Élelmiszer-erjesztés
Az élelmiszer-fermentáció meghatározható „kontrollált mikrobiális szaporodásként és a fő és a kisebb élelmiszer-összetevők enzimatikus átalakulásaként” (Marco et al., 2017).
Kapcsolódó kifejezések:
- Az élelmiszer romlása
- Erjesztett étel
- Kovász
- Joghurt
- Erjesztett tej
- Élelmiszer-tartósítás
- Kezdő kultúra
Letöltés PDF formátumban
Erről az oldalról
Élelmiszer-erjesztés
Netsanet Shiferaw Terefe, az élelmiszer-tudomány referencia moduljában, 2016
Absztrakt
Az élelmiszer-erjesztés olyan élelmiszer-feldolgozási technológia, amely a mikroorganizmusok növekedését és metabolikus aktivitását hasznosítja az élelmiszer-anyagok stabilizálásához és átalakításához. Az erjesztést elsősorban a romlandó mezőgazdasági termékek stabilizálására fejlesztették ki. Ennek ellenére a technológia az élelmiszer-tartósításon túl olyan eszközzé fejlődött, amely az organoleptikus, táplálkozási és funkcionális tulajdonságokat kívánja létrehozni az élelmiszerekben. Az erjesztett élelmiszer-ipari termékek továbbra is az étrend jelentős részét teszik ki a fejlődő országokban és a Távol-Keleten, míg a fejlett nyugaton ez már nem így van. Mindazonáltal az utóbbi időben megújult az érdeklődés az erjesztett élelmiszerek iránt, elsősorban az ilyen termékek állítólagos egészségügyi előnyei. A jelenlegi tendencia a jövőben is folytatódik, figyelembe véve a metabolikus szindrómák, például az elhízás, a különféle ételallergiák és az intoleranciák (laktóz-intolerancia, glutén-intolerancia stb.) Növekvő előfordulását; az életmód megválasztása, például a vegetarianizmus és a veganizmus; és a fogyasztók növekvő érdeklődése minden természetesnek vélt iránt, amely elősegíti az egészséget és a hosszú élettartamot.
Élelmiszer-összetevők előállítására szolgáló mikrobakultúrák fermentációjának ellenőrzése és ellenőrzése
6.6.1 Élelmiszer fermentáció
Élelmiszer, erjedés és mikroorganizmusok. C. W. Bamforth, Blackwell, London, 2005.
Kiváló kiinduló olvasmány az élelmiszer-erjesztés területén. Ez a könyv a fermentációs folyamatok eredetét, a legtöbb fő élelmiszer-fermentációt ismerteti, és még egy fejezetet is tartalmaz a mikoprotein (Quorn) termeléséről.
Élelmiszer- és italfermentációs technológia kézikönyve (Food Science and Technology, 134. kötet). Y.H. Hui, L. Meunier-Goddik, J. Josephsen, W-K. Nip, P.S. Stanfield, Fidel Toldra (szerk.). Marcel Dekker, New York, 2006.
Jó széles körű lefedettség a témában.
Az erjesztett zöldségek és az alkoholmentes italok mikrobiális ökológiája és az emberi egészségre gyakorolt hatásuk jelenlegi ismeretei
Laura Lavefve,. Franck Carbonero, az élelmiszer- és táplálkozási kutatás előrehaladásában, 2019
2.2 Az élelmiszer-fermentációban részt vevő mikroorganizmusok és metabolikus útjaik
Az élelmiszer-fermentáció meghatározható „kontrollált mikrobiális szaporodásként és a fő és a kisebb élelmiszer-összetevők enzimatikus átalakulásaként” (Marco et al., 2017). Az élelmiszertermékeket fermentálni képes mikroorganizmusok sokfélesége nagyon fontos, és általában egy adott termék fermentációja többféle mikroba jelenlétéből adódik. A csendes élelmiszer-fermentáció általában savas fermentációval, másrészt alkoholos fermentációval osztályozható. Ezt a kétféle fermentációt alaposan áttekintették (Hill és mtsai, 2017; Shiby & Mishra, 2013; Song, In, Lim, & Rahim, 2017; Tamang, Watanabe és Holzapfel, 2016), és egy nagyon rövid áttekintést ebben a fejezetben biztosított.
