شوریجات هالوفیل

Abstract:

Vegetables in salt water, which are used with salt microorganisms. The invention relates to the production of salads such as salty cabbage and salmon cabbage enriched with beneficial or harmless saline microorganisms such as halophilia and Donalilasalina’s progenitor algae, which promotes flavor, prevents the growth of harmful microorganisms and improves the nutritional value. It is created naturally in the product with a different, attractive appearance (red-pinkish color).

Key word: Invention of Shorahid – Halophilic Shorigy – Treated Shoria – Halobacterium – Donalilasalina – Salt-loving Microorganisms – Leviconostock – Red Currant.

نقد و بررسی تخصصی :

به سبزیجات و برخی محصولات که در آب شور نگاه داشته می‌شوند، شوریجات می‌گویند. هدف از اینکار، تازه نگاه داشتن و طعم‌دار کردن سبزیجاتی مثل: خیار،کلم و میوه هایی همچون آلو و.. است.

برای طعم‌دار کردن شورها معمولاً از ترخون، سرکه و سیر استفاده می‌شود. مواد اصلی نگهدارنده در شوریجات محلول سرکه، نمک و آب است.

سبزیجات مناسب برای شور شامل خیار قلمی، گل کلم، هویج، سیر و پیاز می‌باشند. ادویه مرسوم فلفل، سیر و سبزیجات معطر مانند ترخون، برگ مو یا برگ آلبالو است.

انواع شوریجات رایج شامل: خیارشور، کلم شور، شور مخلوط، شور نخود فرنگی، شور چغاله، شور برگ انگور، شور ذرت، شور غوره، شور زیتون، شور گوجه سبز، شور کلم قرمز، شور گل کلم با آب لبو، شور کلم بروکلی، شور فلفل قرمز، شور خیار چنبر می باشد.

آرکی باکتری های هالوفیل از جدید ترین ارگانیسم های شناخته شده توسط بشر هستند، که به تازگی مطالعات بسیار زیادی پیرامون نحوه زندگی، و بقای آنها صورت گرفته است.

و از کاربردی ترین میکروارگانیسم هایی است که در جهت تامین منافع انسانی به کار گرفته شده اند . دانشمندان بسیاری به سرعت در حال استفاده از آرکی باکتری ها در صنعت ، تحقیقات پزشکی ، کشاورزی ، غنی سازی خوراک دام و طیور ، تصفیه فاضلاب ها ، تولید نیروی برق اند . از آنجا که امکان استفاده گسترده از میکروارگانیزم های هالوفیل در صنعت و بیوتکنولوژی وجود دارد. باکتری کوکوس، مزوفیل، هالوفیل متوسط، غیر متحرک، بدون کپسول، گرم مثبت، رنگ مات، کموارگانوتروف و مربوط به خانواده میکروکوکوس که به شکل های جفت، تتراد، خوشه های نامنظم و بسته های مکعب هشتایی یافت می شود. از لحاظ فیلوژنتیکی به گروه اکتینومایست ها مربوط می شود.

مشکل چیست؟

دانشمندان به سرعت در حال استفاده از ارکی باکتری ها در جهت منافع انسانی هستند . آنهی معتقدند که هالوفیل ها می توانند در تحقیقات مربوط به سرطان به کار گرفته شوند و کمک کنند . هالوفیل ها به راحتی کشت داده می شوند و دارای دیواره سلولی ساده ای هستند . این کیفیت ، از آنها کاندیداهای خوبی برای تحقیقات میکروبی ساخته است که به کمک انها سرعت جستجو برای یافتن داروهای ضد سرطان بالا می رود .

این باکتری دارای مکانیسم هایی تخصصی برای انطباق با شرایط دشوار می باشد و پتانسیل های بالایی برای تولید ترکیبات آلی طبیعی دارد. از لحاظ تست های میکروبیولوژی کاتالاز مثبت و اکسیداز مثبت می باشد ولی نسبت به تست اوره آز، فسفاتاز، نیترات ردوکتاز منفی می باشد

نمک دوست ها (هالوفیل) قابلیت رشد بر روی محیطی با میزان شوری بالا (آب دریا) را دارند. ایران دارای تنوعی از محیط هایی با شوری بالا همانند معادن نمکی، رودخانه های شور، بیابان های پر نمک، دریاچه های آب شور است این یعنی دارای پتانسیل بسیار بالایی برای استفاده از هالوفیل­ها در صنایع زیستی است.

