Αξιολόγηση οξυγαλακτικών καλλιεργειών με ή χωρίς εγκλεισμό για την παραγωγή γαλακτοκομικών προϊόντων
Evaluation of lactic acid cultures with or without encapsulation for the production of dairy products
Λέξεις-κλειδιά
Οξυγαλακτικές καλλιέργειες ; Προβιοτικά ; ΓιαούρτηΠερίληψη
Στη παρούσα διπλωματική εργασία μελετήθηκαν τα οξυγαλακτικά βακτήρια, οι εφαρμογές τους στην βιομηχανία τροφίμων και οι προβιοτικές τους ιδιότητες. Αξιολογήθηκαν εμπορικές καλλιέργειες, λυοφιλιωμένων και εγκλεισμένων στελέχων, για την βιωσιμότητα και την βιοδιαθεσιμότητα τους σε γαλακτοκομικά προϊόντα κυρίως σε γιαούρτια.
Τα οξυγαλακτικά βακτήρια τα οποία αναγνωρίζονται ως ‘GRAS’, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως καλλιέργειες εκκίνησης σε ζυμώμενα γαλακτοκομικά προϊόντα, ως πρόσθετα για την παραγωγή τυρίων, ενώ παράλληλα, είναι ευρέως διαδεδομένα για την ευεργετική τους δράση στον ανθρώπινο οργανισμό ως προβιοτικά. Στη σημερινή εποχή οι καταναλωτές είναι περισσότερο ενημερωμένοι και ευαισθητοποιημένοι σε θέματα υγεινής και ωφέλιμης διατροφής, επομένως, αναζητούν προϊόντα που εκτός από θρεπτικά συστατικά θα παρέχουν οφέλη στην υγεία του ανθρώπου.
Πραγματοποιήθηκε εγκλεισμός στις προβιοτικές καλλιέργειες σε πρεβιοτικές μήτρες, λόγω του ότι αρκετά στελέχη προβιοτικών αδυνατούν να επιβιώσουν στις όξινες συνθήκες που επικρατούν στο πεπτικό σύστημα.
Από τα ζυμώμενα γαλακτοκομικά προϊόντα καταναλώνεται ευρέως η γιαούρτη, η οποία παρασκευάζεται με τον εμβολιασμό και την συμβιωτική δράση των Streptococcus thermophilus και Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus. Σύμφωνα με το πρότυπο CXS243-2003 του Codex Alimentarius για τα ζυμώμενα γαλακτοκομικά προϊόντα, η γιαούρτη απαιτεί συνολικό πληθυσμό καλλιεργειών εκκίνησης, κατά την ημερομηνία της ελάχιστης διατηρησιμότητας, τουλάχιστον 107 cfu/g. Εκτός απο τις παραδοσιακές καλλιέργειες εκκίνησης, πλέον προστίθονται και προβιοτικά στελέχη για την ενίσχυση της λειτουργικότητας του τελικού προϊόντος. Σύγχρονες δημοσιεύσεις καταλήγουν στο συμπέρασμα πως είναι απαραίτητο ο συνολικός πληθυσμός των προβιοτικών μικροοργανισμών να είναι 106-107 cfu/g στο τέλος της διάρκειας ζωής των τελικών προϊόντων.
Στη συγκεκριμένη εργασία, καταμετρήθηκαν αποικίες μικροοργανισμών σε λυοφιλιωμένη μορφή και σε εμπορικά γιαούρτια. Ειδικότερα, μελετήθηκαν εννέα διαφορετικά στελέχη οξυγαλακτικών βακτηρίων τα οποία είναι: Lacticaseibacillus casei LC89, Lactiplantibacillus plantarum Lp90, Lactobacillus acidophilus LA85, Lactobacillus bulgaricus LB42, Bifidobacterium lactis BLa80, Lacticaseibacillus rhamnosus LGG, Lactobacillus helveticus LH76, Lacticaseibacillus rhamnosus LRa05, Bifidobacterium longum BL21, Streptococcus thermophilus ST81. Επίσης, μελετήθηκαν έξι εγκλεισμένοι μικροοργανισμοί κυρίως του γένους Lacticaseibacillus rhamnosus LGG με διαφορετικές τεχνικές εγκλεισμού και τέσσερα εμπορικά γιαούρτια εκ των οποίων τα τρία εμπεριέχουν προβιοτικά βακτήρια.
Η τεχνική που ακολουθήθηκε για την ανάπτυξη και συνεπώς για την καταμέτρηση των αποικιών είναι η ενσωμάτωση σε MRS και TOS-MUP θρεπτικά υποστρώματα ανάλογα με το είδος του μικροοργανισμού. Ειδικότερα, οι συνθήκες επώασης ήταν 37°C για 72 ώρες υπό αναερόβιες συνθήκες, οι οποίες ήταν κοινές για τους παραπάνω μικροοργανισμούς. Για ορισμένους μικροοργανισμούς χρησιμοποίηθηκαν εκλεκτικοί παράγοντες για την ανάπτυξη τους. Συγκεκριμένα, στα υποστρώματα MRS και TOS έγινε προσθήκη των αντιβιοτικών βανκομυκίνη (Van) και μουπιροκίνη (MUP), αντίστοιχα. Οι μικροοργανισμοί Lacticaseibacillus casei και Lacticaseibacillus rhamnosus εμβολιάστηκαν σε υπόστρωμα MRS-Van, ενώ Bifidobacterium longum και Bifidobacterium lactis σε υπόστρωμα TOS-MUP.
