دانشگاه آزاد اسلامي
واحد علوم دارويي
دانشکده علوم وفناوري‌هاي نوين، گروه صنايع غذايي
پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد ((M.Sc))
گرايش: ميکروبيولوژي مواد غذايي
عنوان:
بررسي امکان توليد ماست پروبيوتيک غني شده با
پودر مالت
استاد راهنما:
جناب آقاي دکتر سيد‌هادي رضوي
استاد مشاور:
سرکار خانم دکتر مريم سلامي
نگارش:
سيده سانيا حسيني
شماره پايان‌نامه: 14ص م سال تحصيلي 93-1392

Islamic Azad University
Pharmaceutical Branch
Advanced Science & Technology Faculty
((M.Sc)) Thesis
On Microbiology of Food science
Subject:
Survey on the possibility of production of probiotic yogurt fortified by malt powder
Thesis Advisor:
Dr. Seyed Hadi Razavi
Cosulting Advisor:
Dr. Maryam Salami
By:
Seydeh Sania Hosseini
Summer 2014

بسمه تعالي
فرم امضاء‌هاي هيئت قضات
نام و نام خانوادگي: سيده سانيا حسيني شماره پايان نامه: 14ص م تاريخ دفاع: 29/06/93
اين فرم به منزله تاييد حضور اعضاء محترم هيئت قضات در جلسه دفاع دانشجو صاحب پايان نامه است.
اين پايان نامه در هيئت قضات مرکب از:
1) جناب آقاي دکتر سيد ‌هادي رضوي
2) سرکار خانم دکتر مريم سلامي
3) سرکار خانم دکتر مريم مصلحي شاد
4) سرکار خانم مهندس پريسا زيارتي
مطرح و طبق صورتجلسه جداگانه با نمره تصويب گرديد.
اداره امور کتابخانه واحد علوم دارويي

تشکر و قدرداني
در آغاز مراتب شکر و سپاس خويش را تقديم درگاه يگانه قادر مطلق مي‌نمايم که مرا مورد لطف و مرحمت خويش قرار داد و موهبت امداد خود را عطا نمود. اکنون که به خواست و عنايتش مراحل انجام اين پژوهش به پايان رسيده برخود لازم مي‌دانم که از کليه عزيزاني که در اين راه همراهيم نموده‌اند صميمانه سپاسگزاري کنم.
از استاد فرزانه جناب آقاي دکتر سيد‌هادي رضوي که وصف بزرگواري‌هايشان در مقام واژه نمي‌گنجد. استاد فرهيخته‌اي که در سمت راهنما از مساعدتهاي بي دريغشان بهره مند بودم. بي شک وجود نام ايشان بر روي اين پژوهش موجب اعتبار آن شده و بزرگترين افتخار در زندگي علمي من بوده و خواهد بود.
از استاد ارجمند سرکار خانم دکتر مريم سلامي که در سمت مشاور با رهنمودهاي مفيد و دقيق خود هدايتم کردند و با وجود داشتن مشغله فراوان همواره با صبر و حوصله بي نظير پذيراي من بودند.
از سرکار خانم مهندس زيارتي، مديريت محترم گروه صنايع غذايي که بر من منت نهادند و همراه با سرکار خانم دکتر مصلحي شاد داوري اين پايان نامه را پذيرفتند و همواره مرا مورد لطف و عنايت خويش قرار دادند.
به انجام رساندن اين پژوهش جز با حمايت‌هاي شرکت لبنيات پاستوريزه پاک به عنوان حامي مالي مقدور نبود. برخود واجب مي‌دانم که مراتب سپاس و قدرداني خود را از مديريت محترم شرکت لبنيات پاک جناب آقاي مهندس سجادي و نيز معاونت محترم واحد تحقيق و توسعه سرکار خانم مهندس مستقيم ابراز دارم که با ايجاد زمينه براي انجام چنين طرح‌هاي پژوهشي ارتباط ميان صنعت و دانشگاه را تحکيم مي‌بخشند.
و در نهايت از خانواده ي عزيزم که در تمام مراحل زندگي و تحصيل مشوق و پشتيبان من بوده اند و از همسرم که بهترين همراه من بوده و خواهد بود و خانواده محترمشان که همواره خاطره مهرباني‌هايشان در ذهن من باقي خواهد ماند.

