Pleurotus misel biyokütlesi üretimi ve gıda maddesi olarak karakterizasyonu
Production and characterization of Pleurotus mycelial biomass as a food ingredient
- Tez No: 934805
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BARÇIN KARAKAŞ BUDAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Günümüzde sürdürülebilir ve sağlıklı beslenme amacıyla alternatif gıda kaynakları üzerinde yapılan araştırmalar önemli ölçüde artmıştır. Bunun başlıca nedenleri arasında iklim değişikliği, artan insan nüfusu ile ilgili endişeler ve dünyada yaygınlaşan tüketim alışkanlıklarının değişimi yer almaktadır. Sürdürülebilir bir gelecek amacıyla alternatif protein kaynaklarının araştırılması ve geliştirilmesi bu çalışmaların öncelikli konu başlıkları arasında yer almaktadır. Mikrobiyal kaynaklı biyokütle, üretim süreçlerinin görece hızlı ve kolay oluşu, üretimde tarımsal atıkların hammadde olarak değerlendirilebilmesi ve besin içeriği ve diğer son ürün özelliklerinin yüksek düzeyde kontrol edilebiliyor oluşu nedeniyle alternatif protein kaynakları arasında tercih edilmektedir. Mikrobiyal üretim için kullanılabilecek mikrobiyal türler arasında funguslar da yer alır. Maya ve hifli funguslardan ayrı bir grupta yer alan makro funguslar da mikrobiyal kültür olarak biyokütle üretiminde kullanılabilmektedir. İstiridye mantarı (Pleurotus spp.) miselyum kültürü olarak geliştirilebilen, sıvı ortamda yenilebilir nitelikte biyokütle üretimi sağlanabilen cinste fungustur. Bu çalışmada Pleurotus ostreatus EBK13 suşunun sıvı kültürde üretimi ve gıda bileşeni ve alternatif protein kaynağı olarak potansiyeli araştırılmıştır. P. ostreatus misel biyokütlesi üretimi için çalkalamalı inkübasyon denemelerinin ardından fermentör ortamında, iki farklı yöntemle biyokütle üretimi sağlanmıştır. Her ikisi de laboratuvar ölçekli üretim sağlayan bu yöntemlerden ilki karıştırmalı biyoreaktör, diğeri ise özgün şekilde oluşturulmuş kabarcık sütun tipi biyoreaktördür. Kabarcık sütun biyoreaktörlerdeki ortalama biyokütle verimi (172 g/L) karıştırmalı fermentörde gerçekleşen üretimden (118 g/L) daha yüksek olmuştur. Üretilen fungal biyokütle (FB) besin içeriği bakımından incelenmiş, kuru maddede ortalama %15.24 protein, %12.68 yağ, %5.19 kül ve %66.89 karbonhidrat bulunduğu belirlenmiştir. Üretilen biyokütle derin dondurucuda muhafaza edilmiş ve kullanım anında çözündürülerek serbest suyun uzaklaştırılması sağlanmıştır. Bununla berbaber üretilen FB'ye daha uygun su içeriği ve tekstür özellikleri kazandırılmıştır. Bu şekilde yapılandırılan FB'nin su içeriği azaltılarak ve tekstür özellikleri iyileştirilmiştir. Dondurarak yapılandırılmış fungal biyokütlenin gıda olarak değerlendirilebilirliğini uygulamalı olarak test etmek amacıyla tavuk köfte formülasyonunda farklı oranlarda (reçetede bulunan tavuk kıymasının %10, %20 ve %30'u mertebesinde) ikame yapılarak köfte pişirme denemeleri yürütülmüştür. Fırında pişirilen köftelerin kimyasal, fiziksel ve duyusal özellikleri incelenmiştir. Ayrıca, iki hafta sürdürülen soğukta muhafazanın köftelerin mikrobiyal ve kimyasal özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Köfte formülasyonlarına uygulanan FB ikamesi fırında pişirilen köftelerin fiziksel, kimyasal ve duyusal özelliklerinde önemli değişikliklere yol açmıştır. Sadece tavuk kıyması içeren kontrol köfteler ile farklı oranlarda FB içeren köfteler arasında pişme verimi ve çap azalışı parametreleri açısından önemli fark gözlenmemiştir. Köfte kalınlıklarında kontrol, %10 ve %20 FB ikameli köftelerde kalınlık artışı olmuş, %30 ikame içeren köftelerde kalınlığın azaldığı tespit edilmiştir. Tavuk etinin %20'ye kadar FB ile ikame edilmesi köftelerin ham protein içeriğinde önemli bir fark yaratmamakla beraber %30'luk FB ilavesi ham protein içeriğini önemli ölçüde azaltmıştır. Köftelerin yağ içeriği FB ikame oranı arttıkça artma eğilimi sergilemiştir. Köftelerin kül içeriğinde FB ilavesi ile artış gözlemlenmiş ancak ikame edilen FB'nin oranına bağlı bir değişim olmamıştır. Renk analiziyle köftelerde FB