توليد ماست پروبيوتيك از بيوفيلم باكتري‌هاي اسيدلاكتيك Production of probiotics yogurt of acid lactic bacteria's biofilm ماست به دليل ارزش تغذيه‌اى آن و اثرات سودمند باكترى‌هاى آغازگر، محبوبيت بالايي در رژيم غذايي دارد. اين فراورده به دليل قابليت هضم و جذب بهتر چربى، لاكتوز، پروتئين و مواد معدنى داراى ارزش تغذيه‌اى بيش‌ترى نسبت به شير بوده و جزء منابع غني از كلسيم، فسفر، ريبوفلاوين، ويتامين B12 ، اسيد نيكوتينيك، ويتامين B5 ، روي و منيزيم به حساب مي‌آيد. از طرفي ماست‌ فراسودمند يكى از محصولات لبنى است كه مى‌تواند حاوى تركيبات زيست فعال به منظور افزايش مقبوليت و بهبود ويژگى‌هاى تغذيه‌اى و دارويى باشد. از اين رو در اين اختراع براي اولين بار ماست بر پايه بيوفيلم پروبيوتيكي خوراكي تهيه شد تا علاوه بر ايجاد ويژگي‌هاي حسي چشايي مطلوب، ويژگي‌هاي سلامت بخشي اين محصول را ارتقا بخشد. در اختراع حاضر از بيوفيلم باكتري‌هاي اسيدلاكتيك پروبيوتيكي براي توليد ماست پروبيوتيكي (همزده و ست) استفاده شد. سوسپانسيون باكتري‌هاي لاكتوباسيلوس پلانتاروم ATCC14917 و لاكتوباسيلوس رامنوسوس ATCC7469 (تهيّه شده از مركز پژوهش‌هاي علمي – صنعتي ايران) و سويه‌ بومي (جدا شده از لخته پنير) معادل نيم مك فارلند 108×5/1، به عنوان باكتري پروبيوتيك به شير تلقيح شد. سپس جهت تشكيل ماتريكس بيوفيلم، در انكوباتور به مدت 48 ساعت در دماي C30º نگهداري شد. بعد از تشكيل بيوفيلم، مايع رويي تخليه و دوبار با آب مقطر استريل، شسته شد. براي تهيه ماست، از شير تازه سه درصد چربي پاستوريزه استفاده شد. با استفاده از فرمول و الگوي متداول در صنعت، شير در دماي C96º به مدت 15 دقيقه حرارت داده شد و سپس تا دماي C42º خنك شد. در مرحله بعد 2% استارتر ماست به آن افزوده شده و به ظروف حاوي بيوفيلم منتقل شد و تا رسيدن به 4/4= pH در دماي C42º گرم‌خانه‌گذاري شد. بعد از تشكيل ماست، نمونه‌ها به يخچال با دماي C5º منتقل شد. زنده ماني باكتري هاي پروبيوتيك ماست در روزهاي صفر، 3، 7، 14 و 21 و مقاومت آنتي بيوتيكي آن‌ها در ماست مورد بررسي قرار گرفت. طبق آناليزهاي انجام شده، تا انتهاي دوره نگهداري، تعداد باكتري‌هاي زنده لاكتوباسيلوس از ميزان قابل قبول براي محصولات پروبيوتيكي CFU/g) 106) كمتر نشد و همچنين سويه‌ها در حالت بيوفيلم، مقاومت آنتي بي