متاسفانه با توجه به نو بودن تحقیقات صورت گرفته و دشواری های خاص در مطالعه اینگونه از باکتری ها، محققان کشور ما تا کنون به موفقیت های چشمگیری در استفاده کاربردی از این باکتری ها دست نیافته اند . چه آنکه این باکتری ها از ناشناخته ترین ها در ایران هستند . بدین لحاظ است که تاکنون منابع سرشار و طیعی و بسیار غنی و این منابع و معادن بیولوژیک در بسیاری از نقاط کشور ما دست نخورده باقی مانده اند و چشم انتظار کسانی اند که این نعمت ها را با مطالعات و تحقیقات خود شناسایی و در علوم مختلف به شکل کاربردی مورد استفاده قرار دهند.

هدف ما در این طرح تولید محصولات شور عمل آوری شده حاوی میکروارگانیسم مفید نمک دوست می باشد.

این اختراع چه مشکلاتی را رفع می کند:

معایب موجود در روش های مورد استفاده کنونی بدین شرح است :

1 – عدم وجود شوریجات پروبیوتیک و غنی شده

2 – امکان رشد میکرو ارگانیسم های غیر مفید در محیط به علت عدم وجود میکروارگانیسم های مفید

راه حل :

شوریجات عمل آوری شده با میکروارگانیسم های مفید نمک دوست ضمن ایجاد ظاهر با رنگ جذاب متفاوت و طعم بهتر به علت وجود بتاکاروتن و آنزیم های و مواد مفید متنوع از لحاظ ارزش غذایی مفید تر بوده و همچنین با ایجاد فضای رقابتی در محیط رشد محدود امکان رشد سایر باکتری ها و میکرو ارگانیسم ها را کاهش می دهد.

عناصر اصلی تشکیل دهنده فرمولاسیون اختراع :

این شوریجات حاوی جلبک دونالیه‌لا سالینا Dunaliella salinaو باکتری هالوفیل و استرپتوکوکوس های لاکتیکی هتروفرمنتاتیو به عنوان عناصر اصلی ایجاد ویژگی های ابداعی در اختراع و باکتری های میکروکوکوس و پدیکوکوس مفید به عنوان میکروارگانیسم های ترکیبی مجاز می باشد. غلظت و میزان دوز هر یک از ترکیبات بستگی به مدت تنظیم شده جهت عمل آوری و تاریخ انقضای محصول و دوز مصرفی می تواند متفاوت باشد .(به دلیل عاری بودن از مواد شیمیایی و هرگونه عنصر مضر درصد دوز هریک از ترکیبات میتواند به هر میزان  متغییر باشد.)

ترکیبات شامل:

مواد غذایی مورد نظر مانندکلم،خیار و… + آب نمک + میکروارگانیسم های فعال نمک دوست مورد نظر(دونالیه‌لا سالینا+ باکتری هالوفیل و لویکونوستوک)

هالوباکتریوم (Halobacterium):

باکتری های این جنس، مانند H.salinarium هالوفیل مطلق بوده و معمولا کروموژنیک هستند. این باکتری ها در محیط ها و مواد غذایی حاوی نمک زیاد رشد کرده و باعث تغییر رنگ (ایجاد رنگ متمایل به سرخ) درآن ها می شوند. هالوفیل ها به راحتی کشت داده می شوند و دارای دیواره سلولی ساده ای هستند . دانشمندان بسیاری به سرعت در حال استفاده از آرکی باکتری ها در صنعت ، تحقیقات پزشکی ، کشاورزی و غذایی هستند. از آنجا که امکان استفاده گسترده از میکروارگانیزم های هالوفیل در صنعت و بیوتکنولوژی وجود دارد همچنین از هالوفیل ها جهت استخراج بتا کاروتن و انزیم ها ، ترکیبات و طعم دهنده های غذایی نظیراستیک اسید ، لیپاز و .. استفاده می گردد. مصرف خوراکی هالوفیل ها هیچگونه عوارضی ندارد و تاکنون هیچ خطری برای سلامت انسان ایجاد نکرده است.

