Name: Nowatorski protokół produkcji na małą skalę probiotycznej żywności fermentowanej (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-09-10T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 38 s
Description: Poznaj metodę produkcji probiotycznych napojów fermentowanych z użyciem kultury starterowej Lactobacillus rhamnosus. Protokół umożliwia łatwe wytwarzanie jogurtu w warunkach ubogich w zasoby, poprawiając zdrowie i odżywianie lokalnych społeczności.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Autorzy dziękują projektowi East African Dairy Development (EADD) za ich praktyczne wsparcie w terenie w szkoleniu spółdzielni mleczarskich na wiejskich terenach Ugandy w zakresie produkcji mleka fermentowanego. CSK Food Enrichment jest uznany za producent, kontrolę jakości i ocenę zdolności fermentacyjnych kultur starterowych. Firma Lactosan GmbH & Co, Austria, jest uznawana za pomoc w produkcji. Autorzy dziękują Karin Overkamp (TNO Microbiology and Systems Biology, Zeist, Holandia) za analizę HPLC oraz Derrickowi Assimwe (UIRI) za nagranie wypowiedzi autorów w Ugandzie. Nagrania te miały miejsce podczas wspieranego przez IDRC spotkania inauguracyjnego projektu Fermented food for life (CIFSRF Phase 2) w Entebbe w Ugandzie w maju 2016 r. Uniwersytet VU w Amsterdamie i muzeum Micropia są wdzięczne za wkład finansowy i udostępnienie zaplecza laboratoryjnego do produkcji filmu opisanego w tym artykule. Autorzy dziękują Wimowi van Egmondowi za mikroskopię bakterii jogurtowych.

1. Przygotowanie świeżej przystawki
Aby przygotować świeżą przystawkę, weź 1 litr mleka przetworzonego w ultrawysokiej temperaturze (UHT) lub świeżego mleka krowiego. Jeśli jest to mleko UHT, przejdź do kroku 1.3. Jeśli jest to świeże mleko krowie, przejdź do kroku 1.1.
<ol>
	<li>Badanie mleka na świeże mleko krowie
	<ol>
		<li>W celu przeprowadzenia badania organoleptycznego w celu wykrycia nieprawidłowości lub psucia się mleka, należy sprawdzić wygląd mleka i jego zapach.</li>
		<li>W teście z użyciem tkaniny na wrzątku przenieś małą próbkę mleka do łyżki stołowej. Trzymaj łyżkę nad źródłem ciepła, aż mleko zacznie wrzeć. Zdejmij łyżkę ze źródła ciepła i spójrz na mleko, aby wykryć oznaki krzepnięcia, które wskazują na złą jakość mleka.</li>
		<li>Do badania laktometrem napełnić mlekiem cylinder, szklankę zlewki lub inny pusty przedmiot o wysokości co najmniej 15 cm. Umieść laktometr w mleku. Wskazania laktometru wynoszące 28 lub więcej dla mleka w temperaturze 30 °C wskazują na mleko o wystarczającej gęstości bez dodatku wody.</li>
		<li>Do testu na obecność etanolu przygotuj 80% roztwór etanolu w wodzie destylowanej. Wymieszaj równą ilość mleka z równą ilością 80% etanolu, na przykład mieszając łyżeczkę mleka z łyżeczką 80% etanolu w filiżance. Przyjrzyj się mieszance, aby wykryć oznaki krzepnięcia, które wskazują na złą jakość mleka.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>W przypadku stosowania świeżego mleka należy je przefiltrować za pomocą sitka lub tkaniny filtracyjnej (wielkość porów 0,1 - 0,5 mm), uprzednio pasteryzowanej we wrzącej wodzie przez 15 min.</li>
	<li>pasteryzacja
	<ol>
		<li>Przelej mleko do małego garnka i zamknij patelnię pokrywką. Umieść patelnię na nieco większej patelni. Napełnij większą patelnię wodą, do 2 cm poniżej krawędzi mniejszej patelni.</li>
		<li>Podgrzej ten zestaw za pomocą odpowiedniego źródła ciepła (np. ogrzewania elektrycznego, palnika gazowego, pieca na węgiel drzewny, ognia opalanego drewnem), aż mleko osiągnie temperaturę 85 °C, mierzoną termometrem laboratoryjnym.</li>
		<li>Ustaw źródło ciepła na niskie i utrzymuj temperaturę 85 °C przez 30 minut.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wyjmij garnek z mlekiem z garnka z wodą i pozwól mu ostygnąć. Opcjonalnie przenieś patelnię do garnka z zimną wodą, aby przyspieszyć proces chłodzenia. Nie zdejmuj pokrywki z patelni, z wyjątkiem wykonywania pomiarów temperatury.</li>
	<li>Pozwól mleku ostygnąć do temperatury 45 °C, mierzonej termometrem laboratoryjnym lub kuchennym. W tym momencie przenieść mleko do kolby próżniowej i zaszczepić mleko, dodając zawartość opakowania kultury siewnej (1 g).</li>
	<li>Pozostawić zaszczepione mleko na 16 godzin w kolbie próżniowej, aby umożliwić przeprowadzenie fermentacji. Sprawdź końcowe pH sfermentowanego mleka, które powinno wynosić 4,4 lub mniej, mierzone za pomocą pH-metru lub papieru do pomiaru pH.</li>
	<li>Po fermentacji mieszaj lub potrząsaj produktem przez około 5 - 10 minut, aby uzyskać gładką konsystencję.</li>
	<li>Przechowuj do następnych kroków.
