ob łinerea Şi caracterizarea unor noi produse … · implementarea sistemului haccp pentru produc...

Universitatea de Ştiinte Agricole şi Medicină Veterinară Facultatea de Zootehnie şi Biotehnologii

Şcoala doctorală-Biotehnologii Cluj-Napoca

Teză de doctorat

OBłINEREA ŞI CARACTERIZAREA UNOR

NOI PRODUSE LACTATE PROBIOTICE (REZUMAT)

PhD supervisor: PhD student:

Prof. Dr.Dr.h.c. A. Diehl Horst ing. Csutak Éva

2009

2

CUPRINS INTRODUCERE, SCOPURI ŞI OBIECTIVE.....................................3 PARTEA A DOUA. CONTRIBU łII ORIGINALE………………….5 CONTEXTUL GENERAL ŞI OBIECTIVELE LUCRĂRII……………5 CAPITOLUL IV. INFLUEN łA NUMĂRULUI TOTAL DE GERMENI AL LAPTELUI MATERIE PRIM Ă ASUPRA MULTILPLIC ĂRII BACTERIILOR PROBIOTICE LA-5 ŞI BB-12………………………………………………………………………...6

IV.1. MATERIALE ŞI METODE...........................................6 IV.2. REZULTATE ŞI DISCUłII…………………………...8

CAPITOLUL V. INFLUEN łA NUMĂRULUI DE CELULE SOMATICE AL LAPTELUI MATERIE PRIM Ă ASUPRA MULTIPLIC ĂRII BACTERIILOR PROBIOTICE LA-5 ŞI BB-12……………………………………………………………………….11

V.1. MATERIALE ŞI METODE……………………………..11 V.2. REZULTATE ŞI DISCUłII…………………………….11

CAPITOLUL VI. INFLUEN łA PROPRIETĂłILOR CHIMICE ALE LAPTELUI MATERIE PRIM Ă ASUPRA MULIPLIC ĂRII BACTERIILOR PROBIOTICE……………………………………..13 VI.1. MATERIALE ŞI METODE……………………………………...13 VI.2. REZULTATE ŞI DISCUłII……………………………………..14 CAPITOLUL VII. INFLUEN łA DIFERITELOR PREBIOTICE ASUPRA MULTIPLIC ĂRII BACTERIILOR PROBIOTICE……17

VII.1. RESULTATE ŞI DISCUłII………..………………….17 CAPITOLUL VIII. APLICAREA SISTEMULUI HACCP LA OBłINEREA IAURTULUI PROBIOTIC CU LA-5……… .………20 CONCLUZII GENERALE...................................................................21 BIBLIOGRAFIE SELECTIV Ă………………………………………22

3

INTRODUCERE, SCOPURI ŞI OBIECTIVE

Problema calităŃii laptelui în România este continuă şi încă

nerezolvată. Prin subvenŃionarea producătorilor de lapte în funcŃie de calitatea laptelui s-a dovedit parŃial efiecientă, dar limitele microbiologice stabilite de UE încă sunt neatinse.

Conform legislaŃiei actuale ( Ord. 1106/2003, Ord. 853/2006) laptele materie primă folosită la fabricarea produselor lactate trebuie să aibă următoarele caracteristici microbiologice: -numărul celulelor somatice ( NCS): max. 400000CFU/ ml (unităŃi formatoare de colonii) Numărul total de germeni( NTG): max. 100000 CFU/ml. În urma testărilor efectuate cu bacterii probiotice Lactobacillus acidophilus şi Bifidobacterium), cerinŃele Uniunii Europene s-au dovedit întemeiate. ProprietăŃile microbiologice ale laptelui materie primă influenŃează în mod direct viteza de înmulŃire a bacteriilor probiotice şi calitatea produsului finit.

łinând cont de faptul, că în obŃinerea iaurtului probiotic , calitatea laptelui materie primă are un rol foarte important, scopul acestei lucrări constă în determinarea influenŃei calitătii laptelui asupra multiplicării şi activităŃii bacteriei Lactobacillus acidophilus( LA-5) folosită la testări. LA-5 este o cultură probiotică pură de Lactobacillus acidophilus de la firma Christian Hansen. Am studiat laptele materie primă din zona Harghita, determinând parametrii chimici ai laptelui, numărul total de germeni, numărul celulelor somatice şi influeŃa acestora asupra multiplicării bacteriilor LA-5 în urma producŃiei de iaurt probiotic. Viteza de multiplicare a bacteriilor probiotice LA-5 este invers proportional cu numărul total de germeni al laptelui materie primă şi este în corelaŃie directă cu parametrii fizico-chimici ai laptelui cum ar fi conŃinutul de lactoză sau grăsimea.

Prin adăugarea unor prebiotice cum ar fi mierea, lactoza sau glucidele din melasă se poate accelera procesul de acidifiere şi multiplicare bacteriilor LA-5, diminuând asftel efectul calităŃii laptelui materie primă asupra calităŃii produsului finit. Însă nici prebioticele adăugate nu pot masca defectele iaurtului provocate de un lapte necorespunzător din punct de vedere microbiologic.

