پایان نامه بررسی میزان بقاء لاکتوباسیلوس پلانتاروم A7 ریزپوشانی شده توسط صمغ فارسی (زدو) در ماست و در شرایط شبیه‌سازی شده گوارشی


پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته صنایع

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

دانشکده صنایع غذایی

 

پایان­نامه جهت اخذ درجه کارشناسی‌ارشد در رشته

علوم و صنایع غذایی

 

 

بررسی میزان بقاء لاکتوباسیلوس پلانتاروم A7 ریزپوشانی شده توسط صمغ فارسی (زدو) در ماست و در شرایط شبیه‌سازی شده گوارشی

 

چکیده

تحقیقات نشان داده است که اکثر مواد‌غذایی پروبیوتیکی حتی زمانی که در دماهای پایین نگهداری می‌شوند تعداد پروبیوتیک‌های آن‌ها کم می‌شود و این امر باعث می­شود تعداد آنها در زمان مصرف کمتر از حد لازم باشند (CFU/g107). روش­های مختلفی برای افزایش مقاومت باکتری­های حساس پروبیوتیک پیشنهاد شده که از آن جمله می‌توان به ریز‌پوشانی اشاره کرد. در تحقیق حاضر، سلول­های سویه­ی بومی لاکتوباسیلوس پلانتاروم A7 که یک پروبیوتیک شناخته شده است، توسط صمغ فارسی و به روش امولسیون دوگانه پوشش داده شد و در بستر ماست اضافه شد. خصوصیات ظاهری این ریزپوشینه­ها توسط میکروسکوپ نوری مورد بررسی قرارداده شد. میزان بقاء این باکتری به دو صورت آزاد و پوشش داده شده با صمغ فارسی در بستر ماست و به صورت جداگانه در مدت 21 روز نگهداری در دمای 4 درجه سانتی­گراد بررسی شد. طی این مدت تغییرات pH واسیدیته نمونه­ها، خواص حسی، ویسکوزیته و سفتی نمونه­­های  ماست حاوی سلول‌های پوشش داده شده و آزاد نیز مورد بررسی قرار گرفت. در انتهای دوره­ی نگهداری مشخص شد که اثر ریزپوشانی بر زنده مانی باکتری­ها معنی­دار بوده است (05/0p<). در نمونه­ی حاوی میکروب ریزپوشانی شده با صمغ فارسی طی 21 روز انبارمانی در یخچال تنها 8/0 سیکل لگاریتمی از تعداد میکروب وارد شده کاهش پیدا کرده بود و تعداد هنوز بیشتر از CFU/g107 بود. در شرایط شبیه­سازی شده گوارش نیز اختلاف معناداری بین سلول ریزپوشینه و آزاد وجود داشت. pH و اسیدیته تمامی نمونه­ها تغییر معنی‌داری در روزهای اولیه داشت. میزان  ویسکوزیته در طول زمان نگهداری کاهش پیدا کرد و در همین مدت زمان، سفتی بافت افزایش پیدا کرد. خواص حسی نمونه ماست حاوی پروبیوتیک ریزپوشانی­شده دارای اختلاف معنی‌داری با نمونه شاهد بود. به طور کلی نتایج این پژوهش، روش امولسیون دوگانه و صمغ فارسی را پوشش دهنده­ مناسبی برای باکتری پروبیوتیک لاکتوباسیلوس پلانتاروم A7 در بستر ماست معرفی کرد و مشخص شد که این روش می­تواند از جمله راهکارهایی برای افزایش بقاء این باکتری در نظر گرفته شود.

