تولید آب سیب پروبیوتیک تخمیرشده بوسیله لاکتوباسیلوس دلبروکی، لاکتوباسیلوس پلانتاروم و لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس

نویسندگان
محمدرضا اعتقادی 1
فرزانه عبدالملکی 2
1 گروه مهندسی علوم و صنایع غذایی، دانشکده مهندسی صنایع و مکانیک، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران
2 گروه مهندسی علوم و صنایع غذایی، دانشکده مهندسی صنایع و مکانیک، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران.
چکیده
هدف از این پژوهش، بررسی امکان تولید آب‌سیب پروبیوتیک با استفاده از سه میکروارگانیسم لاکتوباسیلوس دلبروکی، لاکتوباسیلوس پلانتاروم و لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس بود. برای این منظور، آب‌ سیب با 7 (log cfu/ml) از هر میکروارگانسیم، به صورت منفرد، تلقیح شدند و تغییرات زنده­مانی میکروارگانیسم­ها، ویژگی­های فیزیکوشیمیایی و حسی آنها طی یک دوره تخمیر سه روزه در دمای 37 درجه سلسیوس و سپس یک دوره نگهداری چهارهفته­ای در دمای 5 درجه سلیسوس، در مقایسه با نمونه شاهد مورد بررسی قرار گرفت. بر پایه یافته­های بدست­آمده، طی فرآیند تخمیر، شمار میکروارگانیسم­های پروبیوتیک هر سه نمونه، حدود 5/1 تا 2 سیکل لگاریتمی افزایش یافت. شمار میکروارگانیسم­ها در هفته نخست دوره نگهداری نیز افزایش قابل توجهی داشت ولی پس از آن تا پایان دوره، یک روند کاهشی را نشان شد. با این حال، در پایان دوره نگهداری، شمار میکروارگانیسم­ها برای سه نمونه حاوی لاکتوباسیلوس دلبروکی، پلانتاروم و اسیدوفیلوس به ترتیب حدود 6/8، 5/8 و 8/8 (log cfu/ml) بود که از استاندارد مورد انتظار از فرآورده­های غذایی پروبیوتیک بیشتر است. دوره تخمیر و نگهداری، با کاهش pH، افزایش اسیدیته و کاهش ماده جامد و قند کل همراه بود. پس از دوره تخمیر و همچنین با افزایش زمان نگهداری، ویژگی­های حسی نوشیدنی­های تخمیری به نحو ­معنی­داری کمتر مورد قبول مصرف­کنندگان قرار گرفت. علی­رغم تفاوت­های مشاهده شده بین نمونه­های پروبیوتیک در مقاطع زمانی مختلف، تفاوت معنی­داری بین میزان پذیرش کلی آنها در پایان دوره نگهداری مشاهده نشد. نمونه­های پروبیوتیک با وجود اختلاف معنی­دار در میزان مطلوبیت حسی در مقایسه با نمونه شاهد، در پایان دوره نگهداری نمره پذیرش کلی بین 6-7 را دریافت کردند. با در نظر گرفتن ویژگی­های فیزیکوشیمیایی و حسی و همچنین زنده­مانی میکروارگانیسم­ها، علی­رغم تمامی تفاوت­های مشاهده شده بین سه نمونه مورد بررسی، می­توان عنوان داشت که تولید آب­سیب پروبیوتیک با هر سه میکروارگانیسم مورد بررسی به صورت موفقیت­آمیزی امکان­پذیر است.
کلیدواژه‌ها
پروبیوتیک
آب‌سیب
لاکتوباسیلوس دلبروکی
لاکتوباسیلوس پلانتاروم
لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس

موضوعات

عنوان مقاله English

Development of probiotic apple juice fermented with Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus plantarum and Lactobacillus acidophilus

نویسندگان English

MOHAMMAD Reza eteghadi 1
farzaneh abdolmaleki 2
1 Department of Food Science and Engineering, Faculty of Industrial and Mechanical Engineering, Qazvin Islamic Azad University, Qazvin, Iran
2 Department of Food Science and Engineering, Faculty of Industrial and Mechanical Engineering, Qazvin Islamic Azad University, Qazvin, Iran
چکیده English

