Kefir kültürü fermantasyonuyla üretilen muz kabuğu tozunun bitter çikolata üretiminde kullanımının araştırılması
Investigation of the use of banana peel powder produced by kefir culture fermentation in dark chocolate production
- Tez No: 997432
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEYNEP BANU SEYDİM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Gıda atıkları, Sütlü çikolata, Çevresel sürdürülebilirlik, Food wastes, Milk chocolates, Sustainable environment
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüz gıda sistemlerinin en önemli sorunlarından biri olan gıda kaybı ve israfı, sürdürülebilirlik hedefleri önünde ciddi bir engel oluşturmaktadır. Biyoaktif bileşikler yönünden incelendiğinde, meyve kabuklarının genellikle meyve eti kısmından daha yüksek konsantrasyonda ikincil metabolit içeriğine sahip olduğu bilinmektedir. Bilhassa fenolik asitler, flavonoidler ve karotenoidler gibi biyoaktif bileşenler, fonksiyonel gıdaların yapısında antioksidan ve sağlığı koruyucu özellikleri nedeniyle kritik öneme sahiptir. Dünya çapında en yüksek üretim hacmine sahip bitkisel kaynaklardan biri olan muz (Musa spp.), biyoaktif bileşimi yönünden oldukça karmaşık bir yapıya sahiptir. Muz kabuğu; fenolikler, karotenoidler ve özellikle mineral maddeler (P, Fe, Ca, Mg, Na) yönünden zengin bir ortama sahiptir. Bu yan ürünün katma değerli bir bileşen haline getirilmesinde biyoteknolojik bir yöntem olarak fermantasyon, önemli bir rol üstlenmektedir. Fermantasyon ile fenolik bileşikler serbest hale getirilmektedir ve biyoyararlanımları artırılmaktadır. Fermantasyon süreci, mikrobiyal enzim faaliyetleri aracılığı ile substratın biyokimyasal yapısını modifiye ederek biyoaktif bileşenlerin biyoyararlanımını artırmakta ve ürünün duyusal özelliklerini iyileştirmektedir. Bu doğrultuda, gıdaların mikro besin ögeleri ve fonksiyonel bileşenlerce zenginleştirilmesi, toplum sağlığını iyileştirme noktasında etkili bir stratejik araç haline gelmiştir. Özellikle bitter çikolata gibi popüler gıda maddelerinin, fermente edilmiş meyve yan ürünleri ile zenginleştirilmesi, gıda israfını düşük seviyelere indirirken besinsel kalitesi artırılmış ve optimize edilmiş yenilikçi ürünlerin geliştirilmesine olanak tanımaktadır. Bu tez çalışmasında, su kefiri ile fermente edilmiş muz kabuğunun dondurularak kurutulması ile elde edilen toz ürünün bitter çikolata formülasyonunda fonksiyonel bileşen olarak kullanılabilme olanakları araştırılmıştır. Gıda endüstrisinde genellikle atık ya da yan ürün olarak değerlendirilen muz kabuğunun, biyoteknolojik yöntemler ile katma değeri yüksek bir fonksiyonel gıda bileşenine dönüştürülmesi amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında muz kabukları yüzeylerindeki zararlı kirleticilerden arındırılmış ve su kefiri dane kültürü kullanılarak belirlenen fermantasyon şartlarında fermente edilmiştir. Fermantasyon sonrasında elde edilen ürün dondurarak kurutma yöntemi ile toz formuna getirilmiştir. Elde edilen fermente muz kabuğu tozunun kimyasal ve mikrobiyal özellikleri, toplam fenolik bileşik içeriği ve antioksidan kapasitesi tespit edilmiştir. Dondurarak kurutma işlemi, fermente ürünün fonksiyonel bileşenlerini büyük oranda koruyarak stabilitesi yüksek bir toz ürün elde edilmesini sağlamıştır. Ayrıca dondurularak kurutulmuş fermente muz kabuğu tozu farklı oranlarda (kontrol (%0), %2,5 ve %5) bitter çikolata formülasyonlarına ilave edilerek fonksiyonel bitter çikolata üretilmiş ve hazırlanan örneklerin mikrobiyal ve tanımlayıcı duyusal analizi yapılmıştır. Fonksiyonel bitter çikolata üretiminden 7 gün sonra yapılan mikrobiyolojik analizlerde Lactobacillus spp. sayısı 6,47, Lactococcus spp. sayısı 4,01 ve maya sayısı 5,09 olarak tespit edilmiştir. Çalışmamız kapsamında yapılan duyusal analizde genel beğeni kategorisinde bütün numuneler net bir sınır ile ayrılmaktadır. En güçlü örnek 590 olurken en zayıf örnek ise önemli olarak kontrol örneği olan 416 olmuştur. Bu tez çalışması, muz kabuğu gibi bitkisel yan ürünlerin su kefiri fermantasyonu ve etkin bir kurutma yöntemi olan dondurarak kurutma işlemi ile fonksiyonel bir gıda bileşenine dönüşebileceğini ortaya koymaktadır. Fermente muz kabuğu tozunun besin değeri protein, karbonhidrat, besin lifi, yağ ve mineraller bakımından zengin olduğu anlaşılmaktadır. Ayrıca ürünün probiyotik ve prebiyotik özelliklerinin geliştirilmesiyle önemli bir katma değer ürün üretimi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bulgular, sürdürülebilir gıda üretimi, gıda atıklarının değerlendirilmesi ve fonksiyonel çikolata geliştirilmesi konusunda literatüre özgün bir katkı sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
Food loss and waste, one of the most significant challenges of contemporary food systems, pose a major obstacle to sustainability goals. When analyzed in terms of bioactive compounds, fruit peels are known to possess higher concentrations of secondary metabolites compared to the fruit pulp. Specifically, bioactive components such as phenolic acids, flavonoids, and carotenoids are of critical importance in functional food formulations due to their antioxidant and health-promoting properties. Banana (Musa spp.), which has one of the highest production volumes globally, exhibits a highly complex bioactive composition. Banana peel provides a rich medium in terms of phenolics, carotenoids, and especially minerals (P, Fe, Ca, Mg, Na). Fermentation plays a vital role as a biotechnological method in transforming this byproduct into a value-added ingredient. Through fermentation, phenolic compounds are liberated, and their bioavailability is enhanced. The fermentation process modifies the biochemical structure of the substrate through microbial enzymatic activities, thereby increasing the bioavailability of bioactive components and improving the sensory attributes of the product. Accordingly, fortifying foods with micronutrients and functional components has become an effective strategic tool for improving public health. In particular, the enrichment of popular food items like dark chocolate with fermented fruit byproducts allows for the development of innovative, optimized products with enhanced nutritional quality while minimizing food waste. In this thesis study, the potential of using powdered product, obtained by freeze-drying banana peels fermented with water kefir, as a functional ingredient in dark chocolate formulations was investigated. The study aimed to transform banana peels—which are generally evaluated as waste or by-products in the food industry—into a high value-added functional food ingredient through biotechnological methods. Within the scope of the study, banana peels were purified from surface contaminants and fermented under specified conditions using water kefir grain cultures. Following fermentation, the product was converted into powder form via the freeze-drying method. The chemical and microbial properties, total phenolic content, and antioxidant capacity of the resulting fermented banana peel powder were determined. The freeze-drying process ensured the production of a highly stable powder by largely preserving the functional components of the fermented product. Furthermore, functional dark chocolates were produced by incorporating freeze-dried fermented banana peel powder into dark chocolate formulations at different ratios (control (0%), 2.5%, and 5%), and microbial and descriptive sensory analyses of the prepared samples were conducted. In the microbiological analyses performed 7 days after the production of functional dark chocolate, the counts for Lactobacillus spp., Lactococcus spp., and yeast were determined as 6.47, 4.01, and 5.09 [log CFU/g], respectively. In the sensory analysis conducted within our study, all samples were clearly distinguished in the overall acceptance category. While the highest-rated sample was 590, the control sample (416) was significantly the weakest. This thesis demonstrates that plant by-products such as banana peels can be transformed into functional food ingredients through water kefir fermentation and freeze-drying, an effective dehydration method. It is understood that the nutritional value of fermented banana peel powder is rich in terms of protein, carbohydrates, dietary fiber, fats, and minerals. Additionally, a significant value-added product has been realized by enhancing the probiotic and prebiotic properties. These findings provide an original contribution to the literature regarding sustainable food production, valorization of food waste, and the development of functional chocolates.
Benzer Tezler
- Kefir kültürü kullanılarak üretilen fermente süt ürünlerinin aroma aktif bileşenlerinin ve duyusal özelliklerinin belirlenmesi
Determination of aroma-active compounds and sensory properties of fermented dairy products using kefir cultures
İREM ŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Gıda MühendisliğiÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YONCA YÜCEER
- Probiyotik özelliği geliştirilmiş tereyağının depolama süresince kalite kriterlerinin belirlenmesi
Probiotics feature improved quality during the butter of a storage criteria
YAŞAR KARACA
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Gıda MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP BANU SEYDİM
- Kefir kültürü ile fermente sucuk üretimi
Production of fermented sausages with kefir starter culture
BEYZA HATİCE ULUSOY
Doktora
Türkçe
2007
Besin Hijyeni ve Teknolojisiİstanbul ÜniversitesiBesin Hijyeni ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ÖZER ERGÜN
- Kefir kültürü kullanılarak üretilen peyniraltı sulu içeceğin bazı özellikleri ve depolama süresinin etkisi
Production of fermented cheese whey-based beverage using kefir culture some properties and effects of storage period
EMEL MİNE ESMEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Gıda MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAY GÜZELER
- Kefir kültürü ilavesiyle fonksiyonel yoğurt üretimi
Functional yoghurt production with kefir culture addition
GKIOULTSIN ALI CHATIP
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Gıda MühendisliğiTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLAL BİLGİN