تاثیر پودر آب پنیر، بر رشد باکتری‌های شگفت انگیز پروبیوتیک‌

در این مقاله به بررسی تاثیر پودر آب پنیر بر رشد باکتری‌های پروبیوتیک لاکتو باسیلوس اسیدوفیلوس در شیر اسیدوفیلوس باز ساخته می‌پردازیم.

پروبیوتیک یعنی چه؟

واژه پروبیوتیک از واژه یونانى پروبیوس به معناى حیات بخش یا زیست بخش اقتباس شده است و از نظر مفهوم در مقابل واژه پادزیست به معناى ضد حیات قرار دارد. نخستین بار در سال  ۱۹۶۵توسط لیلى و استیل ول به کار برده شد. آن ها واژه پروبیوتیک را به موادى نسبت دادند که به وسیله پروتوزوآ ترشح شده و رشد پروتوزوآى دیگر را تحریک مى کنند.

این ترکیبات داراى تاثیرات مفیدى در روده هستند. برخى از اثرات سلامتى زایى آن ها شامل کاهش عدم تحمل لاکتوز، تقویت سیستم ایمنى بدن، پیشگیرى از سرطان مثانه و کاهش کلسترول خون است. حداقل مقدار مصرف روزانه پروبیوتیک ها جهت ایجاد اثرات سلامتى زایى در بدن ۱۰۶-۱۰۷ cuf/ml مى باشد. بیشترین نوع باکترى هاى پروبیوتیک مورد استفاده دو گونه لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و بیفیدوباکتریوم بیفیدویوم مى باشند. نوشیدنى هاى لاکتیکى محصولات لبنى تولید شده با استفاده از شیر یا مشتقات لبنى هستند.

از مشخصه این محصولات، داشتن ویسکوزیته پایین است که مصرف آنها در بسیارى از کشورها طرفداران بیشمارى دارد. به طور میانگین آب پنیر حاوى، تقریبا  %۹۳آب و حدود  %۶لاکتوز و کمتر از  %۱ پروتئین بوده و مواد معدنى و چربى به مقدار ناچیز در آن وجود دارد. تولید نوشیدنى هاى لاکتیکى نظیر شیر اسیدوفیلوس با افزودن پودر آب پنیر فرمولاسیون نوشیدنى در به دلیل افزایش میزان پروتئین هاى محلول در آب (بتا لاکتوگلوبولین و آلفا لاکتوآلبومین) از لحاظ تغذیه ایى داراى ارزش بسیار بالایى بوده و جهت تولید مستلزم استفاده از تکنولوژى پیچیده اى نظیر سیستم هاى بوگیرى نمى باشند.

به هر حال ترکیبات آب پنیر بسیار متنوع و وابسته به نوع فرایند تولید پنیر و شیر مصرفى است. در سالیان ا خیر با توجه به بررسى ترکیبات آب پنیر تاثیر مثبت آن به عنوان غنى کننده در محیط فعالیت باکترى هاى پروبیوتیک به اثبات رسیده است. و از غنى سازى شیر پروتئین هاى هیدرولیز شده، کنسانتره پروتئین آب پنیر، ایزوله پروتئین آب پنیر، پودر آب پنیر به منظور تحریک رشد باکترى هاى پروبیوتیک استفاده شده است مرحمتى زاده و همکاران در سال  ۲۰۱۲در بررسى تاثیر پرمیت بر رشد  وLactobacillus acidophillus باکترى هاى پروبیوتیک  Bidobacterum bidumدر نوشیدنى شیره خرما رقیق شده بیان کردند پرمیت به دلیل داشتن پروتئین هاى محلول در آب و قابل تجزیه توسط باکترى هاى پروبیوتیک نقش موثرى بر رشد باکترى هاى پروبیوتیک داشت.

مارافون و همکاران (۲۰۱۱) در بررسى جایگزینى پودر شیر پس چرخ در فرمولاسیون نوشیدنى ماست همزده پروبیوتیک با کنسانتره پروتئین آب پنیر بیان کردند که افزودن  ۰/۵ درصد کنسانتره پروتئین آب پنیر و برخى از ترکیبات شیر به عنوان جایگزین ماده خشک بدون چربى ماست همزده سبب افزایش رشد باکترى استرپتوکوکوس ترموفیلوس، لاکتوباسیلوس دلبروکى زیر گونه بولگاریکوس و بیفیدوباکتریوم انیمالیس طى  ۱۴روز نگه دارى در شرایط ۴ درجه سانتى گراد شد.

افزودن پودر آب پنیر، کنسانتره پروتئین آب پنیر و ایزوله پروتئین آب پنیر و سیستئین در نوشیدنى هاى ماستى سبب بهبود خواص حسى و رئولوژى محصول تولیدى مى شود. هم چنین آلمیدا و همکاران در سال  ۲۰۰۹تاثیر میزان محتوى ماده خشک شیر و آب پنیر بر روند تغییرات اسیدیته و قابلیت زنده مانى مخلوط باکترى هاى سنتى ماست و باکترى هاى پروبیوتیک را بررسى کردند.

