نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه علوم و صنایع غذایی، واحد قوچان، دانشگاه آزاد اسلامی، قوچان، ایران

2 استادیار، گروه علوم و صنایع غذایی، واحد قوچان، دانشگاه آزاد اسلامی، قوچان، ایران

10.22101/jrifst.2020.245287.1181

چکیده

امروزه باتوجه‌به نقش باکتری‌های پروبیوتیک در سلامتی افراد جامعه و ازطرفی در معرض‌بودن این باکتری‌ها در برابر شرایط حاد فرایندهای غذایی و دستگاه گوارش، ریزپوشانى پروبیوتیک‌ها با بیوپلیمرهای زیستی در امولسیون‌های فراسودمند به‌عنوان یک تکنیک نوین موردتوجه محققین زیادی قرار دارد. معمولاً میزان تحمل نمونه‌های غذایی پوشش‌دهی‌شده در شرایط شبیه‌سازى‌شدۀ معده و روده موردبررسی قرار می‌گیرد. در این پژوهش، سه فرمولاسیون برای آماده‌سازی سوسپانسیون ریزپوشانی (ترکیبی از کنسانترۀ پروتئین آب‌پنیر، اینولین و صمغ فارسی در محدودۀ 14 تا 14/3 گرم در 100 میلی‌لیتر) آماده گردید. نتایج نشان داد، راندمان ریزپوشانی، مقاومت نسبت به تنش اسیدی و بازی، ارزیابی ویسکوزیته، خصوصیات میکروسکوپی و درنهایت نرخ سنتیک رهایش در فرمولاسیون دوم (8/5، 5/5 و 0/2 گرم به‌ترتیب برای کنستانترۀ پروتئین آب‌پنیر، اینولین و صمغ فارسی) بهترین شرایط را داشت و ازاین‌رو به‌عنوان ماتریکس مناسب درنظر گرفته شد و در ادامه به بررسی خصوصیات ماندگاری بهترین فرمولاسیون طی دو ماه و در دو سطح دمایی 25 و 40 درجۀ سانتی‌گراد پرداخته شد. طول مدت ماندگاری سبب کاهش جمعیت لاکتوباسیلوس پلانتاروم در دو دمای یادشده گردید که مقدار کاهش جمعیت در دمای نگهداری 40 درجۀ سانتی‌گراد به مراتب بیشتر از دمای محیط بود. نتایج حاصل از تصاویر ریزکپسول که با میکروسکوپ الکترونی روبشی تهیه شدند نیز نشان داد که خصوصیات سطح ظاهری و اثر ترکیبات دیواره بر ریزساختارهای ذرات در دو دمای مختلف، متفاوت است. بدین‌صورت‌که دمای 40 درجۀ سانتی‌گراد چروکیدگی سطحی به مراتب بالاتری را در مقایسه با دمای محیط در ریزکپسول‌ها ایجاد کرد.

کلیدواژه‌ها

باقری، ه.، گرایلی، ز.، و کاشانی‌نژاد، م. (1394). بررسی تغییرات رئولوژیکی صمغ قدومه‌شهری به عنوان تابعی از غلظت و فرآیند انجماد و مقایسه آن با صمغ تجاری زانتان. فناوری‌های نوین غذایی، 3(1)، 33-42 . doi:https://doi.org/10.22104/JIFT.2015.228

حسینی‌نژاد، م.، و عابدفر، ع. (1397). بررسی خصوصیات کیفی و زنده مانی باکتری های لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و باسیلوس کواگولانس در نان پروبیوتیک. پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی، 7(3)، 337-352. doi:https://doi.org/10.22101/JRIFST.2018.10.20.738

خسروی‌زنجانی، م.، محمدی، ن.، اهری، ح.، غیاثی‌طرزی، ب.، و باخدا، ح. (1392). تأثیر ریزپوشانی با پوشش کیتوزان بر روی زنده‌مانی لاکتوباسیلوس کازئی و بیفیدوباکتریوم بیفیدوم در بستنی. مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران، 8(4)، 125-134

عابدفر، ع.، ادیب‌پور، ن.، و حسینی‌نژاد، م. (1397). مقایسه زنده‌مانی باکتری‌های لاکتوباسیلوس پلانتارم A7 و  S2Gریزپوشانی شده با ماتریکس‌های بیوپلیمری مختلف در شرایط شبیه‌سازى معده و روده و در طول مدت ماندگاری. میکروبیولوژی کابردی در صنایع غذایی، 4(3)، 36-49

قهرمانی‌فر، ا.، محمدی‌ثانی، ع.، نجف‌نجفی، م.، و قهرمانی‌فر، م. (1389). تاثیر ویژگی های امولسیون بر خصوصیات پودرهای حاصل از فرایند ریزپوشانی. نوآوری در علوم و فناوری غذایی (علوم و فناوری غذایی)، 2(2(5))، 45-54.

