فهرست مطالب

میکروبیولوژی کاربردی در صنایع غذایی - سال نهم شماره 1 (بهار 1402)

مجله میکروبیولوژی کاربردی در صنایع غذایی
سال نهم شماره 1 (بهار 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/05/10
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محسن محمدی، لیلا نوری*، امیرمحمد مرتضویان صفحات 1-14

    به دلیل افزایش آگاهی جوامع بشری از اثرات سلامتی بخش فراورده های سین بیوتیک، تولید و مصرف این محصولات روند رو به رشدی داشته است، اما بیشتر محصولات از جمله نوشیدنی ها در بازار جهانی پایه لبنی داشته و به تولید و گسترش غذاهای سین بیوتیک بر پایه غلات، توجه کمتری شده است. بنابراین، در این پژوهش سعی شده نوشیدنی تخمیری سین بیوتیک بر پایه غلات با خواص عملگرا و سلامتی بخش با ویژگی های مطلوب برای مصرف کننده ارایه گردد. برای تولید این نوشیدنی از عصاره جوانه های یونجه، ارزن و چاودار که باکتری های  لاکتوباسیلوس پلانتاروم و لاکتوباسیلوس کازیی در آن تلقیح شده و اینولین و الیگوفروکتوز (0، 1/5 و 3 %) به عنوان پری بیوتیک استفاده شده است. فرمولاسیون های تهیه شده در دمای °C 1±4 نگهداری شد و خصوصیات فیزیکوشیمیایی آنها (کدورت، رسوب، اتانول و ترکیبات فنلی) در روزهای 1، 7، 14، 21 و 28، ارزیابی شد و داده ها با نرم افزار SPSS آنالیز شدند. نتایج نشان دادکه با حضور اینولین، الیگوفروکتوز، درصد پلی فنل به صورت معنی داری کاهش پیدا کرد؛ اما گذشت زمان و فعالیت لاکتوباسیلوس کازیی و لاکتوباسیلوس پلانتاروم سبب افزایش آن شد (p≤ 0.05). افزودن اینولین و الیگوفروکتوز، گذشت زمان و همچنین فعالیت لاکتوباسیلوس کازیی و پلانتاروم باعث افزایش درصد کدورت شد (p≤ 0.05). می توان گفت با افزودن اینولین و الیگوفروکتوز، درصد رسوب نوشیدنی ها کاهش یافت (p≤ 0.05). همچنین، افزایش درصد اینولین و مخصوصا الیگوفروکتوز، گذشت زمان و همچنین فعالیت لاکتوباسیلوس کازیی و پلانتاروم باعث افزایش درصد اتانول شد (p≤ 0.05).

    کلیدواژگان: سین بیوتیک، لاکتوباسیلوس، جوانه، غلات، اینولین، الیگوفروکتوز
  • اکبر جاهدی، ناصر صفایی*، ابراهیم محمدی گل تپه، جلال غلام نژاد صفحات 15-26

    در این مطالعه اثر ضدقارچی اسانس چهار گونه گیاه، شامل آویشن باغی، اکالیپتوس، اسطوخودوس و زیره سبز روی رشد میسلیومی جدایه های قارچ بیماری زای گیاهی Fusarium oxysporum و Fusarium culmorum بررسی شد. اثر اسانس ها به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در چهار غلظت و پنج تکرار دردمای °C 25 روی محیط کشت PDA بررسی شد. نتایج نشان داد که استفاده از اسانس این گیاهان تاثیر بالایی بر مهار رشد میسلیومی جدایه های بیمارگر ذکرشده داشت، غلظت لازم برای بیشترین بازدارندگی رشد میسلیومی جدایه F. oxysporum در ppm 250 به ترتیب برای اسانس های زیره سبز، اکالیپتوس، آویشن باغی و اسطوخودوس برابر با 100، 96، 93 و 89 % و برای جدایه F. culmorum به ترتیب 99، 96، 92 و 77 % بود. کمترین بازدارندگی رشد میسلیومی F. oxysporum در غلضت  ppm 50  به ترتیب برای اسانس های زیره سبز، اکالیپتوس، آویشن باغی و اسطوخودوس برابر با 48/8، 4/29، 44 و 38 % و برای قارچ F. culmorum، برابر با 38/8، 29/4، 44 و 18 % بود. بیشترین و کمترین بازدارندگی رشد میسلیومی به ترتیب مربوط به اسانس زیره سبز با غلظت ppm 250 و اسانس اسطوخودوس و اکالیپتوس با غلظت ppm 50 به ترتیب به میزان mm 90 ، 52/23 و 14/4 مشاهده شد. در مورد هر چهار گیاه مورد مطالعه با افزایش غلظت اسانس رشد قارچ های ذکر شده کاهش یافت. با توجه به اثر قارچ کشی و بازدارندگی اسانس گیاهان بررسی شده و کم خطر بودن آنها برای انسان و محیط زیست، به نظر می رسد اسانس های گیاهی می توانند برای کنترل قارچ های بیماری زای گیاهی و یا حداقل جایگزینی برای ساخت قارچکش های جدید استفاده شوند.

    کلیدواژگان: اسانس گیاهی، Fusarium spp.، بازدارندگی رشد میسلیومی
  • نرجس بصیری، مهدی زارعی، محمد کارگر*، فرشید کفیل زاده صفحات 27-48

    نوآوری در زمینه تولید و فراوری مواد غذایی برای پاسخگویی به چالش های نوظهور، تضمین امنیت غذایی در سراسر جهان و برآورده کردن خواسته های مصرف کنندگان برای محصولات غذایی با کیفیت بالا، ایمن و مغذی مورد نیاز است. آب فعال شده با پلاسما (Plasma-activated water)، یک تکنیک سازگار با محیط زیست با حداقل تغییرات در محصولات غذایی است. آب فعال شده با پلاسما توجه بسیاری را در زمینه صنایع غذایی، کشاورزی و زیست پزشکی به خود جلب کرده است. این مقاله به طور خاص، خواص فیزیکی و شیمیایی آب فعال شده با پلاسما در رابطه با اسیدیته، رسانایی، پتانسیل اکسیداسیون و کاهش و غلظت گونه های اکسیژن فعال، نیتروژن واکنش پذیر در آب تصفیه شده را مشخص می کند. بنابراین، کاربردهای آب فعال شده با پلاسما برای ضدعفونی میکروبی نیز در این بررسی خلاصه شده است. به طور کلی، این مقاله مروری میزان موفقیت کاربردی فناوری آب فعال شده با پلاسما را در زمینه های مختلف و به طور خاص کاربرد ان در صنعت فراوری مواد غذایی را توصیف می کند. از آنجایی که خروجی پژوهش در حوزه آب فعال شده با پلاسما به طور تصاعدی در حال گسترش است، این بررسی بر روی مطالعات منتشر شده طی سال های 2017 تا2023 تمرکز می کند تا درک فعلی اصول اثرات آب فعال شده با پلاسما را خلاصه کند و پتانسیل های آن را در برنامه های کاربردی منعکس کند. همچنین، معایب برجسته این فناوری و زمینه های مهم برای تحقیقات آینده مورد بحث قرار می گیرد.

    کلیدواژگان: آب فعال شده با پلاسما، اکسیژن واکنش پذیر، پاتوژن غذایی، فعالیت ضدباکتریایی، نیتروژن واکنش پذیر
  • نسرین تجدد، لاله رومیانی* صفحات 49-59

    باکتری های بیماری زا و غیربیماری زا وزیکول های غشایی را به محیط خارج سلولی رها می کنند، اما فعالیت آنها مشخص نیست. هدف از انجام این پژوهش، مطالعه فعالیت ضدباکتریایی وزیکول های خارج سلولی پروبیوتیک لاکتوباسیلوس کازیی و تاثیر آن بر افزایش ماندگاری فیله ماهی شوریده بود. وزیکول ها از طریق اولتراسانتریفیوژ جدا شدند. فعالیت ضدباکتریایی وزیکول ها بر شیوانلا پوترفاسیینس مطالعه شد. فیله ماهی شوریده به وزن gr 300-250 تهیه شد. هر فیله شوریده در ml 10 محلول تهیه شده از غلظت های متفاوت وزیکول (vesicles/ mL1011، 1010، 109) تا جذب کامل محلول توسط فیله ها قرار داده و سپس در دمای °C 4 نگهداری شدند. شاخص های ماندگاری فیله شامل میزان پراکسید، بازهای نیتروژنی فرار کل، مالون دی آلدیید و میزان کل باکتری ها بود. نتایج نشان داد که اندازه وزیکول ها تا h 48 پس از انکوباسیون افزایش معنی دار (p<0.05) و سپس روند تغییرات معنی دار نبود (p>0.05). میزان 1011 vesicles/ mL سبب مهار رشد S. putrefaciens شد. نتایج کیفیت فیله نشان داد که دوز vesicles/ mL 1011 نسبت به گروه شاهد و دوزهای پایین تر، منجر به بهبود شاخص های کیفی فیله شد وماندگاری را نسبت به گروه شاهد تا 4 روز افزایش داد. نتایج این مطالعه نشان داد که وزیکول های پروبیوتیک لاکتوباسیلوس کازیی می توانند در جهت بهبود کیفیت و ماندگاری آبزیان کاربرد داشته باشند.