از ابتداي شروع مطالعات در زمينه بيوفيلم تا سال‌هاي اخير، هر مطالعه‌اي كه در اين زمينه انجام شده است در مورد جنبه هاي منفي و مقابله با مضرات آن بوده است. در دهه اخير خصوصا چند سال گذشته، محققان چهره متفاوتي از بيوفيلم را معرفي كردند كه به تبع آن، فوايد و كاربردش مورد توجه واقع شده است و منجر به ايجاد يك چالش جذاب در صنعت غذا شده است. بيوفيلم، اجتماعي از سلول‌هاي ميكروارگانيسمي است كه به يك سطح متصل شده و توسط مواد پلي‌مري خارج سلولي پوشيده شده‌اند. اين مكانيسم نوعي استراتژي است كه ميكروارگانيسم‌ها از آن استفاده مي‌كنند تا بتوانند خود را از اثراث و نيروهاي زيان بار محيطي و بدن ميزبان حفظ كنند و شانس بقاي خود را افزايش دهند (Aoudia et al. 2016). وقتي باكتري در حالت پلانكتوني خود قرار دارد سعي دارد به حداكثر رشد ماكزيمم خود برسد ولي وقتي در مجموعه بيوفيلم قرار مي‌گيرد، رفتار آن كاملاً متفاوت است. در واقع باكتري‌ها در اين مجموعه رويكرد متفاوتي را پيش گرفته كه به altruism معروف است و به عبارتي باكتري از توقع خود مي‌كاهد و با گذشت و فداكاري، اجازه رشد را به ديگر باكتري‌ها نيز مي‌دهد. لذا اين پديده منجر به ويژگي‌هاي خاصي در بيوفيلم‌ مي‌شود كه مي‌توان به پايدار بودن نسبت به اصطكاك، پايداري مكانيكي زيست لايه‌ها، مقاومت به هدايت گرمايي، گنجايش جذب سطحي، ويژگي‌ پيوند با مولكول‌هاي آب، معماري ماتريكس و پيچيدگي ساختار پلي ساكاريدها و آنزيم‌هاي خارج سلولي اشاره داشت (Cheow, Kiew, and Hadinoto 2014) عليرغم عمر كوتاه تحقيقات بر روي بيوفيلم‌هاي پروبيوتيكي در دنيا، تا قبل از اين اختراع تمام پژوهش‌هاي اندكي كه در اين خصوص وجود دارد به توليد بيوفيلم در محيط كشت MRS پرداخته‌اند و هيچ اثر منتشر شده‌اي در زمينه توليد و استفاده بيوفيلم در محيط غذايي وجود ندارد. لذا براي اولين بار در دنيا در اختراع حاضر، از شير به عنوان ماده اوّليه و از باكتري‌هاي پروبيوتيكي خانواده اسيد لاكتيك از جمله L. plantarum ATCC14917 و L. Rhamnosus ATCC7469 استفاده شد.

اختراع حاضر مرتبط با بهداشت مواد غذايي مي باشد. مواد غذايي داراي عمر نگهداري كوتاهي هستند؛ از مهمترين دلايل فساد طي نگهداري، رشد ميكروارگانيسم¬ها و واكنش هاي شيميايي مي¬باشد كه در پي آن مي تواند باعث كاهش كيفيت مواد غذايي و منجر به عفونت ها و مسموميت هاي غذايي شوند. نگهداري در شرايط سرد و انجماد نمي¬توانند به طور كامل مانع فساد ميكروبي يا شيميايي شوند. به همين دليل استفاده از مواد نگهدارنده براي ج

اختراع حاضر مرتبط با بهداشت مواد غذايي مي باشد. بقاي ميكروارگانيسم ها در مواد غذايي اهميت حياتي دارد، زيرا اين امر مي تواند باعث تجزيه و تضعيف كيفيت محصولات غذايي و همچنين ايجاد تهديدات بهداشتي شود. به‌منظور حفظ كيفيت مطلوب، افزايش ماندگاري و جلوگيري از رشد باكتري‌ها، از نگهدارنده‌هاي شيميايي استفاده مي‌گردد. خاصيت سرطان‌زايي و سمي بودن اين ها و تمايل مصرف كنندگان به غذاهاي طبيعي با ماندگاري طولاني به اثبات رسيده است. يكي از روش¬هاي افزايش ماندگاري استفاده از پوشش¬هاي خوراكي مي¬باشدكه به