منابع پایان نامه ارشد با موضوع پروبیوتیک، باکتری، بستنی، لاکتوباسیلوس
دی 8, 1397 Comments..0
دانلود پایان نامه

مقدار میکروارگانیزم پروبیوتیک
همانطور که قبلاً اشاره شد، پروبیوتیک هایی که به منظورایجاد اثرات مفید بر سلامت میزبان در ترکیب محصولات غذایی مورد استفاده قرار می گیرند، اغلب شامل برخی از گونه های لاکتوباسیلوس و بیفیدوباکتریوم می باشند که به انواع آن ها در بخش 2-3، اشاره شد. نکته قابل توجه این است که قابلیت زنده مانی این باکتری ها بین نژادها و گونه های مختلف متغیر است که این مطلب در انتخاب یک گونه پروبیوتیک برای یک فراورده غذایی خاص باید مد نظر قرار گیرد.

2-3-8-2- اثر اجزاء مورد استفاده در ترکیب محصول
شیر دارای عناصر مغذی مهمی برای رشد بیفیدوباکتریوم هاست، اما به دلیل دارا بودن اکسیژن که برای این میکروارگانیزم ها سمی است، محیط ایده آلی نمی باشد. همچنین شیر حاوی تمام عناصر ضروری برای رشد بیفیدوباکتریوم هاست اما این ترکیبات همیشه در شکل و غلظت مطلوبی در دسترس نمی باشند.
در واقع اسیدهای آمینه مختلف که برای رشد بیفیدوباکتریوم ها ضروری بوده، یا باعث تقویت رشد آن می شود نظیر آرژنین، اسید گلوتامیک، ایزولوسین، لوسین، تریپتوفان، تیروزین، سیستئین و والین عموماً در مقادیر ناکافی یا به شکل زنجیره های پپتیدی خیلی کوتاه موجود می باشند. در نتیجه در دسترس بودن نیتروژن رشد باکتری ها را محدود می کند مگر اینکه عوامل تحریک کننده رشد در شیر موجود باشند. در‌نتیجه افزودن این مواد می توان تولید اسید لاکتیک در شیر را توسط این میکروارگانیزم ها افزایش داد (مارگارینوز و همکاران، 2007). مشخص شده است که سطوح بالای ماده جامد در بستنی شامل چربی و مواد جامد بدون چربی باعث حفاظت باکتری های پروبیوتیک و تقویت رشد آن ها می شود (همایونی و مکاران، 2008؛ کایلاساپاتی، 2002).
در پژوهشی دیگر مشاهده شده که نسبت های مختلف شکر و چربی در فرمولاسیون بستنی اثر مشخصی بر بقای باکتری لاکتوباسیلوس جانسونی در طی ذخیره سازی نداشته و تعداد این باکتری تا پایان دوره ماندگاری در حد قابل قبولی باقی می ماند) آلامپرس و همکاران، 2002).
انتخاب طعم دهنده مناسب می تواند رشد و بقای میکروارگانیزم های پروبیوتیک را در بستنی افزایش دهد در این خصوص آب یا پوره میوه ها می توانند با تأثیر بر اسیدیته محصول نقش مهمی در کاهش زنده‌مانی پروبیوتیک ها داشته باشند (کروز و همکاران، 2009).
2-3-8-3- اثر اکسیژن
اورران98 به عنوان درصد افزایش حجم بستنی نسبت به مخلوط مایعی که برای تهیه آن استفاده می‌شود تعریف شده و به مقدار هوایی که در طی فرایند تولید وارد محصول می گردد مربوط می شود. این ویژگی ساختار محصول نهایی را تعیین می کند از آن جهت که حضور هوا یک بافت سبک قابل پذیرش را برای بستنی ایجاد کرده و خصوصیات فیزیکی نظیر ذوب و سختی محصول نهایی را تحت تأثیر قرار می دهد. تحمل اکسیژن نیز در باکتری های پروبیوتیک وابسته به نژاد آنهاست به طوری که بیفیدوباکتریوم ها حساس‌تر از لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس می باشند. حضور اکسیژن در مراحل تولید و نگهداری فراورده‌های لبنی اثر ویژه ای بر باکتری های پروبیوتیک دارد. بسیاری از لاکتوباسیلوس ها و بیفیدوباکتریوم ها منشأ روده‌ای داشته و به ترتیب میکروآئروفیل و بی هوازی می باشند و بنابراین قادر به سنتزATP در مسیرهای تنفسی نبوده که این ویژگی بستگی زیادی به روش تخمیری در متابولیسم آنها دارد. سیستم گیرنده اکسیژن در این میکروارگانیزم ها کاهش یافته یا کاملاً از بین رفته که باعث احیاء ناقص اکسیژن به پراکسید هیدروژن می‌شود. در نتیجه متابولیت های سمی اکسیژن نظیر O2-،OH – و H2o2 تجمع یافته و در نهایت منجر به مرگ میکروارگانیزم می گردد (کروز و همکاران، 2009). بنابراین انتخاب نژادهای مقاوم به اکسیژن برای موفقیت در حفظ بقای پروبیوتیک در بستنی ضروری است به این دلیل که عملیات هوادهی به منظور افزایش حجم در عملیات صنعتی قابل حذف کردن نیست. در پژوهشی مشاهده شده که اختلاف در افزایش حجم بستنی پروبیوتیک به ظرفیت تولید اسید توسط پروبیوتیک ها که طبیعت پروتئین ها را تحت تأثیر قرار داده مربوط می شود و منجر به دناتوره شدن آن ها می شود و همچنین نقطه انجماد فراورده را تحت تأثیر قرار می دهد (سالم و همکاران، 2005)

