DETERMINATION AND OPTIMIZATION OF THE BIOPROCESS PARAMETERS EFFECTING GROWTH OF LACTOBACILLUS SANFRANCISCENSIS

Son yıllarda, eski bir ekmek üretim metodu olan ekşi hamur ekmeğine yönelik talep artmıştır. Lactobacillus sanfranciscensis, heterofermantatif laktik asit bakterisidir ve maltozu kullanarak yüksek miktarlarda laktik asit ve asetik asit üreterek hamurun ekşimesine sebep olmaktadır. Bu çalışmada, farklı parametrelerinin L. sanfranciscensis'in gelişmesi üzerine etkisi incelenmiştir. En uygun azot kaynağı olarak maya ekstraktı, en uygun karbon kaynağı ise, maltoz olarak belirlenmiştir. En yüksek optik yoğunluk değerine fermantasyonun 48. saatinde ulaşılmıştır. pH, maltoz, maya ekstraktı ve Tryptic Soy Broth konsantrasyonlarının bakteri gelişimine etkisi incelenmiş ve bu parametrelerin optimum değerleri sırasıyla pH 6.5, %2 (w/v), %1.7 (w/v), %0.6 (w/v) olarak belirlenmiştir. Belirlenen optimum koşullar altında maksimum optik yoğunluk değeri 1.120±0.007 (biyokütle konsantrasyonu: 1.818±0.002 g/L) olarak bulunmuştur

LACTOBACILLUS SANFRANCISCENSIS’İN GELİŞMESİNDE ETKİLİ BİYOPROSES PARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİ VE OPTİMİZASYONU

In recent years, there is an increasing demand for sourdough bread, which is one of the oldest methods of bread production. Lactobacillus sanfranciscensis is a heterofermentative lactic acid bacteria which produce large amounts of lactic acid and acetic acid from maltose and thus it is responsible for souring activity in sourdough. In this study, the effect of different cultivation parameters on the growth of L. sanfranciscensis has been evaluated. Maximum optical density was obtained at the 48thhour of the fermentation. Yeast extract was determined as the most appropriate nitrogen source and maltose was determined as the most appropriate carbon source. The optimum levels of pH, maltose, yeast extract and Tryptic Soy Broth were found as pH 6.5, 2% (w/v), 1.7% (w/v), 0.6% (w/v), respectively. Under optimized conditions, the optical density of 1.120±0.007 was obtained which corresponds to a biomass dry weight of 1.818±0.002 g/L

