شماره ركورد
25400
شماره راهنما
BIO2 1102
عنوان
بررسي تاثير كشت هاي آغازگر بر پويايي جامعه ميكروبي طي تخمير اسيد استيك
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
ميكروبيولوژي- صنعتي
دانشكده
علوم و فناوريهاي زيستي
تاريخ دفاع
1404/07/29
صفحه شمار
106 ص.
استاد راهنما
رسول شفيعي , محمد رباني خوراسگاني
كليدواژه فارسي
سركه سيب , كشت آغازگر , تخمير , باكتريهاي اسيد استيك , ساكارومايسس سرويزيه
چكيده فارسي
سركه يكي از فرآوردههاي تخميري پرمصرف با قدمتي چند هزار ساله است كه علاوه بر نقش در طعمدهي و نگهداري مواد غذايي، به دليل خواص دارويي و تغذيهاي آن، جايگاه ويژهاي در صنايع غذايي و فرآوردههاي سلامتبخش دارد. توليد سركه بهطور عمده از طريق دو مرحله تخمير الكلي و استيك اسيد توسط مخمرها و باكتريهاي اسيد استيك انجام ميگيرد. تخمير خودبهخود اگرچه روشي رايج و ارزان است، اما با مشكلاتي همچون كنترلپذيري اندك، احتمال توليد متانول و كيفيت متغير مواجه است. به همين دليل استفاده از كشتهاي آغازگر (استارتر) بهعنوان رويكردي نوين براي بهبود كيفيت و پايداري فرآيند توليد پيشنهاد شده است. در اين پژوهش، از سيبهاي زرد درجه دو (سيبي با كيفيت متوسط تا خوب، بدون خرابي شديد اما داراي عيوب كوچك) بهعنوان بستر و سوبستراي توليد سركه استفاده شد. از باكتري¬هاي استوباكتر استي با شماره دسترسيCCUI-9901، استوباكتر سنگالنسيس با شماره دسترسي CCUI-1002، استوباكتر سرويزيه با شماره دسترسي CCUI-1005 و گلوكونوباكتر اكسيدانس با شماره دسترسي CCUI-1010 و همچنين مخمر ساكارومايسس سروزيه (M02) بهعنوان كشت آغازگر استفاده شد . بررسي ويژگيهاي باكتريايي شامل ريختشناسي كلني، عدم ايجاد اثر بازدارندگي متقابل و تحمل به غلظتهاي مختلف اتانول و اسيد استيك انجام گرفت. سپس پنج مخزن تخميري با تركيبهاي متفاوتي از باكتريها، مخمر، آنزيم پكتيناز و نيتروژن آلي و معدني طراحي و طي شش ماه از لحاظ پويايي جمعيت ميكروبي و نيز تغييرات غلظت اسيد استيك، متانول و قندهاي احياكننده پايش شدند. همچنين شناسايي مولكولي مخمرهاي نوظهور انجام شد. بر اساس نتايج بدست آمده، در مخزن شماره 1 در ابتدا مخمر M02 تا روز 15 غالب بود و پس از 90 روز باكتري استوباكتر سنگالنسيس و استوباكتر استي به آن اضافه شد. در مخزن شماره 2 در ابتدا مخمر M02 غالب بود اما بعد از روز 30 مخمر نوع2 نمايان شده و به ميكروارگانيسم غالب تبديل شد و در روز 60 بيشترين تعداد باكتريها وجود داشت . در مخزن شماره 3 در ابتدا مخمر M02 غالب بود اما پس از 30 روز حذف شد و در روز 45 بيشترين تعداد استوباكتر ثبت شد. در مخزن شماره 4 از روز 30 به بعد مخمر نوع 2 در كنار مخمر M02 ظاهر شد تا انتهاي فرايند در مخزن حضور داشتند. در مخزن شماره 5 در ابتدا هيچ مخمري وجود نداشت ولي از روز 15 مخمر نوع 3 و در روز 45 نيز مخمر نوع 1 پديدار شدند. يافتهها نشان داد كه مخازني كه از كشتهاي آغازگر حاوي مخمر M02، استوباكتر استي و استوباكتر سنگالنسيس استفاده كردند، بالاترين توليد اسيد استيك ( از 5/39 تا 64 گرم بر ليتر) و كاهش قابل توجه pH تا حدود 85/2 را داشتند، در حالي كه در مخازن فاقد استارتر، توليد اسيد استيك حدود 8/3 گرم بر ليتر بود. ميزان متانول در تمام مخازن كمتر از حد مجاز (10 ميلي گرم بر ليتر) باقي ماند.همچنين ميزان قندهاي احياكننده در تمام مخازن كمتر از ميزان مجاز (05/0 گرم بر ليتر) بود. همچنين سه سويه مخمري شامل پيچيا كودرياوزوي ، پيچيا مانشوريكا و ساكارومايسس سرويزيه در طول تخمير (هر كدام در روزهاي متفاوت) از محيطهاي تخميري جداسازي و شناسايي شدند كه پتانسيل بالايي در ايجاد پروفايلهاي آروماتيك مطلوب دارند. اين نتايج نشان داد استفاده هدفمند از استارترها ميتواند تخمير را تسريع و كيفيت نهايي سركه را بهبود بخشد.
