Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

بروتوكول إنتاج رواية لتصنيع على نطاق صغير من بروبيوتيك المخمرة للأغذية

Published: September 10, 2016 doi: 10.3791/54365

Abstract

رواية المجففة كونسورتيوم البكتيري rhamnosus اكتوباكيللوس yoba 2012 والعقدية الحرية C106 هو مثقف في 1 لتر من الحليب. هذه بداية جديدة يمكن استخدامها لإنتاج الحليب المخمرة وغيرها من الأطعمة المخمرة سواء في المنزل أو في نطاق صغير في المناطق الريفية. للمبتدئين جديدة، والمبستر 1 لتر من الحليب في وعاء التي تناسبها في أكبر عموم تحتوي على الماء، وضعت على مصدر للحرارة. في هذا الحمام الماء، والحليب الساخن وحضنت في 85 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة. بعد ذلك، يتم تبريد الحليب الى 45 درجة مئوية، ونقل إلى قارورة فراغ، تلقيح مع البكتيريا المجفف وتترك لمدة 16 ساعة على الأقل بين 30 درجة مئوية و 45 درجة مئوية. لغرض الإنتاج المنزلي المتكرر، ويتم تجميد بداية جديدة في مكعبات الثلج، والتي يمكن استخدامها لإنتاج كميات صغيرة تصل إلى 2 لتر من الحليب المخمرة. لغرض الإنتاج على نطاق صغير في البلدان الفقيرة في الموارد، والبسترة تصل إلى 100 لتر من الحليب طالصورة التي أجريت في علب الحليب التي يتم وضعها في قدر كبيرة مملوءة بالماء ويسخن على النار في 85 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة، وبعد ذلك تبرد إلى 45 درجة مئوية. بعد ذلك، تم تلقيح الدفعة 100 L مع 1 لتر بداية الطازجة ذكر من قبل. لضمان وجود التخمير فعال في درجة حرارة تتراوح بين 30 و 45 درجة مئوية، والحليب يمكن أن تغطي ببطانية لمدة 12 ساعة. لإنتاج الأطعمة المخمرة غير الألبان، يتم ترك بداية جديدة في قطعة قماش الجبن لمدة 12 ساعة، ومصل اللبن المصفى حالا يمكن استخدامها في وقت لاحق لتلقيح مجموعة واسعة من المواد الغذائية الأولية، بما في ذلك الخضروات وcereal- يؤسس أطعمة.

Introduction

توضح هذه المقالة بروتوكول الإنتاج التي تمكن من إنتاج الحليب المخمرة مغذية والكائنات الحية المجهرية وغيرها من الأطعمة المخمرة بروبيوتيك مع مساعدة من ثقافة البذور التي أثبتت الفوائد الصحية. البروتوكول هو قوية وسهلة لتنفيذ من قبل أي شخص في أي مكان، بما في ذلك البلدان التي تفتقر إلى الموارد.

في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، و 21٪ من وفيات الأطفال <5 سنوات والناجمة عن الإسهال الذي هو سبب 29٪ من المسببات rotaviral ولا سيما 2. وقد تبين أن الاستهلاك اليومي من الأغذية المخمرة التي تحتوي على الجرعة الموصى بها من 1 × 10 10 كفو من L. rhamnosus GG يحفز صحة الأمعاء، ويقلل من حدوث وشدة المرتبطة فيروس الروتا الإسهال 3-7.

البكتيريا المفيدة الموجودة في مجموعة واسعة من الأطعمة التقليدية المخمرة في جميع أنحاء أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى 8-10. ومع ذلك، هذه الأطعمة على وجه الحصر تقريبا في المنزل همزuced، لديها النسبية العمر الافتراضي القصير وزادت مخاطر السلامة نظرا لطبيعة غير المنضبط للتخمير 11. وعلاوة على ذلك، ينخفض ​​استهلاك هذه الأطعمة التقليدية بسبب التحضر والتغريب العام من الوجبات الغذائية في أفريقيا 10،12.

بكتيريا بروبيوتيك عام L. rhamnosus yoba 2012 13، وهو مطابق لL. rhamnosus GG، وقدم بعد البراءة الأصلية لL. قد rhamnosus GG انتهت 14. ثقافة البذور المجففة لديها وث ما يقرب من 0.1، والتي تحافظ على ارتفاع الجدوى بعد فترة تخزين سنة واحدة على الأقل في درجة حرارة الغرفة (لا تظهر البيانات).

وتعبئتها ثقافة البذور في أجزاء من 1 غرام، ويمكن استخدامها لإنتاج بحد أقصى 100 L الحليب المخمرة. عندما ينتج مادة واحدة أو دفعتين في اليوم، يمكن ثقافات بداية يساعد على الوصول إلى طاقة إنتاجية تصل إلى 1000 لتر في الأسبوع من عشيةراي ليوم والحليب الطازج.

استخدام L. rhamnosus yoba 2012 مع س. ثرموفيلوس C106 باعتبارها ثقافة المساعد الذي يسمح الملبنة بروبيوتيك لنشر 15 هو اتحاد البكتيرية الفريد الذي لم يبلغ من قبل مؤلفين آخرين. ويشمل البروتوكول إنتاج إعادة تعليق من محتوى حزمة واحدة (1 غرام) من تجميد المجفف الثقافة بداية (ثقافة البذور) في 1 لتر من الحليب، مما أدى إلى ما يسمى بداية جديدة بعد حضانة لمدة 16 ساعة. يتم استخدام بداية جديدة في وقت لاحق لتطعيم بحد أقصى 100 لتر من الحليب. هذا الأسلوب من مرحلة ما قبل الحضانة يقلل من كمية البكتيريا تجميد المجففة المستخدمة، مما يقلل من تكاليف الإنتاج بالمقارنة مع حضانة مباشرة على سبيل المثال التي وصفها جوف 16. صياغة المستخدمة في بروتوكول صفها في هذه الورقة تحتفظ مزايا ثقافة تجميد المجفف، مثل الاستقرار مدة الصلاحية وسهولة التخزين والمناولة، مما أدى إلى غاية صتخمير eproducible.