The objective of the present study was to develop probiotic apple juices fermented with Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus plantarum and Lactobacillus acidophilus. To this end, the probiotic microorganisms individually inoculated to the apple juice at 107 (log cfu/ml) and changes in bacterial cell viability and physicochemical and organoleptic properties were investigated over a 3-day fermentation period at 37 °C and then a 4-week storage period at 5 °C in comparison to the control sample. The results showed that the probiotic beverages experienced an increase of about 1.5-2 (log cfu/ml) in viable cell counts after the fermentation period. The first week of the storage period was also concomitant with tremendous rise in lactobacilli counts but decreasing trend were observed for all the three species until the end of the storage period. However, the viable cell counts for the beverages fermented with L. delbrueckii, L. plantarum and L. acidophilus were found to be 8.6. 8.5 and 8.8 (log cfu/ml), respectively, after 4 week storing, which are higher than the minimum requirements needed for probiotic status. Both the fermentation and storage periods caused increase in acidity and decrease in pH, total sugar content and brix. The sensory acceptance of the prebiotic beverages significantly reduced as the storage period prolonged. Despite differences observed in sensory attributes of the probiotic beverages during storage period, they did not significantly differ in terms of total acceptability at the end of the shelf-life. All the three samples had significantly lower sensory acceptance compared to the control sample but at the end of storage period, they all received total sensory scores between 6 and 7. Considering the cell viability, and physicochemical and organoleptic properties, and despite all the differences observed between the samples, it could be concluded that development of probiotic apple juices is satisfactorily possible with the three microorganisms.

