پروژه تاثیر دی اکسید کربن در افزایش مدت زمان ماندگاری محصولات لبنی



عنوان پروژه:
تاثیر دی اکسید کربن در افزایش مدت زمان ماندگاری محصولات لبنی

The Effect of CO2 on increase shelf life of Dairy products

چکیده:

در این تحقیق پتانسیل بکارگیری دی اکسید کربن درافزایش مدت زمان ماندگاری شیر خام ، شیر پاستوریزه و محصولات لبنی در دماهای پایین بررسی گردید.دی اکسید کربن ترکیب ضد میکربی و منحصر بفردی است که توانایی بهبود کیفیت محصولات لبنی دارد.هم چنین نقش آن در کنترل باکتریهای مولد فساد،کنترل کپکها،قارچهاو جلوگیری از فساد محصولات به وضوح گزارش گردیده است.
تاثیر دی اکسید کربن برروی کنترل رشد باکتری،رشدارگانیسم رابراساس گرم منفی وگرم مثبت به تاخیر می اندازد.ماکزیمم سرعت رشددربین ارگانیسمهای مولد فساد مربوط به باسیلوس سرئوس درشیر خام می باشد که تعداد ان از46/0 در فشارصفردرجه وتحت تاثیردی اکسیدکربن به37/0و13/0کاهش ونهایتا به توقف رشد منجر گردیده است.
دی اکسید کربن در کنترل رویش اسپورهادرازمایشگاه موثراست.درشیرعمل اوری شده با دی اکسیدکربن درPH = 6 فعالیت اسپورهای باسیلوس سرئوس فقط تا16درصدرا نشان می دهد.
دی اکسیدکربن درشیراستریلیزه شده ودرقالبهای بسته بندی ،دردمای 6درجه سانتی گراد وبرای 35 روز ذخیره شد وهیچ اثری از رشد ورویش اسپورهای باسیلوس سرئوس درشیر مشاهده نگردید.
تاثیردی اکسید کربن روی تولیدانزیم خارج سلولی توسط سودوموناس فلورسنس درشیرگزارش شده است.نوشیدنیهایی که با دی اکسیدکربن عمل اوری شده اند باحفظ طعم ومزه به مدت زمان بیش از6هفته قابل نگهداری است. بااستفاده از دی اکسید کربن کیفیت تولیدات لبنی بهبودمی یابد و ازرشد باکتری های سودمند ومفید همانند باکتری های اسید لاکتیک وپروبیوتیک جلوگیری نمی کند.

تقدیم به

فهرست مطالب
عنوان صفحه

فصل اول:مقدمه 1
1-1 عوامل فساد و ضایعات مواد لبنی 2
1-2- بسته بندی با اتمسفر کنترل شده 4
1-2-1- روش اتمسفر تغییر یافته 4
1-3- وضعیت میکروبی شیر خام 5
1-3-1-باکتری های سرماگرای گرم منفی 8
1-3-1-1-سودوموناس ها 8
1-3-1-2-آکروموباکتر 9
1-3-1-3-آئروموناس ها 10
1-3-1-4-کلی فرم ها 10
1-3-1-5- فلاوباکتریوم ها 10
1-3-2- باکتری های سرماگرای گرم مثبت 10
1-3-3- سرماگراهای مقاوم به حرارت 10
1-4-آنزیم های باکتری های سرماگرا 11
1-4-1- پروتئازها 12
1-4-2-لیپازها 13
1-4-3-فسفولیپازها 13
1-5-اثرآنزیم باکتری سرماگرا روی خواص
کیفی و کمی شیر و فراورده های لبنی 14
1-5-1-تاثیر پروتئازها 14
1-5-2-تاثیر لیپازها و فسفولیپازها 17

فصل دوم: تاثیرCO2 در نگهداری شیر خام 19
2-1- تاریخچه کاربرد CO2 در نگهداری شیر خام 19
2-2- مکانیسم عملکرد CO2 20
2-2-1-جایگزینی اکسیژن 20
2-2-2-تاثیر روی PH 20
2-2-3- نفوذ سلولی 22

عنوان صفحه

2-2-4-تداخل متابولیکی به وسیله CO2 23
2-3-اثرCO2 برخواص کیفی و کمی شیر 24
2-4-اثرCO2 برخواص شیمیایی و میکروبیولوژی شیر 27
2-5-اثرCO2 برخواص کمی وکیفی پنیر 32
2-6- پتانسیلCO2 درافزایش مدت زمان ماندگاری
تولیدات لبنی 34
2-6-1- تاثیر CO2 بر رشد باکتری ها 34
2-6-2-تاثیرات CO2 روی اسپورها 35
2-6-3 تاثیرCO2 برتولیدوفعالیت آنزیم درشیر 37
2-7- مکانیسم های کنترل رشد میکروبهاتوسط CO2 37
2-8- تغییرات فیزیکی وبیوشیمیایی براثر
اضافه کردن CO2 39

فصل سوم:تاثیر CO2 بر فرآورده های لبنی 40
3-1-تاثیر CO2 برپنیرکاتیج 40
3-2-نوشیدنی های کربناته بر پایه شیر 42
3-3- تاثیر CO2بر ماست 43
3-4-تاثیر CO2برنوشیدنی های ماست 46
3-5 تاثیر CO2 بربستنی و مخلوط های غیر منجمد 47
3-6- تاثیر CO2 برپنیر های رسیدنی 48

فصل چهارم: نتیجه گیری و بحث 50
4-1- اثر CO2برسایکروتروف ها 52
4-2- اثرCO2 بر باسیلها 52
4-3- اثرCO2موجودات غیر هوازی 53
4-4- اثرCO2گونه های سودو موموناس 53
4-5- تغییرات فیزیکی و شیمیایی در شیر خام
براثرافزایش CO2 53
4-6-اثرات CO2بر روی کیفیت محصولات لبنی 55
4-6-1- تجمع شیر خام 55
4-6-2- شیر مایع 56
4-6-3- تاثیرات CO2 بر کیفیت میکروبی
پنیرهای هلندی 57

عنوان صفحه

4-7-اثرات اسپورکشی CO2درفرایندحرارتی 62
4-8-تاثیر CO2 با اسیدی کردن شیر
بر روی رسیدن پنیر چدار 68
4-9-طرح عملی و تجربی کاربرد CO2 71
4-10-مقدار CO2در شیروپنیر 73
4-11-کیفیت وماندگاری شیرپاستوریزه باکاربرد CO2 79
4-11-1-انواع بسته بندی 80
نتیجه کیری 89
پیشنهادات 90
منابع 91

فهرست جدول ها
عنوان صفحه

جدول(1-1). درجه بندی شیر خام از لحاظ میکروبی 7

جدول(2-1).ارتباط بین فشارجزئی دی اکسیدکربن
و قابلیت حل شدن آن در فاز آبی 21

فصل اول : مقدمه

سرد کردن شیر در دامداری ها و کارخانجات فرآوری لبنیات باعث کاهش رشد باکتری های مزوفیل و حفظ کیفیت شیر می شود ولی با این عمل رشد باکتری های سرماگرا متوقف نشده و به عنوان فلور غالب میکروبی باقی می مانند و با تولید آنزیم های پروتئاز و لیپاز خارج سلولی مقاوم به حرارت، مشکلاتی را در فرآوری بعدی شیر و فرآورده های لبنی ایجاد می کنند. در پنیر بالا بودن تعداد باکتری های سرماگرا باعث افزایش رطوبت دلمه پنیر، کاهش سفتی آن و افت راندمان تولید می گردد.
مطالعات جدید نشان می دهد که افزودن دی اکسیدکربن به شیر خام،به طور موثری از کاهش راندمان پنیر که به دلیل حضور میکروارگانیسم های سرماگرا در شیر خام با کیفیت میکروبی پایین بوجود می آید، جلوگیری می کند.تاثیر دی اکسیدکربن در افزایش ماندگاری شیر برای تولید پنیر به ویژه زمانی که بار میکروبی اولیه شیر زیاد باشد مانند وضعیتی که در اغلب دامداری های کشورمان مشاهده می شود بسیار قابل توجه است.این روش به لحاظ اقتصادی بودن و سهولت کاربرد در دامداری هایی که روزانه مقادیر کمی شیر تولید می کنند برای فراهم کردن مقادیر کافی شیر خام جهت ارسال به کارخانه، روش مناسبی است (3)
پس از افزودن دی اکسیدکربن، شیر می تواند برای تولید پنیر مورد استفاده قرار گیرد. این عمل پارامتر های تکنولوژیکی تولید پنیر را بهبود بخشیده، زمان تشکیل دلمه را کاهش و سفتی دلمه را افزایش می دهد.
با توجه به جدید بودن موضوع استفاده از دی اکسیدکربن جهت افزایش ماندگاری شیر و اینکه در کشورمان تاکنون هیج مطالعه ای در این رابطه صورت نگرفته، تحقیق در این رابطه می تواند موضوع بسیار با اهمیتی برای صنایع شیر ایران باشد.از این رو هدف این مطالعه بررسی تاثیر استفاده از شیر تیمار شده با دی اکسیدکربن در تولید محصولات لبنی از لحاظ کمی و کیفی می باشد.

1-1- عوامل فساد و ضایعات مواد لبنی
مواد زیستی (biological materials) که بیشتر مواد لبنی از آن مشتق می شوند اگر در شرایط نا مطلوب قرار گیرند، فاسد می شوند. فساد در اصل ناشی از تخریب میکربی و یا واکنشهای شیمیایی است که موجب تغییراتی در محصول می شود و ممکن است کیفیت آن را کاهش داده و خطر بالقوه ای برای سلامتی انسان ها و سرانجام به زیان اقتصادی قابل توجهی منتهی شود.
یکی از راهکارهای مهم در به حداقل رساندن فساد مواد غذایی از جمله تولیدات لبنی، استفاده از دی اکسید کربن برای افزایش زمان ماندگاری و بسته بندی صحیح و متناسب با محصول در تمامی مراحل تولید ماده غذایی است.در حقیقت بسته بندی نظام به هم پیوسته ای از آماده سازی کالا برای حمل و نقل، توزیع، نگهداری، فروش و مصرف نهایی آن می باشد. در جایی که روشهای بسته بندی ضعیف بوده و یا وجود نداشته باشد، مقادیر زیادی از شیر و سایر تولیدات لبنی از بین خواهد رفت. اگرکیفیت بسته بندی افزایش یابد،اتلاف غذا کمتر خواهد بود.علاوه بر این، هر بسته بندی اصولی، جذاب و قابل رقابت در بازار، ارزش افزوده قابل توجهی در پی خواهد داشت.
دراین پروژه سعی بر این است با پرداختن به اهمیت و نقش دی اکسیدکربن در بسته بندی وافزایش مدت زمان ماندگاری در تولیدات لبنی سالم، مطمئن و با حداقل هزینه تا رسیدن به دست مصرف کننده بررسی شود.هم چنین به روشهای مختلف بسته بندی مانند استفاده از اتمسفر تغییر یافته ، استفاده از اتمسفر کنترل شده بسته بندی معمولی، بسته بندی تحت خلا و غیره بمنظور ماندگاری بیشتر شیر و سایر تولیدات لبنی اشاره کرد. هر یک از این روشها یا ترکیبی از آنها را می توان با توجه به نوع محصول، هدف از بسته بندی، مدت زمان نگهداری، بازار فروش و… استفاده کرد.(3)
محصولات کشاورزی و دامپروری که خسارت دیده، فاسد شده و یا کیفیت غیر قابل قبولی از نظر هر یک از خصوصیات حسی داشته باشند مورد پذیرش مصرف کنندگان قرار نمی گیرند و ضایعات محسوب می شوند. دلایل این ضایعات را می توان به عوامل زیر نسبت داد:
1) آلودگی میکربی و تجزیه مواد توسط آنها
2) فرآیندهای زیست سوزی و زیست سازی (متابولیکی)
3) تنش های فیزیکی
فساد معمولا به وسیله کپک ها، مخمرها، باکتری ها و ویروس ها انجام می گیرد. سپس علایم قابل رویت فساد طی حمل و نقل ، انبار کردن و یا مصرف محصول به چشم آید.
ضایعات را می توان با اعمال فرآیندهایی مثل انجماد، خشک کردن، بسته بندی در شرایط خلاء مرتفع ساخت. در اثر اعمال این روش ها، تغییرات مهمی ممکن است در صفات کیفی محصول ایجاد شود. بسته بندی تحت تاثیر دی اکسید کربن یکی از ترفندهای موثری است که با توسل به آن، چه در بسته بندی حجیم، چه در بسته بندی جزیی ودر سطح مصرف کننده، می توان میزان ضایعات مواد لبنی را به حداقل رساند.
یکی از روشهای بسیار موثر در حفظ ویژگی های کیفی و در نتیجه کاهش ضایعات مواد غذایی استفاده از خلا واستفاده از دی اکسید کربن می باشد. بسته بندی در خلا عبارتست از بسته بندی محصول در یک ظرف غیر قابل نفوذ که هوای داخل آن خارج شده باشد. به عنوان مثال از بسته بندی تحت خلا می توان برای بسته بندی انواع مواد لبنی استفاده کرد. در این روش، تنفس مواد لبنی درون بسته بندی با به کار گیری دی اکسید کربن ایجاد سیستمی می کند که خود بر رشد میکروب ها تاثیر زیادی می گذارد.با این روش می توان مواد لبنی تازه برای مصرف کنندگان تولید کرد که از ماندگاری بالایی نیز برخوردار است.(5)

1-2- بسته بندی با اتمسفر کنترل شده
یکی دیگر از روش های بسته بندی مواد غذایی است و متضمن داشتن یک اتمسفر با مشخصات از پیش تعیین شده در بسته بندی می باشد.

1-2-1- روش اتمسفر تغییر یافته
یکی از روش های سودمند و مفید در بسته بندی مواد غذایی است. این روش به معنای بسته بندی یک محصول فسادپذیر در هوایی است که تغییر یافته و ترکیب آن با ترکیب هوای معمولی فرق می کند. یکی از اهداف اصلی روش بسته بندی با تغییر اتمسفر،به عنوان جایگزینی برای نگهداری محصولات از طریق انجماد و کاهش مصرف انرژی است، بدون آنکه اثرات منفی بر کیفیت محصول در حین مراحل انبارداری و فروش داشته باشد.
از این روش به طور وسیع برای بسیاری از محصولات استفاده می شود. در هنگام بسته بندی پنیر می توان از خلا ، گاز دی اکسید کربن و یا مخلوطی از گاز ازت و دی اکسد کربن استفاده نمود. مقدار ناچیزی ازاکسیژن باقی می ماند که در مراحل تنفس پنیر سریعا مصرف می شود.
در این نوع بسته بندی ، مراحل بیولوژیکی تخمیر به زمان ماندگاری محصول کمک خواهد کرد. مسئله مهم این است که از داخل پنیر بسته بندی شده، گاز دی اکسید کربن به خارج انتقال یابد. دراین مقوله سعی شده ،اهمیت تاثیر دی اکسید کربن در شرایط خلا، بر ماندگاری تولیدات لبنی بررسی شود.(5)

1-3- وضعیت میکروبی شیر خام
تحقیقات انجام گرفته نشان می دهد که بار میکربی شیرهای خام در کشور ما بالا است واین امر افت کیفیت وعمر ماندگاری شیر و فراوردهای لبنی مثل پنیر را در پی دارد.
سرد کردن شیر در دامداریها وکارخانه های فراوری لبنیات به دلیل کاهش سرعت رشد باکتریهای مزوفیل، باعث حفظ کیفیت شیر می شودو زمان نگهداری شیر خام را قبل از فراوری افزایش می دهد. هم چنین نگهداری در دمای پایین شرایط مناسبی را برای تکثیر باکتریهای سرما گرا که در آلودگی های معمولی شیر خام حضور دارند فراهم کرده و پیامدهایی نظیر پروتئولیز و لیپولیز را در پی خواهد داشت که در خصوصیات کیفی شیر تاثیر گذار هستند.
مطالعات نشان داده که باکتریهای سرما گرا، فلور غالب شیر نگهداری شده در دمای پایین هستند. بررسی فلور میکربی شیرهای نگهداری شده در دماهای پایین مبین این مطلب بوده است که تحت شرایط نامناسب بهداشتی سرما گراها بیش از 75 درصد جمعیت کلی را تشکیل می دهند.
با وجود اینکه سرماگراها در اثر تیمارهای حرارتی متداول شیر از بین می روند امااین ارگانیسم ها قادر به تولید آنزیم های برون سلولی پروتئاز ولیپاز هستند که به طور کامل توسط تیمارهای حرارتی غیر فعال نمی شوند.
این انزیمها قادر به تجزیه ترکیبات مختلف شیر هستندکه روی ماندگاری شیر فراینده شده به وسیله حرارت تاثیر می گذارند و بر روی کیفیت محصولات لبنی موثرند.
با رشد باکتریهای سرما گرا، مدت معمول نگهداری شیر خام سرد، محدود گردیده که این امر بر روی ویژگی های محصول لبنی نیز تاثیر دارند.بر این اساس مطالعات زیادی در راستای جستجوی روشی مناسبی برای کنترل ومهار باکتریهای سرما گرا صورت گرفته است. (5)
شیر هنگام خروج از پستان گاو عاری از باکتری بوده و درجه حرارت آن حدود c37 است. با اینکه دقت در شیردوشی و رعایت شرایط بهداشتی می تواند آلودگی باکتریایی شیر را محدود نماید، اما جلوگیری از ورود تمامی میکروارگانیسم ها به درون شیر غیر ممکن است، به همین دلیل محدود کردن رشد و تکثیر باکتری ها اهمیت ویژه ای دارد.
تکثیر باکتری ها از طریق تقسیم دوتایی صورت می گیرد. در شرایط مطلوب و درجه حرارت بالا هر 20 تا 30 دقیقه این تقسیم صورت می گیرد، به همین دلیل در عرض 30 دقیقه، یک سلول باکتری به دو سلول تبدیل می شود، تا جایی که در عرض 12 ساعت یک سلول باکتری به تعداد 10 میلیون سلول زنده افزایش پیدا می کند.
طبق استانداردهای IDF، شمارش کلی شیرهایی که تحت شرایط بهداشتی تولید می شوند باید کمتر از cfu/ ml 104 باشد و افزایش شمارش میکروبی کل، به بیش از یک میلیون، نشانگر مشکلات جدی در تولید بهداشتی شیر است.
در استاندارد کشور انگلستان، بار میکروبی شیر خام باید از cfu/ ml 105 کمتر باشد. در کشورهای آمریکای شمالی فقط شمارش کلی کمتر از cfu/ ml 106 *3 برای تولید محصولات لبنی قابل قبول است.
به طور کلی استاندارد باکتریولوژیکی شیر خام در ایران مطابق جدول(1-1) است.

جدول (1-1). درجه بندی شیر خام از لحاظ میکروبی
تعداد کلونی در یک میلی متر
درجه بندی

کمتر از 000/200
000/200 الی 000/000/1
000/000/1 الی 000/000/5
بیشتر از 000/000/5
خیلی خوب
خوب
متوسط
ضعیف

اگر چه شیر به صورت طبیعی حاوی مواد ضد باکتری است، اما این مواد فقط برای مدت کوتاهی(در حدود 2 ساعت) قادر به نگهداری شیر خام هستند.لذا ضروری است بلافاصله بعد از دوشش،به طریقی از رشد میکروارگانیسم ها در آن ممانعت به عمل آورد.ساده ترین و مناسب ترین روش برای ممانعت از فعالیت میکروارگانیسم ها در شیر، سردکردن آن است. تعداد کل میکروب ها در یک محیط مغذی مثل شیر تابعی از تعداد اولیه آنهاست.(6)

تعداد کل میکروب های موجود= فاکتور رشد × تعداد اولیه

مقدار فاکتور رشد تا c10 حدود یک است، یعنی تا دمای c 10 تعداد میکروب ها تقریبا ثابت می ماند. اما از c 10 به بالا،تعداد آنها به سرعت افزایش می یابد که علت آن تاثیر دما در افزایش لگاریتمی فاکتور رشد است. بنابراین لازم است شیر را تا زیر c 10 و در حالت بهینه تا c 4 خنک کرد و در این دما نگهداری نمود.اغلب در مخازن نگهداری شیر از سیستم های سردکن که با چرخش آب سرد خنک می شود، برای سرد کردن شیر استفاده می گردد.
در مواردی که ازماشین شیر دوش و تانک های مجهز به سرد کن استفاده می گردد، مخزن یخ موجود در تانک جمع آوری شیر به سرعت درجه حرارت شیر را به کمتر از c 4 کاهش می دهد.
سرد کردن شیر در دامداری ها و کارخانجات فرآوری لبنیات باعث کاهش نرخ رشد باکتری های مزوفیل و حفظ کیفیت شیر با ممانعت از ترشیدن شیر می شود. ولی با این عمل رشد باکتری های سرماگرا متوقف نشده و به عنوان فلور غالب میکروبی باقی می مانند.
باکتری های سرماگرا به میکروارگانیسم هایی اطلاق می شود که قادر به رشد در دمای c 7 و پایین تر هستند. شمار این گروه از باکتری ها در طول مدت نگهداری شیر خام در دمای پایین افزایش می یابد.اگر چه اکثر این سرماگراها به وسیله تیمارهای حرارتی صنعتی شیر، کشته می شوند،ولی می توانند آنزیم های خارج سلولی پروتئاز و لیپاز مقاوم به حرارت تولید کنند. این آنزیم ها قادرند ترکیبات مختلف شیر را تجزیه نموده و بر طول مدت نگهداری،کیفیت شیر و محصولات لبنی موثر باشند. (6)

1-3-1-باکتری های سرماگرای گرم منفی
باکتری های گرم منفی، معمولا متحرک، اسپورزا و میله ای شکل با توانایی رشد در دماهای پایین (دمای یخچال) هستند و باعث تولید ترکیبات مختلف با اثر نامطلوب بر طعم می شوند.

1-3-1-1-سودوموناس ها
یکی از گونه های مهم باکتری های سرماگرا سودوموناس ها هستند که معمولا بیشتر از 10 درصد فلور شیر تازه را تشکیل نمی دهند،اما توجه به فلور میکروبی شیرهای نگهداری شده در دماهای پایین نشانگر این مطلب است که تحت شرایط نامناسب بهداشتی،سرماگراها بیش از 75 درصد جمعیت کلی را تشکیل می دهد و دارای اهمیت زیادی هستند.
سودوموناس ها در دمای c7- بهترین رشد را دارند و حداقل دمایی که از نظر تئوری می توانند رشد کنند c10- یا 263 درجه کلوین است. زمانی که شیر در معرض هوا در دمای c4 باشد بسیاری از گونه های سودوموناس رشد می کنند و به مقدار کافی پروتئاز تولید می کنند که تمام کازئین قابل دسترس را به پپتیدهای محلول هیدرولیز می کنند.(7)
سودوموناس ها همچنین می توانند به شدت لیپولیتیک باشند. با توجه به این نکته که اکثریت سرماگراها متعلق به جنس سودوموناس هستند و چون بیشتر سودوموناس ها تولید اکسیداز می کنند بنا براین آسانتر از بقیه گونه ها می توان آنها را تشخیص داد.
تولید پروتئاز توسط سودوموناس ها که از نوع خارج سلولی است از فاز لگاریتمی شروع شده و تا نزدیکی مرحله فاز سکون ادامه می یابد.
تحقیقات نشان می دهد که حتی در شرایط مناسب بهداشتی، آلودگی با سودوموناس ها در حدود cfu/ ml 1-001/0 رخ می دهد زیرا سودوموناس ها میکروارگانیسم های کاملا تکامل یافته هستند که به راحتی در محیط های ساده مانند شیر رقیق ، نقاط کور سیستم شستشو، رشد می کنند و پس از رسیدن به فاز ثابت می توانند برای مدت های طولانی در این وضعیت باقی بمانند.