	<ol>
		<li>Do produkcji domowej wlej świeży starter do tacki na kostki lodu, aby uzyskać kostki lodu o pojemności 10 ml. Umieść kostki lodu w zamrażarce (-18 °C) i postępuj zgodnie z sekcją 2 w ciągu 3 miesięcy.</li>
		<li>W przypadku produkcji w skali do 100 l w warunkach ubogich w zasoby należy postępować zgodnie z sekcją 3, upewniając się, że krok 3.5 zostanie rozpoczęty 16 godzin po zakończeniu kroku 1.5. Alternatywnie, po kroku 1.6 umieść świeży starter w lodówce (7 °C) i przejdź do sekcji 3 w ciągu 5 dni.</li>
		<li>W przypadku produkcji szerokiej gamy produktów fermentowanych bez nabiału, należy postępować zgodnie z sekcją 4.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Produkcja małych partii na poziomie gospodarstwa domowego
<ol>
	<li>Użyj dowolnej dogodnej ilości mleka (sugerowane 1 - 10 L).</li>
	<li>Wykonaj krok 1.1.</li>
	<li>Wykonaj krok 1.2.</li>
	<li>pasteryzacja
	<ol>
		<li>Przelej mleko do małego garnka i zamknij patelnię pokrywką. Umieść patelnię na nieco większej patelni. Napełnij większą patelnię wodą, do 2 cm poniżej krawędzi mniejszej patelni.</li>
		<li>Podgrzej ten zestaw za pomocą odpowiedniego źródła ciepła (np. ogrzewania elektrycznego, palnika gazowego, kuchenki na węgiel drzewny, ognia opalanego drewnem), aż mleko osiągnie temperaturę 60 °C, mierzoną termometrem laboratoryjnym lub kuchennym.</li>
		<li>Opcjonalnie: W tym momencie dodaj cukier w sugerowanym stężeniu 5% (w/v), mierzonym za pomocą wagi. Dobrze wymieszać łyżką do mieszania uprzednio pasteryzowaną przez zanurzenie we wrzącej wodzie na 15 minut. Kontynuuj podgrzewanie, aż mleko osiągnie temperaturę 85 °C, mierzoną termometrem laboratoryjnym lub kuchennym.</li>
		<li>Ustaw źródło ciepła na niskie i utrzymuj temperaturę 85 °C przez 30 minut.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wykonaj krok 1.4.</li>
	<li>Pozwól mleku ostygnąć do temperatury 45 °C, mierzonej termometrem laboratoryjnym lub kuchennym. W tym momencie należy zaszczepić mleko, dodając jedną kostkę lodu (przygotowaną zgodnie z sekcją 1) na każdy litr mleka i przenieść mleko do kolby próżniowej.</li>
	<li>Pozostawić zaszczepione mleko w kolbie próżniowej, aby umożliwić przeprowadzenie fermentacji aż do osiągnięcia pH 4,4, mierzonego za pomocą pH-metru lub papieru do pomiaru pH. Szacuje się, że zajmie to 12 godzin.</li>
	<li>Wykonaj krok 1.7.</li>
	<li>Przelej sfermentowane mleko do lodówki (7 °C) i pozwól mu ostygnąć przez co najmniej 3 godziny przed spożyciem. Przy przechowywaniu w odpowiednim chłodzeniu produkt najlepiej spożyć w ciągu jednego miesiąca.</li>
</ol>
3. Produkcja na obszarach wiejskich w krajach ubogich w zasoby
Uwaga: Użyj maksymalnie 100 L mleka na 1 L świeżego startera.
<ol>
	<li>Wykonaj krok 1.1.</li>
	<li>Wykonaj krok 1.2.</li>
	<li>pasteryzacja:
	<ol>
		<li>Przelej mleko do bańki na mleko o odpowiedniej wielkości i zamknij puszkę pokrywką. Umieść puszkę na dużej patelni. Napełnij patelnię wodą do najwyższego możliwego poziomu.</li>
		<li>Podgrzej ten zestaw za pomocą odpowiedniego źródła ciepła (ogień opalany drewnem jest najszybszym i często najbardziej opłacalnym), aż mleko osiągnie 60 °C, mierzoną termometrem laboratoryjnym lub kuchennym.</li>
		<li>Opcjonalnie: W zależności od preferencji smakowych dodaj cukier w proporcji 50 g na litr. Dobrze wymieszaj łyżką do mieszania, która została wcześniej pasteryzowana przez zanurzenie we wrzącej wodzie na 15 minut. Kontynuuj podgrzewanie, aż mleko osiągnie temperaturę 85 °C, mierzoną termometrem laboratoryjnym lub kuchennym.</li>
		<li>Zmniejszyć ogień i utrzymywać temperaturę 85 °C przez 30 minut.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wyjmij puszkę z mlekiem z garnka z wodą i pozwól jej ostygnąć. Aby przyspieszyć proces chłodzenia, przenieś puszkę na patelnię z zimną wodą. Nie zdejmuj pokrywki z puszki, z wyjątkiem pomiaru temperatury.</li>
	<li>Pozwól mleku ostygnąć do temperatury 45 °C, mierzonej termometrem laboratoryjnym lub kuchennym. Wyjmij puszkę z miski na zimną wodę. W tym momencie zaszczepij mleko, dodając cały świeży starter (nigdy nie można tego przedawkować).</li>
	<li>Owiń bańkę na mleko kocem w celu odizolowania i zapobieżenia szybkiemu spadkowi temperatury (idealnie, aby temperatura utrzymywała się w zakresie od 45 do 35 °C). Pozostaw zaszczepione mleko w puszce, aby umożliwić fermentację, aż do osiągnięcia pH 4,4. Ten proces trwa około 12 godzin.</li>
	<li>Wyjmij koc z puszki i otwórz puszkę.
	<ol>
		<li>Opcjonalnie: Usuń wodnistą wierzchnią warstwę sfermentowanego mleka, aby uzyskać gładszą konsystencję probiotycznego mleka fermentowanego (jogurtu).</li>
		<li>Opcjonalnie: Dodaj sztuczne aromaty spożywcze (np. truskawkowe lub waniliowe), na przykład w stężeniu 0,1% (v/v) dozowane za pomocą miarki lub łyżki o pojemności 10 ml (w zależności od stężenia smaku i preferencji klienta).</li>
		<li>Opcjonalnie: Dodaj konserwanty. Opłacalnym i bezpiecznym wyborem jest stosowanie sorbinianu potasu w maksymalnym stężeniu 0,12 g/L (źródło: http://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/4144 zaleca 3 mg/kg masy ciała/dzień). 
		Uwaga: Małe dzieci o masie ciała poniżej 10 kg nie powinny przyjmować więcej niż maksymalnie 30 mg sorbinianu potasu przy dawce 250 ml sfermentowanego mleka, co odpowiada dawce około 2 łyżek stołowych na 50 l.</li>
		<li>Sfermentowane mleko dokładnie wymieszaj metalową łyżką, która została wcześniej wysterylizowana przez zanurzenie we wrzącej wodzie na 15 minut.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Opcjonalnie: Zapakuj sfermentowane mleko, przełóż do lodówki (7 °C) i schładzaj przez co najmniej 3 godziny przed spożyciem. 
	Uwaga: W przypadku przechowywania w odpowiedniej lodówce, w temperaturze poniżej 7 °C, produkt najlepiej spożyć w ciągu dwóch tygodni. W przypadku przechowywania w odpowiednim chłodzeniu i dodawaniu środka konserwującego zgodnie z opisem w ppkt 3.7.3, produkt najlepiej spożyć w ciągu 4 tygodni.</li>
</ol>
4. Produkcja innych fermentowanych produktów spożywczych
Ta sekcja opisuje produkcję fermentowanej żywności innej niż fermentowane mleko o maksymalnej objętości około 50 L.
