Articolo metodologico

Novel Produzione Protocollo per piccola scala Produzione di probiotici fermentati

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DOI:

10.3791/54365

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10 settembre 2016

 ,  ,  , 
1Yoba for Life Foundation, 2Department of Molecular Cell Biology, Vrije Universiteit Amsterdam (VUA), 3Uganda Industrial Research Institute (UIRI), 4Micropia, Natura Artis Magistra, 5Department of Microbiology and Systems Biology, Netherlands Organisation for Applied Scientific Research (TNO)

In questo articolo

Sommario

Viene descritto un protocollo di produzione per la produzione su piccola scala di bevande probiotiche a base di latte fermentato con l'aiuto di una nuova coltura batterica starter.

Abstract

Un romanzo essiccato consorzio batterica di Lactobacillus rhamnosus yoba 2012 e Streptococcus thermophilus C106 è coltivato in 1 L di latte. Questo avviamento fresca può essere utilizzata per la produzione di latte fermentato e altri alimenti fermentati a casa o in scala ridotta in ambienti rurali. Per l'antipasto fresco, 1 L di latte viene pastorizzato in una vaschetta che si inserisce in un più ampio acqua contenente pan, posto su una fonte di calore. In questo bagno d'acqua, il latte viene riscaldato ed incubate a 85 ° C per 30 min. Successivamente, il latte viene raffreddato a 45 ° C, trasferito in una beuta da vuoto, inoculati con i batteri essiccati e sinistra per almeno 16 ore tra 30 ° C e 45 ° C. Ai fini della produzione sede frequente, l'avviatore fresca viene congelata in cubetti di ghiaccio, che possono essere utilizzati per la produzione di piccoli volumi fino a 2 litri di latte fermentato. Ai fini della produzione su piccola scala nei paesi poveri di risorse, la pastorizzazione fino a 100 L di I Lattes condotti in lattine di latte che vengono inseriti in una grande casseruola riempito con acqua e riscaldato su un fuoco a 85 ° C per 30 minuti, e successivamente raffreddata a 45 ° C. Successivamente, il 100 L batch viene inoculato con 1 L di avviamento appena preparata menzionato prima. Per assicurare una fermentazione efficace a una temperatura compresa tra 30 e 45 ° C, il latte può è coperto con una coperta per 12 ore. Per la produzione di alimenti fermentati non-caseari, l'avviatore fresco viene lasciato in un panno formaggio per 12 ore, e il siero drenato off può essere successivamente utilizzato per l'inoculazione di una vasta gamma di materie prime alimentari comprendente legumi e di cereali alimenti a base di.

Introduzione

Questo articolo descrive un protocollo di produzione che consente la produzione di latte fermentato nutriente e probiotici e altri alimenti fermentati probiotici con l'aiuto di una cultura seme che ha dimostrato benefici per la salute. Il protocollo è robusto e facile da eseguire da parte di chiunque, in qualsiasi luogo, compresi i paesi poveri di risorse.

In Africa sub-sahariana, il 21% delle morti di bambini <5 anni è causata da diarrea 1, di cui il 29% è causato da eziologia rotavirali in particolare 2. E 'stato dimostrato che il consumo giornaliero di alimenti fermentati contenente una dose raccomandata di 1 x 10 10 CFU di L. rhamnosus GG stimola la salute intestinale e riduce l'incidenza e la gravità di rotavirus diarrea associata 3-7.

Batteri benefici sono presenti in una vasta gamma di cibi tradizionali fermentati in tutta l'Africa subsahariana 8-10. Tuttavia, questi alimenti sono quasi esclusivamente in casa produced, hanno un parente breve durata e sono aumentati rischi per la sicurezza a causa della natura non controllata della fermentazione 11. Inoltre, il consumo di questi alimenti tradizionali diminuisce a causa di urbanizzazione e di una occidentalizzazione generale di diete in Africa 10,12.

Il batterio probiotico generica L. rhamnosus yoba 2012 13, che è identico a L. rhamnosus GG, è stato introdotto dopo il brevetto originale per L. rhamnosus GG era scaduto 14. La cultura seme essiccato ha un A w di circa 0,1, che mantiene l'elevata redditività dopo uno stoccaggio di almeno un anno a temperatura ambiente (dati non mostrati).

La cultura seme viene confezionato in porzioni di 1 g e può essere utilizzato per la produzione di un massimo di 100 L di latte fermentato. Quando la produzione di uno o due lotti al giorno, le colture starter possono aiutare a raggiungere una capacità produttiva fino a 1.000 L a settimana da Evary-giorno latte fresco.

