عنوان به زبان ديگر :
The Effect of Different Concentrations of Vitamin D3, Cuminum Cyminum Essential Oil, and Fermentation Time Using Response Surface Methodology on the Optimization of Probiotic Yogurt
پديد آورندگان :
شجاعي مهر، سمانه دانشگاه علوم پزشكي اصفهان - دانشكده تغذيه و علوم غذايي - گروه بهداشت و ايمني مواد غذايي , باباشاهي، مينا دانشگاه علوم پزشكي اصفهان - دانشكده تغذيه و علوم غذايي - گروه بهداشت و ايمني مواد غذايي , ميرلوحي، مريم دانشگاه علوم پزشكي اصفهان - دانشكده تغذيه و علوم غذايي - گروه علوم و صنايع غذايي
كليدواژه :
ماست پروبيوتيك , زيره سبز , ويتامين D3 , روش سطح پاسخ
چكيده فارسي :
مقدمه: در سال‌هاي اخير، فوايد دريافت پروبيوتيك‌ها، ويتامين D3 و اسانس روغني زيره سبز، هر كدام به تنهايي در مديريت بيماري ديابت مورد توجه قرار گرفته است. در مطالعه حاضر، توليد ماست حاوي غلظت‌هاي مختلفي از ويتامين D3 و اسانس روغني زيره سبز با به كار بردن زمان‌هاي مختلف تخمير براي دستيابي به محصول پروبيوتيك با بالاترين شمارش سلولي باكتري پروبيوتيك كه به شكل كشت الحاقي به آن افزوده شده بود، مورد بررسي قرار گرفت و توليد فراورده پروبيوتيك با ارزش سلامتي افزوده براي كمك به افراد ديابتي هدف نهايي مطالعه تعيين شد.
روش‌ها: روش سطح پاسخ با مدل مركب مركزي براي بررسي تأثير سه فاكتور متفاوت شامل اسانس روغني زيره، ويتامين D3 و زمان تخمير بر جمعيت سويه پروبيوتيك باكتري لاكتوباسيلوس پلانتاروم A7 مورد استفاده قرار گرفت. غلظت اسانس زيره در چهار سطح 0/01، 0/02، 0/03 و 0/05 درصد و غلظت ويتامين D در پنج سطح 20، 40، 400، 1000 و 2000 IU و طول زمان تخمير در پنج سطح 3، 6، 9، 12 و 24 ساعت متغيرهاي آزمايش تعريف شد. بر اساس مدل مورد استفاده، 15 طرح آزمايشي در 20 تكرار تعيين شد و نتايج در نرم‌افزار SAS (Statistical analysis system) مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت. تأثير هر يك از متغيرهاي مورد بررسي بر نتيجه نهايي در سطح 5 درصد احتمال معني‌دار در نظر گرفته شد (0/05 > P).
يافته‌ها: اثر توأم غلظت اسانس زيره و زمان بر نرخ رشد باكتري لاكتوباسيلوس پلانتاروم A7 بيشترين اثر را داشت و به ترتيب بعد از آن اثر توأم زيره و ويتامين D3، ويتامين D3 با توان دو و ويتامين D3 با توان يك بر نرخ رشد بيشينه سويه باكتري واقع شد. بعد از آن، اسانس زيره با توان يك و زمان با توان يك اثر كمي بر نرخ رشد اين باكتري نشان داد كه شرايط بهينه براي فرمولاسيون حد مياني هر يك از متغيرها تعيين گرديد.
نتيجه‌گيري: ماست پروبيوتيك غني شده با ويتامين D3 و اسانس زيره مي‌تواند حاوي جمعيت بالايي از باكتري زنده (107cfu/ml) از سويه پروبيوتيك الحاقي باشد. اين محصول مي‌تواند به عنوان محصول فراسودمند براي افرادي كه از بيماري ديابت رنج مي‌برند، مورد استفاده قرار گيرد.
چكيده لاتين :
Background: In recent years, the functional benefits of probiotics, vitamin D3, and Cuminum cyminum essential oil have been separately considered in diabetes management. In this study, production of probiotic yogurt containing different concentrations of vitamin D3 and C. cyminum essential oil through applying different fermentation times was investigated in order to develop a new probiotic product with the highest probiotic bacterial cell count which was added through response surface methodology (RSM). The ultimate goal of the study was the production of a probiotic product with additional health benefits for diabetes patients. Methods: RSM with central composite rotatable design was used to analyze the effect of different factors (essential oil extract, vitamin D3, and fermentation time) on the population of Lactobacillus plantarum A7 probiotic strain in the product. C. cyminum essential oil concentrations of 0.01, 0.02, 0.03, and 0.05%, vitamin D3 concentrations of 20, 40, 400, 1000, and 2000 IU/100ml, and fermentation time of 3 6, 9, 12, and 24 hours were considered as the variables of the study. According to the model used, 15 experimental designs were determined in 20 replications and the results were analyzed using Statistical Analysis System (SAS) software. The effect of each factor was considered significant at P < 0.05. Findings: The interactive effect of C. cyminum essential oil and fermentation time was the most significant effect, followed by the interactive effect of C. cyminum essential oil and vitamin D3, and vitamin D3 with power of 2 and D3 with power of 1 on the maximum bacterial strain growth rate, respectively. C. cyminum essential oil with a power of 1 and time power of 1 had a minor effect on bacterial growth rate. Optimized conditions for production of a probiotic with highest possible probiotic strain were obtained for the median level of all three variables. Conclusion: The probiotic yogurt formula optimized with vitamin D3 and C. cyminum essential oil allows probiotic survival of 107 cfu/ml. This product can be considered as a functional food for individuals with diabetes
