Αξιοποίηση τυρογάλακτος στην παραγωγή ενεργού βιοκαταλύτη αυτόχθονων γαλακτικών βακτηρίων με διεργασία ενός σταδίου και στη διατηρηση του
Creators: name: Σαββίδης, Ιορδάνης Παναγιώτη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2019
Subjects: Τυρόγαλα
Γαλακτικά Βακτήρια
Λυοφιλίωση
Whey
Lactic acid bacteria
Freeze drying

description: Στη βιομηχανία τροφίμων, η λυοφιλίωση εφαρμόζεται ευρέως για τη ξήρανση καλλιεργειών εκκίνησης που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή ζυμωμένων τροφίμων, όπως τα ζυμωμένα προϊόντα γάλακτος. Στην κατεύθυνση αυτή, ένας μεγάλος αριθμός εργασιών που έχουν πραγματοποιηθεί μέχρι σήμερα, εστιάζει στη βελτίωση της βιωσιμότητας και σταθερότητας των λυοφιλιωμένων κυττάρων μέσω της βελτιστοποίησης των συνθηκών κατάψυξης και εξάχνωσης υπό κενό και της χρήσης κρυοπροστατευτικών ουσιών (π.χ. λακτόζη, γλυκερόλη). Στις εν λόγω ερευνητικές εργασίες εξετάζονται ξεχωριστά το στάδιο της παραγωγής βιομάζας σε θρεπτικό μέσο και το στάδιο της ξήρανσης με χρήση κρυοπροστατευτικού μέσου. Στην παρούσα εργασία προτείνεται μια απλή διεργασία που περιλαμβάνει την ανάπτυξη κυττάρων των αυτόχθονων γαλακτικών βακτηρίων Lactobacillus delbrueckii subsp lactis, Lactobacillus delbrueckii subsp jakobsenii, Lactobacillus leichmannii, Lactobacillus crispatus και ενός μη ταυτοποιημένου στελέχους, σε τυρόγαλα από την παρασκευή του τυριού Χαλούμι, και τη λυοφιλίωση τους χωρίς τη μεσολάβηση κατεργασίας διαχωρισμού και παραλαβής της βιομάζας. Διερευνάτε η επίδραση που έχει ο εμπλουτισμός του τυρογάλακτος είτε με εκχύλισμα ζύμης (5 g/L) είτε με βακτηριακή πεπτόνη (10 g/L) είτε με σκόνη αποβουτυρωμένου γάλακτος [24% (w/w)] είτε με συνδυασμό αυτών, στην ικανότητα να λειτουργήσει τόσο ως θρεπτικό μέσο όσο και ως κρυοπροστατευτικό μέσο. Επίσης, παρουσιάζονται οι μεταβολές στους πληθυσμούς και στα ποσοστά επιβίωσης των βακτηριακών κυττάρων και στην ικανότητά τους να καταβολίζουν τη γλυκόζη, τη γαλακτόζη και τη λακτόζη μετά την εφαρμογή της διεργασίας της λυοφιλίωσης καθώς και κατά την αποθήκευσή τους σε αποξηραμένη μορφή στους 4 οC υπό κενό για 3 μήνες. Τα μορφολογικά χαρακτηριστικά των αποξηραμένων κυττάρων παρατηρήθηκαν με χρήση ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σάρωσης. Τα αποτελέσματα έδειξαν το διπλό ρόλο του εμπλουτισμένου τυρογάλακτος που αποτελεί φτηνό θρεπτικό υπόστρωμα για την παραγωγή βιομάζας, ενώ συγχρόνως προστατεύει τα μικροβιακά κύτταρα από τραυματισμό κατά την έκθεσή τους σε θερμοκρασία κατάψυξης και την ξήρανση. Γίνεται συζήτηση για το μηχανισμό δράσης των συστατικών του εμπλουτισμένου τυρογάλακτος
description: In the food industry, freeze drying is useful for maintaining active micro–organisms and for extending their storage period. These freeze dried microorganisms are used as starter cultures to produce fermented products, such as fermented dairy products. However, the challenge of utilizing this method to produce lactic acid bacteria lyophilized powder starter cultures is mainly related to the inactivation induced by dehydration inactivation as well as cryo–injuries during the process, which can damage bacterial cells and subsequently reduce their viability. To this direction, Halloumi cheese whey (sweet whey) collected immediately after whey proteins recovery was used as a dual–used medium for growing and drying the tested indigenous species Lactobacillus delbrueckii subsp lactis, Lactobacillus delbrueckii subsp jakobsenii, Lactobacillus leichmannii, Lactobacillus crispatus and one unidentified stain, in a simplified one–step freeze drying process. Supplementation of cheese whey with either 5 g/L yeast extract or 10 g/L bacto-peptone or 24 % (w/w) skimmed milk powder or a combination of these ingredients and the effect on its ability to be used as a dual used medium was studied as well. In addition, the data of the changes in bacteria viability and metabolic activities after application of the freeze drying process and during 3 months of storage of the freeze dried powder at 4 °C under vacuum, are shown. The morphological characteristics of the freeze dried powder were observed with the use of a scanning electron microscope. Data shown in this study point out the ability of the supplemented cheese whey to be used as a double medium: it is a cheap substrate that can support the growth of lactic acid bacteria and provide protection against cryo-injuries and dehydration