JoVE Journal > Biology
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
русский

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Biology

Новый протокол Продукция для мелкосерийного производства пробиотических ферментированных продуктов

Published: September 10, 2016
doi:
10.3791/54365
, , ,
1Yoba for Life Foundation, 2Department of Molecular Cell Biology,Vrije Universiteit Amsterdam (VUA), 3Uganda Industrial Research Institute (UIRI), 4Micropia, Natura Artis Magistra, 5Department of Microbiology and Systems Biology,Netherlands Organisation for Applied Scientific Research (TNO)

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

Роман высушенный бактериальный консорциум лактобактерии рамнозус Йоба 2012 и термофильный стрептококк C106 культивируют в 1 л молока. Этот свежий стартер может быть использован для производства ферментированного молока и других ферментированных пищевых продуктов либо дома, либо в небольших количествах и в сельской местности. Для свежего стартера, 1 л молока пастеризуют в кастрюле, которая помещается в большую ванночку, содержащую воду, помещают на источник тепла. В этой водяной бане, молоко нагревают и выдерживают при температуре 85 ° С в течение 30 мин. Затем молоко охлаждают до температуры 45 ° С, переносили в вакуумную колбу, засевают высушенных бактерий и оставляли в течение по крайней мере 16 часов между 30 ° C и 45 ° C. Для частого домашнего производства, свежий стартер замораживают в кубики льда, которые могут быть использованы для производства малых объемов до 2 л ферментированного молока. Для мелкосерийного производства в странах с ограниченными ресурсами, пастеризации до 100 л молока Is, проведенные в молочных бидонов, которые помещены в большой кастрюле с водой и нагревают на огне при температуре 85 ° С в течение 30 мин, а затем охлаждали до 45 ° С. Затем 100 л партия инокулируют 1 л свежеприготовленного стартера упомянутого ранее. Для обеспечения эффективной ферментации при температуре от 30 до 45 ° С, то молоко может покрыто одеялом в течение 12 часов. Для производства немолочных ферментированные продукты, свежий стартер остается в марлю в течение 12 ч, и слитого от сыворотки могут быть впоследствии использованы для инокуляции широкого спектра пищевого сырья, в том числе овощей и cereal- основанные продукты.

Introduction

В данной статье описывается протокол производства, который дает возможность получать питательную и пробиотических кисломолочных продуктов и других пробиотических ферментированных продуктов с помощью рассады культуры, которая доказала свою пользу для здоровья. Протокол является надежной и легко выполнить кем-либо в любом месте, в том числе и странах с ограниченными ресурсами.

В странах Африки к югу от Сахары, 21% случаев смерти детей <5 лет вызвана диарея 1, из которых 29% вызвано ротавирусной этиологии , в частности 2. Было показано , что ежедневное потребление ферментированного пищи , содержащей рекомендуемую дозу 1 × 10 10 КОЕ L. rhamnosus GG стимулирует здоровье кишечника и уменьшает частоту и тяжесть ротавирусной диареи , вызванной 3-7.

Полезные бактерии присутствуют в широком диапазоне традиционных ферментированных продуктов по всему югу от Сахары в Африке 8-10. Тем не менее, эти продукты являются почти исключительно домашнего продuced, имеют относительную коротким сроком годности и повышенные риски безопасности вследствие неконтролируемого характера брожения 11. Кроме того, потребление этих традиционных продуктов питания снижается из – за урбанизации и общим вестернизации диет в Африке 10,12.

Родовое пробиотические бактерии L. rhamnosus YOBA 2012 13, который идентичен L. rhamnosus GG, был введен после оригинального патента на L. rhamnosus GG истек 14. Высушенный посевную культуру имеет A W приблизительно 0,1, который держит высокую жизнеспособность после периода хранения по меньшей мере одного года при комнатной температуре (данные не показаны).

Культуру семена упаковывают в порциями 1 г и может быть использовано для производства не более 100 л ферментированного молока. При производстве одного или двух порций в день, заквасок могут помочь достичь производственной мощности до 1000 л в неделю от наканунечень день свежее молоко.