 

کلمات کلیدی: لاکتوباسیلوس پلانتاروم A7، پروبیوتیک،‌ ریزپوشانی، امولسیون دوگانه، صمغ فارسی، ماست، محیط شبیه­سازی شده گوارشی

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                صفحه

فصل اول: مقدمه و کلیات

1-1- مقدمه و اهمیت موضوع. 2

1-2- تعریف مسئله. 4

1-3- اهداف… 5

1-4- فرضیات… 5

 

فصل دوم: بررسی منابع

2-1- غذاهای فراسودمند. 8

2-2- فراورده های غذایی فراسودمند حاوی میکروب‌های پروبیوتیک… 8

2-3- ماست پروبیوتیک… 9

2-4- پروبیوتیک‌ها 10

2-4-1- معیار انتخاب میکروارگانیسم به عنوان پروبیوتیک… 11

2-4-2- اثرات سودمند پروبیوتیک‌ها 12

2-5- گونه‌های شناخته شده پروبیوتیک‌ها 14

2-5-1- گونه لاکتوباسیلوس پلانتاروم. 15

2-5-2- لاکتوباسیلوس پلانتاروم A7. 15

2-6- فرایند ریزپوشانی.. 16

2-6-1- ریزپوشانی پروبیوتیک‌ها 19

2-6-2- ساختمان ریزپوشینه. 20

2-6-3- انواع روش‌های ریزپوشانی.. 21

2-6-4- استفاده از روش امولسیون به منظور ریزپوشانی پروبیوتیک‌ها 23

2-6-5- کاربرد امولسیون‌های چند گانه در توسعه مواد غذایی سالم. 25

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                صفحه

 

2-6-6- کاربرد امولسیون دوگانه در ریزپوشانی میکروارگانیسم‌ها 26

2-6-7- سورفاکتانت‌ها 27

2-7- مواد مصرفی برای ریزپوشینه‌دار کردن. 29

2-7-1- صمغ‌های ژلان و زانتان. 29

2-7-2- ژلاتین.. 30

2-7-3- نشاسته. 30

2-7-4- کاراگینان. 30

2-7-5- سلولز استات فتالات… 31

2-7-6- کیتوزان. 31

2-7-8- آلژینات… 31

2-7-9- صمغ فارسی.. 32

2-8- مروری بر تحقیقات انجام شده در زمینه ارزیابی بقاء باکتری‌های پروبیوتیک ریزپوشینه شده  طی نگهداری در ماست   34

2-9- مروری بر تحقیقات انجام شده در زمینه ارزیابی میزان بقاء باکتری‌های پروبیوتیک ریزپوشانی شده نسبت به شرایط شبیه‌سازی شده گوارشی.. 35

2-10- هدف از انجام پژوهش…. 37

 

فصل سوم: مواد و روش‌ها

3-1- معرفی تجهیزات، موادو میکروارگانیسم‌های مورد استفاده 40

3-1-1- تجهیزات مورد استفاده 40

3-1-2- مواد شیمیایی.. 41

3-1-3- میکروارگانیسم مورد استفاده 43

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                صفحه

 

3-2- عملیات میکربی.. 44

3-2-1- فعال سازی و نگهداری باکتری پروبیوتیک… 44

3-2-2- آزمون‌های بیوشیمیایی به منظور شناسایی باکتری لاکتوباسیلوس پلانتاروم A7. 45

3-3- آنالیز شیمیایی شیرخشک بدون چربی  و صمغ فارسی.. 46

3-3-1- اندازه‌گیری خاکستر. 46

3-3-2- اندازه‌گیری رطوبت و ماده خشک… 46

3-3-3- اندازه‌گیری چربی.. 47

3-3-3-1- روش سوسکله. 47

3-3-3-2- روش ژربر. 47

3-3-4- اندازه‌گیری پروتئین و ازت کل.. 47

3-3-5- اندازه‌گیری اسیدیته برحسب اسید لاکتیک… 48

3-5- رسم منحنی رشد. 48

3-6- تهیه سوسپانسیون فعال سلولی جهت ریزپوشانی.. 49

3-7- فرایندهای ریزپوشانی.. 49

3-8- آنالیز رهایش سلول‌ها از ریزپوشینه‌ها 50

3-9- محاسبه‌ی بازده فرایند ریزپوشانی.. 50

3-10- بررسی مورفولوژی ریزپوشینه‌ها توسط میکروسکوپ  نوری.. 51

3-11- تهیه‌ی ماست پروبیوتیک و ارزیابی خصوصیات میکروبیولوژیکی، فیزیکی و حسی نمونه‌های ماست   51

