بررسی ارزیابی زنده مانی لاکتوباسیلوس کازئی و لاکتوباسیلوس اسید فیلوس در دو فرم آزاد و کپسوله در

بسم الله الرحمن الرحیم

دانشگاه آزاد اسلامی واحد گرمسار
پایان نامه برای دریافت درجه دکتری حرفه ای دامپزشکی (D.V.M)
سال تحصیلی : 92-1391 شماره پایان نامه :1233

عنوان :
ارزیابی زنده مانی لاکتوباسیلوس کازئی و لاکتوباسیلوس اسید فیلوس در دو فرم آزاد و کپسوله در بستنی کیوی غیر تخمیری فرا سودمند

استاد راهنما:
سرکار خانم دکتر طناز موسوی
استادیار گروه بهداشت مواد غذایی دانشکده دامپزشکی دانشگاه آزاد اسلامی واحد گرمسار
استاد مشاور:
جناب آقای دکتر هدایت حسینی
دانشیار دانشکده علوم و صنایع غذایی دانشگاه شهید بهشتی
استاد داور:
سرکار خانم دکتر ویدا پیرزمانی
استادیار گروه بهداشت مواد غذایی دانشکده دامپزشکی دانشگاه آزاد اسلامی واحد گرمسار
نگارش :
عمادالدین جعفری طهرانی
پائیز 1392

ISLAMIC AZAD UNIVERSITY
Faculty of Veterinary Medicine (D.V.M Thesis)
No:1233 Years:2013

Subject:
viability of free and microencapsulated L. casei and L. acidophilus in non- fermented probiotic kiwi ice-cream

Supervisor:
Dr.Tanaz Mousavi

Consulting Advisers:
Dr.Hedayat Hoseyni
Dr.Vida Pirzamani

By:
Emadodin Jafari Tehrani

Year: 2013

سپاسگزاری

با استعانت به ایزد منان و سپاس بیکران از الطاف او از آنجا که از ابتدا تا انتهای نگارش این رساله، اینجانب از توجهات و راهنماییهای سودمند و همچنین انتقادات و پیشنهادات سازنده اساتید ارجمند بهره برده ام، لذا بر خود لازم میدانم تا به رسم قدردانی و ادای حق مطلب از اساتیدی که اینجانب با راهنمایی و یاری نموده اند نهایت سپاس را داشته باشم.
از استاد با کمالات، فرزانه و دانشمند سرکار خانم دکتر طناز موسوی که در کمال سعه صدر با حسن خلق و فروتنی همانند خواهری بزرگتر از هیچ کمکی در این عرصه از من دریغ ننموده و زحمت راهنمایی این رساله را بر عهده گرفتند و همچنین از اساتید گرامی، جناب آقای دکتر هدایت حسینی و سرکار خانم دکتر ویدا پیرزمانی به خاطر همراهی و پیشنهادهای ارزنده شان کمال تشکر و قدردانی را دارد

سپاسگزاری

از اساتید گرامی
جناب آقای دکتر مسلمی، جناب آقای دکتر محی الدین، جناب آقای دکتر صدرزاده، جناب آقای دکتر لطف ا… زاده، جناب آقای دکتر گرجی دوز، جناب آقای دکتر پورحاجی، جناب آقای دکتر خاکسار، جناب آقای دکتر صداقت، جناب آقای دکتر حق بین، جناب آقای دکتر عسگری، جناب آقای دکتر شیبانی، جناب آقای دکتر بکایی و تمامی اساتیدی که در طی دوران تحصیل از محضرشان فیض بردیم و همچنین تشکر ویژه از جناب آقای وطن خواه که همانند پدری مهربان صبورانه دانشجویان را همراهی میکند.

سپاسگزاری

از استاد گرامی جناب آقای دکتر فریبرز افروزی و همچنین تشکر از دوستان عزیزم
آقایان:
دکتر محمد مهدی توجه، دکتر محمدعلی جوهری مقدم، دکتر عرفان قادری نژاد، دکتر محمد علی احمدی، دکتر علیرضا کوچک زاده

تقدیم به
پدر و مادر مهربانم که همواره مرا یاری نموده و از حمایتهای بی دریغ آنها بهره مند بوده ام، همچنین برادر مهربانم و همه آنانکه مرا علم آموختند .

فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول : کلیات 6
1-1-تاریخچه پروبیوتیک 7
1-2-مفهوم واژه پروبیوتیک 9
1-3-اجزای تشکیل دهنده پروبیوتیکها 10
1-4-مشخصات لاکتوباسیلوسها 14
1-5- ساختاردیواره سلولی لاکتوباسیلوسها 15
1-6- جایگاه لاکتوباسیلوسها 15
1-7- جایگاه درطبیعت 16
1-8- شکل لاکتوباسیلوسها 16
1-9- کشت لاکتوباسیلوسها 16
1-10- خواص شیمیایی کشت لاکتوباسیلوسها 17
1-11- مقاومت کشت لاکتوباسیلوسها 17
1-12- ساختمان آنتیژنیک لاکتوباسیلوسها 17
1-18-تاثیرپروبیوتیکهادرمتعادل کردن چربی خون 19
1-19-تاثیرپروبیوتیکهابرروی فشارخون (Hyper Teasion) 19
1-20-تاثیرپروبیوتیکهابربیماری عدم تحمل لاکتوز 19
1-21-تاثیرپروبیوتیکهابربیماری برگشت والتهاب معده(Gastritis and Reflux disease) 20
1-22-تاریخ چه بستنی 20
1-23- تعریف بستنی 21
1-24-طبقه بندیبستنی 22
1-25- کیوی 42
1-26- کیوی و سلامت 43
فصلدوم : موادوروشکار……………………………………………………… 44
مرحله تلقیح باکتری به بستنی 48
بررسیph 49
بررسی ماده خشک 49
بررسی چربی 50
بررسی اسیدیته 51
شمارش کلی لاکتوباسیلها 52
آزمونهای آماری 52
فصل سوم : نتایج ………………………………………………………………… 53
فصل چهارم : بحث ونتیجه گیری …………………………………………………. 63
فصل پنجم: منابع 71
چکیده انگلیسی 75

چکیده
در این تحقیق با تلقیح 2 گونه از باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و لاکتوباسیلوس کازئی به دو فرم آزاد و کپسوله به بستنی حاوی عصاره طبیعی کیوی میزان زندهمانی این دو باکتری در طی 60 روز بررسی شد و میزان اسیدیته، PH ماده خشک، درصد چربی, در این بازه زمانی اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که میزان زندهمانی باکتری لاکتوباسیلوس کازئی کمتر از باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس بود و در روز 60 باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس زنده و قابل کشت بود. همچنین میزان زنده مانی باکتری کپسوله از فرم آزاد بیشتر بود. میزان اسیدیته نمونهها در طی 60 روز رو به افزایش، میزان PH رو به کاهش نسبی، میزان ماده خشک رو به افزایش و میزان درصد چربی رو به کاهش گذاشت. بنابراین استفاده از پروبیوتیک ها به فرم کپسوله جهت تهیه بستنی پروبیوتیک اکیداً توصیه می گردد.

کلمات کلیدی: لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس.لاکتوباسیلوس کازئی.پروبیوتیک.بستنی کیوی.کپسوله کردن

مقدمه و هدف

مقدمه
بیشتر مردم با شنیدن نام باکتری به یاد عفونت می افتند ولی غافل از آنکه بسیاری از باکتری ها نه تنها بیماری زا نبوده بلکه دارای خواص مفید و سودمندی برای بدن می باشد. با نگاهی کلی به دنیای میکرو ارگانیسم ها سیری میکنیم در این دنیای پیچیده:
میکرو ارگانیسم ها به تعداد بسیار گوناگونی در نقاط مختلف بدن ساکن شده اند. از جمله در مجرای روده ای بدن، حفره های دهان و بینی و خلاصه هر بخشی از بدن که در معرض با جهان خارج قرار گرفته است بنابراین این مناطق شرایط مطلوبی جهت بقای صدها گونه از باکتری هارا به عنوان باکتری های هم غذا (commensal) فراهم میسازند. مطالعات بر روی حیوانات عاری از میکروب (germ-free) ثابت نموده است که حیوانات به کلونیزه شدن میکروبی در بدن برای بقا نیاز ندارند اما بسیاری از اختلافات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی در آنها به اثبات رسیده و مشخص گردیده که این حیوانات به عفونتها مستعد می باشند که این امر را به نحوی فعالیت ضعیف سیستم ایمنی و شاید نبود باکتری های فلورنسبت می دهند در مورد نادر میکروبهای فلور بدن یک بیماری زایی نسبی با میزبان ایجاد میکند و بیماری یا مرگ را باعث میگردند. تاثیر میکروب های ساکن در معارضه و درگیری با بدن انسان شناخته شده است در نتیجه نیاز به ایجاد فعالیت های مثبت و سست کردن فعالیت باکتری های فلورومیکروبهای مهاجم به تئوری پروبیوتیک داردتقریبا 1012 باکتری برحسب گرم در روده ی بزرگ وجود دارد که شامل صدها گونه از باکتری های مختلف می باشد.
در نتیجه این مجموعه ی میکروبی یک تاثیر نیرومندی بر روی میزبان دارند، بنابراین مصرف پروبیوتیک ها به طور مثبت بر روی ترکیب ساختار این میکرو ارگانیز ها و ادامه یابی میزان سلامتی در میزبانی که در آن حضور دارند میتواند موثر باشد پروبیوتیک ها یا مواد حیات بخش در مقابل آنتی بیوتیک ها یا مواد پاد زیست قرار میگیرند. با توجه به پیشرفت های بسیار به ویژه در زمینه ی آنتی بیوتیک ها، عفونتهای معده ای – روده ای نتیجه و اثرات باقیمانده آنها یک مشکل عمده ی پزشکی به شمار می آید. در مجموع استفاده از آنتی بیوتیک ها منجر به افزایش دراماتیک در شیوع پاتوژنهای میکروبی مقاوم به اینگونه آنتی بیوتیک ها با یک سرعت کافی در رقابت با گسترش فعالیت های مقاومتی میکروب ها به آنتی بیوتیک های سابق نبوده است بنابراین این شرایط امکان بکارگیری و آزمودن استفاده ازمیکرو ارگانیسم های مفید را در انسان ها به عنوان یک درمان نسبت به درمان آنتی بیوتیک در اختلالات معده ای – روده ای برانگیخته است همچنین پروبیوتیکها مزیت دیگری بر استفاده از آنتی بیوتیک ها دارند و برخلاف آنتی بیوتیک ها کلونیزه شدن دوباره فلورهای نرمال کلون را به تاخیر نمی اندازند و از این امر جلوگیری میکنند. پروبیوتیکها میکرو ارگانیسم های زنده ای هستند که نه از طریق نابود سازی میکروب های فلور بدن بلکه با ایجاد و یا تقویت میکرو ارگانیسم های مفید موجود در دستگاه گوارش موجبات حفظ سلامتی یا افزایش رشد را در دام و انسان فراهم میکند پروبیوتیکها را میتوان یک دستاورد مثبت علمی دانست که با توجه به سوابق تاریخی و استفاده از فواید موثر و مفید میکروارگانیسم های غیر پاتوژن در دستگاه گوارش و تعادل موجود در طبیعت تهیه و به عنوان جایگزینی مناسب به جای آنتی بیوتیک ها و مواد محرکه رشد در غذای دام و طیور به صنعت عرضه گردیده است. شاید بتوان مهمترین ویژگی پروبیوتیکها را در این دانست که قسمت کافی بیماری و بهبود ضریب تبدیل غذایی در دام و طیورهیچگونه باقیمانده بافتی نداشته و برخلاف یاد زیست ها مقاوت میکروبی ایجاد نمیکنند باکتری های پروبیوتیک به طور مطلوبی تعادل میکروفلورهای روده ای را تغییر میدهنداز رشد باکتری های مضر جلوگیری میکنند، هضم خوبی را باعث میشوند، عملکرد سیستم ایمنی را بالا برده پایداری را نسبت به عفونتها افزایش میدهند مردم با رشد کلونیهای باکتری های روده ای به طور موثرتری نسبت به مبارزه و مقابله با رشد باکتری های عامل شونده بیماری ها تجهیز میشوند باکتری های پروبیوتیک یک تعادل مطلوبی در فلورهای روده ای ایجاد میکنند و با تولید ترکیبات ارگانیک از قبیل لاکتیک اسید،هیدروژن پروکسید،اسید اتیک، اسیدیته ی روده را بالا برده و از تکثیر مقدار زیادی از باکتری های مضر جلوگیری میکنند باکتری های پروبیوتیک همچنین موادی به نام باکتریوسین تولید میکنند که به عنوان آنتی بیوتیکهای طبیعی در کشتن میکرو ارگانیسم های نامطلوب عمل میکنند، جنس لاکتوباسیلوس متعلق به خانواده ی lactobacilliaceae می باشد. و از تقریبا 56 گونه مختلف تشکیل شده است. عمده ترین کاربرد لاکتوباسیلوس ها در صنعت به ویژه فراورده های لبنی است و از آنجایی که مصرف لبنیات به عنوان ماده غذایی در جهت ایجاد سلامت در انسانها و حیوانات قدمت تاریخی دارد و در طی دهه های اخیر نیز مصرف مواد لبنی بخصوص بستنی رو به افزایش گرویده است تحقیق و پژوهش بر روی لاکتوباسیلوس ها رو به افزایش است. تجربیات نشان از این امر دارد که باکتری های زنده غیر بیماری زا و مفید موجود در مواد لبنی از ایجاد بسیاری از بیماری ها جلوگیری بعمل آورده و در درمان یا پیشگیری از آنها مفید و مثمر الثمر واقع میباشد با توجه به این امر و با در نظر گرفتن اینکه امروزه در کشورهای درحال توسعه عفونتهای باکتریایی و به خصوص مسمومیت های غذایی ناشی ازآنها رو به افزایش است و اثرات درمانی به علت بروز مقاومت های دارویی فزاینده روز به روز کاهش می یابد لذا استفاده از باکتری های غیر بیماری زا موجود در لبنیات و بهره گیری از نقش مفید آنها در ایجاد سلامت و پیشگیری ها در جمعیت های انسانی و حیوانی از اهمیت بسیاری برخوردار است(5).
هدف از این تحقیق ایجاد یک بستنی با خواص پروبیونیک بود، بدین معنی که اثر زنده مانی باکتری های لاکتوباسیلوی اسیدوفیلوس و لاکتوباسیلوس کازئی در بستنی کیوی مشخص و خواص شیمیایی بستنی ارزیابی شد این پروسه که طی دوماه آزمایش انجام پذیرفت.
این تحقیق جهت پیشبرد افزایش سطح کیفیت مواد غذایی بخصوص بستنی که محصولی تقریبا همه فرد پسند و مورد استقبال جامعه به ویژه کودکان است می توان گفت امید داریم گام مفیدی در جهت بهبود کیفیت غذایی آیندگان و سلامت نسل های آتی باشد.