Az alkoholos élelmiszer-fermentációt csak élesztő végzi, ami etanol és szén-dioxid felszabadulásához vezet. A Saccharomyces messze a leggyakrabban használt élesztő az élelmiszer-erjesztésben, és nagyszámú fajt és törzset háziasítottak és választottak kenyér, sör, bor és más termékek fermentálásához (Chen et al., 2016; Sicard & Legras, 2011 ). A Saccharomyces átalakítja az egyszerű cukrokat és néhány poliszacharidot etanollá és szén-dioxiddá, a meghatározott célokra kiválasztott törzsektől függően, nagyon eltérő arányban (Canonico, Comitini és Ciani, 2014; Gonzalez-Perez és Alcalde, 2014; Marongiu és mtsai, 2015). . A közelmúltban más élesztőket, amelyeket régebben romlásnak vagy vad fermentornak tekintettek, mint például a Brettanomyces/Dekkera, Toluraspora és Pichia, szándékosan kezdték használni az élelmiszer-erjesztésben (Tamang et al., 2016).
Erjesztett élelmiszerek: erjesztett zöldségek és egyéb termékek
R. Di Cagno,. M. Gobbetti, az Élelmiszer és Egészség enciklopédiájában, 2016
Tejsavbaktériumok, mint sejtgyárak egészséget elősegítő vegyületek előállításához
Az élelmiszer-erjedést általában mikrobiális konzorciumok vezérlik, ami jelentős változásokat eredményezhet az erjesztett élelmiszerek egészséget elősegítő tulajdonságaiban. Az élelmiszer-eredetű mikroorganizmusok a bél mikrobiota ökoszisztémában gyakorolt lehetséges közvetlen szerepe mellett biológiai hatást gyakorolhat bizonyos élelmiszerelemek biológiai hozzáférhetőségének módosításában való közvetett szerepük is. Ez utóbbi a mikroorganizmusok specifikus metabolikus tulajdonságaitól függ, ahol számos biokémiai mechanizmus lehetővé teszi számukra, hogy betöltsék a hatékony sejtgyárak szerepét az egészséget elősegítő vegyületek szintézisében és felszabadításában. Ennek eredményeként az erjedés a vitaminok vagy aminosavak koncentrációjának jelentős növekedéséhez, a fitokemikáliák és ásványi anyagok magasabb biológiai hozzáférhetőségéhez, valamint az élelmiszerek tápértékének javításához vezethet az emészthetőség növelésével és az antinutriensek (pl. Oxalát, proteáz és α-amiláz inhibitorok, lektinek, kondenzált tanninok és fitinsav). A tejsavbaktériumok proteolitikus rendszere szintén hozzájárulhat a bioaktív peptidek felszabadulásához. A korábban említett megfontolások alapján a tejsav fermentáció egyszerű és értékes biotechnológiát jelent a gyümölcsök és zöldségek egészségfejlesztő tulajdonságainak kiaknázására.
Élesztő kiválasztása a bor ízének modulálásához
11.10.1 A magasabb alkoholok aromás hatásáttekintése és az élesztő kiválasztásának általános irányai
Az élesztővel történő élelmiszer-erjesztéssel magasabb szintű (alifás és aromás) alkoholok képződnek, amelyek fuzell-alkoholokként ismertek (11.2. Táblázat). Ez a név a fusel (rossz szesz) német szóból származik, mivel ezek a molekulák dúsulnak a szeszes ital desztillációs folyamata során. Alacsony koncentrációban (kevesebb, mint 300 mg/l) ezek a vegyületek pozitívan hozzájárulnak a bor ízeihez és aromáihoz (Ribéreau-Gayon et al., 2000). Magasabb koncentrációban mellékízeket kölcsönöznek, különösen hozzájárulva a túlzott oldószer- és amilsavak kialakulásához. A legtöbb alifás magasabb szénatomszámú alkohol, például az izoamil-alkoholok oldószer-szerű szagokkal rendelkeznek, és kellemetlen szagúak. Ezért az ilyen magasabb alkoholokat túltermelő törzsek élesztő kiválasztása önmagában nem releváns irány. Ezek a vegyületek azonban az acetát-észterek metabolikus prekurzorai, amelyek fontos szaghatású molekulák, amelyek képesek befolyásolni a bor aromáját. Másrészt a 2-fenil-etanol, amelynek rózsaillatú illata van, a bor számára egy érdekesebb jegyet hoz, amely hozzájárulhat a csokor általános összetettségéhez. Általános következményként a borélesztő kiválasztási kritériumai között szerepelnie kell egy korlátozottan magasabb alkoholtermelésnek (a 2-fenil-etanol kivételével).
