ارزیابی اثر ریزپوشانی دو لایه با آلژینات کلسیم بر زنده‌مانی باکتری Lactobacillus acidophilus طی دوره نگهداری آب گوجه فرنگی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، پژوهشکده صنایع غذایی کشاورزی، پژوهشگاه استاندارد

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم دارویی

چکیده

یکی از شیوه‌‌های نوین در جهت افزایش ماندگاریباکتری‌های پروبیوتیک‌ در فرآورده‌های غذاییو هم‌چنینزنده مانی این باکتری‌ها در حین عبور از دستگاه گوارش به منظور انتقال ایمن آن‌ها به روده بزرگ، ریزپوشانی سلول‌های پروبیوتیکی می‌باشد. این مطالعه با هدف تعیین تاثیر ریزپوشانی با آلژینات کلسیم بر زنده مانی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس(La-5)در طی دوره نگهداری آب گوجه فرنگی انجام گرفت. ریزپوشانی تک لایه و دو لایه با استفاده از آلژینات کلسیم انجام گرفت و دانک‌هایی با قطر کمتر از 100 میکرومتر تولید گردید.برای تعیین اندازه دانک‌ها از روش پراکنش لیزر و برای مطالعه شکل ظاهری آن‌ها از تکنیکSEM استفاده شد. سپس لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس به سه روش 1) آزاد، 2) ریزپوشانی تک لایه و 3) ریزپوشانی دو لایه به آب گوجه فرنگی (9/3pH~) تلقیح گردید و نمونه‌های حاصل در دمای 4درجه سانتیگراد نگهداری شد. سپس تعداد باکتری‌های پروبیوتیک و ویژگی های فیزیکو شیمیایی نمونه‌ها بررسی شد. نتایج نشان داد که زنده مانی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوسبه صورت آزاد در حد استاندارد ( حداقلcfuml-1 106)سه هفته بوده و این میزان در حالت ریز پوشانی به صورت دو لایه بهشش هفته افزایش یافته است. اختلاف معنی‌داری میانpH و اسیدیته فرآورده پروبیوتیک و نمونه شاهد مشاهده نشد. گروه ارزیابان حسی، طعم و بوی آب میوه پروبیوتیک را تایید نمودند. ریزپوشانی موجب افزایش زنده‌مانی باکتری پروبیوتیک در طول دوره‌ی نگهداری شده و این زمان را نسبت به حالت آزاد سه هفته افزایش داده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation on the Influence of Two Layer Microencapsulation by Calcium Alginate on Survivability of Lactobacillus acidophilus in Tomato Juice during Shelf life

نویسندگان [English]

  • Maryam Ghobadi Dana 1
  • Tahere Rashnavadi 2
1 Assistant professor of Microbiology research group, Faculty of food industry and agriculture, Standard Research Institute, Karaj,
2 MS Student of Iran Department of Food Sciences & Technology, Faculty of Advanced Sciences & Technology, Pharmaceutical Sciences Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran (IAUPS)
چکیده [English]

Microencapsulation of probiotic cells is the one of new methods for enhancing probiotic's survival in probiotic food products in gastrointestinal conditions and safely transferring them to the large intestine. The aim of this study was to investigate the effect of microencapsulation on the lactobacillus acidophilus (La-5), and the survival rate in tomato juice during shelf life. A microencapsulation method was investigated in this study to produce microcapsules with diameters below 100 μm. Particle size distribution was measured using laser diffraction technique. Bead apearence was observed by scanning electron microscopy (SEM). Then, L.acidophilus was inoculated to tomato juice, in three ways; first, as free, second as single-layer microencapsulatedand third as double layer microencapsulated, then they were storage at 4º C. Finally viability of  L.acidophilus, changes in pH, acidity, brix, sugar content in tomato juice in three different conditions was detected. The results showed that double layer encapsulated L.acidophilus was survived as 106 cfu.ml-1 in tomato juices throughout over the six weeks of storage, whereas viability of free L.acidophilus reached 106 cfu.ml-1 within three weeks. There was no significant difference in pH and acidity between blank and double layer encapsulated probiotic tomato juice. In general microencapsulation helps to enhance the survival of probiotic bacteria in during storage more than 3 weeks compare to free cells.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Tomato
  • Calcium alginate
  • two layers Microencapsulation
  • Survival
  • Lactobacillus acidophilus
[1]     Granato, D., Branco, F.G., Nazzaro, F., Cruz, A.G., Faria, J.A.F. (2010).Functional foods and nondairy probiotic food development: Trends, concepts, and products.Compr. Rev. Food Sci., 9, 292-302.

[2]     Jankovic I., Sybesma W., Phothirath P., Ananta E.&Mercenier, A. (2010). Application of probiotics in food products-challenges and new approaches.Curr. Opin. Biotechnol, 21, 175-181.

[3]     Perricone, M., Bevilacqua, A., Altieri, C., Sinigaglia, M. & Corbo, M.R. (2015). Challenges for the Production of Probiotic Fruit Juices. Beverages, 1, 95-103.

[4]     Williams, E., Stimpson, J., Wang, D., Plummer, S., Garaiova, I., Barker, M.& Corfe, B. (2009).Clinical trial: a multistrain probiotic preparation significantly reduces symptoms of irritable bowel syndrome in a double-blind placebo-controlled study. Aliment Pharmacol Ther., 29, 104-114.

[5]     wojtas, P.A., Truelstrup, L.H. & Paulson, A.T.(2008). Microstructural studies of probiotic bacteria-loaded alginate microcapsules using standard electron microscopy techniqques and anhydrous fixation.LWT, 41: 101-108.