نتایج آنان نشان داد که، شمارش باکترى هاى لاکتوباسیلوس رامنوسوس، لاکتوباسیلوس بولگاریکوس، بیفیدو باکتریوم لاکتیس و استرپتو کوکوس ترموفیلوس مخلوط تخمیر شده در نوشیدنى آب پنیر و شیر محتوى ۸ درصد و  ۱۰درصد کل ماده خشک افزایش رشد بیش ترى در مقایسه با مخلوط تخمیر شده با  ۱۲درصد ماده خشک نوشیدنى شیر بدون آب پنیر داشت. با توجه به سطح بالاى تولید آب پنیر حاصل از تولید پنیر در کارخانجات لبنیات و قیمت به مراتب پایین تر آن نسبت به شیر و ارزش تغذیه اى قابل توجه آن پژوهش حاضر در راستاى استفاده از این ماده با مغذى در تهیه نوشیدنى لاکتیکى شیر اسیدوف یلوس و بررسى تاثیر آن بر رشد و فعالیت باکترى پروبیوتیک لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس در طى دوره گرمخانه گذارى و نگه دارى و هم چنین بررسى ویژگى هاى فیزیکوشیمایى و حسى محصول نهایى بود.

مواد و روش

پودر شیر بدون چربى و پودر آب پنیر از شرکت صنایع شیر ایران، کارخانه پگاه گلستان، سویه خالص لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس ) (FD-DVS La-5 از شرکت کریستین هانسن ،Man Rogosa Sharpe (MRS) agar  دانمارك و محیط کشت از شرکت مرك آلمان تهیه شد.

آماده سازى میکروارگانیسم

جهت فعال سازى باکترى پروبیوتیک از کشت سطحى روى محیط کشت   MRS-agarتحت شرایط بى هوازى در دماى ۳۷ درجه سانتى گراد به مدت  ۴۸ساعت استفاده شد. کلنى هاى رشد کرده به محیط کشت  MRS-broth انتقال داده شد و در دماى  ۳۷درجه سانتى گراد به مدت  ۷۲ساعت تحت شرایط بى هوازى گرمخانه گذارى شدند. سپس جهت جداسازى زیست توده تولیدى لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس از سانتریفیوژ با دور  ۵۰۰۰ rpmبه مدت  ۱۵دقیقه استفاده شد. جهت جداسازى کامل محیط کشت از سوش باکتریایى دو بار این عمل با استفاده از سرم فیزیولوژى  %۰/۰۸تکرار شد. سویه باکترى خالص سازى شده جهت تشخیص تعداد اولیه باکترى از روش مقایسه نیم مک فارلند میزان کدورت محلول باکتریایى با روش نورسنجى در طول موج  ۶۰۰ نانومتر مورد ارزیابى قرار گرفت.

آماده سازى شیر اسیدوفیلوس

با استفاده از شیر پس چرخ آماده، آب استریل و پودر آب پنیر در سطوح متفاوت،  ۱۵ ،۱۰ ،۵و  ۲۰درصد وزنى/ حجمى، به فرمولاسیون افزوده و شیر بازساخته )۱۰ (w/v درصد تهیه گردید، جهت یکنواخت سازى با استفاده از همزن به مدت  ۱دقیقه همزده شده سپس در حمام آب گرم )مدل  ۱۰۱شرکت اندیشه تجهیز( به شکل غیرمستقیم تحت شرایط دمایى  ۷۵درجه سانتى گراد به مدت  ۱۵دقیقه عمل پاستوریزاسیون آن انجام شد.

سپس با استفاده از یخ خشک به سرعت دماى آن به دماى تلقیح باکترى ( ۳۷درجه سانتى گراد ) رسانیده شد. باکترى لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس فعال شده به میزان ( ۰/۰۵ w/v) درصد به نمونه ها تلقیح گردید و در انکوباتور  ۴۰درجه سانتى گراد به مدت  ۵ساعت گرمخانه گذارى شد. در ادامـه نوشیدنى هاى تولیدى در بطرى هاى تیره  ۲۴۰میلى لیترى بسته بندى و به مدت  ۱۲روز در یخچال  ۴درجه سانتى گراد نگه دارى شدند.

آزمون هاى میکروبى

جهت بررسى رشد طى گرمخانه گذارى در زمان هاى  ۲/۵ ،۱و ( ۵ساعت) و همچنین در روزهاى اول، چهارم، هشتم و دوازدهم نگهدارى در یخچال )دماى ۴ درجه سانتىگراد( از نوشیدنی هاى تولیدى تحت شرایط استریل نمونه بردارى به عمل آمد. جهت آنالیز میکروبى از نمونه نمونه بردارى شد به روش پور پلیت کشت شد نمونه ها در دماى  ۳۷درجه سانتیگراد به مدت  ۷۲ساعت تحت شرایط بی هوازى گرمخانه گذاری شدند.پلیت هایی که حاوى۳۰- ۳۰۰کلنى بودند، مورد بررسی قرارگرفتند و نتایج بر حسبcuf/m l گزارش شد.

آزمون هاى شیمیایى

اسیدیته نمونه هاى نوشیدنى بر حسب درصد اسید لاکتیک و با استفاده از سود ۱/۱۰نرمال و در حضور معرف فنل فتالئین انجام گرفت. اندازه گیرى   pH با استفاده از   pHمتر شیشه اى مدل ( knickآلمان) صورت گرفت.

آزمون هاى فیزیکى

خصوصیات رنگ مقادیر  L ،aو   bنمونه هاى نوشیدنى توسط دستگاه پردازش تصویر مدل سیوارد جهت ارزیابى رنگ بررسى شدند.  L شاخص روشنایى است که مقدار   ۱۰۰براى نمونه کاملا سفید و صفر براى نمونه کاملا سیاه در نظر گرفته مى شود.  aکیفیت قرمز-سبز رنگ و مقادیر مثبت، قرمزى و مقادیر منفى، سبزى را نشان مى دهد.  bمعرف کیفیت زرد- آبى است و مقادیر مثبت، زردى و مقادیر منفى، آبى بودن را نشان مى دهد. براى بررسى روابط بین این پارامتر ها از معادلات زیر که بیان کننده مجموع تفاوت رنگ زاویه شکست نور و اندیس کروما است.

انتخاب نمونه مطلوب با توجه به ذائقه و پذیرش عمومى براى انتخاب نمونه مطلوب با توجه به ذائقه و پذیرش عمومى از نظر طعم، رنگ، بو و پذیرش کلى، نوشیدنىهاى تولیدى پس از بسته بندى در بطری هاى تیره  ۲۴۰میلىلیترى و پس از گذشت زمان لازم جهت سرد شدن توسط  ۵داور آموزش دیده مورد ارزیابى حسى قرار گرفتند. پس از بیان هدف آزمون حسى و تعریف ویژگی هاى مورد ارزیابى، داوران آموزش دیده از بین  ۱۰نفر انتخاب شدند. جهت ارزیابى حسى نمونه هاى نوشیدنى از روش هدونیک  ۵نقطه اى استفاده شد. درجه مطلوبیت هریک از ویژگی هاى حسى با اعداد  ۱تا  ۵به ترتیب براى بسیاربد، بد، متوسط، خوب و بسیار خوب نشان داده شد.

تجزیه و تحلیل آمارى

در این پژوهش پس از انجام پیش تست هاى اولیه و ارزیابى نتایج تعیین محدوده مناسب متغیر هاى مستقل شامل شرایط گرمخانه گذارى (دما، زمان گرمخانه گذارى و میزان ماده خشک) انجام شد. جهت تعیین بهترین شرایط لازم براى فعالیت باکترى پروبیوتیک لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس طى دوره گرمخانه گذارى از روش سطح پاسخ Response Surface  ١(RSM) Method در قالب طرح مرکب مرکزى ( CCD) براى پیش بینى تأثیر متغیرهاى مستقل شرایط گرمخانه گذارى بر خصوصیات نوشیدنى پروبیوتیک استفاده شد.

جهت بهینه سازى شرایط گرمخانه گذارى براساس طرح ۱۷ CCD تعداد تیمارها شامل  ۳تکرار در نقطه مرکزى طراحى شد. محدوده متغیرهاى مستقل مورد استفاده شامل دماى گرمخانه گذارى )۳۸–۴۲ درجه سانتى گراد(، زمان گرمخانه گذارى ) ۲/۵-۵ساعت( و ماده خشک پایه )۸–۱۲گرم( بوده و پاسخ هاى اندازه گیرى شده شامل اسیدیته،  pH و شمارش باکترى لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس بودند.

در روش RSMبراى هر پاسخى مدلى تعریف مى شود که اثر اصلى و متقابل متغیرها را بر روى هر پاسخ بررسى مى کند. توابع پاسخ  (Y) در مورد پارامتر هاى اندازه گیرى شده با استفاده از مدل خطى ،۱مدل چند جمله اى درجه ساده و مدل چند جمله اى درجه دوم ۲مورد بررسى قرار گرفت.

