Kietafazė fermentacija (toliau - KF) buvo atrasta kaip potenciali technologija naudojant mikroorganizmus produktų gamyboje.
Pagrindinis dėmesys iki šiol buvo skiriamas taikyti KF, kuriant naujo skonio komponentus ir naudoti šią technologiją fermentų gamybai (Juodeikienė ir kt.).
Kietafazė fermentacija, tai - fermentacijos procesas naudojant kaip substratą netirpią medžiagą, kuri suteikia fizinį palaikymą bei yra maisto medžiagų šaltinis mikroorganizmams (Pandey, 1992).
Mažas drėgmės kiekis fermentacijos metu parodo, kad fermentacija gali vykti tik naudojant kai kuriuos mikroorganizmus, dažniausiai mieles ir grybus, nors taip pat gali būti naudojamos ir kai kurios bakterijos (Pandey et. al., 2000).
KF fermentacija atkartoja natūralius mikrobiologinius procesus, pavyzdžiui kurie vyksta kompostavimo ar silosavimo metu.
Ji įvardijama kaip alternatyva tradicinei fermentacijai skystoje fazėje, dėl savo galimo pritaikymo biologiškai aktyvių antrinių metabolitų gamybai maisto, pašarų, farmacijos ir kt. pramonės srityse (Singhania et.
Brazilijoje nuo 1986 m. dėl didelis žemės kokių atliekų kiekio buvo atliekami moksliniai tyrimai, kuriais buvo siekiama, panaudojant KF sukurti didesnės pridėtinės vertės žemės kokių produktus ir subproduktus.
Ši technologija daug dėmesio KF sulaukia dėl šiomis sąlygomis gaminamo padidinto mikroorganizmų fermentų kiekio (Pandey, 2003).
Šio proceso metu išskiriami fermentai ar jų kompleksai, glaudžiai siejami su geresniu produktų bioprieinamumu.
Augaluose esantys biologiškai aktyvkūs fitochemikalai dažniausiai juose yra kompleksuose kaip glikozidai, todėl yra sunkiau pasisavinami virškinimo metu.
Fermentuojant augalinę žaliavą glikozidų kompleksai suardomi, todėl yra pagerinamas biologiškai aktyvių junginių fiziologinis poveikis organizmui.
Mokslininkai (Juodeikiene et. iai netyrinėta ir neįdiegta.
Kietafazės fermentacijos procese naudojami augaliniai priedai įvairiuose maisto produktuose pasižymi geromis antioksidacinėmis savybėmis ir gali padėti sumažinti kai kurių su senėjimu susijusių lėtinių ligų riziką (Narbutaitė, 2010).
Vykstant fermentacijai, padidėja biologiškai aktyvių junginių kiekiai augalinėje žaliavoje, o fermentacijai naudojant pieno rūgšties bakterijas (toliau PRB), susidaro bakteriocinai, kurie apsaugo maistą nuo gedimo (Narbutaitė, 2010).
Šiai dienai naudojami stipriai perdirbti, rafinuoti maisto produktai, kuriuose po perdirbimo nelieka natūralis biologiškai aktyvis medžiags.
Šios bakterijos randamos piene, mėsoje ir fermentuotose produktuose (Carr et al, 2002).
iais junginiais. (Juodeikiene et. iais junginiais, tokis kaip n-heksanolis, isobutyl, 2-methyl-1-butanolis.
Be to, buvo nustatytas pastebimai didesnis bendras radikalų jungimosi aktyvumas fermentuotuose augalų produktuose, nei augalo žaliavoje.
Pieno rūgšties bakterijos (PRB) yra apibūdinamos kaip gram-teigiami kokai arba lazdelės.
iau toleruoja deguonį, rūgštį ir sukelia rūgimą.
Šios bakterijos randamos piene, mėsoje ir fermentuotose produktuose (Carr et al, 2002).
Šios bakterijs naudojimas fermentuots produkts gamyboje kelia didelį mokslininkų susidomėjimą, kadangi jos gamina pieno rūgštį.
Šis mikroorganizmų dauginimosi ir taip prailgina fermentuots maisto produkts galiojimo laiką (Ravyts et.
PRB maisto produktams suteikia išskirtinį skonį ir aromatą bei konsistenciją, padidina jų maistinę vertę, veikia kaip biokonservantas.
(Baldwin, 1990). Biokonservantas priskiriamas prie tų, kurie ilgina galiojimo laiką ir padidina maisto produkts saugumą, panaudojant mikroorganizmus ir jų metabolitus (Ross et al, 2002).
Pastaruoju metu susidomėjimas pienarūgštėmis bakterijomis didėja, tiriamas jų gebėjimas veikti kaip natūralūs konservantai maisto pramonėje (Albano et. al., 2007).
Bakteriocinai yra ribosomose sintetinamos antimikrobinės baltyminės medžiagos, kurias gamina daugelis mikroorganizms (Line et. al., 2008).
Dauguma PRB yra aktyvios prieš gram-teigiamas bakterijas.
Bakterijs išskiriami bakteriocinai dažnai yra aktyvesni prieš bakterijas, kurios yra genetiškai artimesnės bakteriociną išskyrusiai padermei (Line et. al., 2008; Ralph et. al., 1995).
Yra daugybė mokslinis straipsnis, kuriuose teigiama, kad bakteriocinai gali būti aktyvkūs ir prieš gram-teigiamas, ir prieš gram-neigiamas bakterijas (Todorov et. al., 2005; Oh et. al., 2000; Maldonado et.
Fermenuots dešrs gamyboje yra dažniausiai naudojama technologinis procesų metu natūraliai užkrėsta žaliava.
is kultkūrs, kurios naudojamos fermentuots mėsos produkts gamyboje (Chenol et. al., 2006).
L. iant mėsos gaminis juslines savybes..
L. sakei gamina bakteriocinus Lactocin S (1 klasės bakteriocinai) ir Sakacin P (2 klasės bakteriocinai), šis peptidas slopina Listeria monocytogenes augimą (Vermeiren et.
Mokslininkai (Hugas et. ios L. sakei slopina S. aureus ir L. monocytogenes dauginimąsi įvairiuose mėsos produktuose.
Dortu C. (2008) tyrimo metu nustatė, kad L. sakei, kuri gamina bakteriociną sakacin P, atitinkamai gali būti naudojama žaliaje jautienoje norint išvengti L.
PRB yra laikomos natūralia žmogaus ir gyvkūns mikrobiotos dalimi (Jankauskienė, 1996).
Ji yra pagrindinė probiotinis bakterijs grupė.
PRB sudaro būtiną sveikos virškinimo trakto mikroekologijos dalį ir yra susijusios su šeimininko metabolizmu.
iausias rūgštis, kitas organines rūgštis ir dujas.
Taip pat sintetina fermentus, vitaminus, antioksidantus ir bakteriocinus.
Topinambas (lot. Helianthus tuberosus L.) tai astrinis šeimos šilts krašts augalas, kilęs iš Pietų Amerikos.
Lietuvoje topinambai žinomi kaip bulvinės saulėgrąžos arba saldžiosios bulvės (Aleksynas, 2004).
Gumbai turi sukaupę visą rinkinį" unikalis gydomsjs savybis medžiags, yra vertingi ir perspektyvkūs augalinės kilmės mitybos produktai.
Juose yra didelis kiekis fruktans, tikslingai naudojams žmonis mitybai, medicinos ir pramonės srityse.
Topinambai svarbkūs žmogaus sveikatos profilaktikai ir pasižymi gydomosiomis savybėmis sergantiems cukriniu diabetu, taip pat atkuria natūralią žarnyno mikroflorą po disbakteriozs (Rakhimov et al., 2003).
H. tuberosus gumbai taip pat yra vertinami, kaip geras maistinis skaiduls šaltinis, bei dietinis maistas, kuris mažai turi kalorijs.
Jie gali būti marinuojami, naudojami gaminant sriubas, padažus, salotas ir kt. (Facciola, 1990).
H. iau js gumbuose yra 75-80 proc. angliavandenio inulino pavidalu, o bulvėse krakmolo pavidalu (Cieslik, 1998).
Literatkūroje (Terzic, Atlagic, 2009) nurodoma, kad gumbuose randamas polisacharidas inulinas, kurio kiekis svyruoja nuo 13-20 proc.
Sistemingai vartojant šį augalą jis ne tik sumažina cukraus kiekį kraujyje, bet pastebima, kad žymiai pagerina regėjimą.
Topinambas gali būti vartojamas cukrinio diabeto profilaktikai.
Net ir sveikiems žmonėms vartojant šį augalą sumažėja tikimybė susirgti cukriniu diabetu (Cieslik et.
Topinambų gumbs sudėtyje yra tanins, geležies drusks, kalio, magnio, kalcio, natrio, fosforo, cinko, vario.
Pagal vitamins B1, B2, C kiekį augalas daugiau kaip 3 kartus turtingesnis už bulves, burokėlius, morkas.
200 grams gumbs visiškai patenkina žmogaus vitamino C paros normą.
Per parą rekomenduojama suvartoti 50 grams, geriausiai, nelupts topinambų (Cieslik et.
Mokslininkai (Baldini et al., 2004; D'egidio et al., 1998) išstudijavę augalo sudėtį ir maistines savybes, buvo nustebinti vitamins ir mikroelements įvairove.
Topinambų gumbuose daug kalio, cinko, geležies.
Geležies kiekiu žymiai lenkia bulves, burokėlius, morkas.
kalio, kuris svarbus širdies kraujagyslis ligs profilaktikai.
Topinambuose baltyms kiekis svyruoja nuo 2 iki 3 proc. (Tchonė, 2003).
is, bet taip pat dėl js gero tarpusavio balanso (Danilcenko et. al., 2009).
is kiekis priklauso nuo js veislės, auginimo ir laikymo sąlygs (Stolzenburg, 2004).
ia žarns mikroflorą, padidina sveikatai naudingas bakterijas, sumažina kenksmings medžiags kiekį.
Maistinis skaiduls topinambų gumbuose yra 2,4 - 2,6 % (Barta, 2007).
