تاثیر فرآیند اتوکلاو کردن بر میکروارگانیسم های بیماری زا، ترکیبات شیمیایی، فعالیت آنزیم های مختلف و غلظت عناصر معدنی مایع شکمبه فرآوری شده

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: روزانه مقدار زیادی مایع شکمبه در کشتارگاه های ایران دور ریخته می شود که دارای مقدار زیادی پروتئین میکروبی، اسیدهای چرب فرار، آنزیم ها، میکروارگانیسم ها، ویتامین ها و مواد معدنی هستند. از طرف دیگر دارای مقدار زیادی آمونیاک و فسفر بوده که وقتی در کشتارگاه ها دفع شود، مواد مغذی آن وارد خاک و راه های آبی می شود و باعث آلودگی زیست محیطی می شود. از این رو یافتن روش هایی برای استفاده مداوم از مایع شکمبه حائز اهمیت است. مزایای بازیافت این ضایعات در وهله اول کاهش آلودگی محیط زیست است و پس از آن تولید یک منبع خوراکی برای نشخوارکنندگان است. به منظور از بین بردن میکروارگانیسم های بیماری زا می توان مایع شکمبه را اتوکلاو کرد. همچنین برای از بین رطوبت می توان آن را خشک کرد. روش خشک کردن پاششی یک روش ساده، سریع و همچنین یک روش اقتصادی برای به دست آوردن پودر از یک محلول یا یک سوسپانسیون مایع (مثل یک سوسپانسیون آنزیمی) است و به علت زمان کوتاه خشک کردن و درجه حرارت نسبتا کم، روش خشک کردن پاششی به طور موفقیت آمیزی برای مواد حساس به حرارت استفاده شده است. به دلیل اینکه در روش خشک کردن مواد به مدت چند ثانیه در معرض درجه حرارت زیاد قرار می گیرند. بایستی از مواد پوشاننده استفاده کرد که بعضی از کربوهیدرات ها، صمغ ها، پروتئین ها وکیتوزان استفاده می شود. پلی ساکاریدهایی مانند مالتودکسترین به علت پایداری، فراوانی در طبیعت و قیمت پایین آ ن یک انتخاب عالی برای مواد حامل هستند و باعث محافظت ترکیبات حساس از درجه حرارت بالای روش خشک کردن پاششی می شود. بنابراین این تحقیق با هدف اتوکلاو کردن و از بین بردن میکروارگانیسم های بیماری زا بر روی ترکیبات شیمیایی، فعالیت آنزیم های مختلف و عناصر معدنی پرنیاز و کم نیاز مایع شکمبه خشک شده با روش خشک کردن پاششی به همراه ۱ درصد مالتودکسترین صورت گرفت. مواد و روش ها: مایع شکمبه از کشتارگاه گرفته شد و بعد از صاف کردن در دمای ۱۲۱ درجه سانتی گراد به‎مدت ۴۰ دقیقه اتوکلاو شد. به منظور خشک کردن مایع شکمبه از روش خشک کردن پاششی استفاده شد و چون در این روش مایع به مدت چند ثانیه در معرض درجه حرارت زیاد قرار می گیرد از مالتودکسترین استفاده شد. یک نمونه مایع شکمبه تازه با دستگاه خشک کن پاششی و درجه حرارت ورودی ۱۶۸ درجه سانتی گراد، درجه حرارت خروجی ۸۵ سانتی گراد و جریان هوا ۸ لیتر در دقیقه خشک گردید. یک نمونه مایع شکمبه در دمای ۱۲۱ درجه سانتی گراد به‎مدت ۴۰ دقیقه اتوکلاو شد و سپس با دستگاه خشک کن پاششی با درجه حرارت ورودی ۱۷۲ درجه سانتی گراد، درجه حرارت خروجی ۸۵ سانتی گراد و جریان هوا ۸ لیتر در دقیقه خشک گردید. نمونه دیگر با افزودن ۱ درصد (وزنی/حجمی) مالتودکسترین با دستگاه خشک کن پاششی با درجه حرارت ورودی ۱۷۲ درجه سانتی