L'uso di L. rhamnosus Yoba 2012 con S. thermophilus C106 come una cultura adiuvante che permette Lactobacillus probiotico per propagare 15 è un consorzio di batteri unico che non è stato riportato da altri autori. Il protocollo produzione comporta risospensione da una pacchetto di contenuto (1 g) di liofilizzato coltura starter (coltura seme) in 1 L di latte, risultante in un cosiddetto avviamento fresco dopo incubazione per un periodo di 16 ore. L'avviatore fresco è successivamente usato per inoculare un massimo di 100 L di latte. Questo metodo di pre-incubazione riduce la quantità di batteri liofilizzati utilizzati, riducendo così i costi di produzione rispetto a incubazione diretta come ad esempio descritto da Goff 16. La formulazione utilizzata per il protocollo descritto in questo documento mantiene i vantaggi di una coltura liofilizzata, come la stabilità shelf life e facile stoccaggio e manipolazione, con conseguente altamente rfermentazioni eproducible.

Inoltre, il disciplinare di produzione, come descritto in questo articolo non richiede attrezzature ad alta tecnologia in contrasto con i metodi di produzione standard utilizzati nel mondo sviluppato 17.

Infine l'avviatore fresca può essere utilizzato per l'inoculo di altri (non-casearia) materie prime per la produzione di una vasta gamma di alimenti fermentati come è mostrato con successo per Obushera, KWETE, Uji e Zomkom, tutti gli alimenti tradizionalmente fermentati a base di cereali dall'Uganda (i primi due), Kenya e Burkina Faso, rispettivamente, 15. Questo è solo una frazione minore della grande quantità di alimenti fermentati sviluppati in Africa 18.

La fermentazione è la ripartizione delle macromolecole, come amido, zuccheri e proteine ​​in prodotti che hanno una digeribilità aumentate, attraverso le attività di enzimi e / o microrganismi. La fermentazione è una tecnica ampiamente usata in Africa sub-sahariana. togetere con l'essiccazione e la salatura permette la conservazione degli alimenti, in assenza di strutture o tecniche industriali come conserve 9,19 raffreddamento. Fermentazione tradizionale utilizza spesso back-slopping, in cui si aggiunge una piccola porzione da un lotto precedente in un batch per facilitare la fermentazione e per ridurre la probabilità di fallimento di fermentazione 11. Harrison e Tomkins 20 descrivono una vasta gamma di alimenti tradizionali africane fermentati a base di mais, sorgo o il miglio, e il ruolo benefico questi alimenti possono portare i bambini per lo svezzamento, per esempio riducendo la diarrea infantile e la mortalità associate. Nout e Sarkar 19 descrivono la produzione tradizionale di un piatto di manioca fermentata che è ampiamente consumato in Africa occidentale. Franz et al. 9 fornisce una descrizione dettagliata di alimenti fermentati africani classificati in cereali e verdura alimenti, cibi colture radice amidacei e alimenti ricchi di proteine ​​animali. In aggiunta a ciò, Narvhus e Gadaga 21 specificamente descrivere la tradizionale produzione di latte fermentato in Africa.

Per la produzione di latte fermentato probiotici (o altri alimenti fermentati), soprattutto nel caso di produzione di casa, la disponibilità di un congelatore è vantaggioso per memorizzare l'avviatore fresco in porzioni congelati. In paesi poveri di risorse, la produzione di latte fermentato può essere eseguita anche da parte delle comunità produttrici di latte. L'esperienza attuale con le comunità locali in Uganda indica che le cooperative lattiero-caseari sono entità adatte per avviare la produzione di yogurt dalle proprie forniture di latte. La disponibilità di una lattina latte è vantaggioso, anche se è possibile, anche se meno preferibile, per preparare grandi lotti di latte fermentato in una padella grande. Inoltre, la disponibilità di energia elettrica e la essa relativo presenza di raffreddamento impianti in negozi locali e chioschi nei paesi poveri di risorse è un vantaggio per l'espansione del business e la riduzione operdite f dovute a deterioramento. Tuttavia, come sarà discusso nel protocollo, attraverso l'aggiunta di sorbato di potassio è possibile conservare lo yogurt per diversi giorni a temperatura ambiente e ridurre spoilages in caso di fluttuazioni di potenza.