کلیات

کلیات:
1-1-تاریخچه پروبیوتیک:
اگر چه واژه پروبیوتیک مرتبط با مکملهای غذایی فقط از سال 1974 به بعد بوده است اما تاریخچه حقیقی بکارگیری مکملهای غذایی به هزاران سال قبل باز میگردد. احتمالاً نخستین غذای حاوی میکروارگانیسمهای زنده شیر تخمیر شده بود که در بخش عهد عتیق انجیل مورد اشاره قرار گرفته است. همچنین نقاشیهای روی دیوار مربوط به 2500 سال قبل از میلاد مسیح نشان میدهد که سومریان نیز از شیرهای تخمیر شده استفاده میکردند. مصرف شیر تخمیر شده به اشکال مختلف تا حال حاضر ادامه یافته است. در آغاز قرن حاضر تاثیرات سودمند مصرف ماست به صورت علمی توجیه گردید. مچنیکف (Metchinokoff) که در انستیتو پاستور پاریس کار میکرد نقش مهم و اساسی در این امر داشت(1). در واقع مفهوم پروبیوتیک از یک تئوری اولیه پیشنهادی توسط این دانشمند روسی برنده جایزه نوبل سال 1908 آغاز گردید(18). وی همواره بر این مطلب تاکید داشت که میکروفلور قسمت تحتانی دستگاه گوارش بر سلامتی بزرگسالان تاثیر نامطلوبی دارد و آنقدر به این امر اعتقاد داشت که حتی جزو طرفداران برداشت روده بزرگ از طریق انجام عمل جراحی بود. اما زمانیکه فهمید کشاورزان بلغاری که مقدار زیادی شیر تخمیر شده مینوشند و عمر طولانی دارند به این شیوه درمانی معتقد گردید.(1). او معتقد بود زمانیکه این تولیدات مصرف میشوند به طور موثری بر روی میکروفلورهای کلون توسط کاهش تاثیر سمی میکروفلورهای کلون تاثیر میگذارد(18). بنابراین استفاده از شیر تخمیر شده و دیگر غذاهای تخمیر شده را برای سلامت توصیه میکرد(17). باید بر این مطلب تاکید نمود که توجه مچنیکف بیشتر به شیر تخمیر شده معطوف بود تا آنچه که ما امروزه تحت عنوان ماست میشناسیم. اما بعداً و زمانیکه امکان دسترسی به کشتهای خالص به دست آمد، او از مصرف شیر تخمیر شده توسط سویهای از لاکتوباسیلوسها پشتیبانی نمود. نخستین کار با سویهای تحت عنوان "باسیل بلغاری" انجام گرفت. این سویه تقریباً به طور کامل مشابه میکروارگانیسمی بود که بعداً باسیلوس بولگاریکوس (Bacillus bulgaricus) نامیده شد. امروزه لاکتوباسیلوس عامل تخمیر ماست، لاکتوباسیلوس دلبروکی تحت گونهای بولگاریکوس (Lactobacillus delbrueckii sub sp.bulgaricus) نامیده میشود و به همراه استرپتوکوکوس سالیواریوس تحت گونه ترموفیلوس (streptococcus salivarius spp.thermophilus) مادهای را تولید میکنند که ما آنرا ماست مینامیم(1). اگرچه تعیین گونههای میکروبی که مچینکف و همکارانش بر روی آن کار میکردند امکانپذیر نیست، اما این احتمال وجود دارد که مخلوطی از لاکتوباسیلوسها به صورت غیرعمدی و تصادفی مورد استفاده قرار گرفته باشند. با آغار جنگ جهانی اول و مرگ مچنیکف در سال 1916، از علاقه و توجه موجود در خصوص پروبیوتیکها کاسته شد اما پس از اتمام جنگ و در دهه 1920 توجهات به سوی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس (Lactobacillus acidophilus) به عنوان مکمل غذایی معطوف شد. رتگر ( Rettger) و همکارانش نشان دادند که باسیلوس بولگاریکوس (B.bulgaricus) در دستگاه گوارش انسان زنده باقی نمیماند. در عوض از اشکال رودهای لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس بهره جستند. کوپلوف (Kopeloff) نیز در سال 1926 از حامیان این نظریه گردید. آزمایشات درمانگاهی نتایج دلگرمکنندهای داشت و بهویژه بیمارن مبتلا به یبوستهای مزمن به حالت طبیعی خود بازگشتند(1). با بروز جنگ جهانی دوم بار دیگر پروبیوتیکها فراموش گردید و فقط پس از خاتمه جنگ بود که بار دیگر توجهات به این مواد معطوف گردید. یکی از دلایل این امر فناوریهای بهینه برای پرورش حیوانات عاری از میکروب شناخته شده بود. برای نخستین بار پاستور (Pasteur) از نقش این حیوانات در تحقیقات استفاده نمود و در سال 1895 نوتال (Nuttal) و تیرفلدر (Thierfeider) خوکچه هندی عاری از هرگونه میکروارگانیسمی پرورش دادند. بکارگیری این فناوری نظریه اولیه مچنیکف را مورد تایید قرار داد که میکروفلور دستگاه گوارش بر سلامتی میزبان تاثیر منفی دارد به طوری که موشهای پرورش داده شده به صورت عاری از هرگونه میکروب (germ-free) از عمر نسبتاً طولانیتری برخوردار بودند. با این حال، نباید از نظر دور داشت که میکروفلور دستگاه گوارش میتواند تاثیرات مثبتی نیز بر تغذیه میزبان داشته باشد که از آن جمله میتوان به تولید ویتامینها و هضم و تجزیه مواد اشاره نمود. در این زمان بود که به نقش میکروفلور در حفاظت از حیوان در برابر بیماریها نیز پی برده شد. این مطالعات همچنین بر این امر تکیه مینمود که وجود تمام باکتریهای موجود در دستگاه گوارش برای حفظ و بقای سلامتی حیوان کاملاً ضروری است. در دهه 1950 کارهایی توسط گروه بن هوف (Bohnhoff) و فرتر (Freter) انجام گرفت. آنها نشان دادند که خورانیدن آنتیبیوتیکها به حیوانات آزمایشگاهی ممکن است موجب شود که موشها در برابر ابتلا به عفونتهای ناشی از سالمونلاتیفیموریوم (Salmonella thyphimurium). شیگلافلکسنری(Shigella flexneri) ویبریوکلرا (Vibrio cholera) از حساسیت بیشتری برخوردار گردند. کشف این پدیده موجب شد تا بسیاری از موارد مشابه در کشاورزی و پزشکی نیز مورد توجه قرار گیرند. به طوری که مشخص شد مصرف آنتیبیوتیکها در جیره طیور موجب افزایش حساسیت این حیوانات برابر تجمع سالمونلاها در دستگاه گوارش میگردد و یا درمان آنتیبیوتیکی در انسان میتواند موجب بروز موارد اسهال به دنبال التهاب روده با غشای کاذب ناشی از کلستریدیوم سوسپانسیونهای تهیه شده از مدفوع برای درمان این موارد به طور آزمایشی با موفقیت به کار گرفته شد. بنابراین حیوانات جمعیتی از میکروارگانیسمها را در روده خود دارند که آنها را در برابر بیماریها حفاظت و مراقبت مینماید. در طبیعت، نوزاد حیوانات، فلور محافظتکننده را از مادر و محیط خود دریافت میکنند. با این وجود، روشهای امروزی مراقبت در حین و پس از زایمان، در جهت محدودسازی تماس با مادر و فراهمآوری غذاها و محیطهای غیرطبیعی است در نتیجه تعدادی از اجزای میکروفلور دستگاه گوارش نوزادان و عامل ایجاد مقاومت در برابر بیماریها دیگر موجود نمیباشند. ترکیب فلور بزرگسالان و بالغین نیز تحت تاثیر جیره غذایی، داروهای ضد باکتریایی و استرس قرار دارد. بنابراین بکارگیری مکملهای پروبیوتیکی در جهت جبران این کمبودها است و مصرف این ترکیبات منجر به تشکیل و پدید آمدن چیزی نمیگردند که در حالت طبیعی وجود ندارند بلکه صرفاً قابلیت حفاظتکنندگی فلور را به طور کامل احیاء میکند(1).
1-2-مفهوم واژه پروبیوتیک :
پروبیوتیک یا عامل شفادهنده زیستی یک ارگانیسم زنده است که با ایجاد اختلال در عملکرد پاتوژنها در حفظ سلامت میزبان تاثیر بسیار دارد. واژه پروبیوتیک برگرفته از واژه یونانی پروبیوس به معنای "برای زندگی" میباشد که طی سالیان متمادی به کارگیری این واژه معنی آن همواره در حال تغییر بوده است، این واژه نخستین بار در سال 1965 توسط لیلی (Lilley) و استیل ول (Still well) برای مواد مترشحه به وسیله میکروارگارنیزمهایی به کار گرفته شد که موجب تحریک رشد سایر میکروارگانیسمها میشوند. بنابراین این ترکیبات کاملاً در مقابل آنتیبیوتیکها یا مواد "پادزیست" قرار میگیرند. اسپرتی (Sperti) در سال 1971 از این واژه تحت عنوان عصارههای بافتی موجب تحریک رشد میکروبی یاد کرد. پارکر (Parker) به سال 1974 تعریفی ارائه نمود که پروبیوتیکها ارگانیسمها یا موادی هستند که در تعادل میکروبی روده تاثیرگذارند، این تعریف پروبیوتیکها را به میکروفلور روده مرتبط میسازد و بکارگیری کلمه مواد یا ترکیبات مفهوم وسیعی به آن میبخشد که آنتیبیوتیکها را نیز در بر میگیرد. فولر (Fuller) در سال 1989 تعریف جامعتری ارائه نمود و اظهار داشت که پروبیوتیکها مکملهای غذایی میکروبی هستند که از طریق بهبود تعادل میکروبی روده تاثیرات سودمندی بر روی میزبان دارند. این تعریف به ماهیت زنده بودن پروبیوتیکها تاکید دارد(1). در سال 1994 توسط Havenaar and Huis t veld اینگونه بیان شده "پروبیوتیک یک کشت خالص یا میکس از میکروارگانیسمهای زنده میباشند که بر روی انسان و حیوان توسط اصلاح در خصوصیات فلوریومی میتوانند مثمر ثمر باشند" و اخیراً این تعریف در سال 1998 توسط Guarnea and schaafsman اینگونه بیان گردیده است که "پروبیوتیکها میکروارگانیزمهای زندهای هستند که به محض خوردن به تعداد مشخص فواید سلامتی برتر از غذاهای اساسی اعمال میکنند"(22). اگرچه تعریفهای مختلفی از پروبیوتیک پیشنهاد گردیده است اما بیشترین تعریف مورد استفاده و به ویژه معتبر تفسیر روی فولر از پروبیوتیک میباشد که اظهار داشت "پروبیوتیک یک مکمل غذایی میکروبی زنده است که به نفع میزبان منجر به اصلاح در تعادل میکروبی روده میشوند."(11)
1-3-اجزای تشکیلدهنده پروبیوتیکها :
کارهای اولیه توسط مچنیکف و همکارانش با استفاده از باسیل بلغاری انجام گرفت. این کارها به طور حتم با ارگانیسم دارای قرابت زیاد با لاکتوباسیلهای ماست صورت گرفته است. حتی امروز نیز لاکتوباسیلها یه عنوان متداولترین ارگانیسمهای بکار رفته در ساخت پروبیوتیکها مطرح میباشند. بکارگیری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس با این تفکر همراه بود که این ارگانیسم در دستگاه گوارش زنده میماند، چرا که تصور میشد این ارگانیسم لاکتوباسیل غالب در روده است. کارهای بعدی نشان داد که این امر صحت ندارد و به همبن علت طیف وسیعی از لاکتوباسیلها به کار گرفته شد. در فراوردههای پروبیوتیکی موجود، باکتریهای زیر یافت میشوند : لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس، لاکتوباسیلوس بولگاریکوس تحت گونه دلبروکی، لاکتوباسیلوس فرمنتوم، لاکتوباسیلوس کازهای، لاکتوباسیلوس پرویس، لاکتوباسیلوس پلانتاروم، لاکتوباسیلوس روتری، لاکتوباسیلوس لاکتیس و لاکتوباسیلوس سلوبیوسوس، به کارگیری بیفیدوباکترها ناشی از کارهای تیزر (Tissier) است که نشان داد این ارگانیسمها در دستگاه گوارش نوزادان تغذیه شده از شیر مادر باکتریهای غالب هستند و در نوزادان تغذیه شده با جیرههای فرموله شده یافت نمیشوند(1). در حال حاضر بیفیدوباکترهای ذیل در فراوردههای پروبیوتیکی به کار گرفته میشوند : بیفیدوباکتریوم بیفیدوم، بیفیدوباکتریوم ادالنستیس و بیفیدوباکتریوم انیمالیس، نخستین شکل به کارگیری استرپتوکوکها به عنوان پروبیوتیک به صورت شیر ترش شده و ماست بود. ارگانیسم موجود در ماست با استرپتوکوکوس سالیواریوس تحت گونه ترموفیلوس هنوز هم در ساخت پروتیک به کار گرفته میشود حرکت به سوی به کارگیری ارگانیسمهای جدا شده از روده موجب بکارگیری انتروکوکوس فاسیوم گردید. دو سویه متداولتر از سایر سویهها (M74 ، SF68) هردو از انسان جدا شدهاند. اما در فراوردههای دامی مورد استفاده قرار میگیرند. در فرایندههای پروبیوتیکی همچنین باکتریهای مختلف شاخه پدیوکوکوس، پروبیوتی باکتریوم، لوکونوستوک و باسیلها یافت میشوند. مخمرها شامل ساکارومسیس سرویسیه و کاندیداپینترلوپسی و کپکها شامل آسپرژیلوس نیجر و آسپرژیلوس آریزا نیز در فراوردههای پروبیوتیکی به کار میروند. گرچه ارگانیزمهای فوق عمدتاً در ساخت فراوردههای مورد مصرف دام به کار گرفته میشوند(1). پروبیوتیکها ممکن است حاوی یک یا تعداد بیشتری (تا 9) سویه میکروارگانیسمی باشند . آنها میتوانند به شکل پودر (پودر یا پودر در داخل کپسول)، قرص، گرانول یا خمیر به کار روند. همچنین آنها به شکل ماستهای غنیشده (بیوماستها) نیز به بازار مصرف عرضه میگردند آنها را میتوان به صورت مستقیم از طریق دهان یا همراه آب یا غذا مصرف کرد(1). علیرغم دقت زیاد در انتخاب سویهها احتمال نمیرود که مستقرسازی دائم ارگانیسم پروبیوتیک در دستگاه گوارش امکانپذیر باشد و برای دستیابی به تاثیر پروبیوتیکها استفاده چندنوبته از آنها لازم است. یکی از مهمترین راههایی که یک ارگانیسم پروبیوتیکی میتولاند تاثیر سودمند خود را بر میزبان اعمال نماید. تغییر روندهای متابولیسمی از جمله روندهایی است که در دستگاه گوارش رخ میدهد. چنین تاثیر سودمندی به صورت فرضیهای میتواند ناشی از یکی از مکانیسمهای زیر باشد :
1- تضعیف واکنشهایی که موجب تولید متابولیتهای سمی و سرطانزا میگردند.
2- تحریک واکنشهای آنزیمی دخیل در خنثیسازی مواد بالقوه سمی که بلع شده و یا در بدن تولید شدهاند.
3- تحریک آنزیمهای درگیر پستانداران در هضم مواد غذایی پیچیده و یا فراهمآوری آنزیمها توسط منبع باکتریایی در مواردی که این آنزیمها وجود ندارد( به صورت ژنتیکی یا به علت بیماری).
4- ساخت ویتامینها و سایر مواد غذایی ضروری که در جیره غذایی به مقدار کافی وجود ندارند(2).
در ابتدای شناخت پروبیوتیکها، انتخاب سویههای میکروبی به عنوان پروبیوتیک عمدتاً به طریق تجربی و غیر علمی صورت میگرفت. اخیراً با افزایش آگاهی پیرامون پروبیوتیکها، توجه خاصی به خصوصیات و توانایی آنها در تشکیل کلنی در روده کلونیزاسیون آنها شده است. بدین منظور، میکروارگانیسم موردنظر باید بتواند در روده زنده مانده، رشد و تکثیر نماید. در این خصوص که عامل بسیار مهم مورد توجه میباشد که عبارتند از:
1- مقاومت نسبت به اسیدیته و اسیدهای صفراوی : دو عاملی که میتوانند بر رشد میکروارگانیسمها در روده نقش ممانعتکنندگی داشته باشند، زیرا نمکهای صفراوی باعث کاهش سطحی و امولسیونه شدن چربیها در روده میشوند. از طرف دیگر، چون دیواره سلولی باکتریها دارای چربی و اسیدهای چرب میباشد، بنابراین میکروارگانیسمهای موجود در یک پروبیوتیک باید نسبت به صفرا مقاوم باشند.
2- توانایی اتصال به دیواره پوششی (اپیتلیال) روده یکی از ویژگیهای بسیار مهم پروبیوتیکها به شمار میرود. این ویژگی از دفع و خارج شدن میکروارگانیسمهای پروبیوتیک از روده در نتیجه حرکات دودی روده جلوگیری میکند.
3- به طور کل یک پروبیوتیک ایدهآل برای آنکه بتواند نقش مطلوب و مفید خود را ایفا نماید باید یکسری ویژگیهایی را به شرح زیر دارا باشد :
1- زنده و پایدار باقی بماند.
2- قابل هضم و جذب در قسمت فوقانی دستگاه گوارش نباشد.
3- یک سوبسترای انتخابی بالقوه موثر برای باکتریهای مفید هم غذا (commensal) در روده بزرگ بوده و سبب تحریک رشد . فعالسازی متابولیسم باکتریهای مفید کلون گردد.
4- به علت نقش بارز میکروارگانیسمهای مولد اسیدلاکتیک که گرم و مثبت هستند ترجیحاً گرم مثبت بوده و سویه مشخصی را شامل شوند.
5- قابلیت تکثیر و تولید در مقیاس صنعتی را داشته باشند.
6- قدرت تشکیل کلنی و زنده ماندن در شرایط روده را داشته باشند.
7- توانایی تحریک دستگاه ایمنی بدن را داشته باشند.
8- توان رقابت با میکروارگانیسمهای بیماریزا در روده را بر سر تصاحب جایگاه و مواد غذایی مورد نیاز را داشته باشند.
9- در طی ذخیرهسازی و استفاده زنده باقی بمانند.
10- بتوانند آنزیمهای موثر برای هضم مواد غذایی را تولید کنند(11).
پس به طور سنتی یک پروبیوتیک میبایست واجد معیارهای مشخصی باشد، مثلاً نسبت به اسید و صفرا مقاوم بوده و توانایی اتصال به اپیتلیوم دستگاه گوارش را داشته باشد. غیر تهاجم و غیر بیماریزا بوده و موجب تحریک سیستم ایمنی قبل از پدیده التهاب شود. همچنین دارای اثر آنتاگونیست بر باکتریهایی چون هلیکوباکترپیلوری، سالمونلا، لیستریا و کلستریدیوم باشد. تاکنون بحثهای فراوانی در مورد توانایی بقاء و نحوه عملکرد و کلونیزاسیون پروبیوتیکها صورت گرفته و بیان گردیده که پروبیوتیکها میبایست در دستگاه گوارش زنده مانده و و توانایی تحریک سیستم ایمنی را داشته باشند اگرچه وجود این توانایی همیشه لازم نمیباشد. مطالعه صورت گرفته بر توان بقای این ارگانیسمها معمولاً فقط شرایط آزمایشگاهی را شامل میگردد، سپس تعمیم این نتایج حاصله به صورت ln vivo با استفاده از شیره معده و نمکهای صفراوی فراهم میآید. علاوه براین استفاده از ابزارهای مصنوعی که همانند دستگاه گوارش عمل نموده و پارامترهای مختلف دستگاه گوارش، از قبیل زمان عبور مواد و ترشحات دستگاه گوارش در آن گنجانده شدهاند. بههرحال تبعات کلینیکی مصرف سویههای پروبیوتیک در حال حاضر، همانند آنچه فروشندگان این محصولات ادعا میکنند مبنی بر توانایی زنده ماندن سویه پروبیوتیک مدنظر میباشد(5).
مشخصات لاکتوباسیلوس ها:
جنس لاکتوباسیلوس متعلق به خانواده ی lactobacilliaceae بوده و تقریبا 56 گونه ی مختلف تشکیل شده است. لاکتوباسیلوس ها سلولهایی به شکل میله ای و معمولا به اندازه ی µm 10-1 × 1.2-0.5 می باشند. معمولا میله های بلند اما برخی اوقات به فرم(coccoid ) گرد شبیه به( coccus) می باشند. عموما زنجیره های کوتاه گرم مثبت (gr+) ، سلول های بدون اسپور و به طور نادر توسط فلاژلهای پیرامونی دارای حرکت میباشند بی هوازی اختیاری(facultative anaerobes) ارگانیسمی که میتواند در هر دو شرایط غیاب اکسیژن حضور سطحی از اکسیژن معادل با یک اتمسفر هوا (21% اکسیزن) رشد میکنند اغلب قادرند به طور بی هوازی توسط تنفس کردن با اکسیژن و به طور بی هوازی توسط تخمیز رشد کنند. برخی نیز نوعی تخمیر شدید دارند و نمیتوانند در حضور اکسیژن رشد کنند و گاهی اوقات میکروآئروفیلیک (microaerophilic) ارگانیزمی که قادر به رشد در حضور اکسیژن میباشد اما نمیتواند در حضور سطحی از اکسیژن معادل یک اتمسفر هوا (21% اکسیژن) رشد کنند. رشد در حضور اکسیژن تنها در مقادیر پایین اکسیژن رخ میدهد و در مجموع قادر به تنفس با اکسیژن می باشند.بیشتر میکروآئروفیلیک قادر به تنفس به طور بی هوازی با پذیرنده های نهایی الکترون غیر از اکسیژن می باشند و به طور ضعیف در حضور اکسیژن رشد میکنند اما رشد بهتری تحت شرایط کاهش فشار اکسیژن دارند. رشد به طور کلی توسط 5% دی اکسید کربن افزایش می یابد کلونیها روی محیط آگار دار معمولا 2-5 میلی متر می باشند. مخرب، دست نخورده (entire)، غیر شفاف، بدون پیگمان، (chemoorganotrophs)( ارگانیزمی که برای تامین انرژی به ترکیبات شیمیایی تکیه میکند و ترکیبات عالی را به عنوان یک منبع الکترون استفاده میکند و مخالف با (chomolithotroph) می باشند) این سلول ها به محیط های کمپلکس غنی نیاز دارند متابولیزم آنها تخمیری (fermentative) و (saccharoclastic) می باشند. حداقل نیمی از کربن تولید نهایی لاکتان است. نیترات کاهش نمی یابد. ژلاتین را ذوب نمیکند و سلول های کاتالاز و سیتوکرم منفی هستند. لاکتوباسیلوس ها به طور وسیع در محیط پراکنده هستند و به ویژه در حیوانات و تولیدات غذایی گیاهی وجود دارند آنها به طور نرمال در مجرای گاسترواینتستینال پرندگان و پستانداران جایگزین میشوند و به طور نادری پاتوژن هستند(5).
ساختار دیواره سلولی لاکتوباسیلوس ها:
دیواره ی سلولی این باکتری ها دارای پپتید و گلیکان می باشد. نوع lgs-d-asp شایع ترین نوع پپتید و گلیکان می باشددیواره ی سلولی این باکتری ها همچنین دارای پلی ساکارید های متصل به پپتید و گلیکان است که توسط باند های فسفر دی استر به هم متصل هستند. اسید تایکوئیک متصل در غشا در همه گونه ها وجود دارد. اسید تایکوئیک متصل به دیواره ی سلولی فقط در برخی گونه ها حضور دارند. مواد چسبناک خارج سلولی در مقادیر زیاد توسط لاکتو باسیلوس کون فوسوس(L.confusus) و به ویژه توسط گونه های دیگر هتروفرمنتاتیو تولید میشوند. گونه های لاکتو باسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس (L. delbrueckii subsp.bulgaricus) تولید کننده مواد چسبناک از این مواد برای ترش کردن شیر استفاده میکنند در عکس های میکروسکوپی الکترونی گرفته شده از برش های نازک علاوه بر نوکلوتید ها در ریبوزوم ها به طور تیپیکی در تمام پروکاریوتها به طور معمول مروزم های بزرگی را نشان میدهد که توسط فرورفتگی غشاء سیتوپلاسمی ایجاد شده و توسط میکروتوبولها پر میشوند که احتمالا از فرورفتگی های ثانویه غشاء ایجاد میگردند(5).
جایگاه لاکتوباسیلوس ها:
لاکتوباسیلوس ها به عنوان فلور اندوژن غالب واژن و کولون محسوب میشود و در حد کمتردر دهان حضور دارند و همچنین در محصولات لبنی و کشاورزی همچون ماست، پنیر، دوغ و… یافت میشوند. این باکتری ها گاهی به طور اتفاقی در عفونت های انسانی دخیل هستند، معمولا در پوسیدگی دندان دخالت داشته و تقریبا همیشه به عنوان قسمتی از فلور باکتریایی مخلوط تلقی میشوند به ندرت از عفونتهای دستگاه ادراری ، باکتریمی، آندوکاردیت، عفونت های چرکی موضعی و عفونتهای پرده های جنینی جدا شده اند. اغلب سلول های لاکتوباسیل به شکل مستقیم و یک شکل و با انتهای گرد که ممکن است تشکیل زنجیره بدهد مشاهده میشوند. بعضی گونه ها کوتاه و کوکوباسیلی بوده و ممکن است مشابه استرپتوکوکها به نظر آیند بیشتر گونه ها میکروآئروفیل هستند اما معمولا وقتی در یک اتمسفر بی هوازی انکوبه شوند کولنی های بزرگتری را تشکیل میدهند کلونی ها روی آگار خون گوسفند و یا شکلات آگار در اتمسفر غنی شده با Co2 معمولا کوچک نمایان میشوند.گونه های لاکتوباسیل مقادیر قابل ملاحظه ای اسید لاکتیک که معمولا تنها محصول نهایی آنها است را تولید میکنند به جز چند مورد آنها غیر متحرک، اندول، کاتالازونیترات منفی هستند.(5)
جایگاه در طبیعت:
در طبیعت بطور وسیع پراکنده اند. در دهان، روده و واژن انسان و حیوانات خونگرم وجود دارد. در شیر و فرآورده های آن، سبزیجات، گوشت و مواد غذایی خراب شده بطور فراوان مشاهده می گردد وجود این باکتری در روده و واژن انسان نقش مفیدی دارد. انواع اسیدو فیلوس، کازئی، لیثمانی، پلانتاروم، فرمنتنس و بیفیدوس بیشتر از نمونه های کلینیک بدست می آید. (6)
شکل لاکتوباسیلوس ها :
اندازه ی آنها در محیط های کشت مختلف بسیار متغیر است باکتری هایی هستند بلند، بی حرکت، بدون اسپور و کپسول که گاهی تک تک، زمانی دو به دو و یا موازی و اغلب به شکل زنجیر دنبال یکدیگر قرار میگیرند و بعضی از آنها بخصوص در کشتهای کهنه پلی مرفیسم پیدا میکنند و یکنواخت رنگ نمی شوند، بعضی از آنها انواع اشکالی شبیه به دو شاخه Y بوجود می آورند که به آنها بی فیدوس(Bifidus) می گویند. (6)
کشت لاکتوباسیلوس ها :
بیهوازی مطلق یا میکروآئروفیل می باشند ولی بعضی از آنها پس از چند مرتبه کشت در مجاورت هوا نیز رشد میکنند. در محیط های معمولی رشد آنها کند است و برای رشد مناسب نیاز به PH کم (5.5تا 6) و وجود قند، عصاره لوور، اسید فولیک، ریبو فلاوین، فسفات پری دوکسال، اسید پارا آمینو بنزوتیک،تیامین( برای لاکتوباسیلوس های هتروفرمانتاتیو)، بیوتین و ویتامین B12 ( برای تعداد کمی از سوشها) پپتین، گوشت، مخمر های قابل تخمیر، آب گوجه فرنگی، منگنز، استات، توئین 80 می باشد.
مواد فوق نشان میدهد که این باکتری ها بسیار مشکل پسند بوده لذا وجود این مواد برای محیط کشت آنها ضروری میباشد و بهتر است که محیط کشت را در مجاورت گاز کربنیک و ازت قرارداد. بعضی از نمونه ها در محیط های مایع کدورت را ایجاد میکنند. به عنوان یک محیط کشت اختصاصی برای لاکتوباسیل ها می توان از محیط MRS استفاده کرد که ترکیبات فوق در آن وجود داشته باشد. همچنین محیط عصاره ی گوجه فرنگی (Tomato Juice Agar) نیز برای بدست آوردن لاکتوباسیل ها مناسب است در روی سطح محیط های جامد و مناسب دو نوع کلونیS و R ایجاد میکنند، کلونی صاف، گرد، منظم، متراکم، سفید به بزرگی ته سنجاق که اطراف آن را هاله ی کدری احاطه کرده است.
کلونی ناصاف بزرگتر، ریشه دار، نامنظنم،خاکستری، کدر و اطرافشان هاله وجود ندارد کلنی هایی که در عمق محیط کشت جامد تشکیل میشوند نیز دارای انواع مختلفی میباشند، بعضی از انواع لاکتوباسیلوس ها پیگمان تولید می نمایند(6).
خواص شیمیایی کشت لاکتوباسیلوس ها :
دارای قدرت ساکارولیتیک بسیار میباشد و تعداد زیادی از قند ها را تخمیر کرده و اسید لاکتیک به وجود می آورند بیشتر انواع آنها شیر را ترش و لخته میکند و ولی این لخته جمع نمیشود، تورنسل را بی رنگ میکند در بین لاکتوباسیل ها فقط کازئی(L.Casei) قدرت پروتئیک دارد. (6)
مقاومت کشت لاکتوباسیلوس ها:
حرارت 60 درجه را نیم ساعت تحمل میکند، در محیط خنثی و اسیدی رشد میکند و تحمل آنها نسبت به اسید از تمام باکتری های دیگر زیادتر است. جدول 1-2 خصوصیات بیوشیمیایی گونه های مختلف جنس لاکتوباسیل را نشان می دهد. (6)
ساختمان آنتی ژنیک لاکتوباسیلوس ها:
بوسیله ی آگلوتیناسیون 7 نوع آنتی زنیک تشخیص داده اند که آنها را با حروف A,B,C,D,E,F,G نامیده اند.
F,A در غشاء سیتوپلاسمی و بقیه در دیواره سلولی قرار دارند A,E,F گلیسرول نیکوئیک اسید، B,C,G پلی ساکارید D ریبتیول نیکوئیک است.
جدول 1-2 خصوصیات بیوشیمیایی گونه های مختلف جنس لاکتوباسیل .