عنوان فهرست مطالب صفحه
چکيده1
مقدمه2
فصل اول(کليات)
1-1- پرسش اصلي تحقيق5
1-2- محصولات لبني تخميري5
1-3- ماست7
1-3-1- توليد ماست8
1-3-2- مشکلات و معايب ماست و راه حل‌هاي اصلاح آن9
1-3-2-1- طعم تلخي9
1-3-2-2- طعم ماستي ـ مخمري9
1-3-2-3-کپک زدگي10
1-3-2-4- ترش شدن ماست10
1-4- کشت‌هاي آغازگر در ماست11
1-5- پروبيوتيک‌ها :15
1-5-1- معيارهاي اساسي در گزينش پروبيوتيک‌ها17
1-5-2- جنس بيفيدوباکتريوم19
1-5-3- خواص سلامت بخش پروبيوتيک‌ها20
1-5-4- برخي مواردي خواص سلامت بخش پروبيوتيک‌ها بر انسان21
1-6- پري بيوتيک‌ها (prebiotics)21
1-7- مهم‌ترين محيط‌هاي کشت پروبيوتيک‌ها در ماست22
1-8- دشواري‌‌هاي توليد ماست پروبيوتيک23
1-8-1- شرايط تهيه کشت‌هاي پروبيوتيک (باکتري‌هاي آغازگر)23
1-8-2- اسيديته و pH فرآورده24
1-9- اليگوساکاريدها24
1-10- خواص حسي محصول نهايي24
1-11- توليد ماست پروبيوتيک25
1-12- مالت25
1-12-1- ترکيبات شيميايي جو26
1-12-2- خواص درماني جو26
1-12-3- عصاره مالت جو28
1-12-4- پودر عصاره مالت و يبوست29
1-12-5- پودرعصاره مالت و ديابت30
1-12-6- پودرعصاره مالت و کاهش کلسترول30
1-12-7- پودر عصاره مالت و داروسازي31
1-13- فرضيات موجود در اين پژوهش31
فصل دوّم (مروري بر متون گذشته)
2-1- تاريخچه پروبيوتيک33
2-2- گالاکتواليگوساکاريدها34
2-3- مطالعات انجام شده روي ماست و مالت35
2-3-1-تاثير عصاره مالت بر جيره غذايي گاوهاي شيرده35
2-3-2- استفاده از مالت جو در موش هاي ديابتي و تاثير آن بر کاهش قند خون36
2-3-3-استفاده از مالت جو در افراد سالم و بيمار براي کاهش قند خون36
2-3-4- تاثير انولين و اليگوفروکتوز بر رشد پروبيوتيک ها در ماست چکيده سين بيوتيک36
2-3-5- کپسوله کردن لاکتوباسيلوس کازئي و تاثير آن بر رشد پروبيوتيک ها37
2-3-6- استفاده از جو در کنترل و تنظيم فاکتور هاي خوني37
2-3-7- تاثير عصاره مالت جو بر کاهش ميزان چربي خون38
2-4- مروري بر نقش تركيبات فراسودمند اگزوپلي ساكاريدهاي باكتريايي در بهبود كيفيت فراورده‌هاي لبني39
2-5- بررسي افزودن پودر مالت جو بر خواص فيزيكي و بافتي كلوچه40
2-6- بررسي امكان سنجي استفاده از نوشيدني مالت به عنوان حامل مناسب باكتري‌هاي پروبيوتيك40
2-7- ارزيابي بيفيدوباكتريوم براي توليد بالقوه نوشيدني پروبيوتيك بر پايه مالت41
فصل سوّم (مواد و روش‌ها)
3-1- مواد و دستگاه‌ها43
3-2- دستگاه‌هاي مورد استفاده45
3-3- طرح آزمايش و آماده سازي نمونه‌ها47
3-3-1- نوع روش تحقيق48
3-3-2- ارزيابي آماري49
3-4- چارت توليد ماست پروبيوتيک غني شده با پودر مالت49
فصل چهارم (نتايج)
4-1- نمودار تغييرات اسيديته محصول در طول زمان نگهداري51
4-2- نمودار تغييراتpH محصول در طول زمان نگهداري52
4-3- نمودار رشد پروبيوتيک‌ها در محصول در طول زمان53
4-4- نمودار تغييرات ويسکوزيته محصول در طول زمان54
4-5- نمودار تغييرات بريکس55
4-6- نمودار تغييرات ماده خشک (SNF) محصول در طول زمان56
4-7- نمودار تغييرات خاکستر محصول در طول زمان57
4-8- روند چربي محصول در طول زمان58
4-1- جدول گزارش قند و فيبر نهايي59
4-2- جدول فيبر نهايي59
فصل پنجم (نتيجه‌گيري، بحث و پيشنهادات)
5-1- نتيجه61
5-2- بحث62
5-3- پيشنهادات63
منابع64
ضمائم و پيوست‌ها74
Abstract79
عنوان فهرست جداول صفحه
جدول 3-1- مواد مصرفي ميکروبي و شيميايي43
جدول 3-2- دستگاه‌‌هاي مورد استفاده45
جدول 4-1- : گزارش قند و فيبرن‌‌هايي59
جدول 4-2 : فيبر نهايي59
عنوان فهرست نمودار صفحه
نمودار 3-1- : چارت توليد ماست پروبيوتيک غني شده با پودر مالت49
نمودار 4-1 : تغييرات اسيديته (P<0.05)51
نمودار 4-2 : تغييراتpH محصول در طول زمان نگهداري pH(p<0.05)52
نمودار 4-3 : رشد پروبيوتيک‌‌ها(p<0.05)53
نمودار 4-4 : نمودار تغييرات ويسکوزيته (p<0.05)54
نمودار 4-5- : نمودار تغييرات بريکس Brix(p<0.05)55
نمودار 4-6- : تغييرات ماده خشک (SNF) محصول در طول زمان56
نمودار 4-7- : نمودار تغييرات خاکستر محصول در طول زمان57
نمودار 4-8- : روند چربي محصول در طول زمان58
عنوان فهرست اشکال صفحه
شکل 1- : جار بي هوازي + پليت پروبيوتيک75
شکل 2- : پرگنه شمار76
شکل 3- : بوته چيني77
شکل 4- : ويسکوبار و هموژن78
چکيده :
ماست يک محصول شيري تخمير شده نيمه جامد است که در اثر فعاليت ميکروارگانيسم‌‌هاي آغازگر در شير بوجود مي‌آيد. با توجه به اين مطلب که بالغ بر 60% از کل مصرف سرانه شير ايران را محصولات تخميري تشکيل مي‌دهند اين نياز احساس مي‌شود که روش‌‌هاي مختلفي براي بهبود طعم، بالا بردن ارزش تغذيه‌اي و نوآوري در شکل ظاهري براي جلب رضايت مصرف کننده بکار برده شود. با توجه به خواص تغذيه‌اي-رژيمي و دارويي (پيشگيري کننده و درماني) پروبيوتيک‌ها در سال‌هاي اخير اهميت، مقبوليت و مصرف آن‌ها به صورت فرآورده‌هاي غذايي، کپسول‌ها و قرص‌ها در بسياري از کشورهاي جهان افزايش چشمگير يافته است. پودر مالت نيز فراورده‌اي با ارزش تغذيه‌اي بالاست كه از دانه‌ي جوي جوانه زده به دست مي‌آيد. در اين فرآيند، جوي مخصوص مالت سازي تحت شرايط مناسب جوانه زده و بعد از مدت زمان مشخصي آن را خشك مي‌کنند و از آن پودر تهيه مي‌كنند. پودر مالت به علت دارا بودن قدرت دياستيك و ويژگي‌هاي آنزيمي بالا، سرشار بودن از قندهاي قابل تخمير با قابليت تجزيه و جذب سريع، عطر و طعم و قدرت طعم دهندگي آن و نيز ارزش تغذيه‌اي بالا موارد استفاده زيادي دارد. با توجه به کمبود مواد غذايي با ارزش تغذيه‌اي بالا و سوء تغذيه در جامعه، لازم است تا مواد غذايي توليدي تا حد امکان به صورت غني شده و کامل به جامعه عرضه گردد. لذا با تلفيق اين سه ماده غذايي با ارزش، در نهايت با استفاده از مايه ماست پروبيوتيک (ABY-10) ساخت شرکت هازن1 که بصورت DVS استفاده مي‌شد، قادر به توليد ماستي شديم که در عين داشتن باکتري‌هاي پروبيوتيک، غني شده با پودر مالت با ارزش تغذيه‌اي بالا به عنوان پري بيوتيک و طعم دهنده، ويسکوزيته بالاتر با چربي پايين تر و آب انداختگي کمتر، رنگي متفاوت، ماده خشک و فيبر بالاتر و بافتي بهتر باشد.
کلمات کليدي: ماست، پروبيوتيك، پري بيوتيك، پودر مالت، جو