وعلاوة على ذلك، فإن بروتوكول الانتاج كما وصفها في هذه المقالة لا تتطلب معدات التكنولوجيا الفائقة بالمقارنة مع أساليب الإنتاج القياسية المستخدمة في الدول المتقدمة 17.

أخيرا بداية جديدة يمكن أن تستخدم للتلقيح الأخرى (غير الألبان) المواد الخام لإنتاج مجموعة واسعة من الأطعمة المخمرة كما هو مبين بنجاح لObushera، Kwete، أوجي، وZomkom، جميع الأطعمة المعتمدة على الحبوب المخمرة تقليديا من أوغندا (الأول والثاني) وكينيا وبوركينا فاسو، على التوالي 15. هذه ليست سوى جزء صغير من الكم الهائل من الأطعمة المخمرة وضعت في أفريقيا 18.

التخمير هو انهيار الجزيئات مثل النشا والسكريات والبروتينات إلى المنتجات التي لهضم زيادة، من خلال أنشطة الإنزيمات و / أو الكائنات الحية الدقيقة. التخمير هو أسلوب يستخدم على نطاق واسع في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى. أكسيالأثير مع التجفيف والتمليح أنه يمكن حفظ الأغذية في عدم وجود مرافق أو تقنيات الصناعية مثل تعليب 9،19 التبريد. غالبا ما يستخدم التخمير التقليدي العودة السكب، حيث يتم إضافة جزء صغير من الدفعة السابقة لدفعة جديدة لتسهيل عملية التخمر ويقلل من فرصة للفشل التخمير 11. هاريسون وتومكينس 20 وصف مجموعة واسعة من الأطعمة الافريقية التقليدية المخمرة على أساس الذرة، الذرة أو الدخن، ودور مفيد هذه الأطعمة يمكن أن يجلب للأطفال الفطام، على سبيل المثال عن طريق الحد من إسهال الأطفال والوفيات المرتبطة بها. نوت وسركار 19 وصف الإنتاج التقليدي للطبق الكسافا المخمرة التي تستهلك على نطاق واسع في غرب أفريقيا. فرانز وآخرون. 9 تقديم وصف واسعة من الأطعمة المخمرة الأفريقية تصنيفها في الحبوب والخضار الأغذية والأطعمة المحاصيل الجذرية النشوية والأطعمة البروتين الحيواني. بالإضافة إلى ذلك، Narvhus وGadaga

لإنتاج الحليب بروبيوتيك المخمرة (أو غيرها من الأطعمة المخمرة) وخاصة في حالة الإنتاج المنزلي، وتوافر الثلاجة هو مفيد لتخزين بداية جديدة في أجزاء المجمدة. في البلدان الفقيرة في الموارد، وإنتاج الحليب المخمرة يمكن تنفيذها بشكل جيد من قبل المجتمعات المنتجة للحليب. التجربة الحالية مع المجتمعات المحلية في أوغندا إلى أن التعاونيات الألبان هي كيانات مناسبة لتولي إنتاج اللبن من إمدادات الحليب الخاصة بها. توافر علبة الحليب هو مفيد، على الرغم من أنه من الممكن، وإن كان أقل من الأفضل، وأيضا لإعداد دفعات كبيرة من الحليب المخمرة في مقلاة كبيرة. وعلاوة على ذلك، توفر الطاقة الكهربائية وبذلك وجود اتصال التبريد المرافق في المتاجر والأكشاك المحلية في البلدان الفقيرة بالموارد هي ميزة في توسيع الأعمال والحد سخسائر و بسبب التلف. ومع ذلك، كما سيتم مناقشتها في البروتوكول، من خلال إضافة سوربات البوتاسيوم من الممكن للحفاظ على اللبن لعدة أيام في درجة حرارة الغرفة والحد من spoilages في حالة تذبذب التيار الكهربائي.

Protocol

1. إعداد كاتب الطازجة

لإعداد بداية جديدة، واتخاذ 1 لتر من إما فائقة درجات حرارة عالية (UHT) الحليب المصنعة أو حليب البقر الطازج. إذا كان الحليب المعقم، انتقل إلى الخطوة 1.3. إذا كان حليب البقر الطازج، تابع الخطوة 1.1.