تولید اسید از سلوبیوز
تولید اسید از آسکولین
تولید اسید از لاکتوز
تولید اسید از مانیتول
تولید اسیداز رافینوز
تولید اسید از گالاکتوز
گرولاکتوباسیل
دلبرولی
+/-
–
–
–
–
–
I
لاکتیس
+/-
+
+
–
–
+/-
I
بولگا ریکوس
–
–
+
–
–
–
I
اسیدوفیلوس
+
+
+
–
+/-
+
I
آمیلوفیلوس
–
–
–
–
–
+
I
آمیلو وروس
+
+
–
–
–
+
I
هلو تیکوس
–
–
+
–
–
+
I
ین سنی
+
+
–
+/-
–
+
I
رومینیس
+
+
+/-
–
+
+
I
سالیواریوس
–
+/-
+
+
–
+
II
آژیلیس
+
+
+
+
+
+
II
کازئی
+
+
+
+
+
+
II
پلانتازوم
+
+
+
+
+
+
II
سیک
+
+
+
+
–
+
II
کورینه فرمیس
–
+/-
+/-
+
–
+
II
4- methylumbellife2y L-B-glucuronide(6)
تاثیر پروبیوتیکها در متعادل کردن چربی خون :
سویههای مناسب باکتریهای اسیدلاکتیک و بیفید و باکتریومها از فرآوردههای لبنی تخمیر شده باعث کاهش میزان کلسترول خون میشوند. باکتریهای پروبیوتیک با تحریک کربوهیدراتهای غیر قابل هضم (پریبیوتیکها) در جهت تولید زنجیرههای کوتاه اسید چرب سبب میشوند که این زنجیرههای کوتاه اسیدهای چربی باعث مهار کلسترل کبدی شده که در نتیجه این عمل باعث کاهش میزان کلسترل از بدن میشوند. همچنین در مطالعات آیلوستومی (Ileostomy) ایجاد منفذ به داخل ایلئوم به روش جراحی این منفذ به دیواره شکم مربوط است. پس از درمان با پروبیوتیکها، کاهش در جذب کلسترل از روده کوچک مشاهده شده است بنابراین پروبیوتیکها و پریبیوتیکها میتوانند میزان کلسترول خون را کاهش دهند. ترکیب این مواد و تغییرات ناگهانی در تغذیه میتواند بر میزان کلسترول تاثیر بگذارد و باید از تغییرات شدید پرهیز شود. افراد باید قبل از مصرف داروهای پایین آورنده کلسترول و اضافه نمودن پروبیوتیکها یا پریبیوتیکها به برنامه غذایی خود ابتدا با پزشک مربوطه مشورت نمایند.(12)(6)
تاثیر پروبیوتیکها بر روی فشار خون : (Hyper Teasion)
دو پژوهشگر ژاپنی اثرات شیر تخمیر شده بر روی فشار خون را منتشر کردند. در مطالعه اول لاکتوباسیلوس helreticus و ساکارومایسز سرویسیه استفاده شدهاند. در دومین L.Casei [TMC0409] و استرپتوکوکوس ترموفیلوس TMC1543 مورد تحقیق قرار گرفتند. در دو مطالعه یک کاهش قابل توجهی در فشار سیستولیک پیدا شده بود و در یک مطالعه اثرات روی فشار خون دیاستولیک برجسته بود.(16) (6)
تاثیر پروبیوتیکها بر بیماری عدم تحمل لاکتوز :
تقریباً 75% بزرگسالان در سرتاسر جهان از عدم تحمل لاکتوز رنج میبرند. غالب اوقات عدم تحمل لاکتوز از تولید ناکافی لاکتوز که آنزیم مسئول شکستن لاکتوز میباشد، حاصل میگردد. افراد دارای ناراحتی با محدود کردن مصرف فرآوردههای لبنی باعث افزایش ریسک فقدان کمبود کلسیم و مواد مغذی دیگر میشوند.
مطالعات زیاد نشان میدهد که افراد دارای عدم تحمل لاکتوز تحمل میکنند لاکتوز را از فرآوردههای لبنی تخمیر شدهای مانند ماست که نسبت به یک میزان مساوی از شیر خام بهتر میباشند. پژوهشگران معتقدند که لاکتوباسیلهای پروبیوتیک موجود در ماست کمک قابل توجهی به تولید مجموعهای از لاکتاز میکنند. این آنزیم باکتریایی میتواند همانند یک جایگزینی برای آنزیم نرمال لاکتاز انسانی عمل نماید.
محصولات لبنی تخمیری با میزان کافی باکتریها جانشین مناسبی برای فرآوردههای لبنی خام در افراد با عدم تحمل لاکتوز میباشند.(14) (6)
تاثیر پروبیوتیکها بر بیماری برگشت و التهاب معده : (Gastritis and Reflux disease)
آزمایشات و مطالعات بالینی انجام گرفته در زمینه تاثیر سویه LA1 لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس موجود در شیر بر روی عامل التهاب معده (هلیکوباکتر پیلوری) نشاندهنده نتایج امیدبخشی میباشد. که توقف عفونت با انجام یک breath test استاندارد مشخص شد. به هر حال اثر برگشت پذیر بود. آزمایش اثر پروبیوتیکی سویه GG لاکتوباسیلوس را منوسوس در کاهش تعدادی از اثرات جانبی معدی رودهای ناشی از درمان آنتیبیوتیکی نشان میدهد که پروبیوتیکها میتوانند برای بهبود نتایج درمان هلیکوباکتر پیلوری و جلوگیری از اثرات جانبی مانند علائم افزایشدهنده برگشت اسید معده از درمان مطرح باشند.(15) (6)
1-تاریخچه بستنی :
از تاریخ دقیق تهیه بستنی برای اولین بار اطلاع دقیقی در دست نیست ولی مطمئناً بستنی به اشکال اولیه و متفاوت با حال تهیه میشده است. مثلاً حدود 3000 سال قبل چینیها برف و آبمیوه را به شکل یخ شیرینی مصرف میکردند. بعداً رومیها این نوع بستنی ابتدایی را از شرقیها طی جنگهایی که رخ داده فراگرفتند. یک رومی را بنام گورگو1 به عنوان اولین تولیدکننده بستنی به شکل ابتدایی میدانند.
بعدها مارکوپلو2 سیاح معروف ایتالیایی در مسافرت خود به آسیا دستور تهیه چند نوع بستنی را به اروپا آورد.در آن موقع بخصوص در ایتالیا مورد توجه و استقبال مردم قرار گرفت. سپس تهیه بستنی به شمال ایتالیا کشیده شدو بعد در سال 1533 به فرانسه رسید.
از این زمان بستنی در فرانسه توسعه پیدا کرد و وجود بستنی در سر هر سفرهای نشانه تشخص و بزرگی میزبان بوده است. اولین مغازه بستنیسازی و بستنیفروشی در پاریس تاسیس گردید و بنام کافه پروکوپه3 مشهور شد. در سال 1630 بستنی به کانادا و انگلستان رسید، سپس به آمریکا آمد. ساختن بستنی به صورت صنعتی و فروش آن به مقادیر زیاد در سال 1851 در بالتیمور آمریکا توسط شخصی بنام فوسل4 به وجود آمد. بعدها کارخانجات تهیه بستنی در واشنگتن، کلمبیا و نیویورک به شکل صنعتی احداث شد. و از آن پس صنعت بستنیسازی بتدریج روبه توسعه و پیشرفت نهاد و به شکل جهانی درآمد.
2- تعریف بستنی :
تعریفهای گوناگونی از بستنی شده است که یک تعریف ساده از آن عبارت است از : محصولی که از شیر، خامه، شکر، عطرهای مختلف، قوامدهندهها یا استابیلیزارهای 5 مختلف و غیره تهیه میگردد. در تعاریف جدید روی مقدار درصد چربی و همچنین مقدار درصد مواد دیگر بستنی تکیه میشود. بر اساس تعریف وزارت کشاورزی آمریکا تعریف بستنی اینگونه است : بستنی محصولی است از شیر یخ زده که از خامه، شکر، اسانس یا بدون آن تهیه شده و شامل 14 درصد چربی میباشد. بستنی میوهای نباید کمتر از 12 درصد چربی داشته باشد.
بنا به تعریف موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران بستنی یکی از فرآوردههای شیر که از انجماد شیر و سایر مواد مخلوط با آن در حرارت کمتر از صفر درجه سانتیگراد بدست آمده است.
اسامی متفاوت برای بستنی در کشورهای مختلف استفاده میشود : در انگلستان بنام "Ice-Cream" در هلند بنام "IJS" در آمریکا بنام "Mellorin" میباشد. همچنین بر حسب مواد مورد استفاده در بستنی نیز به آن نامهای مختلفی نسبت میدهند.
3-طبقهبندی بستنی : Classification of Ice Cream" "
طبقهبندی بستنی بیشتر براساس مواد مورد استفاده در تهیه آن میباشد از این لحاظ بر طبق تقسیم بندی موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران بستنی به سه گروه زیر تقسیم میشود :
1-بستنی معمولی 2- بستنی خامهای 3- بستنی میوهای
ترکیب این بستنیها طبق جدول شماره 1 میباشد :
جدول شماره 1 : ترکیب بستنیهای مختلف (گرم درصد)
مواد مختلف