مقدمه :
نوع تغذيه هر ملتي، ارزش و مفهوم اقتصادي، سياسي و بين المللي افراد و اهالي آن جامعه را مشخص مي‌سازد. با آنكه در دهه‌هاي نخستين سده كنوني توجه دانشمندان بر شناخت عوامل موثر بر كمبود تغذيه بيشتر بوده و در دهه گذشته نيز پيشرفت‌هاي زيادي نيز در اين زمينه به دست آمده است اما هنوز مطالعات بيشتري در اين خصوص احساس مي شود. در دنياي پيچيده كنوني سوء تغذيه و اثرات ناشي از آن بر زندگي افراد حايز اهميت است در اين پژوهش به توليد و بررسي امکان توليد ماست پروبيوتيک غني شده با پودر مالت پرداخته شده که به اختصار به توضيح مواد اوليه آن مي‌پردازيم:
ماست يک محصول شيري تخميرشده نيمه جامد است که در اثر فعاليت ميکروارگانيسم‌هاي آغازگر در شير بوجود مي آيد. اين ميکروارگانيسم‌ها را تحت عنوان باکتري‌هاي اسيد لاکتيک مي نامند که مسئول تشکيل بافت، عطر و طعم موجود در ماست بوده و همچنين در دستگاه گوارش انسان عامل حفظ سلامتي انسان مي باشد. ماست تا حدي به هضم و جذب برخي ترکيبات غذائي نيز کمک مي‌کند مثلا اسيد لاکتيک موجود در آن به جذب بهتر کلسيم کمک مي‌‌کند و محيط مناسب بيولوژيکي را براي بهبود جذب کلسيم و ويتامين‌ها فراهم مي‌‌آورد. باکتري‌هاي زنده ي مفيد در ماست، به توليد آنزيم لاکتاز نيز مي‌‌پردازند، آنزيمي که براي هضم قند شير ضروري است و بسياري از افراد به دليل کمبود ترشح اين آنزيم در روده، دچار عارضه عدم تحمل نسبت به قند شير مي‌شوند. ماست منبع بسيار خوب کلسيم، فسفر، روي و ويتامين‌هاي گروه ريبو فلاوين، اسيد پانتوتنيک است. نسبت بين کلسيم و فسفر در ماست بسيار حائز اهميت است و کلسيم موجود در ماست، در حفظ سلامت سلول‌هاي روده‌اي نيز مفيد است[62].
با توجه به خواص تغذيه‌اي-رژيمي و دارويي (پيشگيري کننده و درماني) پروبيوتيک‌ها نظير پيشگيري از ابتلا به سرطان و کاهش رشد تومورها، پيشگيري و درمان انواع اسهال، جلوگيري از ابتلا به عفونت‌هاي روده‌اي و امراض مربوط چون اسهال، يبوست و آلرژي، کاهش عفونت‌هاي دستگاه تناسلي در خانم‌ها يا درمان نسبي آن‌ها، بهبود عارضه عدم تحمل لاکتوز، کاهش کلسترول سرم خون، ساخت برخي از مواد مغذي افزايش بازده رشد در سال‌هاي اخير اهميت، مقبوليت و مصرف آن‌ها به صورت فرآورده‌هاي غذايي، کپسول‌ها و قرص‌ها در بسياري از کشورهاي جهان افزايش چشمگير يافته است؛ طوريکه فرآورده‌هاي پروبيوتيک فراوني براي مصارف انسان ونيز حيوانات مزرعه و خانگي توليد و عرضه مي‌شود [42 تا 52].
پودر مالت فراورده‌اي با ارزش تغذيه‌اي بالاست كه از دانه ي جوي جوانه زده به دست مي آيد. در اين فرآيند، جوي مخصوص مالت سازي تحت شرايط مناسب جوانه زده و بعد از مدت زمان مشخصي آن را خشك مي‌کنند و از آن پودر تهيه مي‌كنند. اين پودر قابليت‌هايي دارد كه آن را تبديل به يك ماده بسيار قوي و عالي براي مصارف گوناگون صنعتي و انساني نموده است.
پودر مالت به علت دارا بودن قدرت دياستيك و ويژگي‌هاي آنزيمي بالا، سرشار بودن از قندهاي قابل تخمير با قابليت تجزيه و جذب سريع، با سطوح معني داري از پروتئين و فيبر و ميزان کمي‌چربي، عطر و طعم و قدرت طعم دهندگي آن و نيز ارزش تغذيه‌اي بالا موارد استفاده‌اي زيادي دارد [37].
با توجه به کمبود مواد غذايي با ارزش تغذيه‌اي بالا و سوء تغذيه در جامعه، لازم است تا مواد غذايي توليدي تا حد امکان به صورت غني شده و کامل به جامعه عرضه گردد. لذا اين مسئله ما را بر آن داشت تا با توجه به توضيحاتي که به صورت جداگانه در مورد اين سه ماده بسيار مغذي داده شد و با تلفيق آن‌ها، به يک ترکيب جديدي از يکي از محصولات غذايي پرمصرف مانند “ماست پروبيوتيک غني شده با پودر مالت” برسيم.