Использование L. rhamnosus YOBA 2012 с S. thermophilus С106 в качестве адъювантной культуры , которая позволяет пробиотика Lactobacillus распространяться 15 представляет собой уникальный бактериальный консорциум, не сообщалось другими авторами. Протокол производства включает в себя рефиксацией содержимого одного пакета (1 г) сублимированного закваски (затравочной культуры) в 1 л молока, что приводит к так называемой свежей стартера после инкубации в течение 16 часов. Свежий стартер впоследствии использовали для инокуляции максимум 100 л молока. Этот метод предварительной инкубации уменьшает количество лиофилизированных бактериальных культур, используемых, тем самым снижая затраты на производство по сравнению с прямой инкубации как описано , например , с помощью Goff 16. Препарат используется для протокола, описанного в настоящем документе, сохраняет преимущества сублимированного культуры, такие как стабильность при хранении и удобства хранения и обработки, в результате чего сильно гeproducible брожение.

Кроме того, протокол производства , как описано в этой статье не требует высокотехнологичного оборудования , в отличие от стандартных методов производства , используемых в развитых странах 17.

Наконец свежий стартер может быть использован для инокуляции других (немолочных) сырья для производства широкого спектра ферментированных пищевых продуктов, как успешно показано на Obushera, Kwete, Удзи и Zomkom, все на основе зерновых традиционно ферментированных пищевых продуктов из Уганды (первые два), Кении и Буркина – Фасо, соответственно 15. Это лишь незначительная часть огромного количества ферментированных продуктов , разработанных в Африке 18.

Брожение распад макромолекул, таких как крахмал, сахара и белков в продукты, которые имеют повышенную усвояемость, благодаря деятельности ферментов и / или микроорганизмов. Брожение является широко используемым методом в странах Африки к югу от Сахары. одеватьэфир с сушкой и засолки она позволяет хранение продуктов в отсутствие охлаждения помещений или промышленных методов , таких как консервирование 9,19. Традиционная ферментация часто использует обратную выносных, в котором небольшая часть от предыдущей партии добавляется к новой партии для облегчения процесса ферментации и уменьшить вероятность неудачи брожения 11. Харрисон и Томкинс 20 описывают широкий спектр традиционных африканских ферментированных продуктов на основе кукурузы, сорго или проса, а также полезную роль эти продукты могут привести к отъема детей, например , за счет снижения детской диареи и связанного с ним смертности. Ноут и Саркар 19 описывают традиционное производство ферментированного маниоки блюдо , которое широко потребляется в Западной Африке. Франц и др. 9 обеспечивают обширное описание африканских ферментированных продуктов , отнесенных к категории в зерновых и растительных продуктов, крахмалистых корнеплодов продуктов и белковых продуктов животного происхождения. В дополнение к этому, Narvhus и Gadaga <sдо> 21 конкретно описывают традиционное производство кисломолочных продуктов в Африке.

Для производства пробиотических кисломолочных продуктов (или другие ферментированные продукты), особенно в случае домашнего производства, наличие морозилке выгодно хранить свежий стартер в замороженных порций. В странах с ограниченными ресурсами, производство ферментированного молока может быть выполнена хорошо молочными производящих общин. Накопленный опыт с местными сообществами в Уганде указывает на то, что молочные кооперативы являются подходящими для лица занимают производство йогурта из собственных поставок молока. Доступность молоко может выгодно, хотя это также возможно, хотя и менее предпочтительно, чтобы приготовить большие порции кисломолочных продуктов, в большей сковороде. Кроме того, наличие электроэнергии и с ним соединенного присутствия охлаждения объектов в местных магазинах и киосках в странах с ограниченными ресурсами является преимуществом в расширении бизнеса и сокращения OF потери из-за порчи. Тем не менее, как будет обсуждаться в протоколе, путем добавления сорбат калия можно сохранить йогурт в течение нескольких дней при температуре окружающей среды и уменьшить spoilages в случае колебаний напряжения.