11.2. Táblázat A bor fő törzsalkoholjai relatív α-keto-savakkal és aminosav-prekurzorokkal
| 3-metil-butanol (izoamil-alkohol) | Csípős, balzsamos (30 mg/l) | 80–300 | Valine | α-Keto izovalerát |
| 2-fenil-etanol | Rózsa (10 mg/l) | 10–100 | Fenilalanin | Fenil-piruvát |
| 3-metiltio-propanol (metionol) | Főtt káposzta (1,2 mg/l) | 0–5 | Metionin | 4-metiltio-2-oxo-butanoát |
| 2-metil-butanol (aktív amil-alkohol) | Pörkölt hagyma (30 mg/l) | 30–100 | Leucin | α-Keto izokaproát |
| 2-metil-propanol (izobutanol) | Zöld jegyzetek (40 mg/l) | 50–150 | Izoleucin | 3-metil-2-oxo-butanoát |
Forrás: Ribéreau-Gayon et al., 2000b .
Az élelmiszer-fermentáció új trendjei és lehetőségei
Netsanet Shiferaw Terefe, az élelmiszer-tudomány referencia moduljában, 2016
Absztrakt
Probiotikus erjesztett ételek és egészségfejlesztés
1.1 Bevezetés
Az élelmiszer-erjesztés az emberiség történelmének nagy részében a romlandó élelmiszerek tartósításának legáltalánosabb módja volt, ezáltal fenntartva, és egyes esetekben még javítva is ezen élelmiszerek tápértékét. Az 1Móz 18: 8 arra utal, hogy Ábrahám túrót és tejet kínál vendégeinek. Nem meglepő, hogy ezeknek az erjesztett ételeknek némelyikét eredetileg egészségesnek tekintették. A tartósítás mechanizmusát csak 1857-ben tisztázták, amikor Louis Pasteur a „tejsav élesztőt” jelölte meg a tejsav fermentáció forrásaként. Az erjesztett élelmiszerek első „tudományos” népszerűsítése kifejezetten egészségügyi termékként az 1900-as évek elején történt Ilya Metchnikoff-nál, aki joghurtot hirdetett, a bolgár bacillusszal erjesztett, és ragaszkodott hozzá, hogy ez hozzájáruljon a hosszú élettartamhoz (Metchnikoff, 1907). Az 1930-as években Minoru Shirota külön izolált egy egészséget elősegítő mikrobát, és bevezette a legrégebbi, még mindig létező probiotikus ételt, a Yakult-ot.
A probiotikumokat „élő mikroorganizmusokként határozták meg, amelyek megfelelő mennyiségben beadva egészségügyi előnyökkel járnak a gazdaszervezet számára” (FAO/WHO, 2002). Az életképesség fenntartása bizonyos technológiai követelményeket támaszt a probiotikus élelmiszerek gyártásával kapcsolatban; a minimális számot az eltarthatóság végéig garantálni kell. Ezeknek a számoknak a szükséges szintje valószínűleg a probiotikus törzstől és a tervezett egészségügyi előnyöktől függ. Alapszabályként minimum 10 9 telepképző egységet (CFU)/fogyasztást használnak (Forssten, Sindelar és Ouwehand, 2011). A helyes megközelítés az lenne, ha a minimális dózist alkalmaznák az adott egészségügyi hasznot dokumentáló tanulmányokban használt dózisnak megfelelően.
Bár a probiotikumokat széles körben fogyasztják étrend-kiegészítőként, jelen fejezet középpontjában az erjesztett probiotikus ételek állnak. A legtöbb kereskedelemben kapható probiotikum a Bifidobacterium és a Lactobacillus nemzetségbe tartozik; más nemzetségből származó törzseket is forgalmaznak, de ezek ritkán alkalmazhatók erjesztett élelmiszerekben, ezért itt nem kerülnek szóba.
