Nâng cao khả năng sống của Lactobacillus casei vi gói bằng kỹ thuật sấy phun với hỗn hợp prebiotic

Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của prebiotic Galactooligosaccharide (GOS) (0% và 2% w/v) lên khả năng sống sót của L.casei (AS186) vi gói bởi whey protein 10% (w/v) và maltodextrin 5% (w/v) bằng kỹ thuật sấy phun được khảo sát.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nâng cao khả năng sống của Lactobacillus casei vi gói bằng kỹ thuật sấy phun với hỗn hợp prebioticSCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol.18, No.K3 - 2015Nâng cao khả năng sống củaLactobacillus casei vi gói bằng kỹ thuậtsấy phun với hỗn hợp prebioticLiêu Mỹ Đông (1)Bùi Văn Hoài (2)Nguyễn Thuý Hương (3)1Khoa Công nghệ thực phẩm, Đại học Công nghiệp Thực phẩm Tp Hồ Chí MinhTrung tâm thí nghiệm thực hành, Đại học Công nghiệp Thực phẩm Tp Hồ Chí Minh3Bộ môn Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-HCM2(Bản nhận ngày 18 tháng 11 năm 2014, hoàn chỉnh sửa chữa ngày 23 tháng 6 năm 2015)TÓM TẮTTrong nghiên cứu này, ảnh hưởng củaprebiotic Galactooligosaccharide (GOS)(0% và 2% w/v) lên khả năng sống sót củaL.casei (AS186) vi gói bởi whey protein 10%(w/v) và maltodextrin 5% (w/v) bằng kỹ thuậtsấy phun được khảo sát. Chế phẩm đượckiểm tra kích thước, cấu trúc bề mặt cũngnhư mật độ L.casei trong suốt 50 ngày bảoquản ở 10oC và trong điều kiện dạ dàylệ sống sót của L.casei ở hai mẫu WMG vàWM. Tỉ lệ L.casei sống sót sau sấy đạt86,78% và 86,14% tương ứng với hai mẫuWMG và WM. Mật độ L.casei sau 50 ngàybảo quản giảm đi 0,44 và 0,63 log(CFU/g)tương ứng với chế phẩm WMG và WM. Cảhai chế phẩm đều đạt mật độ L.casei trên 6log(CFU/g) sau 2 giờ ủ trong điều kiện SGFvà 4 giờ trong SIF. Chế phẩm vi gói bằng kỹ(SGF) và muối mật (SIF). Kết quả nghiêncứu cho thấy, việc bổ sung thêm GOSkhông ảnh hưởng đến kích thước và cấuthuật sấy phun với whey protein 10% (w/v)và maltodextrin 5% (w/v) là chất mang chohiệu quả bảo vệ L.casei cao, trong đótrúc bề mặt của chế phẩm. Cả hai chế phẩmkhông bổ sung (WM) và có bổ sung GOS(WMG) đều có kích thước vào khoảng 3 µmđến 11 µm. Không có sự khác biệt nào về tỉmaltodextrin vừa hỗ trợ cho quá trình sấy,vừa thể hiện đầy đủ vai trò của một prebioticnên việc bổ sung thêm prebiotic (GOS) làkhông cần thiết.Từ khóa: vi gói, sấy phun, whey protein, maltodextrin, GalactoOligoSaccharideTrang 66TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 18, SOÁ K3- 20151. GIỚI THIỆUCác thử nghiệm lâm sàng đã chứng minhrằng, sự gia tăng số lượng các vi khuẩn probiotictrong ruột giúp tăng cường sự lành mạnh của ruộtvà chống lại bệnh tật [1]. Tuy nhiên, nhiềunghiên cứu cho thấy số lượng probiotic đến đượcnhững vi trí mà nó có thể mang lại những lợi íchthường rất thấp [2]. Những tác nhân gây nên sựsụt giảm đáng kể số lượng probiotic bao gồm:pH thấp, sự hiện diện của oxy trong sản phẩm,nhiệt độ bảo quản… và điều kiện cực đoan củavà dạ dày [5]. Do đó, việc lựa chọn chất mangrất cần thiết để bảo toàn hoạt tính của probiotic.Maltodextrin là sản phẩm thủy phân củatinh bột có đặc tính của một prebiotic và thườngđược sử dụng trong sấy phun với vai trò là chấtmang với đặc điểm chống