<ol>
	<li>Pasteryzuj gazę, zanurzając ją we wrzącej wodzie na co najmniej 15 minut. Przywiąż gazę do sera luźno na misce lub patelni, która może pomieścić około 2 litrów, za pomocą liny lub gumki.</li>
	<li>Wlej świeży zaczyn na gazę, unikaj rozlania i zachowaj wystarczająco dużo miejsca między dnem miski a gazą.</li>
	<li>Umieść miskę w lodówce w temperaturze około 7 °C na 8-12 godzin, aż około 0,5 l serwatki spłynie z jogurtu do miski.</li>
	<li>Użyj serwatki do przygotowania różnych rodzajów sfermentowanej żywności. Przykłady podano poniżej. 
	Uwaga: Uzyskana sfermentowana żywność będzie zawierała serwatkę (mleko). Mleko i jego pochodne są uznawane za jedne z najczęstszych składników powodujących alergie i nietolerancje pokarmowe.
	<ol>
		<li>Do produkcji Obushera, ugandyjskiego napoju na bazie sorgo lub prosa, należy postępować zgodnie z protokołem opisanym przez Mukisa i wsp.Lokal mieszkalny 22.</li>
		<li>W przypadku produkcji Uji, kenijskiej owsianki wytwarzanej z kukurydzy lub sorgo lub mieszanki obu, należy postępować zgodnie z protokołem stosowanym przez Uniwersytet Rolnictwa i Technologii Jomo Kenyatta w Kenii i opisanym przez Korta i wsp.Rozdział 15.</li>
		<li>Do produkcji Zomkom, napoju na bazie sorgo z Burkina Faso, postępuj zgodnie z protokołem opisanym przez Christèle i wsp.23 oraz Kort i wsp.Rozdział 15.</li>
		<li>Do produkcji Mutandabota, produktu z owoców baobabu i mleka, które jest powszechnie spożywane w południowej Afryce, stosuje się procedurę opisaną przez Mpofu i wsp.24. Należy pamiętać, że w przypadku tego produktu świeży starter, który jest uzyskany w sekcji 1, może być używany bezpośrednio bez uprzedniego wykonywania kroków 4.1 - 4.3.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Kosek, M., Bern, C., Guerrant, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+global+burden+of+diarrhoeal+disease%2C+as+estimated+from+studies+published+between+1992+and+2000%5BTitle%5D)+AND+%22Bull.+World+Health+Organ%22%5BJournal%5D)">The global burden of diarrhoeal disease, as estimated from studies published between 1992 and 2000.</a> Bull. World Health Organ. 81, 197-204 (2003).</li>
<li>Parashar, U. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Global+Mortality+Associated+with+Rotavirus+Disease+among+Children+in+2004%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Infect.+Dis%22%5BJournal%5D)">Global Mortality Associated with Rotavirus Disease among Children in 2004.</a> J. Infect. Dis. 200, 9-15 (2009).</li>
<li>Szajewska, H., Skòrka, A., Ruszczyński, M., Gieruszczak-Białek, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Meta-analysis%3A+Lactobacillus+GG+for+treating+acute+diarrhoea+in+children%5BTitle%5D)+AND+%22Aliment.+Pharmacol.+Ther%22%5BJournal%5D)">Meta-analysis: Lactobacillus GG for treating acute diarrhoea in children.</a> Aliment. Pharmacol. Ther. 25, 871-881 (2007).</li>
<li>Guandalini, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probiotics+for+Prevention+and+Treatment+of+Diarrhea%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Gastroenterol%22%5BJournal%5D)">Probiotics for Prevention and Treatment of Diarrhea.</a> J. Clin. Gastroenterol. 45, 149-153 (2011).</li>
<li>Guarino, A., Guandalini, S., Vecchio, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probiotics+for+prevention+and+treatment+of+diarrhea%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Gastroenterol%22%5BJournal%5D)">Probiotics for prevention and treatment of diarrhea.</a> J. Clin. Gastroenterol. 49, 37-45 (2015).</li>
<li>Allen, S. J., Martinez, E. G., Gregorio, G. V., Dans, L. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probiotics+for+treating+acute+infectious+diarrhoea%5BTitle%5D)+AND+%22Cochrane+Database+Syst+Rev%22%5BJournal%5D)">Probiotics for treating acute infectious diarrhoea.</a> Cochrane Database Syst Rev. 11, (2010).</li>
<li>De Roos, N. M., Katan, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+probiotic+bacteria+on+diarrhea%2C+lipid+metabolism%2C+and+carcinogenesis%3A+a+review+of+papers+published+between+1988+and+1998%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Clin.+Nutr%22%5BJournal%5D)">Effects of probiotic bacteria on diarrhea, lipid metabolism, and carcinogenesis: a review of papers published between 1988 and 1998.</a> Am. J. Clin. Nutr. 71, 405-411 (2000).</li>
<li>Sybesma, W., Kort, R., Lee, Y. -K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Locally+sourced+probiotics%2C+the+next+opportunity+for+developing+countries%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Locally sourced probiotics, the next opportunity for developing countries.</a> Trends Biotechnol. 33, 197-200 (2015).</li>
<li>Franz, C. M. A. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((African+fermented+foods+and+probiotics%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Food+Microbiol%22%5BJournal%5D)">African fermented foods and probiotics.</a> Int. J. Food Microbiol. 190, 84-96 (2014).</li>
<li>Reid, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Harnessing+microbiome+and+probiotic+research+in+sub-Saharan+Africa%3A+recommendations+from+an+African+workshop%5BTitle%5D)+AND+%22Microbiome%22%5BJournal%5D)">Harnessing microbiome and probiotic research in sub-Saharan Africa: recommendations from an African workshop.</a> Microbiome. 2, 12(2014).</li>
<li>Holzapfel, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Appropriate+starter+culture+technologies+for+small-scale+fermentation+in+developing+countries%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Food+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Appropriate starter culture technologies for small-scale fermentation in developing countries.</a> Int. J. Food Microbiol. 75, 197-212 (2002).</li>
<li>Monachese, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probiotics+and+prebiotics+to+combat+enteric+infections+and+HIV+in+the+developing+world%3A+a+consensus+report%5BTitle%5D)+AND+%22Gut+Microbes%22%5BJournal%5D)">Probiotics and prebiotics to combat enteric infections and HIV in the developing world: a consensus report.</a> Gut Microbes. 2, 198-207 (2011).</li>
