بخشی از مقاله
مطالعه امكان توليد يك فرآوده پروبيوتيكي شير با استفاده از كشت كمكي لاكتوباسيلوس كازئي
خلاصه
از زمانیکه پروبیوتیک ها مورد توجه قرار گرفتند ، محصولات متنوع زیادی به عنوان حامل پروبیوتیک ها مطرح شدند تا مصرف کنندگان بتوانند مقادیر زیادی سلول های پروبیوتیک را به خاطر اثر درمانی آنها دریافت کنند(15) . با توجه به خواص تغذیه ای ، رژیمی و دارویی (پیشگیری کننده و درمانی پروبیوتیک ها) نظیر پیشگیری از ابتلا به سرطان و کاهش رشد تومورها ، پیشگیری و درمان انواع اسهال ، جلوگیری از ابتلا به عفونت های روده ای و امراض مربوطه چون اسهال ، یبوست و آلرژی ، کاهش
عفونت های دستگاه تناسلی خانم ها یا درمان نسبی آن ، بهبود عارضه عدم تحمل لاکتوز ، کاهش کلسترول سرم خون ، ساخت برخی مواد مغذی و افزایش بازده رشد در سال های اخیر اهمیت و مقبولیت مصرف آن ها به صورت فراورده های غذایی ، کپسول ها و قرص ها در بسیاری از کشورهای جهان افزایش چشمگیر یافته است (25، 21، 18).
ماست محصولی با سابقه طولانی با اثرات مطلوب بر مصرف کننده شناخته شده به طوریکه بسیاری از مصرف کنندگان آنرا به عنوان غذای سلامت بخش می شناسند (10، 15، 22، 29) . این محصول از معروفترین فراورده های تخمیری شیر است که در اثر تخمیر لاکتیکی شیر به وسیله استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس تولید می شود (22) در سالهای اخیر پذیرش عمومی این محصول افزایش یافته و افزودن میکروارگانیسم های پروبیوتیک ( لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و بیفیدوباکتریوم بیفیدوم ) موجب افزایش ارزش تغذیه ای _ فیزیولوژی این فراورده شده است ، زیرا آغازگرهای معمول ماست (استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس بولگاریکوس ) فاقد توانایی عبور از دستگاه معده _ روده ای بوده و در نتیجه نقشی در بهبود فلور میکروبی روده انسان ندارند (17) .
ضرورت تحقیق بر روی فرمولاسیون تازه همراه با انتخاب باکتری های پروبیوتیکی جدید، برای بی نیاز کردن افزایش درخواست بازار و تهیه محصولات هدفمند با مایه پروبیوتیکی فعال جهت جلوگیری از تنش های معده _ روده ای ضروری است (10). در این راستا لاکتوباسیلوس کازئی با ویژگی های بالقوه پروبیوتیکی از جهت تعیین خصوصیات تکنولوژیکی مانند سرعت رشد و پایداری در شیر، توانایی اسیدیفیکاسیون و ویژگی های مطلوب حسی در محصول نهایی ، مورد بررسی قرار می گیرد .
واژه های کلیدی : پروبیوتیک، لاکتوباسیلوس کازئی، ماست
-----------------------------
* دانشجوی کارشناسی ارشد علوم وصنایع غذایی،دانشگاه آزاد اسلامی واحد ورامین _ پیشوا، 09123942512
_dehghani@yahoo.com 3 nafi
مقدمه
واژه پروبیوتیک از واژه یونانی پروبیوس به معنای حیات بخش یا زیست بخش اقتباس شده است و از نظر مفهوم در مقابل واژۀ پاد زیست به معنای ضد حیات قرار دارد.
واژه پروبیوتیک از ابتدای کاربرد آن، بر ریز زنده هایی با خواص مورد بحث دلالت نداشته و تا رسیدن به مفهوم امروزی بارها به معانی مختلف به کار برده شده است. این واژه ظاهراً نخستین بار در سال 1954 در دست نوشته های شخصی به نام ویرجیو به کار رفته است.او در دست نوشته های خود با عنوان «پادزیست ها و زیست بخش ها» به بررسی اثرات زیان بخش مصرف پادزیست ها بر جمعیت میکروبی روده پرداخته و پروبیوتیک ها را موادی دانسته بود که بر این فلور میکروبی اثر مطلوب دارند. اما واژه پروبیوتیک نخستین بار با رسمیت در سال 1965 به کار برده شد.
در آغاز قرن بیستم، باکتری شناس روسی الی متچینکوف (سرپرست انستیتو پاستور فرانسه)، نخستین کسی بود که بر اثرات سلامت بخش باکتری های لاکتیکی تاکید کرد. او سلامت و طول عمر بالای کشاورزان بلغار را به مصرف مقادیر زیاد فرآورده های تخمیری شیر به نام Yahourth نسبت داد و در سال 1908 تئوری خود را به نام (طول عمر بدون پیر شدن) را به چاپ رسانید.