Az erjesztett gyümölcsök és zöldségek biztonsága
18.1 Bevezetés
Az élelmiszer-erjesztés a biotechnológia egyik legrégebbi ismert felhasználása. Az erjesztett ételek az évszázadok során világszerte fejlődtek a helyi kultúra és a kézműves gyakorlatok szerint. Az őshonos erjesztett ételeket évezredek óta készítik és fogyasztják, és szorosan kapcsolódnak a kultúrához és a hagyományokhoz, különösen a vidéki háztartásokban és a falusi közösségekben. A hagyományos erjesztési technológiákkal kapcsolatos ismereteket évszázadok óta adják át szülőtől gyermekig. Az erjesztés nemcsak megőrzi az ételeket, hanem javítja a végtermék érzékszervi tulajdonságait is. Hagyományosan az ételeket természetesen előforduló erjesztéssel tartósították; azonban a modern nagyüzemi gyártás általában meghatározott starterkultúra-rendszereket alkalmaz a végtermék konzisztenciájának és minőségének biztosítása érdekében (Ross, Morgan és Hill, 2002).
Sok gyümölcs- és zöldség savanyúságot tejsavas erjesztéssel állítanak elő. A savanyúságokat általában sós oldatban történő tárolással, száraz sózással vagy só nélküli erjesztéssel készíthetjük. Az erjedési folyamat magában foglalja a szénhidrátok oxidációját, és különféle termékeket állít elő, amelyek elsősorban szerves savak, alkohol és szén-dioxid. Az ilyen termékeknek tartósító hatása van azáltal, hogy korlátozzák a romlás vagy a kórokozó mikrobiota növekedését az ételben. Ide tartoznak számos szerves sav, például végtermékként előállított tejsav és ecetsav, amelyek savas kórokozást biztosítanak, amely számos kórokozó és romló mikroorganizmus szaporodásához kedvezőtlen.
Csak az utóbbi időben vált fontos kihívássá az élelmiszeripar számára a fogyasztók aggodalma az élelmiszer-biztonság iránt és a hagyományos élelmiszer-ipari termékek iránti nagy kereslet. Azonban a higiénés körülményekkel és az élelmiszer-eredetű kórokozók elterjedtségével kapcsolatos biztonsági kérdések a hagyományos, erjesztett zöldséges ételek sokfélesége tekintetében meglehetősen korlátozottak (Panagou, Nychas és Sofos, 2013). A közelmúltig ezen élelmiszeripari termékek előállítása a földrajzi területnek és a helyi gyakorlatnak köszönhetően heterogenitást mutatott, amelynek eredményeként különböző mikrobiológiai, fizikai-kémiai és érzékszervi tulajdonságokkal rendelkező végterméket kaptak. Ez drasztikusan megváltozott; a termelés a kézműves gyakorlattól az ipari szintre változott szigorú feldolgozási és higiéniai feltételek mellett (Panagou et al., 2013).
Ezek az élelmiszerek fontos szerepet játszanak e termelő országok gazdaságában és élelmiszerbiztonságában. Ez az áttekintés világszerte néhány népszerű, hagyományos növényi eredetű élelmiszer technológiáját tárgyalja, és megvitatja a fogyasztásukhoz kapcsolódó potenciális mikrobiológiai kockázatokat és az általuk felvetett élelmiszer-biztonsági kihívásokat.
A fermentáció hatása az élelmiszerek vitamintartalmára
7.2.1. Az erjesztett élelmiszerek foláttartalma
7.1. Táblázat Teljes folátkoncentráció a közös erjesztett élelmiszerekben
| Joghurt | 13. | HPLC | Müller (1993) |
| Sima joghurt | 5. | HPLC | Wigertz és mtsai. (1997) |
| Sima joghurt, 1,9% zsír | 11,8 ± 2,8 | Mikrobás. próba | Hoppner és Lampi (1990) |
| Sima joghurt, 9,5% zsír | 4,9 ± 1,6 | Mikrobás. próba | Hoppner és Lampi (1990) |
| Ízesített joghurt, különféle | 3.7–13.9 | Mikrobás. próba | Hoppner és Lampi (1990) |
| Sima joghurt, különféle | 3,2 ± 3,9 | Mikrobás. próba | Kneifel és mtsai. (1991) |
| Sima joghurt | 3.9 | Mikrobás. próba | Reddy és mtsai. (1976) |
| Kefir | 1,4 ± 1,3 | Mikrobás. próba | Kneifel és mtsai. (1991) |
| Tejföl | 7 | HPLC | Müller (1993) |
| Kemény sajt, különféle | 12–21 | HPLC | Wigertz és mtsai. (1997) |
| Ementáli sajt | 7 | HPLC | Müller (1993) |
| Savanyú káposzta, konzerv | 5–21 | HPLC | Jägerstad et al. (2004) |
| Sör, különféle | 3–18 | HPLC | Jägerstad et al. (2005) |
HPLC, nagy teljesítményű folyadékkromatográfia; Mikrobás. vizsgálat, mikrobiológiai vizsgálat.