فصل اول
(کليات)

1-1- پرسش اصلي تحقيق
با توجه به پرسش اصلي که در اين پژوهش مطرح شد که آيا غني سازي ماست با پودر مالت مي‌تواند باعث افزايش زمان ماندگاري باکتري‌هاي پروبيوتيک گردد و در عين حال تاثير مثبتي بر ويژگي‌هاي فيزيکوشيميايي، ميکروبي و ارزش غذايي و خواص حسي )اورگانولپتيکي( آن داشته، و در نهايت امکان توليد يک ماست پروبيوتيک غني شده را داشته باشيم در ابتدا به بررسي هر يک از مواد اوليه در اين تحقيق مي‌پردازيم :

1-2- فراورده هاي شير تخميري
طبق تعريف فدراسيون بين المللي شير و فرآورده‌هاي آن (2IDF)، شيرهاي تخميري فرآورده‌هايي هستند که از تخمير شير به وسيله فعاليت ميکرو ارگانيسم‌هاي خاص، حاصل مي‌شوند. اين ميکروارگانيسم‌ها بايد در هنگام عرضه و مصرف به صورت زنده، فعال و در مقادير نسبتاً زياد موجود باشند. در ضمن بعد از تخمير، جدا شدن فاز نبايد در فرآورده مشاهده شود [5].
در شيرهاي تخميري مايع، دامنه pH مي‌تواند از 2/3 تا 9/4 متغير باشد. اين نکته قابل توجه است که تفاوت شيرهاي تخميري مايع و ماست پروبيوتيک در متفاوت بودن خواص فيزيکوشيميايي و رئولوژيکي آن‌ها است نه در ترکيب کشت پروبيوتيک[13].
شيرهاي تخميري نظير ماست، از اين جنبه با پنير متفاوتند که در توليد آن‌ها آنزيم رنين مورد استفاده قرار نمي‌گيرد و حالت قوام ايجاد شده در آن‌ها ناشي از اسيدي شدن شير توسط باکتري‌هاي اسيد لاکتيک است. ماست امروزه رايج‌ ترين و پر مصرف‌ ترين محصول لبني تخميري است [13].
بسياري از محصولات تخميري شير، محتوي ميکروارگانيسم‌هاي زنده مي‌باشند. شير اسيدوفيلوس، ماست و کفير از شيرهاي تخميري محتوي باکتري‌هاي اسيدلاکتيک به تنهايي يا به همراه مخمرها و ديگر باکتري‌هاي توليدکننده اسيد لاکتيک و الکل مي‌باشند. در آسيا، بسياري از شيرهاي تخميري با استفاده از قارچ‌هايي نظير آسپرژيلوس3، ريزوپوس4، موکور5، نوروسپورا6 و موناسکوس7 توليد مي‌شوند. گزارش شده که در شيرهاي تخميري مقدار اسيدفوليک افزايش و مقدار ويتامين B12 کاهش مي‌يابد [20].
نژاد ميکروارگانيسم به کار رفته در شيرهاي تخميري روي ويژگي‌هاي مختلف اين محصولات اثر مي‌گذارد. عده‌‌اي از محققين اثرات فاکتورهاي خاص روي ويژگي‌‌هاي رئولوژيکي محصولات شيري تخميري را ارزيابي کردند. نتايج نشان داد که نوع نژاد کشت‌هاي آغازگر تجاري اثر معني ‌داري روي سختي8، چسبندگي 9و ويژگي صمغي بودن10 فرآورده نهايي دارد [20].
طبق گزارشات اوليورا و همکاران (2002) در بسياري از کشورهاي آمريکاي شمالي، اروپا و شرق آسيا طيف وسيعي از محصولات شيري تخميري حاوي حداقل cfu/g 106 از بيفيدوباکتريوم‌ها توليد مي‌شود. بررسي‌ها نشان داده که مصرف روزانه محصولات شيري تخميري به مدت حداقل 6 ماه، مقدار ليپوپروتئين با دانسيته بالا11 را افزايش و موجب بهبود نسبت ليپوپروتئين با دانسيته بالا به ليپوپروتئين با دانسيته پائين12 مي‌شود [27].
از مزاياي ديگر شيرهاي تخميري، بهبود هضم لاکتوز، جلوگيري از اسهال، تنظيم سيستم ايمني بدن، کاهش کلسترول خون و اثرات ضد سرطاني مي‌‌باشد. همچنين مشخص گرديده که باکتري‌هاي موجود در شيرهاي تخميري اثرات آنتي ‌اکسيداني روي انسان دارند [29].
سيتوکين‌ها در واکنش‌هاي بين باکتري‌‌هاي اسيد لاکتيک و سيستم ايمني بدن نقش بسيار مهمي ايفا مي‌کنند. برخي از گونه‌‌هاي پروبيوتيک نظير لاکتوباسيلوس کازئي، لاکتوباسيلوس رامنوزوس، لاکتوباسيلوس لاکتيس و لاکتوباسيلوس پلنتاروم موجب افزايش سيتوکين‌ها13 مي‌شوند [46].

1-3- ماست
ماست يک محصول تخمير شده لبني است که از تخمير شير به وسيله استرپتوکوکوس ترموفيلوس و لاکتوباسيلوس بولگاريکوس به‌ دست مي‌آيد [62].
بر طبق تعريف استاندارد، ماست فرآورده منعقد شده‌اي است که از تخمير اسيد شير پاستوريزه به وسيله باکتري‌هاي اختصاصي لاکتيک به ميزان معين و در درجه حرارت و زمان مشخص به ‌دست مي‌آيد.
ماست با استفاده از افزودن کشت‌‌هاي آغازگر لاکتوباسيلوس دلبروکي زيرگونه باکتري‌هاي بولگاريکوس و استرپتوکوکوس ترموفيلوس به شير به‌ دست مي‌‌آيد [62].

فعال سازي هضم گلوسيدها و پروتئين‌ها، سنتز گروه‌‌هاي ويتامين B و ويتامين K، اسيدهاي مختلف و لذا جلوگيري از گسترش فعاليت باکتري‌هاي بيماري زا14 ، سنتز آنتي بيوتيک‌ها، جلوگيري از انواع سرطان‌ها، توقف رشد ديسانتري، توليد دوباره باکتري‌هاي فلور روده‌اي در طول و بعد از درمان با آنتي بيوتيک، بهبود اگزماي پوستي، بهبود زخم‌ها، تسکين پوست، کمک به مشکلات گاستروانتريت، جبران کمبود ويتامين‌ها، رفع مشکل هضم لاکتوز در افراد مبتلا به عدم تحمل لاکتوز، رفع حساسيت‌هاي مربوط به شير، کاهش استرس و اضطراب، بهبود هپاتيت، آنفلوآنزا، سرخک، صرع، تشنج و ديفتري، افزايش جذب فيبرها و تقويت حافظه از مزاياي استفاده از ماست مي‌‌باشد [34].