مدل خطى   Y= b_۰ + b_۱x_۱ + b_۲x_۲ + b_۳x_۳

مدل چند جمله اى درجه ساده     Y= b_۰ + b_۱x_۱ + b_۲x_۲ + b_۳x_۳ + b_۱۱x_۱۲ + b_۳۳x_۲۲ + b_۳۳x_۳۲ +b_۱۲x_۱.x_۲ + b_۲۳x_۲.x_۳

مدل چند جمله اى درجه دوم

Y= b_۰ + b_۱x_۱ + b_۲x_۲ + b_۳x_۳ + b_۱۱x_۱۲ + b_۲۲x_۲۲ + b_۳۳x_۳۲ +b_۱۲x_۱.x_۲ + b_۱۳x_۱.x_۳ + b_۲۳x_۲.x_۳

تجزیه و تحلیل داده ها در قالب طرح کاملا تصادفى با استفاده از نرم افزار   SAS و بهینه سازى داده ها به روش سطح پاسخ در قالب طرح مرکب مرکزى  (CCD) با استفاده از نرم افزار Design Expertانجام گرفت و رسم نمودار هاى دو بعدى با نرم افزار اکسل و رسم نمودار هاى سه بعدى توسط نرم افزار  Design Expertصورت پذیرفت. تمامى آزمون ها در سه تکرار انجام شد.

بحث و نتیجه گیرى

بر اساس نتایج جدول آنالیز واریانس (AVONA) داده ها و نیز مقایسه میانگین اسیدیته تیمارهاى نوشیدنى هاى مختلف تولیدى مى توان بیان کرد که اثر شرایط گرمخانه گذارى بر تغییرات اسیدیته معنى دار بود. هم چنین براساس نتایج جدول آنالیز واریانس بیش ترین مقدار  R2پیش بینى شونده براى مدل خطى برابر  % ۸۰بود. مقدار  Pبراى آزمون فقدان برازش بزرگ تر یا مساوى  (۰/۷۶۵۹) ۰/۰۵ و مقدار  Fبرابر ۰/۰۰۰۱ بود.

با افزایش دما و زمان گرمخانه گذارى میزان اسیدیته به شکل معنى دارى افزایش یافت. بررسى نتایج آنالیز واریانس  (AVONA) و نیز مقایسه میانگین  pH تیمارهاى نوشیدنی هاى مختلف نشان داد که اثر سطوح مختلف پارامترهاى گرمخانه گذارى بر  pHمعنیدار بود. بر اساس نتایج به دست آمده بیشترین مقدار  R2پیش بینى شونده براى مدل چند جمله اي درجه ساده برابر  % ۹۶بود. مقدار P براى آزمون فقدان برازش بزرگتر یا مساوى  (۰/۵۶۶۶) ۰/۰۵و مقدار  Fبرابر  ۰/۰۰۰۱ بود.

اثرات متغیرهاى مورد بررسى را بر  pHنشان مى دهد. با افزایش ماده خشک، زمان و دما به دلیل افزایش فعالیت لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس مقدار  pH نوشیدنى هاى تولیدى کاهش یافت.

بررسى نتایج آنالیز واریانس  (AVONA) و نیز مقایسه میانگین شمارش باکترى لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس تیمارهاى نوشیدنى هاى مختلف نشان داد که اثر سطوح مختلف پارامترهاى گرمخانه گذارى بر رشد باکترى لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس معنى دار بود. مقایسه میانگین شمارش باکترى تیمارهاى نوشیدنى هاى مختلف نشان داد که شرایط گرمخانه گذارى، باعث افزایش میزان باکترى لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس نوشیدنى هاى تولیدى مى گردد.

براساس نتایج به دست آمده بیش ترین مقدار  R2پیش بینى شونده براى مدل خطى برابر بود که نشان مى دهد مدل خطى  %  ۸۸قابلیت پیشگویى شمارش باکترى را دارد. مقدار  Pبراى آزمون فقدان برازش بزرگ تر یا مساوى  (۰/۱۸۹۲) ۰/۰۵و مقدار  Fبرابر  ۰/۰۰۱ بود.

اثرخطى دما در افزایش شمارش باکترى بیش تر از اثر خطى زمان و ماده خشک مى باشد.  پودر آب پنیر به دلیل ویژگى هایى متعددى نظیر میزان لاکتوز بالا و پروتئین هاى محلول در آب، جایگزین مناسب پودر شیر پس چرخ جهت تولید نوشیدنى پروبیوتیک شیر اسیدوفیلوس است. استلى و همکاران در سال  ۲۰۰۵یکى از راه هاى تقویت رشد و کاهش طول دوره گرمخانه گذارى را تقویت ویژگى هاى ماده اولیه )سوبسترا( دانسته و هم چنین بیان کردند که در کنار رشد، اسید سازى باکترى ها پروبیوتیک طى تولید داراى اهمیت ویژه اى است.