Protocol

1. Подготовка Fresh Starter Чтобы подготовить свежий стартер, возьмите 1 л либо сверхвысокой температуре (UHT) переработки молока или свежего коровьего молока. Если это УВТ-молоко, переходите к шагу 1.3. Если оно свежее коровье молоко, переходите к шагу 1.1. Тестирование молока для свежего коровьего молока Для органолептический тест для обнаружения аномалий или порчу молока, проверьте внешний вид молока и проверить его запах. Для испытания ткань-на-кипении, передать небольшую пробу молока столовую ложку. Держите ложку над источником тепла, пока молоко не начнет закипать. Удалить ложку из источника тепла и посмотреть на молоко для выявления признаков свертывания крови, которые указывают на плохое качество молока. Для теста лактометр, заполнить цилиндр, стеклянный стакан или любой другой полый объект, по крайней мере 15 см высотой с молоком. Поместите лактометр в молоке. Лактометр показания 28 или более для молока при 30 ° C INDICели молоко достаточной плотности без добавления воды. Для испытания на этанол, делают 80% -ный раствор этанола в дистиллированной воде. Смешайте равное количество молока с равным количеством 80% -ного этанола, например, путем смешивания чайную ложку молока с чайной ложкой 80% этанола в чашке. Посмотрите на смеси для выявления признаков свертывания крови, которые указывают на плохое качество молока. Когда свежее молоко используется, фильтровать молоко с ситом или фильтровальную ткань (размер пор 0,1 – 0,5 мм), предварительно пастеризуют в кипящей воде в течение 15 мин. пастеризация Перенести молоко в маленькую кастрюлю и закрыть кастрюлю крышкой. Поместите кастрюлю в несколько большей кастрюле. Наполните большую кастрюлю с водой, до 2 см ниже кромки меньшего поддона. Тепло это установить с помощью соответствующего источника тепла (например, электрическое отопление, газовая горелка, древесный уголь печь, дрова) до молока достигает 85 ° C, как измерено с помощью лабораторного термометра. Поверните Sourcе тепла с низким и поддерживать температуру 85 ° С в течение 30 мин. Снимите кастрюлю с молоком из кастрюли с водой и дайте ему остыть. При желании передать кастрюлю в кастрюлю с холодной водой, чтобы ускорить процесс охлаждения. Не снимайте крышку с кастрюли, для проведения измерений температуры за исключением. Пусть молоко остыть до 45 ° С, как измерено с помощью лабораторного или кухонного термометра. В этот момент, передать молоко в вакуумной колбе, и инокуляции молоко, добавляя содержимое пакета посевной культуры (1 г). Оставьте привит молоко в течение 16 часов в вакуумной колбе, чтобы позволить ферментации иметь место. Проверка конечного значения рН ферментированного молока, которое должно быть 4,4 или менее, как измерено с помощью рН-метра или индикаторной бумаги. После ферментации, перемешать или встряхивать продукт в течение примерно 5 – 10 мин, чтобы получить гладкую текстуру. Храните до следующих шагов. Для домашнего производства, залить свежий стартер вкубе лоток льда, чтобы сделать кубики льда 10 мл. Поместите кубики льда в морозильной камере глубокой (-18 ° C) и приступить к разделу 2 в течение 3 месяцев. Для производства до 100 л шкалы в условиях недостатка ресурсов, переходите с разделом 3, обеспечив тем самым, что шаг 3.5 начинается 16 часов после завершения стадии 1.5. В качестве альтернативы, поместите свежий стартер в холодильнике (7 ° C) после шага 1.6 и продолжить с разделом 3 в течение 5 дней. Для производства широкого спектра немолочного типа ферментированных продуктов, переходите с разделом 4. 2. Производство небольших партий на бытовом уровне Используйте любое удобное количество молока (рекомендуется 1 – 10 л). Выполните шаг 1.1. Выполните шаг 1.2. пастеризация Перенести молоко в маленькую кастрюлю и закрыть кастрюлю крышкой. Поместите кастрюлю в несколько большей кастрюле. Наполните большую кастрюлю с водой, до 2 см ниже кромки меньшего поддона. Тепло это установить с помощью соответствующего источника тепла (например, электрическое отопление, газовая горелка, древесный уголь печь, дрова) до молока достигает 60 ° C, как измерено с лабораторным или кухонным термометром. Дополнительно: В этот момент добавить сахар по рекомендованной концентрации 5% (вес / объем), как измерено с балансом. хорошо перемешать с ложкой для смешивания предварительно пастеризованного погружая в кипящей воде в течение 15 мин. Продолжайте нагревание до тех пор пока молоко не достигнет 85 ° С, как измерено с помощью лабораторного или кухонного термометра. Включите источник тепла для низких и поддерживать температуру 85 ° С в течение 30 мин. Выполните шаг 1.4. Пусть молоко остыть до 45 ° С, как измерено с помощью лабораторного или кухонного термометра. В этот момент инокуляции молоко путем добавления одного кубик льда (как был подготовлен в соответствии с разделом 1) на каждый литр молока и переносят молоко (а) термос (ов). Оставьте привит молоко в вакуумной колбе, чтобы позволитьферментация иметь место до тех пор, рН 4,4 не будет достигнута, как измерено с помощью рН-метра или индикаторной бумаги. Согласно оценкам, это займет 12 ч. Выполните шаг 1.7. Передача ферментированного молока в холодильнике (7 ° C) и дайте ему остыть в течение по крайней мере 3 часа перед употреблением. При хранении при надлежащем охлаждении продукт лучше всего потребляется в течение одного месяца. 