Iaurtul este un produs lactat apreciat şi consumat cu tradiŃie de sute de ani. Produsul obŃinut în urma fermentaŃiei lactice a laptelui datorită bacteriilor lactice este bine documentat.

4

Termenul “probiotic” este cunoscut din anul 1903, când bacteria Lactobacillus acidophilus a fost observată în intestinul uman, iar prebioticele din 1961, definite ca substante naturale nutritive probioticelor, care ajută menŃinerea echilibrului microflorei intestinale şi inhibă dezvoltarea bacteriilor patogene în intestine.Iaurtul datorită numărului mare de bacterii lactice (LABs) a dovedit un efect antimicrobian împotriva germenilor Gram pozitivi , Gram negativi şi a fungilor. AcŃiunea antimicrobiană a bacteriilor lactice şi în special bacteriei Lactobacillus aciophilus se datorează multiplicării intense şi dezvoltării antagoniste a bateriei, prevenind asfel aderarea şi multiplicarea altor specii de microorganisme patogene şi enteropatogene. Ca să putem asigura continuitatea producŃiei de iaurt, calitatea acestuia şi supravieŃuirea bacteriilor probiotice în timpul termenului de garanŃie al produsului, calitatea laptelui materie primă şi procesul tehnologic trebuie controlate cu punctualitate. Bacteria Lactobacillus acidophilus datorită rezistenŃei sale faŃă de microroganismele existente în lapte s-a dovedit cea mai adecvată la producŃia de iaurt probiotic. Ea se foloseşte singur sau în combinaŃie probiotice cu alte bacterii, cum ar fi Bifidobacteriile .O problemă importantă şi încă nerezolvată în Romania este încărcătură microbiană prea mare a laptelui materie primă. Desi cerinŃele Uniunii Europene prevăd un număr total de germeni( NTG) de maxim 100000CFU/ml, celulelor somatice sub 400000/m însă în present în România încă se poate prelucra laptele cu NTG<500000/ml şi NCS<400000/ml, dar cu cât aceşti parametrii sunt mai mari cu atât calitatea produsului finit este mai afectată. Obiectivele principale ale tezei:

1. Analiza laptelui materie primă din zona Bisericani(Harghita) folosit la testări

2. Determinarea influenŃei numărului total de germeni şi a celuleor somatice din alte materie primă asupra multiplicării bacteriilor probiotice (LA-5 şi BB-12).

3. Demonstrarea efectului pozitiv a melasei din sfecla de zahăr asupra procesului de înmulŃire al bacteriilor probiotice

4. Implementarea sistemului HACCP pentru producŃia de iaurt probiotic

Structura tezei: Teza este alcătuită din două părŃi importante: Prima parte: Studiul de literatură: ConŃine definiŃiile şi caracterizările probioticelor, ale prebioticelor şi prezentarea importanŃei pro- şi prebioticelor în obŃinerea produselor lactate.

5

1. Prebiotice ( Capitolul I) 2. Probiotice (Capitolul II) 3. Prebiotice şi probiotice folosite la obŃinerea produselor lactate

(Capitolul III) Partea a doua: ContribuŃiile originale prezentate în cinci capitole:

1. InfluenŃa NTG-lui din late asupra multilplicării bacteriilor probiotice LA-5 şi BB12 (capitolul IV)

2. InfluenŃa NCS-lui din late asupra multilplicării bacteriilor probiotice LA-5 şi BB12 (capitolul V)

3. InfluenŃa proprietăŃilor chimice ai laptelui asupra dezvoltării bacteriilor probiotice (capitolul VI)

4. Efectul prebioticelor asupra multiplicării bacteriilor probiotice 5. Implementarea sistemului HACCP pentru iaurtul probiotic cu

LA-5 şi melasă Datele şi rezultatele prezentate în teza mea de doctorat au fost obŃinute datorită colaborării cu Centrul de cercetare NIZO (Olanda), cu compania Christian Hansen (Danemarca ), Bentley (Romania), USAMV Cluj-Napoca, şi firmei S.C. Gordon Prod S.R.L. Prin această cale aş dori să exprim aprecierea mea pentru ajutorul acordat.

PARTEA A DOUA CONTRIBUłII ORIGINALE

CONTEXTUL GENERAL ŞI OBIECTIVELE LUCRĂRII

Produsele alimentare probiotice datorită efectelor sale benefice

asupra sănătăŃii umane au devenit din ce în ce mai populare. În 1989 Fuller a definit probioticele, ca şi suplimente alimentare îmbogăŃite cu microorganisme vii, care au efecte pozitive aupra echilibrului microflorei intestinale.

Echilibrul florei intestinale este afectat de alimentaŃia nostră necorespunzătoare, de consumul de băuturi alocoolice, de folosirea antibioticelor în urma unor tratamente, de stresul zilnic. Analiza laptelui materie primă şi influenŃa lui asupra bacteriilor probiotice LA-5 şi BB-12. O parte din experimentele personale am efectual la NIZO, Food Research Center, NL, sub conducerea domnului ing. Gert van den Hoven, Expert la NIZO, în tehnologia produselor lactate şi cu ajutorul domnului profesor Dr. Jerone Hungenholtz, expert în microbiologie şi fermentaŃia produselor alimentare, şi profesor la Universitatea din Amsterdam.