بر اساس این تئوری باکتری های اسید لاکتیک با استقرار در روده و ساخت فراوده های پاد میکروبی همچون اسید لاکتیک موج سرکوبی باکتری های عفونت زا و تولید کننده سم نظیر باکتری های اسپور ساز بی هوازی در این مکان می شود و از این طریق طول عمر را افزایش می دهند.مطالعه فواید مایه های لاکتیکی در مواد غذایی در طول قرن ادامه داشت. گزارشات بسیاری از آن زمان به فواید مصرف پروبیوتیک های غذایی تأکید داشت. مطالعات اخیر مربوط به استفاده از شیـرهای تخمیری در درمان عفونت های روده ای است. هر چند این طالعـات بیشتـر بر روی جنبـه های جدیدی از اثرات سلامت بخش این میکروارگانیسم ها مانند انتخاب نژادهایی برای اطمینان بقا در دستگاه گوارش و در حامل های غذایی دارد (22).
طبق تعریف ارائه شده توسط Fuller در سال 1989 ، پروبیوتیک ها عبارتند از مکمل های غذایی میکروبی که با بهبود تعادل میکروبی روده ای اثرات مفید را بر سلامت میزبان اعمال می نمایند . این تعریف بر اهمیت سلول های زنده به عنوان مولفه های از یک پروبیوتیک موثر تکیه دارد (15).
در تعریف دیگر ارائه شده در 1991، پروبیوتیک ها به عنوان یک کشت منفرد یا مخروطی از میکروارگانیسم ها تعـریف شدند که زمانی که توسط انسان یا حیوان مصرف می شوند (مانند سلول های خشک شده یا محصولات تخمیری)، با بهبود ویژگی میکروفلور داخلی، اثرات مفیدی را در میزبان به جای می گذارند. این تعریف کاربرد محصولات پروبیوتیک مانند بیوماست را، مشتمل بر سلول های زنده و مفید بر سلامت میزبان با تأثیر بر روی دستگاه گوارش می داند (19).
بهترین تعریف برای پروبیوتیک هایی که به مصرف انسان می رسد، عبارت است از اجزای غذایی از نوع میکروب های زنده که اثرات سودبخش بر سلامت میزبان دارند(26). این تعریف کاربرد محصولات پروبیوتیک مانند بیوماست را، مشتمل بر سلول های زنده و مفید بر سلامت میزبان با تأثیر بر روی دستگاه گوارش می داند .
یکی از راه های گنجاندن میکروارگانیسم های پروبیوتیکی در رژیم غذایی انسان تلقیح آن به شیر یا فراورده های شیری می باشد .
دلایل انتخاب شیر برای تولید فراورده های پروبیوتیکی را می توان عمدتاً در موارد زیر خلاصه نمود :
• شیر و فراورده های آن نقش محافظت کنندگی برای پروبیوتیک ها دارند چرا که با فراهم آوردن محیط تامپونی چه در خود و چه در معده و روده باعث حفظ این باکتری ها در برابر تغییرات می گردند .
• فراورده های شیری پایداری پروبیوتیک ها را در برابر شرایط سرما افزایش می دهند .
• شناخت نسبت به حضور میکروب های مفید در اکثر فراورده های شیری و نیز در خود شیر، زمینه پذیرش مصرف میکروب های زنده از طرف مصرف کننده را تا حد زیادی بالا می برد .
• خواص مفید و سودمندی باکتری های پروبیوتیک با خواص سودمند فراوده های شیر تلفیق می شوند، چرا که پروبیوتیک ها در شیر باعث تولید یکسری ترکیبات جدید و سودمند دیگری مثل برخی پپتیدهای جدید، اسید لینولنیک کنژوگه و اسید بوتیریک می شوند (7).
شیر تخمیری و ماست محصولات سودمندی هستند که منبع خوبی از ویتامین ها و مواد معدنی بوده و به طور عمومی شامل مقدار کمی لیپید هستند. محصولات لبنی تخمیری تازه فراهم آورنده تعدادی از باکتری های اسیدلاکتیک (LAB) با اثرات سلامت بخش هستند (10) . اجزای زیستی بنیادی ماست ، استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس ، منجر به بهبود محتوای تغذیه ای و قابلیت هضم محصولات تخمیری می شوند . هرچند بخشی از فلورمیکروبی روده ای پستانداران را تشکیل نمی دهند (24) ، و بقای کمی پس از هضم دارند (12) .
استفاده از دیگر باکتری های اسیدلاکتیک همراه با آغازگرهای ماست منجر به افزایش ارزش تغذیه ای و خواص مؤثر درمانی می شود (22، 10) . باکتری های پروبیوتیک نسبت به اسید معده و نمک های صفراوی مقاوم بوده و در نتیجه توانایی عبور از دستگاه معده _ رودهای را دارند و در نتیجه بر روی متابولیسم مؤثر بوده و قابلیت متعادل سازی فلورمیکروبی بومی روده و تنظیم فعالیت آنزیماتیک را دارند . ترکیب میکروبی گونه به کار برده شده به عنوان پروبیوتیک مهم بوده ، زیرا میکروارگانیسم های روده ای می توانند اثرات مفید و زیان بار بر روی میزبان بگذارند (10) . اگر نسبت باکتری های مضر به انواع مفید زیاد شود، فساد، تولید سم و مواد سرطان زا افزایش مییابد و منجر به کاهش سیستم ایمنی و بروز بیماری های متفاوت و پیری زودرس می گردد (1) .
