1-5-2-1- جنس پروپیونی باکتریوم ها……………………………………………………………………………………. 18

1-5-3- باکتری های اسیدلاکتیک………………………………………………………………………………………….. 19

1-5-3-1- تأثیر ضدمیکروبی باکتری های اسیدلاکتیک………………………………………………………………. 20

1-5-3-2-تأثیر باکتری های اسیدلاکتیک در سلامت انسان………………………………………………………….. 21

1-5-3-3-متابولیسم باکتری های اسید لاکتیک شیر به عنوان آغازگر……………………………………………. 21

1-5-4-فاکتورهای مؤثر بر فعالیت ضدقارچی باکتری های اسید لاکتیک……………………………………… 22

1-5-4-1- اثردرجه حرارت و زمان گرمخانه گذاری………………………………………………………………. 22

1-5-4-2- اثرمحیط رشد…………………………………………………………………………………………………….. 22

1-5-4-3- اثر فاکتورهای تغذیه ای………………………………………………………………………………………. 22

1-5-4-4- اثر pH………………………………………………………………………………………………………………. 23

1-6- خاصیت ضد میکروبی ماست………………………………………………………………………………………… 23

1-7- استارترهای محافظ……………………………………………………………………………………………………….. 23

1-8- مهمترین محیط های کشت ماست………………………………………………………………………………….. 28

1-8-1- مهمترین محیط های کشت باکتری های ماست و پروبیوتیک……………………………………….. 29

1-8-1-1- MRS agar…………………………………………………………………………………………………. 29

1-8-1-2-MRS-bile agar ………………………………………………………………………………………… 29

1-8-1-3-St agar ……………………………………………………………………………………………………. 29

1-8-1-4- M17 agar…………………………………………………………………………………………………. 29

1-8-1-5- M17-lactoe agar………………………………………………………………………………………. 29

1-8-1-6-MRS(5.2) …………………………………………………………………………………………………… 29

1-8-1-7- MRS-sorbitol agar …………………………………………………………………………………. 30

1-8-1-8-NA-salicin agar ………………………………………………………………………………………… 30

1-9- مخمرساکارومایسس سرویزیه………………………………………………………………………………….. 31

1-10- نگهدارنده (نایسین، ناتامایسین)……………………………………………………………………………… 32

1-11- اهداف…………………………………………………………………………………………………………………… 34

1-11-1- اهداف اصلی……………………………………………………………………………………………………… 34

1-11-2- اهداف فرعی………………………………………………………………………………………………………. 34

1-11-3- اهداف کاربردی………………………………………………………………………………………………… 34

فصل دوم:ی بر پژوهش­های انجام شده

2-1- اثر ضدقارچیپروپیونی باکتریوم فرودن ریچی و لاکتوباسیلوس رامنوزوس…………………… 36

2-2- اثر ضدباکتریاییپروپیونی باکتریوم فرودن ریچی و لاکتوباسیلوس رامنوزوس………………… 39

فصل سوم: مواد و روش­ها

3-1- مواد و دستگاه ها………………………………………………………………………………………………….. 43

3-1-1- موادمصرفی…………………………………………………………………………………………………….. 43

3-1-2-دستگاه ها…………………………………………………………………………………………………………. 44

3-2- روشهای آزمون……………………………………………………………………………………………………. 44

3-2-1- طرح آزمایش وآماده سازی نمونه ها…………………………………………………………………… 44

3-2-2- ارزیابی آماری………………………………………………………………………………………………….. 47

3-2-3- روشهای اندازه گیری شاخص ها………………………………………………………………………… 47

3-2-3-1- تعیین قابلیت زیستی باکتری های آغازگرماست و مخمر ساکارومایسز سرویزیه…….. 47