3. Производство в сельской местности в странах с ограниченными ресурсами Примечание: Используйте максимум 100 л молока на 1 л свежего стартера. Выполните шаг 1.1. Выполните шаг 1.2. Пастеризация: Перенести молоко в молоко может подходящего размера и закройте банку с крышкой. Поместите банку в большой кастрюле. Заполните кастрюлю с водой, до максимально возможного уровня. Нагреть Этот набор, используя соответствующий источник тепла (дрова является самым быстрым и зачастую является наиболее экономически эффективным), пока молоко не достигнет 60 ° C, как измерено с лабораторией иликухонный термометр. Дополнительно: В зависимости от вкусовых предпочтений, добавить сахар в соотношении 50 г на литр. хорошо перемешать с ложкой для смешивания, которая была ранее пастеризованного окунанием в кипящей воде в течение 15 мин. Продолжайте нагревание до тех пор пока молоко не достигнет 85 ° С, как измерено с помощью лабораторного или кухонного термометра. Уменьшите высокую температуру и поддерживать температуру 85 ° С в течение 30 мин. Удалить банку с молоком из кастрюли с водой и дайте ему остыть. Чтобы ускорить процесс охлаждения, передать банку в кастрюлю с холодной водой. Не снимайте крышку с банки, для измерения температуры, за исключением. Пусть молоко остыть до 45 ° С, как измерено с помощью лабораторного или кухонного термометра. Удалить банку из кастрюли с холодной водой. В этот момент инокуляции молоко, добавляя полный свежий стартер (это никогда не может быть передозировка). Оберните одеяло вокруг молоко может с целью изоляции и предотвращения рэпснижение ID температуры (в идеале, температура будет оставаться в пределах от 45 до 35 ° С). Оставьте привит молоко в банке, чтобы позволить ферментации происходить до рН 4,4 не будет достигнута. Этот процесс занимает около 12 ч. Удалите одеяло из банки и открыть банку. Необязательно: Удалите водянистый верхний слой ферментированного молока, чтобы получить более гладкую текстуру пробиотических кисломолочных продуктов (йогурт). Дополнительно: Добавить пищевом искусственные ароматизаторы (например, клубника или ваниль), например при концентрации 0,1% (об / об) , дозированного по 10 мл мерную чашку или ложку ( в зависимости от концентрации аромата и предпочтения клиент). Необязательно: Добавьте консерванты. Экономически эффективным и безопасным выбором является использование сорбата калия при максимальной концентрации 0,12 г / л (источник: http://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/4144 советует 3 мг / кг веса тела / день). Примечание: Маленькие дети с весом менее 10 кг следует принимать не море, чем максимум 30 мг сорбата калия при приеме в дозе 250 мл ферментированного молока, которое соответствует дозе приблизительно 2 столовые ложки на 50 L. Перемешать Кисломолочный тщательно с металлической ложкой, который был предварительно стерилизованного окунанием в кипящей воде в течение 15 мин. Дополнительно: Пакет Кисломолочный, трансфер в холодильник (7 ° C) и охлаждают в течение по крайней мере 3 часа перед употреблением. Примечание: При хранении при соответствующих температурных условиях, ниже 7 ° С, продукт лучше всего использовать в течение двух недель. При хранении при надлежащем охлаждении и консервант добавляют, как описано в разделе 3.7.3 продукт лучше всего употребить в течение 4-х недель. 4. Производство прочих ферментированных продуктов В этом разделе описывается производство ферментированных, кроме кисломолочных продуктов с максимальным объемом приблизительно 50 L. Пастеризовать марлю, погружая в кипящей воде в лвосток 15 мин. Свяжите ткань сыра свободно над миской или кастрюле, которая может содержать приблизительно 2 л, используя веревку или резинку. Залить свежий стартер на марлю, во избежание выплескивания, и держать достаточное пространство между дном чаши и марлю. Поместите миску в холодильник примерно на 7 ° С в течение 8-12 ч до приблизительно 0,5 л молочной сыворотки не выльется из йогурта в миску. Используйте сыворотку, чтобы сделать различные виды ферментированных продуктов. Ниже приведены примеры. Примечание: Полученные ферментированные продукты будут содержать сыворотку (молоко). Молоко и его производные признаны одними из наиболее распространенных ингредиентов, вызывающих пищевые аллергии и непереносимости. Для производства Obushera, сорго или проса на основе угандийской напитка следовать протоколу , описанному Mukisa и др. 22. Для производства Uji, кенийский каша из кукурузы или сорго или смесь обоих, следовать протоколу, используемый JОмо Кениата университет сельского хозяйства и технологий в Кении и описал Корт и др. 15. Для производства Zomkom, сорго на основе напитка из Буркина – Фасо, следовать протоколу , описанному Christèle и др. 23 и Корт и др. 15. Для производства Mutandabota, продукт из плодов баобаба и молока, широко потребляемых в Южной Африке следовать процедуре , описанной Мпофу и др. 24. Обратите внимание, что для этого продукта свежий стартер, который получен в разделе 1, может быть использован непосредственно без первого выполнения шага 4.1 – 4.3.