1-3-1-2-آکروموباکتر
باکتری های گرم منفی، غیر متحرک و هوازی هستند که قابلیت رشد و فعالیت در دماهای پایین تا c4را دارند.

1-3-1-3-آئروموناس ها
این باکتری ها میله ای، گرم منفی، بی هوازی اختیاری بوده و ممکن است سرمادوست باشند.

1-3-1-4-کلی فرم ها
کلی فرم ها باکتری های میله ای کوتاه، بی هوازی اختیاری، گرم منفی و غیر اسپورزا هستند و توانایی رشد در محدوده وسیعی از درجه حرارت، از کمتر از c10 تا حدود c46 را دارا هستند. (7)

1-3-1-5-فلاوباکتریوم ها
این باکتریها گرم منفی، میله ای و هوازی هستند و تقریبا همه پروتئین ها را تجزیه می کنند(پروتئولیتیک) و برخی از آنها سرمادوست هستند.

1-3-2-باکتری های سرماگرای گرم مثبت
باکتری های گرم مثبت شامل باسیلیوس ها، کلستریدیوم ها، کورینه باکتریوم ها، لاکتوباسیلیوس ها هستند که برخی از آنها از لحاظ توانایی تشکیل اسپور و همگی از لحاظ مقاومت حرارتی دارای اهمیت می باشند.

1-3-3-سرماگراهای مقاوم به حرارت
این گروه شامل میکروارگانیسم های سرماگرایی است که بعد از فرآیند پاستوریزاسیون زنده می مانند. از آن جمله می توان به اسپور های باسیلیوس ها که اغلب هم سرماگرا هستند اشاره کرد.
از دیگر سرماگراهای مقاوم به گرما می توان جنس های آئروباکتر ، استرپتوکوکوس، کلیستریدیوم و همچنین میکروارگانیسم های اسپورزا و غیر هوازی را نام برد که پروتئاز های مقاوم به حرارت خارج سلولی ، لیپازها و فسفاتاز های آنها، در مقایسه با آنزیم های سودوموناس ها، مقاومت بیشتری دارند. (7)

1-4-آنزیم های باکتری های سرماگرا
باکتریهای سرماگرا حدود 5 تا 8 ساعت زمان نیاز دارند تا در دمای c7 بتوانند شروع به تکثیر کنند. باکتری های سرماگرا به طور عمده مقاوم به حرارت نیستند و در جریان پاستوریزاسیون از بین می روند ولی آنزیم های پروتئولیتیک آنها به شدت مقاوم به حرارت هستند و قادرند در دمای پاستوریزاسیون و حتی در شرایط UHT فعالیت خود را حفظ کنند.
باکتری های سرماگرا از طریق ترشح و انباشتن آنزیم های خارج سلولی در شیر خام قبل از فرایند حرارتی و نیز حضور و رشد در محصول نهایی بر کیفیت شیر و محصولات لبنی تاثیر می گذارند. توجه به فلور میکروبی شیرهای نگهداری شده در دماهای پایین نشانگر این مطلب است که تحت شرایط نامطلوب بهداشتی، سرماگراها بیش از 75 درصد شمارش کلی میکروبی را تشکیل می دهند.
نتیجه جالب توجه فعالیت آنزیم های باکتری های سرماگرا تحریک رشد باکتری های تولیدکننده اسیدلاکتیک در شیر است. زیرا باکتری های لاکتیکی می توانند پپتیدازها و اسیدهای آمینه را که توسط باکتری های سرماگرا تولید شده اند، مورد استفاده قرار دهند. از طرف دیگر اسید های چرب آزاد که به علت حضور آنزیم های لیپولیتیک تولید می شوند احتمالا از رشد باکتری های اسید لاکتیک جلوگیری می کنند.

1-4-1- پروتئازها
پروتئاز های 13 گونه از سودوموناس های سرماگرا که از شیر خام جداسازی شدند در دمای c149 به مدت 10 ثانیه فعال می مانند. در حالیکه اگر حرارت c77 به مدت 17 ثانیه روی شیر اعمال شود، 55 تا 65 درصد از فعالیت آنزیم باقی می ماند. در حرارت c140 به مدت 5 ثانیه حدود 20 تا 40 درصد فعالیت آنزیم ها حفظ می شود. (7)
بسیاری از پروتئاز های سودوموناس جزء متالوآنزیم ها هستند که شامل یک اتم روی و 8 اتم کلسیم به ازاء هر مولکول می باشند. پروتئازهای تولید شده مقاوم به حرارت بوده و قادر به فعالیت در طیف وسیعی از دما هستند.
در مطالعات صورت گرفته ، خصوصیات 8 پروتئاز تولید شده توسط سرماگراها گزارش گردید که D value (زمان لازم جهت کاهش 90 درصد فعالیت)از 2 تا 300 ثانیه در دمای c 140 است. پروتئاز های خارج سلولی که متالوآنزیم هستند برای فعالیت و پایداری نیازمند یون های مثبت 2 ظرفیتی مثل zn و caهستند و لذا با اضافه کردن EDTA از فعالیت آنها جلوگیری می شود.
شرایط فیزیکی که در تولید پروتئازها موثرند شامل c20 و PH طبیعی است.البته میزان تولید پروتئاز ها در دما های پایین افزایش می یابد.
در هنگام تجزیه پروتئین ها توسط پروتئاز ها ابتدا پپتیدهای با وزن مولکولی بالا و سپس پپتیدهایی که وزن مولکولی آنها کمتر است تولید می شوند. طبق بررسی های انجام گرفته پروتئازهای فلاوباکتریوم سبب تجزیه بیشتری نسبت به پروتئازهای سودوموناس ها می شوند.

1-4-2-لیپازها
طبق بررسی هایی که توسط لاو و همکارنش انجام گرفته است بیشترین فعالیت لیپولیتیکی ایجاد شده توسط باکتری های گرم منفی سرماگرا در شیر خام، توسط دو گونه سودوموناس فلورسنس و فراژی صورت می گیرد.این محققان گزارش نمودند که لیپاز های سودوموناس و آلکالیجنس نسبت به پاستوریزاسیون مقاوم هستند و می توانند باعث لیپولیز شدید فراورده های لبنی مانند خامه، کره و پنیر شوند.
تمام یا بخشی از فعالیت لیپولیتیکی آنزیم های لیپاز که توسط باکتری های سرماگرا تولید می شوند در طی فرایند حرارتی c63 به مدت 30 دقیقه باقی می ماند. این دو گونه ذکر شده حدود 20-25 درصد فعالیتشان را بعد از حرارت c100 به مدت 10 دقیقه حفظ می کنند.
عمل تند شدن که توسط گونه های لیپولیتیک صورت می گیرد زمانی اتفاق می افتد که تعداد باکتری های سرماگرا به بیشتر از cfu/ ml 107 برسد. (7)
طبق گزارشات دامونت در سال 1977، در پنیر چدار با داشتن باکتری های سرماگرای لیپولیتیک بیشتر از cfu/ ml 107 ، لیپاز مقاوم به حرارت تولید می شود که سبب تندی پنیر بعد از 4 ماه می شود.سویه سودوموناس فلورسنس چنین اثری را بعد از دو ماه تحت چنین شرایطی تولید می کند. لیپولیز گلیسیریدها یا اسیدهای چرب زنجیر کوتاه سریع تر از اسید های چرب زنجیر بلند صورت می گیرد.

1-4-3-فسفولیپازها
این آنزیم ها در برابر دما های بالا (فرآیند پاستوریزاسیون و UHT) مقاوم بوده و فعال باقی می مانند. ولی در فرآورده هایی که درون آن باقی می مانند در دمای بالاتر از c50-60 فعالیت می کنند.اپتیمم دمای فعالیت این آنزیم ها c30-45 می باشد و چون دارای انرژی فعال کمتری هستند، بیشترین فعالیت را در c4-7 دارا هستند.

1-5-اثرآنزیم باکتری سرماگرا روی خواص کیفی و کمی شیر و فراورده های آن
رشد باکتری های سرماگرا در شیر منجر به کاهش زمان انعقاد می گردد. تحقیقات گسترده ای در مورد تاثیر باکتری سرماگرا روی بازده پنیر صورت گرفته و در تمامی تحقیقات کاهش بازده پنیر با افزایش باکتری های سرماگرا مورد تاکید قرار گرفته است.
بازده تولید پنیر چدار با افزایش تعداد باکتری های سرماگرا در شیر خام کاهش می یابد و این کاهش، هم به تجزیه پروتئین و هم تجزیه چربی ها مربوط می شود.
مطالعات انروس و همکاران،نشان می دهد که رشد باکتری های سرماگرا در محصولات لبنی پاستوریزه که عمدتا منشا آلودگی ثانویه دارند،مهمترین فاکتور تعیین کننده در کیفیت و طول عمر این محصولات است. (8)
سودوموناس ها قادرند که از طریق افزایش میزان نیتروژن محلول و درجه اسیدی پنیر بر کیفیت آن اثر گذارند.
بالا بودن تعداد باکتری های سرماگرا در شیر باعث افزایش رطوبت دلمه و کاهش سفتی آن می شود.

1-5-1-پروتئازها
آنزیم های پروتئولیتیک حاصل از باکتری های سرماگرا در شیر باعث ایجاد مشکلات عدیده ای در فرآورده های لبنی می شوند که از میان آنها می توان به طعم و بوی نامطلوب، تضعیف ساختمان و ساختار دلمه در هنگام تشکیل پنیر و کاهش راندمان اشاره نمود. همچنین این آنزیم ها باعث ژله ای شدن شیر UTF می شوند.
مطالعات زیادی در مورد تاثیر باکتری های سرماگرا و پروتئازهای آن در مورد شیر و پنیر صورت گرفته است. گزارشات حاکی از این است که کمترین تعداد باکتری های سرماگرا که باعث کاهش کیفیت شیر می شود، یک میلیون باکتری در هر میلی متر است.
طبق بررسی های به عمل آمده، بسیاری از گونه های سرماگرا قادر به تجزیه کاپاکازئین هستند. حتی قبل از اینکه پروتئاز های باکتری های سرماگرا،کاپاکازئین را مورد حمله قرار دهند.این امر باعث ناپایداری میسل های کازئینی و لخته شدن شیر(نظیر عمل کیموزین) می شود.  و کاپا کازئین به میزان قابل توجهی تجزیه می شوند.
در شیرهای UTF ژله ای شده ملاحظه گردید مقداری s1 کازئین هم شکسته شده است ولی پروتئین های آب پنیر به طور آشکارا هیدرولیز نمی شوند. پروتئازهای باکتری های سرماگرا به آسانی قادر به هیدرولیز k ،s1 و  کازئین هستند ولی دارای فعالیت کمتری درمورد پروتئین های آب پنیر غیر دناتوره می باشند.
در طول رسیدن پنیر سفید ایرانی به علت پروتئولیز،ازت غیر پروتئینی افزایش معنی داری پیدا می کند به طوری که در روز اول میزان ازت غیر پروتئینی 2/1 درصد بوده ولی بعد از گذشت 3 ماه این مقدار به 6/28 درصد می رسد.
در طول رسیدن، تغییراتی در میزان اسیدهای آمینه آزاد صورت می گیرد. به عنوان مثال مقدار لیزین و پرولین در روزهای اول رسیدگی، 9/2 و 4/2 میلی گرم در 100 گرم پنیر است و مقدار تیروزین ، متیونین، سیستئین و گلسین در حد کم می باشد.در روز سی ام اسید گلوتامیک 7/183 میلی گرم در 100 گرم پنیر دارای بالاترین مقدار بین اسیدآمینه های آزاد و سیستئین 6/14 میلی گرم دارای پایین ترین حد بود. اسیدگلوتامیک در روز پنجاه ام به مقدار 38/57 میلی گرم در 100 گرم پنیر کاهش پیدا می کند.
با استفاده از شیر خام تلقیح شده با فلاوباکتریوم جهت تولید پنیر کاتیج مشاهده شد که تلقیح این باکتری به شیر پنیر سازی باعث ایجاد طعم نامطلوبی در محصول نهایی می گردد.
مطالعات انجام شده بر روی پنیر چدار نشان داد زمانی که تعداد باکتری های سرماگرا در شیر خام زیاد باشد، میزان نیتروژن محلول در PH=4.6 و نیتروژن محلول در تری کلرواستیک اسید به مقدار به ترتیب 568-848 و 230-465 میلی گرم در 100 گرم پنیر می رسد.
طبق مطالعات انجام گرفته مشخص گردید که فلور طبیعی شیر می تواند  کازئین را تجزیه نماید،در حالیکه فلاوباکتریوم و سودوموناس ها علاوه بر  کازئین، s1 را هم هیدرولیز می کنند.
بالا بودن تعداد باکتری های سرماگرا در شیر با تجزیه کازئین ها و رها شدن گروه های هیدروفیل باعث افزایش رطوبت دلمه و کاهش سفتی آن می شود.
مطالعات انجام گرفته روابط معنی داری بین جمعیت سرماگراها،افزایش نیتروژن محلول و کاهش بازده پنیر های سنتی بر حسب ماده خشک را نشان داده اند که در سیستم پنیرسازی به روش اولترافیلتراسیون با توجه به ماهیت جدا کننده غشاء،این اثرات از طریق تاثیر بر درصد بازیافت ازت یا پروتئین تام اعمال می شود.
مطالعات نشان می دهد که پروتئاز حاصل از سرماگرا ها باعث رها شدن پلاسمین و پلاسمینوژن از میسل کازئین و افزایش ازت محلول می گردد که بر بازده و کیفیت محصولات لبنی تاثیر می گذارد و نیز بررسی ها نشان می دهد که ارتباط معنی داری بین افزایش زمان نگهداری شیر خام و جمعیت سرماگراها و کاهش بازده پنیر وجود دارد. متوسط کاهش بازده به ازای هر روز نگهداری در c5 ،حدود 5/0 درصد است که مربوط به پروتئولیز و لیپولیز می باشد.(3)
افزایش PH در اثر پروتئولیز در طول نگهداری پنیر و رسیدن PH به مقدار 5 با معایب بافتی همراه است.PH مناسب برای فعالیت آنزیم های پروتئولیتیک 5/8-5/5 است.
براساس مطالعات صورت گرفته بر روی پنیر چدار مشخص گردید که عواملی مثل میزان رطوبت، PH و شدت پروتئولیز کازئین بر روی بافت بسیار تاثیر گذار هستند.
میزان سفتی بافت پنیر و خصوصیات رئولوژیکی پنیر به مقدار ازت محلول و میزان تجزیه s1 کازئین بستگی دارد.
با توجه به اینکه پروتئولیز با آزاد کردن گروه های قطبی مثل گروه های کربوکسیل ،آمینه ،اسیدهای آمینه و پپتیدها باعث افزایش قابلیت جذب آب پروتئین ها می گردد، هر چه شدت پروتئولیز بالا باشد به علت جذب آب بیشتر، ماده خشک پنیر کاهش می یابد.
از عوامل موثر در سفتی بافت،مقدار ماده خشک پنیر است. افزایش میزان آنزیم های پروتئولیتیک باعث تخریب شبکه پروتئینی،در اثر پروتئولیز بیش از حد و در نتیجه افزایش میزان آبگیری،ایجاد ترکیبات محلول کوچک و راه یافتن این ترکیبات به آب پنیر می گردد و این امر به نوبه خود موجب کاهش ماده خشک و در نتیجه کاهش سفتی بافت پنیر می شود.(3)

1-5-2-لیپاز ها و فسفولیپازها
لیپولیز در شیر اغلب ناشی از عمل آنزیم لیپاز طبیعی شیر است. برخی از اسیدهای چرب حاصله فرار بوده و بوی تند را در فراورده های لبنی ایجاد می نمایند. یکی از این اسیدهای چرب، اسیدبوتیریک می باشد که باعث ایجاد مزه تندی در پنیر می گردد.
محققان باکتری های سرماگرایی از شیر جدا کردند که قادر به هیدرولیز چربی شیر در طی نگهداری فرآورده های لبنی بوده و به این ترتیب در تشکیل طعم نامطلوب در آنها موثر هستند.آنهاگزارش نمودند که لیپازهای سودوموناس وآلکالیجنس نسبت به پاستوریزاسیون مقاوم بوده و می توانند باعث لیپولیز شدید در فرآورده های لبنی مانند خامه، کره و پنیر شوند.
به علت دفع باکتریهای سرماگرادرآب پنیر،اثرات آنزیمهای پروتئولیتیکی آنها،در محصول نهایی ضعیف است. با وجوداین آنزیمهای لیپاز نیز می تواند باعث ایجاد طعم نامطلوب در محصول نهایی گردند لذا به نظر می رسد که آنزیمها در داخل دلمه باقی نمی مانند.
طبق بررسیهای انجام گرفته بیشترین فعالیت لیپولیتیکی که درشیرخام انجام می گیرد توسط دو گونه سودوموناس فلورسنس و فراژی صورت می گیرد. (2)

فصل دوم:تاثیرCO2 در نگهداری شیر خام

2-1-تاریخچه کاربردCO2 درنگهداری شیرخام
اولین ملاحظات بر روی اثر CO2 در به تاخیر انداختن رشد میکروب ها در حدود 120 سال قبل صورت گرفت.ازآن زمان به بعد اثر به تعویق انداختن فساداز طریق کاربردCO2 در تعدادی از مواد غذایی مشاهده گردید که شامل میوه ها، سبزیجات، گوشت و غذاهای دریایی است.
دراین تحقیقات و دیگر مطالعات انجام شده نشان داده شد که برای غذاهایی که دارای فلور میکروبی فاسد کننده مانندانواع گرم منفی،هوازی وباکتری های سایکروتروف هستند کاربردCO2 موثر واقع می گردد.همچنین تحقیقات بیان می کند که استفاده ازCO2 باعث سیاه شدن بافت گوشت دراثر ترکیب CO2 با میوگلوبین و تشکیل مت گلوبین می شودکه در نتیجه کاربرد CO2 در گوشتهای حاوی سطح بالای میوگلوبین توصیه نمی شود و توجه بیشتر بر روی استفاده CO2 با ماکیان و غذاهای دریایی است. (1)
کاربرد دی اکسید کربن هردو فاز تاخیر و زمان تکثیر را در چرخه رشد سلولی میکروارگانیسم افزایش می دهد و میزان تاثیر بستگی به غلظت CO2 ، دما، نوع ارگانیسم های موجود و محتوای آبی ماده غذایی دارد.

2-2- مکانیسم عملکرد دی اکسید کربن

2-2-1-جایگزینی اکسیژن
یکی از اولین مکانیسمهای عملکردیCO2 ،جایگزینی بخشی از اکسیژن و یا تمامی آن برای متابولیسم باکتریایی است که تا حدی منجر به کندکردن رشدسلولی می شود.البته این مکانیسم ضعیف عمل می کند،زیرا بررسی بر روی سیستم آزمایشی با باکتری های غیر هوازی نشان داده که حتی این باکتریها به وسیله اتمسفر دی اکسید کربن مهار می گردند.
جایگزینی اتمسفر رشد میکروب ها با صددرصد نیتروژن،دارای درجه مهار کنندگی مشابه با کاربردCO2 نمی باشدو درنتیجه کاهش CO2 قابل دسترس،اثر کمی بر روی رشد میکروبی دارد و فاکتور اساسی محدود کننده رشد میکروب ها به حساب نمی آید.

2-2-2-تاثیر روی PH
اغلب مطالعات بر روی اتمسفرCO2 و رشد باکتریایی نشان می دهد که دراثر کاربردCO2 ، PH محیط رشد کاهش می یابد. حل شدن دی اکسید کربن گازی دریک فازآبی در دماهای متوسط و فشار پایین از قانون Henry تبعیت می کند.
جدول(2-1)ارتباط بین فشار جزئی دی اکسید کربن در بالای یک محلول و قابلیت حل شدن آن در فاز آبی را نشان می دهد. وقتی دما کاهش می یابد حلالیت دی اکسید کربن افزایش پیدا می کند. (2)

جدول(2-1).ارتباط بین فشارجزئی دی اکسیدکربن و قابلیت حل شدن آن در فاز آبی
دما( C)
فشار (psig)
32
26
20
12
0

27/1
84/1
71/1
20/2
46/3
15
70/1
93/1
29/2
04/2
58/4
25
13/2
24/2
86/2
69/3
80/5
35
56/2
91/2
44/3
43/4
95/6
45
99/2
40/3
02/4
17/5
11/8
55
20/3
64/3
31/4
53/5
71/8
60
63/3
14/4
89/4
27/6
86/9
70
06/4
62/4
46/5
00/7
02/11
80
49/4
12/5
04/6
74/7
18/12
90
91/4
60/5
62/6
40/8
34/13
100

درزیر5=PH دی اکسید کربن به حالت دی اکسید کربن گازی محلول واسید کربنیک وجود دارد.بین 5/9-8 =PH اسید کربنیک تجزیه می گرددو دراثرآن یونهای بی کربنات و هیدروژن تولید می شود.دربالای 5/11=PH تجزیه مرحله سوم رخ می دهد که منجر به تشکیل یونهای هیدروژن و کربنات می شود.
زمانی که دی اکسیدکربن دربافت بیولوژیکی مورد استفاده قرار می گیرد،ابتدا در فاز آبی بافت حل شده سپس اسید کربنیک تشکیل می دهد.
نفوذ گاز CO2 به داخل سلول منجر به کاهش سریع PH در بافت می گردد و اسیدی شدن داخل محیط سلولی به عنوان مکانیسمی برای اثر باکتری کشی دی اکسید کربن پیشنهاد شده است.
با این حال آزمایشات نشان می دهد که اثر باکتری کشی مشاهده شده فقط به خاطر اسیدی شدن محیط رشد نیست . محققان PH محیط رشد باکتریایی رادر سطح 8/5 تنظیم کردند،سپس گونه های باکتر یایی آکروموباکتر،سودوموناس و باسیلوس را هم در اتسفر هوا و هم دراتمسفر دی اکسید کربن رشد دادند.
در همه تیمارها،اتمسفر دی اکسید کربن درجه بالایی از مهار رشد میکروبی نشان داد.
تحقیقات بر روی دیگر اسیدها نشان داد که اگرPH محیط رشد سلولی، در حد مشابه با تیمارCO2 به وسیله اسید، پایین آورده شود،قادر به مهار رشد میکروبی به میزان CO2 نیست.
افزایش مهار رشد میکروبی در دماهای پایین تر،در رابطه با افزایش قابلیت حل شدن گاز کربنیک در فاز آبی است و درنتیجه استفاده ازCO2 در دمای یخچال موثرتر است. (3)

2-2-3- نفوذ سلولی
دی اکسید کربن به محض حل شدن در فاز مایع به داخل سلول نفوذ می کند. نرخ نفوذ CO2 به داخل سلول باکتریایی 30 مرتبه سریع تراز اکسیژن تحت اکسیژن تحت شرایط مشابه است. دی اکسید کربن و یونهای بی کربنات با صدمه وارد کردن به ساختار غشای سلولی ارتباط ما بین سلول و محیط خارج سلولی را تحت تاثیر قرارمی دهند.
سیرس و ایزنبرگ، با استفاده از یک سیستم مدل مشاهده کردند که غلظت یونهای بی کربنات،آرایش مولکولی را در سطح بین قطره های چربی و آب در ساختار غشا تغییر می دهد.
آنها همچنین گزارش کردند که غلظت های بالاتر یونی موجب کاهش کشش بین سطحی و افزایش هیدراسیون غشا می گردد. یون بی کربنات می تواند موجب افزایش نفوذ پذیری غشا به گونه های یونی شده و به تعادل بین فرایندهای متابولیکی داخل و خازج سلول صدمه وارد کند. (3)