3-2-3-2- اندازه گیریpH…………………………………………………………………………………………….. 47

3-2-3-3- مدت زمان گرمخانه گذاری…………………………………………………………………………….. 48

3-2-3-4-سنجش اسیدیته قابل تیتر…………………………………………………………………………………. 48

3-3- متغیرهای آزمایش…………………………………………………………………………………………………… 48

فصل چهارم : نتایج ویافته­ها

4-1- اثر گذاری باکتر های محافظ بر رشد مخمر………………………………………………………………… 50

4-1-1- شرایط یخچالی…………………………………………………………………………………………………… 50

4-1-2- شرایط محیطی……………………………………………………………………………………………………. 51

4-2- مقایسه تعداد مخمردر شرایط نگهداری محیطی و یخچالی……………………………………………. 52

4-2-1- مقایسه تعداد مخمر یخچالی و محیطی در کل آزمایش……………………………………………… 52

4-2-2- مقایسه تعداد مخمر یخچالی و محیطی در تیمار شاهد………………………………………….. 53

4-2-3- مقایسه تعداد مخمر یخچالی و محیطی در تیمار FreshQ2……………………………………. 54

4-2-4- مقایسه تعداد مخمر یخچالی و محیطی در تیمار FreshQ4……………………………………. 54

4-2-5- مقایسه تعداد مخمر یخچالی و محیطی در تیمار HOLDBAC-YMB……………………….. 55

4-2-6- مقایسه تعداد مخمر یخچالی و محیطی در تیمار HOLDBAC-YMC………………………. 55

4-3- ارزیابی ظاهری تیمارها در طول دوره نگهداری………………………………………………………… 56

4-4- بررسی رشد باکتری های محافظ در دوره نگهداری…………………………………………………… 60

4-4-1- شرایط یخچالی………………………………………………………………………………………………… 60

4-4-2- شرایط محیطی…………………………………………………………………………………………………. 61

4-5- بررسی رشد باکتری های لاکتوباسیلوس بولگاریکوس در دوره نگهداری……………………… 62

4-5-1- شرایط یخچالی…………………………………………………………………………………………………. 62

4-5-2- شرایط محیطی…………………………………………………………………………………………………… 63

4-6- بررسی رشد باکتری های استرپتوکوکوس ترموفیلوس در دوره نگهداری……………………….. 64

4-6-1 شرایط یخچالی……………………………………………………………………………………………………… 64

4-6-2- شرایط محیطی…………………………………………………………………………………………………… 65

4-7-5-7- تأثیر فراوانی باكتری محافظ بر فراوانی مخمر در شرایط و زمان های مختلف آزمایش…… 66

4-7-1- شرایط یخچالی………………………………………………………………………………………………….. 67

4-7-2-شرایط محیطی…………………………………………………………………………………………………….. 68

4-8- مدت زمان گرمخانه گذاری………………………………………………………………………………………. 69

5-9- روند تغییرات اسیدیته طی دوره آزمایش…………………………………………………………………….. 69

فصل پنجم: بحث و نتیجه­گیری

5-1- بررسی نتایج مربوط به اثرگذاری باکتری های محافظ بر رشد مخمرساکارومایسس سرویزیه…. 72

5-2- بررسی نتایج مربوط به مقایسه تعداد مخمرها در شرایط نگهداری محیطی و یخچالی…………… 74

5-3- بررسی نتایج حاصل از ارزیابی ظاهری تیمارها درطول دوره نگهداری ………………………………. 75

5-4- بررسی نتایج مربوط به رشد آغازگرهای محافظ در دوره نگهداری………………………………………. 76

5-5- بررسی نتایج مربوط به رشد باکتریلاکتوباسیلوسدلبروکی زیرگونه بولگاریکوسدر

دوره نگهداری……………………………………………………………………………………………………………………… 77

5-6- بررسی نتایج مربوط به رشد باکتریاسترپتوکوکوس ترموفیلوسدردوره نگهداری……………….. 78

5-7- بررسی تأثیر فراوانی باكتری محافظ بر فراوانی مخمر در شرایط و زمان های مختلف آزمایش…… 79