<li>Kort, R., Sybesma, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probiotics+for+every+body%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Probiotics for every body.</a> Trends Biotechnol. 30, 613-615 (2012).</li>
<li>Gorbach, S. L., Goldin, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lactobacillus+acidophilus+strains+of+bacteria+and+compositions+thereof%5BTitle%5D)+AND+%22EPO199535%22%5BJournal%5D)">Lactobacillus acidophilus strains of bacteria and compositions thereof.</a> EPO199535. , (1986).</li>
<li>Kort, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+consortium+of+Lactobacillus+rhamnosus+and+Streptococcus+thermophilus+for+increased+access+to+functional+fermented+foods%5BTitle%5D)+AND+%22Microbial+Cell+Factories%22%5BJournal%5D)">A novel consortium of Lactobacillus rhamnosus and Streptococcus thermophilus for increased access to functional fermented foods.</a> Microbial Cell Factories. , (2015).</li>
<li>Douglas Goff, H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDouglas+Goff%2C+H+%22Dairy+Science+and+Technology+Education+Series%22">Dairy Science and Technology Education Series</a>. , University of Guelph, Food Science. (2015).</li>
<li>Tribby, D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTribby%2C+D+%22The+Sensory+Evaluation+of+Dairy+Products%22">The Sensory Evaluation of Dairy Products</a>. Clark, S., Costello, M., Drake, M., Bodyfelt, F. , Springer US. 191-223 (2008).</li>
<li>Odunfa, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((African+fermented+foods%3A+from+art+to+science%5BTitle%5D)+AND+%22MIRCEN+J.+Appl.+Microbiol.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">African fermented foods: from art to science.</a> MIRCEN J. Appl. Microbiol. Biotechnol. 4, 259-273 (1988).</li>
<li>Nout, M. J. R., Sarkar, P. K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aNout%2C+MJR+%22Lactic+Acid+Bacteria%3A+Genetics%2C+Metabolism+and+Applications%22">Lactic Acid Bacteria: Genetics, Metabolism and Applications</a>. Konings, W. N., Kuipers, O. P., Veld, J. H. , Springer. Netherlands. 395-401 (1999).</li>
<li>Harrison, P. M. B. D. T., Tomkins, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fermented+cereal+gruels%3A+Towards+a+solution+of+the+weanling%27s+dilemma%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Nutr.+Bull%22%5BJournal%5D)">Fermented cereal gruels: Towards a solution of the weanling's dilemma.</a> Food Nutr. Bull. 13, (1991).</li>
<li>Narvhus, J. A., Gadaga, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+interaction+between+yeasts+and+lactic+acid+bacteria+in+African+fermented+milks%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Food+Microbiol%22%5BJournal%5D)">The role of interaction between yeasts and lactic acid bacteria in African fermented milks: a review.</a> Int. J. Food Microbiol. 86, 51-60 (2003).</li>
<li>Mukisa, I. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+dominant+microbial+community+associated+with+fermentation+of+Obushera+%28sorghum+and+millet+beverages%29+determined+by+culture-dependent+and+culture-independent+methods%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Food+Microbiol%22%5BJournal%5D)">The dominant microbial community associated with fermentation of Obushera (sorghum and millet beverages) determined by culture-dependent and culture-independent methods.</a> Int. J. Food Microbiol. 160, 1-10 (2012).</li>
<li>Christèle, I. -V., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aChrist%C3%A8le%2C+I-V+%22Traditional+recipes+of+millet-%2C+sorghum-and+maize-based+dishes+and+related+sauces+frequently+consumed+by+young+children+in+Burkina+Faso+and+Benin%22">Traditional recipes of millet-, sorghum-and maize-based dishes and related sauces frequently consumed by young children in Burkina Faso and Benin</a>. , (2010).</li>
<li>Mpofu, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+locally+sustainable+functional+food+based+on+mutandabota%2C+a+traditional+food+in+southern+Africa%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Dairy+Sci%22%5BJournal%5D)">Development of a locally sustainable functional food based on mutandabota, a traditional food in southern Africa.</a> J. Dairy Sci. 97, 2591-2599 (2014).</li>
<li>Lucey, J. A., Singh, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formation+and+physical+properties+of+acid+milk+gels%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Res.+Int%22%5BJournal%5D)">Formation and physical properties of acid milk gels: a review.</a> Food Res. Int. 30, 529-542 (1997).</li>
<li>Lucey, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formation+and+Physical+Properties+of+Milk+Protein+Gels%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Dairy+Sci%22%5BJournal%5D)">Formation and Physical Properties of Milk Protein Gels.</a> J. Dairy Sci. 85, 281-294 (2002).</li>
<li>Lucey, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cultured+dairy+products%3A+an+overview+of+their+gelation+and+texture+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Dairy+Technol%22%5BJournal%5D)">Cultured dairy products: an overview of their gelation and texture properties.</a> Int. J. Dairy Technol. 57, 77-84 (2004).</li>
<li>Mukisa, I. M., Kyoshabire, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microbiological%2C+physico-chemical+and+sensorial+quality+of+small-scale+produced+stirred+yoghurt+on+the+market+in+Kampala+city%2C+Uganda%5BTitle%5D)+AND+%22Nutr.+Food+Sci%22%5BJournal%5D)">Microbiological, physico-chemical and sensorial quality of small-scale produced stirred yoghurt on the market in Kampala city, Uganda.</a> Nutr. Food Sci. 40, 409-418 (2010).</li>
<li>Omaea, M., Maeyama, Y., Nishimura, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensory+Properties+and+Taste+Compounds+of+Fermented+Milk+Produced+by+Lactococcus+lactis+and+Streptococcus+thermophilus%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Sci.+Technol.+Res%22%5BJournal%5D)">Sensory Properties and Taste Compounds of Fermented Milk Produced by Lactococcus lactis and Streptococcus thermophilus.</a> Food Sci. Technol. Res. 14, 183-189 (2008).</li>
<li>Bockelmann, W., Kiefer, B., Geis, A., Teuber, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBockelmann%2C+W+%22Milk+Proteins%22">Milk Proteins</a>. , Springer. 225-227 (1989).</li>