ilavesine bağlı şekilde L* ve b* değerlerinin arttığı, rengin daha beyaz ve sarı olduğu belirlenmiştir. Tekstür profil analiziyle FB ikame oranına bağlı olarak köftelerin sertlik, çiğnenebilirlik ve dayanıklılık gibi parametrelerinde düşüş olduğu gösterilmiş, duyusal analiz sonuçları da ikamenin daha yumuşak algı oluşturduğunu doğrulamıştır. Duyusal panel ile FB ilavesinin köftelerin sadece tekstürel özelliklerinde farka (tat, koku, renk, aroma, ağız hissi ve görünüm bakımından fark algılanmadığı) neden olmakla kalmayıp, FB ikameli köftelerin daha yüksek beğeni sağladığını da göstermiştir. Buzdolabı koşullarında muhafaza edilen köftelerde pH, oksidasyon derecesi ve mikrobiyal yük takibi yapılmıştır. FB ilavesi ile köftelerin pH değerlerinde değişim olmamıştır. FB ilavesinin, istatistiksel olarak anlamlı seviyelerde olmasa da mikrobiyal bozulmayı geciktirebileceği ve depolamada gelişen oksidasyonun istatistiksel olarak önemli ölçüde azaltılabileceği çalışmanın önemli bulguları arasında olmuştur. Sonuç olarak, sıvı kültür fermentasyonuyla üretilen P. ostreatus EBK13 misel biyokütlesinin zengin besin içeriği olduğu, yüksek beğeni ile tüketilebilecek köftelerin formülasyonunda kullanılabileceği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
In recent years, research on alternative food sources has significantly increased to promote sustainable and healthy nutrition. The primary reasons for this include climate change, concerns about the growing human population, and the shift in global consumption habits. Investigating and developing alternative protein sources for a sustainable future is among the primary research topics in this field. Microbial biomass is preferred among alternative protein sources due to its relatively fast and easy production processes, the utilization of agricultural waste as raw material, and the ability to control the final product's characteristics, including nutritional content, at a high level. Fungi are among microbial species that can be used for microbial production. In addition to yeasts and filamentous fungi, macrofungi, which belong to a distinct group, can also be utilized as microbial cultures for biomass production. Oyster mushrooms (Pleurotus spp.) are a type of fungus that can be cultivated as mycelium culture and used for edible biomass production in liquid media. In this study, the production of Pleurotus ostreatus EBK13 strain in liquid culture and its potential as a food ingredient and alternative protein source were investigated. Following shake flask incubation experiments, biomass production was conducted in a bioreactor environment using two different methods. Both methods were laboratory-scale production approaches, with the first being a stirred bioreactor and the second an originally designed bubble column-type bioreactor. The average biomass yield obtained in the bubble column bioreactors (172 g/L) was higher than that obtained in the stirred fermenter (118 g/L). The nutritional content of the produced fungal biomass (FB) was analyzed, revealing an average composition of 15.24% protein, 12.68% fat, 5.19% ash, and 66.89% carbohydrates in dry matter. The produced biomass was stored in a deep freezer and thawed before use, to remove free water. Additionally, this process improved the water content and textural properties of the produced FB. As a result of this process, the obtained biomass was termed freeze-structured or freeze-texturized fungal biomass. To evaluate the applicability of the biomass as a food ingredient, chicken patties were prepared with different substitution ratios (10%, 20%, and 30% of the minced chicken in the recipe). The chemical, physical, and sensory properties of the oven-cooked patties were analyzed. Additionally, the effects of refrigerated storage for two weeks on the microbial and chemical properties of the patties were examined. The substitution of FB in patty formulations resulted in significant changes in the physical, chemical, and sensory properties of the oven-cooked