    کلیدواژگان: لاکتوباسیلوس کازئی، وزیکول های خارج سلولی، ماندگاری، ماهی شوریده
  • لیلا مظفری، اکرم شریفی*، آتوسا فرخ صفحات 60-73

    در این پژوهش باکتری های لاکتوباسیلوس کازیی و لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس به نوشیدنی آب تره اضافه شد و خواص فیزیکوشیمیایی، فعالیت آنتی اکسیدانی، قابلیت زنده مانی باکتری های پروبیوتیک و ویژگی های حسی نمونه ها در بازه زمانی 1، 15 و 30 روز پس از تولید بررسی شد. نتایج نشان داد که pH تمام نمونه ها با گذشت زمان به طور معنی داری کاهش یافت. نمونه های محتوی مقادیر بالاتر آب تره، بریکس بیشتری داشتند و با گذشت زمان کدورت تمامی نمونه ها به طور معنی داری کاهش یافت. نمونه های با مقادیر بالاتر آب تره دارای محتوای فنل کل و فعالیت آنتی اکسیدانی بالاتری بودند و با گذشت زمان IC50 تمامی نمونه ها به طور معنی داری افزایش و محتوای فنل کل آنها به طور معنی داری کاهش یافت. در روزهای یکم و پانزدهم، بالاترین میزان زنده مانی هر دو ریززنده متعلق به نمونه های حاوی 75 % آب تره بود. عصاره آب تره با فعالیت آنتی اکسیدانی و ترکیبات فنلی قابل توجه به زنده مانی لاکتوباسیلوس کازیی و لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس کمک کرد. نتایج ارزیابی حسی نشان داد که در تمام روزهای مورد بررسی، اختلاف آماری معنی داری در امتیاز طعم، بو، ظاهر، رنگ و پذیرش کلی نمونه ها وجود نداشت.

    کلیدواژگان: آب تره، فراسودمند، لاکتوباسیلوس کازئی، لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس
  • نغمه هلالی، سید احمد شهیدی، علیرضا شهاب لواسانی*، محمود حبیبیان صفحات 74-85

    پلاسمای سرد یکی از روش های افزایش عمر مفید در صنعت مواد غذایی است که باعث کاهش فسادپذیری می شود. هدف از این مطالعه بررسی افزایش ماندگاری لیموترش با پلاسمای سرد تهیه شده بود. نمونه ها با استفاده از دو گاز (آرگون و هوا) در مدت زمان های min 0، 5، 10 و 20 در سطح لیموترش تحت تیمار پلاسمای سرد قرار گرفت که منجر به کاهش، مخمر و کپک پنی سیلیوم ایتالیکوم تا99 % شد. نتایج آنالیزهای میکروبی و فیزیکی ثابت نمود که در مدت زمان min 5 تحت تیمار پلاسمای سردگازهای آرگون و هوا بار میکروبی را تا 99 % کاهش داد و کمترین اثر بر روی خواص فیزیکی و ظاهری محصول لیموترش را ایجاد کرد. پس از تیمار، نمونه های گرفته شده فاقد کلی فرم و کپک پنی سیلیوم ایتالیکوم بودند. در بررسی خواص فیزیکی لیموترش (بافت و وزن)، مشاهده شد که اثر نوع گاز بر این شاخص ها معنی داری بوده است. افزایش زمان تیمار پلاسما در زمان min 6 و فشار اتمسفری تفاوت معنی دار در کاهش سیکل لگاریتمی شد(p<0.05).در بررسی نوع گاز و اثر آن بر تیمار نشان داد که نوع گاز تفاوت معنی داری ایجاد می کند و حدود ده درصد اثربخشی گاز آرگون از هوا کمی بیشتر می باشد (p<0.05). پس از اعمال پلاسمای سرد در لیموترش مشخص شد که پلاسمای سرد روش مناسب و کم هزینه ای برای استریل و پاستوریزاسیون لیموترش در جهت افزایش ماندگاری آن خواهد بود.

