Bolje posušite starter kulture
Raziskovalci TUM-a razvijajo okolju prijazen postopek za ohranjanje stabilnosti probiotikov
Vsebujejo jogurte, žitne mešanice in otroško mleko v prahu - probiotične bakterije so v porastu kot dodatki za zdravje na hrani. Vendar je proizvodnja tega "funkcionalnega živila" zahtevna: le nekaj probiotičnih bakterijskih sevov je tako močnih, da lahko preživijo običajne proizvodne metode. Procesni inženirji in mikrobiologi s Tehniške univerze v Münchnu (TUM) so zdaj skupaj razvili posebej nežen postopek, tako da bo v prihodnosti mogoče uporabiti prej neuporabljene probiotike. Rezultat tako pomaga podjetjem in potrošnikom: prihrani energijo in stroške pri proizvodnji, hkrati pa probiotiki dlje trajajo.
Kot funkcionalni dodatki probiotiki spodbujajo imunski sistem in zdravje črevesja. Kako pa pridejo v embalažo živil? Doslej so bile probiotične bakterije večinoma liofilizirano, da so jih lahko nato v koncentrirani obliki uporabili kot aditive za živila. Toda sušenje z zamrzovanjem je problematično - za nekatere probiotike pomeni gotovo mrzlo smrt in je tudi zelo energetsko zahtevno. Ker je treba v tem procesu probiotike najprej zamrzniti. Nato jih oskrbijo s toploto, ko jih zamrznejo. Ta pretvori led neposredno v vodno paro, ki se odstrani iz bakterijskega pripravka. Raziskovalci TUM s katedre za živilsko predelovalno industrijo in mlečno tehnologijo so želeli skrajšati ta "obvoz": zato so začeli iskati nežnejši, okolju prijaznejši postopek sušenja.
Raziskovalci TUM so naleteli na vakuumsko sušenje z nizko temperaturo (NTVT), saj to deluje tudi v blagih razmerah. S tem postopkom pa izdelek ostane tekoč: pod vakuumom lahko tekočino uparimo pri nežnih temperaturah - pri zračnem tlaku 10 mbar voda zavre pri približno 8 ° C. V primerjavi z liofilizacijo lahko na ta način prihranite 40% energije. Ekipa okoli dr. Petra Först s katedre za živilsko procesno in mlečno tehnologijo je ta postopek raziskala v poskusu s tremi probiotičnimi bakterijskimi sevi: raziskovalci TUM so najprej določili optimalne pogoje NTVT, v drugem koraku pa rezultate primerjali s klasičnim zamrzovalnim sušenjem.
Z presenetljivim rezultatom: V nekaterih primerih je nizkotemperaturno vakuumsko sušenje privedlo do boljšega preživetja kot običajno liofiliziranje. Jogurtova kultura Lactobacillus bulgaricus, ki komaj preživi liofilizacijo, po NTVT kaže približno desetkrat večji donos. Razvoj novega postopka tako omogoča tudi uporabo probiotičnih "kandidatov" z zdravju koristnimi lastnostmi, ki so preobčutljive za prejšnji proizvodni postopek v živilski industriji. Nasprotno pa se je tudi pokazalo, da se probiotiki, ki preživijo liofilizacijo, zelo dobro obnesejo pri nizkotemperaturnem sušenju pod vakuumom. Na kratko: najprimernejši način sušenja je odvisen od bakterijskega seva.
Raziskovalna skupina pod vodstvom dr. Jürgen Behr s katedre za tehnično mikrobiologijo na TUM. Preučevali so bakterijske seve za morebitne razlike, ki bi lahko razložile neenakomerno vedenje v postopkih sušenja: Skrivnost bi torej lahko ležala v membrani bakterijske celice, ki bakterijo ščiti pred vplivi okolja. Pokazalo se je, da ima ta prilagodljivi "zaščitni ščit" probiotikov drugačno sestavo maščobnih kislin za vsak bakterijski sev. Raziskovalci lahko zdaj to sestavo celo ciljno nadzirajo s spreminjanjem pogojev gojenja pred postopkom sušenja - v praktičnem preskusu jim je ta optimizacija pogojev gojenja omogočila povečanje stopnje preživetja bakterijskega seva po sušenju za približno 50% .
Mimogrede, postopek nizkotemperaturnega vakuumskega sušenja ni le energetsko učinkovitejši, ampak pozitivno vpliva tudi na stabilnost skladiščenja: probiotiki v obliki prahu, proizvedeni z uporabo NTVT, v mueslisu ali otroškem mleku v prahu ostanejo veliko dlje kot tisti iz običajnega mleka liofilizacijo po odpiranju embalaže. To pomeni, da tudi po skladiščenju v neugodnih razmerah v izdelku ostane večje število aktivnih bakterij, dokler se ne porabi.
literatura:
Foerst, P.; Kulozik, U.; Schmitt, M.; Bauer, S.; Santivarangkna, Ch: Stabilnost skladiščenja vakuumsko posušene probiotične bakterije Lactobacillus paracasei F19. Predelava hrane in bioloških izdelkov, predhodna spletna objava na 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.: Kombinirani vpliv pogojev fermentacije in sušenja na preživetje in presnovno aktivnost starterskih in probiotičnih kultur po sušenju pod vakuumom pri nizkih temperaturah. J. Biotehnologija, spletna predhodna objava na http: //www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168165611003099 (doi: 10.1016 / j.jbiotec.2011.06.010)
Vir: München [TUM]