6

Obiectivele: 1. InfluenŃa NTG-lui din lapte asupra multilplicării bacteriilor

probiotice LA-5 şi BB1 (capitolul IV) 2. InfluenŃa NCS-lui din lapte asupra multilplicării bacteriilor

probiotice LA-5 şi BB12 (capitolul V) 3. InfluenŃa proprietăŃilor chimice ai laptelui asupra dezvoltării

bacteriilor probiotice (capitolul VI) 4. Efectul prebioticelor asupra multiplicării bacteriilor probiotice 5. Implementarea sistemului HACCP pentru iaurtul probiotic cu

LA-5 si melasă

Din experimentele efectuate, reiese că numărul total de germeni şi numărul celulelor somatice al laptelui materie primă influenŃează considerabil dezvoltarea microorganismelor. Chiar dacă se realizează o pasteurizare înalta la 95 grade C, acesta este insuficientă la distrugerea completă a microorganismelor, dacă încărcătura microbiană a laptelui materie primă este înaltă. ( ex. 1000000/ml). Numărul ridicat de celule somatice, prezintă o importanŃă tehnologică deosebită. Numărul ridicat de NCS, presupune existenŃa laptelui provenit de la animale bolnave (mastită), care poate conŃine şi urme de antibiotice greu detectabile, daca sunt în cantităti foarte mici. ConŃinutul de lactoză prezintă un interes tehnologic foarte important. Dacă nivelul de lactoza al laptelui este scăzut acesta trebuie corectat prin adaos de lapte praf, de preferat degresat.

CAPITOLUL IV.

INFLUEN łA NUMĂRULUI TOTAL DE GERMENI AL LAPTELUI MATERIE PRIM Ă ASUPRA MULTILPLIC ĂRII

BACTERIILOR PROBIOTICE LA-5 ŞI BB-12 IV.1. MATERIALE ŞI METODE Probele de lapte de vacă din regiunea Harghita au fost analizate la Centrul de cercetare NIZO din Olanda şi în laboratorul uzinal al SocietăŃii Gordon Prod SRL. La experimente am folosit cultura probiotică LA-5, Lactobacillus acidophilus de la firma Christian Hansen. La deteminarea numărului de bacterii LA-5 s-a uilizat MRS agar, iar pentru determinarea numărului total de germeni agar nutritiv de la firma Sanimed.

7

Numărul total de germeni al laptelui materie primă s-a realizat cu ajutorul aparatului Bactocount IBCm, iar ca metodă de referinŃă s-a folosit inocularea diluŃiilor(10-1, 10-2, 10-3) de lapte pe agar nutritiv, incubarea probelor la 32˚C, timp de 72 de ore. Din toate probele se inoculează un duplicat, iar la calcularea rezultatelor se ia media numărului de bacterii.

La producŃia de iaurt probiotic laptele pasteurizat la 95˚C se inoculează cu cultură LA-5,si BB-12 după ce laptele s-a răcit la 43˚C. După trei ore de incubare se determină parametrii prezentaŃi în capitolul de rezultate. La determianrea NCS-lui( numărul de celule somatice) am folosit analizorul de lapte Somatos, care măsoară numărul celulelor somatice pe baza vâscozităŃii laptelui după adaugarea unui reactiv numit Mastoprism. La determinarea pH-lui am folosit pH-metru WTW 315 i, cumpărat de la firma Viola SRL, produs de WTW. Prin metoda fotometrică s-a determinat conŃinutul de acid lactic al iaurtului. Prin adăugare de acid fosforic la lapte lactaŃii se transformă în acid lactic. Din proba de lapte se obŃine o diluŃie de 10-2 din care 50 de microlitri se introduc în cuva de testare. Pentru a dilua proba de iaurt am adăugat 4 ml 3:1 H2SO4: H2O, şi 100µl soluŃie de hidrochinonă cu etanol 12.5%. Cuva trebuie agitată şi Ńinută în baie de apă fierbinte timp de 20 de minute (95˚C), până ce culoarea probei devine galbenă. După răcire proba se testează la fotometru, la o lungime de undă de 405 nm, pentru a determina conŃinutul de acid lactic. Proba martor se face cu 50 microlitri de apă distilată şi soluŃiile standard cu 50-50 microlitri de standard. ConŃinutul de acid lactic al probelor s-a determinat la Universitatea din Kaposvar şi la Gordon Prod SRL.

Bactocount IBCm este instrument automat care determină numărul bacteriilor din lapte materie prima pe bază “flow-citometrică”(FCM). Probele se pregătesc manual cu ajutorul reactivului de NTG, iar după o incubare de zece minute şi sonicare de două ori aparatul determină numărul de bacterii individuale. Sonicare probelor se face cu ajutorul unui sonicator, prin care se indepărtează coloniile de bacterii, ajutând astfel numărarea lor şi reducerea efectului de fluorescenŃă. După incubare proba se introduce manual în flow-citometru, unde aceasta este supusă unei radiaŃii intense de laser şi fluorescenŃă. Semnalele fluorescente sunt colectate optic, filtrate şi detectate de multiplicatorul photo. Intensitatea impulsurilor şi înălŃimea lor sunt înregistrate şi prelucrate la determinarea bacteriilor individuale.