Protocollo

1. Preparazione del dolce Starter

Per preparare l'antipasto fresco, prendere 1 L di entrambi ultra-alta temperatura (UHT) trasformati o latte vaccino fresco. Se si tratta di latte UHT, procedere al punto 1.3. Se si tratta di latte di mucca fresco, procedere con passo 1.1.

  1. analisi del latte per il latte vaccino fresco
    1. Per l'esame organolettico per rilevare anomalie o deterioramento del latte, controllare l'aspetto visivo del latte e verificare il suo odore.
    2. Per il test panno-on-bollente, trasferire un piccolo campione di latte per un cucchiaio. Tenere il cucchiaio sopra una fonte di calore fino a latte comincia a bollire. Rimuovere il cucchiaio dalla fonte di calore e sguardo al latte per rilevare segni di coagulazione che indicano il latte di cattiva qualità.
    3. Per la prova lactometer, riempire un cilindro, bicchiere di vetro o qualsiasi altro oggetto cavo ad alta almeno 15 cm con il latte. Posizionare il lactometer nel latte. letture lactometer di 28 o più per il latte a 30 ° C indicmangiato il latte di densità sufficiente, senza aggiunta di acqua.
    4. Per la prova di etanolo, preparare una soluzione di etanolo 80% in acqua distillata. Miscelare una quantità uguale di latte con una pari quantità di etanolo 80%, per esempio mescolando un cucchiaino di latte con un cucchiaino di etanolo all'80% in una tazza. Guardate la miscela per rilevare segni di coagulazione che indicano il latte di cattiva qualità.
  2. Quando viene utilizzata latte fresco, filtrata del latte con un setaccio o tessuto filtrante (dimensione dei pori 0,1 - 0,5 mm), precedentemente pastorizzato in acqua bollente per 15 min.
  3. Pastorizzazione
    1. Trasferire il latte in un pentolino e chiudere la padella con un coperchio. Mettere la teglia in una padella leggermente più grande. Riempire la vaschetta grande con acqua, fino a 2 cm dal bordo della padella più piccola.
    2. Riscaldare questa impostazione utilizzando una fonte appropriata di calore (ad esempio, riscaldamento elettrico, bruciatore a gas, stufa a carbone, legna) finché il latte raggiunge 85 ° C, misurata con un termometro laboratorio.
    3. Ruotare il Source di calore al minimo e mantenere la temperatura di 85 ° C per 30 min.
  4. Togliere la padella con il latte dalla padella con l'acqua e lasciate raffreddare. Facoltativamente trasferire la padella per una pentola con acqua fredda per accelerare il processo di raffreddamento. Non rimuovere il coperchio dalla pentola, fatta eccezione per l'adozione di misure di temperatura.
  5. Lasciare il latte raffreddare a 45 ° C, misurata con un laboratorio o cucina termometro. A questo punto, trasferire il latte a una beuta da vuoto, e inoculare il latte aggiungendo il contenuto di un pacchetto di cultura sementi (1 g).
  6. Lasciare il latte inoculato per 16 ore nel pallone vuoto per consentire la fermentazione di prendere posto. Controllare il pH finale del latte fermentato, che dovrebbe essere 4,4 o meno, misurata con un misuratore di pH o di carta pH.
  7. Dopo la fermentazione, mescolare o scuotere il prodotto per circa 5 - 10 minuti per ottenere una consistenza liscia.
  8. Conservare fino a quando i passi successivi.
    1. Per la produzione di casa, versare il motorino di avviamento fresca inuna vaschetta per il ghiaccio per fare i cubetti di ghiaccio da 10 ml. Mettere i cubetti di ghiaccio nel congelatore (-18 ° C) e procedere con la sezione 2 entro 3 mesi.
    2. Per la produzione fino a 100 L scala di risorse impostazioni poveri, procedere con la sezione 3, assicurando in tal modo che passo 3.5 è iniziata 16 ore dopo il completamento della fase 1.5. In alternativa, posizionare il dispositivo d'avviamento fresco in frigorifero (7 ° C) dopo il punto 1.6 e procedere con la sezione 3 entro 5 giorni.
    3. Per la produzione di una vasta gamma di tipo non-caseari di alimenti fermentati, proseguire con la sezione 4.