___

  • Aeschlimann, A., Von Stockar, U. (1990). The effect of yeast extract supplementation on the production of lactic acid from whey permeate by Lactobacillus helveticus. Appl Microbiol Biotechnol, 32:398–402, doi: 10.1007/BF00903772.
  • Amrane, A., Prigent, Y. (1997). Growth and lactic acid production coupling for Lactobacillus helveticus cultivated on supplemented whey: Influence of peptidic nitrogen deficiency. J Biotechnol, 55(1): 1– 8, doi:10.1016/S0168-1656(97)00041-2.
  • Bekers, M., Laukevics, J., Upite, D., Kaminska, E., Vigants, A., Viesturs, A., Pankova, L. and Danilevich, A. (2002). Fructooligosaccharide and levan producing activity of Zymomonas mobilis extracellular levansucrase, Process Biochem, 38:701- 706, doi: 10.1016/S0032-9592(02)00189-9.
  • De Vuyst, L., Neysens, P. (2005). The sourdough microflora: biodiversity and metabolic interactions. Trends Food Sci Technol, 16:43-56, doi: 10.1016/j.tifs.2004.02.012.
  • De Vuyst, L., Van Kerrebroeck, S., Harth, H., Huys, G., Daniel, H.M., Weckx, S. (2014). Microbial ecology of sourdough fermentations: diverse or uniform? Food Microbiol, 37:11-29, doi: 10.1016/j.fm.2013.06.002.
  • Decock, P., Cappelle, S. (2005). Bread technology and sourdough technology. Trends Food Sci Technol, 16(1–3): 113–120, doi:10.1016/j.tifs.2004.04.012.
  • Ercolini, D., Pontonio, E., De Filippis ,F., Minervini, F., La Storia, A., Gobbetti, M., Di Cagnob, R. (2013). Microbial ecology dynamics during rye and wheat sourdough preparation. Appl. Environ Microbiol, 79 (24):7827-7836, doi: 10.1128/AEM.02955-13.
  • Gobbetti, M., Corsetti, A. (1997). Lactobacillus sanfrancisco a key sourdough lactic acid bacterium: a review. Food Microbiol, 14:175–187.
  • Gobbetti, M., De Angelis, M., Corsetti, A., Cagno, R.D. (2005). Biochemistry and physiology of sourdough lactic acid bacteria. Trends Food Sci Technol, 16:57–69, doi: 10.1016/j.tifs.2004.02.013.
  • Gobbetti, M., Minervini, F., Pontonio, E., Di Cagno, R., De Angelis, M. (2016). Drivers for the establishment and composition of the sourdough lactic acid bacteria biota. Int J Food Microbiol, 239:3- 18, doi:10.1016/j.ijfoodmicro.2016.05.022.
  • Göçmen, D. (2001). Ekşi hamur ve laktik asit starter kullanımının ekmekte aroma oluşumu üzerine etkileri. GIDA, 26(1):13-16.
  • Göksungur, Y. (1998). Melastan laktik asit üretiminde farklı üretim tekniklerinin kullanılabilirliği ve ortam şartlarının optimizasyonu. Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı Doktora Tezi, İzmir, Türkiye, 155s.
  • Göksungur, Y. (2011). Reaction and fermentation kinetics in food engineering. Sidaş Medya Ltd. Şti., İzmir, Türkiye, 143s. ISBN: 978-9944-5660-1-8.
  • Hammes, W.P., Brandt, M.J., Francis, K.L., Rosenheim, J., Seitter, M.F.H., Vogelmann, S.A. (2005). Microbial ecology of cereal fermentations. Trends Food Sci Technol, 16: 4-11, doi: 10.1016/j.tifs.2004.02.010.
  • Hendek Ertop, M., Hayta, M. (2016). Ekşi hamur fermantasyonunun ekmeğı̇bı̇yoaktı̇f bı̇leşenlerı̇ ve bı̇yoyararlanım üzerı̇ndeki etkı̇lerı̇. GIDA, 41(2): 115-122, doi: 10.15237/gida.GD15053.
  • Jaapar, S.Z.S., Ali, E., Kalil, S., Anuar, N. (2011). Effects of different initial pH, argon gas and nitrogen gas on cell growth and hydrogen production using Rhodobacter sphaeroides. J. Bacteriol, 1(1): 8-15, doi: 10.3923/bj.2011.8.15.
  • Kline, L., Sugihara, T.F. (1971). Microorganisms of the San Francisco sour dough bread process. II. Isolation and characterization of undescribed bacterial species responsible for the souring activity. Appl Microbiol, 21 (1971):459-465.
  • Kulp, K., Lorenz, K. (ed.), Wirtz, R.L., Stolz, P., Maloney, D.H., Foy, J.J., Martinez- Anaya-M.A., Kulp, K., Sugihara, T.F., Lorenz, K., Poitrenaud, B., Katina, K., Kerojoki, H. Valjakka, T.T,
  • Bruemmer, J.M., Benedito, Carmen, Rosell, C.M. (2003). Handbook of sourdouh Fermentations. Marcel Dekker Inc, New York, USA. 303p.
  • Leroy, F., De Vuyst, L. (2004). Lactic acid bacteria as functional starter cultures for the food fermentation industry. Trends Food Sci Technol, 15: 67–78, doi:10.1016/j.tifs.2003.09.004.
  • Messens, W., Neysens P., Vansieleghem, W., Vanderhoeven, J., De Vuyst, L. (2002). Modeling growth and bacteriocin production by Lactobacillus amylovorus dce 471 in response to temperature and ph values used for sourdough fermentations. Appl Environ Microbiol, 63:1431-1435, doi: 10.1128/AEM.68.3.1431–1435.2002.
  • Neubauer, H., Glaasker, E., Hammes, W.P., Poolman, B., Konings, W.I.L.N. (1994).
  • Mechanism of maltose uptake and glucose excretion in Lactobacillus sanfrancisco. J. Bacteriol, 1(5): 3007–3012, doi: 0021-9193/94/$04.00+0. Paramithiotis, S., Chouliaras, Y., Tsakalidou, E.,
  • Kalantzopoulos, G. (2005). Application of selected starter cultures for the production of wheat sourdough bread using a traditional threestage procedure. Process Biochem, 40:2813–2819, doi:10.1016/j.procbio.2004.12.021.
  • Rehman, S., Paterson, A., Piggott, J.R. (2006). Flavour in sourdough breads : a review. Trends Food Sci Technol, 17: 557-566, doi:10.1016/j.tifs.2006.03.006.
  • Stolz, P., Böcker, G., Vogel, R.F., Hammes, W.P. (1993). Utilisation of isolated from maltose and glucose by sourdough Lactobacilli isolated from sourdough. FEMS Microbiol Lett, 109: 237-242.
  • Toit, M. D., Engelbreht, L., Lern, E., KriegerWeber, S. (2011) Lactobacillus: the next generation of malolactic fermentation starter cultures-an overview. Food Bioprocess Technol, 4:876-906, doi: 10.1007/s11947-010-0448-8.
  • Ünlütürk, A., Turantaş, F. (2002). Gıdaların mikrobiyolojik analizi, Meta Basım ve Matbaacılık İşleri, İzmir, Türkiye, 186s.
  • Weiss, N., Schillinger, U. (1984). Lactobacillus sanfrancisco sp. Nov., nom. Rev. Syst Appl Microbiol, 5: 230-232..
Gıda-Cover
  • ISSN: 1300-3070
  • Yayın Aralığı: 6
  • Başlangıç: 1976
  • Yayıncı: Prof. Dr. İbrahim ÇAKIR
Sayıdaki Diğer Makaleler