5-8- روند تغییرات اسیدیته طی دوره آزمایش…………………………………………………………………………. 79

5-9- نتیجه گیری نهائی………………………………………………………………………………………………………… 80

5-10- پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………………….. 80

• فهرست منابع……………………………………………………………………………………………………………………. 81

• چکیده انگلیسی………………………………………………………………………………………………………………… 91

چکیده

در این پژوهش اثر آغازگر محافظ YMB HOLDBAC-، HOLDBAC-YMC ،FreshQ2 و FreshQ4 در دمای محیطی (^c°25) و دمای یخچالی (^c° 4) بر قابلیت زیستی مخمرساکارومایسس سرویزیهدر دوره نگهداری 30 روز مورد بررسی قرار گرفت. شاخص های pH، اسیدیته قابل تیتر، تعداد مخمر، آغازگرهای ماست و آغازگرهای محافظ در طول زمان نگهداری اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که در میان آغازگرهای مورد بررسی، FreshQ2 بیشترین قابلیت زیستی را در شرایط نگهداری محیطی و یخچالی دارد در حالی که HOLDBAC-YMB کاهش شدید قابلیت زیستی را در ماست طی دوره ماندگاری نشان می دهد. اثر آغازگرهای محافظ بر قابلیت زیستی مخمر در شرایط محیطی و یخچالی مشاهده شد و کاهش تعداد مخمر در تیمارهای دارای آغاز گر محافظ قابل توجه بود. در شرایط یخچالی کمترین شمارش سلولی مخمر در ماست حاوی آغازگرFreshQ2 بود ولی در شرایط نگهداری محیطی تفاوت چندانی بین آغازگرهای محافظ در کاهش قابلیت زیستی مخمر مشاهده نشد. اثر فراوانی آغازگر محافظ بر فراوانی مخمر نشان داد در طول دوره نگهداری محیطی و یخچالی، رابطه خطی معنی دار و معکوسی بین فراوانی آغازگر محافظ و فراوانی مخمر وجود دارد. شرایط نگهداری محیطی تاثیر چشمگیری بر قابلیت زیستی مخمر، آغازگرهای ماست(استرپتوکوکوس ترموفیلوس،لاکتوباسیلوس دلبروکیزیرگونهبولگاریکوس) و تمام آغازگرهای محافظ (لاکتو باسیلوس رامنوسوس،پروپیونی باکتریوم فرودنریچی شرمانی زیرگونه شرمانی، لاکتوباسیلوس کازئی)طی دوره ماندگاری داشت و شمارش سلولی در ماست نگهداری شده در شرایط محیطی بیشتر بود. آغازگرهای محافظ باعث افزایش قابلیت زیستی باکتری هایاسترپتوکوکوس ترموفیلوسولاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوسشد به طوری که در شرایط نگهداری یخچالی شمارش سلولیلاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوسدر ماست حاویFreshQ2 وHOLDBAC-YMC و شمارش سلولیاسترپتوکوکوس ترموفیلوسدر ماست حاوی HOLDBAC-YMB بیشترینبود.

لغات کلیدی: آغازگرهای محافظ، زمان ماندگاری، قابلیت زیستی، ماست، مخمر

1-1- مقدمه

شیر حدود 87 درصد آب و 13 درصد مواد جامد دارد. مواد جامد شامل پروتئین، کربوهیدرات، ویتامین های محلول در آب و مواد معدنی است. شیر منبع مهم کلسیم، فسفر، منیزیم، پتاسیم و منبع غنی از ویتامین B₂می باشد(گانش،2006).

شیر و فرآورده های تخمیری آن با داشتن ویژگی های تغذیه ای و تکنولوژیکی خاص، به عنوان حاملان باکتر ی های پروبیوتیک، امروزه هدف تحقیق و توجه بسیار واقع شده اند. شیرعلاوه بر ایجاد محیطی مناسب جهت رشد و بقاء باکتری های سودمندی موسوم به پروبیوتیک ها، با داشتن خواص تغذیه ای ویژه خود، فرآورده ای با ارزش را به مصرف کننده عرضه می کند. از آنجا که شیر و فرآورده های تخمیری آن، از زمان های دور به عنوان ناقلین باکتری های اسید لاکتیک مورد پذیرش بشر بوده اند، کاربرد آن ها به عنوان حامل باکتری های پروبیوتیک چندان دور از ذهن نبود و قرار گرفتن این باکتری ها در این پایه، مقبولیت مصرف آن را برای مصرف کننده بهبود می بخشد (خسروی دارانی و کوشکی،1387؛ شاه،2004؛ هارلاک،2002).

1-2- محصولات لبنی تخمیری

طبق تعریف فدراسیون بین المللی شیر و فرآورده های آن (IDF)، شیرهای تخمیری فرآورده هایی هستند که از تخمیر شیر به وسیله فعالیت میکروارگانیسم های خاص، حاصل می شوند. این میکروارگانیسم ها باید در هنگام عرضه و مصرف به صورت زنده، فعال و در مقادیر نسبتاً زیاد موجود باشند. در ضمن بعد از تخمیر، جدا شدن فاز نباید در فرآورده مشاهده شود (کاناواجا و کورانا،2007؛ خسروی دارانی و کوشکی،1387).

در شیرهای تخمیری مایع، دامنه pH می تواند از 2/3 تا 9/4 متغیر باشد. این نکته قابل توجه است که تفاوت شیرهای تخمیری مایع و ماست پروبیوتیک در متفاوت بودن خواص فیزیکوشیمیایی و رئولوژیکی آن ها است نه در ترکیب کشت پروبیوتیک(مرتضویان و سهراب وندی،1385).