2. La produzione di piccoli lotti a livello familiare

  1. Utilizzare qualsiasi conveniente quantità di latte (consigliato 1 - 10 L).
  2. Eseguire il passaggio 1.1.
  3. Eseguire il passaggio 1.2.
  4. Pastorizzazione
    1. Trasferire il latte in un pentolino e chiudere la padella con un coperchio. Mettere la teglia in una padella leggermente più grande. Riempire la vaschetta grande con acqua, fino a 2 cm dal bordo della padella più piccola.
    2. Riscaldare questa impostazione utilizzando una fonte appropriata di calore (ad esempio, riscaldamento elettrico, bruciatore a gas, stufa a carbone, legna) finché il latte raggiunge 60 ° C, misurata con un laboratorio o cucina termometro.
    3. Opzionale: A questo punto aggiungere zucchero ad una concentrazione suggerito di 5% (w / v), come misurata con un equilibrio. Mescolare bene con un cucchiaio di miscelazione precedentemente pastorizzato immergendo in acqua bollente per 15 min. Continuare riscaldamento fino a quando il latte raggiunge 85 ° C, misurata con un laboratorio o cucina termometro.
    4. Ruotare la fonte di calore a bassa e mantenere la temperatura di 85 ° C per 30 min.
  5. Eseguire il passaggio 1.4.
  6. Lasciare il latte raffreddare a 45 ° C, misurata con un laboratorio o cucina termometro. A questo punto, inoculare il latte aggiungendo un cubetto di ghiaccio (come è stato preparato al punto 1) per ogni litro di latte e trasferire il latte (a) thermos (s).
  7. Lasciare il latte inoculato nel pallone vuoto per consentirefermentazione avvenga fino a raggiungere un pH di 4,4 misurato con un misuratore di pH o di carta pH. Questo è stimata a prendere 12 ore.
  8. Eseguire il passaggio 1.7.
  9. Trasferire il latte fermentato a un frigorifero (7 ° C) e lasciate raffreddare per almeno 3 ore prima del consumo. Se conservato sotto corretta refrigerazione, il prodotto è meglio consumare entro un mese.

3. Produzione in ambiente rurale in paesi poveri di risorse

Nota: utilizzare un massimo di 100 l di latte per 1 L antipasto fresco.

  1. Eseguire il passaggio 1.1.
  2. Eseguire il passaggio 1.2.
  3. Pastorizzazione:
    1. Trasferire il latte in una lattina di latte di dimensioni adeguate e chiudere il barattolo con un coperchio. Mettere il barattolo in una padella larga. Riempire la pentola con acqua, fino al più alto livello possibile.
    2. Riscaldare questo set-up utilizzando una fonte appropriata di calore (fuoco di legna è il più veloce e spesso il più conveniente) finché il latte raggiunge 60 ° C, misurata con un laboratorio ocucina termometro.
    3. Opzionale: seconda preferenza di gusto, aggiungere lo zucchero in un rapporto di 50 g per litro. Mescolare bene con un cucchiaio di miscelazione precedentemente pastorizzato immergendo in acqua bollente per 15 min. Continuare riscaldamento fino a quando il latte raggiunge 85 ° C, misurata con un laboratorio o cucina termometro.
    4. Ridurre il calore e mantenere la temperatura di 85 ° C per 30 min.
  4. Rimuovere la lattina con il latte dalla padella con l'acqua e lasciate raffreddare. Per accelerare il processo di raffreddamento trasferire la lattina in un tegame con acqua fredda. Non rimuovere il coperchio dalla lattina, tranne per misurare la temperatura.
  5. Lasciare il latte raffreddare a 45 ° C, misurata con un laboratorio o cucina termometro. Rimuovere la lattina dalla padella acqua fredda. A questo punto, inoculare il latte aggiungendo l'avviamento fresca completa (non può mai essere overdose).
  6. Avvolgere una coperta attorno al latte può allo scopo di isolamento e la prevenzione di una rapdiminuzione id della temperatura (idealmente, la temperatura rimane tra 45 e 35 ° C). Lasciare il latte inoculato in lattina per consentire la fermentazione avvenga fino a raggiungere un pH di 4,4. Questo processo richiede circa 12 ore.
  7. Rimuovere la coperta dalla lattina e aprire il barattolo.
    1. Facoltativo: rimuovere lo strato superiore acquoso del latte fermentato per ottenere una struttura più regolare del latte fermentato probiotici (yogurt).
    2. Opzionale: Aggiungere aromi artificiali per alimenti (ad esempio, fragola o vaniglia), per esempio ad una concentrazione di 0,1% (v / v) dosata da un 10 ml di misura tazza o cucchiaio (a seconda della concentrazione del sapore e la preferenza di il cliente).
    3. Opzionale: Aggiungi conservanti. Una scelta efficace e sicura costo è l'uso di sorbato di potassio ad una concentrazione massima di 0,12 g / L (fonte: http://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/4144 consigliati 3 mg / kg di peso corporeo / giorno).
      Nota: I bambini con un peso inferiore a 10 kg non devono assumere more di un massimo di 30 mg sorbato di potassio durante l'assunzione di una dose di 250 ml di latte fermentato, che corrisponde ad un dosaggio di circa 2 cucchiai per 50 L.
    4. Mescolare il latte fermentato accuratamente con un cucchiaio di metallo che è stato precedentemente sterilizzato immergendo in acqua bollente per 15 min.
  8. Opzionale: Imballare il latte fermentato, il trasferimento a un frigorifero (7 ° C) e raffreddare per almeno 3 ore prima del consumo.
    Nota: Se conservato sotto corretta refrigerazione, sotto i 7 ° C, il prodotto è meglio consumato entro due settimane. Se conservato sotto corretta refrigerazione, e viene aggiunto conservante come descritto in 3.7.3 il prodotto è meglio consumare entro 4 settimane.