8

IV.2. REZULTATE ŞI DISCUłII Pentru determinarea influenŃei numărului total de germeni asupra multiplicării bacteriilor probiotice a fost importantă selectarea laptelui folosit la testări. Numărul celulelor somatice trebuia să fie sub 200000/ml, si cu număr cât mai aparopiat, iar proprietăŃile fizico-chimice cât mai similare (conŃinut de lactoză, proteină, grăsime), ca să putem exclude influenŃa acestora asupra înmulŃirii bacteriilor LA-5 şi BB-12, şi asupra procesului de acidifiere al iaurtului probiotic.

NTG-ul laptelui materie primă influenŃează în mod direct dezvoltarea microorganismelor probiotice. Numărul bacteriilor probiotice , aciditatea produsului şi conŃinutul de acid lactic al iaurtului sunt mai scăzute în cazul folosirii laptelui cu NTG ridicat.

Probele de lapte cu NTG>500000/ml şi după pasteurizare vor prezenta un număr de bacterii> 6000/ml, iar aceste bacterii încep o dezvoltare anatagonistă cu bacteriile probiotice influenŃând procesul de acidifiere în sens negativ şi calitatea produsului finit.

Bifidobacterium BB-12 s-a demonstrat mai sensibil faŃă de numărul mare de bacterii din lapte materie prima decât LA-5. Aciditatea produsului cu LA-5 şi numărul de bacterii erau ridicaŃi, dar iaurtul obŃinut cu BB-12 a prezentat proprietăŃi organoleptice mai bune decât cel cu LA-5.

Influence of raw milk NTG on LA-5 activity

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Samples(probe)

Value of par

ameter

s fo

rm leg

end

NTG of milk saple byIBCm BactoCount,CFU/ml*1000000

NTG of pasteurizedmilk, CFU/ml*1000

Titrable acidity, Th°*10

Lactic acid content, %

pH,

Fig.1. Influence of raw milk’s total bacteria number on LA-5 multiplication

Fig.1. InfluenŃa NTG-ului din lapte asupra dezvoltării bacteriei LA-5

9

Relation between lactic acid content and NTG of LA-5

05

1015202530

0.68

0.69

0.72

0.72

0.73

0.76

0.78

0.87

0.88

Lactic acid, %

Num

ber

of LA-5

*100

00

CFU/m

l ( NTG

LA-5

,

CFU/m

l)

Fig.2. Relation between lactic acid content and number of LA-5 from probiotic yoghurt

Fig.2. RelaŃia între conŃinutul de acid lactic al iaurtului probiotic si numărul de LA-5

Influence of raw milk NTG on BB-12 activity

0

2

4

6

8

10

12

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Samples (probe)

Val

ue

of par

amet

ers

men

tioned

in leg

end NTG of milk saple by

IBCm BactoCount,CFU/ml*1000000

NTG of pasteurizedmilk, CFU/ml*1000

Titrable acidity, Th°*10


pH,

Fig.3. Influence of raw milk’stotal bacteria number on BB-12 multiplication

Fig.3. InfluenŃa NTG-ului din lapte asupra dezvoltării bacteriei BB-12

10

Relation between lactic acid content and NTG of probiotic yogurt with BB-12

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

1 2 3 4 5 6 7 8

Samples (probe)

VAlu

e of

par

amet

ers

from

legen

d


Bacteria number,inoculation on nutritiveagar*1000000

Fig.4. Relation between lactic acid content and number of BB-12 from probiotic yoghurt

Fig.4. RelaŃia între conŃinutul de acid lactic al iaurtului probiotic şi numărul de BB-12

CAPITOLUL V.

INFLUEN łA NUMĂRULUI DE CELULE SOMATICE AL LAPTELUI MATERIE PRIM Ă ASUPRA MULTIPLIC ĂRII

BACTERIILOR PROBIOTICE LA-5 ŞI BB-12

Obiective: 1. Selectarea probelor de lapte cu diferit număr de celule somatice 2. Inocularea laptelui cu bacterii probiotice LA- şi BB-12 3. Evaluarea influenŃei NCS-lui asupra dezvoltării bacteriilor

probiotice

11

V.1. MATERIALE ŞI METODE

Numărul celulelor somatice a fost determiat cu ajutorul analizorului de lapte Somatos şi IBCm Bactocount. V.2. REZULTATE ŞI DISCUłII

Determinarea NCS-lui înainte de inoculare:

