プロバイオティクス発酵食品の小規模製造のための新規生産プロトコル

本プロトコルの全体的な目的は、非常に基本的な設備と技術を用いて、スターターカルチャー（種菌）を使用した栄養価の高いプロバイオティクス発酵乳およびその他のプロバイオティクス発酵食品の製造を可能にすることです。東アフリカでは、1 gの乾燥細菌スターターカルチャーを用いて、45 °Cまで冷却し真空フラスコに移した1 Lの低温殺菌乳を、1 Lのプロバイオティクス飲料用ヨーグルトに変換させることができます。その後、このヨーグルトを種として、ミルク缶で100 Lのプロバイオティクスヨーグルトを製造することができ、これは250 mLの飲料用ヨーグルト400袋分に相当します。

この手法は、資源の乏しい国々における栄養不良者の栄養および健康状態を持続的に改善するための画期的なイノベーションです。これらの国々の人々は、深刻な影響を及ぼす感染症の原因となる多くの環境リスク要因にさらされる可能性があるためです。本手法の主な利点は、適用が容易であり、その恩恵を最も受ける資源の乏しい国々の人々を含む、あらゆる人々にとって極めてアクセシビリティが高いことです。

また、発酵プロセスにより、牛乳と比較して付加価値の高いヨーグルトが作られます。この手法がもたらす影響の一つに、下痢の予防、緩和、および治療があります。下痢は、依然として5歳未満の子供における主要な死因となっています。

実際には、このスターターカルチャーに含まれるプロバイオティクスであるLactobacillus rhamnosus株が、多くの独立した臨床試験において下痢に対して有効であることが示されています。この手法は、プロバイオティクス飲料であるヨーグルトの製造だけでなく、穀類、野菜、果物ベースの製品など、他の種類の発酵食品（例えば、伝統的なobushera、uji、kwete、mutandabotaなど）の製造にも利用可能です。この手法を視覚的に実演することは、リソースの乏しい国の遠隔地に住む人々を中心としたターゲットグループに対し、その適用方法を効率的に教え、示すことができるため、非常に大きなメリットがあります。

牛乳の品質試験およびヨバ・ヨーグルトの鏡検は、Micropia Laboratoryの技術者であるJustyne Labaによって行われます。感官検査によって牛乳の異常や腐敗を検出するには、牛乳サンプルの外観と臭いを確認します。沸騰凝固試験を行うには、大さじ1杯分の牛乳を加熱源にかけ、牛乳が沸騰し始めるまで加熱します。

次に、スプーンを火から外し、サンプルの凝固状態を確認します。乳計テストでは、容器に30 °Cの牛乳を少なくとも15 cmまで満たし、そこに乳計を投入します。読み取り値が28以上であれば、水が添加されておらず、牛乳の密度が十分であることを示します。

エタノール試験では、ミルクと同量の蒸留水で調製した80%エタノールを混合します。ミルクが凝固する場合、品質が不良であるため、使用しないでください。新鮮なミルクをパストリゼーション（低温殺菌）するには、まず沸騰水で滅菌した0.1から0.5 millimeterの孔径を持つ器具を用いて、ミルクを小さなパンにろ過します。

パンに蓋をして、わずかに大きいパンの中に配置します。大きい方のパンに、小さい方のパンの縁から2 cm下の高さまで水を満たし、実験用温度計で測定してミルクが85 °Cに達するまで加熱します。その後、熱源を弱火にし、85 °Cの温度を30分間維持します。

パステリゼーション（低温殺菌）の終了後、蓋を外さずに牛乳の入ったパンを水から取り出します。牛乳が45 °Cまで冷却されたら、サンプルを真空フラスコに移し、適切なスターターカルチャー1 gを牛乳に接種します。真空フラスコ内で16時間経過後、発酵乳のpHが4.4以下であることを確認してください。

対照として、まず牛乳のpHを確認し、5.8以上の値であることを示します。次に、ヨーグルトのpHを確認すると4.3であることが示されます。滑らかな質感を出すために、牛乳を5～10分間攪拌します。

次に、新鮮なスターターを10 millilitersずつ氷格子のトレイの各ウェルに移し、マイナス18 degrees Celsiusで最大3か月間保存します。これで、冷凍保存したスターター培養液を新鮮なプロバイオティクスヨーグルトの製造に使用できるようになります。実演通りに、二重沸騰鍋で牛乳をパストリゼーション（低温殺菌）してください。

牛乳が60 °Cに達したら、推奨濃度である5% w/vで砂糖を加えます。沸騰水で滅菌した撹拌スプーンでよく混ぜ合わせます。その後、研究用または料理用温度計で測定し、牛乳が85 °Cに達するまで加熱を続けます。

牛乳が45 °Cまで冷却されたら、1リットルあたり1個の冷凍スターターキューブを検体に接種し、牛乳を適切な数の真空フラスコに移します。pHが4.3以下になるまで牛乳を発酵させます。その後、発酵した牛乳を撹拌して滑らかな質感にし、摂取するまで、あるいは最大1ヶ月間、7 °Cで少なくとも3時間保存します。

37 °Cでの発酵において、新鮮なスターターと発酵済みサンプルの酸生成プロファイルでは、約30分後の指数関数的な酸生成の開始時期にわずかな差が見られます。しかし、16時間後の最終pH値は、どちらの培養物でも非常に近い値となります。ここでは、さまざまな発酵食品における、増殖させたL.RhamnosusおよびS.thermophilus株の典型的なpH値と力価を示します。

高速液体クロマトグラフィーと屈折率検出器を用いた発酵乳および非発酵乳の分析により、スターターカルチャーの代謝活性の結果として、乳中の乳糖レベルが低下し、乳酸およびガラクトースレベルが上昇することが示されます。本ビデオでは、発酵乳中のLactobacillusおよびStreptococcusの存在を確認することができます。この工程を習得すれば、スターターカルチャー、牛乳、鍋、加熱源といった基本的な道具だけで、簡単に一晩でヨーグルトを作ることができます。

手順を終了したら、翌日に成果を味わうことを忘れないでください。このプロトコルを用いることで、穀類ベースのkweteのようなプロバイオティクス発酵食品を調製することができます。もちろん、これは現地の食材の入手可能性や食習慣、および個人の好みに依存します。

この技術により、資源の乏しい国の人々がプロバイオティクス・ヨーグルト飲料を地元で生産・販売することで、健康状態と経済状況を改善することが可能になります。このビデオを視聴することで、スターターカルチャーと非常に基本的な設備を用いて、栄養価の高いプロバイオティクス発酵乳を製造する方法について十分に理解できるはずです。パストリゼーション（低温殺菌）工程があるため、火や高温の牛乳を扱うことに注意してください。

したがって、火傷をしないように注意してください。