متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته صنایع غذایی گرایش تکنولوژی مواد­غذایی

با عنوان : افزایش زمان ماندگاری ماست با بهره گرفتن از استارتر محافظ

در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

 

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد دامغان

دانشکده کشاورزی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته صنایع غذایی

گرایش تکنولوژی مواد­غذایی

عنوان

افزایش زمان ماندگاری ماست با بهره گرفتن از استارتر محافظ جهت کنترل میکروارگانیسم‌های عامل فساد

استاد راهنما

دکتر حمید بهادر قدوسی

استاد مشاور

دکتر مرضیه بلندی

 
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
فهرست مطالب
 عنوان                                                                                                                      صفحه
چکیده     1  
فصل اول: کلیات تحقیق
1-1- مقدمه 3
1-2- محصولات لبنی تخمیری   3
1-3- ماست   5
1-3-1- تولید ماست   5
1-3-2- مشکلات و معایب ماست و راه حل های اصلاح آن   6
1-3-2-1- طعم تلخی    6
1-3-2-2- طعم ماستی ـ مخمری   6
1-3-2-3-کپک زدگی   6
1-3-2-4- ترش شدن ماست   7
1-4- کشت‌های آغازگر در ماســت   7
1-4-1- کنترل کیفی آغازگرها 11
1-4-1-1- آزمایش میکروسکوپی. 11
1-1-1-2- تشخیص آلودگی. 11
1-4-1-3- تعیین قدرت مایه. 12
1-4-1-4- تشخیص فاژ.   12
1-5 -باکتری‌های الحاقی به کشت‌های آغازگر.   12
1-5-1- جنس لاکتوباسیلوس.   13
1-5-1-1- لاکتوباسیلوس رامنوزوس   14

 

 