میلانی، ا.، نعیمی، ه.، مرتضوی، س.ع، و کوچکی، آ. (1391). تاثیر شرایط شبیه سازی شده معده و روده بر زنده مانی باکتری پروبیوتیک ریزپوشانی شده لاکتوباسیلوس کازئی(Lactobacillus casei) در بستنی ماستی سین بیوتیک. پژوهش‌های علوم و صنایع غذایی ایران، 8(2)، 190-199. doi:https://doi.org/10.22067/ifstrj.v8i2.17279

Abedfar, A., Adibpour, N., & Hosseini Nezhad, M. (2018). The survivability comparison of microencapsulated Lactobacillus plantarum (S2G and A7) in different biopolymer matrices in simulated gastrointestinal tract during storage time. Applied Microbiology in Food Industry, 4(3), 36-49. (in Persian)

Altamirano-Fortoul, R., Moreno-Terrazas, R., Quezada-Gallo, A., & Rosell, C. M. (2012). Viability of some probiotic coatings in bread and its effect on the crust mechanical properties. Food Hydrocolloids, 29(1), 166-174. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2012.02.015

Ananta, E., Volkert, M., & Knorr, D. (2005). Cellular injuries and storage stability of spray-dried Lactobacillus rhamnosus GG. International dairy journal, 15(4), 399-409. doi:https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2004.08.004

Bagheri, H., Graili, Z., & Kashaninezhad, M. (2015). Evaluation rheological of Qudomeh shahri a function of concentration and freezing procces and compare it’s with commercial Xanthan gum. Innovative Food Technologies, 3(1), 33-42. doi:https://doi.org/10.22104/jift.2015.228 (in Persian)

Botelho, G., Canas, S., & Lameiras, J. (2017). Development of phenolic compounds encapsulation techniques as a major challenge for food industry and for health and nutrition fields. In Nutrient Delivery (pp. 535-586): Elsevier.

Burgain, J., Gaiani, C., Linder, M., & Scher, J. (2011). Encapsulation of probiotic living cells: From laboratory scale to industrial applications. Journal of food engineering, 104(4), 467-483. doi:https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2010.12.031

Charteris, W., Kelly, P., Morelli, L., & Collins, J. (1998). Development and application of an in vitro methodology to determine the transit tolerance of potentially probiotic Lactobacillus and Bifidobacterium species in the upper human gastrointestinal tract. Journal of applied microbiology, 84(5), 759-768.

Chávarri, M., Marañón, I., Ares, R., Ibáñez, F. C., Marzo, F., & del Carmen Villarán, M. (2010). Microencapsulation of a probiotic and prebiotic in alginate-chitosan capsules improves survival in simulated gastro-intestinal conditions. International journal of food microbiology, 142(1-2), 185-189. doi:https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2010.06.022

Ghahramanifar, A., Mohamadi Sani, A., Najaf Najafi, M., & Ghahramanifar, M. (2010). The effect of emulsion properties on the powder characteristics produced with encapsulation process. Innovation In Food Science And Technology (Journal Of Food Science And Technology), 2(2(5)), 45-54. (in Persian)

He, Y., Wu, Z., Tu, L., Han, Y., Zhang, G., & Li, C. (2015). Encapsulation and characterization of slow-release microbial fertilizer from the composites of bentonite and alginate. Applied Clay Science, 109-110, 68-75. doi:https://doi.org/10.1016/j.clay.2015.02.001

Homayouni, A., Azizi, A., Ehsani, M., Yarmand, M., & Razavi, S. (2008). Effect of microencapsulation and resistant starch on the probiotic survival and sensory properties of synbiotic ice cream. Food chemistry, 111(1), 50-55. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.03.036

Hosseininezhad, M., & Abedfar, A. (2018). A study on the qualitative characteristics and microbial survival of lactobacillus acidophilus and bacillus coagulans in probiotic bread. Research and Innovation in Food Science and Technology, 7(3), 337-352. doi:https://doi.org/10.22101/JRIFST.2018.10.20.738 (in Persian)

Huq, T., Khan, A., Khan, R. A., Riedl, B., & Lacroix, M. (2013). Encapsulation of probiotic bacteria in biopolymeric system. Critical reviews in food science and nutrition, 53(9), 909-916. doi:https://doi.org/10.1080/10408398.2011.573152

Kailasapathy, K. (2002). Microencapsulation of probiotic bacteria: technology and potential applications. Current issues in intestinal microbiology, 3(2), 39-48.