  1. اختبار الحليب لحليب البقر الطازج
    1. لاختبار الحسية للكشف عن تشوهات أو تلف من الحليب، والتحقق من المظهر المرئي للحليب وتحقق من رائحته.
    2. لاختبار القماش على اساس الغليان، ونقل عينة صغيرة من الحليب إلى ملعقة كبيرة. عقد الملعقة فوق مصدر الحرارة حتى يبدأ الحليب في الغليان. إزالة ملعقة من مصدر الحرارة ونظرة على الحليب للكشف عن علامات على تخثر الحليب التي تشير إلى نوعية سيئة.
    3. لاختبار لبان مقياس حجم اللبن، وملء اسطوانة، زجاج الدورق أو أي كائن آخر جوفاء لا يقل عن 15 سم ارتفاع مع الحليب. وضع لبان مقياس حجم اللبن في الحليب. قراءات لبان مقياس حجم اللبن من 28 أو أكثر للحصول على الحليب عند 30 درجة مئوية الهنديةتناولوا الحليب من كثافة كافية دون الماء المضاف.
    4. لاختبار الإيثانول، وجعل حل الإيثانول 80٪ في الماء المقطر. مزيج مبلغ مساو من الحليب مع مبلغ مساو من 80٪ من الإيثانول، على سبيل المثال عن طريق خلط ملعقة صغيرة من الحليب مع ملعقة صغيرة من الايثانول 80٪ في فنجان. نظرة على خليط للكشف عن علامات على تخثر الحليب التي تشير إلى نوعية سيئة.
  2. عندما يتم استخدام الحليب الطازج، تصفية الحليب مع منخل أو قطعة قماش فلتر (حجم المسام 0،1-0،5 مم)، المبستر سابقا في الماء المغلي لمدة 15 دقيقة.
  3. بسترة
    1. نقل الحليب في وعاء صغير وإغلاق عموم مع غطاء. وضع وعاء في وعاء أكبر قليلا. ملء وعاء أكبر مع الماء، لتصل إلى 2 سم تحت حافة الوعاء أصغر.
    2. تسخين وضع هذا الأمر باستخدام المصدر المناسب من الحرارة (على سبيل المثال، التدفئة الكهربائية، الموقد الغازي، موقد الفحم، النار الحطب) حتى الحليب ليصل إلى 85 درجة مئوية، كما تم قياسها باستخدام ميزان حرارة المختبر.
    3. تحويل sourc(ه) من الحرارة المنخفضة، والحفاظ على درجة حرارة 85 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة.
  4. إزالة عموم مع الحليب من المقلاة مع الماء وندعه يبرد. اختياريا نقل عموم إلى وعاء مع الماء البارد لتسريع عملية التبريد. لا تقم بإزالة الغطاء من المقلاة، إلا لأخذ قياسات درجات الحرارة.
  5. دع الحليب يبرد إلى 45 درجة مئوية، كما يقاس مع مختبر أو المطبخ الحرارة. في هذه المرحلة، ونقل الحليب إلى قارورة فراغ، وتطعيم الحليب عن طريق إضافة محتوى حزمة من ثقافة البذور (1 غرام).
  6. ترك الحليب تلقيح لمدة 16 ساعة في قارورة فراغ للسماح التخمير لتأخذ مكان. تحقق من درجة الحموضة النهائية من الحليب المخمرة، التي ينبغي أن تكون 4.4 أو أقل، إذا ما قيست مع متر الرقم الهيدروجيني أو ورقة درجة الحموضة.
  7. بعد التخمير، وإثارة أو يهز منتج لحوالي 5-10 دقائق للحصول على ملمس ناعم.
  8. تخزين حتى الخطوات المقبلة.
    1. لإنتاج المنزل، صب بداية جديدة فيعلبة مكعبات الثلج لجعل مكعبات الثلج من 10 مل. وضع مكعبات الثلج في الفريزر العميق (-18 درجة مئوية)، والمضي قدما في القسم 2 في غضون 3 أشهر.
    2. لإنتاج ما يصل إلى 100 الحجم L في البيئات الفقيرة الموارد، والمضي قدما في الباب 3، مما يضمن هذه الخطوة 3.5 بدء 16 ساعة بعد الانتهاء من الخطوة 1.5. بدلا من ذلك، وضع بداية جديدة في الثلاجة (7 ° C) بعد الخطوة 1.6 والمضي قدما في قسم 3 في 5 أيام.
    3. لإنتاج مجموعة واسعة من نوع غير الألبان من الأطعمة المخمرة، المضي قدما في القسم 4.

2. إنتاج دفعات صغيرة على مستوى الأسرة

  1. استخدام أي مبلغ مناسب من الحليب (اقترح 1-10 L).
  2. تنفيذ الخطوة 1.1.
  3. تنفيذ الخطوة 1.2.
  4. بسترة
    1. نقل الحليب في وعاء صغير وإغلاق عموم مع غطاء. وضع وعاء في وعاء أكبر قليلا. ملء وعاء أكبر مع الماء، لتصل إلى 2 سم تحت حافة الوعاء أصغر.
    2. تسخين وضع هذا الأمر باستخدام المصدر المناسب من الحرارة (على سبيل المثال، التدفئة الكهربائية، الموقد الغازي، موقد الفحم، النار الحطب) حتى الحليب يصل إلى 60 درجة مئوية، كما يقاس مع مختبر أو المطبخ الحرارة.
    3. اختياري: عند هذه النقطة إضافة السكر بتركيز اقترح من 5٪ (ث / ت)، ويقاس مع التوازن. يقلب جيدا مع ملعقة خلط المبستر من قبل غمر في الماء المغلي لمدة 15 دقيقة. يستمر التسخين حتى يصل اللبن إلى 85 درجة مئوية، كما يقاس مع مختبر أو المطبخ الحرارة.
    4. تحويل مصدر الحرارة المنخفضة، والحفاظ على درجة حرارة 85 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة.
  5. تنفيذ الخطوة 1.4.
  6. دع الحليب يبرد إلى 45 درجة مئوية، كما يقاس مع مختبر أو المطبخ الحرارة. عند هذه النقطة، تلقيح الحليب عن طريق إضافة واحدة مكعبات الثلج (كما أعد تحت القسم 1) لكل لتر من الحليب ونقل الحليب إلى (أ) قارورة فراغ (ق).
  7. ترك الحليب تلقيح في قارورة فراغ للسماح للالتخمير لتأخذ مكان حتى يتم التوصل إلى الرقم الهيدروجيني من 4.4 مقاسا مع متر الرقم الهيدروجيني أو ورقة درجة الحموضة. ويقدر هذا أن يأخذ 12 ساعة.
  8. تنفيذ الخطوة 1.7.
  9. نقل الحليب المخمرة إلى ثلاجة (7 درجات مئوية) واتركها تبرد لمدة لا تقل عن 3 ساعة قبل الاستهلاك. عند تخزينها تحت التبريد السليم، هو أفضل تستهلك المنتج في غضون شهر واحد.

3. الإنتاج في المناطق الريفية في البلدان الفقيرة في الموارد الطبيعية

ملاحظة: استخدام أقصى 100 لتر من الحليب لكل 1 لتر بداية جديدة.

