SUPERVISOR
Sabihe Soleimanianzad,Ali Nasirpour
صبیحه سلیمانیان زاد (استاد راهنما) علی نصیرپور (استاد راهنما)
STUDENT
Kamyar Dehestani
کامیار دهستانی
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396
TITLE
Use of starter culture of Lactobacillus plantarum sp. plantarum PTCC 1896 and phycocyanin extracted from spirulina platensis microalgae to produce blueberry flavored beverages yogurt
Due to the undesirable effect of direct use of spirulina on dairy products, it was decided to first remove the phycocyanin component from spirulina then added to the beverage yoghurt as a by-product. Also , Lactobacillus plantarum su . Plantarum PTCC 1896 was used instead of Lactobacillus bulgaricus strain and the ability of yoghurt to produce beverage was investigated. In this study, the phycocyanin pigment extracted from Spirulina microalgae, which lacks the unpleasant odor and taste of Spirulina, has valuable nutritional properties and high antioxidant properties as well as numerous therapeutic effects for the human body. Phycocyanin is one of the important bioactive compounds of Spirulina platensis . Dairy products, including yogurt, are a good bedding material for use in food products.Phycocyanin was first extracted by freezing-towing method and then purified by aqueous two-phase method. Subsequently, Lactobacillus plantarum strain PTCC 1896 was replaced by Lactobacillus bulgaricus strain to produce yogurt with probiotic properties. Each Lactobacillus plantarum and Streptococcus thermophilus strains were cultured individually according to the growth curve (up to 9 log cycles). After separation of bacterial sediments by centrifugation and washing, yogurt was added 1: 1 to milk. To produce probiotic yoghurt containing phycocyanin, the yogurt was diluted 1: 1 with water, then 0.2% CMC and 0.1% blueberry essential oil. Phycocyanin powder was added to various samples at ratios (0.2, 0.4 and 0.8 wt / wt%). In order to produce the product with favorable organoleptic characteristics and tastes of the consumers, the samples were divided into two groups containing sugar (5%) and salt (0.7%). The physicochemical and microbial properties of the beverage yogurt containing phycocyanin were then evaluated for 21 days. Studies showed that the pH of beverage yogurt containing phycocyanin was higher than that of control drink (yogurt without phycocyanin) and had a decreasing trend during storage. But the acidity has increased over this period. The viscosity of the samples showed that the samples containing phycocyanin and sugar had a higher rate than the control, which decreased during the storage period. Examination of the color of samples revealed that L * and a * index decreased with increasing phycocyanin percentage in the formula and did not change significantly during storage. The b * index also decreased with increasing phycocyanin ratio and increased during the storage period. Counting our strains of yoghurt showed that phycocyanin had no significant effect on growth or inhibition of bacteria. But during the storage period, the starter strains have experienced a decrease in the logarithmic cycle. Sensory evaluation of samples of yogurt containing phycocyanin and blueberry essential oil showed that the sample containing 0.8% phycocyanin and 5% sugar had the highest acceptance, even more than the control yogurt beverge (without phycocyanin and sugar) by consumers. Keywords: phycocyanin, drink yogurt, probiotic, Spirulina platensis