1-5-1-2- لاکتوباسیلوس پاراکازئی.   16
1-5-2- پروپیونی باکتریوم   16
1-5-2-1- جنس پروپیونی باکتریوم‌ها.   18
1-5-3- باکتری‌های اسیدلاکتیک   19
1-5-3-1- تأثیر ضدمیکروبی باکتری‌های اسیدلاکتیک.   20
1-5-3-2-تأثیر باکتری‌های اسیدلاکتیک در سلامت انسان   21
1-5-3-3-متابولیسم باکتری‌های اسید لاکتیک شیر به عنوان آغازگر   21
1-5-4-فاکتورهای مؤثر بر فعالیت ضدقارچی باکتری‌های 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 محیط‌های کشت ماست. 28
1-8-1- مهمترین محیط های کشت باکتری‌های 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: مروری بر پژوهش­های انجام شده
2-1- اثر ضدقارچی پروپیونی باکتریوم فرودن ریچی و لاکتوباسیلوس رامنوزوس       36
2-2- اثر ضدباکتریایی پروپیونی باکتریوم فرودن ریچی و لاکتوباسیلوس رامنوزوس.       39  
فصل سوم: مواد و روش­ها
3-1- مواد و دستگاه‌ها.       43
3-1-1- موادمصرفی       43
3-1-2-دستگاه‌ها.       44
3-2- روش های آزمون.       44
3-2-1- طرح آزمایش وآماده سازی نمونه ها       44
3-2-2- ارزیابی آماری.     47
3-2-3- روش های 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 باکتری 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 نتیجه ­گیری
5-1- بررسی نتایج مربوط به اثرگذاری باکتری های محافظ بر رشد مخمر ساکارومایسس 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 باکتری لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس در
دوره نگهداری.    77
5-6- بررسی نتایج مربوط به رشد باکتری استرپتوکوکوس ترموفیلوس در دوره نگهداری 78
5-7- بررسی تأثیر فراوانی باکتری 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 مخمر ساکارومایسس سرویزیه در دوره نگهداری 30 روز مورد بررسی قرار گرفت. شاخص‌های pH، اسیدیته قابل تیتر، تعداد مخمر، آغازگرهای ماست و آغازگرهای محافظ در طول زمان نگهداری اندازه‌گیری 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 می‌دهد. 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 معنی‌دار 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 دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس) 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 باکتری‌های استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس شد به طوری که در شرایط نگهداری یخچالی شمارش سلولی لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس در ماست حاوی   FreshQ2 وHOLDBAC-YMC و شمارش سلولی استرپتوکوکوس ترموفیلوس در ماست حاوی HOLDBAC-YMB بیشترین بود.
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 B₂ می‌باشد(گانش،2006).
شیر و فرآورده‌های تخمیری آن با داشتن ویژگی‌های تغذیه‌ای و تکنولوژیکی خاص، به عنوان حاملان باکتر‌ی‌های پروبیوتیک، امروزه هدف تحقیق و توجه بسیار واقع شده‌اند. شیرعلاوه بر ایجاد محیطی مناسب جهت رشد و بقاء باکتری‌های سودمندی موسوم به پروبیوتیک‌ها، با داشتن خواص تغذیه‌ای ویژه خود، فرآورده‌ای با ارزش را به مصرف کننده عرضه می‌کند. از آنجا که شیر و فرآورده‌های تخمیری آن، از زمان های دور به عنوان ناقلین باکتری‌های اسید لاکتیک مورد پذیرش بشر بوده‌اند، کاربرد آن‌ها به عنوان حامل باکتری‌های پروبیوتیک چندان دور از ذهن نبود و قرار گرفتن این باکتری‌ها در این پایه، مقبولیت مصرف آن را برای مصرف کننده بهبود می‌بخشد (خسروی دارانی و کوشکی،1387؛ شاه،2004؛ هارلاک،2002).
1-2- محصولات لبنی تخمیری