4. Produzione di altri alimenti fermentati

Questa sezione descrive la produzione di alimenti fermentati diversi dal latte fermentato con un volume massimo di circa 50 L.

  1. Pastorizzare una garza immergendo in acqua bollente per lest 15 min. Tie il telo liberamente sopra una ciotola o vaschetta che può contenere circa 2 L utilizzando una corda o un elastico.
  2. Versare lo starter fresco sul telo, evitare fuoriuscite di sopra, e mantenere abbastanza spazio tra il fondo del recipiente e la garza.
  3. Mettere la ciotola in frigorifero a circa 7 ° C per 8-12 ore fino a circa 0,5 L di siero di latte è drenata dalla yogurt nella ciotola.
  4. Utilizzare il siero di latte per fare diversi tipi di alimenti fermentati. Alcuni esempi sono riportati di seguito.
    Nota: I cibi fermentati ottenuti conterranno siero di latte (latte). Il latte ed i suoi derivati ​​sono riconosciuti tra gli ingredienti più comuni che causano allergie e intolleranze alimentari.
    1. Per la produzione di Obushera, un sorgo o miglio basato bevande ugandese seguire il protocollo descritto da Mukisa et al. 22.
    2. Per la produzione di Uji, un porridge keniano a base di mais o sorgo o una miscela di entrambi, seguire il protocollo utilizzato dal Jomo Kenyatta University of Agriculture and Technology in Kenya e descritto da Kort et al. 15.
    3. Per la produzione di Zomkom, una bevanda a base di sorgo da Burkina Faso, seguire il protocollo descritto da Christèle et al. 23 e Kort et al. 15.
    4. Per la produzione di Mutandabota, un prodotto dai frutti del baobab e il latte che è ampiamente consumato in Africa del Sud seguire la procedura descritta da Mpofu et al. 24. Si noti che per questo prodotto lo starter fresco che si ottiene nella sezione 1 può essere utilizzato direttamente senza prima di eseguire il punto 4.1 - 4.3.

Risultati

Il lato sinistro della tabella 1 mostra un diagramma schematico della sezione 1 del protocollo. Questo è seguito da un diagramma combinato generalizzato delle sezioni 2 e 3 sul lato destro della tabella.

Profili di fermentazione di latte inoculato con la cultura seme utilizzando il protocollo di produzione come descritto in questo articolo sono stati registrati. La figura 1 mostra la fermentazione dello starter fresco (come descritto nella sezione 1). La Figura 2 mostra la fermentazione del latte fermentato (prodotto finale , come descritto nelle sezioni 2 e 3). Poiché in pratica nelle zone rurali rigoroso controllo della temperatura è difficile, le misurazioni sono state effettuate a temperatura di 37 ° C e 45 ° C.

Per fermentazione a 37 ° C, i profili acidificazione dei due bustine testati mostrano una leggera differenza nell'insorgenzadell'acidificazione esponenziale di circa 30 minuti, sia nella produzione di starter fresco e il prodotto finale. I valori di pH finali di entrambe le culture sono uguali, dopo 16 ore.