    کلیدواژگان: مدت ماندگاری، لیموترش، پلاسمای سرد
|
  • Mohsen Mohammadi, Leila Nouri*, AmirMohammadd Mortazavian Pages 1-14

    Due to the increasing awareness of human societies about the health-enhancing effects of synbiotic products, the production and consumption of these products has been growing. However, the majority of products, including beverages, in the global market are dairy-based, and less attention has been paid to the production and expansion of grain-based synbiotic foods. As a result, an attempt has been made in this study to present a synbiotic fermented beverage based on grains with practical and health-giving properties as well as consumer-friendly characteristics. To produce this beverage, alfalfa, millet, and rye sprout extracts were inoculated with Lactobacillus plantarum and Lactobacillus casei bacteria, and inulin and oligofructose (0, 1.5, and 3%) were used as prebiotics. The prepared formulations were stored at 4±1°C and on days 1, 7, 14, 21 and 28, their physicochemical properties (turbidity, sediment, etanol and phenolic compounds) were evaluated and the data were analyzed with SPSS software. The results show that the percentage of polyphenol decreased significantly with the presence of inulin, oligofructose, Lactobacillus casei, and Lactobacillus plantarum, but increased with storage time and the activity of Lactobacillus casei and Lactobacillus plantarum (p≥0.05). The addition of inulin and oligofructose in the drink, the passage of time, as well as the activity of Lactobacillus casei and Plantarum increased the percentage of turbidity (p≥0.05). It can be said that with the addition of inulin and oligofructose in beverages, the sedimentation percentage of beverages decreased (p≥0.05). Also, increasing the percentage of inulin and, in particular, oligofructose, storage time, as well as the activity of Lactobacillus casei and plantarum increase the percentage of ethanol (p≥0.05).

    Keywords: Synbiotic, lactobacillus, sprout, grain, inulin, oligofructose
  • Akbar Jahedi, Nasser Safai*, Ebrahim Mohammadi Goltepeh, Jalal Gholamnezhad Pages 15-26

    In this study, the antifungal effects of four species of plant essential oils, including Thymus vulgaris, Eucalyptus camaldulensis, Lavandula angustifolia and Cuminum cyminum, were studied on mycelial growth inhibition of F. oxysporum and F. culmorum isolates. The effect of essential oils was carried out in a factorial experiment in a completely randomized design with four concentrations for each essence and three replicates in 25 °C on PDA medium. The results showed that the essential oils of these plants has a significant effect on inhibition of the mentioned pathogenic isolates fungal mycelial growth. The required concentrations for the maximum mycelial growth inhibition of F. oxysporum isolate in 250 ppm for essential oils Cumin, Eucalyptus, Thyme and Lavender were 100, 96, 93 and 89 percent, and for F. culmorum isolates were 99, 96, 92 and 77, respectively. The minimum inhibitory concentrations of the cumin, Eucalyptus, thyme and lavender on F. oxysporum in 50 ppm were 48.8, 29.4, 44 and 38 respectively and for F. culmorum these concentrations were 38.8, 29.4, 44 and 18 percent respectively. The highest and lowest mycelial inhibitory growth was showed by cumin essence in 250 ppm and lavender and eucalyptus essences in 50 ppm, respectively. In all four essential oils, the growth of the fungi decreased by increasing the essential oil concentration. Regarding the antifungal and inhibitory effects of the essential oils of the plants and their low risk for humans and the environment, it seems that plant essence can be used to control plant pathogenic fungi or at least as substitution for the production of new fungicides.

    Keywords: Essential oil, Fusarium spp, Mycelial growth inhibition
  • Narjes Basiri, Mehdi Zarei, Mohammad Kargar*, Farshid Kafilzadeh Pages 27-48

    Innovation in food production and processing is needed to respond to emerging challenges, ensure food security worldwide, and meet consumer demands for high-quality, safe, and nutritious food products. Plasma-activated water is an environmentally friendly technique with minimal changes in food products. Plasma-activated water has been receiving increasing attention for applications in food, agriculture and biomedical fields. In particular, this article specifies the physical and chemical properties of plasma-activated water in relation to acidity, conductivity, oxidation - reduction potential, and concentration of reactive oxygen species and reactive nitrogen in purified water. Therefore, the application methods of plasma-activated water for microbial disinfection are also have been summarized in this review. Overall, this review article describes the success achieved by plasma-activated water technology in various application methods; meanwhile, demonstrates its importance in the food processing industry. As the research output on plasma-activated water is expanding exponentially, this review focuses on literature published between the years 2017 to 2022 to summarize a current perception on the principles of plasma-activated water effects and reflect its potentials in various methods of application. Furthermore, prominent drawbacks of this technology was discussed, while important areas for future research were highlighted.