<li>Tamime, A. Y., Robinson, R. K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTamime%2C+AY+%22Tamime+and+Robinson%27s+yoghurt%3A+science+and+technology%22">Tamime and Robinson's yoghurt: science and technology</a>. , Elsevier. (2007).</li>
<li>Tamime, A. Y., Deeth, H. C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTamime%2C+AY+%22Yogurt%3A+Technology+and+Biochemistry%22">Yogurt: Technology and Biochemistry</a>. , (1980).</li>
<li>Fleet, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spoilage+Yeasts%5BTitle%5D)+AND+%22Crit.+Rev.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Spoilage Yeasts.</a> Crit. Rev. Biotechnol. 12, 1-44 (1992).</li>
<li>Viljoen, B. C., Lourens-Hattingh, A., Ikalafeng, B., Peter, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature+abuse+initiating+yeast+growth+in+yoghurt%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Res.+Int%22%5BJournal%5D)">Temperature abuse initiating yeast growth in yoghurt.</a> Food Res. Int. 36, 193-197 (2003).</li>
<li>Low fat thin-bodied yogurt product and method. Google Patents. , (1989).</li>
<li>Bamforth, C. W., Ward, R. E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBamforth%2C+CW+%22The+Oxford+Handbook+of+Food+Fermentations%22">The Oxford Handbook of Food Fermentations</a>. , Oxford Handbooks. 385(2014).</li>
</ol>

Wilbert Sybesma i Remco Kort są założycielami fundacji Yoba for Life, organizacji non-profit, akredytowanej przez holenderskie organy podatkowe jako Publiczna Instytucja Dobroczynna (PBI), której celem jest promowanie lokalnej produkcji i konsumpcji produktów fermentowanych w Afryce. Produkty fermentowane wytwarzane z kultur nasion Yoba, w tym jogurt, zomkom, obushera i mutandabota nie są sprzedawane przez fundację jako takie, ale fundacja Yoba for Life stymuluje lokalną produkcję i własność, umożliwiając działalność generującą dochód afrykańskim przedsiębiorcom w sektorze spożywczym. Fundacja Yoba for Life zajmuje się dystrybucją i sprzedażą gotowych do użycia saszetek z suszonymi kulturami nasion bakteryjnych za pośrednictwem sieci partnerów i wolontariuszy, aby ułatwić lokalną produkcję produktów mlecznych i zbożowych poprzez kontrolowaną fermentację bakteryjną.

Prosty protokół produkcji wykorzystujący podstawowe wyposażenie i nowatorską kulturę starterową sfermentowanej żywności opisany w tym artykule ułatwia produkcję wysokiej jakości probiotycznego mleka fermentowanego na poziomie gospodarstwa domowego i na obszarach wiejskich w krajach ubogich w zasoby. Bardzo ważne jest, aby pasteryzować mleko przez co najmniej 30 minut, aby uzyskać wystarczającą redukcję lub eliminację organizmów psujących się i potencjalnych mikroorganizmów chorobotwórczych. Ponadto odpowiednie ogrzewanie powoduje denaturację białka serwatkowego17 , które następnie wiąże się z micelami kazeiny25 , powodując powstawanie wiązań krzyżowych w sfermentowanym mleku26. W związku z tym lepkość produktu końcowego jest zwiększona w porównaniu z mlekiem podgrzanym w mniejszym stopniu27. Bardzo ważne jest również, aby unikać zaszczepiania mleka w temperaturze powyżej 45 °C, ponieważ w wyższych temperaturach bakterie zostaną dezaktywowane.
Podobnie, jeśli jest to możliwe i opłacalne, preferowane jest stosowanie mleka UHT, zwłaszcza do produkcji świeżego startera. Po pierwsze, mleko UHT jest praktycznie wolne od niepożądanych mikroorganizmów. Po drugie, w UHT białka serwatkowe mleka zostały w znacznym stopniu zdenaturowane, co czyni je bardziej dostępnymi dla proteaz bakteryjnych, sprzyjając ich degradacji i późniejszemu rozwojowi bakterii jogurtowych. Podczas procesu schładzania białka częściowo wracają do swojego naturalnego stanu, dlatego ponowne podgrzanie przed inokulacją jest korzystne dla produkcji jogurtu. Przedłużona fermentacja powoduje, że mleko fermentowane ma pH < 4,4, co często jest niepożądane. Fermentację można zatrzymać w odpowiednim czasie, umieszczając sfermentowane mleko w lodówce.
Wykazano, że lokalnie produkowane jogurty w Afryce zawierają znaczne ilości laktokoków28 , takich jak L. lactis, które mogą powodować produkcję peptydów o gorzkim smaku29-32, co jest ogólnie niepożądane31. Dlatego bardzo ważne jest, aby fermentacja zachodziła w temperaturze między 45 a 35 °C15,28. Ponieważ temperatura będzie powoli spadać podczas fermentacji w częściowo kontrolowanym środowisku, inokulacja odbywa się w temperaturze 45 °C, najwyższej dozwolonej temperaturze. Wystarczająca izolacja podczas fermentacji jest niezbędna, aby uniknąć spadku temperatury poniżej 35 °C.
Ręczna produkcja jogurtu na obszarach wiejskich wiąże się ze stosunkowo wysokim ryzykiem zanieczyszczenia mikrobiologicznego organizmami powodującymi psucie się. W szczególności drożdże są zdolne do rozmnażania się w kwaśnych warunkach w jogurcie. Zanieczyszczenie drożdżami może prowadzić do nadmiernej produkcji gazów, zarówno w fazie inkubacji, jak i podczas przechowywania, co prowadzi do natychmiastowego zepsucia jogurtu lub znacznego skrócenia jego okresu przydatności do spożycia33,34. Poziom drożdży można zminimalizować poprzez sterylizację termiczną i/lub czyszczenie podchlorynem sodu wszystkich przyborów i sprzętu przed każdym kontaktem z mlekiem lub jogurtem. Szczególnie po zepsuciu się drożdży wymagana jest surowa i rozległa sterylizacja i czyszczenie w celu wyeliminowania zanieczyszczenia.
Przedstawione powyżej zagrożenia wyraźnie pokazują, że powodzenie stosowania tego protokołu produkcyjnego w krajach ubogich w zasoby jest ograniczone ze względu na jego ręczny charakter, a co za tym idzie, zwiększony wskaźnik psucia się. Wskaźnik psucia się energii elektrycznej staje się jeszcze wyższy w społecznościach, które nie mają urządzeń chłodniczych lub mają bardzo zmienną dostępność energii elektrycznej. Również brak dostępu do wysokiej jakości materiałów opakowaniowych po przystępnych cenach może ograniczać stosowanie opisanego protokołu. Wymagany sprzęt jest podstawowy i uniwersalny, ale niezbędny jest termometr laboratoryjny lub kuchenny. Wreszcie, obecnie tylko niewielka liczba krajów posiada urządzenia do produkcji liofilizowanych kultur starterowych. Większość krajów ubogich w zasoby nie ma takich udogodnień i dlatego jest uzależniona od importu, aby uzyskać ten produkt.