Valori di pH tipici e titoli per la L. propagato rhamnosus e S. ceppi thermophilus seguendo le procedure descritte di produzione per i diversi alimenti fermentati può essere trovato nella tabella 2 Cell. conta per L. rhamnosus e S. thermophilus sono stati determinati sulla agar MRS e LM17 rispettivamente, utilizzando comunemente applicati metodi di placcatura microbiologici. Conta delle cellule finali di L. rhamnosus Yoba 2012 sono stati 1,7 x 10 7, 3,7 x 10 9 e 3,3 x 10 9 CFU ml -1 per il latte fermentato, KWETE e uji, rispettivamente. valori di pH finale erano rispettivamente 4,3 e 4,2 per il latte fermentato e KWETE,. I risultati preliminari indicano che l'aggiunta di potassio sorbato prima della fermentazione non influenza negativamente, ma anche aumenta il numero di vitali L. rhamnosus Yoba 2012 batteri nello yogurt due settimane dopo la produzione (dati non riportati).

La Figura 3 mostra i risultati della cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC) in combinazione con un indice di rifrazione (RI) rilevatore di latte non fermentato rispetto al latte fermentato. I risultati indicano che i livelli di lattosio nel latte diminuzione, mentre i livelli di acido lattico e livelli di galattosio aumentano, che è un risultato dell'attività metabolica della cultura seme.

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Figura 1. profilo fermentazione dello starter fresca fatta di semi latte scremato (grassi 1,5%, 3,5% di proteine). Un litro di latte è stato inoculato con una bustina (1 g) di coltura sementi e fermentato a 37 ° C(••••, duplicare), così come 45 ° C (- - - -, duplicate) per 16 ore. La linea retta (----) a pH 4.4 è inserito come indicazione per determinare quando la fermentazione è completata. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

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Figura 2. Profilo fermentazione del latte fermentato (prodotto finale) di semi latte scremato (grassi 1,5%, 3,5% di proteine). Un litro di latte è stato inoculato con una 20 g di avviamento fresco e fermentato a 37 ° C (•• ••, duplicare), così come 45 ° C (- - - -, duplicate) per 16 ore. La retta (----) a pH 4.4 è inserito come un'indicazione per determinare quando la fermentazione è completata.Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

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Figura 3. modelli HPLC-eluizione di latte non fermentato (nero) e latte fermentato per 16 ore con la cultura seme (blu). I modelli di eluizione indicano il consumo di lattosio e produzione di galattosio e lattato. Zuccheri e acido debole sono stati individuati sulla base del tempo di ritenzione e il rapporto superficie massima di raggi UV-assorbanza e indice di rifrazione. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

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Tabella 1. Seed cultura appli protocollo zione. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa tabella.

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Tabella 2. Propagazione di Lactobacillus rhamnosus yoba 2012 in una varietà di alimenti fermentati. I dati sono stati ottenuti da Kort et al. 15. Le fermentazioni sono state effettuate a 37 ° C, salvo diversa indicazione. La conta delle cellule di L. rhamnosu s Yoba 2012 e S. thermophilus C106 dopo l'inoculazione sia variato tra 1 x 10 6 e 1 x 10 7 CFU ml -1. Il mutandabota funzionale è stato preparato con un antipasto contenente esclusivamente L. rhamnosus Yoba 2012 come riportato da Mpofu et al 24.; ND, non determinato.d / 54365 / 54365tbl2large.jpg "target =" _ blank "> Clicca qui per vedere una versione più grande di questa tabella.

File supplementare. La produzione locale e le vendite di yogurt probiotico in Africa rurale. Scatti e immagini sono prese in Balawoli e Namagera, Uganda, maggio 2016. La clip mostra la catena del valore a partire dal ricevimento del latte a lavorazione, confezionamento, vendita e, infine, al consumo di un lotto di 50 L di yogurt probiotico, preparati con l'uso solo attrezzature di base. clicca qui per scaricare.

Discussione

Il semplice protocollo di produzione utilizzando attrezzature di base e un nuovo fermentato cultura alimentare di avviamento descritto in questo articolo facilita la produzione di alta qualità del latte fermentato probiotici a livello domestico e in ambienti rurali nei paesi poveri di risorse. E 'fondamentale per pastorizzare il latte per un minimo di 30 minuti al fine di ottenere la riduzione o l'eliminazione di organismi alteranti e potenziali microrganismi patogeni sufficiente. Inoltre, il riscaldamento adeguato provoca denaturazione delle proteine ​​del siero di latte 17 che saranno successivamente associarsi con micelle di caseina 25 causando la formazione di legami incrociati nel latte fermentato 26. Di conseguenza, la viscosità del prodotto finale è maggiore rispetto al latte riscaldato meno estesamente 27. E 'anche importante evitare inoculo del latte superiore a 45 ° C, perché a temperature più elevate i batteri vengono inattivati.

