Probiyotik Fermente Gıdaların küçük ölçekli imalat için yeni Üretim Protokolü
Summary
A production protocol is described for the small-scale production of probiotic fermented dairy drink with the aid of a novel bacterial starter culture.
Abstract
Lactobacillus rhamnosus YOBA 2012 ve streptokokus termofilus C106 bir yeni kurutuldu bakteriyel konsorsiyum süt 1 L kültürlenir. Bu taze başlangıç fermente süt ve evde ya da kırsal ayarlarında küçük ölçekte ya diğer fermente gıdaların üretimi için kullanılabilir. Taze başlangıç için, süt 1 L ısı kaynağı üzerine yerleştirilir, daha büyük bir tava ihtiva eden su içine uyan bir tavada pastörize edilir. Bu su banyosu içinde, süt ısıtıldı ve 30 dakika 85 ° C'de inkübe edilir. Bundan sonra, süt, 30 ° C ile 45 ° C arasında en az 16 saat vakumlu bir şişeye aktarılır aşılanmış kurutuldu bakterilerle ve sol 45 ° C'ye kadar soğutulur. sık sık ana üretimi amacıyla, taze Başlangıç fermante süt kadar 2 L küçük hacimlerde üretimi için kullanılabilir buz içine dondurulur. kaynak yoksul ülkelerde küçük ölçekli üretim, süt i kadar 100 L pastörizasyon amacıylaDaha sonra 30 dakika boyunca 85 ° C 'de ateşe su ve ısıtıldı dolu olan büyük bir tencerede yerleştirilir ve süt kutular yapılan s 45 ° C'ye kadar soğutuldu. Daha sonra, 100 ul seri daha önce sözü edilen 1 L taze hazırlanmış başlangıç ile aşılanır. 30 ile 45 ° C arasındaki bir sıcaklıkta, etkili bir fermantasyon sağlamak için, süt 12 saat boyunca bir battaniye ile kaplıdır olabilir. süt olmayan fermante gıdaların üretimi için, taze başlatıcı 12 saat için tülbent bırakılır, ve süzülmüş kapalı kesilmiş süt suyu daha sonra sebze ve Tahıl dahil olmak üzere gıda hammadde geniş bir aşılama için kullanılabilir temelli gıdalar.
Introduction
Bu makalede, sağlık yararları kanıtlanmış olan bir tohum kültürü yardımıyla besleyici ve probiyotik fermente süt ve diğer probiyotik fermente gıdaların üretimini sağlayan bir üretim protokolü açıklanır. protokol kaynak yoksul ülkelerde olmak üzere, herhangi bir yerde herkes tarafından yürütülecek sağlam ve kolaydır.
Sahra Afrika'da çocuk ölümlerinin% 21 5 yıl% 29, özellikle 2'de Rotavirüs etiyoloji neden olduğu ishal 1, kaynaklanır <. Bu L. 1 x 10 10 CFU önerilen doz içeren fermente gıdaların bu günlük tüketiminin gösterilmiştir rhamnosus GG bağırsak sağlığını uyarır ve rotavirüs-ilişkili ishal 3-7 insidansını ve şiddetini azaltır.
Faydalı bakteriler tüm Sahra altı Afrika 8-10 üzerinde geleneksel fermente gıdaların geniş mevcuttur. Ancak, bu gıdalar neredeyse sadece ev eşya vardıruced, göreceli kısa raf ömrüne sahip ve fermantasyon 11 kontrolsüz doğası nedeniyle güvenlik risklerini artırmıştır. Ayrıca, bu geleneksel gıdaların tüketimi kentleşme ve Afrika'da 10,12 içinde diyetler genel batılılaşma nedeniyle azalmaktadır.
Genel probiyotik bakteri L. L. aynıdır rhamnosus Yoba 2012 13, rhamnosus GG, L. orijinal patent sonra tanıtıldı rhamnosus GG 14 süresi vardı. Kurutuldu Tohum kültürü, oda sıcaklığında, en az bir yıllık bir depolama süresinden sonra canlılık yüksek seviyede tutmaktadır yaklaşık 0.1, w bir a sahip (veriler gösterilmemiştir).