SOMATİK HÜCRELER VE ENDOJEN ENZİMLERİNİN SÜT TEKNOLOJİSİNDEKİ ÖNEMİ

Elif ÖZER, Ayşe Sibel AKALIN, Harun KESENKAŞ, Gülfem ÜNAL

LACTOBACİLLUS SANFRANCİSCENSİS’İN GELİŞMESİNDE ETKİLİ BİYOPROSES PARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİ VE OPTİMİZASYONU

Yekta Göksungur, Filiz Döner

KİLİS YAĞLIK VE MEMECİK ZEYTİNYAĞLARININ KİMYASAL VE DUYUSAL ÖZELLİKLERİNE ZEYTİNİN OLGUNLUK DERECESİ VE HASAT YILININ ETKİSİ

Elif Burçin BÜYÜKGÖK, Aytaç SAYGIN GÜMÜŞKESEN

DETERMINATION AND OPTIMIZATION OF THE BIOPROCESS PARAMETERS EFFECTING GROWTH OF LACTOBACILLUS SANFRANCISCENSIS

Yekta GÖKSUNGUR, Filiz DÖNER

GELENEKSEL TURŞULARDAN İZOLE EDİLEN LAKTİK ASİT BAKTERİLERİNİN TEKNOLOJİK ÖZELLİKLERİ

FİLİZ ÖZÇELİK, Mehmet TOKATLI, Simel BAĞDER ELMACI, Nurdan ARSLANKOZ İŞLEYEN

ROOİBOS ÇAYI İÇECEĞİNİN FİZİKOKİMYASAL ÖZELLİKLERİ İLE FENOLİK MADDE VE ANTİOKSİDAN KAPASİTE YÖNÜNDEN BİYOALINABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

Senem SUNA

HAMSİ'NİN LTHV (DÜŞÜK SICAKLIK VE YÜKSEK HIZ) KURUTMA KARAKTERİSTİKLERİ VE MATEMATİKSEL MODELLENMESİ (Engraulis encrasicolus)

Aydin KILIC

SUCUK ÜRETİMİNDE KURUTULMUŞ MANTAR (AGARICUS BISPORUS) İLAVESİNİN MİKROBİYOLOJİK KALİTE VE BİYOJENİK AMİN İÇERİĞİ ÜZERİNE ETKİLERİ

Hüseyin GENÇCELEP, Ömer ZORBA

SOĞAN DİLİMLERİNİN KURUTULMASI ESNASINDA RENK DEĞİŞİMİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLERİN YANIT YÜZEY YÖNTEMİ İLE BELİRLENMESİ

Hande Demir, Özge Süfer, Seda Sezer

ÜRETİM PARAMETRELERİ OPTİMİZE EDİLMİŞ KIZARTMALIK KEŞ ÖRNEKLERİNDE DEPOLAMA BOYUNCA MEYDANA GELEN DEĞİŞİMLER

Ahmet EMİRMUSTAFAOĞLU, Hayri COŞKUN