لویکونوستوک (Leuconostoc):

این جنس شامل استرپتوکوکوس های لاکتیکی هتروفرمنتاتیو است که در اثر تخمیر قندها، علاوه بر تولید اسید لاکتیک، مقدار زیادی نیز اسید استیک، الکل اتیلیک و در اکسید کربن تولید می کنند.

L.dextranicum  و L.cremoris به علت توانایی تخمیر اسید سیتریک و تولید ماده خوش طعم دی استیل و سایر فراورده های طعم دهنده در مواد غذایی اهمیت زیادی دارند. L.mesenteroides  به علت توانایی تحمل غلظت های نمک مثلا در تخمیر کلم شور و خیارشور مرحله اول تخمیر لاکتیکی را انجام می دهد.  لویکونوستوک ها قادرند که تخمیر فراورده های حاصل از سبزی ها را سریع تر از سایر اسید لاکتیک باکتری ها یا باکتری های رقیب آغاز کنند و اسید کافی برای جلوگیری از رشد باکتری های غیر لاکتیکی تولید نمایند. در محیط های حاوی ساکاروز مقدار زیادی مواد لزج تولید می کنند که این خاصیت در تهیه دکستران مطلوب است، زیستگاه این جنس سطح گیاهان است.

جلبک دونالیه‌لاسالینا Dunaliella salina :

این جلبک فاقد دیوارهء اسکلتی بوده و بدلیل قابلیت ارتجاعی غشاء پلاسمایی خود قادر است تحت شرایط مختلف تغییر شکل و تغییر حجم دهد.

از ویژگیهای مهم جلبک دونالیه‌لا قدرت سازش بسیار بالای آن در برابر شرایط تنشی از قبیل شوری بالا، شدت نوری بالا، دمای بالا و کمبود نیترات می‌باشد.

جلبک دونالیه‌لا در شرایط هیپراسمزی قادر است با تولید اسمولیتهایی با وزن ملکولی کم، تعادل اسمزی داخل سلول را برقرار نماید.

این جلبک با تولید مقدار زیادی گلیسرول و -B کاروتن، به تنش محیطی پاسخ می‌دهد. گفته شده است که -B کاروتن نقش یک صفحهء حفاظت‌کنندهء نوری را به عهده دارد و ملکول کلروفیل را، در مقابل شدت نوری بالای محیط محافظت می‌کند. جلبک دونالیه‌لاسالینا فراورده های مفید متنوعی تولید می کند. از جمله: کلروفیل و کاروتنوئید پروتئین و باندهای پروتئینی، اسیدهای چرب شامل: سه اسید چرب 18 کربنه که عبارتند از اسید استئاریک (18:0) و اسید اولئیک (18:1) و اسید لینولئیک و سایر اسید های چرب متنوع از جمله اسیدمریستیک (14:0)، اسید پالمیتیک (16:0) و اسید پالمیتولئیک.

• سایر میکروارگانیسم های مجاز :

میکروکوکوس های نمک دوست(Micrococcus):

میکروکوکوس ها سلول های کروی شکلی هستند که کثر گونه هایی که در مواد غذایی وجود دارند، گرم مثبت، هوازی و کاتالاز مثبت اند.

دمای اپتیمم رشد آن ها حدود ۲۵ تا ۳۰ درجه سانتی گراد است و روی محیط کشت های آزمایشگاهی متداول به خوبی رشد می کنند.

اکثر گونه ها قادراند که قند ها را با تولید مقدار متوسطی اسید تخمیر کنند. بعضی از آن ها مانند M.freudenreichii  اسید پروتئولیتیک هستند.

تعدادی از این باکتری ها غلظت بالای نمک را تحمل کرده و قادراند در رطوبت قابل دسترس نسبتا پایین رشد کنند.

این باکتری ها در آب نمک های عمل آوری مواد غذایی ، تانک های آب نمک و … رشد می کنند. بسیاری از میکروککوس ها ترمودوریک اند، مانند M.varians که پس از پاستوریزاسیون شیر زنده می ماند. بعضی از گونه ها رنگدانه تولید می کنند و باعث تغییر سطح مواد غذایی که در آن رشد می کنند می شوند، به عنوان مثال M.luteus رنگ زرد و M.roseus رنگ صورتی ایجاد می کنند.