2-2-4-تداخل متابولیکی به وسیله CO2
تحقیقاتی که روی مکانیسم واکنشهای متقابل سلول وCO2 صورت گرفته، گزارش گردیده است که در سلول،CO2 به طور مستقیم یاغیرمستقیم درفرایندهای مختلف شیمیایی متابولیسم تداخل می کند.
در حضورCO2 نرخ تشکیل سوکسینات درباکتری باسیلوس افزایش می یابد و حذف CO2 از محیط رشد منجر به کاهش غلظت سوکسینات می شود.
فوستر و دیویس ، بیان کردند که وقتی باکتری رایزوپوس یگریکانس به طور غیر هوازی و تحت غلظت بالای CO2 رشد می کند واکنش تولید فوماریک از گلوکز مهار می شودو همچنینCO2 ازفعالیت آنزیم اگزالواستات دکربوکسیلازجلوگیری می کند.
Co2 فعالیت ATPی میتو کندریایی را تحریک کرده و منجر به کاهش انرژی قابل دسترس برای ارگانیسم در شکل ATP می گردد.
کینگ وناکل، رشد متفاوتی برای باکتری سودوموناس بر روی سوبستراهای گوناگون مشاهده کردند و نشان دادند که CO2 به فرایند تشکیل آنزیمهای خارج سلولی صدمه وارد می کند که این آنزیمها سوبسترا را قبل از جذب توسط باکتری از بین می برند.
کینگ و ناکل، بعدها تلاش کردند که تعیین کنند آیا CO2 دارای تاثیر عمومی بر روی همه آنزیمها است و یا اثر خاص بر روی آنزیمهای انتخابی اعمال می کند.تحقیقات آنان نشان دادکه CO2 بر آنزیمهای اگزالواسات دکربوکسیلاز،فرماراز، سوکسینات دهیدروژناز و سیتوکروم C اکسیداز اثری ندارد. اما بیان کردند که CO2 در غلظتهای بالای 50% فعالیت ایزوسیترات دهیدروژناز،مالات دهیدروژناز را مهار می کند. از این نتایج چنین بر می آید که CO2 دارای اثر ویژه بر روی آنزیمهای مخصوص است و آنزیمهای دکربوکسیلاز معینی را مهار می کند. (4)
کینگ و مابیت ،گزارش کردند که CO2 فاز تاخیری رشد میکروارگانیسم را افزایش می دهد و دی اکسید کربن به طور مستقیم،شمارش کلی سودوموناس فلورسنس را در شیر خام کاهش می دهد که دراثر جابه جایی اکسیژن محلول و یا پایین آمدن PH می باشد.
میتسواد و همکاران،بر پایه کار روی یک سیستم مدل بیان کردند که CO2 در فعالیت آنزیمها تداخل می کند و منجر به غیر فعال سازی فرایند انتقال سلولی می شود.خصوصا با بسیاری از هیدورلازهایی که موجب اتولیز پس از مرگ سلولی می گردند واکنش می دهد.
Co2 بر سیستم های انزیمی معین اثر می گذارد،این اثرات میان گونه های مختلف مشابه نمی باشدوبه وسیله شرایط مختلف رشد در بین اعضای گونه های مشابه تحت تاثیر قرار می گیرد.

2-3-اثرCO2 برخواص کیفی و کمی شیروفرآورده های لبنی
از زمانی که صنعت لبنیات توسعه پیدا کردو فرآورده های مختلف لبنی تولید گردید، تولید کنندگان به دنبال راهی برای افزایش عمر ماندگاری فرآورده های لبنی بودند.
آنها استفاده از فرایند و یا بسته بندی مناسب را برای افزایش عمر ماندگاری به جای افزودن مواد نگهدارنده پیشنهاد کردند،زیرا معتقدند افزودن مواد نگهدارنده نیاز به تغییر در فرمولاسیون غذایی دارد.
به علت خاصیت ضد میکروبی طبیعی دی اکسید کربن برای کمک به افزایش عمرماندگاری شیرجالب توجه به نظر می رسد. وقتی CO2 در مقادیر کافی اضافه می شود می تواند عمر ماندگاری محصولات لبنی را با مهار رشد میکروبی و واکنشهای تند شدگی اکسیداتیو افزایش دهد و منجر به توسعه بازار فرآورده های لبنی گردد. در این حالت تولید کنندگان نیاز به افزودن نگهدارنده های معمولی،هزینه های فرایند اضافی و تکنولوژی بسته بندی برای توسعه عمر ماندگاری ندارند.(4)
علاوه بر این CO2 به عنوان یک ماده طبیعی در شیر خام حضور دارد و یک ماده GRAS محسوب گردد. همچنین استفاده از آن طعم،بو و ظاهر ماده غذایی را تحت تاثیر قرار نمی دهد.
هزینه افزودن CO2 به فرآورده های لبنی بسیار کم است واصلاح فرایند تولیدی معمولی و منطبق کردن تزریق CO2 با سیستم عملیاتی نسبتا ساده است.
محققان در نقاط مختلف خط تولید، وارد کردن CO2 را به عنوان یک گاز بی رنگ و بی بو در محصولات لبنی مختلف شامل پنیر کاتیج و بستنی بررسی کردند.تنها تغییرات شامل اضافه کردن منبع CO2 به وسیله یک دریچه پاششی بهداشتی در داخل خط تولید معمولی است.
همچنین به یک دبی متر برای اندازه گیری جریان گاز نیاز است.دیگر گازها مانند N2O ، N2 ، AR و تترا فلورواتان از نظر کارایی باکتری کشی درفشارهای بالای اتمسفری ارزیابی شده اند ،اما فقط اثرات باکتری کشی برای N2O وCO2 ثابت شده است.با وجود اینکه گاز N2O هم در کشتن باکتریها موثر است امااستفاده ازCO2 برای کشتن میکروارگانیزمهای غذایی ارجحیت دارد.این امر به دلیل سمیت کمتر ، غیر قابل اشتعال بودن و هزینه های کمتر می باشد.سطح CO2 مورد نیاز برای افزایش عمر ماندگاری با توجه به نوع فراورده لبنی فرق می کندکه به مقدار چربی،مواد طعم دهنده و نوع بسته بندی مورد استفاده بستگی دارد.
محققان بسیاری برروی تیمار شیر خام بوسیله افزودن CO2 به عنوان روشی برای توسعه ماندگاری شیر بوسیله مهار رشد باکتریهای سرماگرا و دیگر گروههای باکتریایی بررسی کردند و در نهایت گزارش دادند که یک روش کنترل باکتریهای سرماگرا در شیر خام تیمار آن با افزودن CO2 می باشد.
شیر پاستوریزه شده به روش HTST دارای عمر ماندگاری محدود در حدود 14 تا 17 روز است که به خاطر فساد در اثر رشد آلوده کننده های میکروبی پس از پاستوریزاسیون و اکسیداسیون آنزیمی است. با اضافه کردن CO2 به شیر عمر ماندگاری 7 الی 8 روز افزایش می یابد،که به ویژه برای شیراستفاده شده در ترکیب نوشیدنیهای شیر قهوه و یا خامه ترش و فراروده های تخمیری مانند ماست کاربرد آن مناسب است. (5)
ثابت شده است که این گاز در دماهای یخچال موثر تر است و در غلظتهای بالاترCO2 درجه مهار کنندگی آن بر رشد باکتریها
افزایش می یابد.
درجه مهار کنندگی به تعداد اولیه باکتریهای سرماگرا در شیر وابسته است و روش پیشنهاد شده برای توسعه عمر ماندگاری شیر شامل کاربرد 30-10 میلی مول CO2 می باشد که منجر به PH نهایی در محدوده 4/6 – 6 در شیر می گردد.
تنظیم PH شیر بوسیله افزودن CO2 در فاصله های زمانی 24 ساعته به طور قابل توجهی اثر مهار کنندگی این گاز را در 6/2 = PH و 6= PH بهبود می دهد. خواص حسی شیر تیمار شده با CO2 وقتی که گاز در اثر پا ستوریزاسیون HTST جدا می گردد، تحت تاثیر قرار نمی گیرد.
خارج کردن گاز، تحت خلا،قبل از پاستوریزاسیون،از انعقاد شیر و تغییرات حجم گاز جلوگیری می کند وهمچنین شیر را برای مصرف به شکل مایع قابل قبول می کند.(5)

2-4-اثرCO2 روی خواص شیمیایی و میکروبیولوژی شیر
CO2 تحت فشار به عنوان یک عامل اسیدی کننده به شیر اضافه می شود.تغییرات فیزیکی وشیمیایی که در طی اسیدی کردن باCO2 اتفاق می افتدتقریبا مشابه باروش های متداول اسیدی کردن است. زمانیکهCO2 درفازآبی حل گردد،PH شیر کاهش می یابد.
مقدار کاهشPH وابسته به مقادیر CO2 حل شده،هیدراته شده و پروتونه شده در فاز آبی است وبنابراین به خصوصیات داخلی فاز آبی مانند ظرفیت بافری وPH اولیه مربوط می شود.
شیر یک سیستم بافری است و ترکیبات اساسی در این سیستم بافری فسفاتهای محلول، کلسیم فسفات کلوئیدی ، سیسترات ، بی کربنات و پروتینها هستند.
هر دو نوع پروتئینهای شیر شامل پروتئین های کازوئینی و پروتئینهای سرمی با اسیدهای آنها و گروههای پایه ،اثر بافری در شیر اعمال می کند.پروتئینهای سرمی به خاطر غلظت پایین در شیر نسبتا به مقدار کمی در ظرفیت بافری شیر در مقایسه باکازوئینها شرکت می کند. (3)
در غلظت CO2 مشابه،انتظار می رود شیر با ظرفیت بافری بالاتر مقاومت بیشتری در برابر تغییرات PH نشان دهد.در طی افزودن CO2 ،کاهش PH شیر در اثر جدا شدن کلسیم فسفات کلوئیدی و دیگر نمکهای کلوئیدی از میسلهای کازئین و ورود آنها به داخل فاز سرمی اتفاق می افتد.
زمانیکه با افزودن CO2 ،PH شیر کاهش پیدا می کند، کازئینها از میسل جدا شده و مقداری کلسیم محلول وفسفات افزایش پیدا می کند.
کاهش PH شیر به وسیله فرایندهای بیولوژیکی یا با افزودن مستقیم محلولهای اسیدی تغییرات قابل توجهی را در ویژگیهای فیزیکی وشیمیایی میسلهای کازئین ایجاد می کند. که در طی سه مرحله از فرایند اسیدی کردن اتفاق می افتد. در مرحله اول ،قبل از شروع ژله ای شدن در 8/4 = PH ، در مرحله دوم 6-8/5 =PH، شامل حل شدن کل کلسیم فسفات کلوئیدی،افزایش در آب پوشانی میسلهای کازئینی وتفکیک کازئینهای کلوئیدی می باشد. در مرحله آخر 2/5 – 8/4 = PH کلسیم به کازئینهای کلوئیدی متصل شده و دوباره به میسل می پیوندند ،اندازه متوسط میسل افزایش می یابد .
بااسیدی کردن در محدوده PH از 7/6 تا 8/4 پتانسیل زتای میسلهای کازئین به طور پیوسته کاهش پیدا می کند.
راس مادیدو و همکاران، اثر اسیدی کردن با CO2 را بر روی خصوصیات میکروبیولوژیکی وبیوشیمیای شیر خام سرد شده در سطح هایلود مورد بررسی قراردادند.
دو تیمار CO2 یعنی اسیدی کردن تا PH 6 و 2/6 و یک نمونه کنترل بدون افزودن CO2 ، در طی 4 روز نگهداری در دمای 4 درجه سانتی گراد مقایسه گردید.بعد از 4 روز نگهداری شیر سرد شده در دمای 55 درجه سانتی گراد در یک پاستوریزاتور صفحه ای، پیش حرارت دهی شد. (3)
پس از آن شیر بوسیله پمپ تغذیه کننده به داخل تانک گاززدائی کننده حمل شده و گاز زدائی گردید. سپس قسمت دوم پاستوریزاتور بر گردانده شد ودر دمای 72درجه سانتی گراد به مدت 15 ثانیه پاستوریزاسیون انجام شد. شمارش کلی باکتریایی در این شیرها بوسیله سطوح باکتریهای سرما دوست لیپولیتیک تعیین گردید.نتایج نشان داد که ظرفیت مهار کنندگی CO2 در شیرهای با کیفیت پایین،نسبت به شیرهای کیفیت بالا بیشتر است. همچنین اسیدی کردن تا 6=PH مهار کننده تر از 2/6 = PH می باشد.
این محققان اعلام کردند که کازئینها و پروتئین های سرمی بوسیله تیمارCO2 وپاستوریزاسیون تحت تاثیرقرارنمی گیرند. غلظت اسیدهای آلی آروتیک، سیتریک، اوریک، فرمیک،اسیتیک ، پروپیونیک و هیپوریک بعداز تیمارCO2 نگهداری در یخچال و یا فرایند پاستوریزاسیون تغییر نمی کند.
محتوای اسیدلاکتیک شیرهای تیمار شده با CO2 در طی زمان نگهداری در یخچال ثابت باقی می ماند.اما در نمونه های کنترل به آرامی افزایش می یابد.سطوح اتانول و2- پروپانول بوسیله جدا سازی گاز و پاستوریزاسیون بیشترتحت تاثیر قرار گرفت .ارزیابی حسی نشان دادکه تفاوت معنی داری بین شیر تیمار شده باCO2 بعد از جدا سازی گاز و پاستوریزاسیون و شیرهای کنترل دیده نمی شود.(4)
فراورده های لبنی متشکل از یک فاز آبی(قسمت پس چرخ) و یک فاز چربی( چربی شیر)هستند.به طور کلی CO2 در حلالهای غیر قطبی مانند چربی،نسبت به حلالهای قطبی مانند آب بیشتر حل می شود که این امر به خاطر ساختار مولکولی(O= C= O) است که غیر قطبی می باشد. در هر حال اغلب فراورده های لبنی در دماهای سرد نگهداری می شوند و در این دماها، درصد بالایی( به طور مثال 60-80 در صد)از چربی شیر جامد است.وقتی که چربی جامداست مقدار خیلی کمی CO2 می تواند در فاز چربی حل گردد و قسمت اعظم CO2 حل شده در قسمت پس چرخ یافت می شود. با وجودی که مقداری از چربی شیر در دماهای یخچال به حالت مایع باقی می ماند،درداخل گلبولهای چربی کروی،چربی جامد یک لایه در سطح غشای گلبول چربی تشکیل می دهد که می تواند به عنوان یک محافظ از مهاجرت CO2 به داخل و خارج گلبول چربی ممانعت کند.
دمای مرحله اسیدی کردن و PH ، مقدار کازئین جدا شده از ساختار میسل را در طی اسیدی کردن تحت تاثیر قرار می دهد.در 2/6 = PH در 20 درجه سانتی گراد و 30 درجه سانتی گراد، 7 % از کازئین شیر تجزیه می شود.در حالی که در دمای 4 درجه سانتی گراد، 15 % تجزیه می گردد.
بعد از اسیدی کردن تا 8/5 = PH ، 7 و 15 و 30 % از کازئین و در دمای 30 درجه سانتی گراد،20 درجه سانتی گراد و 4 درجه سانتی گراد به ترتیب جدا می گردد. بنابراین در دماهای پائین به طور مثال 4 درجه سانتی گراد، کازئین و کلسیم تمایل به جدا شدن از میسلهای کازئین دارند.(5)
اگردمای شیراز 4درجه سانتی گرادبه 30 درجه سانتی گراد در حالت PH بهینه برای جدا سازی کازئین ( 1/5 = PH ) رسانده شود، مقدار کازئین کمتری از میسل جدا می گردد که بیش از 50 % در دمای 4 درجه سانتی گراد و کمتر از 10 % در دمای 30 سانتی گراد می باشد.
چانگ ،گزارش کرد که در طی اسیدی کردن با CO2 کاهش غیر قابل برگشت در اندازه میسلهای کازئین روی می دهد هر چند که بیشتر تغییرات ایجاد شده در میسلها به خاطر کاهش PH است اما بعضی مکانیسمهای خاص طی اسیدی کردن بوسیله CO2 دخیل هستند . این محققان محتوای کازئین محلول در شیر اسیدی شده تا 8/5 = PH بوسیله hc1 و CO2 و نمونه های اسیدی نشده را مقایسه کردند . سطح کازئینهای محلول در شیر اسیدی شده با hc1 دو برابر تیمار نشده بود اما فقط نیمی از این سطح کازئین در نمونه های تیمار شده با CO2 اندازه گیری شد . یکی از مزایای افزودن CO2 حذف عامل اسیدی از شیر توسط برداشتن فشار و خروج گاز است که این عمل باعث برگشت مجدد PH شیر به حالت اولیه به طور جزئی یا کامل می شود ، بدون اینکه در قدرت یونی آن تغییر حاصل گردد .
گوادان و همکاران، شیر را تا 20/5 = PH و 90/4 = PH بوسیله فشارCO2 (mpa 5/0 و mpa 5/1) تحت دمای 1+5 درجه سانتی گرادو شرایط هم زدن ملایم تیمار کردند.
بعد از برداشتن فشار تحت خلا PH در نمونه های شیر اسیدی شده با CO2 بدون اینکه در تعادل نمکی تغییری حاصل شود و یا در فاز آبی نمکها محلول تشکیل گردد به حالت اولیه بازگشت . با این حال تیمار با CO2 و سپس گاززدائی تحت خلا خصوصیات بافری شیر ار تحت تاثیر قرارمی دهد وهمچنین دارای اثر غیر قابل برگشت بر روی کلسیم فسفات کلوئیدی است که به دیگر گونه های نمکی تغییر شکل می دهد. (5)
با اسیدی کردن شیر تمام مقادیر PH کمتر زا 5/5 در 2 درجه سانتی گراد با 5/0 hcl مولارو سپس و قلیایی کردن آن تا 6/6 = PH در دمای 20 درجه سانتی گراد بوسیله 5/0 مولار و naoh ویژگیهای بافری اصلاح می شود که اساسا به خاطر شکل گیری ته نشینهای کلسیم و فسفات می باشد.
در یک تحقیق نونه های شیر با تزریق دی اکسید کربن تحت فشار تا مقادیر PH های 8/4و 2/5و 8/5 اسیدی شده اند سپس تحت خلا فشار خارج شده تا PH به مقدار اولیه بازگردد.
افزودن دی اکسید کربن باعث می شود که سطح کازئینهای محلول و مقادیر کلسیم و فسفر محلول افزایش و اندازه متوسط میسلها و پتانسیل زتای میسل کاهش یابد. خارج کردن فشار تحت خلا، تعادل پروتئین و مواد معدنی را در شیر تیمار شده با CO2 به حالت اول بر می گرداند . بدون اینکه کمپلکس نمکی غیر محلول تشکیل شود و هیچ تغییر در تعادل بین ترکیبات کلوئیدی وکازئین محلول اندازه متوسط و پتانسیل زتای میسلهای کازئین مشاهده نگردد . در حالت کاهش PH تا مقدار 8/5 پس از برگشت PH پایه ویژگیهای بافری و رئولوژیکی شیر تغییر نمی کند،اما در حالت کاهش PH تا مقدار 8/4 و 2/5 این ویژگیها تحت تاثیر قرار می گیرد.(5)
در شیر اسیدی شده با دی اکسید کربن زمانی که PH تا مقدار 6 پایین می آید پروتئین های سرمی تا حد زیادی دناتوره می شوند.
باربانو، گزارش کردند که با افزدون دی اکسید کربن و پایین آمدن PH علاوه بر رشد میکروبی فعالیت پلاسمی هم مهار می گردد. همچنین نقطه انجماد شیر پایین می آید که به خاطر افزایش غلظت نمکها در فاز سرمی شیر همراه با اسید کربنیک و محصولات تجزیه شده آن می باشد.
اتصالات حرارتی بین پروتئینهای سرمی و کازئینها خصوصیات فیزیکی و شیمیایی میسلهای کازئین را اصلاح می کند.این میسلها تغییر یافته ممکن است در سیستمهای محصولات لبنی در مقایسه با میسلهای کازئین طبیعی رفتار متفاوتی را نشان دهند.
افزایش میزان پروتئینهای سرمی و کازئینها ظرفیت بافری شیر و محتوای مواد معدنی باند شده به پروتئین را افزایش می دهند.در غلظت دی اکسید کربن مشابه در شیر با محتوای پروتئین سرمی بالاتر یا کازئین بیشتر مقاومت به تغییرات PH بالاتر است و کاهش بیشتری درنقطه انجماد شیر رخ می دهد بنابراین مقدار کاهش PH و کاهش نقطه انجماد به غلظت پروتئین ونوع پروتئین بستگی دارد.(5)

2-5- اثر CO2 بر خواص کمی وکیفی پنیر
خواص حسی شیر خام زمانیکه دی اکسید کربن تا PH برابر 4/6 تیمار می شود در طی پاستوریزاسیون تحت تاثیر قرار نمی گیرد.اما این خواص زمانیکه شیر تا PH = 6 تیمار می شود آسیب می بیند.با وجود اینکه شیر تیمار شده با دی اکسید کربن تا PH = 2/6 ویا پایین تر برای مصرف غیر قابل قبول می شود.ولی به عنوان راهی برای نگهداری کیفیت شیر بمنظور تولید محصولات لبنی به حساب می آید و این تیمار دارای مزایای خاصی برای صنعت لبنیاتی است.
در سال 1996 ازدی اکسیدکربن جهت افزایش دوره ماندگاری پنیر کاتیج استفاده شد و گزارش گردید دی اکسید کربن می تواند عمر ماندگاری این پنیر را دو تا سه مرتبه افزایش دهد که در اثر توانایی مقادیر کم دی اکسید کربن به طور مثال 400 ppn برای مهار رشد میکروارگانمیسمهای گرم منفی و کپک ها است.
مک افی و همکاران دریافتند که برای کواگولاسیون شیر های تیمار شده با دی اکسید کربن 50% رنت کمتری لازم است و تیمار با دی اکسید کربن راندمان پنیر را تحت تاثیر قرار نمی دهد.این محققان اثر اسیدی کردن با دی اکسید کربن را بر روی فعالیت استارتر خصوصیات دلمه بستن توسط رنت و راندمان پنیر مورد مطالعه قرار دادند.(6)
شیرخام بوسیله دی اکسیدکربن واسید لاکتیک مورد تیمار قرار گرفت و نتیجه حاصله مقایسه شد. تولید اسید توسط باکتریهای استارتر در نمونه های تیمار شده بادی اکسیدکربن کمتر از نمونه های تیمار شده با اسید لاکتیک بود مقادیر PH نهایی بالاتر بر نمو نه های تیمار شده با دی اکسید کربن می تواند به فعالیت متابولیک استارتری کاهش یافته ربط داده شود.
تیمار حرارتی تا 60 الی 70 درجه سانتی گراد به مدت 30 دقیقه،زمان کواگولاسیون با رنت راتحت تاثیر قرار نمی دهد. اسیدی کردن باعث کم شدن زمان انعقاد می شود و در مورد نمونه های تیمار شده با اسید لاکتیک این اثر قوی تر است. راندمان تولید پنیر بوسیله رشد باکتریهای سرما دوست در طی نگهداری شیرتحت تاثیر قرارمی گیرد ومهار رشد باکتریهای سرماگرااز کاهش راندمان پنیرایجاد شده توسط آنها جلوگیری می کند.
مون تیلا و همکاران، پنیرهای Iberico را از شیر اسیدی شده تا 6= PH را تهیه کردند. مقدار رنت مصرفی دراین بررسی تا 75 درصد در مقایسه با نمونه های شاهد کاهش یافت.آنها گزارش کردند که پروتئولیز کمتری در پنیر تهیه شده از شیر تیمار شده با CO2 رخ می دهد.
پنیر های موزارلای تهیه شده از شیر پیش اسیدی شده با اسیدهای استیک و سیتریک مقدار نیتروژن محلول در 6/4= PH و نیتروژن محلول در اسید تری کلرواستیک 12 % بیشتری از پنیرهای معمولی داشتند که نشان می دهد شدت پروتئولیز در نمونه های تیمار شده با اسید نسبت به نمونه های کنترل افزایش می یابد.اضافه کردن این اسیدها محتوای کلسیم را در پنیرهای موزارلا کاهش می دهد.

2-6- پتانسیل CO2 در افزایش مدت زمان ماندگاری تولیدات لبنی
پتانسیل بکارگیری دی اکسید کربن در افزایش مدت زمان ماندگاری و درنتیجه سرد کردن تولیدات لبنیاتی به یک دوره زمانی 1 الی 6 هفته ای منجر می شود.عواملی که در این مکانیسم در افزایش مدت زمان ماندگاری محصولات لبنی دخالت دارند، شامل کیفیت شیر جوشیده نشده وبار میکربی و وضعیت حرارتی و دمای ذخیره و توزیع محصولات لبنی می باشد.
دی اکسید کربن می تواند با تحت تاثیر قرار دادن این عوامل در ایجاد تولیدات متنوع لبنی با کیفیت بالا دخالت داشته باشد . متابولیسم در یک دامنه وسیع رشد باکتریایی و بطور ویژه آنهایی که در محیط فرایند لبنیاتی یافت می شوند،شروع می شود. تاثیرات دی اکسید کربن و تکنیکهای حفاظتی دیگر همچون یخچال،پاستوریزه کردن و بسته بندی صحیح وعلمی در افزایش ماندگاری نفش بسزایی دارند. (8)

2-6-1- تاثیر CO2 بر رشد باکتری ها
زمانی که دی اکسید کربن در یک محیط آبی تزریق شود، می تواند رشد ارگانیسم را بر اساس گرم منفی و گرم مثبت به تاخیر اندازد.اهمیت تاثیر دی اکسید کربن روی مراحل متفاوت مکانیسم به رشد ارگانیسم بستگی دارد.
به عنوان مثال،مرحله کندی و توقف رشد برای سودوموناس فلورسنس با افزایش تجمع دی اکسید کربن افزایش می یابد.برای دیگر ارگانیسم هامانند استریامونوسیتوژنس، اشرشیاکلی ، باسیلیوس لیچنی فرمیس این تاثیر مشابه ولی دارای درجات مختلف می باشد.
مرحله کندی رشدارگانیسمها تنها در حضور دی اکسید کربن صورت می پذیرد.از شروع رشد و تولیدمثل سودوموناس آئرجینوس در شیر با تزریق 70درصد دی اکسیدکربن به فضای آزاد شیر در دمای 24 درجه سانتیگراد رشد سودوموناس کنترل می گردد.
ماکزیمم سرعت رشد مخصوص باسیلیوس سرئوس درمحلول شیر در فشار صفر درجه می باشد که با تزریق 37 درصد دی اکسیدکربن کاهش می یابد.
همچنین در مرحله افزایش سرعت رشدسودوموناس فلورسنس ولیستریامونوسیتوژنس به دلیل نفوذ دی اکسید کربن به لایه میانی رشد محلول در حرارت دهی با دمای بالا باعث کاهش رشد این ارگانیسمها می شود.رشد قارچ تنها به وسیله دی اکسیدکربن جلوگیری می شود.تاثیر جلوگیری دی اکسیدکربن روی رشد مخمر و کپک ها در تولیدات لبنیاتی به وضوح دیده می شود. مشاهده شده رشد موجودات بی هوازی در شیر تحت تاثیر دی اکسیدکربن متوقف گردیده است.(8)

2-6-2-تاثیرات دی اکسیدکربن روی اسپورها
دی اکسید کربن درجلوگیری از رویش اسپور در آزمایشگاه موثر بوده است.اسپور و اندامهای کلیستریدیا در سرعت کندتری در مقابل دی اکسید کربن رشد می کند.
اما دی اکسید کربن از رویش اسپورهای باسیلیوس سرئوس در بافر فسفات ممانعت و جلوگیری می کند ، حتی سویه های متفاوت با سختی به دی اکسیدکربن پاسخ می دادند.در شیر عمل آوری با دی اکسیدکربن در PH برابر 8/5 فعالیت اسپورهای باسیلیوس سرئوس 26% افزایش می یابد. دی اکسیدکربن در شیر استریلیزه شده تزریق و در قالب لیوانهایی بسته بندی و در دمای c6 برای 35 روز ذخیره شد و هیچگونه رشد و رویش اسپورهای باسیلیوس سرئوس در شیر دیده نشد و مشاهده شده است که در ذخیره شیر برای یک دوره طولانی مدت خطر رشد اسپور باسیلیوس سرئوس رانخواهیم داشت. نگرانی از رویش کلیستریدیوم بوتیلینیوم باعث تولید شیر عمل آوری شده با دی اکسید کربن شد.بعد از تیمار با شوک حرارتی، یک پیش غذا مرکب از انواع صدف خوراکی خام اضافه شد تغییرات پروتئولیتیک و غیرپروتئولیتیک اسپورهای کلیستریدیوم بوتیلینیوم به درون محتویات شیر پاستوریزه 1/9 و Nm18.2 بدون اضافه شدن دی اکسید کربن (نمونه کنترل شده)شروع به جوانه زدن می کند و بعد از 6 روز در دمای c21 و 6 روز در c6 پس از تیمار با دی اکسید کربن ذخیره می شود.مشاهدات حاکی از کاهش رشد باکتری بود.(8)

گونه های مختلف میکربی دارای میزان مقاومتهای مختلفی در برابر دی اکسید کربن هستند. تغییرات فیزیکی وشیمیایی که در اثر انحلال دی اکسید کربن در شیر خام پدید می آید با توجه به غلظت دی اکسید کربن می تواند کم وبرگشت پذیر باشد.
در بررسی شمارش میکربی استاندارد دی اکسید کربن حل شده در شیر خام سرد در 4تا7 درجه سانتیگراد می تواند رشد ارگانیسمهای TPC را در مقایسه با نمونه کنترل کاهش دهد.
سایکروتروقهای شیر نسبت به دی اکسید کربن حساسند. همچنین دی اکسید کربن روی رشد کلی فرمها وبی هوازیها نیز تاثیر دارد.

2-6-3- تاثیر CO2 بر تولیدو فعالیت آنزیم در شیر
تاثیر دی اکسیدکربن روی تولید آنزیم خارج سلولی توسط سودوموناس فلورسنس در شیر گزارش شده است.دی اکسیدکربن در mm30 تجزیه و باعث کاهش 50درصدی پروتئاز در c7 شده است.بعد از 5 روز تولید لیپاز 85درصد بیشتر بود.در شیر عمل آوری شده با دی اکسید کربن فشار بالای دی اکسیدکربن(bar100)می تواند فعالیت سودوموناس فلورسنس را 50درصد کاهش دهد.(8)

2-7-مکانیسم های کنترل رشد توسط CO2
چهار نظریه اصلی روی این مکانیسم کنترلی دی اکسیدکربن ارائه شده است:
قابلیت حل دی اکسیدکربن در چربی ها ممکن است به طور مختلفی تحت تاثیر ثبات و استواری غشاء قرار بگیرد.
واکنش هیدراته حاصل از افزودن دی اکسیدکربن باعث کاهش PH و فشار محیطی و داخل سلولی شده است.
به عنوان یک متابولیک در تعدادی از روزنه های وابسته به مواد شیمیایی دی اکسیدکربن می تواند باعث حذف هزینه درخصوص انرژی سلولی شود.
دی اکسیدکربن می تواند باعث تغییراتی در خواص فیزیکی و شیمیایی اجسام و تنظیم آنزیم ها شود.
بسته به متوسط رشد ارگانیسم و ترکیبی از این مکانیسم ها نشان داده شده که جانشین سازی اکسیژن به تنهایی تاثیری بر کنترل مکانیسم ندارد .برای مثال زمانیکه تجمع اکسیژن مرحله کندی رشد سودوموناس فلورسنس را ثابت نگه می دارد همانند افزایش تجمع دی اکسیدکربن کنترل مکانیسمی ندارد. افزایش کنترلی CO2 بر روی مواد غیر هوازی این نتایج را تقویت می کند.(7)
دی اکسید کربن باید در ابتدا برای داشتن یک اثر بر روی ارگانیسم های کوچک تجزیه شود.زمانیکه گاز به درون یک محیط آبدار و مایع وارد می شود توسط یک سری از واکنشها هیدرات های دی اکسیدکربن، آن به شکل گرفتن یون بیکربنات و دی اکسید کربن و یون هیدروژن و به طور عمده در جهت مکانیسم ذکر شده در بالا دخالت دارد . با این وجود یون کربنیک و بیکربنات در جهت دارا بودن تاثیرات کنترلی بی اثر نشان داده شده است.مولکولهای دی اکسید کربن قطبی نیستند و قابلیت حل آنها در چربی بیشتر از آب است. زمانی که دی اکسیدکربن در تماس با یک غشاء باکتری قرار می گیرد. برای نفوذ ترجیح میدهد از لایه پپتید ی نفوذ داده شود.دی اکسیدکربن مایع نفوذبه درون غشاء را افزایش می دهد و سیتوپلاسم ارگانیسم مولد سم را در معرض خطر قرار می دهد.بسته به تجمع و فشار دی اکسید کربن به طور یقین باعث حلالیت در سیتوپلاسمی که در یک محیط آبکی با یک PH طبیعی قرار گرفته می شود. این وضعیت اجازه کاهش PH سیتوپلاسم و یک تغییر در افت نسبی PH که باعث استرس و فشار سلول می شود را می دهد. مکانیسم روی اسپورها با دی اکسیدکربن موثر نیست. اسپورها دارای یک غشاء ضخیم هستند که زیر یک سری پوشش های پروتئینی فرو می رود. این پوشش پر منفذ می باشدو ممکن است که حلالیت دی اکسید کربن در میان غشاء اسپورو شکافتن و مجزا کردن اسپورهای بسیار حساس برای فشار محیطی یا جوانه زدن یا افزایش سیالیت از غشاء انجام شود.(7)
اثردی اکسید کربن بر روی خصوصیات و ویژگی های فنوتیپیک ارگانیسم های کوچک به این دلیل است که تغییراتی در ساختار ژن به دلیل باقی ماندن در محیط به جا می گذارد.دی اکسید کربن به عنوان یک نشانه محیطی حاضر قسمتی از یک سیستم تنظیم کننده جهانی می باشد بخشی از تاثیرات دی اکسیدکربن تنها وابسته به دماست مانند حلالیت در دماهای پایین تر می باشد.
اثر دما روی حلالیت دی اکسید کربن و تاثیر بر روی سرعت رشد لاکتو باسیلوسنشان می دهد که سرعت رشد در آزمایشگاه ها مرتبط با قابلیت حل دی اکسید کربن می باشد .دی اکسید کربن در شیر در دمایc38 قابل حل است.

2-8-تغییرات فیزیکی وبیوشیمیایی براثر اضافه کردن دی اکسید کربن
دی اکسید کربن پایداری ویتامینهای محلول در چربی شیر خام نگهداری شده در دمای 7درجه سانتیگراد به مدت 7 روز را تحت تاثیر قرار نمی دهد. نسبت کازیین وپروتینهای اب پنیر در شیر خام نگهداری شده در دمای 4 درجه سانتیگراد با اضافه کردن دی اکسید کربن با PHبرابر 6 بی تغییر باقی می ماند .
احتمالا کاهش PHحاصل از افزایش دی اکسید کربن رابطه معکوسی با کاهش نقطه انجماد در شیر خام تیمار شده با دی اکسید کربن دارد. کاهش PHسبب تفکیک میسلهای کازیینی شده که نهایتا ازاد سازی نمکهای فسفات وکلسیم را در فاز ابی بدنبال خواهد داشت .
این افزایش در مواد جامد مخلول سبب کاهس خطی نقطه انجماد شیر می گردد . نا پایداری میسلهای کازئینی در نتیجه افزایش دی اکسید کربن از نقطه نظر افزایش رسوبات در مبدلهای حرارتی صفحه ای طی فرایند حرارتی نکته نگران کننده ای خواهد بود.(7)

فصل سوم : تاثیر CO2 برفرآورده های لبنی

3-1- تاثیر CO2 برپنیرکاتیج
در حال حاضر تولیدکنندگان متعددی در سراسر جهان از دی اکسید کربن برای بهبود کیفیت پنیرهای کاتیج خود استفاده می کنند . زمانیکه دی اکسید کربن به فضای خالی بالای ظرف تزریق می شود ویا به درسینگ خامه اضافه می شود ویا مستقیما به مخصول نهایی اضافه می شود باعث افزایش فاز تاخیری میکروارگانیسمهای مولد فساد شده وکیفیت محصول را بهبود می بخشد.
یک روش ساده واسان برای وارد کردن دی اکسید کربن به داخل پنیر کاتیج اضافه کردن ان به درسینگ خامه قبل از اختلاط با دلمه است . چنین پنیری میتواند مدت زمان ماندگاری 80روز را داشته باشد.
گزارش شده است که مخلوطی از 3 باکتری مولد فساد سایکروتروف گرم منفی که به پنیر تزریق شده بودند با تیمار 40 درصد دی اکسید کربن در فضای خالی بالای بسته بندی پنیر در یک دوره 70 روزه در دمای 4درجه سانتیگراد قادر به رشد نبودند . (6)
در نمونهای کنترل که حاوی دی اکسید کربن نبودند میزان باکتری در مدت 15 روز به حد بالایی رسید .در 7درجه سانتیگرادوبه دنبال افزایش دی اکسید کربن موجب کاهش جشمگیر ارگانیسم در نمونه کنترلی گردید.
رشد باکتریهای گرم منفی بویژه سودوموناس و سایکروتروف و باکتریهای اسید لاکتیک با تزریق دی اکسید کربن به پنیر کاتیج متوقف می شود . بررسی میکروسکپی پنیر تیمار شده با دی اکسید کربن نشان داده است که باسیلهای گرم مثبت وکوکسی ها در پنیر تیمار شده نسبت به نمونه کنترلی دارای برتری نسبی هستند .
در نمونه های تیمار شده با دی اکسید کربن که رشد کپک ومخمر در انها نسبت به نمونه کنترل کاهش یافته بود گزارش شده است که این اثر به دلیل کاهش PH تحت اثر دی اکسید کربن نبوده است بلکه نمونه کنترل وتیمار شده دارای PH مشابهی بودند .
بهبود فلور به موازات بهبود کیفیت میکربی در پنیر کاتیج تیمار شده با دی اکسید کربن صورت می گیرد . میزان دی اکسید کربن اضافه شده پایین تر از حد استانه چشایی مصرف کننده است .
در مورد رشد باکتریهای بهوازی اجباری واختیاری نظیر لیستریامنو ساتوژنز وکلستریدیوم اسپوروژنز مطالعات متعددی صورت گرفته است . در 63روز نگهداری در 4 درجه سانتیگراد و7درجه سانتیگراد کلستریدیوم اسپروژنز در هیچیک از پنیر های کاتیج تیمار شده با دی اکسید کربن یا کنترل مشاهده نگردید. (6)

3-2-نوشیدنی های کربناته بر پایه شیر
نوشیدنی های کربناته بر پایه شیر، با میزان دی اکسیدکربنی که در مزه آنها تاثیرگذار است، عمر ماندگاری بیش از 6 هفته را در یخچال دارند. این چنین نوشیدنی هایی ، کیفیت تغذیه ای برابر یا برتر از شیر را دارند. میزان دی اکسیدکربن اضافه شده و نوع فلیور، بستگی به پذیرش مصرف کننده از محصول دارد.

3-3- تاثیردی اکسیدکربن بر ماست
به هنگام استفاده از دی اکسیدکربن برای بهبود کیفیت محصولات لبنی تخمیری، رشد باکتری های مفید نظیر تولید کننده های اسید لاکتیک و یا پروبایوتیک متوقف نمی شود و فقط از رشد باکتری های مولد فساد جلوگیری می شود. دو روش برای بهبود کیفیت ماست (نظیر پنیر) توصیه شده است:
الف)تزریق دی اکسیدکربن به شیر خام برای تامین ماده اولیه مناسب با کیفیت میکروبی قابل قبول.
ب)تزریق دی اکسیدکربن به محصول نهایی یا اتمسفر اطراف برای جلوگیری از فساد.
برای ارزیابی این استراتژی ها، محققین رشد و متابولیسم باکتری های تخمیرکننده در محصولات تیمار شده با دی اکسیدکربن را مورد بررسی قرار دادند و کیفیت این محصولات را با نمونه های کنترل تولید شده با روش های سنتی مقایسه کردند.(9)
ماست خام تولید شده از شیر خام تیمار شده با دی اکسیدکربن با PH نهایی 6، 2/6 ،4/6 ، خصوصیات حسی و ویسکوزیته مشابهی با نمونه کنترل داشت. ولی مقادیر PH پایین تری را بعد از 7 روز نگهداری در 7 درجه سانتیگراد داشت.
در مطالعه دیگر، رشد و متابولیسم 2 ترکیب آغازگر ماست در شیر کربناته در طی 40 روز نگهداری در 4 درجه سانتیگراد مورد مطالعه قرار گرفت.
دی اکسیدکربن به شیر بعد از تیمار حرارتی و قبل از تلقیح مخلوط 2 آغازگر اضافه شد.
دو آغازگر اضافه شده لاکتوباسیلیوس اسیدوفیلوس و استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلیوس اسیدوفیلوس، استرپتوکوکوس ترموفیلوس و بیفیدیوباکتریوم بود. رشد کشت اول با افزایش دی اکسیدکربن که PH را از 84/6 تا 31/6 کاهش داد، بدون تغییر باقی ماند. در حضور بیفیدیوباکتریوم و دی اکسیدکربن ، شمارش لاکتوباسیلیوس اسیدوفیلوس کمتر از دوره دوم نگهداری بود. غلظت اسید های آلی (پروپیونیک ، لاکتیک، استیک) در شیرهای تیمار شده و تیمار نشده برای هر دو کشت در پایان دوره نگهداری یکسان بود. گرچه که میزان اسید استیک در شیرهای تیمار شده و دارای کشت دوم در طی 4 هفته اول نگهداری کمتر بود. این ممکن است به شمارش کمتر لاکتوباسیلیوس اسیدوفیلوس در این نمونه ها مربوط باشد.(9)
بعد از 24 روز خواص حسی ماست شامل، احساس دهانی، بو، اسید و پذیرش کلی ، به میزان کمی در شیرهای تیمار شده بهبود یافته ولی گزارش شده است که این اختلافات از لحاظ آماری معنی دار نبوده است. شیر دارای دی اکسیدکربن به نقطه شکست PH=5 ، زودتر از شیر تیمار نشده رسید. عمر ماندگاری ماست نوشیدنی می تواند با افزایش دی اکسید کربن ( 5Kg/cm2 در 4 درجه سانتیگراد) تا 4 ماه در مقایسه با نمونه های کنترل که در 30 روز فاسد شدند، افزایش یافت. ماست های نوشیدنی تخمیر شده با لاکتوباسیلیوس بولگاریکوس و استرپتوکوکوس ترموفیلوس در ظروف شیشه ای بسته بندی شدند و در 4/4 درجه سانتیگراد و 10 درجه سانتیگراد نگهداری شدند. بعد از 40 روز شمارش مخمر و کپک از CFU/g 10 به 100 و CFU/g 200 در نمونه های ماست نوشیدنی غیر کربناته و نگهداری شده در همان دماها افزایش یافت.
درحالیکه در محصولات کربناته آنها زیر CFU/g 10 طی دوره 80 روزه ، در هر دو دمای نگهداری باقی ماندند میزان پروتئین محصول و اسید چرب فرار نمونه کنترل ماست با سرعت بیشتری از نمونه های کربناته افزایش یافت که این به معنای افزایش سرعت فساد در نمونه کنترل است. PH ماست غیر کربناته سریع تر از ماست کربناته کاهش یافت که نشان دهنده متابولیسم کندتر LAB است.(7)
زمان استفاده از دی اکسید کربن کیفیت تولیدات لبنیاتی بهبود می یابد،دی اکسید کربن از رشد باکتری های سودمند و مفید همانند مصرف کننده اسید لاکتیک و پرو بیوتیک ها قادر به جلوگیری نیست .دو رویکرد جهت رفع و بهبود کیفیت ماست و پنیر در نظر گرفته می شود.
تزریق CO2 به درون شیر خام و خالص برای فراهم کردن جزء ترکیبی با کیفیت میکروبی (وابسته به میکروب).
تزریق CO2 به درون تولید نهایی یا حفاظتی با اتمسفر برای جلوگیری از فاسد شدن.
برای ارزیابی نتیجه کار، محققان رشد ومتابولیسم باکتری و مخمردر تولیدات لبنی تحت تاثیر CO2 را تحریک می کنند و کیفیت این محصولات جهت کنترل و مقایسه با روش های مرسوم و قراردادی مورد بررسی قرار میدهند .
برای یک PH از 2/6 تا 4/6 در 7 درجه سانتیگراد مخصولات تیماری دارای خصوصیات کیفی غلظت و چسپندگی همچون ماست زده شده مشابه هستند، اما ارزش PH پایین تر بعد از ذخیره سازی در c7 می باشد. در مطالعات متفاوت رشد و متابولیسم از دو ترکیب از ماست در شیر دارای کربنات بیش از یک دوره ذخیره سازی 49 روزه در c4 عنوان شده است دی اکسیدکربن به شیر بعد از دمای حرارتی از شیر جوشیده و پیشین برای آغشته با هر کدام از دو ترکیب پرورشی اضافه می شود.(7)
رشد اولین ترکیب با افزایش CO2 تغییر نمی کند با انکه PH را از 84/6 تا 31/6 کاهش می دهند. در تیماری از بیفیدوباکتریا بیفیدوم و CO2 ، تخمینی از لاکتو باسیلوس اسیدوفیلوس در مقیاس کمتری در قسمت بعدی از دوره ذخیره سازی بود. تجمع اسید ارگانیک در هر دو نمونه شیر کنترل شده و شیر غیر کنترل شده برای هر دو ترکیب در پایان دوره ذخیره سازی پایین تر بود،
آنچه که ممکن است مرتبط با کاهش مقدار L. acidophilus در این نمونه ها بود و به همین ترتیب ادامه این کاهش ادامه داشت . بعد از 24 ساعت خصوصیات معلوم شد در ماست تیمار شده باMouthfeel ,odur ,acidity قابلیت نفوذ کلی مولد فساد به طور کمتری در ماست های عمل اوری شده با دی اکسیدکربن یافت می شود، اما به لحاظ آماری ،غیرقابل تشخیص ازمحصول کنترلی بود. شیرهای حاوی دی اکسیدکربن با PH برابر 5 نسبت به شیرکنترل دیرتر بدست می آمد Guimonde متوجه شد که دی اکسیدکربن حل نشده در شیر هیچگونه اثر منفی بر روی رشد باکتری های پروبیوتیک ندارد. زمانی که دی اکسید کربن به طور مستقیم درون ماست Swiss-style حل شد، رشد و زنده ماندن عوامل بیماریزا تغییر پیدا نکرد. در این مطالعه ،محتوی دی اکسیدکربن به طور مستقیم اندازه گیری نشد، بنابراین مقدار واقعی حل شده واضح و آشکار نبود. مقدار مصرفco2 قابل قبول تست شده که نشان می دهد مدت زمان نوشدنیهای مربوط به ماست می تواند تا 4 ماه در دمای 4درجه سانتیگراد در مقایسه با کنترل های غیر کربنات افزایش یابد (5 Kg/cm) می باشد.(7)

3-4-تاثیردی اکسیدکربن برنوشیدنی های ماست
نوشیدنیها در لیوان بسته بندی و در c4/4 و c10 ذخیره می شود. بعد از 40 روز مخمر و خمیره از cFu/g10 تاcFu/g 200 در ماست بدون کربنات افزایش می یابد و در c4/4 و c1 به نسبت ذخیره می شود.از آنجاییکه در تولید کربنات آنها زیر cFu/g10 بیش از یک دوره 80 روزه در هر دو دمای ذخیره شده باقی می مانند. پروتیین قابل حل و محتوی اسید چرب فرار ماست با سرعت سریعتری نسبت به نمونه هایی که به صورت کربنات در آمده افزایش می یابد، PH ماست غیر کربنات سریع تر از ،PH ماست کربنات شده ، عمل می کند، این مورد و رویکرد متابولیسمی از باکتری اسید لاکتیک را نشان می دهد. اما رشدشان در دمای متفاوت اندازه گیری نشده است.

3-5 تاثیر دی اکسیدکربن بربستنی و مخلوط های غیر منجمد
تلاش های اولیه برای تزریق دی اکسیدکربن در فرایند بستنی اثر قابل توجهی ازکنترل رشد میکروبی درمحصولات منجمد نشان نداده است. افزایش عمر ماندگاری مخلوط های غیرمنجمد با استفاده از دی اکسیدکربن محلول، می تواند مفیدتر و امکان پذیرتر باشد. در یک مطالعه شمارش باکتری های هوازی و گرم منفی در مخلوط بستنی شکلاتی دارای 69% و 1080ppm دی اکسید کربن بسته بندی شده در بسته های نفوذپذیر ونگهداری شده در 6.1درجه سانتیگراد به مدت 43 روز مورد اندازه گیری قرار گرفت. شمارش کلی هوازی به log 6 دریک دوره 20و-25-و41روزه در مخلوط به ترتیب از 69درصد به 1080دی اکسید کربن رسید و شمارش گرم منفی به log 6در مخلوط کنترل در 3 روز رسید.این در حالی است که نمونه های تیمار شده با دی اکسید کربن در بیش از 40 روز به میزان مشابه رسیدند. (5)
ازمونهای حسی این نوع بستنی ها (تیمار شده با دی اکسید کربن ) نشان داد که حد استانه برای دی اکسید کربن 800تا1400پی پی ام می باشد.
تلاش و فعالیتهای تزریق دی اکسیدکربن را به درون فرایند بستنی به عنوان یک اثر مهم روی رشد میکروبی در تولید مواد یخ زده نشان می دهد. گسترش مدت زمان استفاده از مخلوط یخ نزده و دی اکسیدکربن حل شده ممکن است مفید و قابل قبول باشد. ورقه و صفحات هوازی کل و تخمین های گرم منفی در محتوی مخلوط بستنی شکلاتی 690/0 و ppm1080 دی اکسیدکربن اندازه گیری شده و در کیسه های بلند بسته بندی و در c61 در 35 ، 20 و 41 روز در مخلوط شامل 690/. و ppm1080 دی اکسیدکربن به نسبت نزدیک می شود.تخمین گرم منفی به log 6 در مخلوط کنترل در 30 روز می باشد. از آنجاییکه نمونه ها طولانی تر بیشتر از 40 روز برای نزدیک شدن این سطح می باشد. تست حسی روزی بستنی soft-serve از مخلوط ها ساخته و نشان می دهد که آستانه ای برای دی اکسیدکربن به اندازه 800 تا 1400 می باشد.(5)

3-6- تاثیر CO2 برپنیر های رسیدنی
دی اکسید کربن اضافه شده به شیر خام مورد استفاده در تولید پنیر می تواند زمان فرایند و میزان رنت لازم برای تشکیل دلمه را کاهش داده ومنجر به افزایش بازده شود . چنین پنیرهایی دارای خواص ارگانولیتیکی مشابه یا بهتر از پنیرهای تیمار شده هستند .میزان رنت لازم برای تولید پنیر چدار می تواند تا 50 درصد در شیر های تیمار شده با Mm6.30دی اکسید کربن کاهش پیدا کند. لیپولیز وپروتئولیز در پنیرهای تولید شده از شیر تیمار شده با دی اکسید کربن بطور معنی داری کمتر از نمونه های کنترل بعد از سه ماه نگهداری در 70 درجه سانتیگراد بود. پنیر های تولید شده از شیر تیمار شده امتیاز بالتری را از نظر تجاری نسبت به شیر تیمار نشده بدست اورد. در یک مطالعه هنگامی که شیر خام با TPC معادل 5×10 تحت تیمار با دی اکسید کربن قرار گرفت (تا PH برابر 6.2 )و در دمای 4 درجه نگهداری شده و برای پنیرهای زودرس مورد استفاده قرار گرفت . پنیر حاصل بازده بالاتری را نسبت به پنیر تولید شده از شیر تیمار نشده داشت . بعد از 7 روز رسیدگی در 17 درجه سانتیگراد پنیر تیمار شده با دی انسید کربن بازدهای برابر 10.4 درصد در مقایسه با 5.9 درصد در نمونه تیمار نشده داشت. بعد از 3روز و7روز بررسی فراکسیون نیتروژن غیر کازیینی پنیر تولید شده از شیر تیمار شده بطور معنی داری کمتر از نمونه های کنترل بود که نشان دهنده پروتولیز کمتر بود . فراکسون الفا -بتا وگاما کازیین تحت تیمار دی انسید کربن قرار نگرفتند بعد از 15 روز رسیدگی فعالیت پروتولیتکی در هردو پنیر یکسان بود. تیمار شیر با دی اکسید کربن خواص حسی پنیرها را در مقایسه با نمونه کنترل تغیر نداد. (4)
دی اکسید کربن محلول در شیر متابولیسم کشت های اغازگر پنیر را تحت تاثیر قرار نمی دهد . رشد نژادهای منفرد وکشت مخلوط گونه های لاکتوکوس ولوکونوستوک سیتروروم در 22 درجه سانتیگراد بعد از 18 ساعت در شیر پاستریزه تیمار شده با دی اکسید کربن در برابر 2/6 و نمونه های تیمار نشده با PH 7/6یکسان بود . بعد از 8 ساعت تلقیح غلظت اسید های الی (سیتریک و فر میک ولاکتیک )در شیر های تیمار شده با دی اکسید کربن وکنترل یکسان بود . وقتیکه پنیر تولید شده از دی اکسید کربن می تواند بعنوان اتمسفر اصلاح شده برای افزایش مدت زمان ماندگاری استفاده شود قرار دادن پنیر ها در معرض نور فلورسانت برای جلوگیری از تغییرات رنگ تحت غلظتهای زیاد دی اکسید کربن لازم است .
برخی محققین رشد سایکروتروفهاو مزوفیلها وکلستریدیومهای تولید کننده اسپور را در نوعی پنیر بسته بندی شده در شرایط 10 درصد دی اکسید کربن با 100درصد نتیروژن مقایسه کردند . بعد از نگهداری در 4 درجه سانتیگراد به مدت 15 روز تحت تیمار با دی اکسید کربن جمعیت هیچ یک از میکرو ارگانیسمهای مورد بررسی به10CFU/LOG نرسید. در حالی که تحت شرایط نیتروژن بیشتر تعاد انها از این حد گذشت.
گونه های سودوموناس با مقدار 4/33LOG تحت تاثیر دی اکسید کربن به میزان 8/8LOGتحت تاثیر نیتروژن رسیدند.(4)
در این پژوهش هیچ مخمر وکپکی در نمونه های نگهداری شده با دی اکسید کربن 100درصدی بعد ا15روز در 4درجه سانتیگراد دیده نشد . مطالعه دیگری نشان داد که 20تا100درصد دی اکسید کربن باعث کاهش لیپولیز وپروتئولیز در نوعی پنیر تازه تهیه شده از گوسفند شد واز رشد سایکروترف ها ومزوفیلها و کلی فرمها جلوگیری کرد.

فصل چهارم: نتیجه گیری و بحث

اثر تزریق دی اکسید کربن و در دما ی مناسب روی شمارش کلی و شمارش سایکر و تروفیک و کلی فرم ها ومیکروارگانیسمهای غیر هوازی نشان داده شده است اثر دی اکسید کربن روی اسپورهاو رشد برای کمترین توسعه مورد مطالعه قرار گرفته می شود. ارگانیسمهای متفاوت دارای مقاومت گوناگونی در برابر دی اکسید کربن هستند. تغیرات شیمیایی در شیر جوشیده نشده حاصل از دی اکسید کربن تزریق شده غیر قابل مشاهده بود.
دی اکسیدکربن تجزیه شده در شیر سرد و جوشیده نشده می تواند رشد ارگانیسم های کلی را تا 5/1تا1 کاهش دهد. با کنترل های تمدید نشده مقایسه می شود که افزایش رشد ارگانیسمها با دی اکسید کربن ثابت نگهداشته می شود. رشد ارگانیسم های مولد فاسد در شیر جوش نخورده در دو کیفیت عالی و ضعیف را با اضافه کردن دی اکسید کربن می توان مشاهده نمود به عنوان مثال شیر جوش نخورده در 4درجه به بالا (cFu/ml105 ×6/1)و پایینتر از ان (cFu/ml103 ×78) رشد ارگانیسم شمارش گردید.ارگانیسم های صفحه هوازی در شیر جوش نخورده در درجه c7 که دارای یک افزایش در مرحله کندی است ذخیره می شود و در حضور ونمایشی mμ 27تا25 دی اکسید کربن با نمونه کنترل مقایسه می شوند،که نتیجه افزایش رشد در شیر تیمار نشده بود.(9)

4-1- اثر CO2 بر سایکروتروف ها
این موجودات در شیر خام به دی اکسید کربن حساس اند. برای مثال بعد از 3 روز نگهداری شیرخام درc7 و 25 میلی متر دی اکسید کربن دارای cFu/ml4/3 با نمونه کنترل مقایسه می شود. مرحله کندی سرعت از سایکروتروفها در شیر جوشیده نشده در c 4 حدود 6 روز و در حضور mμ30 دی اکیسد کربن با شیر غیر عمل آوری مقایسه شد.بعضی از محققان به طور مستقیم دارای یک نظر قطعی از تاثیر دی اکسید کربن در این مکانیسم نیستند.
خصوصیات غیر قطبی بودن دی اکسید کربن اجازه می دهد که در بخش چربی بیشتر قابل حل باشد .ممکن است که غلظت بالای مایع شیر این خصوصیت منبع قابل افزایش با سایکروتروفیک لیپولیتیک تصفیه می کند،گذاشتن آنها در یک زیان و ضرر با جمعیت میکروبی مقایسه می شود.(9)

4-2- اثر CO2 بر باسیلها
رشد باسیلها در شیر جوشیده نشده با CO2 ثابت مانده است.بعد از ذخیره چهار روز در دمای c4 و PH=60 با CO2 اسیدی محاسبه باسیلها log cFu/ml5/2 می باشد.و باکتریهای غیر عملی که دارای log cFu/ml5/3 می باشدتخمین زده می شوند.
بیشترین مقدار CO2 در شیر جوشیده نشده بیش از اندازه و یا حجم زیادی حل می شود.به عنوان مثال،محتوی شیر جوشیده نشده mM45، CO2 در c6 برای 6 روز ذخیره میکندبا دارا بودن log ml 7/4کلی فرم در جهت کنترل هایی که log cFu 7 شامل می شوند،قابل مقایسه هستند.
سطح پایین تر شیر از CO2 ( 25-28mM ) در برگرفته و در دمای بالاتر به طور اندک(c7) برای 6 روز رشد باسیل باقی مانده با log 1-5/1 با کنترل کننده ها مقایسه می شود(5).

4-3- اثر CO2 بر موجودات غیر هوازی
دی اکسیدکربن دارای اثر جلوگیری کننده بر روی رشد ارگانیسم کوچک غیر هوازی می باشد. شیر جوشیده نشده دربرگیرنده mM 5/26 دی اکسیدکربن در c7 برای 6 روز ذخیره شده با cFu/ml5/8 در کنترل می باشد.

4-4- اثر CO2 بر گونه های سودوموناس
این گونه ها به طورکل،به شکلهای متفاوتی به وسیله CO2 جلوگیری می شود.شمارش و تخمینی از سودوموناس به عنوان چرخه ای پایین تر در شیر جوشیده نشده که دربرگیرنده دی اکسیدکربن mM 30 در c4 برای 4 روز ذخیره و برای کنترل ها مقایسه می شود.

4-5- تغییرات فیزیکی و شیمیایی در شیر خام بر اثر افزایش CO2
اثرات شیمیایی CO2 روی شیر جوشیده نشده مورد مطالعه قرار گرفته است.دی اکسید کربن باعث عدم پایداری ویتامین های قابل حل در شیر چربی ذخیره شده در c7 در 7 روز میشود.(5)
تستها و آزمایشات تجزیه ای استاندارد همچون نشان دادن فسفات آلکالین، نقطه یخ زده، PH تست آنتی بیوتیک و FTIR برای اندازه گیری چربی، پروتئین و قندهای موجود در شیر خام با CO2و بدون CO2 انجام می شود.
فسفات آلکالین و تست کننده آنتی بیوتیک به دلیل افزایش دی اکسید کربن غیر پیش بینی است.پروتئین و چربی مانند FTIR غیرقابل پیش بینی و پیشنهاد نمی شود. عمل قابلیت جذب در طول موج قندها به دلیل دی اکسیدکربن افزایش می یابد و مورد اندازه گیری هم قرار می گیرد.کاهش PH به دلیل دی اکسید کربن مورد توجه و قابل ذکر است که احتمالا باعث کاهش جریان در نقطه یخ زده از شیر جوشیده نشده می گرددکه با دی اکسید کربن افزایش می یابد.کاهش در PH باعث یک تجزیه در زمینه مولکولهای پیوسته و آبگونه و در نتیجه رها شدن از محل های فسفات و کلسیم به درون پروتئین آبدار میشود.
ثبات و پایداری مولکولهای پیوسته به دلیل افزایش دی اکسید کربن ممکن است مرتبط با افزایش بستن روی صفحه مبادله کننده حرارت در طول دوره فرایند حرارتی شود.مشهود است که کاهش PH از شیر در طول دوره تیمار حرارتی می تواند مقداری از fouling را افزایش دهد.(7)
تغییرات اسیدی دی اکسید کربن از شیر می تواند باعث یک افزایش در هر شیئ مدرج روی مبادله کننده حرارتی شود. 20 لیتر از شیر خام و نجوشیده با مقدار کافی دی اکسید کربن برای کاهش PH تا 6 عمل می کند.و برای 20درجه حرارت داده می شود و در c80 ذخیره هایی از پروتئین و مواد معدنی بر روی ورقه پاستوریزه شکل می گیرد.محتوی چربی از ذخیره سازی روی صفحات مبادله کننده حرارت به طرز نمایشی نسبت به کنترل انجام نشدنی پایین تر می باشد.
تجمع دی اکسید کربن حل شده در شیر اندازه گیری شده است.شیر برای همان PH با اسید هیدروکلریک بطور کامل اسیدی می شود و عمل پاستوریزه کردن را انباشته می کند.
نتیجه اینکه تاثیر اسیدی کردن بروی تولید شیر با PH 8/5 به طور کامل واکنش پذیر بود،بعد از اینکه دی اکسید کربن با تیمار بون هوا حذف شدهر دو ترکیب و ساختاری از فسفات کلسیم با مولکولهای پیوسته با افزایش و حذف دی اکسیدکربن غیر عملی و یا انجام نشدنی است.(5)

4-6-اثرات دی اکسید کربن بر روی کیفیت محصولات لبنی
می تواند در یک دامنه وسیع زمانی برای دی اکسید کربن به طور کل، مانند SaFe شناخته شده بود. تغیرات و تنوع در تولیدات لبنیاتی شامل شیر جوشیده نشده ،شیر پاستوریزه ، ماست ،پنیر محلی ، مخلوط بستنی و پنیر های دیگر استفاده شود.برای تولیدات مایع ،دی اکسیدکربن می تواند به طور مستقیم در مسیر پخش شود، اما برای پنیر های دیگر ،دی اکسید کربن درون فضای حفاظتی اتمسفر تاثیر گذار است.برای هردو نوع از این رویکردها ،نفوذپذیری دی اکسیدکربن مهم می باشد.

4-6-1- تجمع شیر خام
رشد گرم منفی و TPC می تواند در شیر یافت شود که با تکنیکهای RO یا UF متمرکز شده است.UF در برگیرنده cFu/ml 105 از TPC ،mM 25 دی اکسید کربن بعد از 14 روز از ذخیره سازی در دمای c7 باکتریهای انجام نشده مقایسه می شود.همین طور RO شامل mM 25 دی اکسید کربن 103 و cFu/ml 105 از گرم منفی و به طور نسبی TPC بعد از 7 روز با cFu 106 برای هر دو گرم منفی و TPC در کنترل مقایسه می شود.(4)

4-6-2- شیر مایع
دی اکسید کربن می تواند کیفیت میکروبی از بسته بندی شیر در کارتونهای کاغذی ،ظرف های لیوانی، و کیسه های پلاستیکی را بهبود بخشند.بر اساس مواد بسته بندی و تجمع دی اکسید کربن ، مدت زمان نکهداری می تواندتااندازه 200% افزایش یابد.جدول 2-18 رابطه میان قابلیت نفوذ مواد بسته بندی، تجمع دی اکسید کربن در شیر و رشد میکروبی راتوصیف می کند.
مدت زمان همچون روزها برای به دست آوردن یا نزدیک شدن به10 6cFu/ml یافت می شود افزایش همچون افزایش تجمع دی اکسید کربن و قابلیت نفوذ بسته بندی برای کاهش دی اکسید کربن مد نظر است مدت زمان بسته بندی شیر در یک نوار کوتاه تا 65% از 6/9 روز بدون افزایش دی اکسید کربن به 9/15 روز در 5/21 میلی متر افزایش می یابد.بسته بندی در نوارهای بالاتر دارای یک مدت زمان 19 روزه است. اثرسایکروتروفها وسودوموناسها درشیر پاستوریزه که به وسیله دی اکسید کربن انجام می شد ، مورد جلوگیری قرار می گرفت. ارتباط دی اکسید کربن بر روی سلامتی موجودات نشان میدهد که در شرایط غیر هوازی تولید سم میکند، همانند بوتولین زدگی(نوعی مسمومیت غذایی فوق العاده شدید) حاصل ازبوتولونیوم در کنسرو هایی که به نحو غلط تهیه شده باشند و شکل دهنده های هاگ آسیب زایی(اورگانیسم مولد بیماری) همچون سرئوس باسیل (جنسی از باکتری های گرم مثبت و اسپور دار است به 33 گونه تقسیم می شوند سه تا از این گونه ها بیماری زا بوده یا بالقوه چنین می باشند،بقیه گونه ها اشکال گندم روی خاک هستند) دارای آدرس می باشد.دی اکسید کربن برای افزایش خطر تولید سم با بوتولین C یا رشد یا افزایش سرئوس B در شیرهای سرد شده ظاهر نمی شود آستانه حسی/گیرنده با پانل متوالی تعیین می شود. برای دی اکسید کربن در 20% شیر پاستوریزه شده به طور تقریب Mm9 است. در سطرها فقط زیر آستانه Mm7/8 یک بسته مرتفع مدت زمان با 40% افزایش می دهد.(4)
خصوصیات تاثیر پذیر از شیر حاوی دی انسید کربن بعد از 14 روز و 21 روز از نگاه داشتن ذخیره سازی که در مقایسه شده با کنترلها در برگیرنده دی انسید کربن نیست، بهبود می یابد.اخیرا ،قدرت هدایت آنچه که مرتبط به تخمین ورقه است. رشد مانیتور را در c15 از تحریک کردن ارگانیسم فاسد شده و بیماریزا در شیر حاوی دی اکسیدکربن حل شدهدر محدوده سطح حاصل از mM 4/61 به 4/. قرار می گیرد.داده و اطلاعات مربوط به قدرت هدایت به طور صحیح، مناسب نمونه Gompertz با دامنه R2 از 1 به 96/. گذاشتن یک کمیت سنج تاثیری از دی اکسید کربن بر روی lag ،مراحل ثابت از رشد و افزایش است. زمان دو برابر نشده برای گل پرور بومی در شیر خام 8/1 که در منترل در برگیرنده mM 6/. دی انسید کربن بود و تا h3/2 و h7/2 در شیر افزایش می یافت که شامل 4/15 و mM 44 دی انسید کربن به طور نسبی می باشد.آخرین زمان (h) برای microflora شیر خام 20 و 4/25 و 1/44 برای تجمع همان دی اکسیدکربن ذکر شده بالا قرار گرفت. زمان دوبله شده برای لیستریا مونوسیتوژنس از 2/2 تا 9/2 و همچون تجمع دی اکسید کربن از 5/. تا 1/47 و 4/61 به طور نسبی افزایش یافت.(4)

4-6-3- تاثیرات CO2 بر روی کیفیت میکروبی پنیرهای هلندی
چندین سازنده پنیر هلندی در ایالت متحده برای بهبود کیفیت تولیدشان در دیگر قسمت های جهان ازاین تاثیر استفاده میکنند. زمانی که CO2 درون headspace جریان یافت جوشیدن پوشش یا محتوی بستنی یا جوشیدن به طور مستقیم در میان تولید تمام شده ،در مرحله رشد کند ارگانیسم های فاسد شده افزایش و بهبود کیفیت را تولیدمی کند. یک رویکرد موثر و ساده CO2 را به درون پنیر هلندی برای مخلوط کردن به ابتدای بستنی افزوده و با ماست ترکیب می شود. یک دستگاه و دیاگرام جریان برای این فرایند توصیف شده است.
پنیرهای هلندی در این راه آماده و می تواند دارای یک مدت زمان به همان اندازه طولانی همچون 80 روز باشد. ترکیبی از 3 گرم منفی ارگانیسم های فاسد شده سایکروتروفیک در یک سطح از cFu/ml103 آغشته در پنیرهای مربوط به دی اکسیدکربن بیش از یک دوره 70 روزه رشد نمی کند. زمانیکه در c4 در قالب های لیوانی ذخیره شده است درکنترل های شامل باکتری دی اکسید کربن نزدیک به cFu/ml106 در حدود 15 روز نمی شود. دمای ذخیره سازی از c7 با افزایش دی اکسیدکربن ترکیب شده تخمین زیر cFu/ml104 برای 30 روز و در کنترل SPC نزدیک 106در میان 5 روز نگه داشته می شود.ارگانیسم های گرم منفی، به ویژه گونه سودوموناس، مخمر ها و خمیره یا کپک ها و باکتری اسیدلاکتیک، به وسیله دی اکسید کربن در پنیرهای هلندی جلوگیری کردند. تست و آزمون میکروسکوپی (وابسته به میکروب شناسی) از پنیر هلندی حاوی دی اکسیدکربن نشان داد که باسیل گرم منفی و کوکسی جهت مقایسه کنترل ها مورد نمونه گیری واقع شد. (5)
دی اکسیدکربن به نظر دارای یک اثر مانع شونده روی مخمر و تجمع کپک در پنیرهای هلندی هستند. همان طور آنها در نمونه های مرتبط با دی اکسیدکربن غیر قابل کشف می باشد و دارای PH مشابه هستند.
بهبود نشان و علامات معطر برای پنیرهای هلندی مساوی کیفیت میکروبی در نمونه های مرتبط به CO2 است.
آزمایش و نمی،مقداری از اضافه دی اکسید کربن زیر تست می تواند با مصرف کننده نشان داده شود.ناراحتی ها با رشد و رویش مواد غیر هوازی ضروری و اختیاری همچون لیستریامونوسیتوژنس وکلستریدیوم اسپورانژنس مورد خطا قرار می گیرد.
بعد از یک دوره 30 روزه در c4 و c7 کلستریدیوم اسپورانژنس وپنیرهای هلندی کنترل شده رشد نمی کند. لیستریامونوسیتوژنس در cFu/ml104 در این گونه پنیرها در طول دوره 63 روزه از ذخیره سازی در c4 افزایش نمی یابد، اما با 8 درجه زمانیکه در c7 است، افزایش می یابد.در تولیدات کنترل بدون افزایش CO2 ،تخمین و ارزیابی به cFu/ml107 در 28 روز و 7 روز زمان ذخیره سازی در c4 و c7 به طور نسبی نزدیک می شود.
دی اکسیدکربن به شیر خام جهت استفاده برای تولید پنیر اضافه شده و می تواند زمان فرایند را کاهش می دهد و تولیدات را افزایش می دهد. خصوصیات موثر از پنیر از شیر یا بهتر، کنترل ها از شیر عمل نشد.به وجود و ساخته شده است. مقداری از پنیرمایه لازم برای ساختن پنیر شهر چدار(نوعی پنیر که در شهر چدار انگلستان تهیه می شود.) می تواند با 50% کاهش می یابد زمانیکه به شیری اضافه می شود که با دی اکسیدکربن به تجمعی از Mm 30 انجام می شود.
لیپولیزوپروتئولیز در پنیرتیمار با دی اکسیدکربن ساخته و به طور مهم در سطح پایین تر با کنترل بعد از 3 ماه ذخیره سازی در c7 مقایسه می شود.پنیر حاصل از دی اکسیدکربن یک فعالیت حسی بالاتر نسبت به پنیر های تحت کنترل با یک نمره گذار حجاری تعیین شده است.(5)
زمانی که شیر خام با TCP (cFu/ml105*5) با دی اکسیدکربن پخش شده با PH=6.2 و با c4 سرد نشده ، جهت استفاده کردن برای تولیدی از یک رشد کوتاه پنیر، اثر پنیر دارای ثمر و فایده بالاتری در مقایسه با پنیر غیر کربنات می باشد. بعد از 7 روز از رشد در c17 ، این پنیر دارای یک فایده از 104% در مقایسه 59% در کنترل قرار می گیرد. بعد از 3 یا 7 روز رشد کامل نیتروژن بدون کازئین، کسری از این به طور مهم پایین تر در عمل کنترل های انجام نشده با درمان دی اکسیدکربن یک نمایشی از کاهش پروتئولیز(پروتئولیز، پروتئین کافت) تحت تاثیر قرار نمی گیرد. آلفا ،بتا و گاما با درمان دی اکسیدکربن تحت تاثیر قرار نگرفت و در 15 روز از رشد کامل فعالیت پروتئولایتیک در هر دو نوع پنیر یکسان بود. درمان شیر با دی اکسیدکربن خصوصیات ریشه حسی از پنیرها تغییر نمی کند. دی اکسیدکربن حل شده در شیر تحت اثر رشد و متابولیسم از پرورش شیر قرار نمی گیرد. رشد زیاد انفرادی و ترکیب کشت Lactococuts ssp و سیترم Leucinostoc در c22 پیش از یک دوره در شیر پاستوریزه با دی اکسیدکربن یکسان با PH=6.2 و کنترل های غیرعملی PH=6.7 است. بعد از 8 ساعت از تجمع اسید ارگانیک در هر نوع یکسان و مساوی است.. بار دیگر پنیرها ساخته و بوجود آمده است،اتمسفر هایی که در برگیرنده دی اکسیدکربن را تغییر می دهند، می توانند برای وسعت و افزایش مدت زمان استفاده شود. Pintado و Malcata در سال 2000 رشد سایکروتروف ها ، میان خواه (ارگانیسمی که بهترین رشدش در 55 تا 20 است.)لاکتوکسی ، لاکتوباسیل ها ، باسیل ها و کلروستردیا در میان دیگران، در Requeijao ، یک چرا از اینکه پنیر ، تحت درجه 100% دی انسید کربن را بسته بندی کرد مبنی بر این است که زیر c100 نیتروژن بسته بندی می شود.بعد از 15 روز در c4 زیر نظر دی اکسیدکربن ذخیره می کند، هیچ کدام این سطح افزایش نمی دهد. به عنوان مثال ،ppcبه5.97و8.08 زیر co2100%رسیدو با 8.8log مقایسه کرد. در 18 درجه سانتیگراد دو ترکیب بسته بندی شده دارای تاثیر کمی روز رشد بیشتری از جمعیت میکروبی می باشد. تاکید وتاثیر برای ذخیره سازی با یکدیگر با map به رشد میکروبی بیشتر نیازمند است. مخمرها در پنیر وذخیره در co2100% در روز 15در 4 درجه سانتیگراد نشان داده شده است. اما به 5.6logتاروز 15 همانگونکه در پنیر بسته بندی n2دیده می شود. اتمسفرهای در بر گیرنده 20-100%دی اکسید کربن پروتیرلیز را درcameros کاهش می یابد. یک پنیر شیری بز جوان و جلوگیری کردن رشد حاصل از سایکروتروف و ارگانیسمی که بهترین رشدش در 20-55 آنتروباکتریاسه (تیره ای از باکتریهای میله ای شکل گرم – منفی) و coliformها را شامل می شود. بعد از 28 روز از ذخیره سازی درc4، پنیرها در نشانی از هوا بسته بندی می شود و دارای سطح های سایکروتروفها از آنجاییکه در یک اتمسفر شامل تخمین 100% دی اکسیدکربن ، به اندازه 7/2 افزایش نداد.مخمرها در پنیر ذخیره شده قابل کشف است، اما در کنترل ها به log 34/3 در 28 روز می رسد.(4)
پنیر taleggio بسته بندی شده در یک اتمسفر دربرگیرنده 10% دی اکسیدکربن نیمه ای در یک کاهش log 1 در ترکیب برای کنترل ها مقایسه و در منطقه زیر نفوذ هوا بسته بندی شده است موجودات غیر هوازی در پنیر cameros بسته بندی در حدود 100% اتمسفر های حاصل cFu/g log3 برای log 1 بعد از 28 روز کاهش می یابد. در کنترل هوا، 20 و 40 % اتمسفر (N2 موازی و مساوی) یک log 4 وجود دارد که بیش از همان دوره زمان افزایش می یابد.
تحلیل و تجزیه حسی از این پنیر بر این پیشنهاد است که 100% اتمسفر دی اکسیدکربن می تواند با کیفیت آسیب رسان یا زیان آور باشد. اما یک اتمسفر 50/50 (CO2/N2) جهت بهبود و رفع و کاهش رشد میکروبی مناسب است.کیفیت میکروبی از Mozzarella نشان داده نشده است و در 100% دی اکسیدکربن برای بیشتر از cFu106 در کنترل بعد از تنها 10 روز مقایسه می شود. پنیر چدار(تهیه شده د ر انگلستان) در دمای c4، زیر دمای c100 دی اکسیدکربن ، سطح پایین تری از فرارها نگهداشته و مرتبط با رشد خمیره ها می باشد. ارزش های رنگی b و *a و *L برای نیتروژن بار منفی و پنیر بسته بندی حاوی دی اکسیدکربن در زیر نور ماهتابی ذخیره و اندازه گیری عنوان شده است.ارزش *L به طور مهم بالاتر و *a و ارزش های *b به طور مهم پایین، در پنیرها تحت دمای دی اکسیدکربن در مقایسه با N2 ذخیره شده است. پیشنهاد شده است که دی اکسیدکربن ریشه های آزاد و اصلی را در مجاورت نور مهتابی ،ترکیب کربناتی در annatto مسئول برای رنگ نارنجی و نتیجه ای در یک ظاهر سفید شده قرار دهند. احتمالا مواد بسته بندی شده کدر می تواند این عیب را بی نتیجه نگه دارد.(4)

4-7- اثرات اسپور کشی دی اکسیدکربن در فرایند حرارتی
باکتری و هاگهایشان بسیار جهت دمای حرارتی زیر نظر وضعیت اسیدی حساس تر هستند. زمانیکه دی اکسیدکربن در یک راه حل آبگونه ای حل می شود ، همچون شیر ،PH را کاهش می دهند. تاثیراتی از دی اکسیدکربن روی مقاومت حرارتی از سلولهای روینده و هاگها مورد مطالعه قرار داده اند. اکثریت کار در پوشش میانی در فشارهای بالا یا وضعیت انتقادی بالاتر و در تغییر دادن برای دمای محدود در نظر گرفته شده است. ارزش های D. برای ژنهای مونوسیت در یک راه حل از نمک فیزیولوژی و پوشش میانی به طور نسبی 1% زیر فشار دی اکسیدکربن به اندازه 8/35 و 3/22 و 3/14 در c25 و c35 و c45 بوده در 60 اتمسفر دی اکسیدکربن ارزش D. در این دما ها برای 4/13 ، 8/8 و 3/7 کاهش داده است و نشان داده که فشار دی اکسیدکربن افزایش یافته ، می تواند حساسیت حرارتی از یک بیماریزای اختیاری معمول افزایش دهد. یک نمونه مشابه برای عدم فعالیت از E در راه حل زنگ زدن مشاهده شده بود. ارزش های D.، c35 ، 6/49 ، 3/30 و 9/1 ،در 2/1 ،5/2 و M pa 5 دی اکسیدکربن بود.(4)
در c45 در حضور دی اکسیدکربن قابلیت زیست از سلول های E بیش از یک دوره یک ساعته تغییر داده نشد. مانند فشار دی اکسیدکربن از 2/1 به M pa 5 افزایش یافته و تبدیل به بیوفاز یک می شود. یک پروتئین در طول 30 دقیقه اول از نمایش کوتاه تر و انحراف از دومین مرحله مهمی همچون فشار دی اکسیدکربن افزایش می یابد.
نمونه های مشابه برای ژن های مونوسیتی مشاهده شده است. فرضیه شده که در طول دوره مرحله ابتدایی، دی اکسیدکربن به داخل سلول سرایت می کند و مرحله دوم نقطه ای در آنچه که مقدار انتقادی از دی اکسیدکربن در سلول جمع آوری کرده است، نشان می دهد. تیمه در فن نمایش بیشتر در قابلیت زیست فرو می افتد. SEM از سلولهای تهدید شد. دی اکسیدکربن ،دیواره های سلول را از بعضی سلولها خارج می کند اما درصدی از سلول های زیان دیده با کمبود و زیان در قابلیت زیست مرتبط و وابسته می شود.فعالیت از هفت از هشت آنزیم در سلول های حاوی دی اکسیدکربن کاهش و مقایسه می شود. بر این فرض است که دی اکسیدکربن در میان اندام های سلول و اسیدی شدن سیتوپلاسم سلول زیر نقطه ایزوالکتریک از آنزیم ها حامض و اسیدی می شود.
تنها پیشنهاد می شود که ترکیب شیمیایی از دیواره سلول های باکتری و سرعت حجم به سطح ظاهر از سلول ممکن است حساسیت تعیین عامل های مهم را از یک زنجیره باکتری را شامل شود مقداری از حرارت و تجمع دی اکسیدکربن تحت تاثیر درجه ای از حساسیت حرارتی باکتری در شیر افزایش می دهد. بقای باکتری در شیر خام به طور مهم در شیر پایین تر است و با کنترل هایی که دارای سطح طبیعی از دامنه دی اکسیدکربن حاصل2 به Mm 4.به عنوان مثال ،شیر حاوی دی اکسید کربن برای 5 دقیقه در c67 ،c72 و c90 به طور نسبی دارای 338 ،282 و 44 در شیر خالص حرارت داده شده برای همان زمان و دما می باشد.
تخمین موجودات هوازی و ژن های مونوسیت در تمام شیر با c45 تحت 600 اتمسفر از دی اکسیدکربن حرارت دیده و هر دو با 3 چرخه بعد از 12 ساعت کاهش می یابد. متاسفانه ، کاهش در کنترل شیر بدون اضافه کردن دی اکسیدکربن در این مطالعه ذکر نشده است. سرعت حرارتی از تشعشع p در کل شیر با دی اکسیدکربن همچون تجمعی از افزایش دی اکسیدکربن(شکل 4-18) افزایش می یابد. یک ارتباط طولی منفی میان ارزش D c50 و تجمع دی اکسیدکربن.(5)
اگرچه این ارگانیسم برای HTSTحساس است . انزیم های پرولاتیک وتاپوتیک به عنوان انزیم نیستند . شاید با درمانهای co2ترکیب شده می تواند تعدادی از روانگرایی psgchrotroمی تواند در طول متورم شدن وحمل ونقل شیر زیاد شود . دی اکسید کربن به غذاهای مایع درشکلی از کربنات اضافه شده می تواند PH از غذا را کاهش دهد و حساسیت هاگ ها افزایش دهد. بر خلاف سلول های روینده ، هاگ ها به طور ابتدایی و از لحاظ متابولیسمی غیر فعال و فعالیت آنزیم کوچک را نگه می دارد. این بر این پیشنهاد است که نتایج اسیدی در یک یون مثبت از هاگ، باعث یک افزایش در هیدرات از هسته هاگ می شود. دی هیدرات از هاگ بر خلاف درمان های حرارتی حمایت می شود همچون حرارت مرطوب و نمدار که نسبت به حرارت خشک دارای سختی بیشتری است. دی اکسید کربن در M pa 5 می تواند حساسیت حرارتی حاصل از هاگ های قارچی و باکتری در حل آبگونه ای افزایش دهد. هاگ های باسیلی در c80 زیر M pa 5 دی اکسیدکربن که برای یک ساعت حرارت داده می شود با log 3 کاهش می یابد. اما در ظاهر و نمایشی از دی اکسیدکربن، هیچ کاهشی در قابلیت زیست در این دما مشاهده نشده است. ارزشهای D 50 cبرای اسپورهای Byssochlamys از 350 دقیقه در حضور دی اکسیدکربن ، M paکاهش می یابد. ارزش های D 50 c برای Aspergillus niger از 200 دقیقه بیشتر در کنترل ها با 11 دقیقه زیر M pa 5 ،دی اکسیدکربن کاهش می یابد. در c60 و M pa 5c 60 دارای هیچ نوع تاثیری بر روی حساسیت حرارتی از Aspergillus niger condia و اسپورهای Byssochlamys fulva ندارد. مبنی بر این پیشنهاد که اثرات کشنده از درمان حرارتی در حال ساختن اثرات هاگدار حاصل از دی اکسیدکربن می باشد.(1)
ارزش های D 89 c برای هاگ های سرئوس باسیل به لحاظ اهمیت ، از 56/5 دقیقه در شیر های کنترل شده (بدون اضافه کردن دی اکسیدکربن) به 24/5 دقیقه در شیر کاهش می یابد و در برگیرنده Mm33 دی اکسیدکربن می باشد.تنها نتیجه ای در تعداد کمی شخص زنده از هاگ های سرئوس B.برای حرارت انجام شدنی در همان مقدار از زمان مقایسه می شود.
اثرات دی اکسیدکربن بر روی رشد هاگ در دمای حرارتی بالاتر برای طول دوره کوتاه تر به قطعات و بخش ها بستگی دارد. به عنوان مثال ،100% از هاگ های حاصل از B. subtilis در شیر ترکیب شده مجدد با PH به اندازه 86/5 با دی اکسیدکربن تطبیق داده شده است. حرارت در c120 برای S2، با 1% بقا از هاگها مقایسه و در شیر قابل کنترل به تعلیق گذاشته می شود که دارای هیچ نوع دی اکسیدکربن نیست. به عبارت دیگر ، 2% از هاگ هایی با سرئوس در c125 برای S2،در شیر حرارت داده و با 100% رنده ماندن در شیر کنترل شده مقایسه می شود.تاثیرات ترکیب شده از دی اکسید کربن حل شده و درمان حرارتی بر روی غیرفعال بودن از هاگ ها و سلول های رویانده، نمونه برداری و از عملکرد weibull استفاده شد.
حفره های غیرفعال حرارتی برای P. flurescens در c50 در حضور و نبود دی اکسیدکربن به طور محدود در طبیعت بیوفازیک هستند.همچون مواردی برای با هاگ های از نوع B. و E.coli است.(1)
نمونه weibull به طور دقیق اثرات ترکیب شده از دی اکسیدکربن حل شده و درمان حرارتی روی بقا و سلول زنده از ارگانیسم فاسد شده را توصیف می کند. نسبت به مدل و نمونه طولی دادن یک نمونه مفید و سودمند شبیه weibull، درمان و تهدید غیرحرارتی همچون دی اکسیدکربن با فرایند حرارتی ترکیب شد. و می تواند برای رویکردهای نگهداری استفاده شود.
دو مانع اصلی برای تولید پنیر حاصل از شیر خام روی یک معیار و میزان زیاد اساسی برای بقا مسیر زنده ماندن بیماریزا و تاثیرات زیان آور از ارگانیسم های فاسد شده Psychrotrophic (درون گرایی) می باشد. اطلاعات رایج و معمول بر این پیشنهاد است که دی اکسیدکربن با درمان حرارتی ترکیب شده ممکن است تعدادی از بیماریزا در پنیر در شروع فرایند کاهش می یابد و تنها کیفیت حسی را با کاهش تعدادی از ارگانیسم های فاسد شده زنده را بهبود می بخشند.(1)
دی اکسید کربن به عنوان فرایند و ضدمیکروبی یکسان است و کمک می کند که چندین استفاده اساسی در صنعت لبنیاتی بوجود می آورد. این به دلیل اینکه می تواند اضافه شود و از تولیدات لبنیاتی تولید و اصلاح می شود بدون هیچ تاثیر زیان آوری بهبود می یابد. اااین GRAS معرفی شد و در زمان حاضر نیاز به آگاه شدن روی یک برچسب چربی ندارد. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی از دی اکسیدکربن ، به عنوان مثال آسان بودن قابلیت حل در مراحل چربی و آبگونه ، توانایی برای کاهش PH و دما و قابلیت حل، فرضی برای استفاده در تولیدات لبنیاتی می باشد.همچنین می تواند درون فلوئید تولیدات به عنوان یک نگهداری در رشد ارگانیسم های فاسد شده و بیماری زا(آسیب زا) از مولکول های بهم پیوسته کاسئین را پیشنهاد می کند و سپس می تواند با یک خلا و فضای خالی یا با اهمیت و حرارت ملایم بهبود یابد. سود و فایده حاصل از دی اکسیدکربن برای صفت پنیرهای محلی کاملا واضح و روشن است. تنها یک مقدار فراوان از داده و اطلاعات ، استفاده از دی اکسیدکربن را برای بهبود کیفیت میکروبی از شیرخام را حمایت می کند. اما سود و فوائد از این تکنولوژی دارای سیستم انتقال به مجموعه و بخشی از صنعت شیر نمی باشد.پنیر های حاصل در دو کشور اروپا و آمریکا توصیف می شود و دی اکسیدکربن دارای قوه اساسی برای کاهش خطر بیماریزایی در این تولیدات بدون پیشنهاد خصوصیات مطلوبشان است. کیفیت اثراتی از دی اکسیدکربن روی رشد ارگانیسم فاسد شده و آسیب زا در میان استفاده از نمونه گذاری آماری انتقاد و ایرادی برای نیک بینی و اطمینان از سلامتی و کامل بودن تولید خواهد بود. کار در این ناحیه تنها در حال شروع است اما بنابراین ، نشان می دهد که اثراتی از دی اکسیدکربن می تواند به طور دقیق و صحیح استفاده نمونه رشد Gompertz را توصیف کند.همه تکنولوژی های نگهداری شده از سرد شدن جهت پاستوریزه کردن اکولوزی میکروبی از تولیدات لبنیاتی را پیشنهاد می کند ، سرد و منجمد شدن برای گرم منفی انتخاب و پاستوریزه کردن به اندازه یک تورفتگی برای تشکیل دهنده های هاگ می باشد. به طور غیر مشکوک ، دی اکسیدکربن تنها تحت تاثیر میزان اکولوژی میکروبی در غذاهای لبنیاتی قرار می گیرد. نمونه برداری اثراتی از دی اکسیدکربن بر روی یک طیف سنجی پهن از باکتری در پرورش مرکب و خالص، در تنوعی از تولیدات لبنیاتی، درک بهتری از تغییرات به دلیل دی اکسیدکربن می دهد و این امر را به ما می دهد که تولید و تغذیه از غذای لبنیاتی ما را حمایت و نگهداری کنید.(2)

4-8-تاثیر CO2 با اسیدی کردن شیر بر روی رسیدن پنیر چدار
با نفوذ وانتشار co2در شیر یایه سن پنیر تعین می گرددوتجزیه مواد پروتئینی پنیر از شیر بدون از اضافه کردن یا با اضافه کردن co2اضافه شده تولید شد.
ازمایش سه دوره تکرار شد تقریبا1600ppmگاز کربنیک در یک ظرف پنیری با ph5.9در 31درجه سانتیکراد co2اضافه می شود.
سرعتهای متداول منعقد کننده واستارتربرای پنیرهای رژیمی حاویco2ونگهداری شده یکسان ومساوی است با اینکه مقدار کلسیم از پنیرهای رژیمی حاوی co2پایینتر است اما هیچگونه تفاوتی درمقدار رظوبت نشان داده نشد.
بالاترین مقدارco2از این پنیرها337vs.122ppm) )به طورکلی به اندازه6moنگه داشته شده است .علی رغم 5/1 ساعت پروتئولیز با نمک و رطوبت کافی در PH برابر با 6/4 و 12 درصد نیتروژن محلول در اسیداستیک میزان کلی نیتروژن مورد سنجش قرار می گیرد. مقدار این ماده در زمان تشکیل نیز بالا می باشد. مقدار کازئین و پاراکازئین در پنیرهای حاوی دی اکسیدکربن که از قبل نگهداری شده اند به سرعت کاهش می یابد، ولی هیچ تفاوتی در نسبت بتاکازئین و پاراکازئین میان پنیرهای رژیمی و کنترل شده وجود ندارد. کامل بودن s (آلفا اس) و بتاکازئین در سرم حاصل از پنیرهای رژیمی گزارش گردیده ، درصورتیکه در سرم حاصل از پنیرهای حفاظت شده هیچ کازئینی وجود نداشت.
بیشترین پروتئولیزها در پنیر قبل از اسیدی کردن شیر توسط دی اکسیدکربن ممکن است بدلیل افزایش سوبسترا در آب باشد از طرفی فعالیت کیموزین یا نگهداری پنیر نیز موجب افزایش این فرایند می شود. در شکل زیر دی اکسیدکربن برای افزایش مدت زمان فرایند تبدیلی در تولیدات لبنی نشان داده شده است. دی اکسیدکربن کندی رشد میکروبها در شیر خام را افزایش می دهد. در شمارش کلی از سودوموناس فلورسنس مشاهده گردید که دی اکسیدکربن بطور محسوسی باعث کاهش این ارگانیسم می شود.
به دلیل اکسیژن غیر محلول با PH پایین تر نسبت علاوه بر توقف رشد میکروبی فعالیت پلاسمین موجب می شود. تغییراتی که وابسته مواد فیزیکی و شیمیایی است همانند تغییرات PH شیر طی این فرایند اتفاق می افتد، چون تاثیر دی اکسیدکربن در ساخت پنیر همانند تاثیر ضد میکروبی بسیار مهم می باشد.(2)
پایین بودن PH شیر ، فسفات و کلسیم قابل حل را افزایش می دهد. ماده کازئین زمانیکه PH شیر کاهش یابد از شیر جدا می شود. با تغییرات درجه حرارت از 4 تا 30 درجه سانتیگراد PH برای هر دو پروتئین افزایش یافت و مقدار کازئین در کمترین درجه حرارت(4 درجه) برابر 50 درصد و در درجه حرارت 30 درجه برابر 15 درصد بود.
پنیر موژارلا تولید شده از شیری که با اسیداستیک و اسید سیتریک اسیدی شده در pH برابر با 6/4 و نیتروژن 12 درصد و TCA دارای درصد نیتروژن کاملتری نسبت به پنیر های نگهداری شده بود.
چون دی اکسیدکربن قبل از حل شدن در شیر همانند یک اسید عمل می کند، ممکن است در جریان ساخت پنیر و اسیدی کردن شیر بجای استفاده از اسید استیک و اسید سیتریک استفاده شود. چنانچه دی اکسیدکربن بتواند عمل پروتئولیز را در پنیر چدار مشابه با اسید سیتریک و اسید استیک در پنیر موزارلا افزایش دهد، می تواند بسیاری از سوالات و ابهامات را برطرف نماید. همچنین این فرایند می تواند فرایند جایگزینی ارزشمندی جهت افزایش طول مدت ماندگاری پنیر چدار باشد. بیشترین تجربیات و نتایج بدست آمده در خصوص پایداری و ماندگاری و خاصیت ضد میکروبی فرایند تاثیر دی اکسیدکربن بر روی تولیدات لبنی مانند پنیر چدار می باشد.
پروتئولیزها برای توسعه عطر و طعم پنیر چدار دارای اهمیت فراوانی می باشند. داده ها و اطلاعات درمورد پروتئولیزها با درجه بندی کازئین و افزایش مقدار نیتروژن قابل حل توسط دو گروه محققان مورد بررسی قرار گرفت.(2)
پنیر Iberice محصول اسیدی کردن شیر توسط دی اکسیدکربن در محیطی با PH=6 از نظر مقدار رنین 75 درصد کاهش در مقایسه با پنیرهای کنترل شده را نشان می دهد. بعد از آزمایشات انجام شده مشخص گردد کمترین پروتئولیزها در پنیر حاصل از تیمار با دی اکسیدکربن مشاهده گردید. پنیر چدار تولید شده در نتیجه اسیدی کردن با دی اکسیدکربن در PH=6.5 به میزان 25 درصد کاهش انعقاد داشته است.
میان دو پنیر کنترل شده و پنیر چدار در نیتروژن محلول و محیطی با PH=4.5 از نقطه نظر نگهداری پنیر هیچ تفاوتی یافت نشده ولی تاثیر این مدت زمان نگهداری بعد از تیمار با دی اکسیدکربن دلالت بر این داشت که پروتئولیزها بدون یک کاهش رنین قادر به طولانی نمودن این مدت زمان نمی باشند.
جهت اندازه گیری تاثیر دی اکسیدکربن روی پروتئولیز در پنیر چدار در طول مدت نگهداری ،پنیر اسیدی شده با دی اکسیدکربن را در یک محیط و پنیر دیگر را در محیطی دیگر نگهداری کردیم و از منعقد کننده برای هر دو نوع پنیر استفتده کردیم. منعقد کننده ها از ابتدا نقشی مهم را در تحمل پروتئولیز ایفا کردند. این فرایند در محیط با PH حدود 8/5 تا 6 صورت گرفت.

4-9-طرح عملی و تجربی کاربرد CO2
یک قالب 18 کیلوگرمی از پنیر چدار تولید شده از شیر و ماست در حضور دی اکسیدکربن و بدون حضور دی اکسیدکربن در سه روز متفاوت تولید شد. شیری که بطور کامل پاستوریزه شده و تقریبا حدود ppm1600 دی اکسیدکربن دارد ، در دو ظرف با PHهای متفاوت 9/5 و 6/6 در درجه حرارت c 31 با هم مقایسه گردید. پایداری پنیر در دو روش بالا تقریبا یکسان بود.
حالت دیگر اینکه آب پنیر حاصل از شیر با اضافه کردن دی اکسیدکربن در PH برابر 3/6 برای پنیرهای کنترل شده ، مورد مقایسه قرار گرفت و مشاهده گردید که افزایش دی اکسیدکربن زمان تولید را کاهش می دهد. در مرحله اضافه نمودن لیموزین و نمک در هر دو محیط سرعت تولید یکسان بود.
پنیرها در شب رقیق و تحت فشار بیشتری قرار گرفت، به مدت 17 ساعت و زمانیکه پنیرها از غلظت کمتری برخوردار شدند دما در مرکز قالب c 29 بود. مقدار دی اکسیدکربن و کازئین و TA از هر دو پنیر بیش از mo 6 بوده و تمام تغییرات در فاز آب صورت گرفته بود.
شیر دلمه شده بدون نمک را بعد از آماده شدن در PH برابر 3/5 در جعبه های پلاستیکی آماده می شوند. پنیرها با انجام سه مرحله در اندازه های تقریبی در قالب های 1*28*19سانتیمتری برش زده شده و تحت فشار قرار می گیرند و پس از خروج از فشار به بخش بسته بندی فرستاده می شوند. اولین بخش بسته بندی فضای خلاء برای تجزیه و تحلیل قرار می گیرند.(3)
دومین بخش برای پیشبرد ES استفاده می شود. قسمتی از بخش سوم برای برش قطعات به اندازه تقریبی 9*15سانتیمتری بود. بعد از کنار زدن بخش های کناری دو قطعه باقی می ماند که این قطعات را درون ظرف پلاستیکی بسته بندی می کنند. هدف از این نوع عملیات افزایش طول ماندگاری در پنیر تولیدی بود.
ES حاصل ازشیر دلمه شده بدون نمک و پنیر فورا در دمای c 25 زیر فشار قرار گرفت و سپس به قالب های در اندازه 5/22 گرمی تفکیک گردیدند. ES لازم به قطعات تفکیکی جهت تیمارهای انجام شده ماندگاری به میزان کافی در ظرف های کوچک 59 میلیلیتری قرارگرفته ومنجمدگردیدند.(دمایc 25-)
مقدار tnاز ESدرکیلدهال دو بربر استفاده شده بود. مقدار پروتیین ماست با چندین taنصف مقدار کلسیم و در حدود 83/6محاسبه گردیده بود.
با روش bobcockمقدار چربی ورطوبت با خشک کردن محیط تحت نفوذ هوا اندازه گیری شد. این ازمایش با قطعه پنیری به وزن 2گرم ودر درجه حرارت 100 درجه سانتیگراد انجام گرفت.
در روش ولهارد مقدار نمک موجود تعیین می گرددولی روش کیلدهال برای تعیین ومشخص کردنTN ,CPبکار گرفته شد. Phپنیر با اشتفاده از یک الکترود ترکیبی در دمای 23 درجه شانتیکراد اندازه گیری شد و اسیدیته قابل عیارگیری پنیر توشط لائو مورد محاسبه قرار گرفت. در همه تحلیلها مقدار چربی دو برابر وTNهم دو برابر ثبت گردیده است.

4-10-مقدار دی اکسید کربن در شیر وپنیر
برای افزایش مقدار دی اکسید کربن که در این روش توصیف شده است یک روش استاندارد تعین شده است.دراین روش (MOSA)جهت تعین مقدار دی اکسید کربن پنیر را در قالبهای کوچکی در محیطهای کنترل شده حاوی دی اکسید کربن نگهداری می کنند . تجزیه وتحلیل ازمایش فوق نشان داده که در غلظت پایین مایع کیفیت مواد انتخابی بال بوده است.
در روش بالا نمونه ومدلها به طور ابتدایی وبا افزایش مقدار اضافه شده از تجزیه ازمایش تست می شوند. واساسا ایجاد یک مسیر اندازه گیری می شود. پنیر تحت تاثیر دی اکسید کربن در مکعبهای 3میلیمتری برش زده می شوند بطوریکه وزن هر قطعه 20گرم باشد .
این قطعات درون یک مخلوط کن زنگ ناپذیر وکوچک وریخته شده وبه حرکت درمی اورند. سپس در مرحله بعد عملیات تصفیه انجام می شود . در این مرحله نتیجه تصفیه مقدار 10 میلی لیتر اسید سولفوریک ومقداری اب خالص می باشد. مجددا مخلوط کن با پارافیلم پوشیده وبا یک بند پلاستیکی محکم بسته می شود وتحت شرایط نگهداری قرار می گیرد.
براوردهایی از شیشه دهانه گشاد در سرعت پایین 30ثانیه بیشتر از سایر بود.یعنی حدود یک دقیقه وسی ثانیه طول کشید .این در حالی است که جهت مخلوط بیش از پنج دقیقه زمان لازم است.
پانزده ثانیه بعد از اخرین ترکیب یک قطعه فلز نیکل سخت به شماره کاتولوگ 35-380 روی یک پوشش پارافیلم قار داده می شود. (2)
مقدار دی اکسید کربن در فضای ازاد تعیین وتوسط نوعی سوزن در میان فلز سخت نیکل قار داده می شود. البته نگهداری ان خارج از ماده ابکی پنیر مور حفاظت قرار می گیرد .
نمونه سوزن مرتبط با یک تحلیل کننده دی اکسید کربن وابسته به نور مادون قرمز که به طور اشکارا با هوای اتاق و99درصد دی اکسید کربن تیحت فرایند وبررسی قرار میگیرد. مطالعه مقدار دی اکسید کربن از فضای ازاد گرفته شده بعی از مطالعات ابتدایی بدست امده روندهای یکسانی را نشان می دهد.
جهت استفاده وتکرار یک یک پروتیین جدید و20گرمی از همان نمونه پنیر در چند زمان مورد تکرار قار گرفت.
درمطالعات پیشین به دلیل کاهش درجه آب وجانشین کردن حجم مساوی از محلول استاندارد مقدار بیکربنات سدیم نسبت به مقدار دی اکسید کربن یک افزایش 30-50درصدی را نشان می دهد انچنان که در پایان ازمایش مقدار محلول اضافه شده وآب حاصل به انازه 20 میلی لیتر می باشد.با در نظر گرفتن معادله y=mn+b که Y برابر با مقدار co2وm ضریب زاویه انحراف و n مقداربیکربنات سدیم و b مقدار کاتالیزور یا واسطه را معین می کند.(2)
بنابرین باتوجه به معادله بالا مقدار دی اکسید کربن در یک پنیر خالص y=0می باشد.
مقدار بیکربنات سدیم مطابق این معادله معکوس زمانیکه y=0 می باشد کامل ومطلق می باشد.
با توجه به این تعریف معادله معکوس به حالت طولی می باشد.
Ph حاصل در پنیر به مقدار 4(b) ومیزان 12 درصد TCA توسط بار بانو مورد ازمایش قرار گرفت.
روش SDS بینیوم توصیف وانجام شد .در این روش بجز یک نمونه پنیر به وزن یک گرم که در 10 میلی لیتر محلول بافر قرار داشت همه قالبهای پنیر پر ومملو گردید.
نتیجه تحقیق وبررسی به روش SDSنسبت همانند وبرابری از الفا کازئین وبتا کازئین گزارش گردید که با اطلاعات ودادهایی برای تغیرات کوچک در نمونه برداری به صورت عادی بدست امده بود.
چون پارا کاپازین در طول دوره تیمار وماندگاری هیدرولیز نمی شود نسبت وسرعتهای از الفا کازیین وبتا کازیین در هنگام محاسبه ودرجه بندی اب مورد استفاده لائو قرار گرفت .
با این وجود لائو نسبت سرعتهای تعیین شده را جهت محاسبه درصدی از درجه کازیین در پنیر با استفاده از تجزیه وتحلیل اولین روز همان صفر درصد از کازیین مورد ارزیابی وسنجش قرار می دهند.
قابل ذکر است که در مطالعات هیج تفاوتی میان طرز عملکرد در هنگام درجه حرارت زیر صفر وجود ندارد. به همین دلیل اطلاعات حاصل از تجزیه وبررسی هنوز گزارش نگردیده است.
ESحاصل از پنیر وusmcبه اندازه 9/ میلی لیتر از نمونه نگهدارنده دی هیدروتیول بافر را همانکونه همانکونه که از یک میلی لیتر ازesتوصیف شده اماده کردند.
نوع دیگر ژل usmcesبود که 16میلی لیتر از نمونه مثبت محلول بافر برای هردو نوع از پنیر ها (حفاظتی وخاصco2) پر می شود که بطور نسبی به دلیل داشتن پروتیین بیشتر نسبت به کنترل esمقدار ان ماده 4میلی لیتر می باشد .
ونوع الفا کازیین در esحاصل از پنیر های حاوی دی اکسید کربن با تجربیات اضافی ترکیب مشود.
در جایی که یک محلول الفا کازیین وشیر بطور مجزا با کیموزین قرار گرفته می شود نمونه ها ومدلها با روند sdsدر مسیر تجزیه وتحلیل وازمایش ما می باشد.(2)
بعد از یک ساعت گذشت تکثیر ونمو با باند پروتیینی زیادی در زیر الفاکازین در محلول الفا کازین همراه با کیموزین نشان داده می شود.که در این موقعیت یکسان بعد از برخورد با محلول کیموزین ودر زیر بتا کازیین یافت می شود. چون الفا کازیین بوشیله کریمر در جهت تولید مقدماتی واولیه از عمل کیموزین روی الفا کازیین یافت می شود.
ما در شناسایی باند ناشناخته در esحاصل از پنیرهای رژیمی حاوی co2همانند الفا کازیین مطمئن هستیم وقوع وظهور باند ناشناخته در esحاصل از پنیرهای رژیمی حاوی co2همانند الفاکازیین مطمئن هستیم وقوع وظهور باند الفا کازیین بعد از باند بتاکازیین در ژنهای ما متفاوت از گزارش نقل شده می یاشد.نمونه ومدلهای متفاوت پروتیین به دلیل بودن منابع متفاوتی از sds جلوه دهد.
گرچه مالین منابع حاصل از sdsرا گزارش نکرد اما تفاوت میان sdsرا با انها در ازمایشگاهایمان که احتمالا دلایلی از تفاوتهای تغیر محل الفا کازیین را مورد استفاده قرار داد.
Sasبرای همه داده ها وتجزیه های اطلاعات استفاده شد. خداقل تفاوت مهم از تست در زمینه مقایسه رژیمی به منظور اطلاعات ترکیبی از نمونه اماری بود.
جهت مقایسه پنیر های رژیمی حاوی دی اکسید کربن وپنیرهای تحت نگهداری در هر دوره نمونه برداری یک تست انجام شد.همچنین نمونه های دیگری از جمله AN.VAدر بیشتر کردن دوره ماندگاری عنوان گردید.
عناوینی از قبیل TA,PHوکاراپاکازیینوبتاکارتینحاصل از پنیرهای رژیمی حاوی دی اکسید کربن حفاظتی بیش از 6mo از مواد باقی مانده مورد گزارش وبررسی روی اتها واقع شده است.
قابل ذکر است بدانیم مدت زمان ماندگاری مانند یک متغیر متوالی مهم میباشد .
دگرگونی ناشی از متغیر سن برای به حداقل رساندن حالت طولی ونمونه معادلات بیان شده در مورد متغیر سن لازم وضروری است.(2)
دگرگونی از مدت زمان باقی مانده سن حاصل از ذخیره در دمای 6-12 درجه سانتیگراد واطلاعات راست گوشه به نسبت طول دوره ماندن ساخته می شود. این نمونه معادلات ونتایج متفاوت از ان تیماردر نمونهای که مهم باشند یا نشان دهند که مقدار انحنا در مورد دی اکسید کربن گشف وپیدا نشود حجم ومقدار دی اکسید کربن را در طول دوره ماندگاری در بر می گیرد.
هیچ تفاوتی میان پنیرهای حاوی دی اکسید کربن وپنیرهای کنترلی توسط رطوبتusmcوcpنشان داده نشد.
همانطور که انتظار می رفت مقدار کلسیم در پنیر usmc به دلیل داشتن phکمتر پایینتر وکمتر است. برای نمونه cp در پروتیین حاصله و ماده خشک و همچنین رطوبت حاصل نشد. در مورد کلسیم برای پنیرهای usmc مقدار کلسیم پایینتر از پنیرهای رژیمی اتتظار میرود. اما مقدار نمک بالا در پنیرهای رژیمی پیش بینی نمی شود. به زبان سادهتر مقدار کلسیم وچربی در ماده خشک بیشتر و مقدار نمک ان کمتر است.
مقدار دی اکسید کربن حاصل از پنیرهای رژیمی نسبت به پنیرهای کنترلی در طول دوره ماندن تغیر نمی کند وPHاین پنیرها به اندازه 4.9 نسبت به رژیمی پایین تر است . پنیرهای حاوی دی اکسید کربن دارای سطح PHبالاتراز 4.6 بودند. دوره ماندگاری پنیرهای حاوی دی اکسید کربن نسبت به پنیرهای تحت نگهداری دارای مقدار حداقل PH به اندازه 4.6 هستند. (2)
نیتروژن محلول همچون درصدی از snptn حاصل از دو پنیر در طول دوره ماندگاری نشان داده می شود.
هیچ تفاوتی در مقداری از es مربوط به usmc میان پنیرهای رژیمی دی اکسید کربن کنترل شده وجود ندارد. کاهش زیادی در مقدار یاز es به دلیل دارا بودن نمک وفشار وجود دارد . بعد از ان تقریبا مقداری از es می تواند در صورت مقایسه با پنیر حاوی دی اکسید کربن کنار گذاشته شود. همچنین نسبت به پنیر کنترلی دارای مقدار بالاتری cp می باشد.
بعد از نمک ودارا بودن فشار مقدار cp از es ناشی شده در پنیر نسبت به نوع دیگر پنیر بالاتر وهم چنین مقدار کلسیم هم از usmc و es پنیر از نمونه رژیمی حاوی دی اکسید کربن نسبت به پنیرهای تحت کنترل پایینتر است. به دلیل بالاتر بودن cp و پایین بودن مقدار کلسیم در esحاوی دی اکسید کربن در پنیر کلسیم همچون درصدی از cp که نسبت به پنیر تحت مراقبت مقدار پایینتری است.
بیان می شود بطور کل نه مقدار پنیر رژیمی حاوی دی اکسید کربن و نه مقدار دیگر از esو usmc هیچ کدام مقدار قابل کشف از کازیین برروی یک ژن sdsرا نگه نمی دارد البته اطلاعات این نکته را نشان نمی دهد. محلول کازیین در es پنیر رژیمی یافت می شود اما در نوع دیگر پنیر دیده نمی شود.(2)
وزن وترکیباتی از esناشی از usmcوپنیر به طور فوری بعد از فشار در 25 درجه سانتیگراد بر طرف می شود.
پروتیین در esبا دمای 25 درجه از پنیر چدار بطور فوری بعد از فشار با جدا می شود.
مسیرها شامل es حاصل از ساخت سه نوع پنیر می باشد. مسیر 5 نمونه ای مرجع از شیر کامل و مسیر دیگر نمونه ای از es پنیر های رژیمی حاوی دی اکسید کربن از سه نوع عنوان می شود. باندهای پروتیینی روی ژل شناسایی وتعیین شد. بخش ویا قسمتی از دی اکسید کربن در شیری که از قبل باقی مانده دی اکسید کربن در پنیر وجود دارد ونشان داده شده است که ایا دی اکسید کربن در مسیر اب یا چربی بدست امده از پنیر فرو می رود .به این صورت گزارش کردند که تزریق دی اکسید کربن درون سیر در یک دمای پایین صفر درجه سانتیگراد در ماده غیر محلول دی اکسید کربن در مسیر اب از شیر به پایان می رسد.