با توجه به خواص تغذیه ای ، رژیمی و دارویی (پیشگیری کننده و درمانی پروبیوتیک ها) نظیر پیشگیری از ابتلا به سرطان و کاهش رشد تومورها ، پیشگیری و درمان انواع اسهال ، جلوگیری از ابتلا به عفونت های روده ای و امراض مربوطه چون اسهال ، یبوست و آلرژی ، کاهش عفونت های دستگاه تناسلی خانم ها یا درمان نسبی آن ، بهبود عارضه عدم تحمل لاکتوز ، کاهش کلسترول سرم خون ، ساخت برخی مواد مغذی و افزایش بازده رشد در سال های اخیر اهمیت و مقبولیت مصرف آن ها به صورت فراورده های غذایی ، کپسول ها و قرص ها در بسیاری از کشورهای جهان افزایش چشمگیر یافته است (25، 21، 18).
مصرف باکتری های پروبیوتیک از طریق فراورده های غذایی ، بهترین روش برای تثبیت مجدد فلور میکروبی روده است . بسیاری از فراوردهای شیری مانند شیر تازه ، شیرهای تخمیری ، پنیرکاتیج، شیر خشک، بستنی و دسرهای شیری می توانند به عنوان حامل برای سویه های پروبیوتیکی استفاده گردند (22).
ماست محصولی با سابقه طولانی با اثرات مطلوب بر مصرف کننده شناخته شده به طوریکه بسیاری از مصرف کنندگان آنرا به عنوان غذای سلامت بخش می شناسند (10، 15، 22، 29) . این محصول از معروفترین فراورده های تخمیری شیر است که در اثر تخمیر لاکتیکی شیر به وسیله استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس تولید می شود (22) .
در صنعت ماست را به دو گونه ماست قالبی و ماست هم زده تقسیم می کنند . در ماست قالبی شیر مایه زده در ظروف کوچکی ریخته می شود و سپس در گرمخانه قرار می گیرد . محصول نهایی یک ژل یکنواخت پیوسته است ، ولی در ماست هم زده ژل ایجاد شده قبل از بسته بندی هم زده می شود . این ماست یک بافت ویسکوز و نرم دارد (4). به طور کلی در تهیه ماست از رابطه هم زیستی بین استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس استفاده می شود (22). این
باکتری ها با تبدیل لاکتوز به اسیدلاکتیک باعث کاهش پتانسیل زتای میسل های کازئین می شوند که ناپایداری ساختمان میسل را در بر داشته و باعث جدایی فسفات میسلی متصل به کازئین می شود که در 2/5-5 :pH به اوج خود می رسد . با کاهش بیشتر pH ، میسل های کازئینی ساختمان منسجم خود را از دست داده و ناپایدار می شوند . با نزدیک شدن میسل های کازئینی به یکدیگر آنتروپی کاهش می یابد که منجر به تجمع بیشتر میسل ها می گردد . تحت این شرایط یک شبکه کازئینی نامتجانس سه بعدی تشکیل می شود که توسط پیوندهای کوالانت و پروتئین – پروتئین در کنار هم نگه داشته می شوند . میزان این واکنش ها با میزان تغلیظ و شرایط
فیزیکوشیمیایی پروتئین ها و سایر فاکتورها مانند pH تعیین می گردد . تیمار حرارتی که برای شیر ماست سازی به کار می رود تشکیل ژل اولیه را تحت تاثیر قرار می دهد. عملیات حرارتی متداول دمای85-80 درجه سانتی گراد به مدت30 دقیقه و یا 95-90 درجه سانتی گراد به مدت 5 دقیقه است که باعث دناتوراسیون نسبی و تا حدی تجمع پروتئین های محلول شیر به خصوص لاکتوگلوبولین می شود . طی این مرحله یک واکنش خاص بین Қ کازئین و β لاکتوگلوبولین توسط واکنش های متقابل دی سولفیدی اتفاق می افتد . واکنش های وابسته به حرارت ذکر شده برای ماستی با خصوصیات بافتی مناسب ضروری هستند (3).
در حال حاضر ماست مقبول ترین و پر مصرف ترین فراورده پروبیوتیک در جهان است ، علت آن خواص حسی منحصر به فرد این فراورده از یک سو و ارزش سلامتی بخش آن از سوی دیگر است (6).
مواد و روش كار
الف- مواد
1. مايه لاكتيك حاوي لاكتوباسيلوس كازئي (Lactobacillus casei-01) ساخت كارخانه CHR HANSEN از كارخانه شير پگاه تهران تهيه می شود.
2. مايه ماست(DVS) ساخت كارخانه CHR HANSEN
3. (MRS-Broth) ساخت كارخانه Merck
4. وانکومایسین
5. محیط کشت آگار - آگار
ب- روش كار
مراحل تولید ماست پروبیوتیک : مراحل تولید ماست پروبیوتیک با ماست سنتی شباهت دارد . تنها تفاوت اساسی وجود ریززنده های پروبیوتیک در ماست نوع نخست است (1، 6) . در عین حال به سبب افزایش قابلیت زیستی پروبیوتیک ها ، کاهش مدت زمان گرمخانه گذاری و بهبود خواص حسی محصول نهایی ممکن است تغییراتی در مراحل فرایند داده شود و یا افزودنی ویژه به محیط پایه محصول اضافه گردد (6) .