Tohum kültürü, 1 g parçalar halinde paketlenir ve 100 L'lik fermente süt en fazla üretimi için de kullanılabilir. Günde bir ya da iki toplu üretirken, starter kültür arifesinde haftada 1,000 L üretim kapasitesine ulaşmak için yardımcı olabilirry-gün taze süt.
L. kullanımı S. ile rhamnosus Yoba 2012 15 yaymak için probiyotik Lactobacillus diğer yazarlar tarafından rapor edilmemiştir eşsiz bir bakteriyel konsorsiyum sağlayan bir adjuvan kültür olarak thermophilus C106. Üretim işlemleri 16 saat bir süre için inkübe edildikten sonra adlandırılan yeni başlangıç ile sonuçlanır süt 1 L dondurularak kurutulmuş başlangıç kültürü (tohum kültürü) içeriği, bir ambalajın (1 g) yeniden süspansiyon içerir. Taze başlatıcı, daha sonra süt, 100 L'lik bir maksimum inoküle etmek için kullanılır. Ön inkübasyon Bu yöntem dolayısıyla Goff 16 tarafından anlatıldığı gibi, doğrudan bir inkübasyon ile karşılaştırıldığında, üretim maliyetlerini azaltarak, kullanılan dondurularak kurutulmuş bakteri miktarını azaltır. Bu yazıda anlatılan protokol için kullanılan formülasyon son derece r sonuçlanan, raf ömrü istikrar ve kolay depolama ve taşıma gibi dondurularak kurutulmuş kültür avantajlarını korureproducible fermentasyonlar.
Ayrıca, üretim protokolü olarak gelişmiş dünyada 17 kullanılan standart üretim yöntemlerine karşı yüksek teknoloji ekipman gerektirmez, bu makalede açıklanan.
başarılı bir şekilde Obushera, Kwete Uji ve Zomkom tüm tahıl bazlı geleneksel fermente gıdalar için gösterildiği gibi son olarak, taze başlatıcı fermente gıdalar geniş bir üretimi için ham maddelerin diğer (süt) aşılanması için kullanılabilir Uganda (ilk iki), Kenya ve Burkina Faso'da, sırasıyla 15 den. Bu Afrika 18 geliştirilen fermente gıdaların büyük miktardaki sadece küçük bir bölümüdür.
Fermantasyon, böyle bir enzim ve / veya mikroorganizmaların faaliyetleri ile, sindirim artmıştır ürünlere nişasta, şekerler ve proteinler gibi makromoleküllerin parçalanmasıdır. Fermantasyon Sahra Altı Afrika'da yaygın olarak kullanılan bir tekniktir. giysikurutma ve tuzlama ile eter tesis veya konserve 9,19 gibi endüstriyel teknikler soğutma yokluğunda gıda korunmasını sağlar. Geleneksel fermentasyon genellikle önceki partiden gelen küçük bir kısmı fermantasyon kolaylaştırmak ve fermentasyon yetmezliği 11 olasılığını azaltmak için yeni bir kümeye ilave edildiği Lütfen-slopping kullanır. Harrison ve Tomkins 20 mısır, sorgum ve darı dayalı geleneksel Afrika fermente gıdaların geniş bir yelpazede tarif ve yararlı bir rol bu besinler çocukluk ishal ve ilgili ölümlerinin azaltılması yoluyla örneğin, sütten çocuklara getirebilir. Nout ve Sarkar 19 yaygın batı Afrika'da tüketilen bir fermente manyok yemeğin geleneksel üretimini tarif eder. Franz ve ark. 9 tahıl ve sebze gıdalar, nişastalı kök bitki gıdalar ve hayvansal proteinli gıdalar kategorize Afrika fermente gıdaların geniş bir tanımını sağlar. bu, Narvhus ve Gadaga ek olarak <s> 21 kadar özellikle Afrika'da fermente süt geleneksel üretimini tarif eder.
özellikle ev üretimi durumunda, probiyotik fermante süt (ya da diğer fermente gıdalar) üretimi için, bir dondurucu durumu donmuş kısımlar halinde taze başlangıç depolamak için avantajlıdır. kaynak fakir ülkelerde, fermente süt üretimi, süt üreten topluluklar tarafından de idam edilebilir. Uganda yerel topluluklarla Güncel deneyim Süt Kooperatifler kendi süt kaynaklarından yoğurt üretimini almak için uygun kişiler olduğunu gösterir. daha büyük bir tavada fermante sütün büyük gruplar hazırlamak da, ancak daha az tercih edilen, mümkün olmasına rağmen, bir süt olabilir mevcudiyeti avantajlı olur. Ayrıca, elektrik ve kaynak yoksul ülkelerde yerel mağazalar ve kiosklar tesisleri soğutma bununla bağlantılı varlığının mevcudiyeti iş genişlemesi ve azaltma o bir avantajdırnedeniyle bozulma f kayıpları. Bununla birlikte, potasyum sorbat ilave edilmesi, protokolde tarif edileceği gibi oda sıcaklığında birkaç gün boyunca yoğurt arttırmak ve güç dalgalanmaları durumunda bozulmalara azaltmak mümkündür.
Protocol
Representative Results
Discussion
temel ekipman ve bu makalede açıklanan yeni fermente gıda starter kültür kullanarak basit üretim protokolü hane düzeyinde ve kaynak yoksul ülkelerde kırsal ortamlarda yüksek kaliteli probiyotik fermente süt üretimini kolaylaştırır. Yeterli bir azalma veya bozulma organizmalarının ve potansiyel patojenik mikroorganizmaların yok edilmesini elde etmek üzere, 30 dakika içinde en az süt pastörize etmek önemlidir. Buna ek olarak, yeterli bir ısıtma daha sonra kazein miselleri 25 fermante süt 26 çapraz bağlarının oluşumu ile sonuçlanan ilişkilendirir kesilmiş süt suyu proteini 17 denatürasyon neden olur. Sonuç olarak, son ürün viskozitesinin daha yoğun ısıtıldı süt 27 ile karşılaştırıldığında artar. Daha yüksek sıcaklıklarda, bakteri inaktive, çünkü 45 ° C üzerinde süt aşılama bilmek de önemlidir.
Benzer şekilde, kullanılabilir ve maliyet-Etkili, UHT süt kullanımı özellikle taze başlangıç üretimi için tercih edilmektedir. Birincisi, UHT süt istenmeyen mikro-organizmalardan neredeyse ücretsizdir. İkincisi, UHT süt peynir altı suyu proteinleri yaygın onların bozulması ve yoğurt bakterilerinin sonraki büyümesini teşvik, bakteriyel proteazlar için onları daha erişilebilir kılan, denatüre edilmiştir. soğutma işlemi sırasında, proteinler, kısmen bu nedenle, ana durumuna yeniden katlama yeniden ısıtma aşılama yoğurt üretimi için faydalıdır önce. genellikle arzu bir pH <4.4 olan bir fermante süt içinde uzun süreli fermentasyon ile sonuçlanır. Fermantasyon buzdolabında fermante süt yerleştirerek zamanında durdurulabilir.
Afrika yerel olarak üretilen yoğurt gibi L. gibi Lactococci 28 önemli seviyelerini ihtiva gösterilmiştir Genellikle undesirab bir acı bir tat 29-32 sahip peptitlerin üretimini neden olabilir lactis,le 31. Bu nedenle, fermentasyon bir sıcaklıkta Cı 15,28 ° 45 ila 35 yer alır kritiktir. Sıcaklık yavaş yavaş yarı kontrollü bir ortamda fermantasyon sırasında azalır için, aşı, 45 ° C'de, izin verilen en yüksek sıcaklıkta yapılır. Fermantasyon sırasında yeterli yalıtım 35 ° C'nin altındaki sıcaklıklarda azalmayı önlemek için gereklidir.
kırsal ortamda yoğurt Manuel üretim bozulmalar organizmalar tarafından mikrobiyal kontaminasyon nispeten yüksek bir risk taşır. Özel olarak, maya yoğurt, asidik koşullar altında yaymak mümkündür. Maya kirlenme dolayısıyla hemen ya da önemli ölçüde yoğurt bozulmadan raf ömrünü 33,34 kısalma, inkübasyon aşamasında veya depolama sırasında ya aşırı gaz üretimine yol açabilir. Maya düzeyleri her temas zekâ önce ısı sterilizasyon ve / veya sodyum bütün eşyaları hipoklorit ve ekipman ile temizlik minimize edilebilir h süt veya yoğurt. maya bozulma meydana özellikle sonra, şiddetli ve kapsamlı sterilizasyon ve temizlik kirlenmeyi ortadan kaldırmak için gereklidir.
Yukarıda özetlenen risklerin açıkça kaynak yoksul ülkelerde bu üretim protokolünün uygulama başarısı manuel doğası ve bunlarla ilişkili artan bozulma oranı ile sınırlı olduğunu göstermektedir. bozulma oranı soğutma tesisleri eksikliği ya da elektrik yüksek dalgalanma durumu var topluluklarda daha yüksek olur. Ayrıca uygun fiyatlı, yüksek kaliteli ambalaj malzemesine erişim eksikliği açıklanan protokol alımını sınırlayabilir. Gerekli ekipman temel ve evrensel olmakla birlikte, bir laboratuvar veya mutfak termometre esastır. Son olarak, ülkelerin şu anda sadece sınırlı sayıda dondurularak kurutulmuş starter kültür üretmek için tesisleri var. Çoğu kaynak yoksul ülkelerin bu olanakları eksikliği ve bu nedenle bu ürün elde etmek için ithalat bağlıdır.
Gıda maddeleri arasında _content ">, fermante süt içeren yoğurt probiyotik bakterinin en yaygın araç. fermante süt üretimi, bir termometre dışında özel ekipman gerektirmez. Bu nedenle yukarıda belirtilen kombinasyon, basit bir birinci genel probiyotik başlatıcı kültür 13 tarif edilen üretim protokolü kaynak yoksul ülkelerde kırsal alanlarda ev ve yazlık sanayi seviyelerinde üretim de dahil olmak üzere herhangi bir yerde hemen hemen herkes tarafından probiyotik fermente süt kontrollü, tekrarlanabilir ve güvenli üretim için izin verir. geleneksel doğal fermantasyonlarını, probiyotik eşit düzeylerde uygulanan yılında bakteriler 9 garanti edilemez. 1 gr poşet kendine kararlı starter kültür, özellikle genellikle paketi açtıktan sonra canlılığını kaybeder starter kültürlerin yüksek miktarda satın almak için gerek kalmadan, uygun maliyetle mayalanmış gıdalar üretmek için küçük ölçekli üreticileri etkinleştirmek olan, oda sıcaklığında ve yüksek nispi nemde tutulduBildiğimiz kadarıyla, diğer tüm mevcut yoğurt starter kültürlerin için durum için. Hemen hemen tüm başlatıcı kültürün yerel olarak üretilen çünkü Ayrıca, içe kurutulacak bakterilerinin miktarı, bu Protokol anlatılan ön-inkübasyon yöntemine, son üründe probiyotik kültürü konsantrasyonunun% 0.1'in altında, çok düşük kalmaktadır .Fermente süt üretimi bu makalede detaylı olarak tarif edilmektedir ve daha sonra (bu maddede yer alan gibi) diğer gıdalar birçok çeşit fermente uygulanabilir probiyotik fermente gıdalar üretme sanatı ustası bir ilk adım olabilir. Temel fermente süt yükseltmek için, olası bir sonraki adım, gerçek meyve fermente süt üretimidir. Bu fermantasyon 35,36 sonra fermante süt ile karıştırılmış olan muhafaza steril meyve hazırlanmasını koruma veya hazır bir meyve alımı (meyve, şeker ve isteğe bağlı olarak, bazı katkı maddelerinin bir karışımının) gerektirir.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar fermente süt üretiminde kırsal Uganda eğitim süt kooperatifleri içinde yere pratik destek için Doğu Afrika Süt Geliştirme (EADD) projesi kabul. CSK Gıda Zenginleştirme üretim, kalite kontrol ve starter kültür fermentatif kapasite değerlendirilmesi için kabul edilmektedir. Lactosan GmbH & Co, Avusturya, üretim yardım için kabul edilmektedir. Yazarlar Uganda yazar ifadeleri kayıt için Karin Overkamp (TNO Mikrobiyoloji ve Sistemler Biyolojisi, Zeist, Hollanda) HPLC analizi için, ve Derrick Assimwe (UIRI) teşekkür ederim. Bu kayıtlar mali katkılar ve laboratuvar olanakları sağlanması için için kabul edilmiştir Entebbe, Uganda, Mayıs 2016 VU Üniversitesi Amsterdam ve Micropia müze yaşam projesi için Fermente gıda IDRC destekli başlangıç toplantısı (CIFSRF Faz 2) sırasında yer aldı video üretimi, bu makalede açıklanan. Yazarlar Wim van Egmond teşekküryoğurt bakterilerinin mikroskopi için.
Materials
| Yoba starter culture | Yoba for Life foundation | – | |
| Milk | Obtained from local cow | – | Fresh, whole milk, free from antibiotics and obtained from a healthy cow |
| Optionally sugar | Bought at local supermarket | – | Canesuger was used, but beet sugar is also possible. Free from impurities |
| Laboratory Thermometer | Narang Scientific Industries | TM-01 | |
| Lactometer | Narang Scientific Industries | LM-01 | |
| Ethanol 96% | Sigma Aldrich | 476226 | |
| pH paper | Macherey-Nagel GmbH & Co | 90206 | |
| Cheesecloth | Beyond Gourmet | – | Any high quality food grade cheese cloth can do |
| Sieve/strainer | Cuisinart | CTG-00-3MS | Any fine mesh strainer can do, but stainless steel strainers are preferred. |
| 1 l Thermos flask | Bought at local warehouse | – | |
| 1 liter pan + lid | Bought at local warehouse | – | Stainless steel |
| 2 liter pan | Bought at local warehouse | – | Any heat- and waterproof material will do |
| 50 liter pan | Bought at local warehouse | – | Any heat- and waterproof material will do |
| Milk can | Narang Scientific Industries | MC-SS-30 | Any stainless steel milkcan can do |
| Blanket | Bought at local warehouse | – | The thicker the blanket, the better the isolation |
References
- Kosek, M., Bern, C., Guerrant, R. L. The global burden of diarrhoeal disease, as estimated from studies published between 1992 and 2000. Bull. World Health Organ. 81, 197-204 (2003).
- Parashar, U. D., et al. Global Mortality Associated with Rotavirus Disease among Children in 2004. J. Infect. Dis. 200, 9-15 (2009).
- Szajewska, H., Skòrka, A., Ruszczyński, M., Gieruszczak-Białek, D. Meta-analysis: Lactobacillus GG for treating acute diarrhoea in children. Aliment. Pharmacol. Ther. 25, 871-881 (2007).
- Guandalini, S. Probiotics for Prevention and Treatment of Diarrhea. J. Clin. Gastroenterol. 45, 149-153 (2011).
- Guarino, A., Guandalini, S., Vecchio, A. L. Probiotics for prevention and treatment of diarrhea. J. Clin. Gastroenterol. 49, 37-45 (2015).
- Allen, S. J., Martinez, E. G., Gregorio, G. V., Dans, L. F. Probiotics for treating acute infectious diarrhoea. Cochrane Database Syst Rev. 11, (2010).
- De Roos, N. M., Katan, M. B. Effects of probiotic bacteria on diarrhea, lipid metabolism, and carcinogenesis: a review of papers published between 1988 and 1998. Am. J. Clin. Nutr. 71, 405-411 (2000).
- Sybesma, W., Kort, R., Lee, Y. -. K. Locally sourced probiotics, the next opportunity for developing countries. Trends Biotechnol. 33, 197-200 (2015).
- Franz, C. M. A. P., et al. African fermented foods and probiotics. Int. J. Food Microbiol. 190, 84-96 (2014).
- Reid, G., et al. Harnessing microbiome and probiotic research in sub-Saharan Africa: recommendations from an African workshop. Microbiome. 2, 12 (2014).
- Holzapfel, W. H. Appropriate starter culture technologies for small-scale fermentation in developing countries. Int. J. Food Microbiol. 75, 197-212 (2002).
- Monachese, M., et al. Probiotics and prebiotics to combat enteric infections and HIV in the developing world: a consensus report. Gut Microbes. 2, 198-207 (2011).
- Kort, R., Sybesma, W. Probiotics for every body. Trends Biotechnol. 30, 613-615 (2012).
- Gorbach, S. L., Goldin, B. R. Lactobacillus acidophilus strains of bacteria and compositions thereof. EPO199535. , (1986).
- Kort, R., et al. A novel consortium of Lactobacillus rhamnosus and Streptococcus thermophilus for increased access to functional fermented foods. Microbial Cell Factories. , (2015).
- Douglas Goff, H. . Dairy Science and Technology Education Series. , (2015).
- Tribby, D., Clark, S., Costello, M., Drake, M., Bodyfelt, F. . The Sensory Evaluation of Dairy Products. , 191-223 (2008).
- Odunfa, S. A. African fermented foods: from art to science. MIRCEN J. Appl. Microbiol. Biotechnol. 4, 259-273 (1988).
- Nout, M. J. R., Sarkar, P. K., Konings, W. N., Kuipers, O. P., Veld, J. H. . Lactic Acid Bacteria: Genetics, Metabolism and Applications. , 395-401 (1999).
- Harrison, P. M. B. D. T., Tomkins, A. M. Fermented cereal gruels: Towards a solution of the weanling’s dilemma. Food Nutr. Bull. 13, (1991).
- Narvhus, J. A., Gadaga, T. H. The role of interaction between yeasts and lactic acid bacteria in African fermented milks: a review. Int. J. Food Microbiol. 86, 51-60 (2003).
- Mukisa, I. M., et al. The dominant microbial community associated with fermentation of Obushera (sorghum and millet beverages) determined by culture-dependent and culture-independent methods. Int. J. Food Microbiol. 160, 1-10 (2012).
- Christèle, I. -. V., et al. . Traditional recipes of millet-, sorghum-and maize-based dishes and related sauces frequently consumed by young children in Burkina Faso and Benin. , (2010).
- Mpofu, A., et al. Development of a locally sustainable functional food based on mutandabota, a traditional food in southern Africa. J. Dairy Sci. 97, 2591-2599 (2014).
- Lucey, J. A., Singh, H. Formation and physical properties of acid milk gels: a review. Food Res. Int. 30, 529-542 (1997).
- Lucey, J. A. Formation and Physical Properties of Milk Protein Gels. J. Dairy Sci. 85, 281-294 (2002).
- Lucey, J. A. Cultured dairy products: an overview of their gelation and texture properties. Int. J. Dairy Technol. 57, 77-84 (2004).
- Mukisa, I. M., Kyoshabire, R. Microbiological, physico-chemical and sensorial quality of small-scale produced stirred yoghurt on the market in Kampala city, Uganda. Nutr. Food Sci. 40, 409-418 (2010).
- Omaea, M., Maeyama, Y., Nishimura, T. Sensory Properties and Taste Compounds of Fermented Milk Produced by Lactococcus lactis and Streptococcus thermophilus. Food Sci. Technol. Res. 14, 183-189 (2008).
- Bockelmann, W., Kiefer, B., Geis, A., Teuber, M. . Milk Proteins. , 225-227 (1989).
- Tamime, A. Y., Robinson, R. K. . Tamime and Robinson’s yoghurt: science and technology. , (2007).
- Tamime, A. Y., Deeth, H. C. . Yogurt: Technology and Biochemistry. , (1980).
- Fleet, G. Spoilage Yeasts. Crit. Rev. Biotechnol. 12, 1-44 (1992).
- Viljoen, B. C., Lourens-Hattingh, A., Ikalafeng, B., Peter, G. Temperature abuse initiating yeast growth in yoghurt. Food Res. Int. 36, 193-197 (2003).
- Baker, D. B., Hulett, V. Low fat thin-bodied yogurt product and method. Google Patents. , (1989).
- Bamforth, C. W., Ward, R. E. . The Oxford Handbook of Food Fermentations. , 385 (2014).