  1. تنفيذ الخطوة 1.1.
  2. تنفيذ الخطوة 1.2.
  3. بسترة:
    1. نقل الحليب في علبة حليب حجم مناسب وإغلاق العلبة مع غطاء. وضع العلبة في مقلاة كبيرة. ملء وعاء مع الماء، ويصل إلى أعلى مستوى ممكن.
    2. تسخين هذه المجموعة الهاتفي باستخدام مصدر مناسب من الحرارة (نار الخشب هو أسرع وغالبا ما تكون الأكثر فعالية من حيث التكلفة) حتى يصل اللبن إلى 60 درجة مئوية، كما يقاس مع مختبر أوالمطبخ الحرارة.
    3. اختياري: اعتمادا على تفضيل طعم، إضافة السكر في نسبة 50 غ لكل لتر. يقلب جيدا بملعقة الخلط الذي المبستر من قبل غمر في الماء المغلي لمدة 15 دقيقة. يستمر التسخين حتى يصل اللبن إلى 85 درجة مئوية، كما يقاس مع مختبر أو المطبخ الحرارة.
    4. خفض الحرارة والحفاظ على درجة حرارة 85 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة.
  4. إزالة العلبة مع الحليب من المقلاة مع الماء وندعه يبرد. لتسريع عملية التبريد، ونقل العلبة إلى وعاء مع الماء البارد. لا تقم بإزالة الغطاء من على العلبة، باستثناء لقياس درجة الحرارة.
  5. دع الحليب يبرد إلى 45 درجة مئوية، كما يقاس مع مختبر أو المطبخ الحرارة. إزالة العلبة من المقلاة الماء البارد. عند هذه النقطة، تلقيح الحليب بإضافة بداية جديدة كاملة (وهذا لا يمكن أبدا أن تناولت جرعة زائدة).
  6. التفاف بطانية حول العلبة حليب لغرض عزل ومنع الرابانخفاض في درجات الحرارة معرف (من الناحية المثالية، سوف تبقى في درجة الحرارة بين 45 و 35 درجة مئوية). ترك الحليب تلقيح في العلبة للسماح ليحدث التخمير حتى يتم التوصل إلى الرقم الهيدروجيني من 4.4. هذه العملية تستغرق حوالي 12 ساعة.
  7. إزالة الغطاء من العلبة وفتح العلبة.
    1. اختياري: إزالة الطبقة العليا مائي من الحليب المخمرة للحصول على نسيج أكثر سلاسة من الحليب المخمرة بروبيوتيك (الزبادي).
    2. اختياري: إضافة النكهات الاصطناعية للمأكولات (على سبيل المثال، الفراولة أو الفانيليا)، على سبيل المثال عند تركيز 0.1٪ (ت / ت) مداوي قبل 10 مل قياس كوب أو ملعقة (اعتمادا على تركيز النكهة وتفضيل الزبون).
    3. اختياري: إضافة المواد الحافظة. وفعالة من حيث التكلفة وآمنة خيار هو استخدام سوربات البوتاسيوم بتركيز أعلى من 0.12 غرام / لتر (المصدر: http://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/4144 تنصح 3 ملغ / كغ من وزن الجسم / يوم).
      ملاحظة: الأطفال الصغار مع وزن أقل من 10 كلغ ينبغي أن لا موره من بحد أقصى 30 ملغ سوربات البوتاسيوم عند أخذ جرعة من 250 مل الحليب المخمرة، وهو يتوافق مع جرعة من حوالي 2 ملعقة طعام لكل 50 L.
    4. تحريك الحليب المخمرة تماما مع ملعقة المعدنية التي تم تعقيمها من قبل غمر في الماء المغلي لمدة 15 دقيقة.
  8. اختياري: حزمة الحليب المخمرة، ونقل إلى ثلاجة (7 درجات مئوية) وبارد لا يقل عن 3 ساعة قبل الاستهلاك.
    ملاحظة: عند تخزينها تحت التبريد السليم، أقل من 7 درجات مئوية، وأفضل تستهلك المنتج في غضون أسبوعين. عند تخزينها تحت التبريد السليم، ويتم إضافة المواد الحافظة كما هو موضح تحت 3.7.3 هو أفضل تستهلك المنتج في غضون 4 أسابيع.

4. إنتاج أخرى المخمر المكبوس

يصف هذا القسم إنتاج الأطعمة المخمرة الأخرى من الحليب المخمر مع الحد الأقصى لحجم ما يقرب من 50 ل.

  1. بسترة القماش القطني بواسطة غمر في الماء المغلي لمدة لا لالشرقي 15 دقيقة. ربط قطعة قماش الجبن فضفاضة فوق وعاء أو مقلاة التي يمكن أن تعقد حوالي 2 لتر باستخدام حبل أو الشريط المطاطي.
  2. صب بداية جديدة على القماش الجبن، وتجنب امتداد، والحفاظ على مسافة كافية بين الجزء السفلي من وعاء، والقماش القطني.
  3. وضع وعاء في الثلاجة في حوالي 7 درجة مئوية لمدة 8-12 ساعة حتى استنزفت ما يقرب من 0.5 لتر من مصل اللبن من اللبن في وعاء.
  4. استخدام مصل اللبن لجعل أنواع مختلفة من الأطعمة المخمرة. وفيما يلي أمثلة على ذلك.
    ملاحظة: الأطعمة المخمرة التي تم الحصول عليها سوف يحتوي مصل اللبن (الحليب). يتم التعرف على الحليب ومشتقاته بين المكونات الأكثر شيوعا التي تسبب الحساسية الغذائية وعدم تحملها.
    1. لإنتاج Obushera، والذرة الرفيعة أو الدخن المشروبات الأوغندي على أساس اتباع البروتوكول وصفها Mukisa وآخرون. 22.
    2. لإنتاج أوجي، عصيدة الكينية المصنوعة من الذرة أو الذرة أو مزيج من الاثنين معا، اتباع البروتوكول المستخدم من قبل Jجامعة أومو كينياتا للزراعة والتكنولوجيا في كينيا والتي وصفها كورت وآخرون. 15.
    3. لإنتاج Zomkom، شراب الذرة على أساس من بوركينا فاسو، اتبع بروتوكول صفها Christèle وآخرون. 23 وكورت وآخرون. 15.
    4. لإنتاج Mutandabota، وهو منتج من ثمار شجرة الباوباب والحليب الذي يستهلك على نطاق واسع في جنوب أفريقيا اتباع الإجراءات التي وصفها مبوفو وآخرون. 24. لاحظ أن لهذا المنتج في بداية الطازجة التي يتم الحصول عليها في البند 1 يمكن استخدامها مباشرة بدون تنفيذ أول خطوة 4،1-4،3.