1-3-1- توليد ماست
يکي از نکات مهم در توليد ماست، انتخاب مواد اوليه مي‌باشد که عمدتاً شامل شير و شيرخشک است که همين امر ضامن حفظ کيفيت در محصول نهايي است. شير مورد استفاده بايد خالص، تازه و عاري از هرگونه مواد افزودني و بازدارنده فعاليت باکتري‌هاي لاکتيکي از جمله آنتي بيوتيک‌ها، باکتريوفاژها و باقي مانده مواد شستشو دهنده باشد. همچنين فاقد اسيد لاکتيک بوده و ميزان کازئين و پروتئين‌هاي محلول آن در حد مجاز باشد [9].
خلاصه مراحل توليد ماست شامل استاندارد کردن چربي شير، استاندارد کردن ميزان مواد جامد بدون چربي شير، هموژن کردن، فرآيند حرارتي، پاستوريزاسيون به روش مداوم با اِعمال دماي بالا و زمان کوتاه15، استريليزاسيون فرادما، تلقيح باکتري‌هاي آغازگر(استارتر) ماست، فرآيند تخمير، سرد کردن و بسته بندي است [9، 61].

1-3-2- مشکلات و معايب ماست و راه حل‌هاي اصلاح آن
1-3-2-1- طعم تلخي
به‌دليل افزودن بيش از حد آغازگر و يا به هم خوردن تناسب در باکتري آغازگر ماست حاصل مي‌شود که براي رفع آن، اضافه کردن آغازگر در حد 2 درصد وزني پيشنهاد مي‌گردد [5].

1-3-2-2- طعم ماستي ـ مخمري
اين طعم به دليل آلوده شدن آغازگر و يا آلوده بودن محيط توليد به مخمر بروز مي‌کند که از بين بردن آلودگي از محيط توليد و سالن کشت آغازگر براي رفع اين عيب پيشنهاد مي‌گردد [5].
مواد افزودني مهم‌ترين منبع فساد بوده و در حالات شديد، سلامتي مصرف کننده را به مخاطره مي‌اندازد. رايج ترين فساد ماست، از طريق مخمرها بوجود مي‌آيد که اين ميکروارگانيسم‌ها به همراه مواد افزودني و معمولاً از طريق ميوه، به محصول راه يافته و قند را تخمير مي‌کنند. مهم‌ترين نشانه اين نوع فساد، ايجاد گاز و در نتيجه متورم شدن و گاهي ترک خوردن و شکستن ظروف بسته بندي است. اين گونه فسادها در حين باز کردن ظروف بسته بندي از بوي نامطبوع مخمري، قابل تشخيص هستند. ماست‌هايي که به صورت اسپتيک بسته بندي مي‌شوند، در شرايط محيطي پايدار بوده و زمان ماندگاري طولاني دارند. اين گونه فرآورده‌ها ممکن است مستعد فساد کپکي باشند که اين موضوع مي‌تواند هم به علت آلودگي پس از فرآيند پاستوريزاسيون و هم به دليل آلوده شدن به گونه‌هاي مقاوم به حرارت اين نوع ميکروارگانيسم‌ها باشد که در اثر اضافه کردن ميوه به اين فرآورده‌ها راه مي‌يابند. چنانچه فرآيند حرارتي استريليزاسيون با دماي بالا16 در مورد شير اِعمال گردد، سطح آلودگي ميکروبي آن به شدت کاهش مي‌يابد [11].

1-3-2-3-کپک زدگي
کپک زدگي سطح ماست، يکي از عوامل فساد است که در اثر توليد در محيط آلوده، بسته بندي نامناسب و ورود هوا به داخل بسته ايجاد مي‌شود. کپک‌ها در محيط اسيدي ماست مي‌توانند رشد کنند و با کاهش اسيديته، زمينه مساعدي را براي رشد مخمر‌ها و باکتري‌ها فراهم کنند[20].
1-3-2-4- ترش شدن ماست
چنانچه مدت زمان گرمخانه گذاري ماست طولاني باشد و يا ماست در دماي يخچال نگهداري نشود و يا اين‌که نگهداري آن بيش از حد معين(2 الي 3 هفته در يخچال) طول بکشد، به علت توليد اسيديته بالا، طعم ماست ترش و نامطلوب خواهد شد. براي کنترل اين امر توصيه شده که اسيديته ماست از 150 درجه دورنيک بيشتر نشود [5].
در مورد ماست مي‌توان از اين روش براي طولاني تر کردن زمان نگهداري استفاده نمود. آزمايشات معمول محصول نهايي ممکن است داده‌هاي معني داري براي آلودگي به کپک نشان ندهد بنابراين براي ايمني محصول ضروري است اطمينان حاصل شود که افزودني‌هاي مورد استفاده عاري از عوامل آلوده کننده هستند و براي اين منظور سنجش افزودني از لحاظ وجود کلي فرم‌ها، مخمر‌ها و کپک‌ها پيشنهاد مي‌شود [11].

