Tørre starterkulturer bedre

TUM forskere udvikler en miljøvenlig proces for at gøre probiotika mere stabile

De er i yoghurt, kornblandinger og babymælkspulver - probiotiske bakterier stiger som sundhedsfremmende tilsætningsstoffer i fødevarehylderen. Produktionen af ​​denne "funktionelle mad" har dog faldgruber: Kun få probiotiske stammer af bakterier er så robuste, at de overlever konventionelle produktionsmetoder. Procesingeniører og mikrobiologer fra München Technical University (TUM) har nu udviklet en særlig blid proces for at kunne bruge tidligere ubrugte probiotika i fremtiden. Resultatet hjælper både virksomheder og forbrugere: det sparer energi og penge i fremstillingen og samtidig gør probiotika længere.

Som funktionelle additiver fremmer probiotika immunsystemet og tarmsundheden. Men hvordan kommer de ind i madpakken? Indtil videre er probiotiske bakterier for det meste blevet frysetørret, så de derefter kan bruges i koncentreret form som fødevaretilsætningsstof. Frysetørring er imidlertid problematisk - for nogle probiotika betyder det sikker koldød og er også meget energikrævende. For med proceduren skal probiotika først fryses. De forsynes derefter med varme, når de fryses. Som et resultat omdannes isen direkte til vanddamp, der ekstraheres fra bakteriepræparatet. TUM-forskere ønskede at forkorte denne "omvej" fra formanden for fødevareprocesssteknologi og mejeriteknologi: De søgte derfor en mildere og mere miljøvenlig tørreproces.

TUM-forskerne stødte på lavtemperatur-vakuumtørring (NTVT), fordi det også fungerer under milde forhold. Ved denne proces forbliver produktet imidlertid flydende: Under vakuum kan væske fordampes ved milde temperaturer - ved et lufttryk på 10mbar koges vand ved ca. 8 ° C. På denne måde kan 40% energi spares sammenlignet med frysetørring. Holdet omkring Dr. Petra Först fra formanden for fødevareprocesteknologi og mejeriteknologi undersøgte denne proces i et eksperiment med tre probiotiske bakteriestammer: TUM-forskerne bestemte først de optimale NTVT-betingelser og sammenlignede resultaterne med klassisk frysetørring i det andet trin.

Med et overraskende resultat: i nogle tilfælde førte vakuumtørring ved lav temperatur til bedre overlevelse end konventionel frysetørring. Yoghurtkulturen Lactobacillus bulgaricus, der næppe overlever frysetørring, viser en ti gange forbedring i udbyttet efter NTVT. Udviklingen af ​​den nye proces muliggør således også brugen af ​​probiotiske "kandidater" med sundhedsfremmende egenskaber, der er for følsomme til den tidligere fremstillingsproces i fødevareindustrien. Omvendt er det også vist, at probiotika, der overlever frysetørring, meget godt klarer sig dårligt ved lavtemperatur-vakuumtørring. Kort sagt: den bedst egnede tørreproces afhænger af bakteriestammen.

Forskningsteamet ledet af Dr. Jürgen Behr fra formand for teknisk mikrobiologi ved TUM. De undersøgte bakteriestammerne for mulige forskelle, der kunne forklare den ujævne adfærd i tørreprocesserne: Hemmeligheden kunne derfor ligge i bakteriecellemembranen, som beskytter bakterien mod miljøpåvirkninger. Det viste sig, at dette tilpasningsdygtige "beskyttende skjold" af probiotika har en anden sammensætning af fedtsyrer for hver bakteriestamme. Forskerne kan nu endda specifikt kontrollere denne sammensætning ved at ændre dyrkningsbetingelserne før tørringsprocessen - i den praktiske test kunne de øge overlevelsesgraden af ​​en bakteriestamme efter tørring med ca. 50% ved at optimere dyrkningsbetingelserne.

Processen med lavtemperatur-vakuumtørring er ikke kun mere energieffektiv, den har også en positiv indvirkning på lagringsstabilitet: pulveriseret probiotika, der blev produceret ved hjælp af NTVT, holder meget længere i korn- eller babymælkspulver efter åbning af emballagen end dem fra traditionel frysetørring. Således forbliver et større antal aktive bakterier i produktet, selv efter opbevaring under ugunstige forhold indtil forbrug.

litteratur:

Foerst, P .; Kulozik, U.; Schmitt, M ​​.; Bauer, S .; Santivarangkna, Ch: Lagerstabilitet af vakuumtørret probiotisk bakterie Lactobacillus paracasei F19. Forarbejdning af fødevarer og bioprodukter, online forpublikation 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 .: Kombineret indflydelse af fermenterings- og tørringsbetingelser på overlevelse og metabolisk aktivitet af starter og probiotiske kulturer efter lavtemperatur-vakuumtørring. J. Biotechnology, online-forpublikation på http: //www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168165611003099 (doi: 10.1016 / j.jbiotec.2011.06.010)

Kilde: München [TUM]