3-11-1- تهیه ماست پروبیوتیک… 51

3-11-2- آزمون‌های انجام شده بر روی ماست… 53

3-11-3- ارزیابی میزان بقا پروبیوتیک‌ها درطول دوره نگهداری ماست… 54

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                صفحه

 

3-12- بررسی میزان بقاء سلول‌های آزاد و ریزپوشینه شده در محیط شبیه‌سازی شده گوارشی.. 54

3-13- آماده‌سازی عصاره‌های شبیه‌سازی شده گوارشی.. 55

3-14- ارزیابی پایداری سلول‌های آزاد و ریزپوشینه شده در شرایط شبیه‌سازی شده گوارشی.. 55

3-15- ارزیابی حسی.. 55

3-16- آنالیز آماری داده‌ها 56

 

فصل چهارم: نتایج و بحث

4-1- آزمون‌های بیوشیمیایی.. 58

4-2- آزمون‌ها و بررسی‌های شیمیایی.. 62

4-2-1- شیرخشک… 62

4-2-2- صمغ فارسی.. 63

4-3- منحنی رشد باکتری لاکتوباسیلوس پلانتارومA7. 64

4-4- فرایندهای ریزپوشانی و پوشش‌دهی.. 65

4-4-1- شکل ریزپوشینه‌های تولید شده 65

4-5- میزان بقاء سلول‌های ریزپوشینه شده لاکتوباسیلوس پلانتاروم A7 در طی دوران نگهداری در دمای 4 درجه سانتی گراد  66

4-6- میزان بقا سلول‌های آزاد و ریزپوشینه شده لاکتوباسیلوس پلانتاروم A7 در ماست در طول نگهداری   67

4-7- نتایج ارزیابی مقاومت سلول‌های آزاد و ریزپوشینه شده لاکتوباسیلوس پلانتاروم A7 در ماست، قبل و بعد از افزودن به ماست در شرایط شبیه‌سازی شده گوارشی.. 70

4-8- ارزیابی آزمون های شیمیایی ماست طی زمان نگهداری.. 74

4-8-1- تغییرات pH.. 74

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                صفحه

 

4-8-2- تغییرات اسیدیته بر حسب اسیدلاکتیک در نمونه‌های ماست… 75

4-9- ارزیابی آزمون‌های فیزیکی و کیفی  ماست طی زمان نگهداری.. 77

4-9-1- تغییرات گرانروی.. 77

4-9-2- تغییرات سفتی و نفوذ ناپذیری بافت ماست… 78

4-10- ارزیابی خصوصیات حسی ماست… 79

 

فصل پنجم: نتیجه‌گیری

5-1- جمع بندی نتایج کلی.. 82

5-2- پیشنهادات… 83

 

منابع. 86

 

 

 

فهرست جدول‌ها

عنوان                                                                                                                 صفحه

 

جدول 2-1- تعاریف مختلف ارائه شده پروبیوتیک در گذر زمان. 13

جدول 2-2- باکتری‌های لاکتیک اسید پروبیوتیک… 15

جدول 2-3- انواع روش‌های ریزپوشانی.. 22

جدول 3-1- اجزای سازندهی محیط کشت MRS  مایع. 42

جدول 3-2- جدول نظرسنجی خصوصیات حسی نمونه‌های ماست… 56

جدول 4-1- نتایج آزمون‌های بیوشیمیایی باکتری لاکتوباسیلوس پلانتاروم  A7. 59

جدول 4-2- نتایج آزمون‌های بیوشیمیایی باکتری لاکتوباسیلوس پلانتاروم. 60

جدول 4-3- مشخصات ظاهری پرگنه و سلول‌ باکتری باکتری لاکتوباسیلوس پلانتاروم A7. 61

جدول 4-4- نتایج آزمون‌های بیوشیمیایی مشخصات ظاهری پرگنه سویه‌های آغازگرها 61

جدول 4-5- نتایج آزمون‌های شیمیایی شیرخشک… 62

جدول 4-6- نتایج آزمون‌های شیمیایی صمغ فارسی.. 63

جدول 4-7- نتایج آزمون های شیمیایی نمونه‌های ماست… 63

جدول 4-8- ریزپوشانی لاکتوباسیلوس پلانتاروم A7  برروی بقای سلول‌ها در زمان نگهداری در دمای 4 درجه در مدت 21 روز  66