• آزمایش به صورت فاکتوریل دو فاکتور A (ترتیب تلقیح) در سه سطح:
. تلقیح همزمان باکتری های ماست و لاکتوباسیلوس کازئی
. تلقیح اولیه لاکتوباسیلوس کازئی و تلقیح ثانویه باکتری های ماست
. تلقیح اولیه باکتری های ماست و تلقیح ثانویه لاکتوباسیلوس کازئی
و B (درجه حرارت گرمخانه گذاری) در دوسطح:
.37 درجه سانتی گراد
.40 درجه سانتی گراد
در سه تکرار اجرا می گردد.
• ارزیابی های ذیل در نمونه های تولید شده صورت می گیرد :
- ارزیابی حسی نمونه ها با استفاده از روشRanking
- اندازه گیری pH نمونه ها با استفاده ازpH متر
- اندازه گیری اسیدیته نمونه ها با استفاده از روش دورنیک
- اندازه گیری ویسکوزیته با استفاده از ویسکومتر
- شمارش باکتری پروبیوتیک (لاکتوباسیلوس کازئی) با استفاده از محیط کشت MRS Vancomycin agar به روش (Pour Plate) تحت شرایط گرمخانه گذاری در c ۫ 37 به مدت72 ساعت
* (کلیه ارزیابی ها در 18 تیمار مورد بررسی، انجام می شود.)
• بهترین نمونه های ماست تولیدی به مدت3 هفته در دمای c ۫ 4 نگهداری می شوند وpH ، اسیدیته ، درصد جداشدن سرم ، ویسکوزیته و جمعیت لاکتوباسیلوس کازئی در فواصل7، 14، 21 روز بعد از تولید تعیین می گردد .
نتايج
برخی از محققین دریافتند که لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس ، لاکتوباسیلوس کازئی و بیفیدوباکتری ها جزئی از فلور معمول روده انسان بوده (29) ودارای اثرات سلامت بسیاری می باشند (15) . محصولات تخمیری لبنی از لحاظ تامین تعداد کافی باکتری های پروبیوتیک برای مصرف کننده قابل ملاحظه هستند . تعداد بیشتر از برای دستیابی مطمئن به اثرات پروبیوتیک ها کافی به نظر می رسد . کمترین سطح پیشنهادی برای شمارش سلول های پروبیوتیک در محصولات تجاری در محدوده قرار دارد (27) . برای اطمینان از این تعداد باکتری پروبیوتیک ، احتیاج به روشی سریع و قابل اعتماد برای شمارش معمول این میکروارگانیسم ها می باشد (29) .
در پژوهشی در سال2000، محیط کشت مناسب برای شمارش لاکتوباسیلوس کازئی در حضور لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس ، بیفیدوباکتریوم و آغازگرهای اسیدلاکتیک در محصولات لبنی تخمیری مورد مطالعه قرار گرفت . در این مطالعه به ارزیابی توانایی رشد لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس ، بیفیدوباکتریوم و لاکتوباسیلوس کازئی در دو محیط انتخابی و متمایز زیر پرداخته شد :
LP-MRS agar & B-MRS agar و همچنین شمارش این باکتری ها در محیط های ذکر شده انجام گرفت. محیط های فوق الذکر از فعالیت کشت های آغازگر اسید لاکتیک ممانعت به عمل می آورند . B-MRS agar برای شمارش انتخابی کلنی های لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس یا لاکتوباسیلوس کازئی و یا شمارش متمایز این باکتری ها در محصولات لبنی تخمیری مناسب گزارش شد. در مورد بیفیدوباکتری ها شمارش انتخابی کلونی در محیط کشت LP-MRS agar حتی در حضور لاکتوباسیلوس کازئی انجام شد . در نتیجه شمارش همزمان سه باکتری پروبیوتیک همراه با کشت های آغازگر لاکتیکی با استفاده از محیط های ذکر شده امکان پذیر شد (29).
در پژوهشی دیگر در سال2001 ، به مرور تاریخ توسعه پروبیوتیک ها و تأثیر آن بر سیستم معده - روده ای انسان پرداخته شد . علاوه بر آن در این پژوهش چگونگی کاربرد پرو بیوتیک ها در ماست و نقش ماست به عنوان یک غذای حامل میکروارگانیسم های پروبیوتیک بحث شد . این پژوهش همچنین به بررسی سطوح درمانی میکروارگانیسم های پروبیوتیک و بقای این میکروارگانیسم ها در محصولات غذایی پرداخته است . تولید بیوماست ، بررسی بقای گونه های پروبیوتیک در طول انبارمانی ، ملاحظات تکنیکی در تلقیح میکروارگانیسم های پروبیوتیک به ماست ، تولید مایه ماست و شمارش میکروارگانیسم های پروبیوتیک نیز در این بررسی مرور شده است (22) .
در پژوهش دیگری که در سال 2004 صورت گرفت ، تعدادی از محیط های کشت منتخب و متمایز برای ارزیابی معتبری از تعداد باکتری های لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس ، بیفیدوباکتریوم و لاکتوباسیلوس کازئی از 9 ماست تجاری مختلف انتخاب شد . شمارش هر زنجیر پروبیوتیک در نمونه های یکسان ماست در محیط متمایز نیز مختلف بود . به جز برای محیط کشت LC agar ، هیچ محیط کشت منتخب و متمایزی ، شمارش قابل قبولی از باکتری های پروبیوتیک در تمام ماست ها فراهم نکرد (28) .
در پژوهش انجام شده در سال 2004 ، نژادهای لاکتوباسیلوس کازئی به خاطر توانایی برای استفاده در محصولات جدید تخمیری شیر با ارزیابی خصوصیات تکنولوژیکی آنها ، ظرفیت چسبندگی برون زیست و تعادل عبور روده ای در موش ها بررسی شد . در این بررسی سرم ، بافت و نمونه های مدفوعی قبل و بعد از تیمار مورد مطالعه قرار گرفت که افزایش چشمگیری در تعدادی از لاکتوباسیل های روده ای مشاهده شد . بررسی نژاد های لاکتوباسیلوس کازئی توسط آنالیز میکروبی استاندارد و روش PCR-DGGE تایید شد . در همه موش های تیمار شده سطح تری گلیسرید سرم و کلسترول کاهش داشت و پارامترهای میکروبیولوژیکی و خون شناسی نشان داد که نژادهای لاکتوباسیلوس کازئی بررسی شده در این مطالعه ویژگی های مطلوب برای استفاده کاربردی و هدفمند را در غذاها دارند (10).
در پژوهشی دیگر که در سال 2009 انجام گرفت ، به مقایسه توانایی رشد باکتری های پروبیوتیک (لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس ، بیفیدوباکتریوم انیمالیس و لاکتوباسیلوس کازئی ) و باکتری های غیر پروبیوتیک (استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس) بر روی 21 نوع محیط کشت پرداخته شد . از این میان 4 محیط کشت برای شمارش کمی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس ، بیفیدوباکتریوم انیمالیس و لاکتوباسیلوس کازئی انتخاب شد ، که بهترین محیط و دمای گرمخانه گذاری برای شمارش لاکتوباسیلوس کازئی محیط MRS agar همراه با لیتیم کلراید و سدیم پروپیونات در دمای c ۫ 37 یا c ۫ 42 در شرایط هوازی یا بیهوازی ذکر شد. پلیت های MRS که در آنها گلوکز جایگزین مالتوز شده بود ، در دمای c ۫ 37 یا c ۫ 42 و در شرایط بی هوازی برای تشخیص باکتری های پروبیوتیک از غیر پروبیوتیک به کار برده شد که برای شمارش هر باکتری پروبیوتیک در مایه مخلوط ، محیط های ذکر شده در ادامه و شرایط گرمخانه گذاری زیر پیشنهاد شد :
بیفیدوباکتریوم انیمالیسABC-MRS 4 c ,۫ 42 در شرایط بی هوازی ، لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس , LC medium c ۫ 42 در شرایط هوازی یا بی هوازی ، لاکتوباسیلوس کازئی درLP-MRS c , ۫ 42 شرایط هوازی یا بی هوازی . در همه آزمایش ها تفاوت معنی داری در شمارش کشت سطحی یا کشت عمقی (05/0P< ) مشاهده نشد (11).
در پژوهشی که در سال 5-1384 در دانشگاه آزاد اسلامی صورت گرفت ، امکان تولید و نگهداری نوشیدنی تخمیری پروبیوتیک با استفاده از کشت باکتریایی گرمادوست و میاندوست مورد بررسی قرار گرفت . در این پژوهش عوامل موثر بر رشد و بقا باکتریایی ، اسید سازی ، مقبولیت کلی و پایداری بافتی نوعی نوشیدنی تخمیری
پروبیوتیکی طی تخمیر 6 ساعته با استفاده از کشت کمکی آغازگر ماست 3331 YF- و باکتری پروبیوتیکی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس مورد ارزیابی قرار گرفت . در این پژوهش بهترین محیط کشت و شرایط گرمخانه گذاری جهت شمارش افتراقی لاکتوباسیلوس بولگاریکوس 2/5MRS- ، شرایط بی هوازی و دمای c ۫ 45 و برای شمارش استرپتوکوکوس ترموفیلوس محیط کشت17 M-، شرایط هوازی و دمای c ۫ 37 و جهت شمارش انتخابی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و بیفیدوباکتریوم لاکتیس به ترتیب
محیط MRS-NNLP , MRS-Bile و شرایط بی هوازی و دمای c ۫ 37 معرفی نمود . ضمن اینکه لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس به عنوان باکتری پروبیوتیکی مورد استفاده در این تحقیق انتخاب شد . در این تحقیق مشخص شد که ترکیب شیر اولیه تأثیر مشخصی بر رشد باکتری ها نداشته ، با افزایش اندازه تلقیح رشد کاهش می یابد ، این در حالیست که افزایش دمای گرمخانه گذاری به موازات افزایش رشد لاکتوباسیلوس بولگاریکوس اسیدسازی را تقویت می کند . افزایش ماده جامد شیر نیز به افزایش
اسیدسازی کمک می کند اما جلوی افت pH را می گیرد. افزودن پودر آب پنیر بقای باکتریایی را بهبود می بخشد و به طور کلی با افزایش درصد تلقیح ، دمای گرمخانه گذاری و درصد نمک بقا کاهش می یابد . کاهش ماده جامد محصول ، اسیدسازی و بقا باکتریایی را پایین می آورد و افزایش تلقیح لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس اسیدسازی را کاهش می دهد ولی با افزایش تلقیح باکتری های ماست اسیدسازی افزایش می یابد . کاهش ماده جامد محصول و افزایش میزان نمک پایداری محصول طی مدت نگهداری را کاهش می دهد ، در حالیکه با افزایش تلقیح ماست ، ماده جامد و نمک مقبولیت حسی افزایش می یابد و تلقیح باکتری پروبیوتیک بر این خصوصیت اثر مشخصی ندارد (2).
