بخشی از مقاله
چکیده
پروبیوتیک ها میکروارگانیسم های زنده و مفیدی هستند که اثرات مفیدی بر سلامت انسان دارند که مسئله اصلی در مورد آنها قابلیت زنده ماندن پایین این میکروارگانیسم ها در محصولات غذایی و دستگاه گوارش است. تهیه پروبیوتیک ها با دیواره فیزیکی راهی مناسب برای محافظت میکروارگانیسم ها ورسیدن آنها به معده می باشد. میکروانکپسولاسیون یک روش مناسب و ویژه در این زمینه می باشد. در این روش، تهیه ماتریس های غذایی باید در حالات ملایم، دمای پایین ، وجود اکسیژن کم و PH متعادل صورت گیرد.
محققان باید قبل از گنجاندن ذرات در ماتریس های غذایی بهترین حالت نگهداری را بررسی کنند. بحث پروبیوتیک ها در ماتریس های غذایی یکی از چالش های مهم تحقیق در تکنولوژی غذایی است در کل پروبیوتیک ها مقاومت کمی در حالات محیطی مختلف مانند اکسیژن، نور و دما دارندپس محافظت و ایزولاسیون میکروارگانیسم ها از ماتریکس غذایی و عوامل طبیعی یاد شده برای توسعه غذای پروبیوتیک الزامی است.
انتخاب سیستم غذایی مناسب برای رسیدن پروبیوتیک یک فاکتور حیاتی است که باید در توسعه مواد غذایی پروبیوتیک عملیاتی در نظر گرفته شود. میکروانکپسولاسیون روش مناسبی است که می تواند بقای پروبیوتیک ها را در برخی ماتریس های غذایی بهبود بخشد. به همین جهت در سالهای اخیر پژوهشهای فراوانی در مورد انکپسولاسیون پروبیوتیکها صورت گرفته است و محصولاتی نیز به بازار عرضه شده است.. این مقاله به بررسی روشهای مختلف انکپسولاسیون پروبیوتیکها در محصولات غذایی مختلف پرداخته است.
مقدمه:
پروبیوتیک ها توسط سازمان سلامت جهانی - - WHO به عنوان ارگانیسم های زنده که در مقادیر کافی به کار میرند و اثرات مفیدی بر روی سلامت میزبان دارد، توصیف شده اند، در برخی مطالعات نشان داده شده است که پروبیوتیک ها در درمان چندین بیماری گوارشی اثر مفیدی داشته اند . اکثر میکروارگانیسمها ی پروبیوتیک به کار رفته گونه لاکتو باسیلوس و بیفیدو باکتریوم هستند هر چند سایر گونه ها مثل اشرشیا کلی و باسیلوس سرئوس و برخی مخمرها مانند ساکارومایسس سرویسیه نیز برای رسیدن به اهداف مشابه به کار رفته اند. برخی از گونه ها در تبدیل غذاها به مواد غذایی عملگرا که اثر سلامتی بخش بر روی میزبان دارند توصیف شده اند. برای ایجاد این این اثرات سلامتی بخش، پروبیوتیک ها باید قادر به بقا و تکثیر در بدن میزبان باشند. در این رابطه پروبیوتیک ها باید به طور متابولیکی در محصول پایدار و فعال باشند و در عبور از معده و رسیدن به روده در مقادیر بالایی زنده بمانند.
با این حال چندین فاکتور در قابلیت زنده مانی پروبیوتیک ها نقش دارند از جمله این عوامل : PH، پراکسید هیدروژن، اکسیژن، دمای نگهداری و ... راههای مختلفی وجود دارد که می تواند مقاومت این میکروارگانیسم های حساس را نسبت به عوامل یاد شده، بالا ببرد از جمله انتخاب گونه های مقاوم به صفرا و اسید، کاربرد ظروف نفوذ ناپذیر به اکسیژن ، تخمیر دو مرحله ای ، مشارکت ریز مغذی ها مثل پپتید ها و آمینو اسید ها و میکروانکپسولاسیون. که انتخاب آخر یکی از روشهای کارا و ویژه می باشد ریز پوشانی به عنوان پروسه ای که سلول ها در میان یک غشا برای کاهش آسیب سلول یا کاهش آسیب سلول انکپسوله شده، توصیف گردیده است. برخی از اثرات مفید این روش عبارتند از:محافظت از باکتریوفاژها و فاکتورهای محدود کننده افزایش بقا در طول فریز کردن، انحماد و نگهداری و ... می باشد. هدف این مقاله بررسی تکنیک های ریزپوشانی پروبیوتیک ها و اجزای به کار رفته در آن می باشد به علاوه تاثیر باکتری های انکپسوله شده را در غذا و برخی بیماری ها آنالیز کرده است.