Table 1. Sample’s NCS before inoculused for inoculation

Probe de lapte folosite la determinare NCS Nr. of sample

Name of collector or collecting center

NCS of milk saple by IBCm BactoCount, CFU/ml

NCS, by Somatos milk analyzer

1 Gordon’s Farm 48107 48000

2 Ferma 2 405320 406000

3 Colector 594695 594000

4 Ferma 3 215517 216000

5 Colector 2 780748 79000

Table 2. Influence of milk’s NCS on LA-5 bacteria multiplication

Influenta NCS-lui asupra multiplicării bacteriei LA-5 Nr. of sample

NCS of milk saple by IBCm BactoCount, CFU/ml

NCS, by Somatos milk analyzer

Titrable acidity, Th°


pH,

1 48107 48000 71 0.79 4.79

2 405320 406000 78 0.82 4.68

3 594695 594000 84 0.88 4.56

4 215517 216000 81 0.80 4.65

5 780748 790000 82 0.86 4.59

12

Influence of NCS on LA-5 multiplication and activity

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 2 3 4 5

Samples (probe)

Val

ue

of

par

amet

ers

fro

m le

gen

d

NCS, by Somatos milkanalyzer*100000

Titrable acidity, Th°


pH,

Fig.5.Influence of somatic cell number on LA-5 multiplication and activity

Fig.5. InfluenŃa NCS-ului din lapte asupra dezvoltării bacteriei LA-5

Celulele somatice influenŃează în mod direct procesul de acidifiere, pH-ul şi înmulŃirea bacteriilor LA-5. Un număr mai mare de celule somatice înseamnă că animalul nu este sănătos, indică prezentau unor infecŃii virale sau bacteriale, ceea ce influenŃează procesul tehnologic de prelucrare al laptelui. Aciditatea produsului finit într-un interval mai scurt de acidifiere va fi mai ridicată, ceea ce înseamnă un risc fiindcă pe lângă fermentaŃia lactică există şi o fermentaŃie butirică , acetică şi propionică.

Acizii formaŃi în urma acestor fermentaŃii modifică gustul şi structura iaurtului probiotic. Un alt pericol în cazul prelucrării laptelui cu celule somatice ridicate este prezenŃa antibioticelor în lapte, care dacă nu sunt depistate şi laptele intră în producŃie pot produce imunitatea la antibiotice la consummator, sau reacŃii alergice.

Ca să putem Ńine sub control riscurile existente în acest caz, laptele trebuie verificat zilnic, iar cel cu celule somatice ridicate testate separate şi din punctul de vedere al antibioticelor. Producătorul de lapte care predă lapte tratatat conform legislatiei actuale poate fi amendat.

Din testări reiese că LA-5 s-a dovedit mai sensibil faŃă de numărul mare de celule somatice decât BB-12. Aciditatea titrabilă, şi

13

conŃinutul de acid lactic al iaurtului produs cu BB-12 era mai scăzută, iar proprietăŃile organoleptice ale produsului erau mai bune. Din punct de vedere tehnologic, cu scopul obŃinerii unui iaurt cu aciditate , structură şi gust dorit de consumatori recomand folosirea unei combinaŃii de culturi de LA-5 şi BB-12 într-o proporŃie de 1:2.

CAPITOLUL VI.

INFLUEN łA PROPRIETĂłILOR CHIMICE ALE LAPTELUI MATERIE PRIM Ă ASUPRA MULIPLIC ĂRII BACTERIILOR

PROBIOTICE

VI.1. MATERIALE ŞI METODE

Probele de lapte folosite la testări au fost colectate din zona Bisericani şi testate în laboratorul centrului de cercetate NIZO şi la S.C. Gordon Prod S.R.L.

În cadrul acestor testări am verificat: • Efectul proteinelor din lapte asupra înmulŃirii

bacteriilor probiotice şi asupra procesului de acidifiere al iaurtului probiotic

• Efectul grăsimilor din lapte asupra înmulŃirii bacteriilor probiotice şi asupra procesului de acidifiere al iaurtului probiotic

• Efectul lactozei din lapte asupra înmulŃirii bacteriilor probiotice şi asupra procesului de acidifiere al iaurtului probiotic

VI.2. REZULTATE ŞI DISCUłII

După cum se observă din rezultatele prezentate în figura de mai jos conŃinutul proteic al laptelui are influenŃă minoră asupra procesului de înmulŃire al bacteriilor şi asupra producŃiei de acid lactic la iaurt probiotic. ConŃinutul de 3.2% de proteine este necesar, dar prin adăugarea proteinei de lapte (Bekaplus de la firma Liliput), până la ridicare conŃinutului proteic la 3.6% a modificat neconsiderabil procesul de multiplicare al bacteriilor. Nici procesul de acidifiere n-a fost influenŃat de conŃinutul mai ridicat în proteine al laptelui. Putem afirma că adăugarea proteinelor din lapte la lapte destinat producŃiei de iaurt are ca scop doar îmbunătăŃirea structurii iaurtului, dar din punctul de vedere al înmulŃirii bacteriilor şi al procesului de acidifiere nu prezintă importanŃă.

