Suche kultury starterowe lepiej

Naukowcy z TUM opracowują przyjazny dla środowiska proces, dzięki któremu probiotyki stają się bardziej stabilne

Są w jogurtach, mieszankach zbożowych i mleku w proszku dla niemowląt - bakterie probiotyczne są coraz popularniejsze na półkach sklepowych jako prozdrowotne dodatki. Jednak wytwarzanie tej „żywności funkcjonalnej” ma pułapki: tylko kilka probiotycznych szczepów bakterii jest tak odpornych, że przetrwają konwencjonalne metody produkcji. Inżynierowie procesowi i mikrobiolodzy z Politechniki w Monachium (TUM) opracowali teraz szczególnie łagodny proces, aby móc w przyszłości stosować niewykorzystane wcześniej probiotyki. Rezultat pomaga firmom i konsumentom: oszczędza energię i pieniądze w produkcji, a jednocześnie sprawia, że ​​probiotyki są dłuższe.

Jako funkcjonalne dodatki probiotyki promują układ odpornościowy i zdrowie jelit. Ale jak dostają się do paczki żywności? Do tej pory bakterie probiotyczne były głównie liofilizowane, dzięki czemu można je następnie stosować w skoncentrowanej postaci jako dodatek do żywności. Ale liofilizacja jest problematyczna - dla niektórych probiotyków oznacza bezpieczną śmierć przeziębieniową i jest również bardzo energochłonna. Ponieważ przy tej procedurze probiotyki muszą najpierw zostać zamrożone. Po zamrożeniu są one następnie ogrzewane. W rezultacie lód jest bezpośrednio przekształcany w parę wodną, ​​która jest ekstrahowana z preparatu bakteryjnego. Badacze z TUM chcieli skrócić ten „objazd” z Katedry Inżynierii Procesów Spożywczych i Technologii Mleczarstwa: dlatego poszukiwali łagodniejszego, bardziej przyjaznego dla środowiska procesu suszenia.

Badacze z TUM natknęli się na suszenie próżniowe w niskiej temperaturze (NTVT), ponieważ działa ono również w łagodnych warunkach. Jednak dzięki tej metodzie produkt pozostaje płynny: pod próżnią ciecz można odparować w łagodnych temperaturach - pod ciśnieniem powietrza 10 mbar woda wrze w temperaturze około 8 ° C. W porównaniu z liofilizacją możesz w ten sposób zaoszczędzić 40% energii. Zespół wokół Dr. Petra Först z Katedry Inżynierii Procesów Spożywczych i Technologii Mlecznej badała ten proces w eksperymencie z trzema probiotycznymi szczepami bakterii: Badacze z TUM najpierw określili optymalne warunki NTVT i porównali wyniki w drugim etapie z klasycznym liofilizacją.

Z zaskakującym wynikiem: w niektórych przypadkach suszenie próżniowe w niskiej temperaturze doprowadziło do lepszego przeżycia niż konwencjonalne suszenie sublimacyjne. Kultura jogurtowa Lactobacillus bulgaricus, która prawie nie przetrwa liofilizacji, wykazuje dziesięciokrotną poprawę wydajności po NTVT. Tak więc opracowanie nowego procesu umożliwia także zastosowanie probiotycznych „kandydatów” o właściwościach prozdrowotnych, które są zbyt wrażliwe na poprzedni proces produkcyjny w przemyśle spożywczym. I odwrotnie, wykazano również, że probiotyki, które bardzo dobrze przetrwają liofilizację, działają słabo w suszeniu próżniowym w niskiej temperaturze. Krótko mówiąc: najbardziej odpowiedni proces suszenia zależy od szczepu bakteryjnego.

Zespół badawczy kierowany przez Dr. Jürgen Behr z Katedry Mikrobiologii Technicznej w TUM. Zbadali szczepy bakteryjne pod kątem możliwych różnic, które mogłyby wyjaśnić nierównomierne zachowanie w procesach suszenia: Sekret może zatem leżeć w błonie komórkowej bakterii, która chroni bakterię przed wpływami środowiska. Okazało się, że ta adaptowalna „osłona ochronna” probiotyków ma inny skład kwasów tłuszczowych dla każdego szczepu bakteryjnego. Naukowcy mogą teraz nawet dokładnie kontrolować ten skład, zmieniając warunki uprawy przed procesem suszenia - w teście praktycznym byli w stanie zwiększyć wskaźnik przeżycia szczepu bakteryjnego po wysuszeniu o około 50%, optymalizując warunki uprawy.

Proces suszenia próżniowego w niskiej temperaturze jest nie tylko bardziej energooszczędny, ale ma również pozytywny wpływ na stabilność przechowywania: sproszkowane probiotyki, które zostały wyprodukowane przy użyciu NTVT, po otwarciu opakowania działają znacznie dłużej w mleku zbożowym lub mleku w proszku niż w przypadku tradycyjnego liofilizacji. Oznacza to, że większa liczba aktywnych bakterii pozostaje w produkcie nawet po przechowywaniu w niesprzyjających warunkach, dopóki nie zostanie zużyty.

literatura:

Foerst, P.; Kulozik, U .; Schmitt, M.; Bauer, S.; Santivarangkna, Ch: Stabilność przechowywania suszonej próżniowo probiotycznej bakterii Lactobacillus paracasei F19. Przetwórstwo żywności i bioproduktów, wstępna publikacja online pod adresem 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.: Połączony wpływ warunków fermentacji i suszenia na przeżycie i aktywność metaboliczną kultur starterowych i probiotycznych po suszeniu próżniowym w niskiej temperaturze. J. Biotechnology, wstępna publikacja online pod adresem http: //www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168165611003099 (doi: 10.1016 / j.jbiotec.2011.06.010)

Źródło: Monachium [TUM]