Khosravi Zanjani, M., Mohammadi, N., Ahari, H., Ghiassi Tarzi, B., & Bakhoda, H. (2014). Effect of microencapsulation with chitosan coating on survival of Lactobacillus casei and Bifidobacterium bifidum in ice cream. Iranian Journal of Nutrition Sciences & Food Technology, 8(4), 125-134. (in Persian)

Krasaekoopt, W., Bhandari, B., & Deeth, H. (2003). Evaluation of encapsulation techniques of probiotics for yoghurt. International dairy journal, 13(1), 3-13. doi:https://doi.org/10.1016/S0958-6946(02)00155-3

Michida, H., Tamalampudi, S., Pandiella, S. S., Webb, C., Fukuda, H., & Kondo, A. (2006). Effect of cereal extracts and cereal fiber on viability of Lactobacillus plantarum under gastrointestinal tract conditions. Biochemical engineering journal, 28(1), 73-78. doi:https://doi.org/10.1016/j.bej.2005.09.004

Milani, E., Naeemi, H., Mortazavi, S.A, & Koocheki, A. (2012). Influence of simulated gastrointestinal conditions on survivability of microencapsulated probiotic Lactobacillus casei in symbiotic frozen yogurt. Iranian Food Science & Technology Research Journal, 8(2), 190-199. doi:https://doi.org/10.22067/ifstrj.v8i2.17279 (in Persian)

Mohammadi, R., & Mortazavian, A. (2011). Technological aspects of prebiotics in probiotic fermented milks. Food Reviews International, 27(2), 192-212. doi:https://doi.org/10.1080/87559129.2010.535235

Mokarram, R., Mortazavi, S., Najafi, M. H., & Shahidi, F. (2009). The influence of multi stage alginate coating on survivability of potential probiotic bacteria in simulated gastric and intestinal juice. Food Research International, 42(8), 1040-1045. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodres.2009.04.023

Mortazavian, A., Azizi, A., Ehsani, M., Razavi, S., Mousavi, S., Sohrabvandi, S., & Reinheimer, J. (2008). Survival of encapsulated probiotic bacteria in Iranian yogurt drink (Doogh) after the product exposure to simulated gastrointestinal conditions. Milchwissenschaft, 63(4), 349-427.

Mortazavian, A., Razavi, S. H., Ehsani, M. R., & Sohrabvandi, S. (2007). Principles and methods of microencapsulation of probiotic microorganisms. Iranian Journal of Biotechnology, 5(1), 1-18.

Patel, P. J., Singh, S. K., Panaich, S., & Cardozo, L. (2014). The aging gut and the role of prebiotics, probiotics, and synbiotics: A review. Journal of Clinical Gerontology and Geriatrics, 5(1), 3-6. doi:https://doi.org/10.1016/j.jcgg.2013.08.003

Picot, A., & Lacroix, C. (2003). Optimization of dynamic loop mixer operating conditions for production of o/w emulsion for cell microencapsulation. Le Lait, 83(3), 237-250. doi:https://doi.org/10.1051/lait:2003013

Rosenberg, M., Kopelman, I., & Talmon, Y. (1990). Factors affecting retention in spray-drying microencapsulation of volatile materials. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 38(5), 1288-1294. doi:https://doi.org/10.1021/jf00095a030

Sandoval-Castilla, O., Lobato-Calleros, C., García-Galindo, H., Alvarez-Ramírez, J., & Vernon-Carter, E. J. (2010). Textural properties of alginate–pectin beads and survivability of entrapped Lb. casei in simulated gastrointestinal conditions and in yoghurt. Food Research International, 43(1), 111-117. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodres.2009.09.010

Shi, L.-E., Li, Z.-H., Li, D.-T., Xu, M., Chen, H.-Y., Zhang, Z.-L., & Tang, Z.-X. (2013). Encapsulation of probiotic Lactobacillus bulgaricus in alginate–milk microspheres and evaluation of the survival in simulated gastrointestinal conditions. Journal of food engineering, 117(1), 99-104. doi:https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2013.02.012

Shori, A. B. (2017). Microencapsulation improved probiotics survival during gastric transit. HAYATI journal of biosciences, 24(1), 1-5. doi:https://doi.org/10.1016/j.hjb.2016.12.008

Soottitantawat, A., Bigeard, F., Yoshii, H., Furuta, T., Ohkawara, M., & Linko, P. (2005). Influence of emulsion and powder size on the stability of encapsulated D-limonene by spray drying. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 6(1), 107-114. doi:https://doi.org/10.1016/j.ifset.2004.09.003