به دلیل اثر گذاری نامطلوب استفاده مستقیم اسپیرولینا در فراوردههای لبنی تصمیم گرفتهشد که ابتدا جزء فایکوسیانین از اسپیرولینا جدا شده سپس به عنوان یک ترکیب فراسودمند به ماست نوشیدنی افزوده گردد. همچنین از باکتری لاکتوباسیلوس پلانتاروم زیرگونه پلانتاروم PTCC 1896 به جای سویه لاکتوباسیلوس بولگاریکوس استفاده شد و قابلیت تولید ماست نوشیدنی با استفاده از این باکتری مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش از رنگدانه فایکوسیانین استخراج شده از ریزجلبک اسپیرولینا استفاده شد، که فاقد بو و طعم نامطبوع اسپیرولینا و دارای ویژگیهای ارزشمند تغذیهای و خواص آنتیاکسیدانی بالا و همچنین اثرات درمانی متعدد برای بدن انسان است. فایکوسیانین یکی از مهمترین ترکیبات زیستفعال ریزجلبک اسپیرولینا پلاتنسیس میباشد. محصولات لبنی از جمله ماست بستر مناسبی جهت کاربرد آن در محصولات غذایی هستند. ابتدا فایکوسیانین به روش انجماد- انجمادزدایی استخراج و در مرحلهی بعد به روش دوفازی آبی خالص سازی شد. سپس جهت تولید ماست نوشیدنی با خواص پروبیوتیک، سویه لاکتوباسیلوس پلانتاروم زیر گونه پلانتاروم PTCC 1896 جایگزین سویه لاکتوباسیلوسبولگاریکوس گردید. بدین صورت که هر یک از سویههای لاکتوباسیلوس پلانتاروم و استرپتوکوکوس ترموفیلوس، بصورت جداگانه وطبق منحنی رشد مختص به آنها کشت داده شدند (9 سیکل لگاریتمی). پس از جدا کردن رسوب باکتریایی توسط سانتریفیوژ و شست و شوی آن، جهت تولید ماست، به نسبت 1 به 1 به شیر اضافه شدند. برای تولید ماست نوشیدنی پروبیوتیک حاوی فایکوسیانین ابتدا ماست به نسبت 1 به 1 با آب رقیق شد سپس پایدار کننده (CMC) به نسبت 2/0 درصد و اسانس بلوبری به میزان 1/0 درصد به آن اضافه گردید. پودر فایکوسیانین با نسبتهای (2/0، 4/0 و 8/0 درصد وزنی/ وزنی) به نمونههای مختلف افزوده شد. همچنین جهت تولید محصول با ویژگیهای ارگانولپتیکی مطلوب و بررسی ذائقه مصرفکنندگان نمونهها به دو دسته حاوی شکر (5%) و حاوی نمک (%7/0) تقسیم بندی شدند. سپس ویژگیهای فیزیکوشیمیایی و میکروبی ماست نوشیدنی حاوی فایکوسیانین طی 21 روز انبارمانی مورد بررسی قرار گرفت. بررسیها نشان داد که pH ماست نوشیدنی حاوی فایکوسیانین بالاتر از ماست نوشیدنی شاهد (ماست فاقد فایکوسیانین) است و در طول دوره انبارمانی، روندی کاهشی داشتهاست. اما مقدار اسیدیته در این مدت افزایش پیدا کرده است. در بررسی ویسکوزیته نمونهها مشخص شد که نمونههای حاوی فایکوسیانین و شکر میزان بیشتری نسبت به نمونه شاهد داشتهاند که این مقدار در طول دوره انبارمانی روندی کاهشی داشتهاست. در بررسی رنگ نمونهها مشخص شد که میزان شاخص L* و a* با افزایش درصد فایکوسیانین در فرمول کاهش یافته و در طول دوره انبارمانی تغییر محسوسی نداشتهاند. شاخص b* نیز با افزایش نسبت فایکوسیانین کاهش یافته و در طول دوره انبارمانی روند افزایشی داشتهاست. شمارش سویههای آغازگر ماست نشان داد که فایکوسیانین تأثیر چشمگیری بر روی رشد و یا ممانعت از رشد باکتریها نداشتهاست. اما در طول دوره انبارمانی سویههای آغازگر، کاهش یک سیکل لگاریتمی را تجربه کردهاند. ارزیابی حسی نمونههای ماست نوشیدنی حاوی فایکوسیانین و اسانس بلوبری نشان داد که نمونه حاوی 8/0 درصد فایکوسیانین و 5 درصد شکر بیشترین مقبولیت، حتی بیشتر از نوشیدنی ماست شاهد (فاقد فایکوسیانین و شکر) از سوی مصرفکنندگان را داشتهاست. کلمات کلیدی: فایکوسیانین، ماست نوشیدنی، پروبیوتیک، اسپیرولینا پلاتنسیس