شوورز و بریتز  (۲۰۰۳) بیان کردند که با افزایش دماى گرمخانه گذارى تا دماى بهینه فلور لاکتیکى موجود در دانه هاى کفیر ( ۳۷درجه سانتى گراد) سرعت رشد دانه هاى کفیر به شکل معنى دارى افزایش مى یابد. دهقانى و همکاران  (۱۳۹۰) بیان کردند که بهترین شرایط دمایى براى رشد  ۳۷تا  ۴۰درجه سانتى گراد بوده و در اثر افزایش دماى گرمخانه گذارى به دلیل افزایش فعالیت بالاى آنزیم هاى سرعت رشد با شدت بیش ترى اتفاق مى افتد. نتایج نشان داد که بهترین شرایط گرمخانه گذارى براى رشد لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس دماى  ۴۰درجه سانتى گراد، زمان  ۵ساعت و ماده خشک  ۱۰درصد وزنى/حجمى بود.

با تعیین دقیق شرایط دمایى، زمانى دوره گرمخانه گذارى و نیز میزان ماده جامد )شیر پس چرخ( جهت رسیدن به یک نقطه مشخص فعالیت باکترى لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس را براى تولید نوشیدنى تخمیرى شیر اسیدوفیلوس با توجه به ویژگى هاى محصول نهایى تولیدى که یک نوشیدنى سیال و فاقد لخته باشد الزامى است، بررسى شرایط گرمخانه گذارى و ویژگى هاى محیط فعالیت باکترى پروبیوتیک امرى ضرورى به نظر مى رسد.

با تجزیه و تحلیل داده ها و برازش آن ها با مدل هاى مختلف جهت تعیین بهترین شرایط رشد دماى  ۴۰درجه سانتى گراد، زمان  ۵ساعت و میزان  ۱۰ درصد ماده جامد به عنوان شرایط بهینه براى رشد به دست آمد.

بررسى تاثیر پودر آب پنیر بر رشد طى دوره گرمخانه گذارى و نگه دارى

در طى زمان گرمخانه گذارى و نگه دارى میزان رشد به شکل معنی دارى افزایش یافت. در طى دوره گرمخانه گذارى تا ساعت اول گرمخانه گذارى در میزان رشد بین نمونه ها در میزان رشد بین نمونه ها اختلاف معنى دارى مشاهده نشد. در پایان  ۲/۵ساعت اول گرمخانه گذارى بین نمونه شاهد با نمونه  ۵درصد آب پنیر تفاوت معنى دارى مشاهده نشد، در حالى که با سایر نمونه ها اختلاف معنى دارى داشت.

هم چنین در پایان زمان گرمخانه گذارى بیش ترین تفاوت نسبت به مقدار اولیه در میزان رشد لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس به وجود آمد. به شکلى که نمونه شاهد با  ۵۶ cfu/mlو نمونه آب پنیر  ۲۰درصد با ۲۸/۶ cfu/ml به ترتیب داراى بیش ترین و کم ترین میزان لاکتوباسیلوس- اسیدوفیلوس بودند. در طى دوره نگه دارى میزان در نمونه شاهد نسبت به سایر نمونه ها بیش تر بوده و با سایر نمونه ها داراى اختلاف معنى دارى بود. در طى دوره نگه دارى بین نمونه شاهد و سایر نمونه ها اختلاف معنى دارى مشاهده شد و بین نمونه هاى حاوى آب پنیر تا روزه هشتم اختلاف اندکى وجود داشت در حالى که انتهاى دوره نگه دارى تفاوت معنى دارى مشاهده شد. بیش ترین و کم ترین میزان لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس به ترتیب به نمونه شاهد در روز دوازدهم به مقدار  ۱۷۴/۶ cfu/mlو نمونه حاوى  ۲۰درصد آب پنیر به میزان  ۹۶ cfu/mlمربوط بود.

بررسى تغییرات اسیدیته شیر اسیدوفیلوس طى دوره گرمخانه گذارى و نگه دارى با افزایش زمان گرمخانه گذارى و دوره نگه دارى میزان اسیدیته نمونه ها به شکل معنى دارى، افزایش پیدا کرد. با شروع گرمخانه گذارى تا  ۲/۵ساعت اول تفاوت معنى دارى در میزان اسیدیته نمونه ها وجود نداشت، ولى در تمامى نمونه ها روند افزایشى در میزان اسیدیته مشاهده شد.

در ساعت ۵ گرمخانه گذارى بین نمونه شاهد و نمونه  ۵درصد آب پنیر اختلاف معنى دارى مشاهده نشد، ولى با سایر نمونه ها اختلاف معنى دارى مشاهده شد. بیش ترین و کم ترین میزان اسیدیته در پایان دوره گرمخانه گذارى به ترتیب به نمونه شاهد به میزان  ۳۰/۶درصد و نمونه حاوى  ۲۰درصد پودر آب پنیر به مقدار ۲۵/۳درصد بر حسب درصد اسید لاکتیک تعلق داشت.

