Protocolo de Produção da novela para em pequena escala Fabricação de alimentos fermentados probióticos
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
Uma seco romance consórcio bacteriana de Lactobacillus rhamnosus yoba 2012 e Streptococcus thermophilus C106 é cultivado em 1 L de leite. Esta mãe fresca pode ser usada para a produção de leite fermentado e outros alimentos fermentados, quer em casa ou no de pequena escala em áreas rurais. Para a mãe fresca, 1 L de leite é pasteurizado em uma panela que se encaixa em um maior contendo água panela, colocada sobre uma fonte de calor. Neste banho de água, o leite é aquecido e incubou-se a 85 ° C durante 30 min. Em seguida, o leite é arrefecida até 45 ° C, transferido para um frasco de vácuo, inoculado com as bactérias secas e mantido durante pelo menos 16 horas entre 30 ° C e 45 ° C. Para o propósito da produção de casa frequente, o motor de arranque é fresco congelado em cubos de gelo, que podem ser utilizados para a produção de pequenos volumes de até 2 L de leite fermentado. Com a finalidade de produção de pequena escala em países com poucos recursos, a pasteurização de até 100 L de leite is conduzidas em latas de leite que são colocados numa panela grande encheu-se com água e aqueceu-se num fogo a 85 ° C durante 30 minutos, e subsequentemente arrefecida para 45 ° C. Em seguida, o lote de 100 L, é inoculada com o 1 L de partida preparado de fresco antes mencionado. Para assegurar uma fermentação eficaz a uma temperatura entre 30 e 45 ° C, o leite pode é coberto com uma cobertura, durante 12 h. Para a produção de alimentos fermentados não-lácteos, o motor de arranque fresco é deixado num pano de queijo durante 12 horas, e o soro de leite drenado-off pode ser subsequentemente utilizado para a inoculação de uma ampla variedade de matérias-primas alimentares, incluindo vegetais e cereal- alimentos à base.
Introduction
Este artigo descreve um protocolo de produção que permite a produção de leite fermentado probiótico e nutritivos e outros alimentos fermentados probióticos com a ajuda de uma cultura de sementeira que provou benefícios para a saúde. O protocolo é robusto e de fácil execução por qualquer pessoa, em qualquer lugar, incluindo países com poucos recursos.
Na África Subsaariana, 21% das mortes de crianças <5 anos é causada por diarreia 1, dos quais 29% é causada por etiologia rotaviral em particular 2. Demonstrou-se que o consumo diário de alimento fermentado contendo uma dose recomendada de 1 x 10 10 CFU de L. rhamnosus GG estimula a saúde do intestino e reduz a incidência e gravidade da diarréia por rotavírus 3-7.
Bactérias benéficas estão presentes em grande variedade de alimentos fermentados tradicionais em todo África subsariana 8-10. No entanto, esses alimentos são quase exclusivamente home-produced, têm uma vida útil relativamente curta e aumentaram os riscos de segurança devido à natureza descontrolada da fermentação 11. Além disso, o consumo desses alimentos tradicionais diminui devido à urbanização e ocidentalização geral das dietas na África 10,12.
A bactéria probiótica genérico L. rhamnosus yoba 2012 13, a qual é idêntica a L. rhamnosus GG, foi introduzida depois da patente original de L. rhamnosus GG tinha expirado 14. A cultura de semente seca tem um A w de cerca de 0,1, o que mantém a viabilidade elevada, após um período de armazenamento de pelo menos um ano à temperatura ambiente (dados não mostrados).
A cultura semente é embalado em porções de 1 g e pode ser utilizada para a produção de um máximo de 100 L de leite fermentado. Ao produzir um ou dois lotes de um dia, as culturas de arranque pode ajudar a chegar a uma capacidade de produção de até 1.000 litros por semana a partir de vésperary dias leite fresco.
O uso de L. rhamnosus yoba 2012 com S. thermophilus C106 como um adjuvante de cultura que permite o Lactobacillus para propagar 15 é um consórcio bacteriana original que não tenha sido relatada por outros autores. O protocolo de produção envolve a ressuspensão do um pacote de conteúdo (1 g) de liofilizado de cultura de arranque (cultura de semente) a 1 L de leite, resultando num chamado arranque fresco após incubação durante um período de 16 horas. O motor de arranque fresco é subsequentemente utilizada para inocular um máximo de 100 L de leite. Este método de pré-incubação reduz a quantidade de bactérias liofilizadas utilizados, reduzindo assim os custos de produção em comparação com a incubação directa como por exemplo descrita por Goff 16. A formulação utilizada para o protocolo descrito no presente documento mantém as vantagens de uma cultura liofilizada, como a estabilidade de vida de prateleira e fácil armazenamento e manuseamento, resultando em altamente rfermentações eproducible.
Além disso, o protocolo de produção, tal como descrito neste artigo não requer equipamento de alta tecnologia, por oposição aos métodos de produção convencionais utilizados no mundo desenvolvido 17.
Finalmente, o arranque fresco pode ser utilizado para a inoculação de outro (não lácteos) matérias-primas para a produção de uma vasta gama de alimentos fermentados como é mostrado com sucesso para Obushera, KWETE, Uji, e Zomkom, todos os alimentos tradicionalmente fermentados à base de cereais de Uganda (os dois primeiros), Quênia e Burkina Faso, respectivamente 15. Esta é apenas uma pequena fração da grande quantidade de alimentos fermentados desenvolvidos em África 18.
A fermentação é a repartição de macromoléculas, tais como amido, açúcares e proteínas em produtos que têm uma digestibilidade aumentou, através das atividades de enzimas e / ou microorganismos. A fermentação é uma técnica amplamente utilizada na África Sub-Sahariana. trajeséter com secagem e salga permite a conservação de alimentos na ausência de instalações ou técnicas industriais como a indústria conserveira 9,19 arrefecimento. Tradicionais de fermentação, muitas vezes usa-slopping de volta, em que uma pequena porção a partir de um lote anterior é adicionado a um novo lote de facilitar a fermentação e para reduzir a possibilidade de falha de fermentação 11. Harrison e Tomkins 20 descrever uma ampla gama de alimentos fermentados tradicionais africanas com base em milho, sorgo ou milho, e o papel benéfico esses alimentos podem trazer para desmame crianças, por exemplo, reduzindo a diarreia infantil e mortalidade associadas. Nout e Sarkar 19 descrevem a produção tradicional de um prato de mandioca fermentada que é amplamente consumido na África ocidental. Franz et al. 9 fornecem uma extensa descrição de alimentos fermentados africanos categorizados em cereais e vegetais alimentos, alimentos colheita de raízes em amido e alimentos de proteína animal. Além de que, Narvhus e Gadaga <s-se> 21 descrever especificamente a produção tradicional de leite fermentado na África.
Para a produção de leite fermentado probiótico (ou outros alimentos fermentados), especialmente no caso da produção de casa, a disponibilidade de um congelador é vantajoso armazenar o fermento fresco em porções congeladas. Em países com poucos recursos, a produção de leite fermentado pode ser bem executada pelas comunidades produtoras de leite. A experiência actual com as comunidades locais em Uganda indica que Cooperativas de Laticínios são entidades adequadas a retomar a produção de iogurte de seus próprios suprimentos de leite. A disponibilidade de uma lata de leite é vantajoso, embora seja também possível, embora menos preferível, para preparar grandes quantidades de leite fermentado num recipiente maior. Além disso, a disponibilidade de energia eléctrica ea com ela presença conectado de arrefecimento instalações em lojas e quiosques locais em países com poucos recursos é uma vantagem na expansão dos negócios ea redução operdas de f devido à deterioração. No entanto, como será discutido no protocolo, através da adição de sorbato de potássio, é possível preservar a iogurte durante vários dias à temperatura ambiente e reduzir spoilages em caso de oscilações de energia.
Protocol
Representative Results
Discussion
O protocolo de produção simples, usando equipamento básico e uma cultura alimentar de arranque romance fermentado descrito neste artigo facilita a produção de um leite fermentado probiótico de alta qualidade a nível familiar e em áreas rurais em países com poucos recursos. É crítico para pasteurizar o leite durante um período mínimo de 30 minutos, a fim de se obter a redução ou a eliminação de organismos de deterioração e potenciais microrganismos patogénicos suficiente. Além disso, o adequado aquecimento provoca desnaturação da proteína de soro de leite 17 que irá subsequentemente associar com micelas de caseína 25 resultando na formação de ligações cruzadas no leite fermentado 26. Por conseguinte, a viscosidade do produto final é aumentado em comparação com o leite menos extensivamente aquecida 27. Também é crítico para evitar a inoculação do leite acima de 45 ° C, devido a temperaturas mais elevadas as bactérias será inactivado.
Da mesma forma, se estiver disponível e os custos-effective, é preferida a utilização de leite UHT, especialmente para a produção de o motor de arranque fresco. Em primeiro lugar, o leite UHT é praticamente isenta de microrganismos indesejados. Em segundo lugar, em proteínas de soro de leite UHT têm sido extensivamente desnaturada, o que os torna mais acessível para as proteases bacterianas, promovendo a sua degradação e subsequente crescimento das bactérias de iogurte. Durante o processo de arrefecimento, as proteínas parcialmente refold ao seu estado nativo, por conseguinte re-aquecimento antes da inoculação é benéfica para a produção de iogurte. Resultados da fermentação prolongada em um leite fermentado com um pH <4,4, o que é muitas vezes indesejável. A fermentação pode ser parado em tempo hábil, colocando o leite fermentado na geladeira.
Iogurtes produzidos localmente na África têm sido mostrados para conter níveis significativos de lactococos 28, tais como L. lactis, o qual pode causar a produção de péptidos que têm um sabor amargo 29-32, que é geralmente undesirable 31. Portanto, é essencial que a fermentação realiza-se a uma temperatura entre 45 e 35 ° C 15,28. Uma vez que a temperatura vai diminuir lentamente durante a fermentação em um ambiente semi-controlada, a inoculação é feita a 45 ° C, a temperatura mais elevada permitida. isolamento suficiente durante a fermentação é essencial para evitar a diminuição da temperatura abaixo de 35 ° C.
produção manual de iogurte em ambiente rural tem um risco relativamente elevado de contaminação microbiana por organismos de deterioração. Em particular, as leveduras são capazes de se propagar nas condições ácidas em iogurte. A contaminação por fungos pode conduzir à produção de gás em excesso, seja na fase de incubação ou durante o armazenamento, estragando assim o iogurte imediatamente ou encurtar significativamente a sua vida de prateleira 33,34. níveis de levedura pode ser minimizado através de esterilização por calor e / ou limpeza com hipoclorito de sódio de todos os utensílios e equipamentos antes de cada sagacidade contato h, o leite ou iogurte. Especialmente depois de deterioração levedura tenha ocorrido, a esterilização e limpeza intensa e extensa é necessária para eliminar a contaminação.
Os riscos acima descritos mostram claramente que o sucesso da aplicação deste protocolo de produção em países pobres de recursos é limitada pela sua natureza manual e com o mesmo aumento da taxa de deterioração associada. A taxa de deterioração torna-se ainda maior em comunidades que carecem de instalações de refrigeração ou ter disponibilidade altamente flutuante de eletricidade. Além disso, a falta de acesso ao material de embalagem acessível de alta qualidade pode limitar a absorção de o protocolo descrito. O equipamento necessário é básico e universal, mas um termômetro de laboratório ou cozinha é essencial. Finalmente, atualmente apenas um número limitado de países têm as instalações para produzir a cultura de arranque liofilizado. A maioria dos países com poucos recursos não têm as instalações, e, portanto, dependem de importação para obter esse produto.
_content "> Entre os géneros alimentícios, leite fermentado, incluindo o iogurte é o veículo mais comum para as bactérias probióticas. A produção de leite fermentado não requer equipamento especial para além de um termómetro. Assim, a combinação do acima descrito primeiro cultura fermento probiótico genérico 13 com uma simples protocolo de produção permite a produção reproduzível, controlada e segura de leite fermentado probiótico por quase qualquer pessoa em qualquer lugar, incluindo a produção aos níveis da indústria de casa e de casa de campo em áreas rurais em países com poucos recursos. em habitualmente praticado fermentações naturais, níveis iguais de probiótico as bactérias não podem ser garantidos 9. a cultura de arranque auto-estáveis em 1 g saquetas permitir que os produtores de pequena escala, a custos reduzidos produzir alimentos fermentados, sem a necessidade de comprar grandes quantidades de culturas de arranque que normalmente perdem viabilidade após a abertura da embalagem, especialmente quando mantida à temperatura ambiente e a uma humidade relativa elevada, que éa nosso conhecimento o caso de todas as outras culturas iogurte arranque disponíveis. Além disso, a quantidade de bactérias secas que é importado permanece muito baixa, abaixo de 0,1% da concentração cultura probiótica no produto final, porque quase todas a cultura fermento é produzida localmente devido ao método de pré-incubação, que é descrito neste protocolo .A produção de leite fermentado é descrito em detalhe neste artigo e pode ser o primeiro passo para dominar a arte da produção de alimentos fermentados probióticas, que, posteriormente, podem ser aplicados a muitos tipos de fermentar outros alimentos (como referido neste artigo). Para atualizar o leite fermentado básica, um possível próximo passo é a produção de fruta real leite fermentado. Isto requer a preparação de um fruto de conserva estéril (uma mistura de fruta, açúcar e, opcionalmente, alguns dos aditivos) ou a compra de um fruto de pronto-a-preservar a ser misturado com o leite fermentado depois da fermentação 35,36.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Os autores reconhecem o projeto East Development Dairy Africano (EADD) pelo apoio prático no terreno em cooperativas leiteiras de formação no Uganda rural na produção de leite fermentado. CSK Food Enriquecimento é reconhecida pela produção, controle de qualidade e avaliação da capacidade fermentativa da cultura de arranque. Lactosan GmbH & Co, na Áustria, é reconhecido por assistência de produção. Os autores agradecem Karin Overkamp (TNO Microbiologia e Biologia de Sistemas, Zeist, Países Baixos) para a análise HPLC, e Derrick Assimwe (UIRI) para gravar as declarações do autor em Uganda. Estas gravações ocorreram durante a reunião inicial apoiados pelo IDRC do alimento fermentado para o projeto de vida (CIFSRF Fase 2) em Entebbe, Uganda, de Maio de 2016. A VU University Amsterdam eo museu micropia são reconhecidos por contribuições financeiras e de prestação de serviços de laboratório para a produção do vídeo descrito neste artigo. Os autores agradecem Wim van Egmondpara microscopia de bactérias do iogurte.
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
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