bám dính vào thànhthiết bị trong quá trình sấy [9]. Trong khi đówhey protein là sản phẩm phụ trong công nghiệp,chế phẩm vi gói probiotic bởi chất mang này đãnâng cao đáng kể hiệu quả vệ probiotic trong cácnghiên cứu trước đây [10,3,11]. Do đó, sự kếthệ tiêu hóa [3,4,2]. Kỹ thuật vi gói ra đời nhằmtăng cường khả năng sống sót của probiotic trongnhững điều kiện bất lợi [5,4,6,2].hợp giữa hai chất mang này sẽ cải thiện khả năngsống của probiotic trong quá trình sấy phun cũngnhư trong điều kiện bảo quản.Các kỹ thuật vi gói thường được sử dụngtrong vi gói probiotic bao gồm kỹ thuật nén đùn,kỹ thuật nhũ hóa… và kỹ thuật sấy phun [4,2].Kỹ thuật nén đùn là phương thức tạo chế phẩmPrebiotic là những cacbonhydrate mạchngắn mà enzyme của cơ thể người không thểphân cắt được nhưng lại là nguồn cơ chất cho vikhuẩn probiotic khi đến đại tràng [2]. Do vậy,vi gói đơn giản nhất. Tuy nhiên, kích thước lớncủa chế phẩm thu được từ kỹ thuật này ảnhhưởng đến cảm quan của sản phẩm [2]. Kỹ thuậtnhũ hóa cho kích thước chế phẩm nhỏ hơn vàtiềm năng ứng dụng trong sản xuất lớn. Vớiphương pháp này, kích thước chế phẩm vẫn cònlớn, gây ảnh hưởng đến cảm quan [4]. Ngoài ra,chế phẩm vi gói từ kỹ thuật nhũ hóa có giá thànhcao hơn kỹ thuật nén đùn do tiêu tốn dầu trongquá trình tạo chế phẩm [7]. Kỹ thuật sấy phunvới ưu điểm cho chế phẩm kích thước nhỏ,những sản phẩm được bổ sung cả probiotic vàprebiotic sẽ tăng cường làm tăng thêm những lợiích cho cơ thể và được gọi là synbiotic [1]. Vaitrò của prebiotic trong việc nâng cao khả năngsống của prebiotic đã được báo cáo trong nhiềunghiên cứu trước đây [12,13]. Tuy nhiên, nghiêncứu về sự kết hợp của các prebiotic nhằm nângcao hiệu quả bảo vệ probiotic vẫn chưa được báocáo đầy đủ. Vì vậy, trong nghiên cứu này, ảnhhưởng của prebiotic GalactoOligoSaccharide(GOS) (0% và 2% w/v) lên khả năng sống sótkhông ảnh hưởng đến cảm quan, hiệu quả kinhtế và có thể ứng dụng trên quy mô lớn [4,2]. Tuynhiên, điểm yếu của kỹ thuật sấy phun đó là tỉ lệsống thấp và không ổn định trong quá trình bảoquản, cũng như không hiệu quả trong việc bảovệ probiotic trong điều kiện dạ dày nhân tạo [8].Nghiên cứu của Ding và cộng sự (2009) chothấy, chất mang dùng để vi gói có vai trò quantrọng trong việc bảo vệ vi khuẩn probiotic trongquá trình bảo quản và trong điều kiện muối mậtcủa L.casei vi gói bởi whey protein 10% (w/v)và maltodextrin 5% (w/v) bằng kỹ thuật sấyphun được khảo sát. Chế phẩm được kiểm trakích thước, cấu trúc bề mặt cũng như mật độL.casei trong suốt 50 ngày bảo quản ở 10oC vàtrong điều kiện dạ dày (SGF) và muối mật (SIF).2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP2.1 Chủng vi sinh vật, điều kiện nuôi cấy vàthu nhận.Trang 67SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol.18, No.K3 - 2015Giống vi khuẩn: Lactobacillus casei(AS186) được nhân giống trên môi trường MRSở 37oC sau 20 giờ nuôi cấy, sinh khối được thunhận và dùng cho quá trình vi gói tiếp theo.2.4 Kiểm tra mật độ của L.casei trong điềukiện muối mật và dạ dày nhân tạoDung dịch whey protein concentrate(PureBulk, Mỹ) được chuẩn bị theo mô tả củaWichchukit và cộng sự (2013) với vài thay đổi[11]. Quy trình được t ...