1-4- کشت‌هاي آغازگر در ماست
مهم‌ترين فرآورده‌هاي لبني تخمير شده شيري شامل ماست، کفير17، شيراسيدوفيلوس18، دوغ بلغاري19 ، دوغ تخميري، کوميس20 ، اسکاير21، تائت22، دوغ، خامه ترش تخميري، دوغ کره تخميرشده، ويلي، يمر23، داهي24 ، چال25 و لانگفيل مي‌باشند. در حال حاضر، ماست محبوب ترين و رايج ترين فرآورده شيري تخميري در جهان است. کشت آغازگر اصلي در توليد ماست، لاکتوباسيلوس دلبروکي زيرگونه بولگاريکوس و استرپتوکوکوس ترموفيلوس است. باکتري اول، همگون تخمير است و قدرت تبديل لاکتوز به گلوکز و گالاکتوز را دارد. درجه حرارت بهينه رشد اين باکتري 45 درجه سانتي گراد است. pH بهينه براي رشد آن 8/5 است و در محدوده 5/3 تا 8/3 رشد متوقف مي‌شود. قابل ذکر است که تخمير ماست در محدوده دماي 40 تا 45 درجه سانتي‌گراد صورت مي‌گيرد. استرپتوکوکوس ترموفيلوس نيز همگون تخمير بوده و درجه حرارت بهينه رشد آن 37 درجه سانتي‌گراد است. pH بهينه براي رشد آن 5/6 است و در محدوده 2/4 تا 4/4 رشد متوقف مي‌شود. اين باکتري نيز لاکتوز را به گلوکز و گالاکتوز تبديل مي‌کند.
استرپتوکوکوس ترموفيلوس به دليل رشد در دماي 45 درجه سانتي‌گراد و عدم رشد در دماي 10 درجه سانتي‌گراد ، به سهولت از ديگر گونه‌هاي استرپتوکوکوس قابل شناسايي است. گزارش شده که تعداد باکتري استرپتوکوکوس ترموفيلوس در روش کشت خطي26 در آغازگر مخلوط به مراتب بيشتر از آغازگر منفرد است [9].
باكتري‌هاي اسيد لاكتيك از اجزاي اصلي فلور ميكروبي شير خام و فرآورده‌هاي شيري هستند. برخي از سويه‌هاي اين باكتري‌ها مي توانند باكتريوسين توليد كنند. باكتريوسين‌ها پروتئين‌هاي فعال بيولوژيك يا توده‌هايي پروتئيني هستند كه براي ساير باكتري‌ها به خصوص باكتري‌هاي گونه‌هاي نزديك، كُشنده هستند يا از رشد آن‌ها جلوگيري مي‌كنند. برخي از اين تركيبات به دليل امكان استفاده در مواد غذايي مختلف و فعاليت عليه باكتري‌هاي بيماريزاي كليدي مانند ليستريا مونوسيتوژنز و استافيكوكوكوس اورئوس مورد توجه محققان قرار گرفته‌اند[16].
فعاليت متابوليکي هر ارگانيسم تا حدودي نشان دهنده ضريب رشد آن است. يکي از متداول ترين آزمايش‌ها براي ارزيابي آغازگرها، ميزان توليد اسيد در محيط کشت است. توليد اسيد حاصل استرپتوکوکوس ترموفيلوس و لاکتوباسيلوس دلبروکي زيرگونه بولگاريکوس با افزايش درجه حرارت گرمخانه به ترتيب تا حد 40 تا 45 درجه سانتي‌گراد افزايش مي‌يابد. با اين حال از نظر توليد اسيد، استرپتوکوکوس ترموفيلوس فعال تر از لاکتوباسيلوس دلبروکي زيرگونه بولگاريکوس است. تلخي ماست در طول نگهداري به واسطه عملکرد پپتيدهاي حاصل از فعاليت پروتئوليتيک لاکتوباسيلوس بولگاريکوس بوجود مي‌آيد. عملکرد کلي هر کشت آغازگر بايستي به صورتي باشد تا بتواند اسيدلاکتيک کافي را در حداقل زمان ممکن توليد کند، تا به اين طريق pH شير را از 4/6 تا 7/6 به 8/3 تا 2/4 (بسته به ميزان مواد جامد شير) رسانده و بافت، ويسکوزيته، عطر و طعم قابل قبول را در محصول نهايي ايجاد کند[11].
در سال‌هاي اخير استفاده از لاکتوباسيلوس کازئي و انواع گونه‌هاي بيفيدوباکتريوم مانند بيفيدوباکتريوم بيفيدوم، بيفيدوباکتريوم اينفنتيس ، بيفيدوباکتريوم لانگوم و بيفيدوباکتريوم به منظور ممانعت از افزايش اسيديته و همچنين افزايش ويژگي سلامت بخشي محصول افزايش يافته است. کشت ميکروبي مايع، در شير پس چرخ بازسازي شده که فاقد آنتي بيوتيک مي‌باشد و مواد جامد غيرچرب آن در محدود 10 تا 12 درصد است، به عنوان محيطي مناسب براي رشد و تکثير تهيه مي‌شود و مي‌توان آن را در دماي زير 8 درجه سانتي‌گراد و به مدت 1 تا 2 هفته مي‌توان نگهداري نمود. اما در مقابل، محيط کشت‌هاي منجمد شده در حرارت‌هاي بسيار کم(40- تا 30- درجه سانتي گراد) و يا کشت‌هاي منجمد شده در نيتروژن مايع (196- درجه سانتي‌گراد) به مدت3 تا 6 ماه قابل نگهداري هستند[9].
انواع کشت‌هاي خشک شده مانند خشک شده تحت خلاء27، خشک شده به روش پاششي28 و خشک شده انجمادي 29را مي‌توان حتي بيشتر از 6 ماه نيز نگهداري کرد. همچنين از کشت‌هاي خشک شده به روش انجمادي مي‌توان جهت تکثير کشت‌هاي آغازگر مايع در حجم انبوه نيز استفاده کرد. کشت‌هاي تغليظ شده منجمد و کشت‌ها‌ي خشک شده به روش انجمادي داراي 109 تا 1012 عدد سلول فعال در هرگرم ‌مي‌باشند و معمولاً براي تلقيح مستقيم به درون مخازن فعال سازي آغازگرها به کار مي‌روند. مقدار مورد نياز از کشت‌هاي منجمد تغليظ شده با تعداد سلول 1011 عدد در هر گرم معمولاً حدود يک کيلوگرم به ازاي هر 10000 ليتر شير مي‌باشد [3].
مشارکت باکتري‌هاي آغازگر ماست در رشد را اصطلاحاً همزيستي 30مي‌نامند. رشد توأم اين دو باکتري در مقايسه با تک تک آن‌ها منجر به توليد اسيد بيشتري مي‌شود. اين امر به واسطه رابطه سينرژيستي بين آن‌ها است. بدين معني که استرپتوکوکوس ترموفيلوس توليد اسيد پيروويک، اسيد فرميک و دي اکسيد کربن مي‌کند که رشد لاکتوباسيلوس بولگاريکوس را تحريک مي‌کنند. در مقابل، لاکتوباسيلوس بولگاريکوس با توليد پپتيدها و اسيدهاي آمينه، موجب تحريک رشد استرپتوکوکوس ترموفيلوس مي‌شود. اين باکتري ويژگي پروتئوليتيکي ضعيفي در مقايسه با لاکتوباسيلوس بولگاريکوس دارد و رشد آن به واسطه کمبود اسيدهاي آمينه و پپتيدها محدود مي‌شود. استرپتوکوکوس ترموفيلوس اسيديته را افزايش داده و ميزان pH را از 7/6 به 7/5 مي‌رساند و لذا اين باکتري با توليد اسيد لاکتيک و اسيد فرميک، رشد لاکتوباسيلوس بولگاريکوس را تقويت مي‌کند[10].
توليد دي اکسيد کربن در نتيجه فعاليت اوره آز استرپتوکوکوس ترموفيلوس است که اوره شير را به دي اکسيد کربن و آمونياک مي‌شکند. مشخص شده که توليد دي اکسيد کربن در حين هيدروليز اوره، رشد لاکتوباسيلوس بولگاريکوس را تقويت و تحريک مي‌کند. باکتري اخير در ديواره سلولي خود داراي پروتئاز بوده و لذا قادر به توليد اسيدهاي آمينه و پپتيدهاي کوچک از کازئين شير است. از طرفي استرپتوکوکوس ترموفيلوس با کاهش اسيديته شير، تغيير پتانسيل اکسيد-احياء، مصرف اکسيژن محلول در شير و توليد دي اکسيد کربن رشد لاکتوباسيلوس دلبروکي زير گونه بولگاريکوس را تقويت مي‌کند [44].
ماست‌هاي تازه داراي شمارش باکتريايي در حدود logcfu/ml 9-7 هستند. در حالت معمول، شمارش باکتريايي بعد از توليد و در شرايط نگهداري يخچالي ابتدا افزايش و سپس کاهش مي‌يابد. در تحقيقي مشاهده شد که در ماست پروبيوتيک تجاري، جمعيت لاکتوباسيلوس اسيدوفيلوس، لاکتوباسيلوس دلبروکي زيرگونه بولگاريکوس و استرپتوکوکوس ترموفيلوس بعد از تخمير بيش از logcfu/ml 7 بود. در طي نگهداري 14 روزه در دماي يخچال، تعداد دو باکتري آغازگر ماست کاهش قابل توجهي نداشته اما تعداد لاکتوباسيلوس اسيدوفيلوس از روز هفتم کاهش معني داري را نشان داد. گزارشاتي مبني بر بهبود بقاء پروبيوتيک‌ها در حضور لاکتوباسيلوس دلبروکي زير گونه بولگاريکوس در فرآورده‌هاي تخميري وجود دارد [3].
ويژگي‌هاي حسي فرآورده‌هاي لبني کشت داده شده با بيفيدوباکتريوم‌ها متفاوت از فرآورده‌هايي است که در توليد آن‌ها از کشت‌هاي مرسوم استفاده مي‌شود. يکي از دلايل استفاده باکتري‌هاي پروبيوتيک جنس بيفيدوباکتريوم به جاي لاکتوباسيلوس بولگاريکوس در فرآورده‌اي نظيرماست اين است که بيفيدوباکتريوم‌ها قادر به توليد اسيد لاکتيک (+)D فعال از نظر فيزيولوژيکي مي‌باشند. اسيد لاکتيک موجود در ماست حاوي بيفيدوباکتريوم و لاکتوباسيلوس اسيدوفيلوس، کمتر از ماستي است که با آغازگرهاي ويژه خود کشت شده است، زيرا توليد اسيداستيک بوسيله دو باکتري پروبيوتيک مذکور نسبت به اسيد لاکتيک، بيشتر است. طعم ماست تحت تأثير حضور اسيد لاکتيک و ديگر ترکيبات طعم زاي توليد شده بوسيله باکتري‌هاي آغازگر در طول فرآيند تخمير قرار دارد [18].
برخي از محققين گزارش کردند که استرپتوکوکوس ترموفيلوس تحت شرايط بي هوازي عامل تحريک کننده‌اي براي لاکتوباسيلوس دلبروکي زيرگونه بولگاريکوس توليد مي‌کند که مي‌توان آن را با اسيد فرميک جايگزين کرد. بيش از100 ترکيب شيميايي از ماست و ساير شيرهاي تخميري جدا شده است که تنها تعداد کمي از آن‌ها (استالدهيد، اتانول، دي استيل و استون) اثرات برجسته تري روي طعم فرآورده نهايي دارند.