نوع بستنی
شکر – قند
یا لاکتوز
حداقل مواد
چربی
مواد شیر
خشک
بدون چربی
عصاره میوه
طبیعی یا
گوشت میوه
مواد قوام
دهنده

بستنی معمولی

حداقل %12
چربی 5%
چربی نباتی

حداقل 11%

–

حداکثر 1%

بستنی خامهای

حداقل %12

چربی شیر 8%

حداقل 11%

–

حداکثر 1%

بستنی میوهای

حداقل %12
چربی شیر 3%
چربی نباتی

حداقل 4%

4%

حداکثر 1%
این تقسیمبندی با طبقهبندی سایر کشورها تفاوت چندانی ندارد و با مختصر تغییر در فرمول قابل مطابقت میباشد.
اینک طبقه بندی بستنی در سایر کشورها توضیح داده میشود.
1-"کاستارد"6 – ترکیبی از شیر منجمد و غله و شکر میباشد. البته در شکل واقعی آن تخم مرغ یا زرده تخم مرغ اضافه میگردد این محصول به بستنی فرانسوی معروف است.
2-"یخمک"7 :
از آبمیوه رقیق به اضافه اسیدهای سیتریک، مالیک یا تترایک و قوام دهنده ها رنگ و عطر ممکن است همره داشته باشد.
3- شربت8 :
از همان اجزاء یخمک میباشد همراه با مقداری شیر مایع، خامه و پودر شیر.
4-اسپلیتس9 : یک محصول منجمد است که در روی خود یک لایه چسبنده از آب بستنی میوهای دارد. این لایه حاوی شکلات، تاقی، گردو میباشد.
5-"پودینگ10" : یک نوع بستنی است حاوی تخم مرغ و مقداری به آن میوه کشکش و مغز گردو اضافه میشود.
و چند محصول دیگر مثل "موسس11 " و "پاروه12 " میباشد. گاهی اشکال دیگری از بستنی با روکشهای شکلاتی یا کیکی دیده میشود. که میتواند همراه میوه هایی مانند هلو یا توت فرنگی باشد.

مواد متشکله بستنی :
ترکیب ثابتی را برای مواد موجود در بستنی نمیتوان نام برد. ترکیب هر بستنی به نظر سازنده و نوع تقاضا فرق دارد. ولی مواد اولیه بستنی را میتوان به شرح زیر در نظرگرفت.
شیر و محصولات مشتق شده از شیر، چربیها، شکر، طعم دهنده ها و رنگ کننده ها، قوام دهنده ها یا استابیلیزار و مواد امولوسیون کننده ومیوه ها.
اینک مشخصات هر یک از مواد اولیه بستنی توضیح داده میشود :
الف- مشخصات شیر :
شیر ماده است کامل که در آن پروتئین، قند ، چربی، مواد معدنی، آنزیمها و ویتامین وجود دارد. پروتئین شیر حاوی اسید آمینه های ضروری میباشد، ضریب هضم پروتئین های شیر 65 تا 98 درصد است. همچنین شیر مقدار قابل توجهی کلسیم و فسفر دارد. یک لیتر شیر به طور متوسط 730 کالری حرارت ایجاد میکند که از این مقدار 690 کالری آن مصرف میشود. حال به شرح هر یک از فرآورده های شیر میپردازیم.
1-شیر مایع13 :
متوسط ترکیبات شیر حاوی 5/4 – 3/3 % چربی و 7/8 – 2/6 % ماده خشک بدون چرب شیر میباشد. ماده خشک بدون چرب شیر شامل مواد معدنی و ویتامین محلول در آب میباشد که به عنوان یک ماده مغذی و پایه ای در کل ماده خشک بستنی مهم هست. اگر شیر مایع به اندازه کافی ماده خشک بدون چرب نداشته باشد باید با غلظت های مناسب به آن اضافه کرد احتمالا اگر شیر مایع تنها مصرف گردد، حدود 5/7 % ماده خشک بدون چرب میباشد.
2-شیرمایع بدون چربی14 :
شیر را به دو قسمت میتوان تقسیم کرد : 1- خامه 2- مایع غیر چرب
با گرفتن چربی شیر، باقیمانده آن شیر پس چرخ میباشد که حدودا حاوی 9% ماده خشک بدون چرب میباشد. بنابراین یک منبع عالی ماده خشک بدون چرب برای استفاده در بستنی میباشد که میتوان آن را به نسبت مساوی با شیر مایع مخلوط کنیم تا بستنی خوبی تولید شود. اگر شیر پس چرخ به شیر مایع اضافه نشود، باید خود شیر مایع خامه زیادی داشته باشد، چند محصول تغلیظ شده دیگر شیر وجو دارد که برای افزایش ماده خشک در بستنی استفاده میشود که عبارتند از :
الف- شیر خشک بدون چربی15 :
این عمل با گرفتن آب شیر پس چرخ و تولید پورد شیر پس چرخ میباشد.
ب- شیر خشک کامل (پر چربی)16 :
روش تبدیل پورد خامه شیر مانند روش شیر پس چرخ میباشد. این نوع شیر خشک حدود 27% چربی شیر دارد و تمایل شدیدی به اکسیداسیون و ایجاد طعم نامطلوب میکند که در این صورت اثر بدی بر طعم بستنی میگذارد. هرچه خامه چربی بیشتری داشته باشد ارزش آن بهتر است .
ج-شیر خشک فوری17 :
این پودرها گران هستند ولی برعکس پودر های شیر معمولی قابلیت حل بالایی دارند.
د-شیر پس چرخ تغلیظ شده18 :
این شیر حاوی 30% ماده خشک بدون چربی میباشد و به عنوان یک ماده اولیه خوب میتوان در بستنی مصرف کرد معمولاً از این محصولات به مقدار 15 – 18 % استفاده میگردد.

ه- پودر دوغ19 :
زمانیکه کره گرفته میشود قسمت باقیمانده که چربی پایینی دارد دوغ میباشد. دوغ را میتوان به پودر دوغ تبدیل کرد. اگر کیفیت پودر دوغ خوب باشد طعم خوبی به مخلوط بستنی میدهد. همچنین پودر دوغ به عنوان منبع عالی ماده خشک شیر بدون چربی نیز میباشد. به طور معمول بین 33 – 25 % پودر دوغ را جانشین پودر شیر پس چرخ کرد.
ب- چربی ها : "Fats"
چربیها شامل ترکیبات زیر هستند :
1-خامه یا چربی شیر20 :
یک محصول تغلیظ شده میباشد و ارزش خوبی برای مصرف در بستنی دارد. خامه- مخلوطی از چربی- لاکتوزسرم شیر است. نسبت لاکتوز خامه از شیر بیشتر و کازئین و املاح مانند شیر در خامه نیز وجود دارد. چربی خامه حدود 35 تا 40 % میباشد. خامه جزء اغذیه انرژیزا میباشد و مانند شیر یک غذای کامل محسوب میشود. هر چه چربی خامه بیشتر باشد، خامه اعلاتر محسوب میگردد.
جدول شماره 2 . ترکیبات خامه
آب 36/5 %
عصاره خشک 33/47 %
چربی 35 – 40 %
کازئین قند 95/6 %
املاح 42/0 %
2- کره شیرین شده21 :
کره شیرین شده مخلوطی از کره و شکر میباشد. ترکیبات آن شامل 46 % شکر، 44 % چربی کره و 10 % رطوبت میباشد. میتوان مقدار شکر را تا 20 % نیز کم کرد که در اینصورت فرمول آن بدین صورت تغییر میکند :
44 % چربی کره، 20 % شکر، 26 % ماده خشک بدون چرب و 10 % رطوبت
ج- قندها : (Sugers)
قند به عنوان یک جزء اصلی در بستنی میباشد و نقش مهم را انجام میدهد :
1-چربی بستنی را متعادل کرده و محصول خوشمزه میشود.
2-با جذب آب بافت بستنی نرم میگردد.
علاوه براین قند به عنوان یک منبع عالی انرژی و ماده مغذی میباشد. همچنین قند به خاطر حلالیت سریع نقطه انجماد آب را پایین میآورد.
انواع قندهای مورد مصرف در بستنی :
1-سوکروز : فرمول C12 H22 O11 داشته و در چغنر و در نیشکر وجود دارد. حلالیت بالایی داشته و به علت شیرینی زیاد مصرف آن محدود میباشد.
2-دکستروز22 : فرمول C6 H12 O6 داشته و از هیدرولیز نشاسته غلات بدست میآید. این قند به شکل پودر کریستال بوده و حلالیت و شیرینی کمتری از سوکروز دارد ولی محصول بستنی را نرمتر میکند.
3- گلوکز مایع23 : میتوان به جای قندهای دیگر آن را مصرف کرد. گلوکز مایع بر حسب اکی والان دکستروز طبقه بندی میشود. مثلاً اکی والان برابر با 42 نرمی خوبی میتوان به محصول داد.
4- لاکتوز24 : به علت ایجاد حالت دانه دار کریستال در بستنی مصرف زیادی ندارد.
5-عسل25 : ترکیبی از دکستروز و فروکتوز میباشد که به علت شیرینی سنگین خود به عنوان ترکیب اصلی در بستنی مصرف نمیشود مگر در موارد مخصوص.
عوامل امولوسیون کننده و قوام دهنده26 :
کلیاتی در مورد استفاده از مواد امولوسیونی و قوام دهنده :
معمولا تمام مصرف کننده های بستنی تمایل به خرید بستنی به نسجی نرم و یکنواخت شده را دارند. برای رسیدن به چنین محصولی باید به ساختمان فیزیکی بستنی توجه شود. در بستنی اجزاء گوناگونی شامل کریستال های یخ، گلبولهای چربی، حباب های هوا و پروتئینهای تغلیظ شده غیر منجمد محلول در شیر، شکر و دیگر مواد هستند. بنابراین اولین نکته باید ترکیب این اجزا به طور مناسبی با یکدیگر باشد از جمله کریستال های یخ و گلبول های چربی که بسیار کوچک هستند. این حالت باید هم در بستنی تازه و هم در بستنی نگهداری شده در زیر 5- وجود داشته باشد. همچنین به غیر از مخلوط کردن اجزا به طور صحیح باید فرمولاسیون اجزا مناسب، انجماد صحیح و هوا دادن نیز با دقت و خوب باشد و اندازه کریستال یخ و سلولهای هوا نیز مناسب باشد. به طور مثال اگر مقدار آب بستنی زیاد باشد، اولاً مزه آن آبکی خواهد بود و ثانیاً بستنی به سرعت در هنگام انجماد بافت سختی پیدا خواهد کرد و یا اگر مقدار ماده خشکی بدون چربی شیر زیاد باشد، دانه های سفتی در هنگام نگهداری ایجاد میکند که ناشی از کریستال های لاکتوز موجود در آن میباشد بنابراین برای بالا بردن کیفیت فیزیکی در مخلوط بستنی احتیاج به اضافه کردن دوباره میباشد :
1-امولوسیون کننده ها 2- استابیلیزارها یا قوام دهنده ها
هرچند مقدار استفاده از این مواد کم میباشد ولی نقش مهمی در بهتر کردن بافت و نگهداری و کیفیت فیزیکی بستنی دارند. اگرچه یک تداخل عملی بین مواد امولوسیون کننده و قوام دهنده وجود دارد. ولی برای آسانی آنها را به طور جداگانه توضیح خواهیم داد.
د- عوامل امولوسیون کننده27 :
مواد امولوسیون کننده با احاطه کردم گلبولهای چربی در یک سطح زیاد میتوانند اندازه گلبولها را کاهش دهند. مکانیسم عمل مواد امولوسیون کننده بسیار ساده است هر مولکول امولوسیون کننده دو بخش دارد :
1-بخش چربی دوست یا لیپوفیلیک28 که به وسیله چربی جذب میشود.
2- بخش آب دوست یا هیدروفیلیک29 که به وسیله آب جذب میشود.
با این خاصیت مواد امولوسیون کننده در اطراف گلبولهای چربی قرار گرفته و قادرند از تمرکز چربی جلوگیری کنند و سبب کاهش سطح چسبندگی بین آب، مخلوط بستنی، چربی میگردند و از تجمع یافتن سلولهای کوچک هوا نیز جلوگیری میشود.
به علت گرفتن سلولهای هوا بافت نهایی بستنی نرمتر میشود. اینک به شرح چند ماده امولوسیون کننده میپردازیم.
اشکال مختلف مواد امولوسیون کننده30 :
1- زرده تخم مرغ : اولین ماده امولوسیون کننده ای که در بستنی مورد استفاده قرار گرفت زرده تخم مرغ بود. ماده فعال موجود در آن لیسیتین میباشد، لیستین خالص به علت گران بودن در بستنی مصرف نمیشود. البته زرده تخم مرغ نیز گران و کمتر موثر میباشد و کلاً از آن به عنوان ماده امولوسیون کننده کمتر استفاده میکنند.
2- مونواستئارات گلیسریل : این ماده از ترکیب گلیسریل و اسیداستئاریک بدست می آید. که بخش گلیسریل با آب و بخش استئارات با چربی ترکیب میشود. مونواستئارات گلیسریل تجارتی شامل چند ماده اضافه دیگر مانند پالمیتات و اولئات نیز میباشد. هرچه مونواستئارات بیشتری در ترکیب وجود داشته باشد قدرت اثر بهتری خواهد داشت. معمولاً اگر حدود 65-75 % مونواستئارات در ترکیب مونواستئارات گلیسریل وجود داشته باشد میتواند به خوبی در مخلوط بستنی استفاده شود.
3- پولیز31 : ترکیبات شیمیایی پیچیده ای هستند که با مقدار کم میتوانند قدرت زیادی در عمل امولوسیون داشته باشند ولی هنوز مقامات بهداشتی اجازه استفاده آن را نداده اند.
ه- عوامل قوام دهنده32 :
هدف اصلی در استفاده از این مواد به دو دلیل زیر است :
1- جذب آب آزاد مخلوط بستنی
2- در طی عمل تهیه مخلوط بستنی و نگهداری آن از شکل گیری و زیاد شدن کریستال های یخ جلوگیری میکند.
بنابراین اگر مواد قوام دهنده مصرف نگردد، بعد از مرحله انجماد به دلیل بالا رفتن درجه حرارت در مرحله نگهداری یک شوک گرما به کریستال های یخ وارد شده و آن ها ذوب میشوند. حال اگر بخواهیم دوباره آنها را منجمد کنیم ذرات بزرگتر تشکیل میشود، که باعث ایجاد بافتی خشن در بستنی میشود. مکانیسم عمل ثابت کننده ها به این ترتیب میباشد کمه وقتی به مخلوط بستنی اضافه شوند شروع به جذب آب کرده و به چند برابر وزن خود میرسند و تشکیل یک شبکه در بافت بستنی میدهند و با این عمل خود از بزرگ شدن و شکلگیری کریستالهای یخ در طی انجماد و شوک گرمایی در مرحله نگهداری جلوگیری میشود.
یک ماده قوام دهنده عموماً باید خواص زیر را داشته باشد :
* قوام دهنده باید توانایی ترکیب با مخلوط را به خوبی داشته باشد و بی ضرر باشد و تا حدودی ارزش غذایی داشته باشد.
* قدام دهنده مزه طبیعی داشته و زمان مخلوط کردن بستنی را افزایش ندهد.
* قوام دهنده اقتصادی باشد و قدرت جذب تمام آب بستنی را داشته باشد.
سابقاً در ایران مواد استابیلیزار مورد استفاده بیشتر از ثعلب خوراکی کتیرا و مواد صمغی مجاز تشکیل میگردد. ولی با پیشرفت صنعت بستنی سازی در حال حاضر از مواد دیگری مانند، ژلاتین خالص، کرمکس33 و آگار استفاده میشود. البته در بستنی های سنتی بیشتر از موادی مثل ثعلب استفاده میشود.
اینک به شرح چند مواد قوام دهنده می پردازیم :
-ثعلب : گیاهی علفی و دائمی است و جزو خانواده اورکیده34 میباشد. این گیاه در مناطق معتدل و گرمسیر میروید و یکی از اقلام صادراتی ایران میباشد. ریشه ثعلب غده ای میباشد که از این غده های زیرزمینی ثعلب، آرد تهیه میکنند. در شکلات، ژله و بخصوص در ایران برای سفت و شکل دادن بستنی مصرف میشود. مقدار مصرف ثعلب در بستنی حدود 25 % میباشد.
ژلاتین35 :
ژلاتین از استخوان و پوست حیوانات تولید میشود. ژلاتین های مورد مصرف در بستنی بر اساس قدرت جذب آب دارای درجه بندی به نام " Bloom – Strengh " میباشد برای مخلوط معمولی بستنی اگر از نوع "Bloom – Strengh High" باشد، حدود 4/0 % لازم است و اگر درجه ژلاتین از نوع "Bloom – Strengh Low" باشد، حدود 6/0 % احتیاج خواهد بود. ژلاتین چسبندگی زیادی در مخلوط نمیدهد. برای اثر ماکزیمم ژلاتین در جذب حداکثر آب در مخلوط چند ساعت وقت لازم است. به همبن علت باید مخلوط بستنی حاوی ژلاتین را قبل از انجماد کمتر از چهار ساعت در یک درجه حرارت زیر c50 نگه داشت.
-پروتئین های شیر :
پروتئین شیر به شکل شبکه داخل مایع شیر میباشد که میتواند به عنوان قوام دهنده مطرح باشد. البته با درجه حرارت پاستوریزاسیون (c660-63) کاهشی در قدرت آنها ایجاد میشود. ولی با روش (36HTST) پاستوریزاسیون در c800 به مدت 15 ثانیه این اثر بسیار کمتر خواهد بود ولی به هر صورت استابیلیزارها مخصوصی برا ی هر روش پاستوریزاسیون وجود داشته و میتوان استفاده کرد.
سدیم آلژینات37 :
این قوام دهنده از جلبک قهوه ای معروف به کوستس38 بدست می آید. این ماده ابتدا به صورت کلسیم آلژینات میباشد که آن را به سدیم آلژینات تبدیل میکنند تا قابل حل گردد. آلژینات سدیم خاصیت چسبندگی را با مقدار ماکزیمم و وسیع انجام میدهد. این ماده برعکس ژلاتین احتیاج به زمان ندارد و سریع قابل انجماد است. مقدار استفاده آن در بستنی حدود 3/0 % میباشد.
صمغ خرنوب یا اقاقیا39 :
این ماده از لحاظ قدرت قوام قدرت دهندگی بعد از آلژینات سدیم قرار دارد و مقدار آن در بستنی حدود 1/0 % تا 3/0 % میباشد.
-سدیم کربوکسی متیل سلولز40 :
این ماده از سلولز چوب یا کتان بدست می آید و قدرت جذب آب آن نیز زیاد میباشد. به آسانی در مخلوط بستنی ترکیب میشود و در درجه حرارت پایین خاصیت جذب آب دارد.
آرد ذرت41 :
به خاطر ارزانی از آن میتوان به راحتی استفاده کرد اما این محصول بعد از بعد از سرد شدن یک چسبندگی بسیار بالایی میدهد که مخلوط بستنی را از لحاظ بافت نرم دچار اشکال میکند . بنابراین از این ماده به صورت محدود با غلظت 5/3 % میتوان استفاده کرد.
مواد طعم دهنده42 :
این مواد برای خوش بو و طعم کردم یا برای پوشاندن بوهای اضافی و نامطلوب به بستنی اضافه میشود. در مصرف این مواد باید کنترل دقیق اعمال شود.
چند مسئله مهم را باید برای مواد طعم دهنده ذکر کنیم :
1- چون بستنی محصولی سرد و منجمد میباشد در مقایسه غذاهای گرم بادرجه حرارت معمولی، درک طعم دهنده ها کمتر میشود.
2- چربی بستنی اگر کمی زیاد باشد، باداشتن طعم ویژه خود میتواند مواد طعم دهنده را تحت الشعاع قرار دهد.
3- مقدار کم مواد کم طعم دهنده باید توانایی ایجاد محصولی با کیفیت بالا را داشته باشد . نگهداری بستنی در یک درجه حرارت مناسب ( c100- تا c40-) به درک مواد طعم دهنده کمک خوبی میکند چون درجه حرارت اگر زیاد پایین باشد ذایقه را بی حس و طعم درک نمیشود. به طور عمده مواد طعم دهنده در هنگام انجماد اضافه میشود چون این مواد در گرما فعالیت خود را از دست میدهند.
مواد طعم دهنده شامل وانیل، کاکائو، قهوه و گلاب، عصاره میوه جات مثل توت فرنگی، لیمو، موز، هلو و مواد دیگری مانند مغز پسته، فندق و سایر خشکبارها میباشد.
اینک به شرح بعضی از این مواد میپردازیم.

1-وانیل43 :
این ماده از دانه های گیاه اورکیده بدست می آید و متداول ترین ماده طعم دهنده ای است که مصرف میشود.
ترکیبات مصنوعی نیز وجود دارند که به عنوان طعم وانیلی مصرف میشوند مثل وانیلین ولی از آنها نباید زیاد مصرف کرد
2-گلاب : گلاب را از تقطیر مخلوط گلبرگهای تازه گل سرخ و آب بدست می آورند که بسته به کیفیت تقسیم بندی میشود. گلاب جهت خوش بو کردن در بستنی به میزان 75/4 % – 3/0 % مصرف میشود.
2-میوه ها44 :
از میوه ها به اشکال مختلف تازه، یخ زده و کنسرو شده در تهیه بستنی استفاده میکنند. برای استفاده آنها در بستنی ابتدا باید میوه را باید آماده کرد بعد با شکر مخلوط میکنند و سپس آن را به مدت 24 ساعت در c40 نگهداری میکنند. بعد از این عمل یک شربت با طعم میوه زیاد حاصل میشود. معمولاً از این مخلوط حدود 20-15 % در بستنی مصرف میکنند.
3-مغز میوه45 :
مغز میوه ها مانند پسته و فندق در بستنی کیفیت خاصی را به آن میدهد . مغز میوه ها باید از هرگونه آلودگی باکتریایی یا قارچی عاری باشد. گاهی از موادی مانند استیل مونوگلیسرید بعنوان پوشش در این مغز میوه ها برای محافظت استفاده میشود. مغز میوه ها را معمولاً بصورت خرد شده در بستنی مصرف میکنند.
4-شکلات و کاکائو :
شکلات و کاکائو نقش مهمی را در صنعت بستنی دارند. این مواد به مقدار زیاد به عوان یک جزء اصلی در ترکیب بستنی به کار میروند. مانند بستنی شکلاتی یا به نسبت کم به عنوان روکش بستنی یا چاشنی استفاده میشوند. مقدار مصرف کاکائو در بستنی به میزان 3-2 % میباشد. تلخی کاکائو را میتوان با زیاد کردن شکر در مخلوط بستنی برطرف کرد.
شکلات نیز در بستنی استفاده میشود ولی شکلات در مخلوط بستنی رطوبت زیادی را جذب میکند و چسبندگی بالایی ایجاد میکند که میتوان با اضافه کردن لیسیتین به میزان 2/0 % تا 3/0 % این مسئله را برطرف کرد.
طرز تهیه بستنی :
بستنی در ایران به دو روش تهیه میشود :
1-روش سنتی 2- روش صنعتی
1-روش سنتی : در این روش معمولاً با تهیه مواد ترکیبی از که مقدار هرکدام به طور دقیق معلوم نیست، تهیه میشود. به طور تقریبی میتوان گفت که مقدار شیر 64% ، خامه 3% ، شکر 5/28 % ، ثعلب 25/0 % و گلاب 25/4 % میباشد.
ابتدا ثعلب را با مقداری شیر مخلوط کرده مدتی بهم میزنند سپس آن را داخل مخلوط شیر و شکر ریخته و مدتی حرارت میدهند و سپس آن را سرد کرده و داخل بشکه فلزی ریخته و این بشکه را درون بشکه ای بزرگتر از جنس چوب (چلیک) میگذارند. فضای خالی میان دو بشکه را از نمک و یخ پر می کنند (نمک برودت یخ را پایین می آورد و درجه حرارت را معین و ثابت نگاه میدارد) و آنقدر بشکه فلزی را چرخانده و مخلوط را با پارو بهم میزنند تا سفت شود. برای تهیه بستنی خامه دار در جای دیگری به همین روش بالا خامه را سفت میکنند و به صورت ورقه های ریزی تبدیل میکنند. سپس این خامه های ریز شده را وارد ظرف اول (مخلوط شیر و شکر سفت شده) میکنند و آنقدر بهم میزنند تا خامه به طور یکنواخت در تمام قسمت های بستنی پراکنده شود. بدین ترتیب بستنی خامه دار ساخته میشود. برای نگهداری بستنی آن را به یخچال با درجه حرارت پایین منتقل میکنند. اگر بخواهند مغز میوه برای خوش طعم کردن بستنی اضافه کنند بعد از آماده شدن بستنی این مغز میوه را به صورت خرد شده به آن اضافه و مخلوط میکنند.
روش صنعتی :
در این روش ابتدا میزان ترکیب هر ماده در مخلوط بستنی محاسبه میشود. این عمل با توجه به استاندارد هر کشوری در مورد مقدار درصد مواد موجود در مخلوط بستنی حساب میشود. مثال : برای تهیه 100 کیلو بستنی با استاندارد 14 % چربی و 38 % مواد جامد، 15 % شکر و 5 % ژلاتین روش محاسبه بدین ترتیب است. در مورد میزان چربی اجزاء مخلوط فرض میکنیم که خامه دارای 40 % چربی و شیر کندانسه یا (تغلیظ شده) با 11 % چربی و میزان مواد جامد اجزاء مخلوط را بدین صورت در نظر میگیریم. خامه با 5/45 % ماده جامد و شیر کندانسه با 35 % ماده جامد و شیرخشک 5/8 % ماده جامد.
بدیهی است در این مخلوط تنها مقدار ژلاتین که 5/0 کیلو و شکر 15 کیلو، معلوم است و میزان بقیه اجزاء را میتوان با تشکیل معادله به صورت زیر پیدا کرد :
X= مقدار خامه برحسب کیلو y= مقدار شیر کندانسه
Z= مقدار شیرخشک 15= وزن شکر به کیلو
5/0 = وزن ژلاتین به کیلو
مجموع ترکیبات باید 100 باشد . بنابراین :
x + y + z + 1 5+ 0/5 = 100
برا ی مقدار چربی طبق فرمول استاندارد 14 % باید باشد، پس با توجه به چربی اجزاء مخلوط داریم :
%40x + %11y = 14
و برای ماده خشک نیز داریم :
%45/5x + %35y + %8/5z + 15 + 0/5 = 38
و از حل این معادلات مقادیر اجزاء بدست می آید :
x = 31 y = 14/5 z = 39
مواد طعم دهنده بعداً اضافه میشود.
بعد از تهیه کردن مخلوط بستنی آن را نباید در حرارت بالای c20/7 به مدت بیش از یک ساعت نگه داشت و حتماً باید در درجه حرارت پایین نگه داری شود تا به روی این مخلوط عمل پاستوریزاسیون و استریلیزاسیون انجام شود.
پاستوریزاسیون مخلوط بستنی به سه صورت انجام میشود که عبارتند از :
I : حرارت بالاتر از c60/65 به مدت 30 دقیقه
II : حرارت بالاتر c10/71 به مدت کمتر از 10 دقیقه
III : حرارت بالاتر از c40/79 به مدت کمتر از 15 ثانیه
در روش استریلیزاسیون اجزاء مخلوط بستنی در حرارت بالاتر c90/148 به مدت 4 ثانیه نگهداری میشوند.
در ایران از روش II پاستوریزاسیون بیشتر استفاده میشود یعنی حرارت c730-63 به مدت نیم ساعت.
بعد از پاستوریزاسیون مخلوط را وارد دستگاه همگن کننده (هموژنیزاتور) می کنند. این دستگاه در حقیقت گویچه های چربی را شکسته و آنها را به قطر کوچک تر تبدیل می کند. در جه حرارت به هنگام هموژنیزاسیون باید تقریباً همان درجه حرارت پاستوریزاسیون باشد این عمل سبب می شود که مخلوط نرمتر شده و برای پذیرش هوا بهتر آماده شود. سپس این مخلوط را سرد می کنند. سرد کردن مخلوط باید به سرعت انجام گیرد و از حرارت c650 به c50-4 برسد. معمولاً این مخلوط سرد شده را مدتی حدود 24 ساعت در حرارت c90-4 نگاهداری میکنند تا چسبندگی (ویسکوزیته) و نرمی مخصوص در بستنی تولید شود. البته در این مدت بک بهم زن مخلوط را به طور یکنواخت به هم میزند. بعد از این مرحله عمل فریز کردن46 مخلوط انجام میشود. فریز کردن بستنی عملیات پیچیده ای را شامل میشود که عبارتند از :
1-منجمد کردن 2- دادن هوا 3- ثابت کردن شکل بستنی یا سخت کردن
1-منجمد کردن بستنی :
در مخلوط بستنی موادی مانند قندها، پروتئین ها، آب وجود دارد که باید به کریستالهای یخ تبدیل شوند. مواد موجود در مخلوط بستنی سبب میشوند که نقطه انجماد آن را پایین تر بیاورند و به c30- تا c20- برسانند. بنابراین درجه حرارت اگر پایین تر از این مقدار برسد، کریستالهای یخ شکل میگیرند و هرچه درجه حرارت پایین تر باشد، عمل آبگیری و انجماد صورت میگیرد. مثلاً در درجه حرارت معمولی انجماد حدود تا مخلوط آبگیری میشود و در درجه حرارت خیلی پایین انجماد تا مخلوط آبگیری میشود.
میزان درجه حرارت برای منجمد کردن مخلوط بستنی بستگی به گرمای مخلوط دارد به طوری که اگر انرژی گرمایی که در مخلوط بستنی وجود دارد گرفته شود، عمل منجمد کردن کامل میشود.
ارتباط بین میزان انجماد با انرژی گرمایی مخلوط شامل مراحل زیر است :
1- 80 – 75 % سرما برای گرفتن گرمای نهان بستنی لازم است.
2- 15 – 12 % سرما برای گرفتن و منتقل کردن گرمای محسوس مخلوط بستنی قبل از شروع انجماد.
3- 6 % سرما برای انتقال گرمای محسوس از مخلوط بستنی بعد از شروع انجماد.
4- 1 % سرما برای انتقال گرمای نهان یخ.
به طور کلی عمل منجمد کردن باید سریع انجام شود تا کریستالهای کوچک یخ تولید چون این کریستالها میتوانند به طور کامل احساس و طعم بستنی را در دهان اثر بگذارند برعکس، کریستالهای بزرگ یخ این اثر را ندارند همچنین کریستالهای کوچک یخ بافت نرمی در بستنی ایجاد میکنند.
نحوه عمل انجماد بدین صورت است که مخلوط وارد محفظه ای به شکل استوانه میشود که در اطراف این محفظه نمک و آب یخ یا آمونیاک وجود دارد. مخلوط در این محفظه بعد از مدتی نیمه جامد میشود و در این موقع جریان آب یخ و نمک یا آمونیاک را قطع میکنند و به وسیله تیغه های تراشنده که در استوانه ها تعبیه شده مخلوط نیمه جامد تراشیده می شود و در همین محل به وسیله پمپ به آن هوا میدهند.
کلاً درجه حررارت انجماد در این دستگاه ها منفی c230- تا c260- میباشد.
هوا دادن : هوا در مخلوط بستنی چند نقش را ایفا میکند :
ا-مزه بستنی را سبکتر میکند، 2-بافت بستنی را نرمتر میکند ،3-باعث بالا رفتن توانایی مخلوط برای عمل سرد کردن میشود. بنابراین هوادادن فقط جنبه سوددهی نداشته بلکه برای تولید محصولی خوب لازم است. هوا باعث افزایش حجم بستنی میشود که میزان آن را از 50-100 % میباشد. بیشتر محصولات بستنی به عواملی مانند توتال ماده خشک مخلوط، درجه حرارت در عمل منجمد کرده اند دارد.
سخت کردن47 :
بستنی هایی از مرحله انجماد بیرون می آیند حاوی نصف یا آب غیر منجمد میباشند که برای تکمیل عمل انجماد باید در مرحله پایانی بعد از مرحله بسته بندی عمل سخت کردن انجام شود.
درجه انجماد در عمل سخت کردن بستگی به درصد مواد جامد قابل حل، شکل و اندازه ذرات بستنی دارد. هرچه غلظت این مواد بیشتر باشد درجه انجماد نیز در این مرحله باید پایین تر باشد. این عمل به تدریج در اتاقک های مخصوص انجام میشود. عمل سخت کردن سب نرمی بیشتری در بافت بستنی میگردد. درجه حرارت معمولاً برای سخت کردن حدود c350- میباشد. عمل سخت کردن برای ذخیره و نگهداری بستنی لازم میباشد.
بسته بندی کردن48 :
سهم بستنی به عنوان یک ماده انرژی زا در تغذیه نسبتاً کم میباشد. به طور مثال در کشور استرلیا با اینکه بالاترین سطح مصرف بستنی وجود دارد ولی بستنی به طور متوسط حدود 2 % کل انرژی روزانه هر شخص را تامین میکند. بنابراین از بستنی نمیتوان به عنوان یک غذای مهم در ترکیب جیره غذایی روزانه نام برد. اما نمیتوان از نقش آن در تامین بخشی از انرژی به طور کامل چشم پوشی کرد از میزان مصرف بستنی مردم ایران اطلاع دقیق و صحیحی در دست نداریم، اما یک مطلب کاملاً روشن میباشد که بیشتر بچه ها و جوانان علاقه به مصرف بستنی دارند. یک بچه 10 ساله که در یک وعده حدود 100-50 گرم بستنی مصرف میکند از این مقدار حدود 150 تا 160 کالری انرژی در بدن تولید میشود که میتواند بیش از 5/7 % انرژی روزانه بچه را تامین کند. بنابراین مصرف بستنی میتواند به عنوان یک ماده متعادل کننده در جیره غذایی مطرح شود.
مقدار انرژیی که بستنی میتواند تولید کند بستگی به مقدار درصد کربوهیدرات، چربی ،پروتئین و ماده خشک بدون چربی آن دارد. با دانستن مقدار درصد هر کدام از اجزاء ذکر شده در بالا میتوان مقدار کالری تولید را محاسبه نمود.
مثال : یک نمونه بستنی با مقادیر زیر را فرض می کنیم : چربی 10 % ، ماده خشک بدون چربی 11 % ، قندها 14 % ، قوام دهنده و امولوسیون کننده ها 5 % ، باقیمانده آ" یعنی آب 5/64 % .
وزن مخصوص بستنی را حدود 1/1 میگیریم و افزایش حجم بستنی را حدود 90 % در نظر میگیریم اگر مقدار مصرف بستنی را حدود 568 سانتیمتر مکعب فرض کنیم ، مقدار وزنی آن برابر است با:
گرم
مقدار کالری تولید شده از چربی
8/2 × 9/3 = 76 گرم 8/2 = 82 × : چربی
گرم 9 = : مقدار ماده خشک بدون چربی
9 گرم ماده خشک بدون چربی حاوی 4/3 گرم پروتئین و 9/4 گرم لاکتوز میباشد که مقدار انرژی آن برایر است با :
کالری 3/4 × 4/1 = 14 : پروتئین
کالری 4/9 × 3/95 = 19 : لاکتوز
مقدار قند در بستنی :
گرم 11/5 = : قند
کالری 11/5 × 3/95 = 46
کل کالری تولید شده عبارت است از : 155 کالری میباشد.
در تابلوی شماره 3 : مقدار کالری تامین شده توسط بستنی نشان داده شد. بستنی مقدار کالری بیشتری را در افراد تامین میکند تا مقدار پروتئین یا تیامین . همچنین این نمودار نشان میدهد که کلسیم و ویتامین A و ریبوفلاوین زیادی توسط بستنی میتواند تامین شود. در بستنی ویتامین C و آهن وجود ندارد که این نقص را میتوان با اضافه کردن میوه ها به بستنی برطرف کرد.
تابلوی شماره 3 . مواد مغذی موجود در 82 گرم بستنی :
احتیاجات روزانه بر حسب درصد بیان شده است

اجزاء مغذی
مقدار موجود
بچه 10 ساله
پسر13 تا 19 سال
مردی با کار متوسط
زنی با کار متوسط

زن حامله
کالری
155
9/7
5/4
2/5
9/7
75/5
پروتئین
گرم 4/3
5/4
6/2
9/3
8/5
3/3
کلسیم
mg120
12
12
15
15
8
ویتامین
I.V350
12
7
7
7
6
تیامین
mg 03/0
4
1/2
5/2
8/3
7/2
ریبوفلاوین
mg 15
12
2/7
9
12
4/9
*فرض بر اینست که ترکیب چربی شیر طبیعی بوده و تغییرات فصل و سایر عوامل در آن موثر میباشد. برای بستنی هایی که از شیر بدون چربی غنی نشده تهیه میشوند، این مقدار صفر است.(7)
کیوی:
کیوی منبعی غنی و سرشار از ویتامین C است و مقدار ویتامین C آن از پرتقال نیز بیشتر است. همچنین دانه های سیاه آن حاوی ویتامین D است. کیوی همچنین دارای ویتامین A و ویتامین های گروه ب می باشد. کیوی از میوه های بسیار کم کالری است. در ۱۰۰ گرم کیوی ۴۷ کالری وجود دارد. و از جهت میزان کالری همردیف زردآلو و نارنگی است. مقدار پتاسیم آن از موز بیشتر است. از میزان منیزیم بسیار بالایی نیز برخوردار است و به همین خاطر نیز امکان مبتلا شدن به بعضی از سرطان ها و بیمارهای قلبی را کاهش می دهد. همچنین دارای مس، آهن و فسفر است. کیوی میوه ای است که مواد غذایی بالا و در صد کالری بسیار پایینی دارد، از اینرو می توان آن را در رده میوه های بسیار مفید قرار داد.
کیوی میوه ی جوانی و تندرستی دارای ویتامین C به میزان شش برابر لیمو ترش و سرشاز از مواد مغذی دیگر است . به همین خاطر است که این میوه با عمری کمتر از 200 سال تقریبا درتمام جهان موقعیت بالایی پیدا کرده است در ایران حدود 30 سال است که کیوی شناخته شده است .
کاشف این میوه ربرت فرتون عضو موسسه ی باغ های سلطنتی انگلستان است که در سال 1847 در سفری مطالعاتی به کشور چین ،آن را کشف کرد . این میوه از خانواده Actinidace است و مهمترین گونه ی آن که دارای ارزش اقتصادی و کشاورزی می باشد نوع chinensis Actinidace است . نهال کیوی احتیاج به رطوبت زیاد و آب فراوان دارد . نسبت به سرمای زمستان حساس است و عموما آب وهوای شمال ایران جای مناسب برای تولید انبوه این میوه است.
کیوی به هنگام رسیدن مقداری گاز اتیلن از خود متصاعد می کند این گاز باعث رسیدن میوه های دیگری چون سیب و گلابی می شود لذا نباید محل نگهداری کیوی با سایر میوه ها یکی باشد .
یکی از آنریم های تجزیه کننده ی پروتئین در کیوی آکتینیدها است به همین علت کیوی را با گوشت آغشته می کنند تا ترد و نرم شود. شیوه ی کار به این صورت است که برش هایی از کیوی را به صورت پودر در می آورند و روی سطح گوشت که ضخامت کمی دارد می ریزند تا این آنزیم شروع به تجریه و ریز کردن پروتئین ها و در نتیجه تردو نرم شدن آن کند .
کیوی و سلامت
استرس ، مواد مضر و خواب روی بدن انسان اثر میگذارد . هرکس می خواهد به این وضع گرفتار نگردد ، باید روزی سه عدد کیوی بخورد ، متخصصان غذایی بر این عقیده اند که برای پیش گیری از تب ، ناراحتی های معده ، بی حالی ؛ خستگی ، سرفه های شدید و زکام که در وجود باکتریها بروز می کند ، مصرف 150 میلی گرم ویتامین C بهترین راه است . کیوی سیستم حفاظتی بدن را تقویت و از بروز سرطان جلوگیری می کند
کیوی دارای آنزیم هایی است که پروتئین ها را تجریه می کند . بعد از خوردن غذاهای گوشتی و لبنی قدری حالت اسید معده خنثی می شود و آنزیم های کیوی میتوانند مدت کوتاهی فعالیت کنند و این زمان کافی است که مواد پروتئینی به وسیله این آنزیم ها به قطعات کوچکتر و قابل هضم تبدیل و تجزیه شوند . این امر ، عمل هضم غذاهای سنگین در معده و روده را آسان می کند لذا خوردن کیوی به همراه غذاهای گوشتی و لبنی توصیه می شود.(23)

مواد و روش کار

فرمولاسیون بستنی کیوی
مواد لازم جهت افزودن به یک کیلو شیر با حدالقل چربی 3%
1-شربت گلوکز 10%
2-چربی نباتی 5%
3-ثعلب 5%
4-شکر 30%
5-کیوی تازه 330 گرم
6- سایر افزودنیها 4/2 گرم( استابیلایزر،اینورتر،اسید سیتریک، رنگهای مجاز خوراکی، اسانس میوه مورد نظر)
روش تهیه بستنی:
نخست، اجزای مایع مخلوط بستنی و بخشی از شیر با یکدیگر مخلوط شده و و تا دمای ˚c 45 گرم شدند. سپس، اجزای جامد مشتمل بر شکر، پانیسول و شیر خشک بدون چربی به آن اضافه شدند. مخلوط بدشت آمده تا دمای ˚c 65 حرارت دید و سپس توسط همژنایزر در دو مرحله با فشار 140 و 40 بار هموژنیزه شد. مخلوط بستنی هموژنیزه شده بوسیله آب داغ در دمای ˚c 80 به مدت 10 دقیقه پاستوریزه گردید. پس از این مرحله، مخلوط بستنی توسط دستگاه بستنی ساز غیر مداوم ساخت شرکت کارپیجیانی، ایتالیا و در اثر انجماد، همزدن و 90 درصد هوادهی به بستنی نرم تبدیل شد. بستنی نرم حاصل بسته بندی و در فریزر با دمای ˚c 1± 19- سفت و نگهداری شد.
بستنی مورد استفاده در این تحقیق، بستنی کیوی، که حاوی عصاره طبیعی میوه کیوی بود. در این بستنی که در آزمایشات استفاده شد علاوهبر عطر و طعم کیوی حاوی دانههای سیاهرنگ میوه کیوی بود که حالت زیبا و خوشطعمی به بستنی داده بود. این بستنی از لحاظ کیفیت و قوام و مزه بسیار عالی و خوب تهیه شده بود.
مواد و روشها :
1-باکتریهای مورد استفاده شامل :
الف- باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس PTCC:1643
ب- باکتری لاکتوباسیلوس کازئی PTCC:1608
تهیه شده از کلکسیون مرکز تحقیقات صنعتی ایران در آزمایشگاه مورد استفاده قرار گرفت.
2- محیطهای کشت انتخابی مورد استفاده :
الف- MRS-agar
ب- MRS-broth
ویژگیهای محیطی کشت MRS-agar و MRS broth :
این محیط های کشت یک محیط کشت اختصاصی جهت جداسازی لاکتوباسیلوسها میباشند. که بر اساس فرمولاسیون peman , Rogosaond sharpe (MRS) پایهگذاری شده اند. این محیط ها باعث رشد بسیار خوب لاکتوباسیلوسها از دهان و مقعد و لبنیات و دیگر منابع میشوند.
Yeastextract و Meatextract منابع کربن و ازت و ویتامین میباشند که تامین کننده نیازهای رشد مفید لاکتوباسیلوسها در محیط ها میباشند. Glocose کربوهیدرات قابل تخمیر میباشند و استات سدیم یک عامل مهار کننده میباشد. فسفات هیدروژن پتاسیم به عنوان یک عامل بافری محسوب میشود و استات سدیم و دی آمینو سیترات به عنوان عامل انتخابی تامین انرژی محسوب میشوند. سولفات منگنز و سولفات منیزیم تامین کننده کایتونهای مورد استفاده در متابولیسم هستند.
به منظور فعال سازی باکتری های لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس ( PTCC 1643) و لاکتوباسیلوس کازئی (PTCC 1608) که از قبل و همراه با گلیسیرین در فریزرC ˚80- آزمایشگاه موجود بود، ابتدا نمونه ها را از حالت فریزر خارج کرده و در محیط MRS both ودر شرایط جار بی هوازی همراه با گاز پک C در انکوباتور C˚ 37 چندین بار کشت و پاساژ داده شدند پس از اطمینان از فعال شدن باکتری ها ، جهت تلقیح در نمونه ها و همچنین کپسوله کردن کشت مجددی در100CC محیط MRS both با شرایط فوق به عمل آورده و وقتی غلظت نمونه ها به نیم مک فارلند رسیدند (معادل 108 باکتری در هر سی سی ) مرحله بعدی شامل کپسوله کردن و کشت در بستنی انجام گرفت که به این منظور ابتدا کلیه محیط ها در دور 4500 دور در دقیقه و به مدت 30 دقیقه سانتریفیوژ شدند، مایع رویی دور ریخته شد و سلول ها جمع آوری شده و با محلول رینگر دو بار شسته شدند و مجدداً سانتریفیوژ شده و این مرحله سه بار انجام گرفت در نهایت پس از انجام مراحل فوق از 100 CC حدود 1010 سلول باکتری بدست آمد، که به منظور تلقیح مستقیم درون بستنی و همچنین کپسوله کردن مورد استفاده قرار گرفت. به این صورت که محتویات هر لوله به دو قسمت مساوی تقسیم شد، یک قسمت جهت کپسوله کردن وقسمت دوم جهت تلقیح مستقیم در بستنی استفاده گردید.
کپسوله کردن باکتری ها
الف) مواد لازم :
1-آب مقطر
2-آلژینات سدیم
3-نشاسته مقاوم ذرت
4-باکتری خالص شده
5- روغن کلزا
6- تویین 80
7- کلریدکلسیم 0.1مولار
ب) مراحل کپسوله کردن:
1-10 گرم آلژینات سدیم + 400 میلیلیتر آب مقطر به وسیله مگنت با دور منظم هم زده شود تا آلژینات کلوخه نشود و سپس استریل گردد.
2-سپس محلول به مدت یک شب در یخچال میماند تا آلژینات آب جذب کند.
3-ابتدا از یخچال خارج کرده تا همدما شود بعد با همزن شیشهای 10 گرم نشاسته مقاوم ذرت اضافه شود.
4-0.5 گرم باکتری برداشت شده در مقداری آب مقطر به حالت معلق درآمده و به مخلوط بالا اضافه شود.
5- حجم مخلوط با استفاده از آب مقطر به 0.5 لیتر برسد.
6-سپس 1 لیتر روغن کلزا با 0.3% امولسیون کننده (تویسین 80) در یک بشر 5/2 یا 3 لیتری مخلوط کرده.
7- مخلوط باکتری و روغن را با هم مخلوط کرده و هم میزنیم تا به حالت امولسیون درآید.
8- سپس 1 لیتر محلول کلرید کلسیم 0.1 مولار به مخلوط حاصل از طریق دیواره بشر افزوده و به شدت به هم زده شود . بعد به حال خود رها گردد تا مخلوط به دو حالت فاز روغن و آب تفکیک گردد.
در ابتدای تفکیک فازها محلول کلرید کلسیم در پایین بشر قرار گرفته و سپس به تدریج قطرات ریز باکتری /آلژینات/ نشاسته پراکنده شده در فاز روغن از روغن جدا گشته و قطره قطره وارد محلول کلرید کلسیم گردیده و در اثر تماس آلژینات با یونهای کلسیم دیواره کپسول شکل گرفته و قطرات به صورت دانکهایی در فاز پایین تهنشین شدند. سپس لایه روغنی جدا گردیده و دانکهای تشکیل شده در فاز آبی به وسیله دکانتور جدا میشوند(9). این مراحل به صورت جداگانه برای دو گروه باکتری انجام شد.
مرحله تلقیح به بستنی
بستنی کیوی که از قبل تهیه و نگهداری شده بود و در 7 قسمت به صورت کاملاً تمیز قسمتبندی شده آماده تلقیح باکتری بود. هر قسمت حاوی CC300 بستنی کیوی بود. نحوه تلقیح باکتری مطابف با برنامه زیر انجام گرفت:
1- گروه اول : CC300 بستنی به همراه دو قسمت از باکتری لاکتوباسیلوس کازئی آزاد .
2-
2- گروه دوم : CC300 بستنی به همراه دو قسمت از باکتری لاکتوباسیلوس کازئی آزاد و یک قسمت از باکتری لاکتوباسیلوس کازئی کپسوله شده .
3- گروه سوم : CC300 بستنی به همراه دو قسمت از باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس آزاد .
4- گروه چهارم : CC300 بستنی به همراه دو قسمت از باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس آزاد و یک قسمت از باکتری لاکتو باسیلوس اسیدوباسیلوس کپسوله شده .
5- گروه پنجم : CC300 بستنی به همراه 1 قسمت از باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس آزاد و 1 قسمت لاکتوباسیلوس کازئی آزاد .
6- گروه ششم : CC300 بستنی به همراه 1 قسمت از باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس کپسوله شده و 1 قسمت از باکتری لاکتوباسیلوس کازئی کپسوله شده .
7- گروه هفتم فقط CC300 بستنی بدون اضافه کردن باکتری به عنوان گروه شاهد.
پس از تلقیح باکتری بستنیها را در فریزر داده شد تا مجدداً منجمد شوند و در روزهای 1 و 15 و 30 و 45 و 60 بعد از تولید آزمایشات زیر بر روی تمام نمونهها انجام گرفت.
1-بررسی PH
2-بررسی ماده خشک
3-بررسی میزان چربی
4-بررسی اسیدیته
5-بررسی توتال کانت TC
روشها و مواد لازم برای انجام آزمایشات :
1-بررسی PH :
مواد لازم :
1- کاغذ تورنسل
2- برگه راهنمای کاغذ تورنسل جهت قرائت نتایج
روش :
ابتدا نمونهها را از فریزر خارج کرده و مقداری را داخل پلیت ریخته بعد از اینکه مقداری حالت انجماد را از دست داد، کاغذ تورنسل را به آن آغشته کرده و بعد از چند دقیقه قرائت انجام می شد.
2-بررسی مقدار ماده خشک :
مواد لازم :
1- بوته چینی
2- کوره الکتریکی
3- ترازو
روش کار :
ابتدا وزن بوتههای چینی خالی را اندازهگیری کرده و یادداشت کرده سپس 5 گرم بستنی در بوته ریخته و دوباره وزن کرده بعد در داخل گرمخانه یا کوره الکتریکی قرار داده می شد تا بعد از یک روز اقدام به وزنکشی می شد. فرمول زیر جهت محاسبه ماده خشک استفاده شد :
وزن ماده خشک = وزن بوته چینی خالی – وزن بوته حاوی ماده خشک
این فرایند برای تمام نمونهها انجام گرفت.
3-بررسی میزان چربی :
مواد لازم :
1- آب مقطر
2- محلول نیوزال
3- بوتیرومتر
4- بنماری 65 تا 70 درجه سانتیگراد
5- سانتریفیوژ
ابتدا 4/42 گرم بستنی را در بوتیرومتر ریخته و ml12 محلول نیوزال اضافه کرده و بعد از تکان دادن و تشکیل مخلوط همگن به مدت 5 دقیقه حمام یا بنماری 65 تا 70 درجه قرار داده شد. سپس با سانتریفیوژ 1000 تا 1200 دور سانتریفیوژ کرده به مدت 5 دقیقه، سپس نتایج قرائت شد. این مراحل برای تمامی نمونهها در تمام بازههای زمانی انجام پذیرفت.
4-بررسی اسیدیته نمونهها :
الف- مواد لازم :
1- محلول فنل فتالئین
2- سود 0.1%
3- بشر

روش کار :
ابتدا 100 گرم بستنی را در بشر ریخته و بعد 3 قطره فنل فتالئین به آن اضافه کرده و بعد باسود 0.1 نرمال تیتر کرده و عدد را یادداشت نموده و به میزانی اضافه کردن سود را ادامه میدهیم تا رنگ پوست پیازی از نمونه حاصل شود. در آن مرحله اضافه کردن سود را قطع کرده و عدد را یادداشت کرده سپس اسیدیته محاسبه میشود.(3)

شمارش کلی لاکتوباسیلها:
جهت شمارش لاکتوباسیلوس ها پس از تهیه رقت از نمونه های بستنی ذوب شده، از هر رقت بر روی محیط MRS AGAR کشت سطحی داده شد، سپس محیط ها در جار بی هوازی همراه با گاز پک c قرار داده شد و در مدت 72 ساعت در انکوباتور C˚37 گرمخانه گذاری شدند.
این آزمایشات در تمامی دورههای زمانی برای تمامی نمونهها تکرار شد. (4)
آزمون های آماری:
آزمون t جهت مقایسه تعداد باکتریها در گروههای تیمار وآزمون ANOVA جهت مقایسه تعداد باکتریها در روزهای مختلف آزمایش,با استفاده از نرم افزارspss برروی نمونه هاانجام گرفت.

نتایج

با بررسی نمونهها در ظرف 60 روز 5 دوره 15 روزه نتایج جالب توجهی به دست آمد.
آزمایشات میکروبی طبق شرح در قسمت روش کار بررسی زنده ماندن لاکتوباسیلوسهای نمونه و آزمایشات شیمی شامل موارد زیر می باشد :
1- بررسی میزان چربی
2- بررسی میزان اسیدیته
3- بررسی میزان PH
4- بررسی مقدار مادهخشک
بررسی زنده مانی لاکتوباسیلوس ها:
نتایج حاصل از شمارش لاکتوباسیلوس ها در ظرف 60 روز در 5 دوره زمانی 15 روزه در جدول 1-3 آورده شده است:

جدول 1-3 تعداد لاکتوباسیلوس ها در نمونه های بستنی و گروه شاهد در طی 60 روز بر حسب تعداد باکتری در گرم نمونه

نمونه روز
1
15
30
45
60
1
شاهد
–
–
–
–
–
2
لاکتوباسیلوس کازئی آزاد
102×5/9
–
–
–
–
3
لاکتوباسیلوس کازئی کپسوله
102× 5
–
–
–
–
4
لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس آزاد
105× 9
105× 8/5
105× 8/3
105× 6/2
105× 5/1
5
لاکتوباسیلوس اسیدو فیلوس کپسوله
105× 6/1
105× 3/5
104× 7/4
104× 8/2
104× 3/1
6
لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس آزاد
+
لاکتوباسیلوس کازئی آزاد
105× 1/6
105× 6/3
105× 6/5
105× 4/3
105× 4/2
7
لاکتوباسیلوس اسیدو فیلوس کپسوله
+
لاکتوباسیلوس کازئی کپسوله

104× 5/3
104× 04/2
104× 7/1
104× 5/1
104× 2/1

نتایج شیمیایی آزمایشات

الف) مقدار ماده خشک

1- نتایج حاصل از بررسی ماده خشک نمونه ها در ظرف 60 روز در 5 دوره زمانی 15 روزه در جدول 2-3 آورده شده است.

جدول 2-3 نتایج حاصل از بررسی ماده خشک در نمونه های بستنی و گروه شاهد در طی 60 روز بر حسب درصد

نمونه روز
1
15
30
45
60
1
شاهد
79/2
67/2
73/2
79/2
85/2
2
لاکتوباسیلوس کازئی آزاد
73/2
76/2
78/2
83/2
99/2
3
لاکتوباسیلوس کازئی کپسوله
94/2
96/2
99/2
02/3
18/3
4
لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس آزاد
83/2
89/2
02/3
42/3
73/3
5
لاکتوباسیلوس اسیدو فیلوس کپسوله
22/3
13/3
28/3
56/3
92/3
6
لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس آزاد
+
لاکتوباسیلوس کازئی آزاد
79/2
67/2
83/2
85/3
47/3
7
لاکتوباسیلوس اسیدو فیلوس کپسوله
+
لاکتوباسیلوس کازئی کپسوله

39/2
54/3
74/3
85/3
06/4

ب) میزان درصد چربی:
نتایج حاصل از بررسی میزان درصد چربی نمونه ها در ظرف 60 روز در 5 دوره زمانی 15 روزه در جدول 3-3 آورده شده است.

جدول 3-3 نتایج حاصل از بررسی میزان درصد چربی در نمونه های بستنی و گروه شاهد در طی 60 روز بر حسب درصد

نمونه روز
1
15
30
45
60
1
شاهد
6
6
6
6
6
2
لاکتوباسیلوس کازئی آزاد
5
4
4
4
4
3
لاکتوباسیلوس کازئی کپسوله
5/5
5/5
5/5
5
5/4
4
لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس آزاد
6
5/4
5/4
5/4
5/4
5
لاکتوباسیلوس اسیدو فیلوس کپسوله
7
6
5/5
5/5
5/5
6
لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس آزاد
+
لاکتوباسیلوس کازئی آزاد
6
5
5
5/4
5/4
7
لاکتوباسیلوس اسیدو فیلوس کپسوله
+
لاکتوباسیلوس کازئی کپسوله

5
5
5
5
5/4

ج) میزان اسیدیته :
نتایج حاصل از بررسی میزان اسیدیته نمونه ها در ظرف 60 روز در 5 دوره زمانی 15 روزه در جدول 4-3 آورده شده است.

جدول 4-3 نتایج حاصل از بررسی میزان اسیدیته در نمونه های بستنی و گروه شاهد در طی 60 روز بر حسب درصد

نمونه روز
1
15
30
45
60
1
شاهد
422/10
818/10
27/11
48/11
84/11
2
لاکتوباسیلوس کازئی آزاد
243/9
225/9
742/9
13/10
652/10
3
لاکتوباسیلوس کازئی کپسوله
405/9
098/10
728/10
29/11
830/11
4
لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس آزاد
26/10
25/11
961/11
36/12
89/12
5
لاکتوباسیلوس اسیدو فیلوس کپسوله
06/9
585/9
88/10
29/11
11/12
6
لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس آزاد
+
لاکتوباسیلوس کازئی آزاد
018/9
26/10
28/11
82/11
63/12
7
لاکتوباسیلوس اسیدو فیلوس کپسوله
+
لاکتوباسیلوس کازئی کپسوله

009/9
54/9
26/10
73/10
48/11

د) میزان PH
نتایج حاصل از بررسی میزان PH نمونه ها در ظرف 60 روز در 5 دوره زمانی 15 روزه در جدول 5-3 آورده شده است.

جدول 5-3 نتایج حاصل از میزان PH در نمونه های بستنی و گروه شاهد در طی 60 روز

نمونه روز
1
15
30
45
60
1
شاهد
54
54
54
54
54
2
لاکتوباسیلوس کازئی آزاد
54
54
54
54
54
3
لاکتوباسیلوس کازئی کپسوله
54
4
54
54
54
4
لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس آزاد
54
54
54
54
4
5
لاکتوباسیلوس اسیدو فیلوس کپسوله
54
4
4
4
4
6
لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس آزاد
+
لاکتوباسیلوس کازئی آزاد
54
54
4
4
4
7
لاکتوباسیلوس اسیدو فیلوس کپسوله
+
لاکتوباسیلوس کازئی کپسوله

54
54

4
4

بررسی آماری نتایج شمارش لاکتوباسیلوس ها :
بررسی آماری نتایج شماش لاکتوباسیلوس ها به کمک آزمون T وanova انجام گرفت در ابتدا آزمون T زوجی برای بررسی تفاوت معنی دار ببین گروه های مختلف با گروه شاهد در دوره های مختلف نمونه برداری انجام گرفت. به این منظور دو فرض در نظر گرفته شد :
H0: بین گروه های مختلف و گروه شاهد تفاوت معنی دار وجود ندارد.
H1: بین گروه های مختلف و گروه شاهد تفاوت معنی دار وجود دارد.
پس از انجام آزمون t نتایج زیر بدست آمد:
1) در روز اول آزمایش اختلاف معنی دار بین گروه شاهد و لاکتوباسیلوس کازئی به فرم آزاد و گروه شاهد با گروه لاکتوباسیلوس کازئی + لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس کپسوله با سطخ اطمینان 95% p≤0/05)) مشاهده گردید.
2) در روز 15 (دور دوم) تنها بین گروه شاهد و گروه لاکتوباسیلوس کازئی + لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس کپسوله p≤0/05)) اختلاف معنی داری مشاهده گردید.
3) در روز 30 (دور سوم) در هیچ یک از گروه ها با گروه شاهد اختلاف معنی دار مشاهده نگردید.
4) در روز 45 (دور چهارم) مانند روز 15 تنها بین گروه شاهد و لاکتوباسیلوس کازئی + لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس کپسوله p≤0/05)) اختلاف معنی دار مشاهده شد.
5) و در نهایت در روز 60 (دور پنجم) مانند روز 30 ، هیچ کدام از گروه ها با گروه شاهد اختلاف معنی دار مشاهده نگردید.
همچنین برای مقایسه تفاوت معنی داری بین میزان زنده مانی لاکتوباسیلوس ها در یک گروه در دوره های زمانی مورد آزمایش از آزمون تخلیل واریانس یک طرفه (ANOVA) استفاده شده بر این اساس :
1) در گروه یک (لاکتوباسیلوس کازئی به فرم آزاد) ، اختلاف معنی داری بین میزان زنده مانی بکتری در دوره های یک تا پنج p≥0/05)) مشاهده نگردیده.
2) در گروه دوم (لاکتوباسیلوس کازئی به فرم کپسوله) اختلاف معنی دار بین میزان زنده مانی باکتری در این دوره ها p≤0/05)) مشاهده گردید. وآزمون T که نشان داد در روز اول نمونه برداری با روزهای 15،30،45،60 اختلاف معنی دار وجود دارد.
3) در گروه سوم (لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس به فرم آزاد) ، اختلاف معنی داری بین زنده مانی باکتری در دوره های یک تا پنج p≥0/05)) مشاهده نگردید.
4) در گروه چهارم (لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس به فرم کپسوله) ، اختلاف معنی داری بین زنده مانی باکتری در دوره های یک تا پنج p≥0/05)) مشاهده نگردید.
5) در گروه پنجم (لاکتوباسیلوس کازئی و لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس به فرم آزاد) ، اختلاف معنی داری بین زنده مانی باکتری در دوره های یک تا پنج p≥0/05)) مشاهده نگردید.
6) در گروه ششم (لاکتوباسیلوس کازئی و لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس به فرم کپسوله) ، اختلاف معنی داری بین زنده مانی باکتری در دوره های یک تا پنج p≥0/05)) مشاهده نگردید.

بحث و نتیجه گیری

در این تحقیق باسیجیت و همکاران (2006)اقدام به بررسی زنده ماندن و دوام لاکتوباسیل های پروبیوتیک گرفته شده از انسان در بستنی تولید شده با ساکارز و آسپارتام کردند.
مخلوطی از سویه های پروبیوتیک لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس، لاکتوباسیلوس رامنوسوس ,آجیلیس. گرفته شده از انسان به عنوان یک کشت پروبیوتیک در تولید بستنی مورد استفاده قرار گرفت.
زنده ماندن و بقای این کشت پروبیوتیک در دو فرمولاسیون مختلف بستنی مورد بررسی قرار گرفت. بستنی با ساکارز و آسپارتام آماده شدند و هر یک از این ها به دو زیر گروه تقسیم شدند: یکی با افزودن مستقیم کشت پروبیوتیک و دیگری با شیر تخمیرشده توسط همان پروبیوتیک. نمونه های بستنی در -20 درجه سانتیگراد به مدت 6 ماه نگهداری شدند و میزان زنده ماندن و بقای پروبیوتیک به صورت ماهانه مشخص شد. کشت های پروبیوتیک تحت آزمون مقاومت در برابر نمک های صفراوی، آنتی بیوتیک ها، شرایط اسیدی قرار گرفتند ومقاومت بسیار بالای آنها در این شرایط مشاهده شد. همچنین آنالیز شیمیایی از نمونه های بستنی، مانند تعیین اسیدیته، pH و ماده جامد انجام شد. پروبیوتیک در بستنی تا 6 ماه بدون تغییر باقی مانده بود بدون در نظر گرفتن استفاده از شیرین کننده ها. استفاده از پروبیوتیک ها در ساخت بستنی تغییری در ویژگی های محصول ایجاد نمی کند.(19)
درتحقیقی دیگر آکالین وهمکاران (2008)اثرات مکملی اینولین یا الیگوفروکتوز بر خصوصیات رئولوژیکی و بقا و زنده ماندن لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس La-5 و بیفیدوباکتریوم حیوانی BB-12 در بستنی کم چرب نگهداری شده در -18 درجه سانتی گراد برای 90 روز مورد مطالعه قرار دادند.
اضافه کردن اینولین والیگوفروکتوز باعث افزایش قابل توجه در میزان گرانروی ظاهری و خصوصیات ذوب بستنی در طول مدت نگهداری می شود. (P < 0.05)
با این حال، بیشترین میزان افزایش در سختی، کمترین تغییر در خصوصیات نقطه ذوب و طولانی ترین زمان چکیدن اولین قطره در بستنی پروبیوتیک حاوی اینولین به دست آمد. (P <0.05)
برخی از خصوصیات ساختاری-بافتی نیز بهبود یافتند
فرایند انجماد موجب کاهش قابل توجهی در بقا و زنده ماندن لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس La-5 و بیفیدوباکتریوم حیوانی BB-12 می شود. (P < 0.05)
الیگوفروکتوز به میزان قابل توجهی باعث افزایش درصد زنده ماندن لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس La-5 و بیفیدوباکتریوم حیوانی BB-12 در فرآیند ساخت بستنی می شود. (P < 0.05)
اگرچه حداقل تعداد برای رشد و زنده ماندن هر دو باکتری در طول دوره ی نگهداری کاهش می یابد اما
حداقل سطح 10(6) CFU/g برای بیفیدوباکتریوم حیوانی BB-12 در بستنی حاوی الیگوفروکتوز حفظ شده بود.(20)

در تحقیقی دیگر حکمت و همکاران (1992)بستنی پروبیوتیک از تخمیر بستنی های استاندارد ترکیب شده با لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و بیفیدوباکتریوم بیفیدوم و سپس انجماد مخلوط در فریزر ساخته می شود.درصد زنده ماندن لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و بیفیدوباکتریوم بیفیدوم و همچنین فعالیت بتا گالاکتوزیداز در طول 17 هفته نگهداری در -29 درجه سانتیگراد مورد بررسی قرار گرفت. بعد از انجماد مخلوط تخمیری تعداد L. اسیدوفیلوس 1.5 * 10 (8) CFU / ml و B. بیفیدوم 2.5 × 10 (8) از CFU / ml گزارش شد. هفده هفته پس از انجماد، این تعداد به 4 × 10 (6) و 1 × 10 (7) CFU / ML به ترتیب کاهش یافته بود. در طول همان دوره، فعالیت بتا گالاکتوزیداز از 1800 به 1300 units/ml کاهش یافت. بستنی پروبیوتیک در pH های 5.0، 5.5، و 6.0 به منظور تعیین تمایل مصرف کننده تهیه شد. تمام نمونه ها با طعم توت فرنگی بود و توسط 88 نفر مورد بررسی قرار گرفت. pH مورد پذیرش بستنی پروبیوتیک، بر اساس پذیرش کلی 5.5 بود. این مطالعات نشان داد که بستنی پروبیوتیک یک حامل مناسب برای رساندن میکروارگانیسم های مفید مانند L. acidophilus و B. bifidum به مصرف کنندگان است. این باکتری ها می توانند به تعداد بالا در مخلوط بستنی برسند و در طول نگهداری در فریزر دوام بیاورند.(21)

در تحقیقی که مرحمتی زاده و همکاران (1387) انجام دادند، اقدام به تولید بستنی پروبوتیک سنتی با استفاده از کشت میکروبی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و بیفیدوباکتریوم بیفیدوم کردند. در این تحقیق چگونگی رفتار دو سویه پروبیوتیکی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و بیفیدوباکتریوم بیفیدوم به شکل جداگانه و مخلوط در بستنی بررسی و با یکدیگر مقایسه شد. در نمونه اول بستنی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس به میزان 33/0 گرم به 1 لیتر شیر استریل تلقیح گردید، نمونه دوم بستنی بیفیدوباکتریوم بیفیدوم و به نمونه سوم لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و بیفیدوباکتریوم بیفیدوم به صورت مشترک به عنوان استارتر اضافه شد. مشاهدات حاکی از آن بود که شیرهای حاوی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس بیفیدوباکتریوم ابتدا مزه ترششدگی داشت و در پایان تولید بستنی با مزه تلخ مواجه شد ،اما در مورد باکتری بیفیدوباکتریوم بیفیدوم دارای طعم مطلوبتری بود.
لاکتوباسیلوس خاصیت اسیدی کردن شدیدتری را در بستنی نشان داد و بنابراین عطر و بو، رنگ، قوام، طعم و وضعیت چربی بستنی حاوی باکتری بیفیدوباکتریوم بیفیدوم با مقبولیت بیشتری همراه بود. (10)

در تحقیقی دیگر همایونیراد و همکاران (1387) انجام دادند ، به بررسی: افزایش زندهمانی پروبیوتیکها به وسیله ریزپوشانی در بستنی فراورده پرداختند که به شرح زیر است. بستنی سین بیوتیک حاوی یک درصد نشاسته نقاوم به عنوان پریبیوتیک و دوگونه از باکتری اسیدلاکتیک به نام لاکتوباسیلوس کازئی و بیفیدوباکتریوم لاکتیس به عنوان پروبیوتیک با استفاده از روشهای مرسوم بستنی وسازی تولید گردیده و سپس زندهمانی دوگونه مذکور در دو حالت آزاد و ریزپوشانی شده در طول 6 ماه نگهداری محصول در دمای 20- مورد بررسی قرار گرفت. ریزپوشانی دو گونه مذکور در دانکهایی از جنس آلژِینات کلسیم در ترکیب با نشاسته مقاوم منجر به افزایش 30 درصدی در زندهمانی باکتریها گردید. به طوریکه پس از 2 ماه تعداد پروبیوتیکهای زنده در هر گرم از بستنی فراویژه بالاتر از 109 عدد بود که به مراتب بیشتر از تعداد توصیه شده از سوی فدراسیون بینالمللی لبنیات (107) است.(9)
در تحقیقی دیگر، عبقری و همکاران (1387) انجام دادند، به بررسی : ارزیابی بتای لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس در یک بستنی غیرتخمیری پرداختند که به شرح زیر است ، هدف از این تحقیق بررسی کارآمدی یک بستنی غیرتخمیری جهت حمل باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و تحویل آن به مصرفکننده است. به این منظور، باکتری موردنظر با هدف دستیابی به جمعیت اولیه بیش از CFU/g 108 به مخلوط بستنی اضافه شد و بقای آن طی 12 هفته نگهداری در دمای 19- مورد بررسی قرار گرفت. همچنین ار افزودن باکتری مذکور بر تعدادی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی فراورده مورد مطالعه قرار گرفت. براساس نتایج به دست آمده، جمعیت نهایی این باکتری تا انتهای دوره نگهداری بالاتر از CFU/g 107 فراورده باقی ماند. افزودن باکتری موردنظر به مخلوط بستنی اثر معنیداری بر مقدار چربی، ماده خشک، شدت هوادهی (اورران)، ویسکوزیته، نرخ ذوب و سفتی بستنی نداشت (P>0/05)، اسیدیته و PH مخلوط بستنی با افزدون باکتری، به طور معنیداری (P<0/05) و به ترتیب افزایش و کاهش پیدا کرد. با توجه به بقای مناسب باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس، استفاده از فراورده موردنظر جهت حمل این باکتری و ارائه آن به مصرفکننده توصیه میشود. (8)
همانطور که در قسمت نتایج مشخص و به صورت تفکیکی بیان شده بود، شاهد بودیم که میزان باکتریها از روز اول در طی پنج دوره آزمایش تا روز 60 روند نزولی داشته و کاهش پیدا کرده بودند.
1- در نمونه شماره 1 که شامل باکتری لاکتوباسیلوس کازئی به فرم آزاد بود فقط در دوره اول آزمایش یعنی در روز 1 تعداد 102× 9.5 عدد باکتری در هر گرم ثبت شد و در روزهای بعد و دورههای آزمایش بعدی هیچگونه باکتری لاکتوباسیلوس استخراج نشد و این موضوع نشاندهنده از بین رفتن باکتری در این بستنی میباشد. و به همین دلیل شاهد اختلاف معنی دار با گروه شاهد در روز اول بودیم.
2- در نمونه شماره 2 که شامل باکتری لاکتوباسیلوس کازئی به فرم کپسوله بود فقط در دوره اول آزمایش عدد 102× 5 باکتری در گرم نمونه ثبت شد و در دورههای بعدی آزمایش هیچگونه باکتری لاکتوباسیلوس از نمونه استخراج نشد و این نشاندهنده عدم توانایی زنده ماندن این نوع باکتری در این نوع بستنی میباشد. و بین روز اول آزمایش با بقیه روزها اختلاف معنی دار(P≤0/05) مشاهده گردید.
لازم به ذکر است نوع آزاد باکتری تعداد بیشتری نسبت به کپسوله در دوره اول آزمایش به ثبت رسید که می توان حدس زد علت آن کاهش تعداد باکتری در روند کپسوله شدن و فرایند ایجاد کپسول بیان کرد.
3- در نمونه شماره 3 که حاوی باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس به فرم آزاد بود در 5 دوره آزمایش باکتری استخراج و اعداد متفاوتی ثبت شد. و از بررسی این اعداد می توان متوجه شد که این اعداد روند نزولی دارند و این به دلیل کاهش تعداد باکتری در طول مدتزمان 60 روز است. ولی شاهد اختلاف معنی دار بین روزها در این روند کاهشی نبودیم.
4- در نمونه شماره 4 که حاوی باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس به فرم کپسوله است در مدت 5 روز آزمایش در هر دوره باکتری از نمونه استخراج و اعداد متفاوت و روبه کاهش از آن ثبت شد و این نشاندهنده روند رو به کاهش در طی این 60 روز میباشد. ولی اختلاف معنی دار بین روزهای آزمایش دیده نشد.
لازم به ذکر است که در پایان دوره پنجم آزمایش (روز 60)، تعداد 105× 1.5 باکتری در هر گرم از نمونه حاوی باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس به فرم آزاد ثبت شد و در فرم کپسوله معادل 104× 1.3 عدد باکتری در هر نمونه جدا گردید که نشاندهنده این است که شاید فرایند کپسوله شدن تعداد باکتری را کم کرده است ولی در توانایی زنده ماندن آن باکتری خللی وارد نکرده است.
5- در نمونه شماره 5 که حاوی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس آزاد و لاکتوباسیلوس کازئی به فرم آزاد میباشد در طی 5 دوره (60 روز) شاهد کاهش تعداد باکتری در آزمایشات بودیم و که تعداد1015 × 2.4عدد باکتری در هر گرم ثبت گردید که نشان دهنده قدرت خوب زندهمانی این باکتری در این نوع بستنی میباشد. اختلاف معنی دار بین روزها دیده نشد.
6- در نمونه شماره 6 که حاوی باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس به فرم کپسوله و لاکتوباسیلوس کازئی به فرم کپسوله است در 5 دوره آزمایش کاهش تعداد باکتری مشاهده شد، که این بیانگر توانایی بالای زندهمانی باکتری حتی بعد از تحمل فرایند کپسوله شدن و پروسههای اضافی نسبت به فرم آزاد میباشد لازم به ذکر است که کاهش باکتری میتواند متاثر از فرایند کپسوله شدن باشد و این امر به دلیل این است که دوز تلقیحشده از هر باکتری ثابت بود، و در فرم کپسوله و فرم آزاد به یک میزان بوده است. اختلاف معنی داری بین زنده مانی باکتری در روزهای مختلف آزمایش دیده نشد ولی تقریباً در تمام روز های آزمایش این گروه در مقایسه با گروه شاهد اختلاف معنی دار نشان داد.
نهایتاً می توان نتیجه گرفت که باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس نسبت به لاکتوباسیلوس کازئی چه در فرم آزاد و چه در فرم کپسوله زنده مانی بهتری را نشان داد ولی در توجیه این که چرا تعداد باکتری های کپسوله در انتهای دوره 60 روزه کمتر از باکتری های به فرم آزاد هستند، می توان گفت که به نظر می رسد که فرآیند کپسوله کردن تعداد زیادی از آنها از بین برده و همانطور که در قسمت نتایج مشاهده می شود، در پایان دوره 60 روزه تعداد آنها کمتر از تعداد باکتری های آزاد شده است، در حالیکه انتظار آنها برعکس این نتیجه بدست آمده بود، ولی زنده مانی باکتری های کپسوله در این مدت خوب بوده و مثلاً در مورد مخلوط دو باکتری بصورت کپسوله حتی تا انتهای دوره به اندازه یک log هم کاهش نداشتیم. با توجه به موارد فقوق به نظر می رسد که باید دوز اولیه تلقیح باکتری چه در مورد فرم آزاد و چه در مورد فرم کپسوله بیشتر باشد. که بتوان در انتهای دوره آزمایش دوز مورد قبول یعنی 107 در هر گرم را بدست آورد و در مورد باکتری های کپسوله متوجه این نکته بود که فرآیند کپسوله کردن می تواند تعدادی از باکتری ها را از بین برده و در نتیجه دوز تلقیح اولیه قبل از کپسوله کردن حتی باید بیشتر از فرم آزاد باکتری باشد. و نکته دوم این که باکتری لاکتوباسیلوس کازئی پروبیوتیک مناسبی برای تلقیح در بستنی کیوی نیست.
بررسی نتایج آزمایشات شیمیایی
الف) ماده خشک
ماده خشک در تمام نمونه ها در 5 دوره آزمایش رو افزایش گذاشت و البته لازم به ذکر است به دلیل اینکه بستنی حاوی دانههای سیاهرنگ میوه کیوی بود و هنگام نمونه برداری برای انجام آزمایش ماده خشک مقدار محاسبه نشده ای از این دانه ها وارد نمونه می شد، در برخی از نتایج می تواند اثر داشته باشد.
ب) میزان درصد چربی
همانطور که در قسمت نتایج ذکر شده درصد چربی بستنیها و نمونهها در طی پنج دوره آزمایش رو به کاهش گذاشته و از مقدار چربی موجود در بستنی کاسته شده است حال علت این مسئله میتواند مسائل متفاوتی باشد.
ج) میزان اسیدیته
میزان اسیدیته در 5 مرحله از آزمایش در تمامی نمونه ها روند افزایشی داشته است که نتیجه ای قابل انتظار است که با بالا رفتن زمان ماندگاری، اسید لاکتیک بیشتری تولید شده و اسیدیته را بالا می برد.
د) میزان PH
همانطور که در قسمت نتایج به صورت کامل نتایج ذکر شده است ملاحظه شده است که در بعضی از گروهها تغییرات PH زیاد نبوده است و در بعضی گروهها PH رو به اسیدی شدن گذاشته است و این حاکی از این است که روند اسیدی شدن در بستنی باسرعت آرامی رو به انجام بوده است.
پیشنهادات
1) به نظر می رسد که برای کسب نتیجه بهتر و بدست آوردن یک بستنی پروبیوتیک واقعی که در هر گرم آن حداقل 107 باکتری پروبیوتیک موجود باشد، بهتر است که دوز تلقیح اولیه باکتری را بالا برد.
2) همچنین استفاده از باکتری کپسوله که زنده مانی بهتری نسبت به فرم آزاد دارند توصیه می شود.

منابع

1

.فولر، ر.، (1380)، تاریخچه و تکامل پروبیوتیکها. پروبیوتیکها و کاربرد آن در تغذیه دام و طیور. ترجمه، افشار، ن.، رجب، ا. انتشارات نوربخش، صفحه 22-13 .
2.فولر، ر.، (1380) تاثیرات متقابل متابولیسمی در دستگاه گوارش ، پروبیوتیکها و کاربرد آنها در تغذیه دام و طیور، ترجمه، افشار، ن،.رجب، ا.، انتشارات نوربخش، صفحه 73-46 .
3.پروانه، و.(1377)، کنترل کیفی و آزمایش های شیمیایی مواد غذایی، انتشارات دانشگاه تهران ، چاپ چهارم، ص 249 -251.
4. کریم، گ.(1387)، آزمونهای شیر و فراورده های آن، انتشارات دانشگاه تهران ، چاپ اول ص 293 – 305.

5. صنعتی، م. ح. (1383)،جداسازی لاکتوباسیلوس ها از لبنیات وبررسی نقش پروبیوتیکی آنها،پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد، گروه میکروبیولوژی ،دانشگاه آزاد اسلامی لاهیجان(ص 48،49،53،13-1)
6. اخوان، ی. (1384)،بررسی اثرات تشدید کنندگی ویا مهارکنندگی پری بیوتیک ها بر روی رشد پروبیوتیک های رایج آنها،پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد، گروه میکروبیولوژی ،دانشگاه آزاد اسلامی لاهیجان.(ص7-73، 46-49)
7. حق شناس، ف.(1370)،بررسی آلودگی بستنی های غیر پاستوره به استافیلوکوکوس اورئوس کواگولازمثبت در سطح شهر تهران، پایان نامه جهت دریافت دکترای دامپزشکی، گروه بهداشت مواد غذایی، دانشگاه تهران .
8. عبقری، ع. شیخ زین الدین، م. سلیمانیان زاده، ص. دخانی، ش. (1387)، ارزیابی بقای لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس در بستنی غیر تخمیری ، هجدهمین کنگره علوم و صنایع غذایی مشهد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان.
9. همایونی راد، ع. یارمند، م .س. احسانی، م. ر. عزیزی ،ا. (1387)،افزایش زنده مانی پروبیوتیک ها به وسیله ریزپوشانی در بستنی فراویژه، هجدهمین کنگره علوم و صنایع غذایی مشهد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه علومپزشکی، تبریز.
10. مرحمتی زاده، م. ح،. کریم، گ،. رضا زاده، س،. نظافت کازرونی، ز،. جعفری، ا. (1387)، تولید بستنی پروبیوتیک سنتی با استفاده از کشت میکروبی لاکتو باسیلوس اسیدوفیلوس و بیفیدو باکتریوم بیفیدوم، هجدهمین کنگره علوم و صنایع غذایی مشهد،گروه بهداشت مواد غذایی، دانشکده دامپزشکی، کازرون.

11. Coudray C., Bellanger, C., Castiglia-Delavaud, C., Remesy, C., Vermorel, M., Rayssignuier, Y.,(1997)Effect of soluble or partly soluble dietary fibers supplementation on adsorption and balance of calcium, magnesium, iron and zinc in healthy young men. Eur J Clin Nutr;51:375-80.
12. Goldin, B.R., Gualtieri,L.J, Moore,R.P. (1996) The effect of Lactobacillus GG on the initiation and promotion of DMH-induced intestinal tumors in the rat. Nutr. Cancer, 25, 197-204.
13. Luo, J., Rizkalla, S.W., Alamowitch, C., Boussairi, A., Blayo, A., Barry, J.L., Laffitte, A., Guyon, F., Bornet, F.R.J., Slama, G.(1999): Chronic consumption of short chainfruct oligosaccharides by healthy subjects decreased basal hepaticglucose production but had no effect on insulin-stimulated glucose metabolism. Am, J. Clin Nutr;63:939-45.
14. Malin, M., suomalainen, H., Saxelin, M., Isolauri, E. (1996): Promotion of IgA immuneresponse in patients with Crohn's disease by oral bacteriotherapy with Lactobacillus GG. Ann Nutr Metab;40:137-45.
15. Majamma, H., Isolauri, E., (1997).Probiotics: A novel approach in the management of food allergy. J Allergy Clin Immunol;99:179-85.
16. Marteau, P., Boutron-Ruault, M.C. (2002) Nutritional advantages of probiotics and prebiotics. Br.J.Nutr.;87:S153-S157.
17. Marteau, P., Cuillerier ,E., Meance ,S., Gerhardt, M.F., Myara A., Bouvier, M., Bouley ,C.F., Tondu, F., Bommelear, G., Grimaud, J.C. (2002) Bifidobacterium animalis strain DN-173 010 shortens the colonic transit time in healthy women: a double-blind, randomized, controlled study. Aliment. Pharmacol. Ther.;16:587-93.
18. Meance, S., Cayuela, C., Raimondi , A., Turchet ,P., Lucas ,C., Antoine ,J.M. (2003) Recent advances in the use of functional foods: effects of the commercial fermented milk with Bifidobacterium animalis strain DN-173 010 and yoghurt strains on gut transit time in the elderly, Microb,Ecol, Health Dis.;15:15-22.
19.Başyiğit, G. , Kuleaşan, H., Karahan, A.G, (2006) ,Viability of human-derived probiotic lactobacilli in ice cream produced with sucrose and aspartame, Department of Food Engineering, Faculty of Agriculture, Suleyman Demirel University, Isparta, Turkey, 796-800.
20.Erişir, D., Akalin A.S.,(2008), Effects of inulin and oligofructose on the rheological characteristics and probiotic culture survival in low-fat probiotic ice cream, Ege Univ., Faculty of Agriculture, Dept. of Dairy Technology, , Bornova, Izmir, Turkey. 35-100.
21.Hekmat, S., McMahon, D.J. (1992), Survival of Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium bifidum in ice cream for use as a probiotic food, Department of Nutrition and Food Science, Utah State University, Logan 84322-8700.
22. Perrin, S., Grill , J.P., Schneider, F.( 2003), Effects of fructooligosaccharides and their monomeric components on bile salt resistance in the species of bifidobacteria. J Appl Microbiol;88:968-74.

Abstract

In this study، two species of bacteria، Lactobacillus acidophilus and Lactobacillus casei، in both forms of free and encapsulated was inoculated in ice cream contained the natural extract of kiwi، and the survival of microorganisms ، acidity، pH activity، dry matter and fat content of samples were monitored during 60 days. The results showed that the survival rate of Lactobacillus casei was lesser than Lactobacillus acidophilus and this bacteria could remain survive and even grew in 60 days. The survival of encapsulated bacteria was more than free form. The amount of acidity and the rate of dry matter increased، pH and fat content decreased relatively in 60 days. The use of encapsulated form of probiotics to produce probiotic ice cream is strongly recommended.

Key words: Lactobacillus acidophilus ، Lactobacillus casei، probiotic ، encapsulate، kiwi ice cream

دانشگاه آزاد اسلامی واحد گرمسار
دانشکده دامپزشکی
پایان نامه برای دریافت درجه دکترای عمومی دامپزشکی
(D.V.M)
سال تحصیلی 92-91 شماره پایان نامه:1233
عنوان :
ارزیابی زنده مانی لاکتوباسیلوس کازئی و لاکتوباسیلوس اسیدو فیلوس در دو فرم آزاد و کپسوله در بستنی کیوی غیر تخمیری فرا سودمند
نگارش : عمادالدین جعفری طهرانی
عقاید ونظراتی که در این پایان نامه ذکر شده است مستقیما به نگارنده مربوط است و از طرف دانشگاه تایید و یا تکذیب نمی شود.
این پایان نامه درجلسه مورخه…………………. بانمره……………….. به تصویب هیات داوران رسید.

هیات داوران :
1. سرکار خانم دکتر طناز موسوی ( استاد راهنما )
2. جناب آقای دکتر هدایت حسینی ( استاد مشاور )
3. سرکار خانم دکتر ویدا پیرزمانی ( استاد داور )
دکتر مهدی منصوری دکتر محمد صادق صبوری دکتر حمیدرضا مسلمی
(رئیس دانشگاه) (معاون پژوهش دانشگاه) (رئیس دانشکده دامپزشکی)
1-Gurgo
2-Marcopoulo
3-Porocope
4-Fussell
5-Stabilizers
6-Cuctards
7-Ice or waterices
8-Sherbet
9-Splits
10-Pudding
11-Mousse
12- Parve
13-Liquid Milk
14-Liquid Skim Milk
15-Skim Milk Powder
16-Full Cream Milk Powder
17-Instint Milk Powder
18-Concentrated Milk
19-Butter Milk Powder
20- Butter Fat
21-Sweetened Butter
22-Dexdorse
23-Glucose Syrup
24-Lactose
25-Honey
26-Emulsifying and Stabilizing Agents
27-Emulsifying
28-Lipo Philic
29-Hydro Philic
30-Alternative Emulsifying Agents
31-Polys
32- Stabilizing Agents
33-Caerex
34-Orchida Cees
35-Gelatin
36-High Temperature Short Time
37-Sodium Alginate
38-Coasts
39-Locust Bean Gum
40-Sodium Cerboxy Metheyl Cellous
41-Corn Flour
42-Flavouring Agents
43-Vanilla
44-Fruits
45-Nuts
46-Freezing
47-Hartnsing
48-Package
—————

————————————————————

—————

————————————————————

ج

4