در طى دوره نگه دارى بین نمونه شاهد و نمونه هاى ۵ درصد پودر آب پنیر تفاوت معنى دارى مشاهده نشد همان طور که بین نمونه  ۱۰و  ۱۵درصد آب پنیر نیز اختلاف معنى دارى وجود نداشت، اما نمونه حاوى  ۲۰درصد آب پنیر با سایر نمونه ها داراى تفاوت معنى دارى بود. بیش ترین و کم ترین میزان اسیدیته به نمونه شاهد به میزان  ۴۷درصد و نمونه حاوى  ۱۰درصد آب پنیر به مقدار  ۳۶/۳درصد بر حسب اسید لاکتیک تعلق داشت.

بررسى تغییرات  pH شیر اسیدوفیلوس طى گرمخانه گذارى و نگه دارى

در طى دوره گرمخانه گذارى و نگه دارى میزان تغییر  pHنمونه ها به شکل معنى دارى دچار روند کاهشى بود. در ساعات اولیه گرمخانه گذارى بین نمونه شاهد با سایر نمونه ها اختلاف معنى دارى مشاهده شد. در پایان زمان گرمخانه گذارى بین نمونه شاهد و نمونه  ۵درصد آب پنیر تفاوت معنى دارى مشاهده نشد، در حالى که با سایر نمونه ها اختلاف معنى دارى وجود داشت. بیش ترین و کم ترین میزان در پایان گرمخانه گذارى به ترتیب مربوط به نمونه حاوى  ۱۵درصد آب پنیر به میزان  ۶/۳۹و نمونه شاهد به مقدار ۶/۱۳ مربوط بود.

در روز هاى نخست نگه دارى بین نمونه هاى اختلاف چندان معنى دارى مشاهده نشد. در روز هشتم نمونه شاهد و سایر نمونه ها اختلاف معنى دارى به وجود آمد. در پایان دوره نگه دارى بین نمونه شاهد و نمونه حاوى ۵ درصد آب پنیر اختلاف معنى دارى مشاهده نشد و نیز بین سایر نمونه ها با یکدیگر اختلاف معنى دارى مشاهده نشد.

کم ترین و بیش ترین میزان   pHدر پایان دوره نگه دارى به نمونه شاهد به مقدار  ۵/۶۵و نمونه حاوى  ۲۰درصد آب پنیر به مقدار ۶/۰۹ تعلق داشت. پروبیوتیک ها میکروارگانیسم هایى هستند که به شدت با محیط اطرافشان واکنش مى دهند و محصولات متابولیکى خود را با محیط مبادله مى کنند. در این مسیر ترکیبات شیر بسیار مهم است. مواد مغذى موجود در شیر در غلظت هاى بهینه در دسترس نیستند.

لذا افزودن عوامل محرك نظیر کربوهیدرات هاى قابل تجزیه به شیر مى تواند تقویت رشد و افزایش اسیدیته پروبیوتیک ها را به همراه داشته باشد. به موادى که باعث تقویت رشد باکترى هاى پروبیوتیک در محیط شیر و خارج از سیستم گوارش مى شوند، فاکتور هاى رشد اطلاق مى شود. براى مثال غنى سازى شیر با ترکیبى از پروتئین هاى هیدرولیز شده، کنسانتره پروتئین آب پنیر، ایزوله پروتئین آب پنیر، پودر آب پنیر و سیستئین رشد لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس را تحریک مى کنند. افزودن آب پنیر در فرمولاسیون نوشیدنى پروبیوتیک به جهت تامین اسید هاى آمینه ضرورى گوگرددار نظیر سیستئین رشد باکترى هاى سنتى ماست استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس بولگاریکوس هم چنین باکترى هاى پروبیوتیک )بیفیدوباکتریوم بیفیدیوم و لاکتوباسیلوس پاراکازئى( را افزایش مى دهد.

درگالیچ و همکاران ) (۲۰۰۵تاثیر استفاده از پودر آب پنیر جهت تولید نوشیدنى پروبیوتیک با استفاده از سه گونه باکترى هاى پروبیوتیک شامل لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس، لاکتوباسیلوس کازئی و بیفیدوباکتریوم بیفیدیوم ، و در طى دوره گرمخانه گذارى در دماى  ۳۷درجه سانتى گراد بر ویژگى هاى میکروبى و فیزیکوشیمیایى نوشیدنى هاى تولید مورد بررسى قرار دادند.

نتایج آنان حاکى از آن بود که با افزایش زمان گرمخانه گذارى میزان فعالیت باکترى هاى پروبیوتیک افزایش یافته و در بین باکترى هاى مذکور لاکتوباسیلوس به دلیل فعالیت بالاى آنزیم لاکتاز داراى توانایى بالاترى جهت فعالیت در نوشیدنى تهیه شده بود و آب پنیر به دلیل داشتن سطح بالاى قند لاکتوز و پروتئین هاى محلول در آب نظیر آلفا لاکتو آلبومین و بتا لاکتوگلوبولین منبع بسیار مناسبى جهت فعالیت باکترى هاى پروبیوتیک محسوب مى شود.