2-3-8-4- اثر انجماد و نگهداری به حالت منجمد
آسیب وارده به میکروارگانیزم ها در اثر فرایند انجماد و نگهداری به صورت منجمد اغلب به دلیل رشد کریستال های یخ در فضای بین سلول ها می باشد. این کریستال ها می توانند غشاء سیتوپلاسم را شکسته و باعث مرگ آن ها شوند، میکروارگانیزم هایی که بهتر قادر به تحمل شرایط انجماد هستند می‌توانند سریع تر آب خود را از دست بدهند. این سلول ها قادر به کاهش کریستال های یخ درون سلولی می باشند. به علاوه چربی شیر و حباب های هوا به عنوان عایق عمل می کنند زیرا باعث کاهش انتقال حرارت از درون کف منجمد می شوند. هر دو این عوامل رشد کریستال های یخ و در نتیجه آسیب وارده به سلول های میکروبی را کاهش می دهند (مارگارینوز و همکاران،2007). با وجود اثر انجماد در کاهش میکروارگانیزم های پروبیوتیک مشخص شده که احتمال زنده ماندن آن ها در فراورده های منجمد در طی ماندگاری آن ها بیشتر است، به این دلیل که این فراورده ها در دمای پایین تری نگهداری شده و ناهنجاری های دمایی کمتری تحمل می‌کنند ( مارگارینوز و همکاران، 2007؛ دیویدسون و همکاران، 2000؛ هنان و همکاران، 2004).
طبق گزارش نوسیا و همکاران (2011) فرایند انجماد منجر به کاهش قابل ملاحظه ای در
تعداد زنده باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس(LMGP-21381) در بستنی شده در صورتی که نگهداری این محصول به مدت 45 هفته در دو دمای C°15- و°C 25- اثر مشخصی بر از بین رفتن باکتری ها نداشت. امتیاز، آروما، مزه و بافت محصول در حد بالایی بود که این نشان می دهد استفاده از لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس چه در حالت فعال و چه در حالت لیوفیلیزه به بستنی روش خوبی برای انتقال این باکتری به مصرف کننده می باشد (نوسیا و همکاران، 2011).
در طی نگهداری، مرگ میکروارگانیزم ها می‌تواند به علت آب کاملا منجمد نشده و محلول غلیظ باقیمانده اتفاق افتد. ترکیب و غلظت این محصول می تواند در مدت نگهداری تغییر کرده و اندازه کریستال های یخ خصوصاً به دلیل نوسانات دمایی افزایش یابد. دماهای پایین تر نظیرC°20- می تواند منجر به کاهش سرعت مرگ میکروارگانیزم ها شود. عکس آن زمانی اتفاق می افتد که دما تا نزدیک نقطه ذوب افزایش یابد. سرعت مرگ میکروارگانیزم ها یی که در طی انجماد زنده مانده اند در ابتدای دوره نگهداری بالاتر بوده و به تدریج کاهش می یابد تا به تعداد ثابتی برسند. سلول های آسیب دیده از فرایند انجماد در مدت نگهداری به تدریج از بین می روند به علاوه سلول هایی که از انجماد جان سالم به در برده اند بعداً تحت تأثیر اسمز قرارمی‌ گیرند که می تواند منجر به‌ مرگ آن ها در طول فرایند خروج از انجماد بستنی شود مارگارینوز و همکاران، 2007).

مطلب مشابه :  جوانه‌زنی، اسید، شوری، سالیسیلیک

2-3-8-5- اثرpH
مشخص شده است که باکتری های پروبیوتیک در شرایط اسیدی چندان مقاوم نیستند. رشد لاکتوباسیلوس‌اسیدوفیلوس در 4= pHو رشد گونه های بیفیدوباکتریوم در 5=pH متوقف می شود (همایونی راد، 1387). pH بستنی تخمیری حدود 6-5/5 گزارش شده (حسین و همکاران، 2006) در صورتی که دسرهای لبنی منجمدی که از ماست تهیه می شوند به علت pH پایین (5/4 یا پایین تر) دسترسی زیستی به باکتری های زنده لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و گونه های بیفیدوباکتریوم را کاهش می دهند در حالی که در بستنی (6/6-5/6) برای زنده مانی پروبیوتیک ها ایده آل است (همایونی راد، 1387).

