Name: Process Development for the Spray-Drying of Probiotic Bacteria and Evaluation of the Product Quality (Video) | JoVE
Uploaded: 2023-04-07T14:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Process Development for the Spray-Drying of Probiotic Bacteria and Evaluation of the Product Quality at JoVE.com

इस अध्ययन को कॉर्डेनाको डी एपरफेइकोमेंटो डी पेस्सोल डी निवेल सुपीरियर - ब्रासिल (सीएपीएस) - वित्त कोड 001 द्वारा आंशिक रूप से वित्तपोषित किया गया था। इस अध्ययन को एफएपीईएसपी - साओ पाउलो रिसर्च फाउंडेशन द्वारा भी समर्थित किया गया था। ई.सी.पी.डी.एम. राष्ट्रीय वैज्ञानिक और तकनीकी विकास परिषद (सीएनपीक्यू) 306330/2019-9 से शोधकर्ता फैलोशिप के लिए आभारी है।

1. प्रोबायोटिक कोशिकाओं का उत्पादन
<ol><li>डी मैन रोगोसा और शार्प (एमआरएस) शोरबा तैयार करें।</li>
	<li>एमआरएस शोरबा में रुचि की संस्कृति के 1% (वी / वी) को फिर से सक्रिय करें (यहां, लैक्टिप्लांटिबैसिलस पैराप्?...

Optimizing Spray-Dried Probiotic Product Quality Through Process Development

<ol>
	<li>Food and Agricultural Organization of the United Nations and World Health Organization. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probiotics+in+food:+Health+and+nutritional+properties+and+guidelines+for+evaluation.+FAO+Food+and+Nutrition+Paper+85.">Probiotics in food: Health and nutritional properties and guidelines for evaluation. FAO Food and Nutrition Paper 85.</a> Food and Agricultural Organization. , (2006).</li><li>Sharma, R., Rashidinejad, A., Jafari, S. 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I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+stability+and+viability+of+microencapsulated+probiotic+bacteria:+A+review.">Structural stability and viability of microencapsulated probiotic bacteria: A review.</a> Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 12 (6), 614-628 (2013).</li><li>Hill, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+International+Scientific+Association+for+Probiotics+and+Prebiotics+consensus+statement+on+the+scope+and+appropriate+use+of+the+term+probiotic.">The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic.</a> Nature Reviews Gastroenterology &amp; Hepatology. 11 (8), 506-514 (2014).</li><li>Ch&#225;vez, B. E., Ledeboer, A. 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M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+encapsulated+lactic+acid+bacteria+as+bioprotective+cultures+in+fresh+Brazilian+cheese.">Use of encapsulated lactic acid bacteria as bioprotective cultures in fresh Brazilian cheese.</a> Brazilian Journal of Microbiology. 52 (4), 2247-2256 (2021).</li><li>P&#237;seck&#253;, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of Milk Powder Manufacture. , (2012).</li><li>Patel, K. C., Chen, X. 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एल. पैराप्लांटरम एफटी -259 एक ग्राम-पॉजिटिव, रॉड के आकार का जीवाणु है, जो एंटीलिस्टेरियल गतिविधि के साथ बैक्टीरियोसिन का एक उत्पादक है, और इसमें उच्च प्रोबायोटिक क्षमता20 है। सन एट अल .24</su...