Wśród produktów spożywczych fermentowane mleko, w tym jogurt, jest najczęstszym nośnikiem bakterii probiotycznych. Produkcja mleka fermentowanego nie wymaga specjalnego sprzętu poza termometrem. Tak więc połączenie opisanej powyżej pierwszej generycznej probiotycznej kultury starterowej13 z prostym protokołem produkcji pozwala na powtarzalną, kontrolowaną i bezpieczną produkcję probiotycznego mleka fermentowanego przez prawie każdego w dowolnym miejscu, w tym produkcję na poziomie gospodarstwa domowego i chałupnictwa na obszarach wiejskich w krajach ubogich w zasoby. W tradycyjnie praktykowanych fermentacjach naturalnych nie można zagwarantować równego poziomu bakterii probiotycznych9. Samostabilna kultura starterowa w saszetkach 1 g umożliwia drobnym producentom ekonomiczną produkcję sfermentowanej żywności, bez konieczności kupowania dużych ilości kultur starterowych, które zwykle tracą żywotność po otwarciu opakowania, zwłaszcza gdy są przechowywane w temperaturze pokojowej i przy wysokiej wilgotności względnej, co według naszej wiedzy ma miejsce w przypadku wszystkich innych dostępnych jogurtowych kultur starterowych. Ponadto ilość suszonych bakterii, która jest importowana, pozostaje bardzo niska, poniżej 0,1% stężenia kultury probiotycznej w produkcie końcowym, ponieważ prawie cała kultura starterowa jest produkowana lokalnie dzięki metodzie wstępnej inkubacji, która jest opisana w tym protokole.
Produkcja mleka fermentowanego jest szczegółowo opisana w tym artykule i może być pierwszym krokiem do opanowania sztuki produkcji probiotycznej żywności fermentowanej, która następnie może być stosowana do fermentacji wielu rodzajów innych produktów spożywczych (o których mowa w tym artykule). Aby uszlachetnić podstawowe mleko fermentowane, możliwym kolejnym krokiem jest produkcja mleka fermentowanego z prawdziwych owoców. Wymaga to przygotowania sterylnej konfitury owocowej (mieszanki owoców, cukru i opcjonalnie niektórych dodatków) lub zakupu gotowej konfitury owocowej, która po fermentacji zostanie zmieszana ze sfermentowanym mlekiem35,36.

Ten artykuł opisuje protokół produkcji, który umożliwia produkcję pożywnego i probiotycznego fermentowanego mleka oraz innych probiotycznych fermentowanych produktów spożywczych za pomocą kultury nasion, która ma udowodnione korzyści zdrowotne. Protokół jest solidny i łatwy do wykonania przez każdego w dowolnym miejscu, w tym w krajach ubogich w zasoby.
W Afryce Subsaharyjskiej 21% zgonów dzieci < 5 roku życia jest spowodowanych biegunką1, z czego 29% jest spowodowanych etiologią rotawirusową, w szczególności2. Wykazano, że codzienne spożywanie sfermentowanej żywności zawierającej zalecaną dawkę 1 x10 10 CFU L. rhamnosus GG stymuluje zdrowie jelit oraz zmniejsza częstość występowania i nasilenie biegunki związanej z rotawirusami3-7.
Pożyteczne bakterie są obecne w szerokiej gamie tradycyjnych fermentowanych produktów spożywczych w całej Afryce Subsaharyjskiej8-10. Jednak te produkty spożywcze są prawie wyłącznie produkowane w domu, mają stosunkowo krótki okres przydatności do spożycia i wiążą się ze zwiększonym ryzykiem bezpieczeństwa ze względu na niekontrolowany charakter fermentacji11. Co więcej, konsumpcja tych tradycyjnych produktów spożywczych spada z powodu urbanizacji i ogólnej westernizacji diety w Afryce10,12.
Generyczna bakteria probiotyczna L. rhamnosus yoba 201213, która jest identyczna z L. rhamnosus GG, została wprowadzona po wygaśnięciu pierwotnego patentu na L. rhamnosus GG14. Suszona kultura nasion ma Aw około 0,1, co utrzymuje wysoką żywotność po okresie przechowywania wynoszącym co najmniej jeden rok w temperaturze pokojowej (dane nie pokazane).
Kultura nasion jest pakowana w porcje po 1 g i może być wykorzystana do produkcji maksymalnie 100 litrów fermentowanego mleka. Przy produkcji jednej lub dwóch partii dziennie, kultury starterowe mogą pomóc w osiągnięciu zdolności produkcyjnej do 1000 l tygodniowo z codziennego świeżego mleka.
Użycie L. rhamnosus yoba 2012 z S. thermophilus C106 jako kultury adiuwantowej, która pozwala probiotykowi Lactobacillus na rozmnażanie15, jest unikalnym konsorcjum bakteryjnym, które nie zostało zgłoszone przez innych autorów. Protokół produkcyjny zakłada ponowne zawieszenie zawartości jednego opakowania (1 g) liofilizowanej kultury starterowej (kultury nasiennej) w 1 L mleka, w wyniku czego po inkubacji przez okres 16 godzin powstaje tzw. świeży starter. Świeży starter jest następnie używany do zaszczepienia maksymalnie 100 l mleka. Ta metoda wstępnej inkubacji zmniejsza ilość stosowanych liofilizowanych bakterii, zmniejszając tym samym koszty produkcji w porównaniu z inkubacją bezpośrednią, jak na przykład opisano przezGoffa 16. Formuła zastosowana w protokole opisanym w tym artykule zachowuje zalety kultury liofilizowanej, takie jak stabilność okresu przydatności do spożycia oraz łatwe przechowywanie i obsługę, co skutkuje wysoce powtarzalną fermentacją.
Ponadto, protokół produkcji opisany w tym artykule nie wymaga zaawansowanego technologicznie sprzętu, w przeciwieństwie do standardowych metod produkcji stosowanych w krajach rozwiniętych17.
