بخشی از مقاله
چکیده
هدف تحقیق حاضر تولید نوشیدنی لبنی تخمیري با استفاده از پروپیونیباکتریوم فرئودنریچییی و بررسی روند تغییرات pH، Eh و اسیدیته طی تخمیر است. در این مطالعه اثر دو متغیر دماي گرمخانهگذاري و نسبت میکروارگانیسمهاي موجود در تلقیح بر روند تغییرات pH، Eh و اسیدیته طی تخمیر و با استفاده از طرح فاکتوریل کامل، بررسی شد. براي تهیه نوشیدنی لبنی تخمیري از کشت همزمان لاکتوباسیلوساسیدوفیلوس و پروپیونیباکتریوم فرئودنریچییی زیرگونه شرمانییی به نسبت 1 به 2، 1 به 4 و 1 به 8 و دماي گرمخانهگذاري 30، 35 و 40 °C تا رسیدن به pH 4 استفاده شد. تغییرات pH، Eh و اسیدیته در طول مدت تخمیر اندازه گرفته شد. گونههاي پروپیونیباکتریوم بهعلت فعالیت پروتئولیتیک پایین که منجر به رشد آهسته این باکتريها میشود، در صورتی که بهعنوان محیط آغازگر در تهیه محصولات لبنی استفاده شوند، مدت زمان انکوباسیون را افزایش میدهند. در نسبت ثابت لاکتوباسیلوساسیدوفیلوس به پروپیونیباکتریوم فرئودنریچییی با افزایش دماي گرمخانهگذاري از 30 به 35°C طول مدت انکوباسیون بهطور معنیداري کاهش مییابد. نتیجه مشاهده شده احتمالا ناشی از رشد سریعتر لاکتوباسیلوساسیدوفیلوس و در نتیجه کاهش سریعتر pH در دماي 35 و 40 °C نسبت به دماي 30 °C است. اسیدیته پایین نوشیدنی لبنی تهیه شده میتواند ناشی از مصرف اسید لاکتیک توسط پروپیونیباکتریوم و کاهش میزان این اسید در محصول باشد.
واژگان کلیدي: پروبیوتیک، پروپیونیباکتریوم فرئودنریچییی زیرگونه شرمانییی، لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس، نوشیدنی لبنی تخمیري.
مقدمه
پروپیونیباکتریومها میکروارگانیسمهاي گرم مثبت، کاتالاز مثبت، غیراسپورزا، غیرمتحرك، بیهوازي اختیاري و میلهاي شکلاند و همانند سایر پروبیوتیکها، اخیرا بسیار مورد توجه قرار گرفتهاند . - 12 - فواید پروبیوتیکی گونههاي پروپیونیباکتریوم بهخوبی شناخته شده است. این باکتريها از طریق تولید اسیدهاي چرب کوتاه زنجیر بر pH روده اثر کرده و جذب آهن را در روده افزایش میدهند . - 11 - از طرف دیگر رشد بیفیدوباکتریومها را افزایش میدهند و از این طریق فلور میکروبی روده را تنظیم و منجر به حفظ سلامت دستگاه گوارش میشوند . - 3 - برخی گونههاي پروپیونیباکتریوم قادر به تولید ویتامینهاي B 2 و B 12 هستند که این موضوع بهخصوص در کشورهاي دچار کمبود و در رژیم افراد kiankh@yahoo.com2 گیاهخوار اهمیت دوچندان مییابد 7 - و . - 9 پروپیونیباکتریومها همچنین از طریق مهار سنتز کلسترول در کبد، از طریق ممانعت از فعالیت آنزیم هیدروکسیمتیل-گلوتاریل Co.A سنتتاز و افزایش دفع اسیدهاي صفراوي از طریق مدفوع، قادر به کاهش سطح کلسترول پلاسما هستند 1 - و . - 6
از فواید دیگر بهکارگیري پروپیونیباکتریوم در تهیه محصولات لبنی میتوان به ارتقاي ویسکوزیته در محصولاتی نظیر ماست - از طریق تولید اگزوپلیساکاریدها - - 2، 3 و - 5 اشاره کرد. با وجود مطالعات زیادي که در زمینه استفاده از گونههاي پروپیونیباکتریوم به عنوان استارتر در تهیه پنیر انجام شده است، تنها در مطالعه اکینسی و گورل در سال 2008 از ترکیبات متفاوت پروپیونیباکتریومها شامل پروپیونیباکتریوم توانییی و پروپیونیباکتریوم جنسهنییی بهمنظور تهیه ماست استفاده شد. براساس نتایج این مطالعه پروپیونیباکتریومها بهعلت تولید اگزوپلیساکارید، ویسکوزیته محصول نهایی را افزایش میدهند و در ماست تهیه شده با استفاده از رشد همزمان پروپیونیباکتریوم توانییی، پروپیونیباکتریوم جنسهنییی و باکتريهاي آغازگر ماست بالاترین میزان استالدئید در روز اول بهدست آمد. . - 3 - با عنایت به این که در زمینه تولید نوشیدنی لبنی تخمیري با استفاده از پروپیونیباکتریوم در ایران، نه تنها در مقیاس صنعتی بلکه در مقیاس آزمایشگاهی نیز مطالعهاي انجام نشده است و با توجه به رشد روزافزون مصرف نوشیدنیهاي لبنی، هدف تحقیق حاضر تولید نوشیدنی لبنی تخمیري با استفاده از پروپیونیباکتریوم فرئودنریچییی و بررسی روند تغییرات pH، Eh و اسیدیته طی تخمیر است.
