توليد نوشيدني پروبيوتيك غله‌اي بهينه‌شده به روش سطح پاسخ و بررسي ويژگي‌هاي آن

Production of Cereal- based Probiotic Beverage Optimized by Response Surface Methodology and Investigation of Its Properties

سابقه و هدف: بيشتر مواد غذايي پروبيوتيك در بازار جهاني بر پايه‌ي لبنيات بوده و تلاش‌هاي كمي براي توليد مواد غذايي پروبيوتيك با استفاده از ديگر سوبستراها مانند غلات انجام ‌شده ‌است. برنج مي‌تواند به عنوان محيط پايه براي توليد بسياري از مواد غذايي عملگرا استفاده شود، اما در ايران اين غله سهم چنداني در توليد محصولات صنعتي ندارد. در اين مطالعه از روش­شناسي سطح پاسخ به منظور بهينه‌سازي فرمولاسيون نوشيدني برپايه برنج بر اساس ويژگي‌هاي حسي و فيزيكوشيميايي استفاده گرديد. مواد و روش‌ها: اين مطالعه در دو مرحله انجام شد. در مرحله­ي نخست، فرمول بهينه بر اساس امتياز ويژگي­هاي حسي (بو، رنگ، طعم، احساس دهاني و پذيرش كلي)، pH و بريكس نوشيدني‌ها به دست آمد. متغيرهاي مستقل در اين پژوهش در 5 سطح شامل عصاره برنج (ml70-30)، كنسانتره پرتقال ( gr15-5) و عصاره‌هاي كنجد و مغز تخم‌كدو ( ml15-0) بودند. بررسي فاكتورهاي آزمايشي در قالب طرح آزمايشي مركب مركزي انجام شد. در مرحله­ي دوم، فرمول بهينه توليد و باكتري لاكتوباسيلوس اسيدوفيلوس به آن تلقيح و محصول به مدت 3 هفته در دماي Cº 4 نگهداري و زنده­ماني باكتري­هاي پروبيوتيك بررسي گرديد. يافته‌ها‌: فرمول بهينه به صورت ml 60 عصاره برنج، gr 33/12 كنسانتره پرتقال، ml25/11 عصاره مغز تخم‌كدو و ml 25/11 عصاره كنجد به دست آمد. بررسي زنده‌ماني باكتري‌هاي پروبيوتيك نشان داد كه در انتهاي دوره نگهداري در يخچال، همچنان تعداد باكتري‌ها بيش از ميزان پيشنهادي براي تأمين اثرات سلامتي بخش ( cfu/ml 107- 106> ) بود. نتيجه گيري: نتايج نشان داد چنين مطالعاتي مي‌توانند روند توسعه‌ي محصولات جديد و عمل‌گراي غير‌لبني كه به لحاظ تغذيه‌اي منحصربه‌فرد هستند را سرعت بخشد.

Background and Objectives: In general, most probiotic products are dairy-based and a few efforts have been made to develop probiotic products using other substrates such as cereal grains. Rice can be used as a basis for the production of many functional foods. However, rice in Iran is mostly consumed as plate food rather than in the formulation of relevant functional foods. In this study, the response surface methodology (RSM) was used to optimize the formulation of rice drink based on sensory and physico-chemical properties. Materials and Methods: This study was conducted in two phases. First, the optimal formula of beverage was determined based on the scores of the organoleptic characteristics (odor, color, taste, mouth feel and overall acceptance) and the measurement of pH and Brix. Independent variables in this study in 5 levels were rice extract (ranging from 30 to 70 ml), orange juice concentrate (ranging from 5 to 15 g), sesame extract, and pumpkin seed extract (both ranging from 0 to 15 ml). The results were investigated using the central composite design (CCD). In the second stage, the optimal formula for production of rice beverage was proposed. The probiotic bacteria, Lactobacillu acidophilus were inoculated in the beverage, and the viability of the bacteria was assessed during 21 days of storage at 4 °C. Results: According to the results, the optimal values of independent variables in production of rice-based beverage were obtained to be 60 ml rice extract, 12.3 g orange concentrate, 11.3 ml pumpkin seed extract and 11.3 ml sesame extract. Investigation of bacterial survival showed that the number of probiotic bacteria at the end of the storage period was still over bid for provision of health effects (>106 cfu/ml). Conclusion: The results showed that such studies can accelerate the development of new and non-dairy functional products with unique nutritional properties.