بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش هدف بررسی تاثیر کپسوله کردن به روش اکستروژن بر زنده مانی بیفیدوباکتریوم لاکتیس - LAFTI-B94 - در طول نگهداری ماست می باشد. تیمارها عبارت اند از C - کنترل - و BL، BLC به ترتیب ماست حاوی بیفیدوباکتریوم لاکتیس به صورت آزاد و کپسوله شده. نتایج تجزیه اماری داده ها نشان داد که تعداد بیفیدوباکتریوم لاکتیس به صورت آزاد در طول نگهداری ثابت ماند اما فرم کپسوله آن افزایش نشان داد . - P <0/05 - تعداد کلنیهای استرپتوکوکوس ترموفیلوس در تیمارهای مختلف اختلاف معنیداری با یکدیگر نداشتند. در تمام نمونهها تعداد استرپتوکوکوس ترموفیلوس بیشتر از لاکتوباسیلوس بولگاریکوس بود. مقدار pH و اسیدیته نمونههای حاوی پروبیوتیک کپسوله شده - BLC - و نمونه کنترل - C - با یکدیگر اختلاف معنیداری نداشتند. تیمار حاوی پروبیوتیکها آزاد - BL - بیشترین مقدار pH و کمترین درصد اسیدیته را داشت. لذا کپسوله کردن منجر به افزایش قابلیت زیستی بیفیدوباکتریوم لاکتیس در مقایسه با فرم آزاد آن گردید.
واژههای کلیدی: اکستروژن، بیفیدوباکتریوم لاکتیس، کپسوله کردن، ماست
مقدمه
در سالهای اخیر کپسوله کردن به عنوان ابزار مفید برای تثبیت سلولهای پروبیوتیک در غذاهای عملگرا اهمیت یافته است. کپسوله کردن یک فرایند فیزیکی یا مکانیکی جهت به دام انداختن ماده در یک حامل به منظور تولید ذرات با قطر کمتر از نانو متر یا میلی متر می باشد. از آن جایی که ماست محیط مناسبی برای حفظ پروبیوتیک ها محسوب نمی شود بنابراین کپسوله کردن پروبیوتیک ها باعث حفظ آن ها در محیط اسیدی ماست می گردد. تحقیقات نشان داده است که زندهمانی بیفیدیوم باکتریوم و لاکتوباسیلوس کازیی کپسوله شده با آلژینات و پوشش داده شده با کیتوزان در ماست UHT بطور معنی داری بیشتر از سلول های آزاد بود . - Kailasapathy, 2006 - همچنین کپسوله کردن باکتریهای پروبیوتیک قابلیت زیستی آنها را در محصولات اسیدی از جمله ماست افزایش میدهد . - Godward & Kailasapathy, 2003 - در تحقیقی دیگر با استفاده از مخلوط آلژینات، پکتین و پروتئین آب پنیر بیفیدوباکتریوم بیفیدوم را کپسوله کردند و قابلیت زیستی بیفیدوباکتریوم بیفیدوم آزاد و کپسوله شده را در محلول اسیدی معده و نمک صفراوی بررسی کردند.
نتایج آنها نشان داد که پس از یک ساعت قرار گرفتن در محلول اسیدی معده با 2/5= pH سلولهای آزاد 4/75 سیکل لگاریتمی و کپسوله شدهها کمتر از یک سیکل لگاریتمی کاهش یافت - . - Guerin et al., 2003 به طور کلی کپسوله کردن پروبیوتیکها در فرآورده-های غذایی دارای مزایایی میباشد که از جملهی آنها میتوان به افزایش قابلیت ماندگاری پروبیوتیکها تا زمان مصرف که این امر طولانیتر شدن طول عمر و ماندگاری محصولات پروبیوتیک را سبب می شود،بهبود و تثبیت خواص حسی فرآوردهها،دستیابی به شیوههای جدید تولید فرآوردههایی غذایی اشاره کرد - وینکر و همکاران،. - 2010 لذا هدف از این تحقیق بررسی زندهمانی بیفیدوباکتریوم لاکتیس - LAFTI-B94 - کپسوله شده در ماست در طول نگهداری می باشد. مواد شیر، تهیه شده از دامداریهای ارومیه 88/81 - درصد رطوبت، 3/6 درصد چربی، 3 درصد پروتئین، 0/64 درصد خاکستر، 0/14 درصد اسیدیته برحسب اسید لاکتیک و - pH=6/62، استارتر تجاری ماستYC-X11 - کشت مخلوط استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس دلبروکی زیر گونه بولگاریکوس - از شرکت کریستن هانسن دانمارک، بیفیدوباکتریوم لاکتیس - LAFTI-B94 - از شرکت DSM استرالیا، محیط کشت MRSو RCA از شرکت لیوفیلکوم ساخت کشور ایتالیا بود.