Allo stesso modo, se disponibili e costiEfficace, l'uso di latte UHT è preferito, soprattutto per la produzione di starter fresco. In primo luogo, il latte UHT è praticamente privo di microrganismi indesiderati. In secondo luogo, in UHT proteine ​​di siero di latte sono stati ampiamente denaturato, che li rende più accessibile per le proteasi batteriche, promuovendo la loro degradazione e successiva crescita dei batteri yogurt. Durante il processo di raffreddamento, le proteine ​​parzialmente ripiegare al loro stato nativo, quindi ri-riscaldamento prima dell'inoculo è vantaggioso per la produzione di yogurt. risultati fermentazione prolungata in un latte fermentato con un pH <4,4, che è spesso indesiderabile. La fermentazione può essere fermato in modo tempestivo ponendo il latte fermentato in frigo.

Produzione locale yogurt in Africa hanno dimostrato di contenere livelli significativi di lattococchi 28 come L. lactis, che può causare la produzione di peptidi che hanno un sapore amaro 29-32, che è generalmente undesirabLe 31. Pertanto, è fondamentale che la fermentazione avviene ad una temperatura tra 45 e 35 ° C 15,28. Poiché la temperatura diminuirà lentamente durante la fermentazione in un ambiente semi-controllato, inoculazione avviene a 45 ° C, la temperatura massima ammissibile. isolamento sufficiente durante la fermentazione è essenziale per evitare diminuzione della temperatura inferiore a 35 ° C.

la produzione manuale di yogurt in ambiente rurale ha un rischio relativamente elevato di contaminazione microbica da parte di organismi di deterioramento. In particolare, i lieviti sono in grado di propagare nelle condizioni acide in yogurt. Contaminazione lievito può causare eccessiva produzione di gas, sia nella fase di incubazione o il magazzinaggio, rovinando così il yogurt immediatamente o significativamente accorciando la conservabilità 33,34. livelli di lievito possono essere minimizzati sterilizzazione a calore e / o pulizia con ipoclorito di sodio di tutti gli utensili e le attrezzature prima di ogni spirito di contatto h il latte o yogurt. Soprattutto dopo il lievito deterioramento si è verificato, la sterilizzazione e la pulizia grave ed estesa è necessario per eliminare la contaminazione.

I rischi sopra descritti mostrano chiaramente che il successo dell'applicazione di questo protocollo produzione nei paesi poveri di risorse è limitata dalla sua natura manuale e ad esso associato aumentato tasso deterioramento. Il tasso di deterioramento diventa ancora più elevato nelle comunità che la mancanza impianti di raffreddamento o che hanno disponibilità molto fluttuante di energia elettrica. Anche la mancanza di accesso a materiale di imballaggio di alta qualità a prezzi accessibili può limitare l'assorbimento del protocollo descritto. L'attrezzatura necessaria è essenziale e universale, ma un laboratorio o cucina termometro è essenziale. Infine, attualmente solo un numero limitato di paesi hanno le strutture per produrre il liofilizzati coltura starter. La maggior parte dei paesi poveri di risorse non dispongono di tali strutture, e quindi dipendono da importazioni per ottenere questo prodotto.

_content "> Tra i prodotti alimentari, latte fermentato compreso yogurt è il veicolo più comune per i batteri probiotici. La produzione di latte fermentato non richiede attrezzature speciali a parte un termometro. Così la combinazione di quanto sopra descritto per primo nucleo fermenti probiotici 13 con un semplice disciplinare di produzione consente la produzione riproducibili, controllata e sicura di latte fermentato probiotici da quasi chiunque, in qualsiasi luogo, compresa la produzione a livello di settore per la casa e la casa di campagna nelle zone rurali dei paesi poveri di risorse. in tradizionalmente praticata fermentazioni naturali, pari livelli di probiotici i batteri non possono essere garantite 9. la cultura d'avviamento di auto-stabile in 1 g bustine consenta ai produttori su piccola scala in modo redditizio produrre alimenti fermentati, senza la necessità di acquistare grandi quantità di colture starter che di solito perdono vitalità dopo l'apertura della confezione, soprattutto quando conservato a temperatura ambiente e ad una elevata umidità relativa, che èa nostra conoscenza il caso per tutte le altre culture yogurt di avviamento disponibili. Inoltre, la quantità di batteri secchi che viene importato rimane molto basso, inferiore allo 0,1% della concentrazione cultura probiotici nel prodotto finale, perché quasi tutta la coltura starter prodotto localmente a causa del metodo di pre-incubazione descritto in questo protocollo .