كليدواژه لاتين
Apple vinegar , Starter culture , Fermentation , Acetic acid bacteria , Saccharomyces cerevisiae
عنوان لاتين
Investigation of the effect of starter cultures on microbial community dynamics during acetic acid fermentation
گروه آموزشي
زيست شناسي سلولي مولكولي و ميكروبيولوژي
چكيده لاتين
Vinegar is one of the most widely consumed fermented products with a history of several thousand years. In addition to its role in flavoring and preserving food, it holds a special place in the food industry and health-promoting products due to its medicinal and nutritional properties. Vinegar production mainly involves two fermentation stages: alcoholic fermentation by yeasts and acetic acid fermentation by acetic acid bacteria. Although spontaneous fermentation is a common and inexpensive method, it faces challenges such as low controllability, the possibility of methanol production, and variable quality. For this reason, the use of starter cultures has been proposed as a novel approach to improve the quality and stability of the production process. In this study, second-grade yellow apples were used as the substrate for vinegar production. The starter cultures included Acetobacter aceti (accession number CCUI-9901), Acetobacter senegalensis (CCUI-1002), Acetobacter cerevisiae (CCUI-1005), Gluconobacter oxydans (CCUI-1010), and the yeast Saccharomyces cerevisiae (M02) . Bacterial characteristics such as colony morphology, absence of mutual inhibitory effects, and tolerance to different concentrations of ethanol and acetic acid were evaluated. Then, five fermentation tanks with different combinations of bacteria, yeast, pectinase enzyme, Organic and inorganic nitrogen were designed and monitored over six months in terms of microbial population dynamics and changes in determination of acetic acid, methanol and residual sugars, as well as molecular identification of emerging yeasts. According to the results, in tank 1, M02 yeast was initially dominant until day 15, but after 90 days Acetobacter senegalensis and Acetobacter aceti were added to it. In tank 2, M02 yeast was initially dominant, but after day 30 a new yeast species appeared and became the dominant microorganism and on day 60, the highest number of bacteria was present. In tank 3, M02 yeast was initially dominant, but after day 30 it was eliminated and on day 45, the highest number of acetobacters was recorded. In tank 4, type 2 yeast appeared next to M02 yeast from day 30 onwards until the end of the process. In tank 5, no yeast was initially present, but from day 15 yeast type 3 appeared, followed by yeast type 1 on day 45. Findings also showed that the tanks inoculated with starter cultures containing, M02 yeast, Acetobacter aceti, and Acetobacter senegalensis had the highest acetic acid production ( 39.5 to 64 g/L) and significant pH reduction to about 2.8, while in tanks without starters, acetic acid production was about 3.8 g/L. The methanol concentration in all tanks remained below the permissible limit (10 mg/L). Examination of the reducing sugar content in all tanks was also below the permissible limit (0.05 g/L). Furthermore, three yeast strains, including Pichia kudriavzevii, Pichia manshurica, and Saccharomyces cerevisiae, were isolated and identified at different times during fermentation. These strains have high potential to create desirable aromatic profiles. Overall, the results demonstrated that the targeted use of starter cultures can accelerate fermentation and improve the final quality of vinegar.
تعداد فصل ها
5
استاد مشاور خارج از دانشگاه
دكتر بهروز صالحي اسكندري
فهرست مطالب pdf
150975
نويسنده