اولین قدم جهت استفاده از میکروارگانیسم های مناسب برای تهیه فراورده های پروبیوتیک شیر، شناسایی شرایط رشد آنها در شیر و عوامل مؤثر بر آن می باشد . در بررسی انجام شده در سال 1384 تأثیر دکستروز، والین ، گلیسین ، تیامین و دماهای مختلف بر سرعت رشد لاکتوباسیلوس کازئی در شیر مورد مطالعه قرار گرفت . برای انتخاب دمای مناسب رشد میکروارگانیسم از گرمخانه های 38، 40، 42، 44 درجه سانتی گراد استفاده شد و اسیدیته نمونه های شیر به عنوان شاخص رشد باکتری در ابتدا و در طول گرمخانه گذاری اندازه گیری گردید . برای ارزیابی مقادیر تیامین بر رشد ، از غلظت های صفر، 5، 10، 15 ppm برای ارزیابی اثر دکستروز از غلظت های صفر ، 4/0، 6/0، 8/0، 1 درصد دکستروز و برای ارزیابی تاثیر گلیسین و والین از غلظت های صفر ،30، 60، 90، 120 ppm آنها استفاده گردید و اسیدیته نمونه های شیر در
ساعات صفر ،1، 2، 3، 4، 5، گرمخانه گذاریc ۫ 42 اندازه گیری شد . سرعت افزایش اسیدیته در دماهای42، 44 درجه سانتی گراد به طور معنی دار از سایر دماها بیشتر بود (05/0P< ). افزودن غلظت های مختلف دکستروز ، والین و گلیسین تاثیر معنی داری روی سرعت افزایش اسیدیته نمونه های شیر نداشت (05/0P< ). افزودن تیامین نیز بر سرعت افزایش اسیدیته تأثیر معنی داری نداشت ولی ظاهراً قدرت تولید آنزیم های پروتئولیتیک و گاز توسط این باکتری تقویت می گردد (9).
در پژوهش انجام شده در سال 1383، امکان تولید یک فراورده پروبیوتیکی شیر با استفاده از کشت کمکی لاکتوباسیلوس کازئی مورد مطالعه قرار گرفت . در مرحله اول امکان استفاده از یک مرحله کشت اولیه مورد مطالعه قرار گرفت . برای این منظور ابتداg 03/0 از گرانول های حاوی این باکتری به 1 لیتر شیر آماده سازی شده افزوده و در 42 درجه سانتی گراد گرمخانه گذاری شد . سپس از این شیر با اسیدیته 42 درجه دورنیک به عنوان مایه به نمونه های جدید شیر اضافه گردید و اسیدیته نمونه های شیر کشت های مراحل اول و دوم در ابتدا و در طول ساعات متوالی گرمخانه گذاری اندازه گیری شد . جهت ارزیابی تأثیر مقدار اولیه دوز این باکتری از مقادیر 1، 5/1 ، 2، 5/2
برابر دوز طبق برچسب استفاده گردید و برای بررسی تعداد سلول های این باکتری در طول گرمخانه گذاری از نمونه های شیر در صفر ، 5/1 و 3 ساعت بعد از گرمخانه گذاری کشت مخلوط داده شد . به منظور تعیین درصد های مناسب اختلاط لاکتوباسیلوس کازئی و مایه ماست به ترتیب از مقادیر 3/0 ، 4/0 و 5/0 برابر دوز این باکتری و
مقادیر 5/0 ، 1، 2 درصد ماست به صورت ضربدری استفاده و برای ارزیابی حسی محصول و مقایسه آن با شاهد (ماست حاوی 5/2 درصد چربی ) از 150 نفر نظرخواهی گردید . جهت ارزیابی مدت زمان ماندگاری محصول از هر تولید چهار نمونه برداشته و هر کدام از آنها به ترتیب 5، 10، 15، 20 روز بعد از تولید از نظر اسیدیته و خواص حسی مورد آزمایش قرار گرفت . اسیدیته نمونه های شیر کشت مراحل اول و دوم به ترتیب 5/18 و 5/4 ساعت بعد از گرمخانه گذاری به 82 درجه دورنیک رسید ، لذا استفاده از یک مرحله کشت اولیه بسیار مفید ارزیابی گردید . افزایش مقدار دوز اولیه باکتری ، سرعت صعود اسیدیته را بالا می برد ولی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نمی باشد . جهت تولید محصول مورد نظر ترکیب 5/0 دوز این باکتری و 1 درصد مایه ماست مناسب تشخیص داده شد . طعم ، قوام و بوی محصول به طور معنی دار از نمونه شاهد مطلوب تر و میزان چربی محصول به طور معنی دار از نمونه شاهد بیشتر ارزیابی گردید (05/0P< ) . کیفیت محصول در طول 20 روز نگهداری کاملاً مطلوب بود (8).