La produzione di latte fermentato è descritto in dettaglio in questo articolo e può essere un primo passo per padroneggiare l'arte di produrre alimenti fermentati probiotici, che successivamente possono essere applicati a fermentare molti tipi di altri alimenti (di cui in questo articolo). Per aggiornare latte fermentato base, un possibile passo successivo è la produzione di reale frutta latte fermentato. Questo richiede la preparazione di un frutto sterile conserva di (una miscela di frutta, zucchero ed eventualmente alcuni additivi) o l'acquisto di un frutto ready-made preservare da miscelare con il latte fermentato dopo la fermentazione 35,36.

Dichiarazioni

Wilbert Sybesma e Remco Kort sono i fondatori del Yoba per fondazione Life, un non-profit, accreditato presso le autorità fiscali olandesi come Benevolent Institution pubblica (PBI), che mira a promuovere la produzione e il consumo di prodotti fermentati in Africa locali . prodotti fermentati a base di cultura seme Yoba, tra cui yogurt, zomkom, obushera e mutandabota non sono commercializzati dalla fondazione in quanto tale, ma il Yoba per fondazione Vita stimola la produzione e la proprietà locale, consentendo attività generatrici di reddito per gli imprenditori africani nel settore alimentare . Il Yoba for Life Fondazione distribuisce e vende bustine pronte per l'uso con secchi culture semi batterica attraverso una rete di partner e volontari per favorire la produzione locale di latte e prodotti dalla fermentazione batterica controllata a base di cereali.

Ringraziamenti

Gli autori riconoscono il progetto East Development Dairy africana (EADD) per il loro sostegno concreto sul terreno in formazione cooperative lattiero-casearie in Uganda rurale nella produzione di latte fermentato. CSK cibo arricchimento è riconosciuto per la produzione, il controllo della qualità e la valutazione della capacità fermentativa della coltura starter. Lactosan GmbH & Co, in Austria, è riconosciuto per assistenza alla produzione. Gli autori ringraziano Karin Overkamp (TNO Microbiologia e biologia dei sistemi, Zeist, Paesi Bassi) per l'analisi HPLC, e Derrick Assimwe (UIRI) per la registrazione di dichiarazioni autore in Uganda. Queste registrazioni hanno avuto luogo nel corso della riunione inizio IDRC-supportata del cibo fermentato per il progetto di vita (CIFSRF Fase 2) a Entebbe, in Uganda, maggio 2016. La VU University Amsterdam e il museo Micropia sono riconosciuti per i contributi finanziari e fornitura di strutture di laboratorio per la produzione del video descritto in questo articolo. Gli autori ringraziano Wim van Egmondper microscopia dei batteri yogurt.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Coltura iniziale YobaFondazione Yoba forLife-Latte
Ottenuto da muccalocale-Latte fresco, intero, privo di antibiotici e ottenuto da una mucca sana
Opzionalmente ZuccheroAcquistato al supermercatolocale-Èstata utilizzata la cannasugra, ma è possibile anche lo zucchero di barbabietola. Privo di impurità
Termometro da laboratorioNarang Scientific IndustriesTM-01
LattometroNarang Scientific IndustriesLM-01
Etanolo 96%Sigma Aldrich476226
pH cartaMacherey-Nagel GmbH & Co90206
GarzaBeyondGourmet-Qualsiasigarza per alimenti di alta qualità può fare
Setacciatore/colinoCuisinartCTG-00-3MSQualsiasi filtro a maglia fine può fare, ma sono preferiti i filtri in acciaio inossidabile.
Thermos da 1 LAcquistato presso il magazzinolocale-Padella
da 1 L + coperchioAcquistato presso il magazzinolocale-Padellada
2 LAcquistato presso il magazzinolocale-Qualsiasimateriale resistente al calore e impermeabile andrà bene Padella
50 LAcquistato presso il magazzinolocale-Qualsiasimateriale resistente e impermeabile andrà bene
Lattinadi latte Narang Scientific IndustriesMC-SS-30Qualsiasi lattina in acciaio inossidabile può fare
Copertaacquistata presso il magazzino locale:più spessa è la coperta, migliore è l'isolamento
in acciaio inossidabile da

Riferimenti

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