کپسوله کردن
کپسوله کردن به روش اکستروژن انجام شد. مقدار 0/05 گرم از پودر لیوفیلیزه بیفیدوباکتریوم لاکتیس برای هر کیلوگرم از ماست - در حدود 8 سیکل لگاریتمی، محاسبه شده بر اساس دستورالعمل شرکت سازنده - در 5 میلی لیتر آب پپتون 0/1 درصد - وزنی / حجمی - استریل حل شد و با 20 میلی لیتر محلول آلژینات سدیم 2 درصد - وزنی/حجمی - استریل - در دمای 121 درجه سانتی گراد به مدت 15 دقیقه - مخلوط شد. سوسپانسیون سلولی حاصل توسط سرنگ استریل با قطر 0/2 میلی متر به ظرف حاوی محلول 0/05 مولار کلرید کلسیم استریل تزریق شد. کپسولها به مدت 30 دقیقه برای سفت شدن در محلول فوق نگهداشته شدند. پس از آبکشی، تا زمان مصرف در آب پپتون 0/1 درصد استریل در دمای 5 1 درجه سانتی گراد نگهداری شدند - زمردی و همکاران،. - Krasaekoopt et al ., 2003;2011
تهیه ماست پروبیوتیک شیر تا دمای 50 درجه سانتی گراد گرم و با افزودن 2 درصد شیر خشک، ماده خشک آن تنظیم گردید. سپس شیر در دمای 85 درجه سانتی گراد، به مدت 15 دقیقه در حال هم زدن آرام، در حمام آب گرم پاستوریزه گردید. پس از خنک شدن تا دمای 43 درجه سانتی گراد، استارتر تجاری ماست - بر اساس دستورالعمل شرکت سازنده آن، حدود 0/05 گرم به هر کیلوگرم از شیر - و باکتری پروبیوتیک به صورت آزاد و کپسوله شده - در حدود 8 سیکل لگاریتمی، محاسبه شده بر اساس دستورالعمل شرکت سازنده - به هر تیمار اضافه گردید. تیمارها در 3 تکرار به شرح زیر تهیه شدند: -1تیمار کنترل - C - ، بدون پروبیوتیک، -2تیمار حاوی بیفیدوباکتریوم لاکتیس به صورت آزاد -3 - BL - تیمار حاوی بیفیدوباکتریوم لاکتیس به صورت کپسوله شده . - BLC - نمونههای ماست به مدت 28روز در دمای 5 1 درجه سانتیگراد نگهداری شدند. در طول نگهداری در فواصل زمان 21 , 14, 7 ,1 و 28 روز مورد آزمایش قرار گرفتند.
روشهای آزمایش
شمارش پروبیوتیکها و استارترهای ماست
جهت متلاشی شدن کپسولها و آزاد شدن محتویات آن، رقت اول از نمونهها در محلول 2 درصد تری سدیم سیترات استریل تهیه شد . جهت تهیه آن، مقدار 10 گرم نمونه همگن شده ماست در کیسههای زیپ دار استریل حاوی90 میلی لیتر تری سدیم سیترات 2 درصد استریل توزین شد و مدت 5 دقیقه توسط استومیچر با دور260 در دقیقه همگن گردید تا کپسولها کاملا باز شوند. سری بعدی رقتها با افزایش یک میلی لیتر از هر رقت به 9 میلی لیتر آب پپتون 0/1 درصد استریل تهیه گردید. بیفیدوباکتریوم لاکتیس در محیط RCA، لاکتوباسیلوس بولگاریکوس در محیط MRS آگار که pH آن با استفاده از اسید کلریدریک یک نرمال به 5/2 تنظیم شده بود و استرپتوکوکوس ترموفیلوس در محیط M17 آگار به روش پورپلیت کشت داده شدند Krasaekoopt et al., 2004 - ؛. - Ravula & Shah, 1998 بیفیدوباکتریوم لاکتیس و لاکتوباسیلوس بولگاریکوس در شرایط بیهوازی توسط گاز پک و استرپتوکوکوس ترموفیلوس تحت شرایط هوازی، به مدت 72 ساعت در دمای 37 درجه سانتیگراد گرمخانهگذاری شدند 2009 -
اندازه گیری اسیدیته و pH
pH نمونهها با استفاده از دستگاه pH متر - متروم ساخت سویس - و اسیدیته بر حسب اسید لاکتیک به روش تیتراسیون با سود 0/1 نرمال در مجاورت معرف فنل فتالئین اندازهگیری شد - موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی،. - 1371
روش طرح آماری
نتایج با استفاده از نرم افزار Minitab تجزیه و تحلیل شد. میانگینها با آزمون LSD توسط نرم افزار MSTAT-C در سطح احتمال 5 درصد مقایسه گردید.