جدول 4-9- بقا سلول‌های آزاد و ریزپوشینه شده لاکتوباسیلوس پلانتاروم A7 در ماست طی دوران نگهداری در مدت 21 روز  67

جدول 4-10- بقا تیمارهای مختلف لاکتوباسیلوس پلانتاروم A7 قبل و بعد از قرارگرفتن در شرایط اسیدی (hr24) 71

جدول 4-11- بقا تیمارهای مختلف لاکتوباسیلوس پلانتاروم A7 قبل و بعد از قرارگرفتن در شرایط صفراوی (hr24) 71

جدول 4-12- تغییرات pH نمونه‌های ماست در مدت زمان انبارمانی.. 74

 

 

فهرست جدول‌ها

عنوان                                                                                                                 صفحه

 

جدول 4-13- تغییرات اسیدیته بر حسب اسیدلاکتیک نمونه‌های ماست در مدت زمان انبارمانی.. 76

جدول 4-14- ویسکوزیته ظاهری (سانتیپوز) نمونه‌های ماست در مدت زمان انبارمانی.. 77

جدول 4-15- سفتی (گرم) لخته ماست در مدت زمان انبارمانی.. 78

جدول 4-16- مقایسه میانگین خواص ارگانولپتیک نمونه‌های ماست… 79

 

فهرست شکل‌ها

عنوان                                                                                                                 صفحه

 

شکل 2-1- جزیئات ساختاری ریزپوشینه­ها 21

شکل 2-2- تصویر شماتیک از ساختار امولسیون دوگانه. 23

شکل 2-3- ساختمان آلژینات… 32

شکل 3-1- فرایند تولید ماست… 52

شکل 4-1- منحنی رشد لاکتوباسیلوس پلانتاروم A7 در محیط کشت MRS. 64

شکل 4-2- تصویر حاصل از میکروسکوپ نوری (400×) ریزپوشینه­های تولیدی توسط امولسیون دوگانه  65

 

 

1-1- مقدمه و اهمیت موضوع

نقش ترکیبات فعال رژیم غذایی در تغذیه انسان، یکی از مهم­ترین مسائل مورد توجه و تحقیق در زمینه علم تغذیه است. یافته­های پژوهشی در مورد این موضوع، پیامدهای گسترده­ای برای مصرف‌کنندگان، مسئولان بهداشتی، متخصصان تغذیه و هم­چنین تولیدکنندگان، فرآیندکنندگان و توزیع­کنندگان موادغذایی داشته است. شواهد علمی جدید در مورد فواید و خطرات مرتبط با جنبه­های منحصر به فرد ترکیبات رژیم­غذایی، به طور مداوم در حال ظهور و  پیشرفت می­باشند. اثرات بالقوه مواد مغذی و اجزای دیگر در رژیم­غذایی، منجر به تحقق ایده تولید مواد غذایی با ویژگی­های خاصی شده است که فراتر از برآوردن نیازهای اساسی تغذیه­ای، بر عملکرد بدن نیز مؤثر باشند. این عامل توجیه­کننده­ی علاقه­ی زیاد مردم به غذاهای فراسودمند[1] است (بورگاین و همکاران، 2006).