Na koniec świeży starter może być używany do zaszczepiania innych (niemlecznych) surowców do produkcji szerokiej gamy fermentowanych produktów spożywczych, jak to z powodzeniem pokazano dla Obushera, Kwete, Uji i Zomkom, wszystkich tradycyjnie fermentowanych produktów spożywczych na bazie zbóż z Ugandy (pierwsze dwa), Kenii i Burkina Faso, odpowiednio15. To tylko niewielki ułamek ogromnej ilości fermentowanej żywności wyprodukowanej w Afryce18.
Fermentacja to rozkład makrocząsteczek, takich jak skrobia, cukry i białka, na produkty o zwiększonej strawności, poprzez aktywność enzymów i/lub mikroorganizmów. Fermentacja jest szeroko stosowaną techniką w Afryce Subsaharyjskiej. Wraz z suszeniem i soleniem umożliwia konserwację żywności w przypadku braku urządzeń chłodzących lub technik przemysłowych, takich jak konserwowanie9,19. Tradycyjna fermentacja często wykorzystuje cofanie się, w którym niewielka porcja z poprzedniej partii jest dodawana do nowej partii, aby ułatwić fermentację i zmniejszyć ryzyko niepowodzenia fermentacji11. Harrison i Tomkinsopisują szeroką gamę tradycyjnych afrykańskich fermentowanych produktów spożywczych na bazie kukurydzy, sorgo lub prosa oraz korzystną rolę, jaką te produkty mogą przynieść dzieciom odsadzającym od piersi, na przykład poprzez zmniejszenie biegunki u dzieci i związanej z nią śmiertelności. Nout i Sarkar19 opisują tradycyjną produkcję sfermentowanego dania z manioku, które jest powszechnie spożywane w zachodniej Afryce. Franz i wsp.9 zawierają obszerny opis afrykańskiej fermentowanej żywności sklasyfikowanej jako żywność zbożowa i roślinna, skrobiowe rośliny okopowe i pokarmy zawierające białko zwierzęce. Oprócz tego Narvhus i Gadaga21 szczegółowo opisują tradycyjną produkcję mleka fermentowanego w Afryce.
Do produkcji probiotycznego mleka fermentowanego (lub innych fermentowanych produktów spożywczych), szczególnie w przypadku produkcji domowej, dostępność zamrażarki jest korzystna do przechowywania świeżego startera w zamrożonych porcjach. W krajach ubogich w zasoby produkcja mleka fermentowanego może być dobrze realizowana przez społeczności produkujące mleko. Obecne doświadczenia ze społecznościami lokalnymi w Ugandzie wskazują, że spółdzielnie mleczarskie są odpowiednimi podmiotami do podjęcia produkcji jogurtu z własnych zapasów mleka. Dostępność puszki na mleko jest korzystna, chociaż możliwe jest również, choć mniej korzystne, przygotowanie dużych partii sfermentowanego mleka na większym garnku. Ponadto dostępność energii elektrycznej i związana z tym obecność urządzeń chłodniczych w lokalnych sklepach i kioskach w krajach ubogich w zasoby jest zaletą w rozszerzaniu działalności i zmniejszaniu strat spowodowanych psuciem się. Jednak, jak zostanie to omówione w protokole, dzięki dodatkowi sorbinianu potasu możliwe jest przechowywanie jogurtu przez kilka dni w temperaturze otoczenia i ograniczenie psucia się w przypadku wahań mocy.

<table><tbody><tr><td>Kultura starterowa</td><td>Yoba Fundacja Yoba for</td> <td>Life-Mleko</td><td></td></tr> <tr><td></td><td>Pozyskiwane od lokalnej krowy-Świeże</td><td></td><td>, pełne mleko, wolne od antybiotyków i pozyskiwane od zdrowej krowy</td></tr><tr><td>Opcjonalnie</td><td>cukier Zakupiony w lokalnym supermarkecie</td><td></td> <td>- użyto Canesuger, ale możliwy jest również cukier buraczany. Wolny od zanieczyszczeń</td></tr><tr><td>Termometr laboratoryjny</td><td>Narang Scientific Industries</td><td>TM-01</td><td></td></tr><tr><td>Laktometr</td><td>Narang Scientific Industries</td><td>LM-01</td><td></td></tr><tr><td>Etanol 96%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>476226</td><td></td></tr><tr><td>Papier pH</td><td>Macherey-Nagel GmbH & Co</td><td>90206</td><td></td></tr><tr><td>Gaza</td><td>Beyond Gourmet-Każda</td><td></td> <td>wysokiej jakości ściereczka do sera spożywczego może to zrobić</td></tr><tr><td>Sito / sitko</td><td>Cuisinart</td><td>CTG-00-3MS</td><td>Każde sitko o drobnych oczkach może to zrobić, ale preferowane są sitka ze stali nierdzewnej.</td></tr><tr><td>Termos 1 L Kupiony</td><td>w lokalnym magazynie</td> <td>-</td><td></td></tr> <tr><td>Patelnia 1 L + pokrywka</td><td>Kupiony w lokalnym magazynie</td> <td>-</td> <td>Patelnia</td></tr><tr><td>2 L</td> ze stali nierdzewnej <td>Kupiony w lokalnym magazynie</td> <td>-</td> <td>Dowolny materiał żaroodporny i wodoodporny wystarczy</td></tr><tr><td>Patelnia 50 L</td><td>Kupiony w lokalnym magazynie</td> <td>-</td> <td>Wystarczy dowolny materiał żaroodporny i wodoodporny Puszka</td></tr><tr><td>na mleko</td><td>Narang Scientific Industries</td><td>MC-SS-30</td><td>Każda puszka na mleko ze stali nierdzewnej może to zrobić</td></tr><tr><td>Koc</td><td>kupiony w lokalnym magazynie</td> <td>-</td> <td>im grubszy koc, tym lepsza izolacja</td></tr></tbody></table>

nowoczesny protokół produkcji w celu małoskalowego wytwarzania fermentowanych żywności probiotycznej

Novel Production Protocol for Small-scale Manufacture of Probiotic Fermented Foods 

Nowatorskie konsorcjum suszonych bakterii Lactobacillus rhamnosus yoba 2012 i Streptococcus thermophilus C106 jest hodowane w 1 litrze mleka. Ten świeży starter może być używany do produkcji sfermentowanego mleka i innych sfermentowanych produktów spożywczych zarówno w domu, jak i na małą skalę na obszarach wiejskich. Na świeży starter 1 l mleka pasteryzuje się w garnku, który mieści się w większym garnku zawierającym wodę, umieszczonym na źródle ciepła. W tej łaźni wodnej mleko jest podgrzewane i inkubowane w temperaturze 85 °C przez 30 minut. Następnie mleko schładza się do temperatury 45 °C, przenosi do kolby próżniowej, zaszczepia wysuszonymi bakteriami i pozostawia na co najmniej 16 godzin w temperaturze od 30 °C do 45 °C. W celu częstej produkcji domowej świeży starter jest zamrażany w postaci kostek lodu, które można wykorzystać do produkcji małych objętości do 2 litrów sfermentowanego mleka. Do celów produkcji na małą skalę w krajach ubogich w zasoby pasteryzację do 100 l mleka przeprowadza się w bańkach na mleko, które umieszcza się w dużym rondlu wypełnionym wodą i podgrzewa na ogniu w temperaturze 85 °C przez 30 minut, a następnie schładza do 45 °C. Następnie 100 L wsad zaszczepia się wspomnianym wcześniej 1 L świeżo przygotowanym starterem. Aby zapewnić efektywną fermentację w temperaturze od 30 do 45 °C, bańka na mleko jest przykrywana kocem na 12 godzin. W przypadku produkcji fermentowanej żywności bez nabiału, świeży starter pozostawia się w gazie serowej na 12 godzin, a odsączoną serwatkę można następnie wykorzystać do zaszczepiania szerokiej gamy surowców spożywczych, w tym warzyw i żywności na bazie zbóż.

