benzer reolojik davranış sergilemiş, tüm örneklerde frekansa bağlı olarak elastik modülü, viskoz modülü ve bunların bir fonksiyonu olan kompleks modülü değerleri artış sergilemiştir. Üretilen ekmeklerin spesifik hacim değerleri 1,39- 2,01 arasında değiştiği belirlenmiştir. Ekmeklerin tekstür parametreleri incelenmiş ve tüm sıcaklıklarda üretilen spontan ekşi hamur eklenmiş ekmek örneklerinin sertlik değerleri, suş eklenerek yapılanlara göre belirgin düzeyde yüksek olduğu tespit edilmiştir. Ekmek örneklerinin duyusal analiz sonuçlarına göre genel değerlendirmede en yüksek beğeniyi 25°C’de Lactobacillus plantarum ELB78+ Saccharomyces cerevisiae TGM38 suşlarıyla üretilen ekşi hamurundan elde edilen ekmek almıştır. Ekmek örneklerinde fitik asit oranı 2,88-6,40 mg/g aralığında farklılık göstermiş, belirlenen sonuçlara göre fitik asit parçalanma oranı %30,47-69,76 arasında değiştiği bulunmuştur. En yüksek oranın (%69,76) 25°C’de fermente edilen, Lactobacillus brevis HEB33, Lactobacillus plantarum ELB78 ve Saccharomyces cerevisiae TGM38 suşlarının birlikte kullanıldığı ekşi hamurdan üretilen ekmek örneğinde olduğu görülmüştür. Ekmek örneklerinin Ca, Mg, Fe ve Zn değerleri de belirlenmiş ve en yüksek Ca ve Mg oranlarının da yine aynı ekmek örneğinde olduğu bulunmuştur. Yüksek fitaz aktivitesi gösteren bazı Saccharomyces cerevisiae izolatları ve aktivite göstermeyen ticari maya izolatının fitaz geninin belirlenmesine yönelik primer geliştirilerek Real Time PCR ile fitaz geninin ekspresyonu incelenmiş ve aktivite gösteren izolatların ekspresyonunun daha yüksek olduğu belirlenmiştir.