نتایج وبحث
تغییرات تعداد پروبیوتیکهای بیفیدوباکتریوم لاکتیس، به دو صورت آزاد - نمونهی - BL و کپسوله شده - نمونهی - BLC و تأثیر نوع باکتری پروبیوتیک، بر تعداد میکروارگانیسمهای لاکتوباسیلوس بولگاریکوس و استرپتوکوکوس ترموفیلوس در ماست در طول 28 روز نگهداری در دمای 5 1 درجه سانتی-گراد به ترتیب در نمودارهای 1 و 2 نشان داده شده است. با توجه به نمودار 1، یک روز بعد از تولید، تعداد باکتریهای بیفیدوباکتریوم لاکتیس در تیمارهای BL و BLC به ترتیب عبارت 8/58 و 8/38 سیکل لگاریتمی بود که در انتهای زمان نگهداری تعداد آنها به 8/45 و 9/35 سیکل لگاریتمی رسید. لذا تعداد بیفیدوباکتریوم لاکتیس به صورت آزاد در طول نگهداری تقریبا ثابت ماند اما در فرم کپسوله شده حدود 1 سیکل لگاریتمی افزایش نشان داد.
بیشتر مطالعات حاکی از پایین بودن زنده مانی پروبیوتیک ها در ماست میباشد . - Dave & Shah, 1997 - این محققین بالا بودن میزان اسیدیته و پایین بودن نسبی pH ماست را علت اصلی کاهش تعداد باکتریهای پروبیوتیک در طول نگهداری میدانند . - Ghodussi & Robinson, 1996 - اما بر اساس نتایج این بررسی تعداد بیفیدوباکتریوم لاکتیس به فرم آزاد در طول نگهداری ثابت ماند که با نتایج این تحقیقات مطابقت ندارد. علت این اختلاف شاید مربوط به سویه پروبیوتیکهای مورد استفاده باشد. ادعا کرده اند که اختلاف اساسی در ماندگاری انواع باکتریهای پروبیوتیک به نوع و گونه آنها بستگی دارد - . - Philiphs et al., 2006 آنها اظهار داشتند هنگامی که پروبیوتیکها به همراه استارترهای ماست بهکار برده میشوند، میزان بالای فاکتورهای رشد از جمله پپتیدها و آمینواسیدهای حاصل از پروتئولیز موجب ثابت و پایدار باقی ماندن رشد پروبیوتیک ها شده است که نتایج این بررسی را تایید می کند - . - Donker et al., 2006
همچنین بر اساس نتایج این تحقیق کپسوله کردن موجب افزایش زندهمانی یک سیکل لگاریتمی بیفیدوباکتریوم لاکتیس شد. زیرا کپسوله کردن و پوشش دادن پروبیوتیکها با ترکیباتهیدروکلوئیدی، آنها را از شرایط نامساعد از جمله افزایش مقدار اسید لاکتیک، کاهش pH و دمای پایین نگهداری محافظت میکنند لذا در مقایسه با پروبیوتیکهای آزاد زندهمانی آنها افزایش مییابد - Anal & Singh, 2007 ؛. - Krasaekoopt et al., 2003 گزارش شده است که کپسوله کردن باکتری های پروبیوتیک در ماست، زندهمانی آنها را بهبود میبخشد - . - Godward & Kailasapathy, 2003 هم
