Funkčné krmivo s „priateľskými baktériami“
Nealkoholické nápoje s vitamínmi A, C a E alebo margarín s rastlinnými sterolmi sú príkladmi nových potravinárskych produktov, ktoré sú v posledných rokoch čoraz populárnejšie. Často sa zhŕňajú pod módny termín „funkčné potraviny“. Všetci majú spoločnú myšlienku poskytnúť jedlu ďalšie výhody, takpovediac. Pridaním určitých živín alebo prísad sa hovorí, že potraviny majú pri konzumácii zvláštny zdraviu prospešný účinok.
Medzi funkčné potraviny patria aj takzvané probiotické potraviny, ako sú fermentované mliečne výrobky alebo niektoré druhy salám, ktoré obsahujú živé mikroorganizmy. Väčšinou ide o baktérie mliečneho kvasenia, ktoré sa prijímajú v aktívnej forme s potravou a údajne majú pozitívne zdravotné účinky v tráviacom trakte.
Zlepšenie probiotických vlastností takýchto potravín bolo cieľom výskumného projektu PROTECH financovaného Európskou komisiou. Vedci z univerzít a výskumných ústavov potravinárskeho priemyslu v ôsmich európskych krajinách spolupracovali na výskume vplyvu výroby, spracovania a skladovania probiotických potravín na probiotický účinok v tráviacom trakte a na stabilitu probiotických vlastností. V niekoľkých podprojektoch boli vybrané kmene vhodných baktérií mliečneho kvasenia a skúmaná ich vhodnosť na fermentáciu, sušenie a použitie v potravinách.
Okrem toho sa skúmalo, ako sa možno čo najviac vyhnúť inaktivácii mikroorganizmov počas spracovania a neskoršieho prechodu extrémne kyslým žalúdkom, aby baktérie v čreve podľa potreby rozvíjali svoj probiotický účinok.
Výroba probiotických potravinových produktov by sa mohla zjednodušiť, ak by probiotické baktérie potrebné na to boli dostupné ako suchý prípravok vo forme prášku s definovanou vysokou hustotou buniek. Na Ústave technológie potravín a chémie potravín na TU Berlín preto prof. Dietrich Knorr a jeho kolega Edwin Ananta v jednom z podprojektov skúmali, ako možno čo najšetrnejšie sušiť kultúry probiotických baktérií mliečneho kvasenia pomocou lacných a rýchly proces sušenia rozprašovaním. Pri sušení rozprašovaním sa tekuté produkty rozprašujú na jemné kvapôčky na vrchu sušiacej veže, ktoré sa počas voľného pádu sušia prúdom horúceho vzduchu vo veži.
Keďže bakteriálne bunky sú relatívne citlivé na teplo, vedci z TU sa pokúsili zmeniť procesné parametre procesu tak, aby prežilo čo najviac bakteriálnych buniek a zároveň dosiahli dobrý výsledok sušenia. Teplota sušenia 80 °C sa ukázala ako prijateľný kompromis, čo viedlo k obsahu zvyškovej vlhkosti štyri percentá v práškovom prípravku. Edwin Ananta dokázal pomocou funkčných farbív v prietokovom cytometri podrobnejšie charakterizovať poškodenie jednotlivých bakteriálnych buniek spôsobené suchým procesom. Pomocou tejto techniky je možné určiť miesto a rozsah poškodenia v bunkách. Vyššie teploty počas sušenia mali za následok väčšie poškodenie bunkovej membrány. To je zrejme tiež príčinou pozorovanej inaktivácie bakteriálnych buniek. V ďalšej sérii experimentov vedci z TU testovali, ako možno zvýšiť ich tepelnú stabilitu počas procesu sušenia predbežným spracovaním bakteriálnych kultúr.
Sľubným prístupom bolo vystavenie bakteriálnych buniek environmentálnemu stresu prostredníctvom vysokého hydrostatického tlaku pred sušením. To spúšťa syntézu takzvaných šokových proteínov v bunkách, ktoré sa podieľajú na oprave poškodenia buniek. Predúprava bakteriálnych buniek pri 37 °C s tlakom 100 MPa (ekvivalent približne 1000 atmosfér) následne viedla k vyššej miere prežitia pri 60 °C. Vyšetrenie zafarbených bakteriálnych buniek v prietokovom cytometri potvrdilo, že v bunkách vopred ošetrených tlakom bolo menšie poškodenie membrány a že to viedlo k dočasnej tepelnej ochrane. Ochranný účinok vyvolaný tlakom sa zjavne dosahuje prostredníctvom syntézy bakteriálneho šokového proteínu.
- Funkčné potraviny: "funkčné" potraviny, ktoré boli upravené pridaním určitých živín, aby poskytli špecifické dodatočné zdravotné výhody (napríklad probiotický jogurt, chlieb s omega-3 mastnými kyselinami)
- probiotiká: Potraviny so živými mikroorganizmami (napr. baktérie mliečneho kvasenia v jogurte alebo kefíre), o ktorých sa hovorí, že majú pozitívne účinky na črevnú flóru a zdravie
- Prebiotiká: Potraviny, do ktorých bola pridaná vláknina, ako napríklad určitá fruktóza, ktorá špecificky podporuje rast baktérií v črevách a tým podporuje trávenie
Zdroj: Berlín [TU]