معیدنیا و مظاهرى در سال  ۲۰۱۲ در بررسى اثر مقایسه ایى بین شیر اسیدوفیلوس و بیفیدیوس و شیر ترکیبى آن ها طى  ۲۱روز ماندگارى در یخچال گزارش کردند که تعداد باکترى هاى پروبیوتیک شیر هاى تولیدى بعد از  ۲۱روز نگه دارى در یخچال  ۷/۹۳×۱۰۷ cfu/mlبوده و در حد استاندارد پروبیوتیک باقى ماند. معیدنیا و مظاهرى در سال  ۲۰۱۲در بررسى شرایط نگه دارى شیر اسیدوفیلوس طى دوره نگه دارى در یخچال بیان داشتند، اسیدیته قابل تیتراسیون شیر اسیدوفیلوس طى ۵ ساعت دوره گرمخانه گذارى برابر  ۲۱/۳درجه دورنیک بود.

کالین و همکاران در سال  ۲۰۰۴به بررسى تاثیر افزودن فروکتوالیگوساکارید بر رشد و زنده مانى بیفیدوباکتریوم در ماست پروبیوتیک طى دوره نگه دارى پرداختند و گزارش کردند که بعد از  ۲۸روز نگه دارى در یخچال باکترى پروبیوتیک سبب کاهش  pH ماست از  ۴/۵۱ به  ۴/۴۰شد. پودر آب پنیر به لحاظ داشتن پروتئین هاى محلول در آب و قابل تجزیه توسط میکروارگانیسم هاى پروبیوتیک سبب کاهش  pHمحیط شده اما در انتهاى دوره نگه دارى میزان پروتئولیز را افزایش یافته و سبب افزایش خاصیت احیاءکنندگى محیط مى شود و هم چنین به لحاظ میکروئروفیل بودن و نیز بى هوازى مطلق بودن بسیارى از باکترى هاى پروبیوتیک نظیر لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و بیفیدیوم باکتریوم بیفیدیوم میزان فعالیت باکترى هاى پروبوتیک را کاهش داده و بر فعالیت آنها داراى اثر منفى است. در حالی که سبب افزایش فعالیت و میزان رشد استارترهاى طبیعى ماست استرپوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس بولگاریکوس می شود به دلیل آن که باکترى گرم مثبت هستند و جهت رشد نیاز به منابع غذایى متعدد و فراوان دارند، افزایش پروتئین هاى چلاته کننده محلول در آب )آلفا لاکتوآلبومین و بتا لاکتوگلوبولین( تا حدى اثر منفى بر رشد آن ها دارد

یکى از تغییرات رایج در طى دوره نگه دارى نوشیدنى هاى لاکتیک افزایش در میزان اسیدیته در اثر فعالیت بالاتر باکترى پروبیوتیک مى باشد. در اثر خاصیت بافرى کازئین و پروتئین هاى محلول در آب میزان تولید یون هیدروژن کاهش مى یابد، افزایش پودر آب پنیر سبب مى شود میزان این پروتئین هاى محلول در آب بیش تر شده و میزان کاهش  pHکم تر شود.

بررسى تغییرات رنگ شیر اسیدوفیلوس طى دوره نگه دارى

رنگ ماده غذایى از پارامتر هاى بسیار مهم از دیدگاه مصرف کنندگان به شمار مى آید. اما بررسى این پارامتر در اکثر موارد به شکل کیفى و در قالب آنالیز حسى انجام شده است.با افزایش درصد آب پنیر جایگزین شده در نمونه هاى شیر اسیدوفیلوس به شکل معنى دارى ویژگى هاى رنگ سنجى نوشیدنى هاى تولیدى تغییر پیدا کرد.

با افزایش میزان آب پنیر میزان شاخص روشنایى و شاخص قرمزى کاهش و شاخص زردى افزایش پیدا کرد. بین میزان شاخص روشنایى در نمونه هاى حاوى  ۵و  ۱۰درصد آب پنیر با نمونه شاهد تفاوت معنى دارى به وجود نیامد، در حالى که با افزایش آب پنیر مورد استفاده به میزان  ۱۵و  ۲۰درصد تفاوت معنى دارى با نمونه شاهد مشاهده شد. بیش ترین و کم ترین میزان شاخص روشنایى به نمونه شاهد با میزان  ۷۶/۷۴و به نمونه حاوى ۲۰ درصد آب پنیر با مقدار  ۶۹/۰۸تعلق داشت. با افزایش میزان آب پنیر بیش از  ۵درصد بین نمونه شاهد و نمونه هاى تولیدى تفاوت معنى دارى در میزان شاخص قرمزى مشاهده گردید.