प्रोबायोटिक्स के रूप में परिभाषित होने के लिए, खाद्य पदार्थों (या पूरक) में जोड़े गए सूक्ष्मजीवों को जीवित सेवन करना पड़ता है, मेजबान के जठरांत्र संबंधी मार्ग में पारित होने के दौरान जीवित रहने में सक्षम होना चाहिए, औरलाभकारी प्रभाव डालने के लिए पर्याप्त मात्रा में कार्रवाई की साइट तक पहुंचना चाहिए।
प्रोबायोटिक्स में बढ़ती रुचि मानव स्वास्थ्य के लिए कई लाभों के कारण है, जैसे कि प्रतिरक्षा प्रणाली की उत्तेजना, सीरम कोलेस्ट्रॉल के स्तर में कमी, और हानिकारक रोगाणुओं के खिलाफ कार्य करके आंत बाधा समारोह में वृद्धि, साथ ही चिड़चिड़ा आंत्र सिंड्रोम के उपचार में उनके लाभकारी प्रभाव, दूसरों के बीच 2,3. इसके अलावा, कई अध्ययनों से पता चला है कि प्रोबायोटिक्स मानव शरीर के अन्य हिस्सों को सकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकते हैं जहां असंतुलित माइक्रोबियल समुदाय संक्रामक रोगों का कारण बन सकते हैं 3,4,5.
प्रोबायोटिक्स को चिकित्सीय रूप से प्रभावी होने के लिए, उत्पाद में खपत के समय 106-10 7 सीएफयू / जी बैक्टीरियाके बीच होना चाहिए। दूसरी ओर, इतालवी स्वास्थ्य और स्वास्थ्य कनाडा मंत्रालय ने स्थापित किया है कि भोजन में प्रोबायोटिक्स का न्यूनतम स्तर प्रति दिन या प्रति सेवा 109 सीएफयू / जी व्यवहार्य कोशिकाओं का होना चाहिए। प्रोबायोटिक्स के उच्च भार को देखते हुए यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि उनके लाभकारी प्रभाव होंगे, प्रसंस्करण, शेल्फ भंडारण और जठरांत्र (जीआई) पथ के माध्यम से पारित होने के दौरान उनके अस्तित्व की गारंटी देना आवश्यक है। कई अध्ययनों से पता चला है कि माइक्रोएनकैप्सुलेशन प्रोबायोटिक्स 8,9,10,11 की समग्र व्यवहार्यता में सुधार करने के लिए एक प्रभावी तरीका है।
इस संदर्भ में, प्रोबायोटिक्स के माइक्रोएनकैप्सुलेशन के लिए कई तरीके विकसित किए गए हैं, जैसे कि स्प्रे-सुखाने, फ्रीज-सुखाने, स्प्रे-चिलिंग, इमल्शन, एक्सट्रूज़न, कोसरवेशन, और, हाल ही में, द्रवित बेड11,12,13,14। स्प्रे-सुखाने (एसडी) द्वारा माइक्रोएनकैप्सुलेशन का व्यापक रूप से खाद्य उद्योग में उपयोग किया जाता है क्योंकि यह एक सरल, तेज और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य प्रक्रिया है। इसे स्केल करना आसान है, और इसमें कम ऊर्जा आवश्यकताओं11,12,13,14 पर उच्च उत्पादन उपज है। बहरहाल, उच्च तापमान और कम नमी सामग्री के संपर्क में आने से प्रोबायोटिककोशिकाओं के अस्तित्व और व्यवहार्यता प्रभावित हो सकती है। संस्कृति को पूर्व-अनुकूलित करने और स्प्रे-सुखाने की स्थिति (इनलेट और आउटलेट तापमान, परमाणुकरण प्रक्रिया) और एनकैप्सुलेटेड संरचना 8,14,16,17,18 को अनुकूलित करने के लिए संस्कृति आयु और स्थितियों के प्रभावों को निर्धारित करके किसी दिए गए तनाव के लिए दोनों मापदंडों में सुधार किया जा सकता है।
एसडी के दौरान एनकैप्सुलेटेड समाधान की संरचना भी एक महत्वपूर्ण कारक है क्योंकि यह प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों के खिलाफ सुरक्षा के स्तर को परिभाषित कर सकता है। इनुलिन, अरबी गोंद, माल्टोडेक्सट्रिन, और स्किम दूध का व्यापक रूप से प्रोबायोटिक सुखाने के लिए एनकैप्सुलेटेड एजेंटों के रूप में उपयोग किया जाता है 5,17,18,19. इनुलिन एक फ्रुक्टोलिगोसैकराइड है जो एक मजबूत प्रीबायोटिक गतिविधि प्रस्तुत करता है और आंतोंके स्वास्थ्य को बढ़ावा देता है। स्किम दूध सूखे जीवाणु कोशिकाओं की व्यवहार्यता को बनाए रखने में बहुत प्रभावी है और अच्छेपुनर्गठन गुणों के साथ एक पाउडर उत्पन्न करता है।
लैक्टिप्लांटिबैसिलस पैराप्लांटरम एफटी -259 एक लैक्टिक एसिड जीवाणु है जो बैक्टीरियोसिन का उत्पादन करता है और प्रोबायोटिक लक्षण20,21 के अलावा एंटीलिस्टेरियल गतिविधि प्रस्तुत करता है। यह एक संकाय हेटरोफर्मेन्टेटिव रॉड के आकार का ग्राम-पॉजिटिव जीवाणु है जो 15 डिग्री सेल्सियस से 37 डिग्री सेल्सियस20 तक बढ़ता है और होमियोस्टैटिक शरीर के तापमान के साथ संगत है। इस अध्ययन का उद्देश्य स्प्रे-सूखे प्रोबायोटिक (एल पैराप्लांटरम एफटी -259) के उत्पादन और भौतिक रासायनिक लक्षण वर्णन में शामिल सभी चरणों को प्रस्तुत करना और रक्षकों और सुखाने के तापमान के प्रभाव का मूल्यांकन करना है।