14

Influence of protein content of raw milk on probiotic bacteria multiplication

4

5

6

7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Time[hour]

pH

protein content 3.4%



Fig.6.Influence of milk protein content on LA-5 multiplication Fig.6.InfluenŃa proteinelor de lapte asupra multiplicării bacteriei LA-5

Fig. 7.Influence of milk fat content on LA-5 multiplication

Fig.7. InfluenŃa grăsimilor din lapte asupra dezvoltării bacteriei LA-5

1-NTG/ml, dupa incubare 2-NTG after o săptămână 3-NTG after 2 săptămâni

Influence of milk fat content on LA-5 multiplication

0

500000

1000000

1500000

2000000

2500000

3000000

1 2 3 4

Incubation time (timp de incubare)

NT

G, C

FU

/ml

Number of sample Fat content, % Sample 1- 4.13

Sample 2- 4.19

Sample 3- 0.39

Sample 4- 0.01

Sample 5- 2.14

Sample 6- 1.84

Sample 7- 0.19

Sample 8- 0.00

15

4-NTG after 3 săptămâni, Pe baza rezultatelor putem afirma că grăsimile din lapte au

influenŃă minoră asupra procesului de acidifiere în cazul producŃiei de iaurt, însă au prezentat o influenŃă mai mare decât proteinele. Grăsimile din lapte au importanŃă în formarea aromelor, a structurii, deci în obŃinerea proprietăŃilor oraganoleptice adecvate ale produsului. În cazul obŃinerii smântânii conŃinutul de grăsime al produsului infleuenŃeaza în sens negativ procesul de acidifiere şi înmulŃirea bacteriilor lactice, dar la iurt, unde conŃinutul de grăsime este de 2.8% până la 0.1% influenŃa este neconsiderabilă.

Influence on lactose content on LA-5 multiplication

2450000250000025500002600000265000027000002750000280000028500002900000

NTG/ml,after

incubation

NTG afterone weekof storage,

NTG aftertwo weeksof storage,

Time (durata)

Nu

mb

er o

f to

tal b

acte

ria,

C

FU

/ml

Number of sample-Lactose content, %

Sample 1- 4.72

Sample 2- 4.56

Sample 3- 4.64

Sample 4- 4.72

Sample 5- 4.75

Sample 6- 4.81

Sample 7- 4.79

Sample 8- 4.68

Fig.8. Influence of milk lactose content on LA-5 survival in shelf-life of product

Fig.8. InfluenŃa lactozei din lapte asupra supravieŃuirii bacteriei LA-5 în termenul de garanŃie al produsului

Lactoza din lapte influenŃează în mod direct înmulŃirea

bacteriilor LA-5. Scopul testării era demonstrarea faptului, că un conŃinut mai ridicat de lactoză accelerează procesul de acidifiere al iaurtului şi înmulŃirea bacteriilor probiotice. Am obŃinut creşterea conŃinutului de lactoză al laptelui prin adăugarea la lapte lapte praf degresat.

16

În cazul testării influenŃei unui parametru, cum ar fi în cazul nostru lactosa o importanŃă deosebită a avut alegerea şi pregătirea probelor. La proba pregătită am determinat conŃinutul de proteine, lactoza, grăsime, NTG, NCS, după care am adăugat lapte praf degresat la probe, am determiant NTG-ul probelor înainte de inoculare după care laptele a fost inoculat cu cultura de LA-5 şi incubat la 38˚C; 72 de ore. Lactoza accelerează procesul de acidifiere al iaurtului, în timpul pregătirii. Un lucru nedorit însă la depăşirea procentului de 5% lactoză este postacidifierea produsului. Dacă limita menŃionată este depăşită în timpul depozitării produsului aciditatea creste repede, iar calitatea iaurtului este afectată încă în termenul de garanŃie al produsului. Pentru iaurt probiotic un conŃinut de lactoza de 4,8-5% are efect pozitiv asupra procesului tehnologic şi nu afectează calitatea produsului finit în timpul păstrării.

CAPITOLUL VII. INFLUEN łA DIFERITELOR PREBIOTICE ASUPRA

MULTIPLIC ĂRII BACTERIILOR PROBIOTICE Obiective:

1. Prepararea probelor de lapte cu melasă, inulină, miere,

lactoză 2. Studiul efectului melasei în diferite concentraŃii asupra

multiplicării probioticelor 3. InfluenŃa peptonei adăugate la melasă şi lapte asupra

multiplicării bacteriilor BB-12 şi LA-5 4. ÎnmulŃirea bacteriilor probiotice inoculate direct pe soluŃie

de melasă 5. ÎnmulŃirea bacteriilor probiotice inoculate direct în lapte, la

care s-au adăugat anterior soluŃiile de melasă 6. ObŃinerea iaurtului probiotic cu melasă şi determinarea

termenului de garanŃie al produsului.