Representative Results

الجانب الأيسر من الجدول رقم 1 يبين الرسم التخطيطي من المادة 1 من البروتوكول. ويعقب ذلك عن طريق الرسم مجتمعة المعمم الواردة في الفقرتين 2 و 3 على الجانب الأيمن من الجدول.

لمحات تخمير الحليب تلقيح مع ثقافة البذور باستخدام بروتوكول الانتاج كما هو موضح في وسجلت هذه المادة. الشكل 1 يدل على تخمير بداية جديدة (كما هو موضح في المادة 1). يبين الشكل 2 تخمير الحليب المخمرة (المنتج النهائي كما هو موضح في الفقرتين 2 و 3). منذ عمليا في المناطق الريفية التحكم في درجة الحرارة صارمة أمر صعب، أجريت قياسات في درجة حرارة 37 درجة مئوية و 45 درجة مئوية.

للتخمير عند 37 درجة مئوية، لمحات تحمض اثنين من أكياس اختبار تظهر اختلاف طفيف في بدايةمن تحمض الأسي 30 دقيقة تقريبا، سواء في إنتاج بداية جديدة والمنتج النهائي. قيم الرقم الهيدروجيني النهائية للثقافتين متطابقة بعد 16 ساعة.

قيم الرقم الهيدروجيني النموذجية والتتر لL. نشر rhamnosus وس. سلالات ثرموفيلوس بعد إجراءات الإنتاج وصفه لمختلف الأطعمة المخمرة يمكن العثور عليها في الجدول 2. سيل التهم لL. rhamnosus وس. تم تحديد ثرموفيلوس على MRS أجار المتوسطة وLM17، على التوالي، وذلك باستخدام أساليب الطلاء الميكروبيولوجية تطبيقه بشكل واسع. عدد الخلايا النهائية من L. كانت rhamnosus yoba 2012 1.7 × 10 3.7 × 10 9 و 3.3 × 10 9 كفو مل -1 لالمخمرة الحليب، kwete وأوجي، على التوالي. كانت قيم درجة الحموضة النهائية 4.3 و 4.2 للحصول على الحليب المخمرة وkwete، على التوالي. أشارت النتائج الأولية إلى أن إضافة البوتاسsium سوربات قبل التخمير لا تؤثر سلبا ولكن حتى يزيد عدد L. قابلة للحياة rhamnosus yoba 2012 البكتيريا في الزبادي بعد أسبوعين إنتاج (لا تظهر البيانات).

ويبين الشكل 3 نتائج عالية الأداء اللوني السائل (HPLC) في توليفة مع معامل الانكسار (RI) كاشف من الحليب غير المخمرة مقارنة مع الحليب المخمرة. وتشير النتائج إلى أن مستويات اللاكتوز في الحليب انخفاضا، بينما مستويات حمض اللبنيك ومستويات سكر اللبن زيادة، والتي هي نتيجة للنشاط الأيضي للثقافة البذور.

شكل 1
الشكل 1. الشخصي التخمير من بداية جديدة مصنوعة من شبه الحليب منزوع الدسم (1.5٪ من الدهون، البروتين 3.5٪) و ذلك بحقن لتر واحد من الحليب مع مغلف واحد (1 غرام) من ثقافة البذور والمخمرة في 37 ° C(••••، مكررة)، فضلا عن 45 درجة مئوية (- - - -، مكررة) لمدة 16 ساعة. يتم إدراج خط مستقيم (----) في الرقم الهيدروجيني 4.4 كمؤشر لتحديد متى يتم الانتهاء من التخمير. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2
الشكل 2. التعريف تخمير الحليب المخمرة (المنتج النهائي) مصنوعة من نصف الحليب منزوع الدسم (1.5٪ من الدهون، البروتين 3.5٪) و ذلك بحقن لتر واحد من الحليب مع واحد 20 غرام من بداية جديدة والمخمرة عند 37 درجة مئوية (•• ••، مكررة)، فضلا عن 45 درجة مئوية (- - - -، مكررة) لمدة 16 ساعة. يتم إدراج خط مستقيم (----) في الرقم الهيدروجيني 4.4 كمؤشر لتحديد متى يتم الانتهاء من التخمير.الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل (3)
الشكل 3. أنماط HPLC-شطف من الحليب غير المخمر (أسود) والحليب المخمر لمدة 16 ساعة مع الثقافة البذور (الأزرق). وتشير أنماط شطف استهلاك اللاكتوز وإنتاج اللبن واللاكتات. وقد تم تحديد السكريات وحمض ضعيف على أساس الوقت الاحتفاظ وذروة نسبة المساحة السطحية للأشعة فوق البنفسجية الامتصاصية ومعامل الانكسار. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الجدول 1
الجدول 1. البذور تطبيق مس الثقافة بروتوكول نشوئها. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الجدول.

الجدول 2
تم الحصول على الجدول 2. إكثار rhamnosus اكتوباكيللوس yoba 2012 في مجموعة متنوعة من الأطعمة المخمرة. البيانات من كورت وآخرون. 15. أجريت تخمير بها في 37 درجة مئوية ما لم ينص على خلاف ذلك. عدد الخلايا من L. rhamnosu الصورة yoba 2012 و S. ثرموفيلوس C106 بعد التلقيح سواء تراوحت بين 1 × 10 6 و 1 × 10 7 كفو مل -1. وقد أعد mutandabota ظيفية مع بداية تحتوي حصريا ل. rhamnosus yoba 2012 كما ذكرت مبوفو وآخرون 24؛ ND، لم يحدد.د / 54365 / 54365tbl2large.jpg "الهدف =" _ فارغة "> الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الجدول.

الملف التكميلي. الإنتاج المحلي والمبيعات من اللبن الزبادي بروبيوتيك في المناطق الريفية في أفريقيا. يتم أخذ لقطات وصور في Balawoli وNamagera، أوغندا، مايو 2016. مقطع يبين سلسلة القيمة بدءا من استقبال الحليب لتصنيع والتعبئة والتغليف، والمبيعات، وأخيرا إلى استهلاك دفعة من 50 لتر من اللبن الزبادي بروبيوتيك، الذي أعد مع استخدام المعدات الأساسية فقط. يرجى النقر هنا للتحميل.