استالدئيد (اتانال) مهم‌ترين ترکيب فرار مولد آروما در ماست است [18].

1-5- پروبيوتيک‌ها :
واژه پروبيوتيک از واژه يوناني پروبيوس به معناي حيات بخش اقتباس شده است و از نظر مفهوم در مقابل واژه پادزيست به معناي برضد حيات قرار دارد [24، 42، 49، 55].
الي مکينکوف31 باکتري شناس روس، سرپرست انستيتو پاستور فرانسه و برنده جايزه نوبل به دليل کشف پديده فاگوسيتوز نخستين کسي بود که بر اثرات سلامت بخش باکتري‌هاي لاکتيک تاکيد کرد.
او تئوري خود را در اين ارتباط تحت عناوين Longevity-without aging و Prolongation of life در سال 1908 به چاپ رساند و درآن سلامت و طول عمر بالاي کشاورزان بلغار را به مصرف مقادير زياد فرآورده‌هاي تخميري شير نظير ماست و دوغ کره اشاره نسبت داد. بر اساس تئوري مکينکوف باکتري لاکتو باسيلوس با جانشين شدن در روده و ساخت فرآورده‌هاي ضد ميکروبي همچون اسيد لاکتيک موجب سرکوبي باکتري‌هاي عفونت‌زا و توليد کننده سم نظير باکتري‌هاي اسپور ساز بي‌هوازي در روده مي‌شود و از اين طريق طول عمر را افزايش مي‌دهد. به عبارت ديگر بر اساس عقيده مکينکوف باکتري لاکتوباسيلوس بولگاريکوس فلور ميکروبي روده را بهبود مي‌بخشد، هرچند که پژوهش‌هاي بعدي نشان داد که باکتري‌هاي لاکتوباسيلوس بولگاريکوس قادر نيست به تعداد کافي، زنده به محيط روده برسد [31 تا 52].
از آن پس تحقيقات فراواني در خصوص اثرات سلامت بخش احتمالي برخي از ريز زنده‌هاي روده‌اي با سلامتي انسان و حيوانات به اثبات رسيده است. در دهه 1960، واکنش ايجاد شده در برابر فراگير شدن مصرف پادزيست‌ها و اثرات جانبي زيان بخش آن‌ها بر حيوانات مزرعه تمايل به استفاده از ريز زنده‌هاي سودمند را به جاي پادزيست‌ها افزايش داد و به تدريج مصرف اين ريز زنده‌ها براي انسان‌ها نيز عموميت يافت [55].
و اما امروزه پروبيوتيک‌ها بصورت زير تعريف مي‌شوند: ريز زنده‌هايي (باکتري يا مخمر) که زنده به محيط روده برسند و از طريق بهبود توازن فلور ميکروبي روده (ميان باکتري‌هاي سودمند و زيان بخش)، بر انسان يا حيوانات اثرات سلامت بخش داشته باشند [31]. ماست‌هاي پروبيوتيک مختلف به منظور درمان عفونت‌هاي روده‌اي نظير اسهال و عفونت‌هاي باکتريايي يا مخمري دستگاه تناسلي توليد شده اند[21 تا 25]. چنانجه محصولات پروبيوتيک فقط حاوي ريز زنده‌هاي پروبيوتيک باشند، فرآورده پروبيوتيک و در صورتيکه داراي هردو عامل ريز زنده‌هاي پروبيوتيک و ترکيبات پري بيوتيک32 باشند فرآورده‌هاي سين بيوتيک33 ناميده مي‌شوند [32].
در مورد ماست‌هاي پروبيوتيک علاوه بر خواص دارويي، اسيد سازي کمتر طي دوران نگهداري و بيشتر بودن مقدار اسيد لاکتيک(+)L نسبت به (-)D در فرآورده (برخلاف ماست‌هاي معمولي) نيز در افزايش مقبوليت اين ماست‌ها سهيم بوده است[32].
بيشتر پژوهش‌ها انجام شده در ارتباط با پروبيوتيک‌ها در ژاپن و ساير کشور‌ها چون آلمان، شوروي،UK و US صورت گرفته است[53].

