در زمینه تولید مواد غذایی پروبیوتیک، پودر Bacillus Coagulans، با ساختار اسپور منحصر به فرد خود، به یکی از معدود مواد اولیه پروبیوتیک تبدیل شده است که قادر به مقاومت در برابر دمای بالای فرآوری مواد غذایی است، و نقطه درد صنعت پروبیوتیک های سنتی را که "حساس به حرارت-و به راحتی غیرفعال می شوند، می شکند." از پخت و استریل کردن نوشیدنی گرفته تا پف کردن اکستروژن، عملکرد پایدار آن در شرایط دمایی{2}بالا باعث ایجاد امکانات بیشتری در فرمولاسیون مواد غذایی کاربردی می شود.
I. اصل اصلی مقاومت بالای پودر باسیلوس کواگولانز-در برابر دما
مقاومت حرارتیپودر باسیلوس کواگولانزاز ساختار منحصر به فرد خواب اسپور آن ناشی می شود. بهعنوان یک باکتری{2}}سازنده اسپور گرم، چندین دیواره هاگ متراکم را در شرایط نامناسب، با رطوبت داخلی بسیار کم و تقریباً{3}}فعالیت متابولیکی راکد تشکیل میدهد، که اساساً به باکتری یک "زره{4} مقاوم در برابر حرارت میدهد." این ساختار می تواند در برابر دناتوره شدن پروتئین و آسیب غشای سلولی ناشی از دمای بالا مقاومت کند، در حالی که باکتری های اسید لاکتیک معمولی و بیفیدوباکتری ها که فاقد ساختار اسپور هستند، تا حد زیادی در دمای بالای 60 درجه غیرفعال می شوند.
دادههای صنعت نشان میدهد که اسپورهای پودر باسیلوس کواگولانس با کیفیت بالا، پس از 5 ساعت درمان در حمام آب 80 درجه، 50 درصد بقا دارند. سلول ها هنوز پس از 2 ساعت در حمام آب جوش 100 درجه زنده می مانند. و در شرایط گرمای خشک، میزان بقا پس از 30 دقیقه تیمار در دمای 120 درجه از 80 درصد فراتر رفته و پس از 30 دقیقه تیمار در دمای 150 درجه، 64 درصد فعالیت را حفظ می کند. در مقایسه با پروبیوتیکهای معمولی که در پاستوریزاسیون کمتر از 10 درصد بقا دارند (72 درجه / 15 ثانیه)، مقاومت حرارتی پودر Bacillus Coagulans بسیار قابل توجه است.
II. عملکرد بقا در فرآیندهای مختلف فرآوری مواد غذایی
1. فرآیندهای پاستوریزاسیون و پر کردن داغ
پاستوریزاسیون (72 درجه / 15-30 ثانیه) یک روش معمول استریل کردن مواد غذایی مایع است.پودر باسیلوس کواگولانزدر این سناریو عالی عمل می کند. داده های تجربی نشان می دهد که پس از 420 دقیقه پاستوریزه شدن در دمای 72 درجه، هاگ های آن همچنان نرخ بقای 98.52 درصدی را حفظ می کنند که بسیار بیشتر از پروبیوتیک های معمولی است. بنابراین، افزودن پودر Bacillus Coagulans به محصولات داغ-مانند ماست پروبیوتیک، آبمیوه و نوشیدنیهای پروتئینی میتواند اطمینان حاصل کند که تعداد باکتریهای زنده در محصول نهایی مطابق با استانداردها است و نیاز به فرآیندهای پرهزینه مانند پر کردن سرد را از بین میبرد.
2. فرآیندهای پخت و اکستروژن
پخت (180{2}}220 درجه) و اکستروژن (120-160 درجه) سناریوهای معمولی پردازش در دمای بالا و همچنین "مناطق ممنوع" برای کاربردهای پروبیوتیک هستند. با این حال، پودر باسیلوس کواگولانز، به دلیل ساختار اسپور، می تواند فعالیت قابل توجهی را در این فرآیندها حفظ کند. مطالعات نشان داده است که پس از پخت پنکیک گندم کامل (260 درجه / 5 دقیقه)، میزان بقا به 73٪ رسید. پس از بخارپز کردن نودل گندم (100 درجه)، میزان بقا 94.56٪ بود. و پس از اکسترود کردن و پف کردن غلات صبحانه، میزان نگهداری باکتری های زنده از 60% فراتر رفت. این امر توسعه بیسکویت های پروبیوتیک، میله های غلات و اسنک های پف کرده را به واقعیت تبدیل می کند.
3. پخت-در دمای بالا و پردازش سس
پخت و پز در دمای بالا (100 تا 120 درجه) در تولید سس و آب نبات چالش مهمی برای پروبیوتیک ها ایجاد می کند. پودر Bacillus Coagulans نیز در این سناریوها با میزان بقای بیش از 70٪ پس از پخت مربا و پختن آب نبات صمغی (110 درجه / 10 دقیقه) عملکرد پایداری داشت. در مقابل، پروبیوتیکهای معمولی تقریباً به طور کامل در چنین فرآیندهایی غیرفعال میشوند و پودر Bacillus Coagulans را به گزینهای اصلی برای سسهای پروبیوتیک و آب نباتهای کاربردی تبدیل میکنند.