Discussion

بروتوكول إنتاج بسيط باستخدام المعدات الأساسية ورواية المخمرة الثقافة بداية الغذائية الموضحة في هذه المقالة يسهل إنتاج نوعية عالية الحليب المخمرة بروبيوتيك على مستوى الأسرة وفي المناطق الريفية في البلدان الفقيرة في الموارد. فمن الأهمية بمكان أن بسترة الحليب مدة لا تقل عن 30 دقيقة من أجل الحصول على الحد الكافي أو القضاء على الكائنات الحية تلف والكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض محتملة. وبالإضافة إلى ذلك، التدفئة الكافية تسبب تمسخ من بروتين مصل اللبن 17 التي من شأنها ربط في وقت لاحق مع المذيلات الكازين 25 مما أدى إلى تشكيل الروابط عبر في الحليب المخمر 26. ونتيجة لذلك، يتم زيادة اللزوجة للمنتج النهائي بالمقارنة مع حليب أقل ساخنة على نطاق واسع (27). ومن الأهمية بمكان أيضا لتجنب التلقيح من الحليب فوق 45 درجة مئوية، لأنه عند ارتفاع درجات الحرارة سوف المعطل البكتيريا.

وبالمثل، إذا كانت متوفرة والتكلفة-فعالية، ويفضل استخدام الحليب المعقم، وخاصة بالنسبة للإنتاج بداية جديدة. أولا، الحليب المعقم هو فعلا من الكائنات الدقيقة غير المرغوب فيها. ثانيا، في UHT بروتينات الحليب مصل اللبن قد التشويه والتحريف على نطاق واسع، الأمر الذي يجعلها أكثر سهولة للالبروتياز البكتيرية، وتعزيز تدهورها والنمو اللاحق للبكتيريا الزبادي. خلال عملية تهدئة والبروتينات refold جزئيا إلى حالتها الأصلية، وبالتالي إعادة التسخين قبل التلقيح هو مفيد لإنتاج اللبن. النتائج التخمير طويلة في الحليب المخمر مع الرقم الهيدروجيني <4.4، التي غالبا ما تكون غير مرغوب فيها. التخمير يمكن وقفها في الوقت المناسب من خلال وضع الحليب المخمرة في الثلاجة.

وقد ثبت أن الزبادي تنتج محليا في أفريقيا تحتوي على مستويات كبيرة من lactococci 28 مثل L. اللبنية، والتي يمكن أن تتسبب في إنتاج الببتيدات التي لها نكهة مريرة 29-32، وهو undesirab عمومالو 31. لذا، فمن الأهمية بمكان أن التخمير يحدث في درجة حرارة تتراوح بين 45 و 35 درجة مئوية 15،28. لأن درجة الحرارة ستنخفض ببطء خلال التخمير في بيئة تسيطر عليها نصف النهائي، ويتم التلقيح في 45 درجة مئوية، وأعلى درجة حرارة المسموح بها. العزلة كافية أثناء التخمير أمر ضروري لتجنب انخفاض درجة حرارة أقل من 35 درجة مئوية.

إنتاج يدوي من اللبن في المناطق الريفية لديه مخاطر عالية نسبيا من التلوث الميكروبي بواسطة الكائنات التلف. على وجه الخصوص، الخمائر هي قادرة على نشر تحت الظروف الحمضية في اللبن. تلوث الخميرة يمكن أن يؤدي إلى إنتاج الغاز المفرطة، سواء في مرحلة الحضانة أو أثناء التخزين، وبالتالي إفساد اللبن مباشرة أو بشكل ملحوظ تقصير مدة صلاحيته 33،34. مستويات خميرة يمكن التقليل من التعقيم الحراري و / أو التنظيف مع هيبوكلوريت الصوديوم جميع الأدوات والمعدات قبل كل الطرافة اتصال ح الحليب أو اللبن. خاصة بعد أن وقعت الخميرة تلف، مطلوب التعقيم الشديد واسعة والتنظيف للقضاء على التلوث.

تظهر المخاطر المذكورة أعلاه بشكل واضح أن نجاح تطبيق بروتوكول إنتاج هذا في البلدان الفقيرة الموارد محدودة بسبب طبيعته اليدوية والمرتبطة بها وزيادة معدل تلف. معدل التلف يصبح أعلى في المجتمعات التي تفتقر إلى مرافق التبريد أو لديك توافر متقلبة للغاية من الكهرباء. أيضا عدم الحصول على بأسعار معقولة مواد التعبئة والتغليف عالية الجودة يمكن أن تحد من الإقبال على بروتوكول صفها. المعدات المطلوبة هي أساسية وعالمية، ولكن المختبر أو المطبخ الحرارة أمر ضروري. وأخيرا، في الوقت الراهن سوى عدد محدود من البلدان لديها مرافق لإنتاج تجميد المجفف الثقافة بداية. تفتقر معظم البلدان الفقيرة بالموارد تلك المنشآت، وبالتالي تعتمد على استيراد للحصول على هذا المنتج.

_content "> ومن بين المواد الغذائية والحليب المخمرة بما في ذلك اللبن هو الوسيلة الأكثر شيوعا للبكتيريا بروبيوتيك. إنتاج الحليب المخمرة لا يتطلب معدات خاصة وبصرف النظر عن مقياس الحرارة، وبالتالي الجمع بين ما سبق وصفه الأولى عام الثقافة بداية بروبيوتيك 13 مع بسيطة يسمح بروتوكول الإنتاج لإنتاج استنساخه، التي تسيطر عليها وآمن من الحليب المخمرة بروبيوتيك من قبل أي شخص تقريبا في أي مكان، بما في ذلك الإنتاج في مستويات الصناعة المنزلية والمنزلية في المناطق الريفية في البلدان الفقيرة في الموارد. وفي تمارس عادة تخمير الطبيعية، ومستويات متساوية من الكائنات الحية المجهرية البكتيريا لا يمكن ضمان 9. الثقافة بداية مستقر النفس في 1 غرام كيس تمكين صغار المنتجين إلى فعالية من حيث التكلفة إنتاج الأطعمة المخمرة، من دون الحاجة إلى شراء كميات كبيرة من بداية الثقافات التي تفقد عادة جدوى بعد فتح الحزمة، وخصوصا عندما الاحتفاظ بها في درجة حرارة الغرفة وفي الرطوبة النسبية العالية، والتي هيعلى حد علمنا الحال بالنسبة لجميع الثقافات الزبادي بداية الأخرى المتاحة. وعلاوة على ذلك، فإن كمية البكتيريا المجففة التي يتم استيرادها لا يزال منخفضا جدا، أقل من 0.1٪ من تركيز ثقافة بروبيوتيك في المنتج النهائي، لأن تقريبا كل ثقافة المبتدئين ينتج محليا نظرا لطريقة ما قبل الحضانة الموضح في هذا البروتوكول .