مواد و روشها
شیر مورد استفاده براي تولید نوشیدنی از طریق بازسازي پودر شیر خشک بی چربی و پس از استاندارد کردن ماده خشک - معادل 4 درصد - تهیه شد. شیر تهیه شده 30 دقیقه در دماي 85 °C حرارت داده و سپس از کشت همزمان لاکتوباسیلوساسیدوفیلوس و پروپیونیباکتریوم فرئودنریچییی زیرگونه شرمانییی به نسبت 1 به 2، 1 به 4 و 1 به 8 به ترتیب، استفاده شد. گرمخانهگذاري در دماي 30، 35 و 40 °C تا رسیدن به pH معادل 4، انجام شد. طی تخمیر در انکوباتور، شاخصهاي pH ، اسیدیته و پتانسیل احیا اندازه گیري شدند. pH و پتانسیل احیاي نمونهها طی تخمیر با استفاده از pH سنج و الکترود پلاتین متصل به آن اندازهگیري شد . اسیدیته قابل تیتر نمونهها از طریق تیتر کردن مولکولهاي اسید آلی در نمونه با سود 0/1 نرمال و استفاده از رابطه زیر تعیین شد: درصد اسیدیته قابل تیتر - بر حسب اسید لاکتیک - = مقدار سود مصرفی به میلیلیتر نرمالیته سود میلیاکیوالان گرم اسید لاکتیک / مقدار نمونه به گرم مقدار اسیدیته قابل تیتر به درجه درنیک بهصورت زیر گزارش شد: مقدار اسیدیته قابل تیتر به درجه درنیک = درصد اسیدیته قابل تیتر 100 شاخصهاي سرعت افت pH - مقدار کاهش واحد / pH مدت زمان کاهش pH به دقیقه - ، سرعت افزایش اسیدیته قابل تیتر - مقدار افزایش اسیدیته به درجه درنیک / مدت زمان افزایش اسیدیته به دقیقه - و پتانسیل احیاي تیمارها - مقدار افزایش پتانسیل احیا / مدت زمان افزایش پتانسیل احیا به دقیقه - در طول مدت گرمخانه گذاري محاسبه شد . - 8 - ارزیابی آماري: وجود تفاوت معنیدار میان میانگین دادههاي حاصل از تیمارهاي اعمال شده، با استفاده از آزمون ANOVA از نرم افزار SPSS16 بر مبناي طرح عاملی کامل - فاکتوریل کامل - بررسی شد و نمودارها با استفاده از نرم افزار Excel ترسیم شد.
نتایج و بحث
روند تغییرات pH، Eh و اسیدیته در شکل 1 تا 3 به ترتیب آمده است. نتایج بدست آمده نشان میدهد در نوشیدنی تهیه شده با استفاده از نسبت ثابت لاکتوباسیلوساسیدوفیلوس به پروپیونیباکتریوم فرئودنریچییی با افزایش دماي گرمخانهگذاري از 30 به °C 35 طول مدت انکوباسیون بهطور معنیدار کاهش مییابد ولی بین مدت انکوباسیون در دماي 35 و 40 °C تفاوت معنیداري مشاهده نشد. نتیجه مشاهده شده احتمالا ناشی از رشد سریعتر لاکتوباسیلوساسیدوفیلوس و در نتیجه کاهش سریعتر pH در دماي 35 و 40 °C نسبت به دماي 30 °C است بهطوريکه نتایج سایر مطالعات انجام شده نشان میدهد بهینه دماي رشد لاکتوباسیلوساسیدوفیلوس 35-40 °C است . - 4 - در روند تغییرات pH، Eh و اسیدیته طی تخمیر نیز مشخص است که در نمونه هاي تهیه شده در دماي 30 °C - به استثناي تیمار تهیه شده با استفاده از نسبت تلقیح 1 به - 2 سه مرحله مشخص کمون، لگاریتمی رشد و سکون رشد باکتریایی نمایان است ولی با افزایش دماي گرمخانهگذاري از 30°C به 40°C تنها دو مرحله لگاریتمی رشد و سکون در کلیه نمودارها قابل تشخیص است که تایید کننده رشد سریعتر لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس در دماي 35 و 40 °C نسبت به دماي 30 °C است.