طبق تعریف فدراسیون بین المللی شیر و فرآورده‌های آن (^[1]IDF)، شیرهای تخمیری فرآورده‌هایی هستند که از تخمیر شیر به وسیله فعالیت میکروارگانیسم‌های خاص، حاصل می‌شوند. این میکروارگانیسم‌ها 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 می‌تواند 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 آن‌ها 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 نمی‌گیرد و حالت قوام ایجاد شده در آنها ناشی از اسیدی شدن شیر توسط باکتری‌های اسید لاکتیک است. ماست امروزه رایج‌ترین و پرمصرف‌ترین 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 میکروارگانیسم‌های زنده می‌باشند. شیر اسیدوفیلوس، ماست و کفیر از شیرهای تخمیری محتوی باکتری‌های اسیدلاکتیک به تنهایی یا به همراه مخمرها و دیگر باکتری‌های تولیدکننده اسید لاکتیک و الکل می‌باشند. در آسیا، بسیاری از شیرهای تخمیری با بهره گرفتن از قارچ‌هایی نظیر آسپرژیلوس^[2]، ریزوپوس^[3]، موکور^[4]، نوروسپورا^[5] و موناسکوس^[6] تولید می‌شوند. گزارش شده که در شیرهای تخمیری مقدار اسیدفولیک افزایش و مقدار ویتامین B₁₂ کاهش می‌یابد(بونزار و همکاران،2002).
نژاد میکروارگانیسم به‌کار رفته در شیرهای تخمیری روی ویژگی‌های مختلف این محصولات اثرمی‌گذارد. عده‌ای از محققین اثرات فاکتورهای خاص روی ویژگی‌های رئولوژیکی محصولات شیری تخمیری را ارزیابی کردند. نتایج نشان داد که نوع نژاد کشت‌های آغازگر تجاری اثر معنی‌داری روی سختی^[7]، چسبندگی ^[8]و ویژگی صمغی بودن^[9] 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 10⁶ از بیفیدوباکتریوم‌ها تولید می‌شود. بررسی‌ها نشان داده که مصرف روزانه محصولات شیری تخمیری به مدت حداقل 6 ماه، مقدار لیپوپروتئین با دانسیته بالا⁹(HDL) را افزایش و موجب بهبود نسبت HDL به لیپوپروتئین با دانسیته پائین¹⁰ (LDL) می‌شود(ابرینگر و همکاران،2008؛ کیسلینگ و همکاران،2002).
از مزایای دیگر شیرهای تخمیری، بهبود هضم لاکتوز، جلوگیری از اسهال، تنظیم سیستم ایمنی بدن، کاهش کلسترول خون و اثرات ضد سرطانی می‌باشد.همچنین مشخص گردیده که باکتری‌های موجود در شیرهای تخمیری اثرات آنتی‌اکسیدانی روی انسان دارند(گانش،2006؛ سونگیسپ و همکاران،2005).
سیتوکین‌ها در واکنش‌های بین باکتری‌های اسید لاکتیک و سیستم ایمنی بدن نقش بسیار مهمی ایفا می‌کنند. برخی از گونه‌های پروبیوتیک نظیر لاکتوباسیلوس کازئی، لاکتوباسیلوس رامنوزوس، لاکتوباسیلوس لاکتیس و لاکتوباسیلوس پلنتاروم موجب افزایش سیتوکین‌ها¹1 می‌شوند(مولر و ورس،2003).
1-3- ماست
ماست یک محصول تخمیر شده لبنی است که از تخمیر شیر به وسیله استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس بولگاریکوس به‌دست می‌آید(کاراساکوپت و همکاران،2008؛ سایتو،2004).
بر طبق تعریف استاندارد، ماست فرآورده منعقد شده‌ای است که از تخمیر اسید شیر پاستوریزه به وسیله باکتری‌های اختصاصی لاکتیک به میزان معین و در درجه حرارت و زمان مشخص به‌دست می‌آید( بینام ،1377).
ماست با بهره گرفتن از افزودن کشت‌های آغازگر لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه باکتری‌های بولگاریکوس و استرپتوکوکوس ترموفیلوس به شیر به‌دست می‌آید(تمیم و مارشال،1997).
فعال سازی هضم گلوسیدها و پروتئین‌ها، سنتز گروه‌های ویتامین B و ویتامین K، اسیدهای مختلف و لذا جلوگیری از گسترش فعالیت باکتری‌های بیماری زا1 ، سنتز آنتی بیوتیک‌ها، جلوگیری از انواع سرطان‌ها، توقف رشد دیسانتری، تولید دوباره باکتری‌های فلور روده‌ای در طول و بعد از درمان با آنتی بیوتیک، بهبود اگزمای پوستی، بهبود زخم ها، تسکین پوست، کمک به مشکلات گاستروانتریت، جبران کمبود ویتامین‌ها، رفع مشکل هضم لاکتوز در افراد مبتلا به عدم تحمل لاکتوز، رفع حساسیت‌های مربوط به شیر، کاهش استرس و اضطراب، بهبود هپاتیت، آنفلوآنزا، سرخک، صرع، تشنج و دیفتری، افزایش جذب فیبرها و تقویت حافظه از مزایای استفاده از ماست می‌باشد(ال ـ وابل و همکاران،2008.،هارلی و همکاران،2008).
1-3-1- تولید ماست