شكل يك لايه نازك در اطراف مواد غذايي قرار مي گيرند و مي¬توانند از انتقال رطوبت، اكسيژن و مواد محلول به مواد غذايي ممانعت كنند. امروزه پوشش هاي خوراكي با روش هاي جديدتري مانند نانوامولسيون ها مطرح هستند. پوشش خوراكي نانوامولسيون كيتوزان حاوي اسانس 1 % آويشن شيرازي و 1% زيره سياه در مقايسه با گروه كنترل كاهش 2.2 ، 1.68 لوگ باكتري سالمونلا، و كاهش 3.05، 2.85 لوگ باكتري ليستريا را به ترتيب در طول دوره ي نگهداري 18 روزه باعث شد. اين نتايج نشان دهنده ي افزايش دسترسي زيستي تركيبات ضدميكروب از طريق سامانه هاي نانوامولسيون مي باشد. نتايج حاصله از تست پايداري، هيچ گونه جداشدگي فاز رويت نشد. تغييرات مربوط به پارتيكل سايز قبل از سانتريفيوژ 270nm و بعد از سانتريفيوژ 277.3 nm مي باشد كه نشان دهنده ي پايداري نانوامولسيون مي باشد.

امروزه به دليل تغييرات سريع شرايط اجتماعي و اقتصادي جامعه و به تبع آن تغيير سبك زندگي مردم، پديده نوظهور گرايش به سمت غذاهاي آماده و به خصوص غذاهاي سرد آماده مانند سالاد الويه، ساندويچ‌هاي سرد، سالاد ماكاراني و ... با شتاب فزاينده‌اي رو به رشد است. مهمترين چالش استفاده از اين فرآورده‌هاي سرد، عمر نگه‌داري كوتاه و عدم امكان استفاده از حرارت و سالم‌‌سازي حرارتي نهايي در آنها است، لذا توليدكنندگان به منظور تأمين بهداشت و ايمني محصول و همچنين افزايش زمان ماندگاري، ناچار به استفاده از نگهدارنده‌هاي شيميايي مانند بنزوات سديم، سوربات پتاسيم، نيتريت و ... مي‌باشند. سديم بنزوات يك ماده‌ نگهدارنده‌ غذايي است كه استفاده از آن در سس مايونز و سالاد الويه، در حد 150 ميلي‌گرم در كيلوگرم مجاز است. در مصرف بنزوئيك اسيد تأثيرات زيان‌آوري مانند تنگي نفس، تشنج، خارش و متابوليك اسيدي حتّي در مقادير پايين حاصل از مصرف مشاهده مي‌شود. روش‌هاي نگه‌داري بيولوژيكي و نگه‌دارنده‌هاي طبيعي به دليل داشتن خواص نگهدارندگي مناسب مي‌توانند به طور كامل جايگزين نگهدارنده‌هاي شيميايي شده يا سطح مورد نياز و اثرات مخرب آنها را به حداقل ممكن برسانند. يكي از اين روش‌هاي ايمن و طبيعي استفاده از باكتري‌هاي لاكتيك اسيد و به خصوص پروبيوتيك‌ها در صنعت غذا مي‌باشد، لذا در چند دهه اخير، اين ميكروارگانيسم‌ها به نام پروبيوتيك‌ها خوانده شده‌اند و تلاش محققان و متخصصان به استفاده از آنها در صنعت غذا و دارو، به عنوان مكمل و غني‌كننده براي تقويت ميكروبيوم بوده است و نتيجه تحقيق حاضر نيز نشان دهنده توليد سالاد الويه پروبيوتيكي با ويژگي‌هاي فيزيكوشيميايي، ميكروبي و ارگانولپتيكي بسيار مطلوب در مقايسه با سالاد‌هاي الويه تجاري موجود در بازار مي‌باشد، لذا بسيار ضروري است كه اين موضوع در اولويت پژوهش‌ها و توليد ملي قرار بگيرد.