شیرهای تخمیری نظیر ماست، از این جنبه با پنیر متفاوتند که در تولید آنها آنزیم رنین مورد استفاده قرار نمی گیرد و حالت قوام ایجاد شده در آنها ناشی از اسیدی شدن شیر توسط باکتری های اسید لاکتیک است. ماست امروزه رایج ترین و پرمصرف ترین محصول لبنی تخمیری است (مرتضوی و صادقی ماهونک،1385؛ کاناواجا و کورانا2007؛ کریتندن و همکاران 2005؛ مهدیان و طاهرانی،2007).

بسیاری از محصولات تخمیری شیر، محتوی میکروارگانیسم های زنده می باشند. شیر اسیدوفیلوس، ماست و کفیر از شیرهای تخمیری محتوی باکتری های اسیدلاکتیک به تنهایی یا به همراه مخمرها و دیگر باکتری های تولیدکننده اسید لاکتیک و الکل می باشند. در آسیا، بسیاری از شیرهای تخمیری با استفاده از قارچ هایی نظیرآسپرژیلوس، ریزوپوس، موکور، نوروسپورا و موناسکوس تولید می شوند. گزارش شده که در شیرهای تخمیری مقدار اسیدفولیک افزایش و مقدار ویتامین B₁₂کاهش می یابد(بونزار و همکاران،2002).

نژاد میکروارگانیسم به کار رفته در شیرهای تخمیری روی ویژگی های مختلف این محصولات اثرمی گذارد. عده ای از محققین اثرات فاکتورهای خاص روی ویژگی های رئولوژیکی محصولات شیری تخمیری را ارزیابی کردند. نتایج نشان داد که نوع نژاد کشت های آغازگر تجاری اثر معنی داری روی سختی، چسبندگی و ویژگی صمغی بودن فرآورده نهایی دارد(محبی و همکاران،2002 ؛ بونزار و همکاران،2008).

طبق گزارشات اولیورا و همکاران(2002) در بسیاری از کشورهای آمریکای شمالی، اروپا و شرق آسیا طیف وسیعی از محصولات شیری تخمیری حاوی حداقل cfu/g 10⁶از بیفیدوباکتریوم ها تولید می شود. بررسی ها نشان داده که مصرف روزانه محصولات شیری تخمیری به مدت حداقل 6 ماه، مقدار لیپوپروتئین با دانسیته بالا(HDL) را افزایش و موجب بهبود نسبت HDL به لیپوپروتئین با دانسیته پائین (LDL) می شود(ابرینگر و همکاران،2008؛ کیسلینگ و همکاران،2002).

از مزایای دیگر شیرهای تخمیری، بهبود هضم لاکتوز، جلوگیری از اسهال، تنظیم سیستم ایمنی بدن، کاهشکلسترول خونو اثرات ضد سرطانی می باشد.همچنین مشخص گردیده که باکتری های موجود در شیرهای تخمیری اثرات آنتی اکسیدانی روی انسان دارند(گانش،2006؛ سونگیسپ و همکاران،2005).

سیتوکین ها در واکنش های بین باکتری های اسید لاکتیک و سیستم ایمنی بدن نقش بسیار مهمی ایفا می کنند. برخی از گونه های پروبیوتیک نظیرلاکتوباسیلوس کازئی،لاکتوباسیلوس رامنوزوس،لاکتوباسیلوسلاکتیسولاکتوباسیلوس پلنتارومموجب افزایش سیتوکین ها1 می شوند(مولر و ورس،2003).

1-3- ماست

ماست یک محصول تخمیر شده لبنی است که از تخمیر شیر به وسیلهاسترپتوکوکوس ترموفیلوسولاکتوباسیلوس بولگاریکوسبه دست می آید(کاراساکوپت و همکاران،2008؛ سایتو،2004).

بر طبق تعریف استاندارد، ماست فرآورده منعقد شده ای است که از تخمیر اسید شیر پاستوریزه به وسیله باکتری های اختصاصی لاکتیک به میزان معین و در درجه حرارت و زمان مشخص به دست می آید( بینام ،1377).

ماست با استفاده از افزودن کشت های آغازگرلاکتوباسیلوس دلبروکیزیرگونه باکتری هایبولگاریکوسواسترپتوکوکوسترموفیلوسبه شیر به دست می آید(تمیم و مارشال،1997).