شیر حدود 87 درصد آب و 13 درصد مواد جامد دارد. مواد جامد شامل پروتئین، کربوهیدرات، ویتامین های محلول در آب و مواد معدنی است. شیر منبع مهم کلسیم، فسفر، منیزیم، پتاسیم و منبع غنی از ویتامین B₂ می‌باشد(گانش،2006).

1-2- محصولات لبنی تخمیری

طبق تعریف فدراسیون بین المللی شیر و فرآورده‌های آن (^[1]IDF)، شیرهای تخمیری فرآورده‌هایی هستند که از تخمیر شیر به وسیله فعالیت میکروارگانیسم‌های خاص، حاصل می‌شوند. این میکروارگانیسم‌ها باید در هنگام عرضه و مصرف به صورت زنده، فعال و در مقادیر نسبتاً زیاد موجود باشند. در ضمن بعد از تخمیر، جدا شدن فاز نباید در فرآورده مشاهده شود (کاناواجا و کورانا،2007؛ خسروی دارانی و کوشکی،1387).

در شیرهای تخمیری مایع، دامنه pH می‌تواند از 2/3 تا 9/4 متغیر باشد. این نکته قابل توجه است که تفاوت شیرهای تخمیری مایع و ماست پروبیوتیک در متفاوت بودن خواص فیزیکوشیمیایی و رئولوژیکی آن‌ ها است نه در ترکیب کشت پروبیوتیک(مرتضویان و سهراب وندی،1385).

شیرهای تخمیری نظیر ماست، از این جنبه با پنیر متفاوتند که در تولید آنها آنزیم رنین مورد استفاده قرار نمی‌گیرد و حالت قوام ایجاد شده در آنها ناشی از اسیدی شدن شیر توسط باکتری‌های اسید لاکتیک است. ماست امروزه رایج‌ترین و پرمصرف‌ترین محصول لبنی تخمیری است (مرتضوی و صادقی ماهونک،1385؛ کاناواجا و کورانا2007؛ کریتندن و همکاران 2005؛ مهدیان و طاهرانی،2007).

بسیاری از محصولات تخمیری شیر، محتوی میکروارگانیسم‌های زنده می‌باشند. شیر اسیدوفیلوس، ماست و کفیر از شیرهای تخمیری محتوی باکتری‌های اسیدلاکتیک به تنهایی یا به همراه مخمرها و دیگر باکتری‌های تولیدکننده اسید لاکتیک و الکل می‌باشند. در آسیا، بسیاری از شیرهای تخمیری با بهره گرفتن از قارچ‌هایی نظیر آسپرژیلوس^[2]، ریزوپوس^[3]، موکور^[4]، نوروسپورا^[5] و موناسکوس^[6] تولید می‌شوند. گزارش شده که در شیرهای تخمیری مقدار اسیدفولیک افزایش و مقدار ویتامین B₁₂ کاهش می‌یابد(بونزار و همکاران،2002).

نژاد میکروارگانیسم به‌کار رفته در شیرهای تخمیری روی ویژگی‌های مختلف این محصولات اثرمی‌گذارد. عده‌ای از محققین اثرات فاکتورهای خاص روی ویژگی‌های رئولوژیکی محصولات شیری تخمیری را ارزیابی کردند. نتایج نشان داد که نوع نژاد کشت‌های آغازگر تجاری اثر معنی‌داری روی سختی^[7]، چسبندگی ^[8]و ویژگی صمغی بودن^[9] فرآورده نهایی دارد(محبی و همکاران،2002 ؛ بونزار و همکاران،2008).

طبق گزارشات اولیورا و همکاران(2002) در بسیاری از کشورهای آمریکای شمالی، اروپا و شرق آسیا طیف وسیعی از محصولات شیری تخمیری حاوی حداقل cfu/g 10⁶ از بیفیدوباکتریوم‌ها تولید می‌شود. بررسی‌ها نشان داده که مصرف روزانه محصولات شیری تخمیری به مدت حداقل 6 ماه، مقدار لیپوپروتئین با دانسیته بالا⁹(HDL) را افزایش و موجب بهبود نسبت HDL به لیپوپروتئین با دانسیته پائین¹⁰ (LDL) می‌شود(ابرینگر و همکاران،2008؛ کیسلینگ و همکاران،2002).

از مزایای دیگر شیرهای تخمیری، بهبود هضم لاکتوز، جلوگیری از اسهال، تنظیم سیستم ایمنی بدن، کاهش کلسترول خون و اثرات ضد سرطانی می‌باشد.همچنین مشخص گردیده که باکتری‌های موجود در شیرهای تخمیری اثرات آنتی‌اکسیدانی روی انسان دارند(گانش،2006؛ سونگیسپ و همکاران،2005).

سیتوکین‌ها در واکنش‌های بین باکتری‌های اسید لاکتیک و سیستم ایمنی بدن نقش بسیار مهمی ایفا می‌کنند. برخی از گونه‌های پروبیوتیک نظیر لاکتوباسیلوس کازئی، لاکتوباسیلوس رامنوزوس، لاکتوباسیلوس لاکتیس و لاکتوباسیلوس پلنتاروم موجب افزایش سیتوکین‌ها¹1 می‌شوند(مولر و ورس،2003).

1-3- ماست

ماست یک محصول تخمیر شده لبنی است که از تخمیر شیر به وسیله استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس بولگاریکوس به‌دست می‌آید(کاراساکوپت و

شیر حدود 87 درصد آب و 13 درصد مواد جامد دارد. مواد جامد شامل پروتئین، کربوهیدرات، ویتامین های محلول در آب و مواد معدنی است. شیر منبع مهم کلسیم، فسفر، منیزیم، پتاسیم و منبع غنی از ویتامین B₂ می‌باشد(گانش،2006).

1-2- محصولات لبنی تخمیری

طبق تعریف فدراسیون بین المللی شیر و فرآورده‌های آن (^[1]IDF)، شیرهای تخمیری فرآورده‌هایی هستند که از تخمیر شیر به وسیله فعالیت میکروارگانیسم‌های خاص، حاصل می‌شوند. این میکروارگانیسم‌ها باید در هنگام عرضه و مصرف به صورت زنده، فعال و در مقادیر نسبتاً زیاد موجود باشند. در ضمن بعد از تخمیر، جدا شدن فاز نباید در فرآورده مشاهده شود (کاناواجا و کورانا،2007؛ خسروی دارانی و کوشکی،1387).

در شیرهای تخمیری مایع، دامنه pH می‌تواند از 2/3 تا 9/4 متغیر باشد. این نکته قابل توجه است که تفاوت شیرهای تخمیری مایع و ماست پروبیوتیک در متفاوت بودن خواص فیزیکوشیمیایی و رئولوژیکی آن‌ ها است نه در ترکیب کشت پروبیوتیک(مرتضویان و سهراب وندی،1385).

شیرهای تخمیری نظیر ماست، از این جنبه با پنیر متفاوتند که در تولید آنها آنزیم رنین مورد استفاده قرار نمی‌گیرد و حالت قوام ایجاد شده در آنها ناشی از اسیدی شدن شیر توسط باکتری‌های اسید لاکتیک است. ماست امروزه رایج‌ترین و پرمصرف‌ترین محصول لبنی تخمیری است (مرتضوی و صادقی ماهونک،1385؛ کاناواجا و کورانا2007؛ کریتندن و همکاران 2005؛ مهدیان و طاهرانی،2007).

بسیاری از محصولات تخمیری شیر، محتوی میکروارگانیسم‌های زنده می‌باشند. شیر اسیدوفیلوس، ماست و کفیر از شیرهای تخمیری محتوی باکتری‌های اسیدلاکتیک به تنهایی یا به همراه مخمرها و دیگر باکتری‌های تولیدکننده اسید لاکتیک و الکل می‌باشند. در آسیا، بسیاری از شیرهای تخمیری با بهره گرفتن از قارچ‌هایی نظیر آسپرژیلوس^[2]، ریزوپوس^[3]، موکور^[4]، نوروسپورا^[5] و موناسکوس^[6] تولید می‌شوند. گزارش شده که در شیرهای تخمیری مقدار اسیدفولیک افزایش و مقدار ویتامین B₁₂ کاهش می‌یابد(بونزار و همکاران،2002).

نژاد میکروارگانیسم به‌کار رفته در شیرهای تخمیری روی ویژگی‌های مختلف این محصولات اثرمی‌گذارد. عده‌ای از محققین اثرات فاکتورهای خاص روی ویژگی‌های رئولوژیکی محصولات شیری تخمیری را ارزیابی کردند. نتایج نشان داد که نوع نژاد کشت‌های آغازگر تجاری اثر معنی‌داری روی سختی^[7]، چسبندگی ^[8]و ویژگی صمغی بودن^[9] فرآورده نهایی دارد(محبی و همکاران،2002 ؛ بونزار و همکاران،2008).

طبق گزارشات اولیورا و همکاران(2002) در بسیاری از کشورهای آمریکای شمالی، اروپا و شرق آسیا طیف وسیعی از محصولات شیری تخمیری حاوی حداقل cfu/g 10⁶ از بیفیدوباکتریوم‌ها تولید می‌شود. بررسی‌ها نشان داده که مصرف روزانه محصولات شیری تخمیری به مدت حداقل 6 ماه، مقدار لیپوپروتئین با دانسیته بالا⁹(HDL) را افزایش و موجب بهبود نسبت HDL به لیپوپروتئین با دانسیته پائین¹⁰ (LDL) می‌شود(ابرینگر و همکاران،2008؛ کیسلینگ و همکاران،2002).

از مزایای دیگر شیرهای تخمیری، بهبود هضم لاکتوز، جلوگیری از اسهال، تنظیم سیستم ایمنی بدن، کاهش کلسترول خون و اثرات ضد سرطانی می‌باشد.همچنین مشخص گردیده که باکتری‌های موجود در شیرهای تخمیری اثرات آنتی‌اکسیدانی روی انسان دارند(گانش،2006؛ سونگیسپ و همکاران،2005).

سیتوکین‌ها در واکنش‌های بین باکتری‌های اسید لاکتیک و سیستم ایمنی بدن نقش بسیار مهمی ایفا می‌کنند. برخی از گونه‌های پروبیوتیک نظیر لاکتوباسیلوس کازئی، لاکتوباسیلوس رامنوزوس، لاکتوباسیلوس لاکتیس و لاکتوباسیلوس پلنتاروم موجب افزایش سیتوکین‌ها¹1 می‌شوند(مولر و ورس،2003).

1-3- ماست

ماست یک محصول تخمیر شده لبنی است که از تخمیر شیر به وسیله استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس بولگاریکوس به‌دست می‌آید(کاراساکوپت و همکاران،2008؛ سایتو،2004).

بر طبق تعریف استاندارد، ماست فرآورده منعقد شده‌ای است که از تخمیر اسید شیر پاستوریزه به وسیله باکتری‌های اختصاصی لاکتیک به میزان معین و در درجه حرارت و زمان مشخص به‌دست می‌آید( بینام ،1377).

ماست با بهره گرفتن از افزودن کشت‌های آغازگر لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه باکتری‌های بولگاریکوس و استرپتوکوکوس ترموفیلوس به شیر به‌دست می‌آید(تمیم و مارشال،1997).

فعال سازی هضم گلوسیدها و پروتئین‌ها، سنتز گروه‌های ویتامین B و ویتامین K، اسیدهای مختلف و لذا جلوگیری از گسترش فعالیت باکتری‌های بیماری زا1 ، سنتز آنتی بیوتیک‌ها، جلوگیری از انواع سرطان‌ها، توقف رشد دیسانتری، تولید دوباره باکتری‌های فلور روده‌ای در طول و بعد از درمان با آنتی بیوتیک، بهبود اگزمای پوستی، بهبود زخم ها، تسکین پوست، کمک به مشکلات گاستروانتریت، جبران کمبود ویتامین‌ها، رفع مشکل هضم لاکتوز در افراد مبتلا به عدم تحمل لاکتوز، رفع حساسیت‌های مربوط به شیر، کاهش استرس و اضطراب، بهبود هپاتیت، آنفلوآنزا، سرخک، صرع، تشنج و دیفتری، افزایش جذب فیبرها و تقویت حافظه از مزایای استفاده از ماست می‌باشد(ال ـ وابل و همکاران،2008.،هارلی و همکاران،2008).

1-3-1- تولید ماست

یکی از نکات مهم در تولید ماست، انتخاب مواد اولیه می‌باشد که عمدتاً شامل شیر و شیرخشک است که همین امر ضامن حفظ کیفیت در محصول نهایی است. شیر مورد استفاده باید خالص، تازه و عاری از هرگونه مواد افزودنی و بازدارنده فعالیت باکتری‌های لاکتیکی از جمله آنتی بیوتیک‌ها، باکتریوفاژها و باقی مانده مواد شستشو دهنده باشد. همچنین فاقد اسید لاکتیک بوده و میزان کازئین و پروتئین‌های محلول آن در حد مجاز باشد(استاندارد ملی ایران شماره 164).

خلاصه مراحل تولید ماست شامل استاندارد کردن چربی شیر، استاندارد کردن میزان مواد جامد بدون چربی شیر، هموژن کردن، فرایند حرارتی، پاستوریزاسیون به روش مداوم با اِعمال دمای بالا و زمان کوتاه2، استریلیزاسیون فرادما، تلقیح باکتری‌های آغازگر(استارتر) ماست، فرایند تخمیر، سرد کردن و بسته بندی است(فرهنودی،1377؛ کریم،1386؛تمیم و رابینسون1999).

1-3-2- مشکلات و معایب ماست و راه حل های اصلاح آن

1-3-2-1- طعم تلخی

به‌دلیل افزودن بیش از حد آغازگر و یا به هم خوردن تناسب در باکتری آغازگر ماست حاصل می‌شود که برای رفع آن، اضافه کردن آغازگر در حد 2 درصد وزنی پیشنهاد می‌گردد(خسروی دارانی و کوشکی،1387).

1-3-2-2- طعم ماستی ـ مخمری

این طعم به دلیل آلوده شدن آغازگر و یا آلوده بودن محیط تولید به مخمر بروز می کند که از بین بردن آلودگی از محیط تولید و سالن کشت آغازگر برای رفع این عیب پیشنهاد می‌گردد(خسروی دارانی و کوشکی،1387).

مواد افزودنی مهم­ترین منبع فساد بوده و در حالات شدید، سلامتی مصرف کننده را به مخاطره می‌اندازد. رایج ترین فساد ماست، از طریق مخمرها بوجود می‌آید که این میکروارگانیسم‌ها به همراه مواد افزودنی و معمولاً از طریق میوه، به محصول راه یافته و قند را تخمیر می کنند. مهمترین نشانه این نوع فساد، ایجاد گاز و در نتیجه متورم شدن و گاهی ترک خوردن و شکستن ظروف بسته بندی است. این گونه فسادها در حین باز کردن ظروف بسته بندی از بوی نامطبوع مخمری، قابل تشخیص هستند. ماست‌هایی که به صورت اسپتیک بسته بندی می‌شوند، در شرایط محیطی پایدار بوده و زمان ماندگاری طولانی دارند. این گونه فرآورده‌ها ممکن است مستعد فساد کپکی باشند که این موضوع می‌تواند هم به علت آلودگی پس از فرایند پاستوریزاسیون و هم به دلیل آلوده شدن به گونه‌های مقاوم به حرارت این نوع میکروارگانیسم‌ها باشد که در اثر اضافه کردن میوه به این فرآورده‌ها راه می‌یابند(مرتضوی و همکاران،1389).

چنانچه فرایند حرارتی استریلیزاسیون با دمای بالا¹ در مورد شیر اِعمال گردد، سطح آلودگی میکروبی آن به شدت کاهش می‌یابد(مرتضوی و همکاران،1389).

1-3-2-3-کپک زدگی

کپک زدگی سطح ماست، یکی از عوامل فساد است که در اثر تولید در محیط آلوده، بسته بندی نامناسب و ورود هوا به داخل بسته ایجاد می‌شود. کپک‌ها در محیط اسیدی ماست می‌توانند رشد کنند و با کاهش اسیدیته، زمینه مساعدی را برای رشد مخمر‌ها و باکتری‌ها فراهم کنند(حصاری و مفید،1389).

 1-3-2-4- ترش شدن ماست

چنانچه مدت زمان گرمخانه گذاری ماست طولانی باشد و یا ماست در دمای یخچال نگهداری نشود و یا اینکه نگهداری آن بیش از حد معین(2 الی 3 هفته در یخچال) طول بکشد، به علت تولید اسیدیته بالا، طعم ماست ترش و نامطلوب خواهد شد. برای کنترل این امر توصیه شده که اسیدیته ماست از 150 درجه دورنیک بیشتر نشود(حصاری و مفید،1389.،خسروی دارانی و کوشکی،1387).

در مورد ماست می توان از این روش برای طولانی تر کردن زمان نگهداری استفاده نمود. آزمایشات معمول محصول نهایی ممکن است داده‌های معنی داری برای آلودگی به کپک نشان ندهد بنابراین برای ایمنی محصول ضروری است اطمینان حاصل شود که افزودنی‌های مورد استفاده عاری از عوامل آلوده کننده هستند و برای این منظور سنجش افزودنی از لحاظ وجود کلی فرم‌ها، مخمر‌ها و کپک‌ها پیشنهاد می‌شود(مرتضوی و همکاران،1389).

 همکاران،2008؛ سایتو،2004).

بر طبق تعریف استاندارد، ماست فرآورده منعقد شده‌ای است که از تخمیر اسید شیر پاستوریزه به وسیله باکتری‌های اختصاصی لاکتیک به میزان معین و در درجه حرارت و زمان مشخص به‌دست می‌آید( بینام ،1377).

ماست با بهره گرفتن از افزودن کشت‌های آغازگر لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه باکتری‌های بولگاریکوس و استرپتوکوکوس ترموفیلوس به شیر به‌دست می‌آید(تمیم و مارشال،1997).

فعال سازی هضم گلوسیدها و پروتئین‌ها، سنتز گروه‌های ویتامین B و ویتامین K، اسیدهای مختلف و لذا جلوگیری از گسترش فعالیت باکتری‌های بیماری زا1 ، سنتز آنتی بیوتیک‌ها، جلوگیری از انواع سرطان‌ها، توقف رشد دیسانتری، تولید دوباره باکتری‌های فلور روده‌ای در طول و بعد از درمان با آنتی بیوتیک، بهبود اگزمای پوستی، بهبود زخم ها، تسکین پوست، کمک به مشکلات گاستروانتریت، جبران کمبود ویتامین‌ها، رفع مشکل هضم لاکتوز در افراد مبتلا به عدم تحمل لاکتوز، رفع حساسیت‌های مربوط به شیر، کاهش استرس و اضطراب، بهبود هپاتیت، آنفلوآنزا، سرخک، صرع، تشنج و دیفتری، افزایش جذب فیبرها و تقویت حافظه از مزایای استفاده از ماست می‌باشد(ال ـ وابل و همکاران،2008.،هارلی و همکاران،2008).

1-3-1- تولید ماست

یکی از نکات مهم در تولید ماست، انتخاب مواد اولیه می‌باشد که عمدتاً شامل شیر و شیرخشک است که همین امر ضامن حفظ کیفیت در محصول نهایی است. شیر مورد استفاده باید خالص، تازه و عاری از هرگونه مواد افزودنی و بازدارنده فعالیت باکتری‌های لاکتیکی از جمله آنتی بیوتیک‌ها، باکتریوفاژها و باقی مانده مواد شستشو دهنده باشد. همچنین فاقد اسید لاکتیک بوده و میزان کازئین و پروتئین‌های محلول آن در حد مجاز باشد(استاندارد ملی ایران شماره 164).

خلاصه مراحل تولید ماست شامل استاندارد کردن چربی شیر، استاندارد کردن میزان مواد جامد بدون چربی شیر، هموژن کردن، فرایند حرارتی، پاستوریزاسیون به روش مداوم با اِعمال دمای بالا و زمان کوتاه2، استریلیزاسیون فرادما، تلقیح باکتری‌های آغازگر(استارتر) ماست، فرایند تخمیر، سرد کردن و بسته بندی است(فرهنودی،1377؛ کریم،1386؛تمیم و رابینسون1999).

1-3-2- مشکلات و معایب ماست و راه حل های اصلاح آن

1-3-2-1- طعم تلخی

به‌دلیل افزودن بیش از حد آغازگر و یا به هم خوردن تناسب در باکتری آغازگر ماست حاصل می‌شود که برای رفع آن، اضافه کردن آغازگر در حد 2 درصد وزنی پیشنهاد می‌گردد(خسروی دارانی و کوشکی،1387).

1-3-2-2- طعم ماستی ـ مخمری

این طعم به دلیل آلوده شدن آغازگر و یا آلوده بودن محیط تولید به مخمر بروز می کند که از بین بردن آلودگی از محیط تولید و سالن کشت آغازگر برای رفع این عیب پیشنهاد می‌گردد(خسروی دارانی و کوشکی،1387).

مواد افزودنی مهم­ترین منبع فساد بوده و در حالات شدید، سلامتی مصرف کننده را به مخاطره می‌اندازد. رایج ترین فساد ماست، از طریق مخمرها بوجود می‌آید که این میکروارگانیسم‌ها به همراه مواد افزودنی و معمولاً از طریق میوه، به محصول راه یافته و قند را تخمیر می کنند. مهمترین نشانه این نوع فساد، ایجاد گاز و در نتیجه متورم شدن و گاهی ترک خوردن و شکستن ظروف بسته بندی است. این گونه فسادها در حین باز کردن ظروف بسته بندی از بوی نامطبوع مخمری، قابل تشخیص هستند. ماست‌هایی که به صورت اسپتیک بسته بندی می‌شوند، در شرایط محیطی پایدار بوده و زمان ماندگاری طولانی دارند. این گونه فرآورده‌ها ممکن است مستعد فساد کپکی باشند که این موضوع می‌تواند هم به علت آلودگی پس از فرایند پاستوریزاسیون و هم به دلیل آلوده شدن به گونه‌های مقاوم به حرارت این نوع میکروارگانیسم‌ها باشد که در اثر اضافه کردن میوه به این فرآورده‌ها راه می‌یابند(مرتضوی و همکاران،1389).

چنانچه فرایند حرارتی استریلیزاسیون با دمای بالا¹ در مورد شیر اِعمال گردد، سطح آلودگی میکروبی آن به شدت کاهش می‌یابد(مرتضوی و همکاران،1389).

1-3-2-3-کپک زدگی

کپک زدگی سطح ماست، یکی از عوامل فساد است که در اثر تولید در محیط آلوده، بسته بندی نامناسب و ورود هوا به داخل بسته ایجاد می‌شود. کپک‌ها در محیط اسیدی ماست می‌توانند رشد کنند و با کاهش اسیدیته، زمینه مساعدی را برای رشد مخمر‌ها و باکتری‌ها فراهم کنند(حصاری و مفید،1389).

 1-3-2-4- ترش شدن ماست

چنانچه مدت زمان گرمخانه گذاری ماست طولانی باشد و یا ماست در دمای یخچال نگهداری نشود و یا اینکه نگهداری آن بیش از حد معین(2 الی 3 هفته در یخچال) طول بکشد، به علت تولید اسیدیته بالا، طعم ماست ترش و نامطلوب خواهد شد. برای کنترل این امر توصیه شده که اسیدیته ماست از 150 درجه دورنیک بیشتر نشود(حصاری و مفید،1389.،خسروی دارانی و کوشکی،1387).

در مورد ماست می توان از این روش برای طولانی تر کردن زمان نگهداری استفاده نمود. آزمایشات معمول محصول نهایی ممکن است داده‌های معنی داری برای آلودگی به کپک نشان ندهد بنابراین برای ایمنی محصول ضروری است اطمینان حاصل شود که افزودنی‌های مورد استفاده عاری از عوامل آلوده کننده هستند و برای این منظور سنجش افزودنی از لحاظ وجود کلی فرم‌ها، مخمر‌ها و کپک‌ها پیشنهاد می‌شود(مرتضوی و همکاران،1389).