Topinambai kūnikalkės augalai, galintys apsisaugoti nuo žalingų medžiags.
Facciola (1990) nustatė, kad topinambai susmulkinti ir po to išdžiovinti, t.y. ia.
Topinambas turtingas biologiškai aktyviomis medžiagomis, todėl rekomenduojamas dietinėje mityboje.
Dėl savo unikalis savybis ir sudėties topinambai buvo pradėti naudoti kuriant praturtintus mėsos gaminis receptkūras, ir norint įvertinti poveikį yra atliekami moksliniai tyrimai.
Vieno eksperimento metu buvo nustatyta, kad mėsos pusgaminis pridėjus 14 proc. topinambų gumbs pasižymėjo padidintu mikroelements, tokis kaip Zn. Mn, Fe, Cu kiekiu, lyginant su kontrole.
Taip pat yra duomens apie topinambų gumbs miltelis ir koncentrato panaudojimą virts dešrs gamyboje.
Atlikus tyrimus buvo nustatyta, kad topinambų priedas (4,9 proc.) padidino gatavos produkcijos išeigą, taip pat dešrose padidėjo vandens riašlumas, lyginant su kontrole.
Topinambų koncentrato naudojimas taip pat pagerino baltyms ir riebals santykį, padidino kalio, kalcio, magnio, mangano ,vario ir cinko kiekį gatavoje produkcijoje.
Lyginant su kontroliniais pavyzdžiais pagerėjo amino rūgštis sudėtis topinambais praturtintoje dešroje.
.Įvairis rūgštis topinambų gumbuose yra apie 18,1 24,0 proc. saussjs medžiags, kuris pagrindinę dalį sudaro angliavandeniai, daugiausiai fruktozanai.
Didžiausią vertę turi juose esantis polisacharidas polifruktozės tipo inulinas.
Jis skyla iki fruktozės, kuri nedidina cukraus kiekio kraujyje, dėlto produktus iš topinambų gali naudoti nutukę ir sergantys cukriniu diabetu žmonės (!5<5=>20, 2010).
Inulinas - tai stambiamolekulinis šakotas polisacharidas, sudarytas iš keliasdešimties sacharozės liekanų.
Topinambuose yra apie 18,1 24,0 proc. sausųjų medžiagų, kurių didžiąją dalį sudaro angliavandeniai, daugiausia fruktozanai.
Didžiausią vertę turi juose esantis polisacharidas polifruktozės tipo - inulinas.
Jis skyla iki fruktozės, kuri nedidina cukraus kiekio kraujyje, todėl produktus iš topinambų gali naudoti nutukę ir sergantys cukriniu diabetu žmonės.
Eksperimentiniai tyrimai
Eksperimentui atlikti buvo gaminami kiaulienos ir jautienos pusgaminiai su 5 proc. raugu (fermentuotais lubinais ir topinambais, fermentacijai panaudojant tris pienarūgštes bakterijas: P. acidilactici KTU -05-7, P. pentosaceus KTU -05-8, L. sakei KTU -05-6).
Jautienos pusgaminiai su fermentuots topinambs raugu fermentacijai panaudojant P. pentosaceus (0,50 proc.) ir L. sakei (0,42 proc. ) pasižymėjo mažesniu drėgmės kiekiu.
Lubinų raugas fermentuotas P. pentosaceus sumažino 1,17 proc.
Fermentuoti augaliniai produktai sumažino mėsos pusgaminių vandens riašlumą.
Fermenuots topinambs ir lubins raugai sumažino jautienos pusgaminių virimo nuostolius.
Fermentuots lubins raugas dvigubai padidino o-ksileno, p-ksileno, undekano, etilbenzeno, 2-metilundekano junginis kiekius kiaulienos pusgaminiuose.
Volatile compound pentylbenzenas, 3-dekanonas have been found in beef ready-to-cook.
Naudota metodika: LST ISO 1442:2000 Mėsa ir mėsos produktai. Drėgmės kiekio nustatymas (pamatinis metodas).
Grau ir Hammo (1956) metodas (vandens riašlumo nustatymas); Soksleto (1879) metodas (riebals kiekio nustatymas); LST ISO 936:2000 Mėsa ir mėsos produktai.
Bendrojo pelens kiekio nustatymas; lakisjį junginis analizė atlikta dujs chromatografu metodu.
| Tyrimo objektas | Raugas | Bakterijos | Rezultatas |
|---|---|---|---|
| Jautienos pusgaminiai | Topinambų raugas | P. pentosaceus (0,50 proc.) ir L. sakei (0,42 proc.) | Mažesnis drėgmės kiekis |
| - | Lubinų raugas | P. pentosaceus | Drėgmė sumažėjo 1,17 proc. |
| Jautienos pusgaminiai | Topinambų ir lubinų raugai | - | Sumažėjo virimo nuostoliai |
| Kiaulienos pusgaminiai | Lubinų raugas | - | Padidėjo o-ksileno, p-ksileno, undekano, etilbenzeno, 2-metilundekano kiekiai |
| Jautienos pusgaminiai | - | - | Aptikti pentylbenzenas ir 3-dekanonas |