بعضی از میکروکوکوس ها در دماهای حدود ۱۰ درجه سانتی گراد یا پایین تر نسبتا به خوبی رشد می کنند. میکروکوکوس ها گسترش زیادی در طبیعت دارند، اما عمدتا از گرد و غبار و آب ایزوله شده اند. در این اختراع میکروکوکوس های نمک دوست بی ضرر مورد نظر ما هستند.

پدیکوکوس های نمک دوست (Pediococcus):

این کوکوس ها به صورت منفرد، جفت یا زنجیره های کوتاه و یا به صورت تتراد بوده و گرم مثبت، کاتالاز منفی و میکروآئروفیل هستند. پدیکوکوس ها هموفرمنتاتیو می باشند و قند ها را همراه با تولید  ۰/۵-۰/۹ درصد اسید (عمدتا اسید لاکتیک) تخمیر می کنند و در غلظت های آب نمک تا ۵/۵ % به خوبی و در غلظت های تا حدود ۱۰ % به کندی رشد می کنند. محدوده ی درجه ی حرارت برای رشد آن ها بین ۷-۴۵ درجه سانتی گراد است، اما بهترین دما ۲۵-۳۲ است. ویژگی هایی هم چون تحمل نمک، تولید اسید و محدوده ی دمایی وسیع (بویژه توانایی رشد در دماهای سرد)، موجب اهمیت این باکتری ها در صنایع غذایی می شود. پدیکوکوس ها به هنگام تخمیر سبزی ها ، آبجو و سوسیس های تخمیری نقش دارد و موادی همچون دی استیل تولید میکند.

مکانیسم تعدیل دوز :

دوز تمامی این میکروارگانیسم های مورد استفاده توسط غلظت نمک و سطح محیط تعدیل می گردد ، درصورت کم بودن تعداد این میکروارگانیسم ها نسبت و ظرفیت محیط با گذشت بیشتر زمان تعداد افزایش یافته و تعدیل میگردد و در صورت زیاد بودن نسبی نیز این میزان کاهش پیدا می کند .

جلبک تک یاخته دونالیه‌لاسالینا با فتوسنتز اکسیژن، پروتئین و اسید های چرب و پیش ساز ویتامین آ تولید می کند.

میکرو کوکوس ها قند ها و نمک های آمونیوم یا سایر ترکیبات نیتروژنی ساده و اکسیژن را مصرف و تجزیه می کنند.

لویکونوستوک و پدیکوکوس های نمک دوست با تجزیه قند ها در تولید دی استیل و تخمیر لاکتیکی نقش دارند.

هالوفیل ها اسید های چرب و املاح را تجزیه و کلروفیل تولید میکنند.

رشد سایر میکروارگانیسم ها به علت محدودیت منابع و بالا بودن غلظت نمک و مواد ضد باکتری آزاد شده توسط لویکونوستوک بشدت محدود میگردد.

رشد میکروارگانیسم های مفید مورد نظر نیز به علت تاثیرات و کنش روی یکدیگر و شرایط محیطی در سطح خاصی به تعادل رسیده و محدود میگردد.

نوآوری های اختراع :

از نوآوری های به کار رفته در این اختراع و مزایای آنها شامل :

استفاده از باکتری هالوفیل و میکروارگانیسم های مفید نمک دوست در شوریجات جهت ارتقای طعم ،جلوگیری از رشد میکروارگانیسم های مضر و ارتقای ارزش غذایی محصول همراه با ایجاد شکلی متفاوت و جذاب(رنگ صورتی متمایل به سرخ) بصورت طبیعی و بدون استفاده از هرگونه مواد شیمیایی و غیر طبیعی.

روش استفاده از اختراع:

خیار و سبزیجات را در آب نمک حاوی باکتری های هالوفیل قرار می دهند ، پس از مدتی خیار شور آماده و خیار ها به رنگ جذاب صورتی متمایل به سرخ در می آیند که آماده مصرف می باشد.

این اختراع به عنوان مواد غذایی در منازل و رستوران ها قابل استفاده است.