[6]     Huang, J.S., Bousvaros, A., Lee, J.W., Diaz, A.& Davidson, E.J. (2002).Efficacy of probiotic use in acute diarrhea in children, A meta-analysis, Dig. Dis. Sci., 47, 2625- 2634.

[7]     Shah, N.P. &Lankaputhra, W.E.V.(1997). Improving viability of Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium spp. in yogurt. Int Dairy J., 7,349-356.

[8]     Champagne, C., Roy, D. & Gardner, N.(2005). Challenges in the addition of probiotic cultures to foods. Crit Rev Food Sci Nutr, 45, 61-84.

[9]     Naga Sivudu, N., Ramesh, B., Umamahesh, K.&VijayaSarathi Reddy, N.(2016).Probiotication of Tomato and Carrot Juices for Shelf-life Enhancement using Microencapsulation.Journal of Food Biosciences and Technology, 6,13-22.

[10]  قهرمانی‌فر، ا. ؛ قهرمانی‌فر، م.؛ نجفی، م. ؛ محمدی‌ثانی، ف.(1389).تأثیر ویژگیهای امولسیون بر خصوصیات پودرهای حاصل از فرایند ریزپوشانی، مجله علمی پژوهشی علوم و فناوری غذایی، جلد 2، شماره 2، ص45 - 54.

[11] Lourens, A.H. &Viljoen, B.C.( 2001).Yogurt as probiotic carrier food. International Dairy Journal, 11,1-17.

[12] Ranadheera, R.D.C.S., Baines, S.K. & Adams, M.C.(2010).Importance of food in probiotic efficacy.Food Res Int, 43,1-7.

[13] Kosin, B.& Rakshit, S.K.(2006).Microbial and processing criteria for production of probiotics: A review. Food Technology, 44, 371-379.

[14] Hamdi, K., Shoae Hassani, A., Atyabi, S.M. & Tabarayi B.(2009). Application of tomato juice to replace dairy products for preservation of Lactobacillus acidophiluus probiotic, Food technology and nutition, 6, 40-66.

[15] Buruleanu, L., Nicolescu, C.L., Avram, D., Bratu, G. & Manea, I.(2009).Survival of probiotic bacteria during lactic acid fermentation of vegetable juices. Agroaliment Proc Technol J, 15, 132-139.

[16] Shi, J. & Le Mauger, M. 2000. Lycopene in tomatoes: chemical and physical properties affected by food processing.Crit Rev Food SciTechnol, 40, 1-42.

[17] Yoon, K.Y., Woodams, E.E. & Hang, Y.D.(2004).Probiotication of tomato juice by Lactic Acid Bacterial. Microbiol J, 42, 315-318.

[18] Rodríguez,M.(2009).The influence of storage time on micronutrients in bottled tomato pulp. Food Chemistry, 112, 146-149.

[19] Mokarram, R.R., Mortazavi, S.A., HabibiNajafi, M.B. &Shahidi, F. (2009).The influence of multi stage alginatecoating on survivability of potential probiotic bacteria in simulated gastric and intestinal juice. Food Research International, 42, 1040-1045.

[20] Mandal, S., Puniya, A.K. & Singh, K.(2006). Effect of alginate concentrations on survival of microencapsulated Lactobacillus caseiNCDC-298. International Dairy Journal, 16, 1190-1195.

[21] Truelstrup, L.H.,Wojtas, P.A., Jin, Y.L. &Paulson, A.T.(2002).Survival of free and calcium alginate microencapsulated Bifidobacterium spp. In simulated gastrointestinal conditions. Food Microbiology, 19: 35-45.

[22] موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران. (1386). میکروبیولوژی مواد غذایی و خوراک دام- راهنمای الزامات کلی برای آزمون. استاندارد ملی ایران، شماره 9899، چاپ اول.

[23]  موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران. (1386). آب میوه‌ها- روش‌های آزمون. استاندارد ملی ایران، شماره 2685، تجدید نظر اول.

[24]  شیخ قاسمی، ش. ؛ زمردی، ش.(1393). تاثیر کپسوله کردن بر زنده‌مانی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و خواص کیفی آب سیب در طول نگه‌داری در دمای محیط. مجله علوم غذایی و تغذیه، شماره11، ص81-90.

[25] Nazzar, F., Orlando, P., Fratianni, F. & Coppola, R.(2012).Microencapsulation in food science and biotechnology. Current Opinion in Biotechnology, 23, 182-186.

[26] Nualkaekul, S., Lenton, D.T., Cook, M.V., Khutoryanskiy V. &Charalampopoulos, D.(2012). Chitosan coated alginate beads for the survival of microencapsulated Lactobacillus plantarum in pomegranate juice. Carbohyd Polym, 92, 1281-1287.

[27] Ding, W.K. & Shah, N.P.(2008). Survival of free and microencapsulated probiotic bacteria in orange and apple juices. Int Food Res J., 15, 219-232.

[28] Pereira, A.L.F., Maciel, T.C. & Rodrigues S.(2011).Probiotic beverage from cashew apple juice fermented with Lactobacillus casei. Food Res Int, 44, 1276-1283.

[29] Sohail, A., Turner, M.S., Prabawati, E.K., Coombes, A. & Bhandari, B.(2012).Evaluation of Lactobacillus rhamnosusGG and Lactobacillus acidophilus NCFM encapsulated using a novel impinging aerosol method in fruit food products. International Journal of Food Microbiology, 157, 162-166.

[30] Koushki, M.R., Khoshgozaran Abras, S. & Hejazi M.A.(2009).Effect of storage conditions on the quality of tomato juice. EJFPP,1, 133-144.

[31] Ariful, I.M., Yun, C.H., Choi, Y.J. , Cho, C.S.(2010).Microencapsulation of live probiotic bacteria, 2010, J. Mic. Biotech., 10, 1367-1377.