2-3-8-6- اثر ترکیبات تقویت کننده رشد
امروزه ثابت شده که حضور برخی ترکیبات خاص منجر به تحریک رشد و فعالیت پروبیوتیک ها در دستگاه گوارش و خصوصا در روده می شود. به این جهت در سال های اخیر بررسی هایی در زمینه استفاده همزمان از این ترکیبات مفید و پروبیوتیک ها در فراورده های غذایی صورت گرفته است. این اجزاء غالباً ترکیب کربوهیدارتی داشته و تحت عنوان پری بیوتیک ها می باشند. گزارش شده که غنی شدن دسرهای لبنی منجمد تخمیرشده با کازئین هیدرولیزه اسیدی و سیستئین باعث افزایش بقای باکتری های لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و بیفیدوباکتریوم ها و همچنین حفظ بیشتر فعالیت بتا گالاکتوزیداز آن ها می گردد (راویولا و شاه، 1998).
جدول 2-1، مشکلات تکنولوژیکی در تولید بستنی و راه حل این مشکلات را نشان می دهد.

جدول ‏2-1- مشکلات تکنولوژیکی در مراحل تولید بستنی پروبیوتیک
مرحله تولید
چالش تکنولوژیکی
راه حل
انتخاب اجزای ترکیب محصول نظیر پوره یا آب میوه
اسیدیته بالای محصول ممکن است اثر منفی بر بقای پروبیوتیک ها داشته و یا منجر به افت کیفیت حسی شود .
استفاده از پوره یا آب میوه ها با اسیدیته پایین تر
تخمیر مخلوط با کشتهای پروبیوتیک
pH های پایین ممکن است باعث کاهش بقای باکتری های پروبیوتیک شود .
کنترل pHدر طول تخمیر، افزایش غلظت مایه کشت، استفاده از نژادهای مقاوم به pH پایین
هم زدن
اثر سمی اکسیژن بر پروبیوتیک های بی هوازی یا میکروآئروفیل
انتخاب نژادهای مقاوم به اکسیژن
نگهداری و ذخیره
کاهش حداقل 1 سیکل لگاریتمی در تعداد پروبیوتیک ها در اثر استرس ناشی از فرایند انجماد
افزایش غلظت مایه کشت، اجتناب از نوسانات دمایی طی نگهداری محصول
ماخذ : ] اقتباس از کروز و همکاران ، 2009 [

2-3-9- عوامل مؤثر بر قابلیت زنده مانی پروبیوتیک ها در دستگاه گوارش
همه تعاریف انجام شده از پروبیوتیک ها بر زنده مانی این باکتری ها تأکید می کند. باکتری های پروبیوتیک نه تنها بایستی در طول مدت زمان ماندگاری غذا زنده بمانند بلکه باید در طول عبور از اسید معده، آنزیم ها و نمک های قلیایی صفرا زنده مانده و به محل فعالیت خود (روده) برسند. به همین دلیل غذاهایی که ادعا می شود دارای اثرات سلامتی بخش هستند باید به هنگام مصرف حداقل حاوی 107 پروبیوتیک زنده در هر گرم وزنشان باشند. گونه های باکتریایی که به عنوان پروبیوتیک انتخاب می شوند بایستی قادر به حفظ حیات خود در مقابل اسید معده (4-1=pH)، نمک های صفراوی، آنزیم های لوله گوارش (نظیر لیزوزیم) متابولیت های سمی (مثل فنول ها که طی هضم غذا تولید می شوند)، باکتریوفاژها، آنتی بادی ها و شرایط بی هوازی روده باشند. پروبیوتیک ها نه تنها بایستی شرایط مذکور را تحمل کنند بلکه در صورت فراهم آمدن شرایط مطلوب باید قادر به تشکیل پرگنه در روده باشند. بنابراین انتخاب واریته های مقاوم پروبیوتیکی حائز اهمیت زیادی است. بسیاری از نژادهای لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و بیفیدوباکتریوم در شرایط نامساعد مذکور از بین می روند (همایونی راد، 1387).