III. عوامل کلیدی مؤثر بر بقای دمای بالا-پودر باسیلوس کواگولانز
اگرچه پودر Bacillus Coagulans مقاومت حرارتی بسیار خوبی از خود نشان میدهد، عوامل متعددی همچنان بر میزان بقای آن در طول پردازش واقعی تأثیر میگذارند که نیازمند نظارت دقیق توسط متخصصان صنعت است:
1، خلوص هاگ و میزان هاگ: پودر باسیلوس کواگولانز با کیفیت بالا به نرخ هاگ بیش از 85٪ نیاز دارد. خلوص اسپور بالاتر منجر به بقای قویتر در دمای{4}}بالا میشود. اگر محصول حاوی نسبت بالایی از مواد مغذی باشد، مقادیر قابل توجهی در دماهای بالا غیرفعال می شود و بر تعداد قابل دوام محصول نهایی تأثیر می گذارد.
2، دما و زمان پردازش: دماهای بالاتر و زمان گرمایش طولانی تر منجر به نرخ بقای اسپور کمتر می شود. به عنوان مثال، درمان در دمای 100 درجه به مدت 2 ساعت منجر به میزان بقای تقریباً 30 درصد می شود، در حالی که درمان در دمای 120 درجه به مدت 1 ساعت این میزان را به زیر 20 درصد کاهش می دهد. طراحی فرمولاسیون باید اثر استریلیزاسیون را با بقای پروبیوتیک متعادل کند.
3، ویژگیهای ماتریکس غذایی: ماتریسهای-شکر،-روغن بالا و-پر پروتئین میتوانند یک "سد محافظ" تشکیل دهند و آسیبهای ناشی از دمای بالا را کاهش دهند. برعکس، ماتریسهای-رطوبت و pH پایین{6} غیرفعال شدن هاگ را تسریع میکنند. در محصولات پخته شده با محتوای چربی 30 درصد، میزان زنده ماندن پودر Bacillus Coagulans 15 درصد{11}}20 درصد بیشتر از محصولات کم چرب است.
4، زمان افزودن: افزودن پودر Bacillus Coagulans در مراحل بعدی فرآوری (مانند پس از پخت یا پس از سرد شدن سس ها) می تواند تأثیر دمای بالا را به حداقل برساند و میزان نگهداری باکتری های زنده را به بیش از 80 درصد افزایش دهد.
IV. ارزش و چشم انداز کاربرد صنعت
مقاومت دمایی بالا پودر Bacillus Coagulans به طور قابل توجهی مرزهای کاربرد غذاهای پروبیوتیک را گسترش داده است. در حال حاضر، به طور گسترده در محصولات پخته شده پروبیوتیک، نوشیدنیهای گرم-، غلات اکسترود شده، سسهای کاربردی و آب نباتهای پروبیوتیک استفاده میشود و مشکل پروبیوتیکهای سنتی را که قادر به تطبیق با فرآیندهای دمای بالا نیستند، حل میکند.
علاوه بر این،پودر باسیلوس کواگولانزهمچنین دارای مقاومت در برابر اسید معده و نمک های صفراوی است که به آن اجازه می دهد تا با موفقیت به روده ها برسد و پس از مصرف خوراکی کلون شود و اثرات پروبیوتیکی خود را اعمال کند. دارای مزایای دوگانه "پایداری پردازش" و "اثر روده" است. با افزایش تقاضای مصرف کنندگان برای غذاهای کاربردی و نوآوری در فناوری فرآوری مواد غذایی، پودر Bacillus Coagulans به یک عنصر اصلی در صنایع غذایی پروبیوتیک تبدیل خواهد شد و باعث توسعه بیشتر محصولات پروبیوتیک فرآوری شده در دمای بالا می شود.
نتیجه گیری
پودر Bacillus Coagulans، با ساختار منحصربهفرد اسپور، توانایی بقای عالی را در محیط دمای بالا{0}}فرآوری مواد غذایی از خود نشان میدهد، و آن را به یک عنصر کلیدی برای غلبه بر گلوگاه کاربردهای-در دمای بالا در غذاهای پروبیوتیک تبدیل میکند. برای شرکتهای مواد غذایی، انتخاب پودر باسیلوس کواگولانز با خلوص بالا،-هاگ{{5} بالا، همراه با بهینهسازی فرآیند و زمانبندی دقیق افزودن، امکان توسعه غذاهای پروبیوتیک با دمای بالا- پایدارتر و کارآمدتر را فراهم میآورد و تقاضای متنوع بازار برای غذاهای کاربردی را برآورده میکند.