patties. There was no significant difference in cooking yield and diameter reduction between control patties (made with only chicken mince) and patties containing different amounts of FB. In terms of patty thickness, an increase was observed in the control, 10%, and 20% FB-substituted patties, whereas a decrease in thickness was detected in the 30% FB-substituted patties. Substituting chicken meat with up to 20% FB did not cause a significant difference in the crude protein content of the patties; however, a 30% FB substitution significantly reduced the crude protein content. The fat content of the patties tended to increase with FB addition. While the ash content of the patties showed an increase with FB addition, no significant variation was observed based on the proportion of FB substitution. Color analysis showed that L* and b* values increased with FB addition, indicating a lighter and more yellow color. Texture profile analysis demonstrated that increasing the FB substitution rate resulted in decreases in parameters such as hardness, chewiness, and resilience. Sensory analysis results confirmed that the substitution led to a softer texture perception. According to the sensory panel evaluation, the FB-substituted patties were perceived to be different from the control samples only in terms of texture, while no differences were observed in terms of taste, odor, color, aroma, mouthfeel, or appearance. Additionally, FB-substituted patties received higher overall acceptability scores compared to the control samples. During refrigerated storage, pH, oxidation levels, and microbial load were monitored. No significant changes were observed in pH values due to FB substitution. Although not statistically significant, FB addition was found to potentially delay microbial spoilage and significantly reduce oxidation, making it one of the key findings of the study. In conclusion, it was demonstrated that P. ostreatus EBK13 mycelial biomass, produced via liquid culture fermentation, could be incorporated into patty formulations with high nutritional value and high consumer acceptance.
Benzer Tezler
- Yenilebilir makrofungusların derin kültür fermentasyon yöntemiyle üretimi ve biyokütlenin et ikame maddesi olarak kullanım potansiyeli
Production of edible macrofungi by submerged fermentation and evaluation of biomass as a potential meat substitute
GÜRCÜ AYBİGE ÇAKMAK
Doktora
Türkçe
2025
Gıda MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BARÇIN KARAKAŞ BUDAK
- Kral istiridye mantarının (pleurotus eryngii) üretim sürecinde farklı substratların lignoselülozik içeriklerinde meydana gelen değişimlerin değerlendirilmesi
Evaluation of changes in lignocellulosic content of different substrates during the production process of king oyster mushroom (pleurotus eryngii)
BURAK SALMANOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
ZiraatKırşehir Ahi Evran ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET KAZANKAYA
DOÇ. DR. FUNDA ATİLA
- Pleurotus eryngii var. ferulae (Pülümür-Tunceli) ile tekstil endüstrisinde kullanılan bazı boyar maddelerin renk gideriminin araştırılması
The investigation of decolorization of some dyes used in textile industry by Pleurotus eryngii var. ferulae (Pülümür-Tunceli)
MEHMET YAŞAR HAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
BiyolojiTunceli ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NUMAN YILDIRIM
- Farklı pleurotus türlerinde misel gelişiminin optimizasyonu ve yetiştirme ortamındaki performanslarının belirlenmesi
Optimization of mycelium development in different pleurotus species and determination of performances in substrate
DUYGU SOLAKOĞLU SÖNMEZ
- Kral istiridye mantarı (Pleurotus eryngii) misel üretiminde farklı anakültür ortamlarının etkisi
The effect of different mother culture medium on production of king oyster mushroom (Pleurotus eryngii) mycelium
GÖZDE DERE
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
ZiraatAydın Adnan Menderes ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖZLEM AKAN