در پژوهش دیگری که در سال 1382 در دانشگاه تهران صورت گرفته اثر مشترک متغیرهای تیمار حرارتی / 30 min) c ۫ 85)،( c / 5 min ۫ 95 )، ( c / 15 min۫ 95 ) ، دمای
گرمخانه گذاری (37، 40، 42 درجه سانتی گراد ) و دمای نگهداری یخچالی(2، 5، 8 درجه سانتی گراد) بر شاخص های قابلیت زیستی پروبیوتیک ها و مدت زمان تخمیر ماست پروبیوتیک نوعABY (لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و بیفیدوباکتریوم و باکتری های سنتی ماست) مورد بررسی قرار گرفت . ارزیابی آماری داده ها مشخص کرد که میان متغیر های تیمار حرارتی و دمای گرمخانه گذاری در ارتباط با قابلیت زیستی پروبیوتیک ها اثر متقابل وجود دارد و تیمار ترکیبی شامل تیمار حرارتی ( c / 15 min ۫ 95 ) و دمای گرمخانه گذاری37 درجه سانتی گراد بیشترین قابلیت زیستی را پس از تخمیر در مورد هر دو باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و بیفیدوباکتریوم موجب می شود . حال آنکه مدت زمان تخمیر فقط تحت تاثیر اثر منفرد دمای گرمخانه گذاری قرار می گیرد و تخمیر در دمای 37 درجه سانتی گراد بیشترین زمان گرمخانه گذاری را نتیجه می دهد (5).
بحث و نتیجه گیری
گرایش مردم جهان به مصرف فراورده های غذایی هدفمند فن آورندگان طراح و صنعت کار مواد غذایی را با موقعیتی ممتاز و ویژه مواجه ساخته است ، تا از یک سو در گسترش پرشتاب تر صنعت غذا و از سوی دیگر در افزایش سلامت عمومی جامعه ، ایجاد ارزش افزوده فراورده ها و توسعه صادرات کشور سهیم باشند (6) .
پروبیوتیک ها به عنوان یکی از نوظهورترین و محبوب ترین فراورده های هدفمند ، از اهمیت خاصی برخوردارند . وجه تمایز بارز این فراورده ها با سایر غذاهای هدفمند در آن است که ترکیب مؤثر یا هدفمند در آنها را موجودات زنده یعنی باکتری ها ( نه ترکیبات شیمیایی غیر زنده ) ، تشکیل می دهند . اهمیت و محبوبیت پروبیوتیک ها ارزش سرمایه گذاری بیشتردر زمینه های پژوهشی _ تبلیغاتی _ تولیدی این محصولات را توجیه می کند (6) .
ضرورت تحقیق بر روی فرمولاسیون تازه همراه با انتخاب باکتری های پروبیوتیکی جدید، برای بی نیاز کردن افزایش درخواست بازار و تهیه محصولات هدفمند با مایه پروبیوتیکی فعال جهت جلوگیری از تنش های معده _ روده ای ضروری است (10). در این راستا لاکتوباسیلوس کازئی با ویژگی های بالقوه پروبیوتیکی از جهت تعیین خصوصیات تکنولوژیکی مانند سرعت رشد و پایداری در شیر، توانایی اسیدیفیکاسیون و ویژگی های مطلوب حسی در محصول نهایی ، مورد بررسی قرار می گیرد .
منابع
1- خسروی دارانی، کیانوش . کوشکی، محمدرضا.(1387) پروبیوتیک ها در شیر و فراورده های آن . انتشارات مرزدانش، چاپ اول
2- طاهری، پریناز.(5-1384) بررسی امکان تولید و نگهداری نوشیدنی تخمیری پروبیوتیک با استفاده از کشت باکتریایی گرمادوست و میاندوست . پایان نامه کارشناسی ارشد ، دانشگاه آزاد اسلامی – واحد علوم و تحقیقات تهران .
3- علیزاده، آیناز.(1386) کاربرد اولترافیلتراسیون در افزایش پروتئین شیر و تاثیر آن بر طعم ماست . پایان نامه کارشناسی ارشد ، دانشکده کشاورزی- دانشگاه تهران .
4- کریم، گیتی.(1386) بهداشت و فناوری شیر. موسسه انتشارات و چاپ دانشگاه تهران ، چاپ اول .
5- مرتضویان فارسانی، سید امیر محمد.(1382) بررسی اثر مشترک متغیرهای حرارتی بر شاخص های کیفی ماست پروبیوتیک . پایان نامه کارشناسی ارشد ، دانشکده کشاورزی – دانشگاه تهران .
6- مرتضویان، امیرمحمد . سهراب وندی، سارا.(1385) پروبیوتیک ها و فراورده های غذایی پروبیوتیک . انتشارات اتا ، چاپ اول .
7- مویدنیا، نسرین.(3-1382) تولید شیر تخمیر شده پروبیوتیکی ( نوشیدنی ) با استفاده از لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و بیفیدوباکتریوم . پایان نامه کارشناسی ارشد ، دانشگاه آزاد اسلامی - واحد علوم و تحقیقات تهران .