Σύμφωνα με τα πειράματα και την επεξεργασία των αποτελεσμάτων προέκυψε ότι όλες οι εμπορικές λυοφιλιωμένες καλλιέργειες παρουσίασαν επαρκή ανάπτυξη περισσότερο από 108 cfu/g. Κατά τον εγκλεισμό του Lacticaseibacillus rhamnosus τέσσερα δείγματα εμφάνισαν ανάπτυξη πάνω απο 108 cfu/g, ενώ στα υπόλοιπα δύο δείγματα οι τεχνικές εγκλεισμού που εφαρμόστηκαν εμφάνισαν μη ικανοποιητική ανάπτυξη. Τέλος, στα εμπορικά γιαούρτια που αναλύθηκαν ο συνολικός πληθυσμός μικροοργανισμών που εμπεριείχαν, είναι σύμφωνος με το διεθνές πρότυπο του Codex Alimentarius.
Περίληψη
During this present thesis diploma, lactic acid bacteria’s applications in the food industry and their probiotic properties were studied. Commercial cultures specifically freeze-dried and encapsulated strains were evaluated for their viability and bioavailability in dairy products, mainly in yogurt.
The lactic acid bacteria, which are recognized as ‘GRAS’, can be used as starter cultures in fermented dairy products, as additives for the production of cheeses, while at the same time they are commonly known for their beneficial effect on the human body as probiotics. Nowadays, consumers are more informed and aware of healthy and beneficial nutrition issues, therefore they are looking for products that, in addition to nutrients, will provide benefits to human health.
Encapsulation of probiotic cultures in prebiotic matrices was performed, due to the fact that several strains of probiotics are unable to survive the acidic conditions prevailing in the digestive tract.
As one of the fermented dairy products yogurt is widely consumed and is prepared by the inoculation and symbiotic action of Streptococcus thermophilus and Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus. According to Codex Alimentarius Standard CXS243-2003 for Fermented Dairy Products, yogurt requires a total starter culture population of at least 107 cfu/g at the minimum shelf-life date. In addition to traditional starter cultures, probiotic strains are now added to enhance the functionality of the final product. Lately publications conclude that it is necessary for the total population of probiotic micro organisms to be 106-107 cfu/g at the end of the shelf life of the final product.
In this thesis, colonies of micro organisms in freeze-dried form and in commercial yogurts were enumerated. In particular, nine different strains of lactic acid bacteria were studied, these are: Lacticaseibacillus casei LC89, Lactiplantibacillus plantarum Lp90, Lactobacillus acidophilus LA85, Lactobacillus bulgaricus LB42, Bifidobacterium lactis BLa80, Lacticaseibacillus rhamnosus LGG, Lactobacillus helveticus LH76, Lacticaseibacillus rhamnosus LRa05, Bifidobacterium longum BL21, Streptococcus thermophilus ST81. Also, six of the studied encapsulated micro organisms mainly of the genus Lacticaseibacillus rhamnosus LGG were conducted with different encapsulation techniques and four commercial yogurts, three of which contain probiotic bacteria.
The technique followed for the growth and therefore for the enumeration of the colonies is the incorporation in MRS and TOS-MUP nutrient media depending on the type of micro organism. In particular, the incubation conditions were 37 °C for 72 hours under anaerobic conditions, which were identical to the above micro organisms. For some micro organisms selective agents were used for their growth. Specifically, the antibiotics vancomycin (Van) and mupirocin (MUP) were added to the MRS and TOS media, respectively. The micro organisms Lacticaseibacillus casei and Lacticaseibacillus rhamnosus were inoculated on MRS-Van medium, while Bifidobacterium longum and Bifidobacterium lactis on TOS-MUP medium.
According to the experiments that were conducted, all the commercial freeze-dried cultures showed sufficient growth of more than 108 cfu/ g. During the encapsulation of Lacticaseibacillus rhamnosus four samples showed growth above 108 cfu/g, while the remaining two samples showed unsatisfactory growth. Finally, the commercial yogurts that were analyzed showed that the total population of micro organisms they contained is in accordance with the international standard of Codex Alimentarius.
Αριθμός σελίδων
91Σχολή
Σχολή Επιστημών ΤροφίμωνΑκαδημαϊκό Τμήμα
Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας ΤροφίμωνΓλώσσα
ΕλληνικάΣυλλογή
Εκτός από όπου επισημαίνεται κάτι διαφορετικό, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές