بهینه‌یابی اثر سطوح مختلف استارتر، مخمر و زمان نگهداری بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی و میکروبی نوشیدنی کفیر با استفاده از روش سطح پاسخ

نویسندگان
سهیلا احمدیان مسک 1
فریده طباطبایی یزدی 2
سید علی مرتضوی 2
آرش کوچکی 2
1 فردوسی مشهد
2 گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.
چکیده
کفیر نوشیدنی سنتی است که از طریق تخمیر شیر توسط دانه­های کفیر تهیه می­شود، دانه­های کفیر مخلوط پیچیده­ای از باکتری­ها، مخمرها و پلی­ساکارید تولید شده به وسیله این میکروفلور می­باشند. مقدار اولیه دانه کفیر که برای تولید این نوشیدنی تلقیح شده بر کیفیت نهایی آن (مقدار pH، ویسکوزیته و مشخصات میکروبی)، اثر می­گذارد. در این پژوهش اثرات سطوح مختلف استارتر (4، 6 و 8 درصد، حاوی Streptococcus thermophilus، Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus، Bifidobacterium)، مخمر Saccharomyces cerevisiae (2، 3 و4 درصد) و زمان نگهداری (24، 48 و 72 ساعت پس از تلقیح) بر ویژگی­های فیزیکوشیمیایی و میکروبی نوشیدنی کفیر با استفاده از طرح مرکب مرکزی رویه سطح پاسخ به منظور تولید محصولی با میزان باکتری­های پروبیوتیک بالاتر نسبت به مخمرها، مورد بررسی قرار گرفت. خصوصیات فیزیکوشیمیایی شامل اسیدیته، pH، اتانول، گرانروی ظاهری و پارامترهای رفتار جریان، همچنین شمارش جمعیت میکروبی مورد ارزیابی قرار گرفت. مطابق نتایج حاصل از آزمون­های انجام شده میزان مخمر، بیشترین اثرگذاری را بر گرانروی ظاهری داشته و با افزایش میزان مخمر و در طی زمان نگهداری مقدار گرانروی ظاهری و ضریب قوام کاهش یافت، علاوه بر این با افزایش درصد استارتر بر میزان گرانروی ظاهری افزوده گردید. در خصوص میزان اتانول نیز با افزایش مقدار مخمر میزان اتانول تولید شده افزایش یافته و در طی زمان نگهداری به علت افزایش مقدار مخمر بر میزان تولید اتانول افزوده شد و در نهایت شمارش میکروبی در زمان نگهداری کاهش یافت. نتایج بهینه­یابی نشان داد که نمونه­ حاوی 2 درصد مخمر و 4 درصد استارتر در زمان 38 ساعت پس از تلقیح کمترین میزان اتانول را داشته و از لحاظ خواص رئولوژیکی مناسب می­باشد.
کلیدواژه‌ها
کفیر
استارتر
مخمر
زمان نگهداری
خصوصیات فیزیکوشیمیایی

موضوعات

عنوان مقاله English

Optimization of the effects of different levels of starter, yeast and storage time on the physicochemical and microbial properties of kefir beverage through response surface methodology.

نویسندگان English

Soheila Ahmadian Mask 1
Farideh Tabatabayi Yazdi 2
Seyed Ali Mortazavi 2
Arash Kochaki 2
1 Ferdowsi University of Mashhad
2 Department of Food Science & Technology, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran.
چکیده English

Kefir is a traditional beverage that is produced by fermented milk with kefir grains, Kefir grains are complex mixture of bacteria, yeasts, and polysaccharides produced by this micro flora. The initial amount of kefir grains used to produce kefir drinks affects the quality of the beverage in terms of pH, viscosity and microbial characteristics of the final beverage. In this study, the effects of different levels of starter (4, 6 and 8%, containing Streptococcus thermophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus, Bifidobacterium), yeast Saccharomyces cerevisiae (2, 3 and 4%) and storage time (24, 48 and 72 hours after inoculation) on the physicochemical and microbiological properties of kefir beverage was studied using a central composite design and response surface methodology, in order to produce a product with higher probiotic bacteria than yeast. Physicochemical properties including acidity, pH, ethanol, apparent viscosity and flow behavior parameters, as well as microbial counting was performed. According to the results of the tests, the amount of yeast had the most effect on apparent viscosity and by increasing the amount of yeast and during of storage time, the apparent viscosity and consistency coefficient decreased. In addition, the viscosity increased with increasing starter rates. Regarding the amount of ethanol, the amount of produced ethanol increased by increasing the amount of yeast and during the storage time due to the increase in the amount of yeast and finally the microbial count decreased during storage. Optimization results showed that the sample containing 2% yeast and 4% starter in time 38 hours after inoculation had the lowest amount of ethanol and was suitable for rheological properties.

کلیدواژه‌ها English

Kefir
Starter
Yeast
storage time
Physicochemical properties
1) Zanirati, D. F., Abatemarco, M., de Cicco Sandes, S. H., Nicoli, J. R., Nunes, Á. C., & Neumann, E. (2015). Selection of lactic acid bacteria from Brazilian kefir grains for potential use as starter or probiotic cultures. Anaerobe, 32, 70-76.
2) Rattray, F. P. and O’Connell, M. J. (2011). kefir, Fermented Milks. Encyclopedia of Dairy Sciences, 6095: 518-524.
3) Suriasih, K., Aryanta, W. R., Mahardika, G., & Astawa, N. M. (2012). Microbiological and chemical properties of Kefir made of Bali cattle milk. Food Science and Quality Management, 6, 2225-0557.
4) Bensmira, M., & Jiang, B. (2011). Organic acids formation during the production of a novel peanut-milk kefir beverage. British Journal of Dairy Sciences, 2(1), 18-22.
5) Kök-Taş, T., Seydim, A. C., Özer, B., & Guzel-Seydim, Z. B. (2013). Effects of different fermentation parameters on quality characteristics of kefir. Journal of Dairy Science, 96(2), 780-789.
6) Glibowski, P., & Kowalska, A. (2012). Rheological, texture and sensory properties of kefir with high performance and native inulin. Journal of Food Engineering, 111(2), 299-304.
7) Arslan, S. (2015). A review: chemical, microbiological and nutritional characteristics of kefir. CyTA-Journal of Food, 13(3), 340-345.
8) Sarkar, S. (2007). Potential of kefir as a dietetic beverage–a review. British Food Journal, 109(4), 280-290.
9) Dadkhah, S., Pourahmad, R., Assadi, M. M., & Moghimi, A. (2011). Kefir production from soymilk. Ann. Biol. Res, 2, 293-299.
10) Standard and Industrial Research, Milk and its Products, pH and Acidity Determination, No. 2852.
11) Sayyad, S. A. F., Chaudhari, S. R., & Panda, B. P. (2015). Quantitative determination of ethanol in arishta by using UV-visible spectrophotometer. Pharmaceutical and Biological Evaluations, 2(5), 204-207.
12) Liu, J. R., & Lin, C. W. (2000). Production of kefir from soymilk with or without added glucose, lactose, or sucrose. Journal of Food Science, 65(4), 716-719.
13) Mortazavi, S.A., Milani, E., Moeenfard, M. 1392. Microbiological diversity in Kurdish cheese throughout ripening and its relationship with physicochemical and sensory characteristics . Iranian Journal of Food Science and Technology. 11( 2), 151-140.
14) Nick Far, F. 1394. The effect of the mixture of pistachio resin of Atlantida (Bennet) and Inulin on the physicochemical, rheological and sensory properties of non fat yogurt. PhD thesis, Ferdowsi University of Mashhad. 125.
15) Grønnevik, H., Falstad, M., & Narvhus, J. A. (2011). Microbiological and chemical properties of Norwegian kefir during storage. International Dairy Journal, 21(9), 601-606.
16) Gul, O., Mortas, M., Atalar, I., Dervisoglu, M., & Kahyaoglu, T. (2015). Manufacture and characterization of kefir made from cow and buffalo milk, using kefir grain and starter culture. Journal of Dairy Science, 98(3), 1517-1525.
17) Irigoyen, A., Arana, I., Castiella, M., Torre, P., & Ibanez, F. C. (2005). Microbiological, physicochemical, and sensory characteristics of kefir during storage. Food Chemistry, 90(4), 613-620.
18) Marshall, V. M., & Cole, W. M. (1985). Methods for making kefir and fermented milks based on kefir. Journal of Dairy Research, 52(3), 451-456.
19) Duitschaever, C. L., Kemp, N., & Emmons, D. (1987). Pure culture formulation and procedure for the production of kefir. Milchwissenschaft, 42(2), 80-82.
20) Koroleva, N. S. (1988). Technology of kefir and kumys. Bulletin of the International Dairy Federation (Belgium). Federation Internationale de Laiterie. 227.
21) Magalhães, K. T., Pereira, G. V. D. M., Campos, C. R., Dragone, G., & Schwan, R. F. (2011). Brazilian kefir: structure, microbial communities and chemical composition. Brazilian Journal of Microbiology, 42(2), 693-702.
22) Rao, M. A.Food Rheology and Texture. EolssPublishers, Inc.
23) Doğan, M. (2011). Rheological behaviour and physicochemical properties of kefir with honey. Journal für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit, 6(3), 327-332.
24) Babina, N. A., & Rozhokova, I. V. (1973). Quantitative composition of kefir grains and kefir microflora at different of the year. Molochnaya Promyshlennost, 2, 15-17.
25) Dimitreli, G., Gregoriou, E. A., Kalantzidis, G., & Antoniou, K. D. (2013). Rheological properties of kefir as affected by heat treatment and whey protein addition. Journal of Texture Studies, 44(6), 418-423.
26) Taherian, A., Sadeghi mahonk, A. 1393. Study of the effect of Palm sap on physicochemical, microbial and sensory properties of drink made from kefir grains. Quarterly Journal of Food Technology, 2(6), 42-31.
27) Rimada P. & Abraham A. 2006. Kefiran improves rheological properties of glucono-δ-lactone induced skim milk gels. International Dairy Journal, 16, 33-39.
مجله علوم و صنایع غذایی ایران
دوره 16، شماره 86
فروردین 1398
صفحه 199-211