مطلب مشابه :  منبع پایان نامه ارشد دربارهمشارکت سیاسی، آداب و رسوم، رفتار سیاسی، مشارکت اجتماعی

2-3-9-1- اثر اسید معده
یکی از موانع عمده بر سر راه میکروارگانیزم ها برای رسیدن به قسمت های انتهایی دستگاه گوارش، اسید‌معده است که توسط سلول های جدار معده ترشح شده و نقشی عمده در هضم مواد غذایی دارد. محلول حاوی اسید هیدروکلریک که توسط سلول های جدار معده ترشح می شود در ت
ماس با سایر ترشحات معده و مایعات غذایی موجب ایجاد محیطی با pH حدود 25/1 تا 2 در معده می شود. اثرات منفی pH بر فعالیت های میکروبی شامل اثر بر فعالیت ویژه آنزیمی و انتقال ترکیبات مغذی به داخل سلول می‌باشد. نشان داده شده که اسید معده بر تعداد بیفیدوباکتریوم های روده بی تأثیر است ولی موجب افزایش تعداد لاکتوباسیلوس ها در رقابت با خانواده باکتریودس می شود (رضایی مکرم و همکاران، 1389؛ کانو و ماتسوکی، 2009).

2-3-9-2- اثر صفرا
علاوه بر اسید معده، صفرای ترشح شده از کبد نیز عامل مهمی در نامساعد شدن محیط برای انواع میکروارگانیزم ها به شمار می رود. کبد روزانه حدود یک لیتر صفرا در کانال روه ترشح می کند که وظیفه اصلی آن امولسیون کردن و محلول کردن چربی هاست. به دلیل این ویژگی صفرا می تواند فسفولیپیدها و پروتئین های غشاء سیتوپلاسمی را تحت تأثیر قرار داده و موجب پارگی آن شود. بنابراین توانایی باکتری ها در تحمل این عامل نقش مهمی در بقا و تکثیر آن ها در دستگاه گوارش ایفا می کند. عوامل متعددی میزان تخریب سلولی ناشی از فعالیت صفرا را تعیین می کنند که از مهمترین آنها می توان به غلظت صفرا، نوع و ساختار ترکیبات صفرا و ساختار و ترکیبات غشاء اشاره کرد. باکتری های گرم مثبت در مقایسه با انواع گرم‌منفی نسبت به صفرا حساس تر هستند و از آنجا که اغلب گونه های پروبیوتیک از انواع گرم مثبت هستند دارا بودن مقاومت مناسب در برابر صفرا از عوامل تأثیرگذار در انتخاب این باکتری ها به عنوان گونه‌های مناسب خواهد بود. بنا به دلایل گفته شده تا به حال بیشتر کارهای پژوهشی که بر روی پروبیوتیک‌ها انجام شده بر مقاومت آن ها نسبت به صفرا متمرکز بوده است. با این حال مقاومت به صفرا تنها عامل مؤثر در انتخاب پروبیوتیک ها نبوده و وجود تنوع در ترکیبات صفراوی و تنوع محیط های کشت، کار مقایسه را مشکل تر می کند (رضایی مکرم و همکاران، 1389).
مقاومت به اسید و حساسیت به صفرا در مورد دو باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و لاکتوباسیلوس رامنوسوس روی سلول های تازه تهیه شده قبل از تلقیح به بستنی و همچنین در مورد بستنی ذوب شده بعد از 12 هفته ذخیره توسط ابقری و همکاران (2011) اندازه گیری شد. تولید بستنی و به دنبال آن نگهداری در دمای انجماد، باعث کاهش مقاومت به اسید در مورد هر دو باکتری در 5/2=pH شد. هیچ اختلاف مشخصی در مقاومت به صفرا در مورد لاکتوباسیلوس رامنوسوس بین سلول های تازه و سلول های موجود در بستنی بعد از 12 هفته نگهداری وجود نداشت. در صورتی که به نظر می رسد که این ویژگی در مورد لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس بیشتر وابسته به فرایندتولید و ذخیره باشد )ابقری و همکاران، 2011).

2-3-10- روش های افزایش قابلیت زنده مانی پروبیوتیک ها در غذا و در دستگاه گوارش
روش هایی که تا به حال برای افزایش مقاومت پروبیوتیک ها در مقابل شرایط محیطی پیشنهاد شده اند، شامل انتخاب درست نژاد های مقاوم به اسید و صفرا، استفاده از ظروف نفوذ ناپذیر نسبت به اکسیژن، تخمیر دو مرحله ای، سازگاری با استرس ها با به کار بردن مواد ریز مغذی نظیر پپتیدها و اسید های آمینه و میکرو انکپسولاسیون می باشد (کایلاساپاتی، 2002). طبق گزارش هانگ و مارشال (2001) فاکتورهایی که باعث بهبود بقای استرپتوکوکوس ترموفیلوس991068 در بستنی می شوند عبارتند از:
1. جداسازی سلول ها دراواخر فاز لگاریتمی رشد در دمای

دیدگاهتان را بنویسید

فوکا | Postmag سبز فایل.