    Keywords: Plasma activated water, Reactive oxygen, Food pathogen, Antibacterial activity, Reactive nitrogen
  • Nasrin Tajadod, Laleh Roomiani* Pages 49-59

    Pathogenic and non-pathogenic bacteria release membrane vesicles into the extracellular environment, but their activity is not known. The purpose of this research was to study the antibacterial activity of the extracellular vesicles of the probiotic Lactobacillus casei and its effect on increasing the shelf life of Otolites ruber fillet. Vesicles were isolated through ultracentrifugation protocol. Antibacterial activity of vesicles on Shewanella putrefaciens was studied. Then fish fillet 250-300 g was prepared. Each fillet was placed in 10 mL of solution prepared from different concentrations of vesicles (109, 1010, 1011 vesicles/ mL) until the solution was completely absorbed by the fillets, and then they were kept at 4 °C. The shelf life indices of the fillet included the amount of peroxide, total volatile nitrogen bases, malondialdehyde, and the Total Viable Count. The results showed that the size of vesicles increased significantly up to 48 h after incubation (P<0.05) and then the trend of changes was not significant (P>0.05). The amount of 1011 vesicles/ mL could inhibit the growth of S. putrefaciens. The results of the fillet quality showed that the dose of 1011 vesicles/ mL could improve the shelf life indices of the fillet and increase it by 4 days compared to the control group and lower doses. The results of this study showed that Lactobacillus casei-derived extracellular vesicles can be used to improve the quality of fish fillet.

    Keywords: Lactobacillus casei, extracellular vesicles, Shelf life, Otolites ruber
  • Leila Mozafari, Akram Sharifi*, Atoosa Farrokh Pages 60-73

    In this research, Lactobacillus casei and Lactobacillus acidophilus bacteria were added to watercress drink and the physicochemical properties, antioxidant activity, viability of probiotic bacteria and sensory characteristics of the samples were investigated in the period of 1, 15 and 30 days after production. The results showed that the pH in all samples decreased significantly with time. Brix of the samples containing higher amounts of watercress was more, and with the passage of time, the turbidity of all samples decreased significantly. The samples containing higher amounts of watercress had higher total phenol and antioxidant activity, and with the passage of time, the IC50 of all samples increased significantly and their total phenol decreased significantly. On the 1st and 15th days, the highest viability rates of both microorganisms belonged to samples containing 75% watercress. Watercress extract helped the viability of Lactobacillus casei and Lactobacillus acidophilus with its antioxidant activity and significant phenolic compounds. The results of the sensory evaluation showed that there was no statistically significant difference in the score of flavor, aroma, texture, color and overall acceptability of the samples on all the days investigated.

    Keywords: watercress, Functional, Lactobacillus casei, Lactobacillus acidophilus
  • Naghmeh Helali, Seyed Ahmad Shahidi, Alireza Shahab Lavasani*, Mahmoud Habibiyan Pages 74-85

    Cold plasma is one of the ways to increase useful life in the food industry, which reduces pollution. The aim of this study was to investigate the increase in the shelf life of lemons prepared with cold plasma. The samples were subjected to cold plasma treatment using two gases (argon and air) for a period of 0, 5, 10 and 20 minutes on the surface of lime, which reduced yeast and copy italicum 1 to 99%. The results of microbial analyzes revealed that within five minutes under the plasma treatment of argon cold gases and  air, the microbial load reduced by 99% and had the least effect on the physical and appearance properties of the lime product. After applying the treatment, the samples were free of coliform and P. italicumon mold. Examining the physical properties of lime (texture and weight) showed that the effect of gas type had a significant effect on these indicators. The increase in plasma treatment time in six minutes and atmospheric pressure was significantly different (p<0.05). Examining the type of gas and its effect on the treatment showed that the type makes a significant difference and about ten percent of the effectiveness of argon gas is slightly higher than air. It will be a suitable and low-cost method for sterilizing and pasteurizing limes in order to preserve them.

    Keywords: Shelf life, Sour lemon, cold plasma