VII.1. RESULTATE ŞI DISCUłII InfluenŃa soluŃiei de melasă asupra bacteriilor probiotice este

prezentată in graficele urmatoare:

17

Influence of molasses solution concentration on LA-5 multiplication

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

0 1 1,5 2 3 5

concentration of molasses, %, (concentratia melasei)

Val

ue

of par

amet

ers

from

leg

end

(val

aore

a par

amet

rilo

r din

leg

enda) Molasses solutions

concentrations

NTG of milk beforeinoculation, CFU/ml/10

Number of total bacteriaafter 1hours; CFU/ml

Number of total bacteriaafter 2 hours; CFU/ml*100



Fig. 9. Influence of molasses concentration on LA-5 multiplication

Fig. 9. InfluenŃa concentraŃie de melasă asupra multiplicării bacteriei LA-5

Fig. 10.Influence of peptone concentration on BB-12 multiplication

Fig.10. InfluenŃa concentratie de peptonă asupra multiplicarii bacteriei BB-12

Influence of added peptone solution to molasses with milk

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

1 2 3 4 5 Sample (proba)

Nu

mb

er o

f to

tal b

acte

ia, C

FU

/ml

Concentration of peptone solution;%;/100

Number of total bacteria of peptone + molasses solution*100

Number of total bacteria of peptone + molasses solution after 1 hours of incubation (inoculation with BB-12)*10000 Number of total bacteria of peptone + molasses solution after 2 hours of incubation (inoculation with BB-12)*10000 Number of total bacteria of peptone + molasses solution after 3 hours of incubation (inoculation with BB-12)*10000 Number of total bacteria of peptone + molasses solution after 4 hours of incubation (inoculation with BB-12)*10000

18

Viteza de înmulŃire a bacteriilor probiotice în lapte cu adaos de melasă este diferită. LA-5 în aceeaşi condiŃii se multiplică mai repede faŃă de BB-12 şi procesul de acidifiere al iaurtului din acest motiv este mai accelerat. Activitatea bacteriilor probiotice a fost masurată prin pH şi conŃinut de acid lactic. Deşi LA-5 a prezentat o viteză de înmulŃire mai ridicată anumite proprietăŃi în cazul iaurturilor erau comune:

La ambele culturi înmulŃirea a fost ajutată de solutia de melasă la o concentraŃie de 1.5% şi la un conŃinut de peptonă adaugată de 0.1%, însă mărirea concentraŃiei de peptonă la 0.2 ; 0.3; 0.5% a dat aceeaşi rezultate. Deci un conŃinut de peptonă adaugată într-un procent de 0,1% este suficientă la înmulŃirea bacteriilor şi un adaos în plus este nedorit şi neeconomic.

Influence of molasses solution concentration on LA-5 multiplication

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

0 1 1,5 2 3 5


Val

ue

of

par

amet

ers

from

leg

end

(val

aore

a p

aram

etri

lor

din

leg


concentrations






Fig.11.Production of yogurt with different concentration of molasses-

inoculation with LA-5 Fig.11.Prepararea iaurtului probiotic cu melasă inoculată cu LA-5

19

Influence of molasses solution concentration on BB-12 multiplication

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

0 1% 1,5% 2% 3% 5%


Value

of par

ameter

s from

leg

end

(val

aore

a par

ametrilo

r din

leg


concentrations






Fig.12.Multiplication of LA-5 in time of incubation with and without prebotics

Fig.12.ÎnmulŃirea bacterie LA-5 in timpul incubării cu si fără adaos de prebiotice

Din rezultatele sus prezentate se observă că între viteza de

multiplicare a bacteriilor LA-5 şi BB-12 există o diferenŃă de 3-4%, iar aceeaşi diferenŃă este valabilă şi în cazul numărului de bacterii din produs finit.

Melasa din sfecla de zahăr, adăugată în 1.5-2% la lapte intensifică procesul de acidifiere. Pe baza testărilor s-a observat că aceste concentraŃii s-au demonstrat cele mai eficiente. O concentraŃie mai ridicată influenŃează negativ procesul de postacidifiere în timpul termenului de garanŃie al produsului.

În cazul produselor probiotice conform legislaŃiei în vigoare după terminarea timpului de garanŃie concentraŃia bacteriilor probiotice trebuie să fie de 108 CFU/produs. Deşi glucidele adăugate intensifică procesul de obŃinere postacidifierea ete un proces nedorit fiindcă la aciditaŃi mai mari de 100°T viabilitatea bacteriilor este influenŃată negativ. După 15 zile numărul bacteriilor viabile scade considerabil la concentraŃii mai mari de glucide( >2%).

Melasa este un sirop de culoare închisă. O concentraŃie ridicată este neindicată şi din acest motiv. La concentraŃii mai mari de 2% este afectat şi gustul produsului. Melasa având un gust amărui influenŃează gustul produsului finit, iar şi culoarea iaurtului este afectată.

20

Adăugarea melasei ca prebiotic la iaurtul prbiotic prezintă şi interese econimice. Până acum melasa s-a utilzat doar ca furaj pentru animale, fiind că extragerea glucidelor din ea era neeconimică. Însa bacteriile probiotice pot valorifică glucidele existenete în melasa producând acid lactic.

CAPITOLUL VIII. APLICAREA SISTEMULUI HACCP LA OB łINEREA

IAURTULUI PROBIOTIC CU LA-5

Principiile şi treptele implementării sistemului HACCP pentru iaurt probiotic: 1. Stabilirea riscurilor pe fluxul tehnologic de producŃie al iaurului probiotic 2. Determinarea punctelor critice de control CCP 3. Stabilirea limitelor critice pentru fiecare CCP 4. Implementarea procedurilor şi monitorizarea parametrilor cu scopul verificării CCP-lor 5. Introducerea acŃiunilor corective 6. Stabilirea sistemului de monitorizare şi realizarea trasabilităŃii produsului 7. Verificarea eficienŃei sistemului HACCP

CONCLUZII GENERALE

În concordanŃă cu obiectivele presupuse şi cu scopul prezentei teze am studiat efectul calităŃii laptelui materie primă asupra producŃiei de iaurt probiotic şi modalităŃile de prevenire sau micşorare ale acestei influenŃe.

Prin aceste studii vreau să subliniez importanŃa calităŃii laptelui prevăzută de Uniunea Europeana cu scopul obŃinerii unor produse lactate care să nu afecteze sănătatea consumatorilor şi nu în ultimul rând de calitate.

În concluzie conform obiectivelor am demonstrat: 1. Numărul total de germeni din lapte materie primă influenŃează

în mod direct şi considerabil multiplicarea bacteriilor probiotice. (Determinată cu Bactocount IBCm)

2. Numărul celulelor somatice influenŃeză înmulŃirea bacteriilor probiotice şi calitatea iaurtului probiotic (Determinata cu IBCm Bactocount şi Somatos )

21

3. ProprietăŃile chimice ale laptelui materie primă influenŃează multiplicarea bacteriilor probiotice în diferite proporŃie. Proteinele din grăsimile din lapte au demonstrat influenŃă minoră, iar lactoza prezintă interes mai ridicat.(Determinată la NIZO Food Research Center şi la laboratorul Gordon Prod cu Lactostar, metoda Gerber, Kjeldahl)

4. Diferite prebiotice ( miere, peptone, inulina, lactoza, melasa) adăugate la lapte au influenŃat favorabil înmulŃirea bacteriilor probiotice şi procesul de acidifiere şi supravieŃuirea bacteriilor în timpul termenului de garanŃie

5. Am implementat sistemul HACCP pentru producŃia de iaurt probiotic cu adaos de melasă ca prebiotic

BIBLIOGRAFIE SELECTIV Ă

1. Apostu, S., Barzoi, D.: Microbiologia produselor alimentare,

Ed. Risoprint, Cluj, 2002 2. Banu, C. : Moraru, C.: Biochimia produselor alimentare, Ed.

Tehnica, Bucuresti, 1972 3. Banu, C. : Manualul inginerului in industrie alimentara, Editura

Tecnica, Bucuresti , 2002 4. Bengmark, S., Martindale, R:Prebiotics and Symbiotics in

Clinical Medicine. Nutrition in Clinical Practice, 20, 244-261., 2006

5. Chintescu, Gh., Grigore St. (1982). Indrumator pentru tehnologia produselor lactate , Ed. Tehnica Bucuresti

6. Costin, M.: Produse lactate fermentate,Ed. Academica, Galati, 2005

7. Costin, Segal,R. Alimente pentru nutritie speciala, Ed. Academia, Galati, 2001

8. Gibson, McCartney and Rastall,R.A.: Prebiotics and resistence to gastrointestinal infection. Br. J. of Nutrition, 93, S31-S34 , 2005

9. Gopal, R.: Amylolitic bacterial lactic acid fermentation. Biotechnology Advances, 26, 22-34

10. Kleerebezem, M., E.J.Smid (2006). New probiotics, Food Eng. and Ingredients, 2007, 245-257

11. Macovei, V.M., Costin, M.:Laptele- aliment medicament, Ed.Academia, Galati, 2006

12. Shah, N.P. (2Functional cultures and health benefits. International Dairy J., 17, issue 11,, 2007, p: 1262-1277

22

13. Socaciu, C. :Chimia alimentelor, Ed. Academicpres, Cluj- Napoca, 2001

14. Stoian, C. , Scortescu, Gh. , Chintescu, Gh.: Tehnologia laptelui si a produselor lactate , Ed Tehnica, Bucuresti, 1981

15. Tomasik, P.J., Tomasik, P. : Prebiotics and Probiotics. American Association of Cerial Chemists 80, 2006, 113-117.

16. Walker, W.: Diet and bacterial colonization: role of probiotics and prebiotics. The Journal of Nutritional Biochemystry, 2006, 668-675

17. Reid, G.: The scientific basis for probiotic strains of Lactobacillus, Appl Environ Microbiol. , 1999, 65, 3763- 6.

18. Reid, G.: New scentific paradigms for probiotics and prebiotics, J Clin. Gastroenterol., 2006, 37, 105 - 18.

19. Kailaspathy, K.,Rybka, S.: Lactobacillus acidophilus and Bifidobacteriumspp. Their therapeutic potential and survival in

yogurt, Austr. J Dairy Technol., 1997, 52, 28

ob łinerea Şi caracterizarea unor noi produse … · implementarea sistemului haccp pentru produc...

Documents