Ξεκινήστε καλύτερα τις καλλιέργειες εκκίνησης
Οι ερευνητές του TUM αναπτύσσουν μια φιλική προς το περιβάλλον διαδικασία για να κάνουν τα προβιοτικά πιο σταθερά
Βρίσκονται σε γιαούρτια, μίγματα δημητριακών και σκόνη γάλακτος για βρέφη - τα προβιοτικά βακτηρίδια αυξάνονται ως πρόσθετα που προάγουν την υγεία στο ράφι των τροφίμων. Ωστόσο, η παραγωγή αυτής της "λειτουργικής τροφής" έχει παγίδες: λίγα μόνο προβιοτικά στελέχη βακτηρίων είναι τόσο ανθεκτικά ώστε να επιβιώνουν με συμβατικές μεθόδους παραγωγής. Οι μηχανικοί διεργασιών και οι μικροβιολόγοι του Τεχνικού Πανεπιστημίου του Μονάχου (TUM) έχουν πλέον αναπτύξει μια ιδιαίτερα ήπια διαδικασία για να μπορούν να χρησιμοποιήσουν μελλοντικά αχρησιμοποίητα προβιοτικά στο μέλλον. Το αποτέλεσμα βοηθά τις εταιρείες και τους καταναλωτές: εξοικονομεί ενέργεια και χρήματα στην κατασκευή και παράλληλα καθιστά τα προβιοτικά διαρκούν περισσότερο.
Ως λειτουργικά πρόσθετα, τα προβιοτικά προάγουν το ανοσοποιητικό σύστημα και την εντερική υγεία. Αλλά πώς μπαίνουν στο πακέτο τροφίμων; Μέχρι στιγμής, τα προβιοτικά βακτήρια έχουν ως επί το πλείστον στεγνώσει με κατάψυξη, ώστε στη συνέχεια να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συμπυκνωμένη μορφή ως πρόσθετο τροφίμων. Ωστόσο, η ξήρανση με κατάψυξη είναι προβληματική - για ορισμένα προβιοτικά σημαίνει ασφαλή κρύο θάνατο και είναι επίσης πολύ ενεργειακή. Επειδή με τη διαδικασία, τα προβιοτικά πρέπει πρώτα να καταψυχθούν. Στη συνέχεια παρέχονται θερμότητα όταν καταψύχονται. Ως αποτέλεσμα, ο πάγος μετατρέπεται απευθείας σε υδρατμούς, ο οποίος εξάγεται από το βακτηριακό παρασκεύασμα. Οι ερευνητές του TUM ήθελαν να συντομεύσουν αυτήν την "παράκαμψη" από τον Πρόεδρο της Μηχανικής Διαδικασίας Τροφίμων και της Τεχνολογίας Γαλακτοκομικών: Συνεπώς, αναζητούσαν μια πιο ήπια, πιο φιλική προς το περιβάλλον διαδικασία ξήρανσης.
Οι ερευνητές του TUM συνάντησαν στεγνωτήριο κενού χαμηλής θερμοκρασίας (NTVT) επειδή λειτουργεί επίσης σε ήπιες συνθήκες. Με αυτήν τη μέθοδο, ωστόσο, το προϊόν παραμένει υγρό: Υπό κενό, το υγρό μπορεί να εξατμιστεί σε ήπιες θερμοκρασίες - σε πίεση αέρα 10mbar, το νερό βράζει περίπου στους 8 ° C. Με αυτόν τον τρόπο, 40% ενέργεια μπορεί να εξοικονομηθεί σε σύγκριση με την κατάψυξη. Η ομάδα γύρω από τον Δρ. Η Petra Först από τον Πρόεδρο της Μηχανικής Διαδικασίας Τροφίμων και Τεχνολογίας Γαλακτοκομικών διερεύνησε αυτή τη μέθοδο σε ένα πείραμα με τρία προβιοτικά στελέχη βακτηρίων: Οι ερευνητές του TUM καθόρισαν πρώτα τις βέλτιστες συνθήκες NTVT και συνέκριναν τα αποτελέσματα με την κλασική ξήρανση με κατάψυξη στο δεύτερο βήμα.