کلیدواژه‌ها English

Probiotic apple juice
L. delbrueckii
L. plantarum and L. acidophilus
Physicochemical properties
organoleptic properties
1. Sanders, M. E. (2008). Probiotics: definition, sources, selection, and uses. Clinical Infectious Diseases, 46(Supplement_2), S58-S61.
2. Ranadheera, R. D. C. S., Baines, S. K., & Adams, M. C. (2010). Importance of food in probiotic efficacy. Food research international, 43(1), 1-7.
3. Panghal, A., Janghu, S., Virkar, K., Gat, Y., Kumar, V., & Chhikara, N. (2018). Potential non-dairy probiotic products–a healthy approach. Food bioscience, 21, 80-89.
4. Balamurugan, R., Mary, R. R., Chittaranjan, S., Jancy, H., Devi, R. S., & Ramakrishna, B. S. (2010). Low levels of faecal lactobacilli in women with iron-deficiency anaemia in south India. British journal of nutrition, 104(7), 931-934.
5. Granato, D., Branco, G. F., Nazzaro, F., Cruz, A. G., & Faria, J. A. (2010). Functional foods and nondairy probiotic food development: trends, concepts, and products. Comprehensive reviews in food science and food safety, 9(3), 292-302.
6. Ding, W. K., & Shah, N. P. (2008). Survival of free and microencapsulated probiotic bacteria in orange and apple juices. Int Food Res J, 15(2), 219-32.
7. Pakbin, B., Razavi, S. H., Mahmoudi, R., & Gajarbeygi, P. (2014). Producing probiotic peach juice. Biotechnology and health sciences.
8. Güven, S., & Aksoy, M. (2009). Some modifications in hardaliye production. II. In Traditional Foods Symposium Abstract Book. Van, Turkey (pp. 675-678).
9. Reddy, L. V., Min, J. H., & Wee, Y. J. (2015). Production of probiotic mango juice by fermentation of lactic acid bacteria. Microbiology and Biotechnology Letters, 43(2), 120-125.
10. Luckow, T., Sheehan, V., Delahunty, C., & Fitzgerald, G. (2005). Determining the odor and flavor characteristics of probiotic, health‐promoting ingredients and the effects of repeated exposure on consumer acceptance. Journal of Food Science, 70(1), S53-S59.
11. Pereira, A. L. F., Maciel, T. C., & Rodrigues, S. (2011). Probiotic beverage from cashew apple juice fermented with Lactobacillus casei. Food Research International, 44(5), 1276-1283.
12. http://faostat.fao.org/faostat
13. Souci, S. W., Fachmann, W., & Kraut, H. (2000). Food composition and nutrition tables (No. Ed. 6). Medpharm GmbH Scientific Publishers.
14. Boyer, J., & Liu, R. H. (2004). Apple phytochemicals and their health benefits. Nutrition journal, 3(1), 5.
15. Sheehan, V. M., Ross, P., & Fitzgerald, G. F. (2007). Assessing the acid tolerance and the technological robustness of probiotic cultures for fortification in fruit juices. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 8(2), 279-284.
16. Shah, N. P., Ding, W. K., Fallourd, M. J., & Leyer, G. (2010). Improving the stability of probiotic bacteria in model fruit juices using vitamins and antioxidants. Journal of food science, 75(5), M278-M282.
17. Pimentel, T. C., Madrona, G. S., Garcia, S., & Prudencio, S. H. (2015). Probiotic viability, physicochemical characteristics and acceptability during refrigerated storage of clarified apple juice supplemented with Lactobacillus paracasei ssp. paracasei and oligofructose in different package type. LWT-Food science and Technology, 63(1), 415-422.
18. Babaei, M., Hashemiravan, M. & Pourahmad, R. Production of probiotic beverage based on tomato juice and mixture of sweet pepper, celery and coriander juices Food Science and Technology, 74 (15), 331-341. [In Persian]
19. Nazzaro, F., Fratianni, F., Sada, A., & Orlando, P. (2008). Synbiotic potential of carrot juice supplemented with Lactobacillus spp. and inulin or fructooligosaccharides. Journal of the Science of Food and Agriculture, 88(13), 2271-2276.
20. Institute of Standards and Industrial Research of Iran (ISIRI) (2010). Grape juice- Specifications. 3rd ed., ISIRI No. 1634 [in Persian].
21. Institute of Standards and Industrial Research of Iran (ISIRI) (2007). Fruit juices – Test methods. 1th ed., ISIRI No. 2685 [in Persian].
22. Danesh, E., Goudarzi, M., & Jooyandeh, H. (2017). Effect of whey protein addition and transglutaminase treatment on the physical and sensory properties of reduced-fat ice cream. Journal of dairy science, 100(7), 5206-5211.
23. Yoon, K. Y., Woodams, E. E., & Hang, Y. D. (2004). Probiotication of tomato juice by lactic acid bacteria. The Journal of microbiology, 42(4), 315-318.
24. Yoon, K. Y., Woodams, E. E., & Hang, Y. D. (2005). Fermentation of beet juice by beneficial lactic acid bacteria. LWT-Food Science and Technology, 38(1), 73-75.
25. Totonchi, P., Hesari, J., Moradi, M. & Fathi Achacheoie, B. (2015). Production and evaluation of probiotic red grape juice by Latobacillus acidophilus LA5, and Lactobacillus casei. Journal of Food Research, 25 (4), 655-666. [In Persian]
26. Sarlak, Z., Mohammadi, R., Abdolmaleki, K., Mortazavian, A.M. & Shadnoosh, M. (2016). Effects of addition of different probiotic strains on the biochemical and microbiological properties of Aloe vera drink. Koomesh, 18 (1), 117-127. [In Persian]
27. Sokoutifar, R., Shavakhi, F., Parvinnezhad, S. & Dadkhah, A. (2017). Evaluating the survival of lactobacillus acidophilus and bifidobacterium lactis and their effect on physicochemical properties of apple juice, Innovation in Food Science and Technology, 9 (4), 31-40. [In Persian]
28. Omidi, B., Fazeli, M., Amouzgar, M. & Jamalifar, H. (2010). Probiotication of Iranian carrot juice (Zardak) using four lactobacillus strains. Microbiology Science, 2 (6), 51-59. [In Persian]
29. Dehghan Niri, R., daneshi, M. & Ardakani, S.A.Y. (2017). Effect of xylooligosaccharid on viability of probiotic bacteria in barbery juice. Applied Microbiology in Food Industries, 3 (2), 57-72.
30. Zandi, M. M., & Berenjy, S. (2016). Production of Probiotic Fermented Mixture of Carrot, Beet and Apple Juices. Journal of paramedical Sciences, 7(3), 17-23.
31. Espirito-Santo, A. P., Carlin, F., & Renard, C. M. (2015). Apple, grape or orange juice: Which one offers the best substrate for lactobacilli growth?—A screening study on bacteria viability, superoxide dismutase activity, folates production and hedonic characteristics. Food Research International, 78, 352-360.