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Aqua Lab 4TEV</td>
			<td>Decagon Devices</td>
			<td>-</td>
			<td>Water activity meter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge (mod. 5430 R )</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>-</td>
			<td>Centrifuge</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Colloidal SiO2 (Aerosil 200)</td>
			<td>Evokik</td>
			<td>7631-86-9</td>
			<td>drying aid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fructooligosaccharides from chicory</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>9005-80-5</td>
			<td>drying aid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GraphPad Prism (version 8.0) software</td>
			<td>GraphPad Software</td>
			<td>-</td>
			<td>San Diego, California, USA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Karl Fischer 870 Titrino Plus</td>
			<td>Metrohm</td>
			<td>-</td>
			<td>Moisture content</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lactose</td>
			<td>Milkaut</td>
			<td>63-42-3&#160;</td>
			<td>drying aid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Maltodextrin</td>
			<td>Ingredion</td>
			<td>9050-36-6</td>
			<td>drying aid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Milli-Q</td>
			<td>Merk</td>
			<td>-</td>
			<td>Ultrapure water system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MRS Agar</td>
			<td>Oxoid</td>
			<td>-</td>
			<td>Culture medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MRS Broth</td>
			<td>Oxoid</td>
			<td>-</td>
			<td>Culture medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OriginPro (version 9.0) software</td>
			<td>OriginLab</td>
			<td>-</td>
			<td>Northampton, Massachusetts, USA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spray dryer SD-05</td>
			<td>Lab-Plant Ltd</td>
			<td>-</td>
			<td>Spray dryer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Whey protein</td>
			<td>Arla Foods Ingredients S.A.</td>
			<td>91082-88-1</td>
			<td>drying aid</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

process development for the spray-drying of probiotic bacteria and evaluation of the product quality

प्रोबायोटिक्स और प्रीबायोटिक्स अपने स्वास्थ्य लाभ के कारण खाद्य और दवा उद्योगों के लिए बहुत रुचि रखते हैं। प्रोबायोटिक्स जीवित बैक्टीरिया हैं जो मानव और पशु कल्याण पर लाभकारी प्रभाव प्रदान कर सकते हैं, जबकि प्रीबायोटिक्स पोषक तत्वों के प्रकार हैं जो लाभकारी आंत बैक्टीरिया को खिलाते हैं। पाउडर प्रोबायोटिक्स ने खाद्य पूरक के रूप में आहार में उनके अंतर्ग्रहण और समावेश की आसानी और व्यावहारिकता के कारण लोकप्रियता हासिल की है। हालांकि, सुखाने की प्रक्रिया सेल व्यवहार्यता में हस्तक्षेप करती है क्योंकि उच्च तापमान प्रोबायोटिक बैक्टीरिया को निष्क्रिय कर देता है। इस संदर्भ में, इस अध्ययन का उद्देश्य स्प्रे-सूखे प्रोबायोटिक के उत्पादन और भौतिक रासायनिक लक्षण वर्णन में शामिल सभी चरणों को प्रस्तुत करना और पाउडर उपज और सेल व्यवहार्यता बढ़ाने में प्रोटेक्टेंट्स (सिम्युलेटेड स्किम दूध और इनुलिन: माल्टोडेक्सट्रिन एसोसिएशन) और सुखाने के तापमान के प्रभाव का मूल्यांकन करना है। परिणामों से पता चला कि सिम्युलेटेड स्किम दूध ने 80 डिग्री सेल्सियस पर उच्च प्रोबायोटिक व्यवहार्यता को बढ़ावा दिया। इस रक्षक के साथ, प्रोबायोटिक व्यवहार्यता, नमी सामग्री, और पानी की गतिविधि (एडब्ल्यू) तब तक कम हो जाती है जब तक कि इनलेट तापमान बढ़ता है। प्रोबायोटिक्स की व्यवहार्यता सुखाने के तापमान के साथ इसके विपरीत कम हो जाती है। 120 डिग्री सेल्सियस के करीब तापमान पर, सूखे प्रोबायोटिक ने लगभग 90% व्यवहार्यता दिखाई, 4.6% डब्ल्यू / डब्ल्यू की नमी सामग्री, और 0.26 का एडब्ल्यू; उत्पाद स्थिरता की गारंटी के लिए पर्याप्त मूल्य। इस संदर्भ में, खाद्य प्रसंस्करण और भंडारण के दौरान पाउडर की तैयारी और अस्तित्व में माइक्रोबियल कोशिकाओं की व्यवहार्यता और शेल्फ-लाइफ सुनिश्चित करने के लिए 120 डिग्री सेल्सियस से ऊपर स्प्रे-सुखाने के तापमान की आवश्यकता होती है।

Process Development for the Spray-Drying of Probiotic Bacteria and Evaluation of the Product Quality

इस अध्ययन में, एल पैराप्लांटरम को एसडी द्वारा खाद्य-ग्रेड एनकैप्सुलेटेड एजेंटों (इनुलिन: माल्टोडेक्सट्रिन और सिम्युलेटेड मिल्क पाउडर) का उपयोग करके समझाया गया था, जो बैक्टीरिया सेल व्यवहार्यता<sup ...

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यह प्रोटोकॉल स्प्रे-सूखे प्रोबायोटिक उत्पाद के उत्पादन और भौतिक रासायनिक लक्षण वर्णन में शामिल चरणों का विवरण देता है।

प्रोबायोटिक बैक्टीरिया के स्प्रे-सुखाने और उत्पाद की गुणवत्ता के मूल्यांकन के लिए प्रक्रिया विकास

Probiotics and prebiotics are of great interest to the food and pharmaceutical industries due to their health benefits. Probiotics are live bacteria that ...

हमारी प्रयोगशाला में, हम प्रोबायोटिक्स सहित लाभकारी रोगाणुओं पर शोध करते हैं, जो जीवित सूक्ष्मजीव हैं जिन्हें उपभोक्ताओं के स्वास्थ्य में सुधार के लिए भोजन में जोड़ा जा सकता है, आमतौर पर आंत में रोगजनक बैक्टीरिया के साथ प्रतिस्पर्धा करके उन्हें बाहर करने और दस्त या अन्य जठरांत्र संबंधी विकारों जैसे लक्षणों से राहत देने के लिए। आजकल, यह गारंटी देने के लिए कई तकनीकों को लागू किया गया है कि प्रोबायोटिक्स शेल्फ जीवन के दौरान भोजन में जीवित रहेंगे। और यह भी, उन्हें आंत के अंदर अपने लाभकारी प्रभाव डालने के लिए जठरांत्र संबंधी मार्ग की कठोर स्थितियों को सहन करने की आवश्यकता थी।हमने कई प्रौद्योगिकियों का अध्ययन किया जो प्रोबायोटिक्स के अस्तित्व को बढ़ा सकते हैं, या तो भोजन में या मानव मेजबान में। तकनीकों के बीच, स्प्रे सुखाने द्वारा माइक्रोएनकैप्सुलेशन बहुत रुचि का है क्योंकि यह सरल, तेज और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य है, जो कम ऊर्जा आवश्यकताओं पर उच्च पैदावार प्रदान करता है। हालांकि, सूखे प्रोबायोटिक्स प्राप्त करने के लिए सही परिस्थितियों को निर्धारित करना चुनौतीपूर्ण है।और उसके लिए, उपयुक्त रक्षक ों को चुना जाना चाहिए। स्किम दूध, माल्टोडेक्सट्रिन, या प्रोबायोटिक इनुलिन जैसे अन्य का उपयोग विभिन्न प्रोबायोटिक उपभेदों के साथ किया गया है। माइक्रोएनकैप्सुलेशन का क्षेत्र अनुसंधान का एक खुशी से विकसित क्षेत्र है जिसमें कार्यात्मक सामग्री के रूप में उपयोग किए जाने वाले नए उत्पादों को प्रदान करके खाद्य उद्योग को प्रभावित करने की क्षमता है।इस अध्ययन में, हम प्रदर्शित करते हैं कि स्प्रे सुखाने की तकनीक का उपयोग करके संभावित प्रोबायोटिक संस्कृति की माइक्रोकैप्सुलेटेड तैयारी कैसे प्राप्त की जाए। हम यह भी दिखाते हैं कि पाउडर को चिह्नित करने के लिए मुख्य मापदंडों को कैसे निर्धारित किया जाए, इसे प्राप्त किया जाए, और प्रोबायोटिक की उत्तरजीविता दर का मूल्यांकन कैसे किया जाए।