گراد، درجه حرارت خروجی ۸۵ سانتی گراد و جریان هوا ۸ لیتر در دقیقه خشک گردید. نمونه بعدی با افزودن ۱ درصد مالتودکسترین به مایع شکمبه اتوکلاو شده با روش خشک کردن پاششی با درجه حرارت ورودی ۱۶۸ درجه سانتی گراد، درجه حرارت خروجی ۷۹ درجه سانتی گراد و جریان هوا ۸ لیتر در دقیقه خشک گردید. یک نمونه مایع شکمبه تازه و مایع شکمبه تازه ی اتوکلاو شده به ترتیب به عنوان شاهد منفی و مثبت استفاده شدند. بنابراین تیمارهای آزمایشی شامل: ۱) مایع شکمبه تازه، ۲) مایع شکمبه تازه اتوکلاو شده،۳) مایع شکمبه تازه خشک شده با روش خشک کردن پاششی، ۴ ) مایع شکمبه تازه اتوکلاو شده و خشک شده با روش خشک کردن پاششی، ۵) مایع شکمبه خشک شده با روش خشک کردن پاششی به‎همراه مالتودکسترین ۱ درصد، ۶) مایع شکمبه تازه اتوکلاو شده خشک شده با روش خشک کردن پاششی به همراه مالتودکسترین۱ درصد. میکروارگانیسم های بیماری زا شامل: اشرشیاکلای، کلبسیلا پنومونیا، پروتئوس، سودوموناس آئروژینوزا، کلیفرم، استافیلوکوکوس اورئوس، استافیلوکوکوس غیر اورئوس، استرپ آگالاکتیه، استرپ اوبریس، ترکیبات شیمیایی شامل: درصد ماده خشک، پروتئین، عصاره اتری و خاکستر، فعالیت آنزیم های مختلف شامل: کربوکسی متیل سلولاز، میکروکریستالین سلولاز (آویسلاز)، آلفا آمیلاز و فعالیت آنزیمی کاغذ صافی و غلظت برخی عناصر معدنی شامل: کلسیم، فسفر، منیزیم، نقره، بور، باریم، بریلیوم، کبالت، کروم، منگنز، سرب، استرانسیم، روی، لیتیم، آهن، مس، آلومینیوم و سیلیسم تعیین شدند. یافته ها: نتایج نشان داد که با اتوکلاوکردن غلظت میکروارگانیسم های بیماری زا در مایع شکمبه به صفر رسید. درصد ماده خشک و درصد پروتئین خام در تیمار مایع شکمبه تازه اتوکلاو شده با روش خشک کردن پاششی بیشترین بود. مایع شکمبه خشک شده به همراه مالتودکسترین ۱ درصد بیشترین فعالیت آنزیم های تجزیه کننده پلی ساکاریدها را نسبت به مایع شکمبه تازه داشت. غلظت عناصر کلسیم، منیزیم، نقره، بور، باریم، بریلیوم، کبالت، کروم، منگنز، سرب، استرانسیم، روی در مایع شکمبه خشک شده با روش خشک کردن پاششی بیشترین بود (۰/۰۱>p). غلظت عنصر فسفر با روش خشک کردن پاششی با افزودن ۱ درصد مالتودکسترین بیشترین بود (۰/۰۱>p). غلظت عنصر لیتیم در مایع شکمبه اتوکلاو شده و خشک شده به همراه مالتودکسترین ۱ درصد بیشترین بود (۰/۰۱>p). غلظت عناصر آهن، مس، آلومینیوم و سیلیسم در مایع شکمبه اتوکلاو و خشک شده با روش خشک کردن پاششی بیشترین بود. اتوکلاو کردن باعث از بین رفتن میکروارگانیسم های بیماری زا شد و حدود ۵۰ درصد فعالیت آنزیم های مختلف را حفظ کرد. نتیجه گیری: بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش اتوکلاو کردن مایع شکمبه به منظور از بین بردن میکروارگانیسم های بیماری زا به همراه خشک کردن با روش خشک کردن پاششی قابل توصیه است.

کلیدواژه ها:

Autoclaving ، Enzyme activity ، Maltodextrin ، Rumen fluid ، Spray drying ، اتوکلاو کردن ، خشک کردن پاششی ، فعالیت آنزیمی ، مالتودکسترین ، مایع شکمبه