Με ένα εκπληκτικό αποτέλεσμα: σε ορισμένες περιπτώσεις, η ξήρανση σε κενό χαμηλής θερμοκρασίας οδήγησε σε καλύτερη επιβίωση από τη συμβατική ξήρανση με κατάψυξη. Η καλλιέργεια γιαουρτιού Lactobacillus bulgaricus, η οποία μόλις επιβιώνει από την ξήρανση με κατάψυξη, δείχνει μια δεκαπλάσια βελτίωση στην απόδοση μετά το NTVT. Η ανάπτυξη της νέας διαδικασίας επιτρέπει επίσης στους προβιοτικούς «υποψηφίους» με ιδιότητες που προάγουν την υγεία που είναι πολύ ευαίσθητες στην προηγούμενη διαδικασία παραγωγής στη βιομηχανία τροφίμων. Αντιστρόφως, έχει επίσης αποδειχθεί ότι τα προβιοτικά που επιβιώνουν κατά την ψύξη στεγνώνουν πολύ καλά σε χαμηλή θερμοκρασία ξήρανσης υπό κενό. Εν ολίγοις: η πιο κατάλληλη διαδικασία ξήρανσης εξαρτάται από το βακτηριακό στέλεχος.
Η ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Δρ. Jürgen Behr από τον Πρόεδρο της Τεχνικής Μικροβιολογίας στο TUM. Εξέτασαν τα βακτηριακά στελέχη για πιθανές διαφορές που θα μπορούσαν να εξηγήσουν την άνιση συμπεριφορά στις διαδικασίες ξήρανσης: Το μυστικό θα μπορούσε επομένως να βρίσκεται στη μεμβράνη των βακτηριακών κυττάρων, η οποία προστατεύει το βακτήριο από περιβαλλοντικές επιδράσεις. Αποδείχθηκε ότι αυτή η προσαρμόσιμη «προστατευτική ασπίδα» των προβιοτικών έχει διαφορετική σύνθεση λιπαρών οξέων για κάθε βακτηριακό στέλεχος. Οι ερευνητές μπορούν τώρα να ελέγξουν ειδικά αυτήν τη σύνθεση αλλάζοντας τις συνθήκες καλλιέργειας πριν από τη διαδικασία ξήρανσης - στην πρακτική δοκιμή, κατάφεραν να αυξήσουν το ποσοστό επιβίωσης ενός βακτηριακού στελέχους μετά την ξήρανση κατά περίπου 50% βελτιστοποιώντας τις συνθήκες καλλιέργειας.
Η διαδικασία ξήρανσης σε κενό χαμηλής θερμοκρασίας δεν είναι μόνο πιο ενεργειακά αποδοτική, αλλά έχει επίσης θετική επίδραση στη σταθερότητα αποθήκευσης: τα προβιοτικά σε σκόνη, τα οποία παρήχθησαν με NTVT, διαρκούν πολύ περισσότερο σε σκόνη δημητριακών ή βρεφικού γάλακτος μετά το άνοιγμα της συσκευασίας από εκείνα που προέρχονται από συμβατική ξήρανση με κατάψυξη. Έτσι, ένας μεγαλύτερος αριθμός ενεργών βακτηρίων παραμένει στο προϊόν ακόμη και μετά την αποθήκευση σε δυσμενείς συνθήκες έως την κατανάλωση.
Λογοτεχνία:
Foerst, Ρ.; Kulozik, U.; Schmitt, Μ.; Bauer, S.; Santivarangkna, Ch: Σταθερότητα αποθήκευσης αποξηραμένου σε κενό προβιοτικού βακτηρίου Lactobacillus paracasei F19. Επεξεργασία Τροφίμων και Βιοπροϊόντων, διαδικτυακή προ-δημοσίευση στο 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.: Συνδυασμένη επίδραση των συνθηκών ζύμωσης και ξήρανσης στην επιβίωση και τη μεταβολική δραστηριότητα των εκκινητών και των προβιοτικών καλλιεργειών μετά από ξήρανση σε κενό χαμηλής θερμοκρασίας. J. Βιοτεχνολογία, διαδικτυακή προ-δημοσίευση στο http: //www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168165611003099 (doi: 10.1016 / j.jbiotec.2011.06.010)
Πηγή: Μόναχο [TUM]