1-5-1- معيارهاي اساسي در گزينش پروبيوتيک‌ها
در زير به مهم‌ترين ملاک‌هايي که ريز زنده‌هاي پروبيوتيک مورد استفاده براي مصارف انساني بايد دارا باشند اشاره شده است. وجود برخي از اين ملاک‌ها ضروري است و وجود برخي ديگر ترجيح دارد.
– بيماريزا34 و مسموميت زا نبوده و به دسته ترکيبات GRAS 35 تعلق داشته باشند (شرط ضروري) [36]. شواهد آشکار ساخته اند که مصرف پروبيوتيک‌ها به ميزان logcfu/ml13 نيز اثرات مسموميت زا دربر ندارند. [57].
– طي فرآيند توليد کشت36 ميکروبي، توليد محصول و نگهداري آن از قابليت بقا37 مطلوب برخوردار باشند، طوري که تا زمان مصرف خواص کاري38 خود را از ديدگاه سلامت بخشي حفظ کنند. بديهي است که قابليت بقاي پروبيوتيک‌ها در فرآورده‌هاي غذايي تا اندازه زيادي به ويژگي‌هاي خاص هر فرآورده وابسته است.
– به شير معده39 و اسيد آن (براي سالم گذاشتن از معده) و به نمک‌ها و املاح صفراوي (براي سالم گذاشتن از روده کوچک) و همچنين آنزيم‌هاي گوارشي نظير ليزوزيم بزاق تا حد ممکن مقاوم باشند [55]. مقاومت لاکتوباسيلوس اسيدوفيلوس و بيفيدوباکتريوم‌ها به اسيد و صفرا مطلوب است [40]. دو شرط اخير تضمين کننده رسيدن سلول‌هاي زنده پروبيوتيک به مقدار فراوان به محيط روده اند.
– از قابليت چسبندگي40 مطلوب به سلول‌هاي اپي تليال41 روده برخوردار باشند.
– قابليت تکثير سريع و پرگنه سازي42 بالا از خود نشان دهند. دو مورد اخير در رقابت موفقت آميز پروبيوتيک‌ها با باکتري‌هاي مضر روده اهميتي تعيين کننده دارند [24].
با توجه به موارد ياد شده، باکتري‌هاي ماست سنتي را نمي‌توان پروبيوتيک به شمار آورد. باکتري St به اسيد حساس است و تعداد آن در فرآورده طي نگهداري کاهش مي‌يابد. در عين حال مقاومت هر دو باکتري به شيره معده و صفرا اندک است [42] و صفرا با ايجاد کشش سطحي پايين موجب متلاشي شدن سلول‌هاي آن‌ها مي‌شود [42]. زنده ماندن اين دو باکتري فقط در روده نوزادان 20- 3 ماهه گزارش شده است. اما در چنين شرايطي نيز امکان پرگنه سازي (کلونيزه شدن) در محيط روده را ندارند. آن‌ها در واقع جزو فلوز طبيعي روده انسان نيستند[62]. با اين‌حال خواص سلامت بخشي همچون حفاظت از سلامت زيستگاه (اکوسيستم) روده، درمان نسبي اسهال کودکان، کاهش عارضه عدم تحمل لاکتوز و حتي افزايش طول عمر به ماست‌هاي معمولي نسبت داده شده است[32]. تخفيف عارضه عدم تحمل لاکتوز بدين ترتيب توجيه مي‌شود که پس از متلاشي شدن سلول‌هاي باکتريي ماست معمولي در حضور صفرا، آنزيم‌هاي لاکتاز موجود در سلول آزاد شده و فعاليت آن‌ها در حضور لاکتوز افزايش مي‌يابد و بخش عمده لاکتوز باقيمانده ماست را هضم مي‌کنند[32].
تاکنون 59 گونه لاکتوباسيلوس مورد شناسايي قرار گرفته‌اند [32]. که L. acidophilus مهم‌ترين گونه پروبيوتيک به شمار مي‌آيد. اين گونه جزو فلور طبيعي روده انسان و حيوانات است و در واژن نيز ديده مي‌شود و pH آن را در حدود 5/4- 4 حفظ مي‌کند. در روده کوچک و در حضور کشش سطحي پايين ايجاد شده به وسيله نمک‌‌هاي صفراوي به خوبي پرگنه سازي و رشد مي‌کند. قابليت رشد بهتر در حضور %10- 5 گاز Co2 و قادر به تخمير آميگدالين و قند‌هاي سلوبيوز، فروکتوز، گالاکتوز، گلوکز، لاکتوز، مالتوز، مانوز، ساکارز، ترهالوز (اغلب گونه‌ها) و توليد استالدئيد در نتيجه سوخت و ساز (متابوليسم) لاکتوز يا ترکيبات ازت دار همچون اسيد آمينه ترئونين Ter (فعاليت آنزيم Threonine aldolase که وظيفه تبديل Tre به استالدئيد



قیمت: تومان


پاسخ دهید