8- میرزائی، حمید . کریم، گیتی.(1383) مطالعه امکان تولید یک فراورده پروبیوتیکی شیر با استفاده از کشت کمکی لاکتوباسیلوس کازئی . مجله علوم دامپزشکی ایران . سال اول . شماره 1.
9- میرزائی، حمید . کریم، گیتی . سودی، مصطفی.(1384) مطالعه تاثیر دکستروز، والین ، گلیسین ،تیامین و دماهای مختلف بر سرعت رشد لاکتوباسیلوس کازئی در شیر . مجله علوم و صنایع غذایی ایران . سال دوم . شماره 1.
10- Bertazzoni, M ., Benini, A., Marzoho, M., Sbarbati, A., Ruzzenete, O.,Ferrario, R., Hendriks, H., & Dellaglio, F. (2004).Assesment of novel probiotic Lactobacillus casei strains for the production of functional dairy foods . International Dairy Journal, 14:723-736
11- Carvalho Lima, K.G.,Kruger, M.F.,Behrens, J.,Destro, M.T.,Landgraf, M., & Dora Gombossy de Melo Franco, B. (2009).Evaluation of culture media for enumeration of Lactobacillus acidophilus , Lactobacillus casei and Bifidobacterium animalis in presence of Lactobacillus delbrukii subsp bulgaricus and Streptococcus thermophilus . Food Science and Technology, 42:491-495
12- Conway, P.,Minekus, M.,Havenaar, R., & Huis in’t Veld, J.H. (1987).Survival of lactic acid bacteria in human stomach and adhesion to intestinal cells . Journal of Dairy Science, 14:1-12
13- Dave, R.I., & Shah, N.P. (1996).Viability of yoghurt and probiotic bacteria in yoghurt made from commercial starter cultures . International Dairy Journal, 14:31-41
14- Fooks, L.J., Fuller, R., &Gibson, G.R. (1999).Prebiotics , probiotics and human gut microbiology . International Dairy Journal, 9:53-61
15- Fioramonti, J., Theodorou, V., & Bueno, L. (2003).Probiotics : what are they? What are their effects on gut physiology?. Best Practice & Research Clinical Gastroenterology, 5:711-724
16- Fuller, R. (1989).Probiotics in man and animals . Journal of Applied Bacteriology, 66:365-378
17- Gilliland, S.E., & Speck, M.L. (1997).Antagonistic action of Lactobacillus acidophilus towards intestinal and food borne pathogens in associateive cultures . Journal of Food Protection, 40(12), 820-823
18- Gilliland, S.E., & Walker, D.K. (1990).Factors to consider when selecting a culture of Lactobacillus acidophilus as a dietary adjunct to produce a hypocholesterolemic effect on humans, 73, 905
19- Huis in’t Veld, J.H.J., & Havenaar, R. (1991).Journal of Chmical Technology and Biotechnology, 51:562-567
20- Kayanush, J.A., &Mc Grew, P. (2007).Quality attributes of yoghurt with Lactobacillus casei and various prebiotics . Food Science and Technology, 40:1808-1814
21- Kim, H.S., & Gilliland, S. (1983).Lactobacillus acidophilus as a dietary adjunct for milk to aid lactose digestion in humans . Journal of Dairy Science, 66:959-966
22- Lourens-Hattingh, A., & Viljoen, B.C. (2001).Yoghurt as probiotic carrier food . Review article . International Dairy Journal, 11:1-17
23- Marteau, P., Minekus, M., Havenaar, R., & Huis int’ Veld, J.H. (1997).Survival of lactic acid bacteria in a dynamic model of the stomach and small intestine : Validation and the effects of bile . Journal of Dairy Science, 80:1031-1037
24- Mitsuoka, T. (1992).The human gastrointestinal tract . In B. J. B.Wood(Ed.) , The lactic acid bacteria in Health and Disease (). Cambridge: Elsevier Science Publisher Ltd.
25- Reddy, G.V., Friend, B.A., Shahani, K.M., & Farmer, R.E. (1983).Anti-tumor activity of yoghurt components . Journal of Food Protection, 46(),8-11
26- Salminen, S., Bouley, M.C., Boutron-Rualt, M.C, Cummings, J., Frank, A.,Gibson, G., Isolauri, E., Moreau, M.C., Roberfroid, M., & Rowland, I. (1998).Functional food science and gastrointestinal physiology and function . British Journal of Nutrition, 80:47-71
27- Shah, N.P., Lankaputhra, W.E.V., Britz, M.L., & Kyle, W.S.A. (1995).Survival of L.acidophilus and B.bifidum in commercial yoghurt during refrigerated storage . International Dairy Journal,5:515-521
28-Talwalkar, A., & Kailasapathy, K. (2004).Comparison of selective and differential media for the accurate enumeration of strains of Lactobacillus acidophilus , Bifidobacterium spp. And L.casei complex from commercial yoghurt . International Dairy Journal,14:143-149
29- Vinderola, C.G., & Reinheimer, J.A. (2000).Enumeration of lactobacillus casei in the presence of Lactobacillus acidophilus , bifidobacterium and lactic starter bacteria in fermented dairy products. International Dairy Journal, 10:271-275