يوصف إنتاج الحليب المخمرة بالتفصيل في هذه المادة، ويمكن أن يكون الخطوة الأولى لإتقان فن إنتاج الأطعمة المخمرة بروبيوتيك، والتي بعد ذلك يمكن تطبيقها على تخمر العديد من أنواع الأطعمة الأخرى (على النحو المشار إليه في هذه المادة). لترقية الحليب المخمرة الأساسي، ممكنة الخطوة التالية هي إنتاج الفاكهة الحقيقي الحليب المخمرة. وهذا يتطلب إعداد الفاكهة العقيمة المحافظة التي (خليط من الفواكه والسكر واختياريا بعض الإضافات) أو شراء الفاكهة الجاهزة المحافظة إلى أن تكون مختلطة مع الحليب المخمرة بعد التخمير 35،36.

Disclosures

ويلبرت Sybesma ورمكو كورت هي مؤسسي Yoba لمؤسسة الحياة، وهي منظمة لا تهدف إلى الربح، والمعتمدة من قبل السلطات الضريبية الهولندية كمؤسسة عامة الخيرية (PBI)، والذي يهدف إلى تعزيز إنتاج واستهلاك المنتجات المخمرة في أفريقيا المحلي . لا يتم تسويق المنتجات المخمرة مصنوعة من ثقافة البذور Yoba، بما في ذلك اللبن وzomkom، obushera وmutandabota من قبل مؤسسة على هذا النحو، ولكن Yoba لمؤسسة الحياة يحفز الإنتاج المحلي والملكية، والسماح الأنشطة المدرة للدخل لأصحاب المشاريع الإفريقية في قطاع الأغذية . وYoba من أجل الحياة أساسا بتوزيع وبيع أكياس جاهزة للاستخدام مع الثقافات البذور المجففة البكتيرية من خلال شبكة من الشركاء والمتطوعين لتسهيل الإنتاج المحلي من الألبان ومنتجاتها عن طريق التخمير البكتيري تسيطر الحبوب المستندة.

Acknowledgments

المؤلفون تقر مشروع الشرق تنمية الألبان الأفريقية (EADD) للحصول على الدعم العملي على أرض الواقع في التدريب تعاونيات الألبان في المناطق الريفية في أوغندا في إنتاج الحليب المخمرة. ومن المسلم به CSK إثراء الغذاء لإنتاج ومراقبة الجودة وتقييم قدرة التخمر الثقافة بداية. Lactosan محدودة وشركاه، النمسا، اعترف لمساعدة الإنتاج. الكتاب أشكر كارين Overkamp (TNO علم الأحياء الدقيقة وبيولوجيا الأنظمة، زيست، هولندا) للتحليل HPLC، وديريك Assimwe (UIRI) لتسجيل البيانات المؤلف في أوغندا. أخذت هذه التسجيلات مكان خلال اجتماع البداية دعم هذا المركز من المواد الغذائية المخمرة لمشروع الحياة (CIFSRF المرحلة 2) في عنتيبي، أوغندا، مايو 2016. VU جامعة أمستردام ومتحف رؤية صغيرة الخيال واعترف للمساهمات المالية وتوفير مرافق المختبرات ل إنتاج الفيديو وصفها في هذه المقالة. الكتاب أشكر فيم فان إغموندللفحص المجهري للبكتيريا الزبادي.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Yoba starter culture Yoba for Life foundation -
Milk Obtained from local cow - Fresh, whole milk, free from antibiotics and obtained from a healthy cow
Optionally sugar Bought at local supermarket - Canesuger was used, but beet sugar is also possible. Free from impurities
Laboratory Thermometer Narang Scientific Industries TM-01
Lactometer Narang Scientific Industries LM-01
Ethanol 96% Sigma Aldrich 476226
pH paper Macherey-Nagel GmbH & Co 90206
Cheesecloth Beyond Gourmet - Any high quality food grade cheese cloth can do
Sieve/strainer Cuisinart CTG-00-3MS Any fine mesh strainer can do, but stainless steel strainers are preferred.
1 L Thermos flask Bought at local warehouse -
1 L pan + lid Bought at local warehouse - Stainless steel
2 L pan Bought at local warehouse - Any heat- and waterproof material will do
50 L pan Bought at local warehouse - Any heat- and waterproof material will do
Milk can Narang Scientific Industries MC-SS-30 Any stainless steel milkcan can do
Blanket Bought at local warehouse - The thicker the blanket, the better the isolation