4-11-کیفیت وماندگاری شیرپاستوریزه باکاربرد CO2
سیستم بسته لوله های شیر دوشی ، تجهیزات با طراحی بهداشتی بالاتر ، گاوهای تمیزتر و سیستم" تمیز کردن در محل " فرصت بهتری را برای دامداران ایجاد میکند تا شیرخام با آلودگی میکروبی کمتری تولید کنند. خنک کردن سریع شیرخام قبل از ورود به تانک شیر سبب کاهش رشد باکتریهای آلوده کننده میشود .خنک کردن سریع و نگهداری شیرخام در سردخانه سبب رشد باکتریهای سرمادوست در شیرخام می شود . باکتریهای سرما دوست که هاگ تولید نمی کنند بخصوص پسودومانوس ها از طریق پاستورایزسیون از بین می روند . پسودوموناس ها اگر قبل از پاستوریزاسیون تا حد 6 101رشد کنند میتوانند به شیر طعم نامطبوعی بدهند . باکتریهای گرم منفی سرما دوست تولید لیپاز و پروتئازهای مقاوم به حرارت می کنند و تعداد زیاد این باکتریها تولید آنزیمهای مقاوم به حرارتی می کنند که در طی دوره ماندگاری تولید طعم نامطبوع می کنند . اگرشیرخام تولید شده درحد شیر درجه یک باشد و با استانداردهای شمارش کلی باکتریها مطابقت داشته باشد ، شمارش باکتریهای سرمادوست درحد ی نمیباشد که در کیفیت مناسب شیر مشکل ایجاد کند . آلودگی شیرخام به باکتریهای گرم منفی سرمادوست ماندگاری شیرخام در آمریکا را به 17-14 روز محدود کرده است . امروز بهبود دستکاری و بسته بندی شیر پس از پاستوریز اسیون سبب از بین رفتن فساد ناشی از باکتریهای گرم منفی و کاهش تعداد باکتریهای گرم مثبت سرما دوست مقاوم به حرارت مثل باسیلوس و میکروباکتر گردیده است . حذف باکتریهای سرمادوست گرم مثبت مانع بعدی درافزایش ماندگاری شیر HTST می باشد . اگرچه مشخص نیست که فساد ناشی از باکتریهای سرمادوست گرم مثبت، ناشی از باکتریهای مقاوم به حرارت در بیو فیلم های موجود در تانک شیرخام است یا از کارخانه های لبنیات میباشد. (5)

4-11-1-انواع بسته بندی
امروزه انواع بسته بندی در بازار به چشم می خورد که از مواد مختلف نظیر کاغذ، پلاستیک، فلز یا شیشه ساخته می شوند. اما شیوه اصلی برای شناخت بسته بندی ها ، تقسیم آنها به "انعطاف پذیر" ، "نیمه منعطف" و سخت است. بسته بندی به شیوه منعطف شامل کیسه های کاغذی، پوشش های پلاستیکی که چیپس در آن ریخته می شود و پاکت های کاغذی یا نایلونی که وسایل خریداری شده برای منزل حمل می شوند. یک نمونه بسته بندی نیمه منعطف جعبه های مقوایی است که حبوبات، وسایل کوچک مربوط به خانه، بسیاری از اسباب بازی ها و پاره ای از مواد غذایی درون آنها بسته بندی می شود. برای بسیاری از مواد غیرغذایی بسته بندی مورد استفاده از مواد سخت تهیه می شود که روکش آن به داخل جعبه تا می شود و می توان آن را در گوشه ای نگاهداری کرد. اشکال بسته بندی سخت نیز شامل صندوق، بطری های شیشه ای و قوطی های فلزی است. درباره تاریخچه بسته بندی به شیوه منعطف باید گفت که برای نخستین بار چینی ها از این روش استفاده کردند. آنها در اوایل قرن اول قبل از میلاد، از برگ درخت توت برای بسته بندی کردن غذا استفاده می کردند. طی قرن های بعد چینی ها این روش را توسعه بخشیدند و تکنیک های بسته بندی کاغذی را اصلاح کردند. به تدریج این شیوه بسته بندی به دیگر نقاط آسیا و اروپا انتقال یافت. در سال ۱۳۱۰ میلادی بسته بندی کاغذی وارد انگلستان شد و در سال ۱۶۹۰ به پنسیلوانیا در آمریکا رسید. گام مهم برای استفاده از کاغذ در بسته بندی ها نخستین بار با تولید پاکت برداشته شد. پاکت های کاغذی تجاری برای اولین بار در سال ۱۸۴۴ در بریستول انگلستان به تولید انبوه رسید. مدت کوتاهی بعد و در سال ،۱۸۵۴ "فرانسیس وول" ماشین ساخت پاکت را در آمریکا اختراع کرد. پیشرفت های بیشتر طی دهه ۱۸۷۰ رخ داد که شامل تولید پاکت های کاغذی چسبی و تاشو در انواع مختلف می شد که تا به امروز مورد استفاده قرار می گیرند. در سال ۱۹۰۵ تولید ماشینی پاکت های کاغذی چاپی به صورت اتوماتیک درآمد. دیگر استفاده مهم از کاغذ، ساخت جعبه مقوایی بود که از آن برای بسته بندی حبوبات استفاده می شد. نخستین کارتن کاغذی- اغلب به عنوان بسته کاغذی نازک نامیده می شد- در سال ۱۸۱۷ در انگلستان و ۲۰۰ سال پس از چینی ها که جعبه کاغذی یا مقوایی را اختراع کردند به تولید رسید.(5)
استفاده از کاغذ و جعبه های مقوایی در طول قرن بیستم گسترش عام یافت. با ظهور پلاستیک به عنوان یک پوشش بسته بندی با ارزش (اواخر دهه ۱۹۷۰ و اوایل دهه ۱۹۸۰) این ماده جانشین کاغذ شد. اخیراً مدافعان محیط زیست تبلیغات گسترده ای را آغاز کرده اند که پلاستیک از نظر زیست محیطی محصول نامناسبی است. حقیقت این است که امروزه کاهش میزان استفاده از مواد در بسته بندی معمولاً مهم تر است تا ساخت بسته هایی که از نظر مواد با محیط زیست سازگاری بیشتر دارند.
شیشه یکی دیگر از موادی است که بیشتر برای بسته بندی مایعات مورد استفاده قرار می گیرد. اگرچه ساخت شیشه از ۷۰۰۰ سال پیش از میلاد باب شد ولی تولید صنعتی آن از ۱۵۰۰ سال پیش از میلاد در مصر آغاز شد. برای ساخت شیشه از موادی نظیر سنگ آهک، شن و سیلیکات که به مقدار زیادی در دسترس بود استفاده می شد. همه این مواد به شکل ساده ای با هم مخلوط و سپس به آن حرارت داده می شد. از زمان کشف این روش ترکیب و عناصر ساخت شیشه کمترین تغییر را داشته اند اما فناوری و شکل دادن به آن پیشرفت بسیاری پیدا کرده است
شکل دهی به شیشه که در قرون ۱۷ و ۱۸ توسعه پیدا کرده بود امکان بیشتری برای تولید اشکال مختلف و دکوری فراهم کرد. نام سازنده و نوع شیشه می توانست بر روی آن حک شود که به نوعی بیانگر هویت کارخانه نیز بود. با توسعه فناوری ها در قرون ۱۸ و ،۱۹ قیمت انواع محصولات شیشه ای رو به کاهش گذاشت. "اونز" اولین ماشین چرخشی تولید بطری شیشه ای را در سال ۱۸۸۹ اختراع کرد. بلافاصله بطری های شیشه ای در شکل های متنوع و اندازه های مختلف به جذابیت اقتصادی برای محصولات مصرفی تبدیل شد و از اوایل قرن نوزدهم تا دهه ۱۹۶۰ بطری های شیشه ای بازار محصولات مایع را در اختیار گرفتند. یک ماشین مدرن به عنوان نمونه روزانه ۲۰ هزار بطری در روز تولید می کند.زمانی که سایر بسته بندی ها نظیر فلزات و پلاستیک در دهه ۱۹۷۰ عمومیت پیدا کردند بسته بندی شیشه ای برای محصولات با ارزش بالا مورد استفاده قرار می گیرد. امروزه از شیشه به عنوان یک بسته بندی سخت استفاده های متنوعی صورت می گیرد. وزن، شکنندگی و قیمت آن در مقایسه با محصولات فلزی و پلاستیکی بازار بسته بندی شیشه ای را کم رونق کرده است، اما برای محصولات با چشم انداز کیفیت بالا و نگاهداری بهتر و بیشتر شیشه هنوز یک محصول بسته بندی موثر است.(1)
بسته بندی اسپتیک شیوه ای جدید برای نگهداری محصولات غذایی در مدت زمان طولانی و خارج از یخچال است که تا زمان باز کردن بسته تازگی محصول را حفظ خواهد کرد. وقتی که برای اولین بار شیر و آب میوه به شیوه اسپتیک در قفسه ها و یخچال های مغازه ها عرضه شدند با عدم اطمینان مصرف کنندگان روبه رو شدند. در واقع این پرسش در اذهان عمومی شکل گرفت که چگونه ممکن است مواد غذایی فاسد شدنی ماه ها در قفسه های مغازه ها و بدون نگهداری در یخچال تازه بمانند؟ حتماً می بایست به آنها مواد نگهدارنده افزوده شده باشد. اما در واقع مواد غذایی که در داخل بسته های اسپتیک پر می شوند هیچ نیازی به افزودن مواد نگهدارنده ندارند؛ چرا که یک روش با ماندگاری طولانی مدت، محصولات لبنی مایع را در دمای ۱۳۷ درجه سانتیگراد به مدت چهار ثانیه حرارت داده و بلافاصله در بسته های استریل پر می کنند. در مورد آب میوه (محصولات با اسید بالا) محصول را در دمای ۹۵-۸۰ درجه سانتیگراد به مدت ۳۰-۱۵ ثانیه حرارت می دهند و سپس به صورت اسپتیک پر می کنند. هر دو روش به نحوی طراحی شده است که تنها مقدار کمی از ویتامین ها و املاح معدنی از بین بروند. این فرآیندها زمان نگهداری محصول را به مدت چندین ماه خارج از محیط یخچال افزایش می دهد. پس از باز شدن بسته، محصول می بایست در یخچال نگهداری شود. در روش دیگر که برای ماندگاری کوتاه مدت است محصولات لبنی مایع (شیر) را در دمای ۷۲ درجه سانتیگراد به مدت ۱۵ ثانیه حرارت داده تا میکروب های بیماری زای موجود در آن که باعث فاسد شدن می شوند از بین بروند. این فرآیند زمان نگهداری محصول را به مدت یک هفته در یخچال افزایش می دهد. مواد غذایی با بسته بندی اسپتیک در مقایسه با کنسروها و یا مواد غذایی (پاستوریزه) که فرآیند آنها در دمای بالا و مدت زمان طولانی انجام شده است از طعم و رنگ بهتری برخوردار هستند؛ چرا که اثرات جانبی بسته بندی با قوطی را که نتیجه واکنش اکسیژن با فلز قوطی است ندارند. امروزه در بازارهای جهانی به جز بسته های اولیه آجری شکل، می توان انواع بسته های اسپتیک را در اندازه و شکل های مختلف با در هایی که قابلیت باز و بسته شدن آسان را دارند یافت. در حال حاضر تنوع کالای بسیاری در بسته های اسپتیک وجود دارد و در کشورهای مختلف جهان محصولاتی چون شیر، خامه، آب میوه، سوپ، رب گوجه فرنگی، انواع دسر، شربت، نوشیدنی هایی که از سویا تهیه می شوند و همچنین نوشیدنی هایی که مکمل غذایی به شمار رفته و انرژی زا هستند و حتی تخم مرغ مایع در بسته های اسپتیک عرضه می شوند. فناوری فرآیند اسپتیک که از ۲۵ سال گذشته به صورت تجاری رواج پیدا کرده است چنان تاثیر جهانی بر روی صنعت مواد غذایی گذاشته است که انجمن بین المللی مهندسین صنایع غذایی در سال ۱۹۸۹ از آن به عنوان مهمترین پیشرفت صنعت مواد غذایی در قرن بیستم نام برد.
بسته بندی به دلیل نقش مهمی که در حفاظت محصول، رساندن محصول نهایی صحیح و سالم به دست مصرف کننده و … دارد در جلوگیری از اسراف مواد غذایی دارای اثر تعیین کننده است. مهمترین اثر بسته بندی افزایش مدت ماندگاری محصول است و افزایش زمان نگهداری محصول یعنی افزایش شانس رقابت در بازار و بهره گیری از فرصت بیشتر برای رساندن کالا به دست مشتری می باشد.
تاثیر مهم دیگر بسته بندی عبارتست از حذف قسمت های دور ریز محصول در محل فرآیند و بسته بندی و در نتیجه کاهش ضایعات بعدی محصول و امکان تبدیل بخش های حذف شده در محل عملیات به فرآورده های سودمندتر. (3)
تاثیر کیفیت شیرخام بر ماندگاری شیرپاستوریزه عرضه شده در بازار
ماندگاری شیر پاستوریزه تحت تاثیر کیفیت شیرخام قراردارد . شمارش میکروبی و شمارش سلولهای سوماتیک بر میزان آنزیمهای مقاوم به حرارت در شیرموثر هستند . عموماً میزان بالای باکتریهای سرمادوست) ( Psychotropic در شیرخام سبب میشود تا مقادیر کافی پروتئآز و لیپاز مقاوم به گرما در شیر جهت تخریب پروتئین ها و چربیهای شیر پس از پاستوریز اسیون وجود داشته باشد .تدابیر بهداشتی ، نگهداری درسرما و افزودن CO2 به شیر، سبب کنترل تعداد باکتریهای سرما دوست و تعداد کل باکتریهای شمارش شده( Total Count) میشود. غیر معمول نیست که شمارش کلی باکتریها در شیر خام از CFU/ml 10000 کمتر باشد . درگذشته تولید کنندگان شیر به اندازه حالا توجه زیادی به شمارش سلولهای سوماتیک نداشتند . افزایش شمارش سلولهای سوماتیک به افزایش پروتئازهای مقاوم به حرارت ( پلاسمین ) و لیپاز (لیپوپروتئین لیپاز) در شیر ارتباط دارد. وقتی شیرخام بارمیکروبی کمی دارد و رشد باکتریها درشیر پاستوریزه نیز کم میباشدآنزیمهای مرتبط با شمارش بالای سلولهای سوماتیک، سبب تخریب چربی و پروتئین در طی دوره سرماگذاری و نگهداری در یخچال و تولید بوی نامطبوع در شیر میشود . از آنجائیکه قابلیت میکروب کشی و کنترل رشد میکروبی در شیر پاستوریزه بهبود یافته است ، سلولهای سوماتیک شیرخام، فاکتور محدود کننده زمان نگهداری شیر در یخچال قبل از بروز بوی نامطبوع در شیر میباشد . اغلب گاوهای سالم در گله شیری شیر با شمارش سلولهای سوماتیک کمتر از 000/50 cell/ml تولید می کنند . شمارش سلولهای سوماتیک در تانک جمع آوری شیر گله بیشتر از cell/ml 000/200 بدلیل شمارش بالای سلولهای سوماتیک در تعداد معدودی از گاوهای گله میباشد . اگر باکمک تکنولوژی، این گاوها شناسایی و شیر آنها باشیر گله مخلوط نشود می تواند ماندگاری کل شیر گله را افزایش داد. جهت دستیابی به ماندگاری 90-60 روز برای شیرهای یخچالی به ناچار صاحبان کارخانه های لبنیات و دامداران باید با یکدیگر همکاری لازم و تبادل نظر داشته باشند تا شیرهای با شمارش کمتر سلولهای سوماتیک تولید شود .(3)
طبق قانون شیر پاستوریزه درآمریکا(PMO) شمارش کلی باکتریها در شیر درجه یک دردامداری کمتر از CFU/ml 100000 و در مخلوط شیرها در پروسه بسته بندی درکارخانه کمتر از CFU/ml 300000 است . در آمریکا اکثر شیرها شمارش پائین تر از این حد دارند. طبق این قانون شمارش سلولهای سوماتیک شیر درجه یک باید کمتر از cell/ml 750000 باشد . الزامات این قانون برای حداکثر شمارش باکتریها و شمارش سلولهای سوماتیک درجهت اطمینان از سلامت عمومی است و ربطی به استاندادهای کیفیت محصولات لبنی ندارد . در بین دهه های 1970 تا 1990 میلادی برنامه های تشویقی پرداخت براساس کیفیت شیر بخصوص در بین پنیر سازان معمول شد. از جمله عوارض و اثرات منفی استفاده از شیر با شمارش بالای سلولهای سوماتیک در تهیه پنیر، کاهش سفتی لخته ، کاهش بازده و میزان تولید پنیر ، افزایش چربی و کاهش کازئین در آب پنیر و تغییر کیفیت طعم میباشد . بنا به دلایل ذکر شده صاحبان صنایع تولید پنیر برنامه پرداخت پول را براساس کیفیت مطلوب شیر و جهت تشویق دامداران درجهت تولید شیربا شمارش کمتر سلولهای سوماتیک اجرا نمودند . قبل از اینکه فاکتور پروتئین نیز در برنامه اجباری پرداخت پول قرار گیرد. پروتئین بعنوان یک فاکتور تشویقی اضافه بر برنامه های معمول در سیستم پرداخت پول به دامداران توسط پنیر سازان مد نظر بود . معیارهای این برنامه یافت نشدن آنتی بیوتیک و آب اضافی ، شمارش کلی باکتریها کمتر از CFU/ml 25000 ، laboratory Pasteurized bacteria count کمتر از CFU/ml 500 ، تست رسوب ، شمارش سلولهای سومایتک پایین ( معمولاً کمتر از CFU/ml l 300000 ) میباشد . عموماً هرچه شمارش سلولهای سوماتیک کمتر باشد میزان پرداخت پاداش افزایش می یابد . این برنامه اخیر بسیار مورد توجه دامداران قرارگرفت و سرانجام توسط اغلب پنیر سازان پذیرفته و اجرا شد . درژانویه 2000 به درخواست صاحبان صنایع لبنی فاکتورهای پروتئین و شمارش سلولهای سوماتیک بعنوان قسمتی از سیستم پرداخت قرار گرفتند . صاحبان صنایع شیر نیز مایل هستند تا چنین برنامه پرداختی را همانند پنیر سازان اجرا کنند . (3)
در مقایسه با تحقیقات انجام شده در مورد تاثیر شمارش سلولهای سوماتیک روی میزان تولید پنیر، اطلاعات کمی درمورد شمارش سلولهای سوماتیک شیر خام ،بخصوص تعداد بسیار پایین این سلولها ، روی کیفیت طعم شیر پاستوریزه منتشر شده است . در سال 2001 بطور نمونه ماندگاری شیرهای پاستوریزه با روش حرارت بالا و مدت کوتاه (High temperature short time) در یخچال در ایالات متحده حدود 14 روز بوده است. ماندگاری این شیرهای از طریق رشد باکتریهای سرمادوست و در نتیجه تولید طعم های نامطبوع در اثر رشد باکتریایی محدود می شود . استفاده از دماهای بالاتر از حداقل دمای معمول در روش پاستوریز اسیون (HTST) برای مثال .c78 درجه به مدت 30-16 ثانیه همراه با استفاده از Filler بهتر و تکنولوژی بسته بندی برتر در از بین رفتن باکتریها و کاهش آلودگی موثر بوده و به بعضی کارخانه های اجازه می دهد تا ماندگاری شیر در یخچال را به 25-15 روز افزایش دهند. در این شیرها پس از 17 روز نگهداری شیر در یخچال باکتریهای گرم مثبت مولد اسپور به عنوان عامل غالب مولد فساد شناخته شدند . گرچه صاحبان صنایع تولید شیر تمایل به تولید شیر با ماندگاری 90-60 روز در یخچال دارند تا از این طریق قدرت بازایابی و توزیع محصول خود را افزایش دهند ، مصرف کنندگان بخصوص بچه ها طعم شیرهای حرارت دیده در روش اولتراپاستوریز اسیون را کمتر از طعم شیر پاستوریزه می پسندند و این خود عاملی درجهت کاهش بازار یابی میباشد . گرچه روشهای غیر حرارتی مثل میکروفیلتر اسیون درجهت افزایش مدت ماندگاری شیرهای HTST د رحال بررسی و توسعه هستند اما سوال اساسی اینجاست که کیفیت شیرخام باید در چه حدی باشد تا بتوانیم به ماندگاری 90-60 روز دست پیدا کنیم .(3)

نتیجه کیری:
دی اکسید کربن یک ترکیب ضد میکربی طبیعی ومنحصر به فرد و یک کمک فرایند مهم است که پتانسیلهای بسیاری را جهت استفاده در صنایع لبنیات دارد.
ترکیبی منحصر به فرد است زیرا که می تواند بعد از اضافه شدن وایفای نقش بدون هیچ اثر مخربی حذف شود.
دی اکسید کربن یک ترکیب GRAS است ودر حال حاضر نیازی به ذکرنام ان در استفاده از برچسب ترکیبات ماده غذایی نمی باشد .
به دلیل خواص فیزیکوشیمیایی از جمله حلالیت وابسته به دمای آن در محیط آبی ولیپدی وتوانایی ان برای کاهش PH این گاز را جهت استفاده در صنایع لبنی مناسب می سازد.
دی اکسید کربن می تواند در محصولات لبنی که حالت سیال دارند بعنوان نگهدارنده تزریق شود واز رشد پاتوژنها وباکتریهای مولد فساد جلوگیری نمایید ویا خواص میسلهای کازیین را تغییر دهد.
در نهایت می تواند با یک خلا ساده یا به هم زدن ویا با حرارت ملایم از بین برود.
بهره گیری از دی اکسید کربن در پنیر کاتیج ماست وسایر تولیدات لبنی نیز برای کنترل بار میکربی مفید وموثر خواهد بود،ضمن اینکه می تواند به صورت ترکیبی باسایر تیمارها مانند تیمار حرارتی مورد استفاده قرار گرفته وموثر واقع شود.

پیشنهادات:
برآورد دقیقی از میزان اصراف و هدر رفت مواد غذایی در سطح عمده فروشی، خرده فروشی و مصرف کننده از طریق اجرای طرح های مطالعاتی برای رسیدن به یک آمار دقیق و قابل اعتماد در کشورمان.
اجرای برنامه های تضمین کیفیت که یکی از بخش های بسیار مهم عملیات بسته بندی است و شامل تمام خصوصیات محصول و تولید آن می شود در کلیه واحدهای تولیدی و فرآوری. بدین ترتیب که ترکیبات، مشخصات، فرآیند، بسته بندی، نگهداری، توزیع، سالم بودن از نظر میکروبیولوژی، بهداشت تجهیزات مرتبط با محصول را در بر می گیرد. این کار مجموعه ای است که درست انجام نگرفتن آن می تواند اثر قابل توجهی بر سلامت اقتصادی، رقابت و حتی حیات شرکت یا واحد تولیدی داشته باشد. برنامه تعیین کیفیت بایستی این اعتماد را بوجود آورد که هر چیزی درست و به موقع انجام شده است.
استفاده از روش بسته بندی خاص برای هر گروه از محصولات مثلا بسته بندی تحت خلا برای مواد غذایی حساس به اکسیژن.
استفاده از بسته بندی های کوچک و آماده مصرف با داشتن برچسب مناسب در مورد نوع غذا، نحوه مصرف و شرایط نگهداری آن.
آموزش مردم برای خرید مواد بسته بندی شده به اندازه وعده های غذایی خود با توجه به تاریخ مصرف و مدت ماندگاری آن.
تشویق و ترغیب سرمایه داران برای بهره گیری از انواع روش های مدرن بسته بندی مانند خلا،اتمسفر تغییر یافته و از جمله CO2 و بکارگیری فواید کیفی مرتبط با آن.
استفاده از روش های اصولی و علمی بازاریابی برای صدور بهتر کالاها به کشورهای مقصد.

منابع:

1-Clavom,M .and De rafaelv,D.,(1995),'eposit formation in a heat exchanger during pasteuriszation of CO2 asidified milk',J.Dairy Res.,Vol(62) ,pp:641_644

‍‍‍
2-Champagne, C. , P. , Laingr ,Mafu, R. ,Akier ,A. and Griffiths.,(1994),'Psychrotrophs in dairy products:their effects and their control" , Crit Rev Food Sci Nutr.,Vol(34) ,pp:1-30.
‍‍‍

‍‍‍‍3-Calvom,M. ,Montilla ,A. and Cobos, A.,(1999),'Lactic acid production and rheological properties of yogurt made from milk acidified with carbon dioxide',J . Sci food Agric.,Vol(79),pp:1208-1212.

‍‍‍4-Chen,J. and Hotchkiss, J., (2001),'Effect of dissolved carbon dioxide on the growth of psychrotrophic organisms in cottage cheese.',J Dairy Sci .,Vol(74),pp:2941-2945.

‍‍‍‍5-Colchin,L , Owens L, Lyuba Chevskaya G,Boyle-Roden E,Russek-Cohen, E .and Rankin , S., (2001),'Modified atmosphere packaged cheddar cheese shreds:influence of fluorescent light exposure and gas type on the color and production of volatile compounds',J .Agric food Chem.,Vol(49),pp:2277-2282.

ِِِ6-Devliegghere, F.,Debevere, J. and Van impe, J.,(1998),'Effect of dissolved carbon dioxide and temperature on the growth of Lactobacillus sake in modified atmospheres',Int J. food Microbiol.,Vol( 41),pp:231-238.

‍‍‍‍‍7-Chen, J. and Hotchikiss, J., (2003),'Growth of listeria monocytogenes and Clostridum sporogenes in cottage cheese in modified atmosphere packaging',J .Dairy Sci .,Vol(76),pp:972-977.

8-Montila A.,Calvom, M. and Olano, A.,(1995),'Manufacture of cheese made from CO2-treaded milk', Z. Lebensm-Unters und-Forsch A.,Vol(200),pp:289-292.

9-Rettger, L. ,Winslow, C. , and Smith, A .,(1922),'Report of an investigation into the effect of freezing ice cream in an atmosphere of carbon dioxide ',National Association of Ice Cream Dealers,New York.