7.2. Táblázat Folátkoncentrációk (μg/100 g) különböző erjesztett élelmiszerekben az amerikai, holland és francia élelmiszer-adatbázisok szerint
| Vaj, sótlan | 3 | 2 | nyomait |
| Sajt | |||
| Brie | 65 | 58 | 38 |
| Camembert | 62 | 53.3 | 83. |
| cheddar sajt | 26. | 102 | 38 |
| Edam | 16. | 16. | 11.7 |
| Feta | 32 | 23 | na |
| Gouda | 21 | 43 | 25 |
| Gruyère | 10. | 12. | 12. |
| mozzarella | 7 | 19. | 15 |
| parmezán | 6. | 12. | 12. |
| Tejföl (crème fraiche) | 7 | 23.5 | 7 |
| Író | 5. | 7.8 | 7.9 |
| Joghurt, sima, teljes tej | 7 | 20 | 12.6 |
| Szalámi | 2 | 3.6 | 2.5 |
| Tofu | 15 | 17.3 | na |
| Savanyú káposzta, konzerv | 24. | 4.5 | 7 |
na, nem érhető el.
egy http://ndb.nal.usda.gov. b https://pro.anses.fr/TableCIQUAL/. c http://nevo-online.rivm.nl .
Bár az erjesztés növelheti a folátkoncentrációt az élelmiszerekben, más élelmiszer-feldolgozási technikák a folát jelentős mértékű elvesztéséhez vezethetnek az erjesztett élelmiszerekben, többnyire szivárgás, oxidáció vagy mindkettő következtében. Ez különösen igaz a hőkezeléseknél, például a forralásnál és a konzerválásnál (Hawkes és Villota, 1989; Arcot et al., 2002). Az erjesztett tejben Rao és munkatársai (Rao et al., 1984) 5 napos 5 ° C-os tárolás után nem dokumentálták a folsavtartalom észrevehető változását, és Wigertz és társai sem tették ezt meg (Wigertz et al., 1997). több erjesztett tejben 2 hétig hűtőszekrényben. A joghurt 28 ° C-on történő tárolása 4 ° C-on szintén nem eredményezte a folátkoncentráció csökkenését (Laino et al., 2013). Ezzel szemben Reddy et al. (1976) a tenyésztett joghurtban a folát 29% -os csökkenését állapította meg 16 napig 5 ° C-on történő tárolás során. Ezenkívül a kemény sajtban 24 hetes tárolási idő elteltével jelentős folátveszteséget (14,3, szemben 100 g-on 10,8 μg 5-metiltetrahidrofoláttal) írtak le (Wigertz és mtsai., 1997). A sörben a folát hosszú távú stabilitása jó volt, 6 hónap alatt kis veszteséggel, bár a csomagolás során kezdeti veszteség következett be (Jägerstad et al., 2005).
Az erjesztési körülmények, például az inkubációs hőmérséklet, az inkubálás hossza és az alkalmazott táptalaj befolyásolják a folát koncentrációját. A joghurtban a maximális folsavkoncentrációt 42 ° C-on végzett inkubálással érték el (Reddy és mtsai., 1976; Laino és mtsai., 2013). Az inkubáció első 3 órájában a foláttartalom 10-szeresére nőtt, majd kisebb növekedés következett be 4 és 5 órán belül (Reddy et al., 1976). Laino és mtsai tanulmánya szerint a tejfermentálás során a folátkoncentráció növelésének legjobb feltételei a 6 órás inkubálás 42 ° C-on (Laino et al., 2013). Továbbá Sybesma et al. (2003) kimutatták, hogy az ellenőrzött növekedési körülmények között termelt folát mennyisége háromszorosára nőtt, amikor a pH-értéket 5,5-ről 7,5-re emelték.
KEZDŐKULTÚROK | Felhasználás az élelmiszeriparban
A mikrobiális élelmiszerkultúrák szabályozási környezete
- Cellulit - áttekintés a ScienceDirect témákról
- Kukorica glutén - áttekintés a ScienceDirect témákról
- Century Egg - áttekintés a ScienceDirect témákról
- Fosfomycin - áttekintés a ScienceDirect témákról
- Étrend-kiegészítő - áttekintés a ScienceDirect témákról