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Kosek, M., Bern, C., Guerrant, R. L. The global burden of diarrhoeal disease, as estimated from studies published between 1992 and 2000. Bull. World Health Organ. 81, 197-204 (2003).
  2. Parashar, U. D., et al. Global Mortality Associated with Rotavirus Disease among Children in 2004. J. Infect. Dis. 200, 9-15 (2009).
  3. Szajewska, H., Skòrka, A., Ruszczyński, M., Gieruszczak-Białek, D. Meta-analysis: Lactobacillus GG for treating acute diarrhoea in children. Aliment. Pharmacol. Ther. 25, 871-881 (2007).
  4. Guandalini, S. Probiotics for Prevention and Treatment of Diarrhea. J. Clin. Gastroenterol. 45, 149-153 (2011).
  5. Guarino, A., Guandalini, S., Vecchio, A. L. Probiotics for prevention and treatment of diarrhea. J. Clin. Gastroenterol. 49, 37-45 (2015).
  6. Allen, S. J., Martinez, E. G., Gregorio, G. V., Dans, L. F. Probiotics for treating acute infectious diarrhoea. Cochrane Database Syst Rev. 11, (2010).
  7. De Roos, N. M., Katan, M. B. Effects of probiotic bacteria on diarrhea, lipid metabolism, and carcinogenesis: a review of papers published between 1988 and 1998. Am. J. Clin. Nutr. 71, 405-411 (2000).
  8. Sybesma, W., Kort, R., Lee, Y. -K. Locally sourced probiotics, the next opportunity for developing countries. Trends Biotechnol. 33, 197-200 (2015).
  9. Franz, C. M. A. P., et al. African fermented foods and probiotics. Int. J. Food Microbiol. 190, 84-96 (2014).
  10. Reid, G., et al. Harnessing microbiome and probiotic research in sub-Saharan Africa: recommendations from an African workshop. Microbiome. 2, 12 (2014).
  11. Holzapfel, W. H. Appropriate starter culture technologies for small-scale fermentation in developing countries. Int. J. Food Microbiol. 75, 197-212 (2002).
  12. Monachese, M., et al. Probiotics and prebiotics to combat enteric infections and HIV in the developing world: a consensus report. Gut Microbes. 2, 198-207 (2011).
  13. Kort, R., Sybesma, W. Probiotics for every body. Trends Biotechnol. 30, 613-615 (2012).
  14. Gorbach, S. L., Goldin, B. R. Lactobacillus acidophilus strains of bacteria and compositions thereof. EPO199535. , (1986).
  15. Kort, R., et al. A novel consortium of Lactobacillus rhamnosus and Streptococcus thermophilus for increased access to functional fermented foods. Microbial Cell Factories. , (2015).
  16. Douglas Goff, H. Dairy Science and Technology Education Series. , University of Guelph, Food Science. (2015).
  17. Tribby, D. The Sensory Evaluation of Dairy Products. Clark, S., Costello, M., Drake, M., Bodyfelt, F. , Springer US. 191-223 (2008).
  18. Odunfa, S. A. African fermented foods: from art to science. MIRCEN J. Appl. Microbiol. Biotechnol. 4, 259-273 (1988).
  19. Nout, M. J. R., Sarkar, P. K. Lactic Acid Bacteria: Genetics, Metabolism and Applications. Konings, W. N., Kuipers, O. P., Veld, J. H. , Springer. Netherlands. 395-401 (1999).
  20. Harrison, P. M. B. D. T., Tomkins, A. M. Fermented cereal gruels: Towards a solution of the weanling's dilemma. Food Nutr. Bull. 13, (1991).
  21. Narvhus, J. A., Gadaga, T. H. The role of interaction between yeasts and lactic acid bacteria in African fermented milks: a review. Int. J. Food Microbiol. 86, 51-60 (2003).
  22. Mukisa, I. M., et al. The dominant microbial community associated with fermentation of Obushera (sorghum and millet beverages) determined by culture-dependent and culture-independent methods. Int. J. Food Microbiol. 160, 1-10 (2012).
  23. Christèle, I. -V., et al. Traditional recipes of millet-, sorghum-and maize-based dishes and related sauces frequently consumed by young children in Burkina Faso and Benin. , (2010).
  24. Mpofu, A., et al. Development of a locally sustainable functional food based on mutandabota, a traditional food in southern Africa. J. Dairy Sci. 97, 2591-2599 (2014).
  25. Lucey, J. A., Singh, H. Formation and physical properties of acid milk gels: a review. Food Res. Int. 30, 529-542 (1997).
  26. Lucey, J. A. Formation and Physical Properties of Milk Protein Gels. J. Dairy Sci. 85, 281-294 (2002).
  27. Lucey, J. A. Cultured dairy products: an overview of their gelation and texture properties. Int. J. Dairy Technol. 57, 77-84 (2004).
  28. Mukisa, I. M., Kyoshabire, R. Microbiological, physico-chemical and sensorial quality of small-scale produced stirred yoghurt on the market in Kampala city, Uganda. Nutr. Food Sci. 40, 409-418 (2010).
  29. Omaea, M., Maeyama, Y., Nishimura, T. Sensory Properties and Taste Compounds of Fermented Milk Produced by Lactococcus lactis and Streptococcus thermophilus. Food Sci. Technol. Res. 14, 183-189 (2008).
  30. Bockelmann, W., Kiefer, B., Geis, A., Teuber, M. Milk Proteins. , Springer. 225-227 (1989).
  31. Tamime, A. Y., Robinson, R. K. Tamime and Robinson's yoghurt: science and technology. , Elsevier. (2007).
  32. Tamime, A. Y., Deeth, H. C. Yogurt: Technology and Biochemistry. , (1980).
  33. Fleet, G. Spoilage Yeasts. Crit. Rev. Biotechnol. 12, 1-44 (1992).
  34. Viljoen, B. C., Lourens-Hattingh, A., Ikalafeng, B., Peter, G. Temperature abuse initiating yeast growth in yoghurt. Food Res. Int. 36, 193-197 (2003).
  35. Low fat thin-bodied yogurt product and method. Google Patents. Baker, D. B., Hulett, V. , (1989).
  36. Bamforth, C. W., Ward, R. E. The Oxford Handbook of Food Fermentations. , Oxford Handbooks. 385 (2014).

Tags

علم الأحياء المجهرية، العدد 115، اللبن الزبادي، البسترة، الحضانة، التخمير،
بروتوكول إنتاج رواية لتصنيع على نطاق صغير من بروبيوتيك المخمرة للأغذية
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Westerik, N., Wacoo, A. P., Sybesma, More

Westerik, N., Wacoo, A. P., Sybesma, W., Kort, R. Novel Production Protocol for Small-scale Manufacture of Probiotic Fermented Foods . J. Vis. Exp. (115), e54365, doi:10.3791/54365 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter