Þurr startmenningar betur

TUM vísindamenn eru að þróa umhverfisvæn ferli til að halda probiotics stöðugri

Þau er að finna í jógúrt, múslíblöndum og ungbarnamjólkurdufti - probiotic bakteríum fjölgar sem heilsueflandi aukaefni í matvöruhillunni. En framleiðsla þessa „hagnýta matar“ hefur sína gildru: aðeins fáir probiotic bakteríustofnar eru svo sterkir að þeir lifa af hefðbundnar framleiðsluaðferðir. Ferlaverkfræðingar og örverufræðingar frá Tækniháskólanum í München (TUM) hafa nú í sameiningu þróað sérstaklega ljúft ferli svo að áður ónotaðir probiotics geti einnig verið notaðir í framtíðinni. Niðurstaðan hjálpar fyrirtækjum og neytendum jafnt: það sparar orku og kostnað í framleiðslu og gerir um leið probiotics lengur.

Sem virk aukefni stuðla probiotics að ónæmiskerfinu og þarmaheilbrigði. En hvernig komast þeir inn í matvælaumbúðirnar? Hingað til hafa probiotic bakteríur að mestu verið frostþurrkaðar svo hægt sé að nota þær í þéttu formi sem matvælaaukefni. En frostþurrkun er erfið - fyrir sum probiotics þýðir það öruggan dauða vegna kulda og er líka mjög orkufrek. Vegna þess að í því ferli verður fyrst að frysta probiotics. Í djúpfrystu ástandi er þeim síðan veittur varmi. Þetta breytir ísnum beint í vatnsgufu sem er unnin úr bakteríublöndunni. TUM vísindamenn frá formanni matvælaverkfræði og mjólkurtækni vildu stytta þessa „krók“: Þeir fóru því í leit að mildara og umhverfisvænni þurrkunarferli.

TUM vísindamenn komust yfir lághita lofttæmiþurrkun (LTVT) vegna þess að hún virkar líka við vægar aðstæður. Með þessu ferli er varan hins vegar fljótandi: í lofttæmi getur vökvi gufað upp við vægan hita - við 10mbar loftþrýsting sýður vatn við um 8°C. Í samanburði við frostþurrkun er hægt að spara 40% orku á þennan hátt. Liðið í kringum Dr. Petra Först frá formanni matvælaverkfræði og mjólkurtækni rannsakaði þetta ferli í tilraun með þremur probiotic bakteríustofnum: TUM rannsakendur ákváðu fyrst bestu NTVT aðstæður og báru síðan saman niðurstöðurnar við klassíska frostþurrkun í öðru skrefi.

Með óvæntri niðurstöðu: Í sumum tilfellum leiddi lofttæmiþurrkun við lághita til betri lifun en hefðbundin frostþurrkun. Jógúrtræktin Lactobacillus bulgaricus, sem lifir varla af frostþurrkun, sýnir um það bil tífalda uppskeru eftir NTVT. Þróun nýja ferlisins gerir það einnig mögulegt að nota probiotic „kandidat“ með heilsueflandi eiginleika sem eru of viðkvæmir fyrir fyrra framleiðsluferli í matvælaiðnaði. Aftur á móti hefur einnig verið sýnt fram á að probiotics sem lifa af frostþurrkun mjög vel standa sig verr í lághita lofttæmi. Í stuttu máli: Hentugasta þurrkunarferlið fer eftir viðkomandi bakteríustofni.

Rannsóknarteymið undir forystu Dr. Jürgen Behr frá formanni tæknilegrar örverufræði við TUM. Þeir skoðuðu bakteríustofnana með tilliti til hugsanlegs muns sem gæti skýrt ójafna hegðun í þurrkunarferlunum: Leyndarmálið gæti því legið í bakteríufrumuhimnunni sem verndar bakteríuna fyrir umhverfisáhrifum. Í ljós kom að þessi aðlögunarhæfi "verndarskjöldur" probiotics hefur mismunandi samsetningu fitusýra fyrir hvern bakteríustofn. Rannsakendur geta nú meira að segja stjórnað þessari samsetningu sérstaklega með því að breyta ræktunarskilyrðum fyrir þurrkunarferlið - í hagnýtri prófun gátu þeir aukið lifunartíðni bakteríustofns um um 50% eftir þurrkun með því að hámarka ræktunarskilyrði.

Tilviljun, lághita lofttæmiþurrkunin sparar ekki aðeins orku heldur hefur það einnig jákvæð áhrif á geymslustöðugleika: probiotics í duftformi sem voru framleidd með NTVT geymast í múslí eða ungbarnamjólkurdufti mun lengur eftir að umbúðirnar eru opnaðar en þær úr hefðbundnum frostþurrkun. Þetta þýðir að meiri fjöldi virkra baktería verður eftir í vörunni þar til hennar er neytt, jafnvel eftir geymslu við óhagstæðar aðstæður.

bókmenntir:

Foerst, P.; Kulozik, U.; Schmitt, M.; Bauer, S.; Santivarangkna, Ch: Geymslustöðugleiki á lofttæmdu þurrkuðum probiotic bakteríu Lactobacillus paracasei F19. Vinnsla matvæla og lífafurða, forútgáfa á netinu kl http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096030851100054X (doi: 10.1016/j.fbp.2011.06.004)

Bauer, SAW; Schneider, S.; Behr, J.; Kulozik, U.; Foerst, P.: Samsett áhrif gerjunar og þurrkunarskilyrða á lifun og efnaskiptavirkni ræsi- og probiotic ræktunar eftir lághita lofttæmisþurrkun. J. Líftækni, forútgáfa á netinu á http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168165611003099 (doi: 10.1016/j.jbiotec.2011.06.010)

Heimild: München [TUM]