Representative Results

В левой части таблицы 1 показана схема раздела 1 протокола. За этим следует обобщенной комбинированной схеме секций 2 и 3 на правой стороне стола. Брожение профили молока , привитых с культурой семян с использованием протокола производства , как описано в этой статье были записаны. На рисунке 1 показана брожение свежего стартера (как описано в разделе 1). На рисунке 2 показана ферментацию ферментированного молока (конечный продукт , как описано в разделах 2 и 3). Поскольку на практике в сельских районах строгий контроль температуры трудно, измерения проводились при температуре 37 ° C и 45 ° C. Для ферментации при 37 ° С, подкислении профили двух саше тестируемых показывают небольшое различие в началеэкспоненциальной подкисление примерно за 30 минут, и в производстве свежего стартера и конечного продукта. Конечные значения рН обоих культур идентичны после 16 ч. Типичные значения рН и титры для распространяющейся L. rhamnosus и С. штаммы thermophilus Следуя описанным процедурам производства для различных ферментированных пищевых продуктов можно найти в таблице 2. Количество клеток L. rhamnosus и С. thermophilus определяли на MRS среде с агаром и LM17, соответственно, с использованием обычно применяемых микробиологическими методами покрытия. Конечные количества клеток из L. rhamnosus YOBA 2012 были 1,7 х 10 7, 3,7 х 10 9 и 3,3 х 10 9 КОЕ мл -1 для кисломолочного, kwete и Uji соответственно. Конечные значения рН составили 4,3 и 4,2 для ферментированного молока и kwete соответственно. Предварительные результаты показали, что добавление potasсиюм сорбат перед ферментацией не оказывает негативного влияния , но даже увеличивает число жизнеспособных L. rhamnosus YOBA 2012 бактерий в йогурте через две недели после производства (данные не показаны). На рисунке 3 показаны результаты высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) в сочетании с детектором показателя преломления (RI) не ферментированных молока по сравнению с ферментированного молока. Результаты показывают, что уровень лактозы в снижении молока, в то время как уровни молочной кислоты и уровни галактозы увеличиваться, что является результатом метаболической активности посевной культуры. Рисунок 1. Брожение профиль свежего стартера из полудрагоценных обезжиренного молока (1,5% жира, 3,5% белка). Один литр молока заражают один пакетик (1 г) семенной культуры и брожении при 37 ° C(••••, дублировать), а также 45 ° C (- – – -, дублировать) в течение 16 часов. Прямая линия (—-) при рН 4,4 вставляется как признак того, чтобы определить , когда брожение закончено. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры. Рисунок 2. Брожение профиль ферментированного молока (конечный продукт) из полудрагоценных обезжиренного молока (1,5% жира, 3,5% белка). Один литр молока заражают один 20 г свежего стартера и ферментируют при температуре 37 ° С (•• ••, дублировать), а также 45 ° C (- – – -, дубликат) в течение 16 ч. Прямая линия (—-) при рН 4,4 вставляется как указание, чтобы определить, когда брожение завершается.Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры. Рисунок 3. ВЭЖХ-элюции модели не ферментированных молока (черный) и молока , ферментированного в течение 16 часов с посевной культурой (синий). Узоры элюции указывают на потребление лактозы и производства галактоза и лактат. Сугарс и слабой кислоты были идентифицированы на основании времени удерживания и отношение площади поверхности пика УФ-поглощения и показателя преломления. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры. Таблица 1. Семя культура Applica Протокол ции. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой таблицы. Таблица 2. Распространение лактобактерии рамнозус Йоба 2012 в различных ферментированных продуктов. Данные были получены из Корт и др. 15. Ферментация проводили при 37 ° С, если не указано иное. Количество клеток в L. rhamnosu сек YOBA 2012 и S. thermophilus C106 после прививки и колебалась от 1 × 10 6 и 1 × 10 7 КОЕ мл -1. Функциональный mutandabota был подготовлен с стартером , содержащий исключительно L. rhamnosus YOBA 2012 , как сообщает Мпофу 24 и др.; ND, не определено.d / 54365 / 54365tbl2large.jpg "целевых =" _blank "> Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой таблицы. Справочная файла. Локальное производство и продажа пробиотических йогуртов в сельских районах Африки. Кадры и фотографии принимаются в Balawoli и Namagera, Уганда, май 2016 г. Клип показывает цепочку создания стоимости, начиная от приема молока до переработки, упаковки, продаж и, наконец, к потреблению партии 50 л пробиотического йогурта, приготовленного с использованием только основного оборудования. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы скачать.

Discussion

Простой протокол производство с использованием основного оборудования и нового ферментированного культуры еды стартера, описанной в этой статье облегчает производство высококачественного пробиотических кисломолочных продуктов на бытовом уровне, так и в сельской местности в странах с ограниченными ресурсами. Это имеет решающее значение для пастеризации молока в течение как минимум 30 мин, чтобы получить достаточное уменьшение или ликвидацию организмами, вызывающими порчу и потенциальных патогенных микроорганизмов. Кроме того, достаточное нагревание вызывает денатурации сывороточного белка 17 , который будет впоследствии ассоциировать с казеиновые мицеллы 25 приводит к образованию поперечных связей в кисломолочных 26. Следовательно, вязкость конечного продукта увеличивается по сравнению с менее интенсивно нагретое молоко 27. Также очень важно, чтобы избежать инокуляции молока выше 45 ° С, так как при более высоких температурах бактерии будут инактивированы.

Точно так же, если таковая имеется, и стоимость-эффективный, использование пастеризованное молоко является предпочтительным, особенно для производства свежего стартера. Во-первых, УВТ-молоко практически свободен от нежелательных микроорганизмов. Во-вторых, в стерилизованных молочных сывороточных белков широко денатурированный, что делает их более доступными для бактериальных протеаз, способствуя их деградации и последующего роста йогурта бактерий. В процессе охлаждения, белки частично повторно сворачивают в нативном состоянии, поэтому повторное нагревание перед посевом полезно для производства йогурта. Пролонгированные результаты брожения в ферментированного молока с рН <4,4, что часто нежелательно. Брожение может быть остановлена ​​своевременно путем размещения ферментированного молока в холодильнике.

Местного производства йогуртов в Африке было показано, содержат значительные уровни лактококков 28 , такие как L. Lactis, что может привести к производству пептидов , которые имеют горький вкус 29-32, который , как правило , undesirabле 31. Поэтому, очень важно , что брожение происходит при температуре от 45 до 35 ° C 15,28. Так как температура будет медленно уменьшаться во время ферментации в полу-контролируемой среде, прививка делается при 45 ° C, максимальная допустимая температура. Достаточная изоляция в процессе ферментации имеет важное значение, чтобы избежать снижения температуры ниже 35 ° C.

Ручная производство йогурта в сельской местности имеет относительно высокий риск микробного загрязнения организмами, вызывающими порчу. В частности, Дрожжи могут распространяться в кислых условиях в йогурте. Загрязнение дрожжей может привести к чрезмерному добычи газа, либо в фазе инкубации или во время хранения, тем самым портя йогурт сразу или значительно сокращает срок его хранения 33,34. Уровни Дрожжи могут быть сведены к минимуму путем термической стерилизации и / или очистка с помощью гипохлорита натрия всех посуды и оборудования перед каждым контактным остроумия ч молоко или йогурт. Особенно после того, как дрожжи порча произошло, тяжелой и обширной стерилизации и очистки требуется для устранения загрязнения.

Выше описанные риски ясно показывают, что успех применения этого протокола производства в бедных странах с ограниченными ресурсами ограничивается его ручной характер и с ним связывают усиление скорости порчу. Скорость порча становится еще выше в районах, которые испытывают недостаток объектов охлаждения или имеют сильно колеблющемся доступности электроэнергии. Кроме того, отсутствие доступа к недорогому упаковочного материала высокого качества может ограничить поглощение описанного протокола. Необходимое оборудование является основным и универсальным, но лаборатория или кухонный термометр имеет важное значение. И, наконец, в настоящее время лишь ограниченное число стран имеют средств, чтобы произвести лиофилизированный закваски. В большинстве стран с ограниченными ресурсами не хватает этих объектов, и, следовательно, зависят от импорта, чтобы получить этот продукт.

_content "> Среди продуктов питания, кисломолочный включая йогурт является наиболее распространенным средством для пробиотических бактерий. Производство кисломолочных продуктов , не требует специального оборудования , кроме термометра. Таким образом, сочетание описанных выше первого общего пробиотические закваски 13 с простой протокол производства позволяет воспроизводимым, контролируемое и безопасное производство пробиотических кисломолочных почти никто в любом месте, в том числе производства на уровне отрасли бытовых и коттедж в сельской местности в странах с ограниченными ресурсами. В традиционно практиковали природные брожение, равные уровни пробиотик бактерии не могут быть гарантированы 9. самостоятельно стабильная культура стартера в 1 г пакетики позволяют мелким производителям экономически эффективно производить ферментированные продукты, без необходимости покупать большое количество заквасок , которые обычно теряют жизнеспособность после вскрытия упаковки, особенно когда выдерживали при комнатной температуре и при высокой относительной влажности, которая являетсянасколько нам известно, случай для всех других доступных культур йогурт стартер. Кроме того, количество высушенных бактерий, импортируемую остается очень низкой, ниже 0,1% пробиотического концентрации культуры в конечном продукте, так как почти все закваски производится на месте из-за способа предварительной инкубации, который описан в данном протоколе ,

Производство кисломолочных продуктов подробно описана в этой статье, и может стать первым шагом овладеть искусством производства пробиотических ферментированные продукты, которые впоследствии могут быть применены к брожение многих видов других продуктов питания (как об этом говорится в этой статье). Для обновления базового ферментированного молока, возможный следующий шаг является производство реальных плодов ферментированного молока. Это требует подготовки стерильных джем (смесь фруктов, сахара и некоторых добавок необязательно) или приобретение готового конфитюр быть смешан с ферментированного молока после брожения 35,36.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Авторы признают проект Восточно-африканского развития Молочная (EADD) для их практической поддержки на местах в подготовке молочных кооперативов в сельских районах Уганды в ферментированного молочного производства. CSK Food Обогащение признается для производства, контроля качества и оценки ферментативной способности закваски. Lactosan GmbH & Co, Австрия, признается за помощью производства. Авторы благодарят Карин Overkamp (ТНО микробиологии и системной биологии, Zeist, Нидерланды) для анализа методом высокоэффективной жидкостной хроматографии и Деррик Assimwe (UIRI) для записи заявлений автора в Уганде. Эти записи имели место во время МИЦР поддерживаемой вводного совещания ферментированной пищи для жизни проекта (CIFSRF Фаза 2) в Энтеббе, Уганда, май 2016 года VU университета Амстердама и музея Micropia признаются для финансовых взносов и предоставления лабораторного оборудования для производство видео описано в этой статье. Авторы благодарят Вим ван Эгмонддля микроскопии бактерий йогурта.

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
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. Parashar, U. D., et al. Global Mortality Associated with Rotavirus Disease among Children in 2004. J. Infect. Dis. 200, 9-15 (2009).
  3. 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).
  4. Guandalini, S. Probiotics for Prevention and Treatment of Diarrhea. J. Clin. Gastroenterol. 45, 149-153 (2011).
  5. Guarino, A., Guandalini, S., Vecchio, A. L. Probiotics for prevention and treatment of diarrhea. J. Clin. Gastroenterol. 49, 37-45 (2015).
  6. Allen, S. J., Martinez, E. G., Gregorio, G. V., Dans, L. F. Probiotics for treating acute infectious diarrhoea. Cochrane Database Syst Rev. 11, (2010).
  7. 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).
  8. Sybesma, W., Kort, R., Lee, Y. -. K. Locally sourced probiotics, the next opportunity for developing countries. Trends Biotechnol. 33, 197-200 (2015).
  9. Franz, C. M. A. P., et al. African fermented foods and probiotics. Int. J. Food Microbiol. 190, 84-96 (2014).
  10. Reid, G., et al. Harnessing microbiome and probiotic research in sub-Saharan Africa: recommendations from an African workshop. Microbiome. 2, 12 (2014).
  11. Holzapfel, W. H. Appropriate starter culture technologies for small-scale fermentation in developing countries. Int. J. Food Microbiol. 75, 197-212 (2002).
  12. 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).
  13. Kort, R., Sybesma, W. Probiotics for every body. Trends Biotechnol. 30, 613-615 (2012).
  14. Gorbach, S. L., Goldin, B. R. Lactobacillus acidophilus strains of bacteria and compositions thereof. EPO199535. , (1986).
  15. Kort, R., et al. A novel consortium of Lactobacillus rhamnosus and Streptococcus thermophilus for increased access to functional fermented foods. Microbial Cell Factories. , (2015).
  16. Douglas Goff, H. . Dairy Science and Technology Education Series. , (2015).
  17. Tribby, D., Clark, S., Costello, M., Drake, M., Bodyfelt, F. . The Sensory Evaluation of Dairy Products. , 191-223 (2008).
  18. Odunfa, S. A. African fermented foods: from art to science. MIRCEN J. Appl. Microbiol. Biotechnol. 4, 259-273 (1988).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).
  24. 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).
  25. Lucey, J. A., Singh, H. Formation and physical properties of acid milk gels: a review. Food Res. Int. 30, 529-542 (1997).
  26. Lucey, J. A. Formation and Physical Properties of Milk Protein Gels. J. Dairy Sci. 85, 281-294 (2002).
  27. Lucey, J. A. Cultured dairy products: an overview of their gelation and texture properties. Int. J. Dairy Technol. 57, 77-84 (2004).
  28. 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).
  29. 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).
  30. Bockelmann, W., Kiefer, B., Geis, A., Teuber, M. . Milk Proteins. , 225-227 (1989).
  31. Tamime, A. Y., Robinson, R. K. . Tamime and Robinson’s yoghurt: science and technology. , (2007).
  32. Tamime, A. Y., Deeth, H. C. . Yogurt: Technology and Biochemistry. , (1980).
  33. Fleet, G. Spoilage Yeasts. Crit. Rev. Biotechnol. 12, 1-44 (1992).
  34. Viljoen, B. C., Lourens-Hattingh, A., Ikalafeng, B., Peter, G. Temperature abuse initiating yeast growth in yoghurt. Food Res. Int. 36, 193-197 (2003).
  35. Baker, D. B., Hulett, V. Low fat thin-bodied yogurt product and method. Google Patents. , (1989).
  36. Bamforth, C. W., Ward, R. E. . The Oxford Handbook of Food Fermentations. , 385 (2014).

Tags

Probiotic Fermented FoodsStarter CulturePasteurized MilkProbiotic Drinking YogurtLactobacillus RhamnosusFermented FoodsMilk Quality TestingOrganoleptic TestingClot-on-boiling Test

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Westerik, N., Wacoo, A. P., Sybesma, W., Kort, R. Novel Production Protocol for Small-scale Manufacture of Probiotic Fermented Foods. J. Vis. Exp. (115), e54365, doi:10.3791/54365 (2016).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image