تکنیک های میکروانکپسولاسیون باکتری های پروبیوتیک:
در حال حاضر تکنولوژی های متفاوتی درباره انکپسوله کردن وجود دارد قبل از انتخاب یکی از این روشها ابتدا صنعت باید به بررسی سلیقه و علایق مشتری بپردازد و برخی موارد مد نظر واقع شود برخی از نکات به شرح ذیل است: چه حالاتی بر بقای پروبیوتیک ها تاثیر مثبت دارد، چه فرایندی برای تولید غذا صورت گرفته است، شرایط نگهداری ماده غذایی انکپسوله شده قبل از استفاده مشتری، به چه صورت است، اهداف و مکانیسم های آزاد سازی چه هستند و در نهایت محدودیت های هزینه به چه صورت است؟؟
انکپسوله کردن میکروارگانیسم های پروبیوتیک و تهیه ماتریس های غذایی باید در حالات ملایم، دمای پایین ، وجود اکسیژن کم و PH متعادل صورت گیرد.در این مطالعه اکثر بررسی ها در دمای 4 درجه و در دمای اتاق صورت گرفت اندازه ذرات باید برای حفاظت پروبیوتیک کافی باشد اما باعث شنی شدن بافت نشوند. ذرات گرد شنی از حدود 80میکرو متر نباید بیشتر باشند مقدار ذرات بستگی به ذره پروبیوتیک مورد نظر دارد، در اکثر مواقع ذرات محتوایشان را به دلیل تغییراتPH ، فعالیت های آنزیمی و واکنشگرهای بازدارنده آزاد می سازند.
روش: Extrusion رایج ترین روش در بین بقیه روشهاست چرا که آسان، کم هزینه و نوع فرمولاسیون آن بیشترین بقا پروبیوتیک ها را دارا می باشد این روش شامل تهیه یک محلول هیدروکلویید شده با افزودن میکروارگانیسم ها و بیرون راندن سوسپانسیون سلول از میان سوزن سرنگ می باشد. اگر تشکیل ریز قطره به روش کنترل شده اتفاق بیافتد این روش به نام کپسوله شدن شناخته می گردد، این روش نیازمند حلال آلی نیست و برای کنترل ریز ذرات با اختلاف پتانسیل به کار رفته آسان می باشد تولید جرم ذرات می تواندبا سیستم چند افشانک یا با کاربرد دیسک چرخان انجام شود. پروسه دیگر روزن رانی سانتریفیوژی است که شامل فرایند هم محور است این مورد یک نازل با روزنه های هم مرکز می باشد و بر محیط یک سیلندر چرخان به کار می رود ماده هسته از میان روزنه خارجی پمپ شده و زمانیکه سیستم می چرخد قطرات ریز را که به شکل کپسول هایی هستند را به بیرون می راند.
ماده پایه:
آلژینات یک هترو پلی ساکارید استخراج شده از انواع جلبک ها با دو وا حد ساختاری حاوی D مانوریک - - M و L گلوکورونیک اسید - G - میباشد بسته به منبع ، ترکیب و توالی در D مانورونیک اسید و Lگلوکورونیک اسید بسیار وسیع است در روش مشابهی خواص عملیاتی آلژینات به عنوان ماده پایه به طور قوی با ترکیب و ... ربط دارد. توالی واحدهای M و G یک لبه مخالف دارد تا وقتی که واحدهای M به یک پیوند امتداد یافته تمایل داشته باشند.
در این بخش 2 واحد G کناره به کناره ردیف می شوند در تشکیل یک حفره با مقیاس ویژه که قادر به اتصال انتخابگر کاتیون های 2 ظرفیتی می گردد حاصل می شود. تشکیل ذرات سوسپانسیون یک سلول با محلول آلژینات سدیم مخلوط شده است. و مخلوط به درون یک محلول کاتیون های چند ظرفیتی می چکد - معمولاً ca2+ به جرم . - cacl2 قطرات ریزژن کروی فوراً به دام افتاده و سلول ها را در سه بعد ساختاری تشکیل می دهند.
این امر به خاطر این است که یک پلی مر اتصال عرضی در میان تبادل یون های سدیم اتفاق می افتد و تشکیل گلورونیک اسید با کاتیون های 2 ظرفیتی ca2+ - ، sr2+ و - Ba2+ می دهد. این امرباعث اتصال زنجیر-زنجیرمی شود که مدل egg-box نامیده می شود. موفقیت این روش به این علت است که محیط آرام برای ماده به دام افتاده وجود دارد و قابلیت کار همزمان زیستی می باشد. اندازه و لبه کروی ذرات عمدتاً بستگی به ویسکوزیته محلول آلژینات سدیم و فاصله میان حمام کلسیم و سرنگ دارد. این روش غلظت بالا ویسکوزیته ژل را افزایش داده اما باعث کاهش اندازه ذرات می گردد. قطر روزنه بیرون ران آلژینات نیز بر سایز ذره اثر می گذارد، ذره کوچک از آلژینات های گلورونیک کم حاصل می گردد.
پکتین
پکتین یک هتروپلی ساکارید است که اصولا از میوه جات استخراج می گردد. پکتین به عنوان واکنشگر ژله کننده در ماده غذایی استفاده می گردد. در پزشکی به عنوان منبعی از فیبر رژیمی می باشد.