بیش ترین و کم ترین میزان شاخص قرمزى به ترتیب مربوط به نمونه شاهد با میزان  -۲/۴۹و نمونه حاوى  ۲۰درصد آب پنیر با میزان  -۴/۰۴متعلق بود. هم چنین با افزایش بیش از ۵ درصد پودر آب پنیر در فرمولاسیون نوشیدنى هاى پروبیوتیک بین نمونه شاهد و سایر نمونه ها از تفاوت معنى دارى مشاهده از نظر شاخص زردى تفاوت معنى دارى مشاهده شد. بیش ترین و کم ترین میزان شاخص زردى به ترتیب مربوط به نمونه حاوى  ۲۰درصد آب پنیر با میزان  ۱/۰۳و نمونه شاهد با میزان -۳/۶۶ تعلق داشت. علاوه بر این افزودن پودر آب پنیر در فرمولاسیون نوشیدنى ها سبب شد که میزان تفاوت کلى رنگ افزایش و میزان شاخص شکست نور و اندیس کروما کاهش پیدا کنند.

پودر آب پنیر به دلیل آن که حاوى ترکیباتى نظیر ویتامین ریبوفلاوین است و نیز ماهیت رنگى آن شاخصه هاى رنگى را تغییر مى دهد. دوژان  (۲۰۱۱) به بررسى اثر افزودن  ۳سطح  ۲۰ ،۱۰و  ۳۰درصد دو نوع عسل را بر برخى ویژگى هاى نوشیدنى کفیر بررسى کرد و گزارش کرد که با افزایش درصد عسل افزوده شده در نمونه هاى کفیر تولید شده، میزان  Lو aبه شکل معنى دارى کاهش و نیز میزان  bبه طور معنى دارى افزایش پیدا کرد. نتایج به دست آمده با نتایج سایر محققین مطابقت داشت.

ارزیابى حسى

با افزایش درصد جایگزینى پودر آب پنیر تغییرات معنى دارى در ویژگى هاى حسى نمونه هاى شیر اسیدوفیلوس تولیدى به وجود آمد. با افزایش میزان آب پنیر در سطح  ۱۰ ،۵و  ۱۵درصد بین پذیرش رنگ نمونه هاى تولیدى با نمونه شاهد، تفاوت معنى دارى وجود نداشت. از نظر بو نیز بین نمونه شاهد و نمونه حاوى ۵ درصد آب پنیر از نظر ارزیابان تفاوت معنى دارى وجود نداشت.

ولى با سایر نمونه ها تفاوت معنى دارى بود. به هر حال بین نمونه هاى حاوى آب پنیر از این نظر تفاوت معنى دارى مشاهده نشد وهم چنین از نظر طعم نیز بین نمونه هاى حاوى  ۱۰و  ۱۵درصد آب پنیر با نمونه شاهد تفاوت معنى دارى مشاهده نشد. از نظر پذیرش کلى بین نمونه هاى حاوى  ۵و  ۱۰درصد آب پنیر با نمونه شاهد تفاوت معنى دارى وجود نداشت و از نظر ارزیاب ها بهترین نمونه هاى نوشیدنى شیر اسیدوفیلوس بودند و نمونه حاوى  ۲۰درصد کم ترین میزان پذیرش کلى در بین ارزیاب ها را دارا بود.

نتیجه گیرى

شیر اسیدوفیلوس از نوشیدنى هاى پرطرفدار در بسیارى از نقاط دنیا به دلیل طعم مطبوع در اثر فعالیت لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و تولید اسیدیته نه چندان بالا برخلاف دوغ که داراى طعم بسیار ترش هستند، مى باشد در نوشیدنى هاى تولیدى میزان اسیدیته بعد از  ۱۲روز نگه دارى از  ۴۵درصد برحسب اسید لاکتیک تجاوز نکرد که سبب ایجاد طعم مطبوع شده و عدم افزایش بیش از حد اسیدیته سبب تاثیر مثبت بر رشد و زنده مانی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس شد. در بین نمونه هاى تولیدى نمونه هاى حاوى  ۵و  ۱۰درصد آب پنیر داراى پذیرش کلى بهترى نسبت به نمونه هاى حاوى  ۱۵و  ۲۰درصد آب پنیر بودند. در پایان دوره نگه دارى شیر هاى اسیدوفیلوس تولیدى داراى میزان استاندارد پروبیوتیک(cfu/ml107 ) بودند. جایگزینى پودر آب پنیر سبب ایجاد تغییرات معنى دارى بر میزان اسیدیته،  pH و ویژگى هاى رنگ سنجى شیر هاى اسیدوفیلوس تولیدى شد.

مطالب مرتبط: