بخشی از مقاله
با توجه به نیاز روز افزون جهان به منابع جدید غذایی، در این مقاله به مرور پژوهش های ارائه شده بر روی استخراج نشاسته از ریشه گیاه کاساوا 1پرداخته شده است. در جداسازی نشاسته از ریشه گیاه پس از برداشت و پوست گیری ریشه، آن را خراش داده و عملیات تخمیر انجام می گیرد. محصول تخمیر دارای %60 اسیدلاکتیک، %10 اسیداستیک، %3 بوتیریک اسید، %10 رطوبت و %17 گرانولهای نشاسته است. نشاسته کاساوا به دلیل قیمت پایین، رنگ سفید، آلودگی کم، فیبر بالا و یکنواختی زیاد در صنایع غذایی مورد استفاده قرار می گیرد. انتظار می رود در کشورهای پرجمعیت به علت تقاضای روز افزون غذا، استفاده از این گیاه مورد استقبال بیشتری قرار گیرد.
مقدمه :
کاساوا متعلق به خانواده فرفیون2 می باشد و دارای طعم های تلخ و شیرین است. کاساوا برای مصارف صنعتی و غذایی استفاده می شود . - Akinrele - در شکل - 1 - تصویری از گیاه کاساوا مشاهده می شود. کاساوا می تواند در تمام صنایعی که در آن ذرت و برنج و گندم و نشاسته مورد استفاده قرار می گیرد، به کار رود. در امریکای لاتین کاساوا مانند سیب زمینی استفاده می شود و در اروپا از آن برای تولید آرد و نشاسته کاساوا استفاده می شود که در محصولات مختلف خوراکی کاربرد دارد - Parada و همکاران - .
گیاه کاساوا نیجریه و برخی از کشورهای افریقای غربی و همچنین در چندین کشور از امریکای جنوبی و آسیا می روید - Okafor، Ngaba و . - Lee در شکل - 2 - مناطق رویش گیاه کاساوا نشان داده شده است. استفاده از کاساوا به عنوان منبع سوخت اتانول در حال بهره برداری است و بسیار امیدوارکننده است. به تازگی نشان داده شده که لاکتیک اسید از نشاسته کاساوای خام در بیورأکتور با استفاده از مخمر آسپرژیلوس و لاکتوکوکوس تولید می شود Abe - و . - Lindsay از پوست این گیاه کربن فعال تهیه می شود که به عنوان جاذب رنگ یون های فلزی مورد استفاده قرار می گیرد. برگ های این گیاه را که محصول جانبی کشت ریشه آن می باشند، می توان به صورت پودری حاوی %21 پروتئین تهیه کرد. البته برگ های جوان ممکن است بیش از %30 پروتئین داشته باشد.
مواد و روش ها :
ریشه کاساوا از مزرعه برداشت شده، شسته شده، پوست گیری شده و سپس خراش داده می شود و با قرار دادن در جریان آب نشاسته آن استخراج می شود. آب به دست آمده دارای PH برابر 6 تا 6/5 است، این آب را به خمره چوبی یا شیشه ای منتقل می کنند تا تخمیر در دمای اتاق - حدوداً 30 درجه سانتیگراد - به مدت 3 تا 4 هفته انجام شود. در طی این فرآیند لایه تیره ای روی سطح مایع به وجود می آید. با پایان تخمیر PH به 4 تا 3/5 کاهش پیدا می کند. نشاسته ترش را از مایع جدا می کنند و در آفتاب قرار می دهند تا خشک شود و محصول سفید رنگی به دست بیاید.
برای مطالعه تخمیر نشاسته ترش کاساوا در دو سال پی در پی، در دو واحد کوچک تولیدی محلی در روستایی در نزدیکی کالی، در کلمبیا نمونه برداری انجام شده است. نمونه ها در طی تخمیر و از 10 سانتیمتر زیر سطح برداشت شده اند. و به محیط کشت الیکر3 انتقال داده شده اند. محیط کشت الیکر بدون قند است، که به آن پیماریسین یا اکسی تتراسایکلین اضافه می کنندکه عوامل شبه انتخابی هستند Parada - و همکاران - .
محیط کشت و حالات دوره رشد:
کپک قارچی و مخمر در سبوراد آگار که شامل 40 میکرو گرم اکسی تتراسایکلین در هر میلی لیتر و اسید HCl با غلظت 2 مولار و PH برابر 5 می باشد، ایزوله می کنند . - Janke - باکتری ها در نشاسته آگار الیکر که شامل 20 میکروگرم پیماریسین در هر میلیتر است ایزوله می شوند. تجدید ایزوله باکتری ها در روگسا آگار و آگار شیر الیکر همراه با پیماریسین انجام می شود. انتخاب آمیلولیتیک و اسید تولید شده توسط باکتری ها روی محیط کشت نشاسته لی4 انجام می شود.
استفاده از قندهای مختلف در محیط کشت تخمیر امتحان شده است. کلیفورم باکتری موجود روی red/Bilis/lactos/agar به دست آمده است. از لاکتوز به عنوان منبع انرژی استفاده می کنیم. باکتری ها در دمای 35 درجه سانتیگراد و در وضعیت هوازی به مدت 24 تا 48 ساعت و یا در زیر فشار کاهیده اکسیژن برای باکتریهای هوا دوست قرار داده می شوند. همچنین کپک ها و مخمرها را در وضعیت هوازی در 30 درجه سانتیگراد به مدت 3 تا 5 روز قرار می دهیم. دانسیته باکتری ها نیز توسط روش شمارش صفحه محیط کشت5 به مدت 48 ساعت محاسبه می شود Mossel - و همکاران - .
آزمایشات شناسایی:
آزمایشهای استاندارد به صورتی که اسنیت ارائه داده است، برای شناسایی اولیه باکتری ها استفاده می شود . - Sneath - برای شناسایی کپک و مخمر از آزمایش هوکینگ و پیت6 استفاده می شود Pitt - و . - Hocking اسیدیته، درصد رطوبت و ویسکوزیته:
اسیدیته کل با تیتراسیون سوپر نتنت توسط NaOH با غلظت 0/5 مولار و شناساگر فنول فتالین اندازه گیری می شود. درصد لاکتیک اسید؛ استیک اسید و بوتیریک اسید توسط تیتراسیون با آب مقطر تخمین زده می شود. تولید اسید با تلقیح روی آبگوشت نشاسته لی بدون CaCO3 و قرار دادن در دمای مناسب به مدت 40 ساعت ارزیابی می شود. محیط کشت ها در سرعت 5000Xg سانتریفیوژ می شوند. مقدار اسید در سوپر نتنت بیش از مقدار اسیدی است که در محیط کشت تازه در طول رشد تولید می شود. درصد رطوبت در دمای 105 درجه سانتگراد بر طبق نظریه آنون7 محاسبه شده است . - Anon -
کروماتوگرافی محصولات تخمیر:
سوپرنتنت محیط های کشت در محیط کشت نشاسته لی توسط روش TLC با استفاده از صفحه Kieselguhr در بافر سدیم استات با غلظت 0/2 مولار اندازه گیری می شود.
فعالیت آلفا آمیلاز:
نشاسته رابعد از 96 ساعت ماندن روی محیط کشت نشاسته لی هیدرولیز می کنند. محیط کشت را در معرض جریان بخار I2 یا KI2 با غلظت %2 قرار می دهیم. ناحیه بدون کلونی، آبی رنگ می شود. تمام محیط های کشت به 0/8 A600 برای مقایسه تنظیم شده است، که 6 میلی لیتر از نمونه سانتریفیوژ می شود و سوپر نتنت آن برای تعیین فعالیت آنزیمی اکسوجنوز آمیلاز استفاده می شود. فعالیت آمیلاز آلفا در سوپر نتنت محیط کشت رشد داده شده، در دمای 35 درجه سانتیگراد به مدت 72 روز در آبگوشت نشاسته لی بدون CaCo3 اندازه گیری می شود.
برای محاسبه فعالیت آلفا آمیلاز در تمام سلول - خارج سلول و بین سلول - محیط کشت را که شامل سلول های شسته شده و دوباره معلق شده در 3 میلی لیتر آب مقطر استریل است، بررسی می کنیم. سویه باسیلوس8 دارای فعالیت آلفا آمیلاز بالاتری ازاسترپتوکوکسی، لاکتوباسیلی یا مخمر است. واحد تعیین شده برای تعریف فعالیت آلفا آمیلاز موجود در سوپرنتنت به صورت: هیدرولیز کردن 10میلی گرم نشاسته در 35 درجه سانتیگراد در مدت زمان 30 دقیقه تعریف شده است Smith - و . - Roe