یکی از نکات مهم در تولید ماست، انتخاب مواد اولیه می‌باشد که عمدتاً شامل شیر و شیرخشک است که همین امر ضامن حفظ کیفیت در محصول نهایی است. شیر مورد استفاده باید خالص، تازه و عاری از هرگونه مواد افزودنی و بازدارنده فعالیت باکتری‌های لاکتیکی از جمله آنتی بیوتیک‌ها، باکتریوفاژها و باقی مانده مواد شستشو دهنده باشد. همچنین فاقد اسید لاکتیک بوده و میزان کازئین و پروتئین‌های محلول آن در حد مجاز باشد(استاندارد ملی ایران شماره 164).
خلاصه مراحل تولید ماست شامل استاندارد کردن چربی شیر، استاندارد کردن میزان مواد جامد بدون چربی شیر، هموژن کردن، فرآیند حرارتی، پاستوریزاسیون به روش مداوم با اِعمال دمای بالا و زمان کوتاه2، استریلیزاسیون فرادما، تلقیح باکتری‌های آغازگر(استارتر) ماست، فرآیند تخمیر، سرد کردن و بسته بندی است(فرهنودی،1377؛ کریم،1386؛تمیم و رابینسون1999).
1-3-2- مشکلات و معایب ماست و راه حل های اصلاح آن
1-3-2-1- طعم تلخی
به‌دلیل افزودن بیش از حد آغازگر و یا به هم خوردن تناسب در باکتری آغازگر ماست حاصل می‌شود که برای رفع آن، اضافه کردن آغازگر در حد 2 درصد وزنی پیشنهاد می‌گردد(خسروی دارانی و کوشکی،1387).
1-3-2-2- طعم ماستی ـ مخمری
این طعم به دلیل آلوده شدن آغازگر و یا آلوده بودن محیط تولید به مخمر بروز می کند که از بین بردن آلودگی از محیط تولید و سالن کشت آغازگر برای رفع این عیب پیشنهاد می‌گردد(خسروی دارانی و کوشکی،1387).
مواد افزودنی مهم­ترین منبع فساد بوده و در حالات شدید، سلامتی مصرف کننده را به مخاطره می‌اندازد. رایج ترین فساد ماست، از طریق مخمرها بوجود می‌آید که این میکروارگانیسم‌ها به همراه مواد افزودنی و معمولاً از طریق میوه، به محصول راه یافته و قند را تخمیر می کنند. مهمترین نشانه این نوع فساد، ایجاد گاز و در نتیجه متورم شدن و گاهی ترک خوردن و شکستن ظروف بسته بندی است. این گونه فسادها در حین باز کردن ظروف بسته بندی از بوی نامطبوع مخمری، قابل تشخیص هستند. ماست‌هایی که به صورت اسپتیک بسته بندی می‌شوند، در شرایط محیطی پایدار بوده و زمان ماندگاری طولانی دارند. این گونه فرآورده‌ها ممکن است مستعد فساد کپکی باشند که این موضوع می‌تواند هم به علت آلودگی پس از فرآیند پاستوریزاسیون و هم به دلیل آلوده شدن به گونه‌های مقاوم به حرارت این نوع میکروارگانیسم‌ها باشد که در اثر اضافه کردن میوه به این فرآورده‌ها راه می‌یابند(مرتضوی و همکاران،1389).
چنانچه فرآیند حرارتی استریلیزاسیون با دمای بالا¹ در مورد شیر اِعمال گردد، سطح آلودگی میکروبی آن به شدت کاهش می‌یابد(مرتضوی و همکاران،1389).
1-3-2-3-کپک زدگی
کپک زدگی سطح ماست، یکی از عوامل فساد است که در اثر تولید در محیط آلوده، بسته بندی نامناسب و ورود هوا به داخل بسته ایجاد می‌شود. کپک‌ها در محیط اسیدی ماست می‌توانند رشد کنند و با کاهش اسیدیته، زمینه مساعدی را برای رشد مخمر‌ها و باکتری‌ها فراهم کنند(حصاری و مفید،1389).
 1-3-2-4- ترش شدن ماست
چنانچه مدت زمان گرمخانه گذاری ماست طولانی باشد و یا ماست در دمای یخچال نگهداری نشود و یا اینکه نگهداری آن بیش از حد معین(2 الی 3 هفته در یخچال) طول بکشد، به علت تولید اسیدیته بالا، طعم ماست ترش و نامطلوب خواهد شد. برای کنترل این امر توصیه شده که اسیدیته ماست از 150 درجه دورنیک بیشتر نشود(حصاری و مفید،1389.،خسروی دارانی و کوشکی،1387).
در مورد ماست می توان از این روش برای طولانی تر کردن زمان نگهداری استفاده نمود. آزمایشات معمول محصول نهایی ممکن است داده‌های معنی داری برای آلودگی به کپک نشان ندهد بنابراین برای ایمنی محصول ضروری است اطمینان حاصل شود که افزودنی‌های مورد استفاده عاری از عوامل آلوده کننده هستند و برای این منظور سنجش افزودنی از لحاظ وجود کلی فرم‌ها، مخمر‌ها و کپک‌ها پیشنهاد می‌شود(مرتضوی و همکاران،1389).