موادغذایی که به طور رضایت­بخشی باعث بهبود وضعیت سلامت و یا کاهش خطر ابتلا به بیماری­ها، می­شوند را غذاهای فراسودمند می نامند. این محصولات در حال حاضر، بازار رو به رشدی داشته و یکی از زمینه­های اصلی فعالیت در تولید محصولات جدید است. از آن­جایی که مصرف‌کنندگان بیش از پیش به دنبال غذاهای سالم با ارزش­ بالاتری هستند، محصولات موفق­تر آنهایی هستند که می­توانند ادعا کنند دارای  فواید سلامتی­بخش بیشتری هستند. از آنجا که اثرات مفید مواد غذایی تابعی از ترکیبات فعال در رژیم غذایی (اجزای فراسودمندا) می­باشد، طراحی و توسعه این غذاها نیاز به روش­هایی برای تعریف و بهینه­سازی حضور آنها دارد،  چه با افزایش سهم ترکیبات اولیه با اثرات مفید و چه با محدود کردن ترکیباتی که دارای پیامدهای منفی برای سلامتی هستند.

از گذشته غذا نه تنها به عنوان عامل تامین­کننده انرِژی بدن انسان بوده است بلکه به عنوان عاملی برای افزایش سلامت مصرف­کننده نیز، مورد استفاده قرار می­گرفته است. بنابراین، امروزه تحقیقات علم تغذیه، در مواردی از جمله دریافت بهینه مواد مغذی، شناسایی اجزای با کیفیت در ترکیبات موادغذایی و توسعه غذاهایی جدید با عملکرد جدید که همان نقش ترکیبات غذایی در پیشگیری از بیماری­ها با تعدیل سیستم­های فیزیولوژیکی است، توسعه یافته است.

اولین تعریف غذاهای فراسودمند را به بقراط نسبت می­دهند با شعار غذا را داروی خود کنید (ریاض. م، 1999). بعد از آن اولین بار در سال 1980،  ژاپن  غذاهایی را که با هدف ارتقاء سلامت مصرف­کننده تولید و فراوری می‌شد، فراسودمند نامید (شاه و همکاران، 2000). امروزه غذاهای فراسودمند به صورت زیر تعریف می­شوند، محصولات غذایی که علاوه بر ارزش تغذیه­ای معمول، مزایای خاص دیگری هم برای سلامتی دارند و یا غذاهایی که حاوی سطوحی از ترکیبات زیست فعال می­باشند که به ارزش غذایی معمول محصول اضافه می­کنند (نازار و همکاران، 2009).

این روزها مردم علاقه به مصرف غذاهای سالم­تر، بدون تغییر اساسی در رژیم غذایی خود دارند. این بی­علاقگی مصرف­کنندگان نسبت به تغییر عادات غذایی پیشنهاد می­دهد که بازار بالقوه­ای برای غذاهایی وجود دارد که ارزش تغذیه­ای آنها عوض شده است، ولی خواص حسی آنها تغییر نکرده است (ریاض و همکاران، ‌1999). علاوه بر این علاقه مردم به مصرف غذاها و یا مکمل­های غذایی که به بهبود میکروفلور روده کمک می­کند، بیشتر شده است (ساندوال و همکاران، 2010). در این میان غذاهای پروبیوتیک مهم­ترین غذاهای ارتقاء دهنده سلامت مصرف­کننده می­باشند و در سال­های اخیر آگاهی مردم نسبت به اینکه مصرف پروبیوتیک­ها اثرات مفیدی بر سلامتی دارد، افزایش یافته است (چمپاجن و همکاران، 2007). استفاده از پروبیوتیک­ها در غذاهای فراسودمند و صنایع دارویی رشد زیادی داشته است، به طوری­که 65 درصد از بازار غذاهای فراسودمند را به خود اختصاص داده‌اند (آگوست، 2006). موادغذایی نسبت به داروها حامل بهتری برای پروبیوتیک­ها محسوب می­شوند زیرا مصرف­کنندگان تمایل بیشتری به مصرف غذاهای سودمند نسبت به داروها دارند و غذای پروبیوتیک ارزش غذایی بیشتری نسبت به داروی حاوی پروبیوتیک دارد.

این پایان نامه از روی سایت اینجا کلیک کنید