Lewa strona Tabeli 1 przedstawia schematyczny rysunek sekcji 1 protokołu. Po nim, po prawej stronie tabeli, znajduje się uogólniony wspólny schemat sekcji 2 i 3.
Zarejestrowano profile fermentacji mleka zaszczepionego kulturą startową zgodnie z protokołem produkcji opisanym w niniejszym artykule. Rycina 1 przedstawia fermentację świeżej zakwaszacza (zgodnie z opisem w sekcji 1). Rycina 2 przedstawia fermentację mleka fermentowanego (produkt końcowy, zgodnie z opisem w sekcjach 2 i 3). Ponieważ w praktyce na obszarach wiejskich ścisła kontrola temperatury jest trudna, pomiary wykonano w temperaturach 37 °C oraz 45 °C.
W przypadku fermentacji w 37 °C profile zakwaszania dwóch testowanych saszetek wykazują niewielką różnicę w rozpoczęciu wykładniczego zakwaszania, wynoszącą około 30 minut, zarówno podczas produkcji świeżej zakwaszacza, jak i produktu końcowego. Końcowe wartości pH obu kultur po 16 hr są identyczne.
Typowe wartości pH i miana dla namnożonych *L. rhamnosus* i S. thermophilus szczepy opisane procedury produkcji różnych produktów fermentowanych można znaleźć w Tabela 2Liczba komórek dla *L. rhamnosus* i *S. thermophilus* wyznaczono odpowiednio na podłożu agarowym MRS oraz LM17, stosując powszechnie stosowane mikrobiologiczne metody posiewu. Końcowe liczby komórek L. rhamnosus Yoba 2012 wynosiły 1,7 x 107, 3,7 x 109 oraz 3,3 x 109 JTK/ml-1 odpowiednio dla mleka fermentowanego, kwete i uji. Końcowe wartości pH wyniosły odpowiednio 4,3 dla mleka fermentowanego i 4,2 dla kwete. Wstępne wyniki wskazały, że dodatek sorbinianu potasu przed fermentacją nie wpływa negatywnie, a wręcz zwiększa liczbę żywych *L. rhamnosus* yoba 2012 bakterie w jogurcie dwa tygodnie po produkcji (dane nie przedstawiono).
Rycina 3 przedstawia wyniki wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) z zastosowaniem detektora współczynnika łamania (RI) dla mleka niefermentowanego w porównaniu z mlekiem fermentowanym. Wyniki wskazują, że poziom laktozy w mleku spada, natomiast poziom kwasu mlekowego i galaktozy wzrasta, co jest wynikiem aktywności metabolicznej kultury startowej.
<img alt="Wykres pH w funkcji czasu; pokazuje spadek pH w ciągu 16 godzin; analiza reakcji biochemicznej; trend danych." src="/files/ftp_upload/54365/54365fig1.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rysunek 1. Profil fermentacji świeżego startera sporządzonego z mleka półtłustego (1,5% tłuszczu, 3,5% białka). Jeden litr mleka zaszczepiono jedną saszetką (1 g) kultury startowej i fermentowano w temperaturze 37 °C (••••, duplikat) oraz 45 °C (- - - -, duplikat) przez 16 hr. Linia prosta (----) na poziomie pH 4,4 została naniesiona jako wskaźnik pozwalający określić moment zakończenia fermentacji. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54365/54365fig1large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Wykres pH w funkcji czasu, przedstawiający proces zakwaszania, analiza danych badawczych wykazująca tendencję do osiągnięcia pH 4,5." src="/files/ftp_upload/54365/54365fig2.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rycina 2"> 
Rycina 2. Profil fermentacji mleka fermentowanego (produkt końcowy) otrzymanego z mleka półtłustego (1,5% tłuszczu, 3,5% białka). Do jednego litra mleka wprowadzono 20 g świeżej zakwaszacza, a następnie inkubowano w temperaturze 37 °C (••••, (duplikat) a także 45 °C (- - - -, (w dublecie) przez 16 h. Linia prosta (----) przy pH 4,4 została wprowadzona jako wskaźnik umożliwiający określenie momentu zakończenia fermentacji. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54365/54365fig2large.jpg" target="_blank">Prosimy o kliknięcie tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ilustracji.</a>
<img alt="Wykres chromatograficzny, współczynnik załamania światła w funkcji czasu, pokazuje piki laktozy, galaktozy i kwasu mlekowego." src="/files/ftp_upload/54365/54365fig3.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rycina 3"> 
Rycina 3. Profile elucji HPLC dla mleka niefermentowanego (czarny) oraz mleka fermentowanego przez 16 hr z kulturą startową (niebieski). Profile elucji wskazują na zużycie laktozy oraz produkcję galaktozy i mleczanu. Cukry i słaby kwas zidentyfikowano na podstawie czasu retencji oraz stosunku powierzchni piku absorbancji UV do współczynnika załamania światła. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54365/54365fig3large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Schemat produkcji mleka fermentowanego; metoda obejmuje testy jakości, pasteryzację i kulturę startową." src="/files/ftp_upload/54365/54365tbl1.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Tabela 1"> 
Tabela 1. Protokół aplikacji kultury nasiennej. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54365/54365tbl1large.jpg" target="_blank">Proszę kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej tabeli.</a>
<img alt="Tabela procesu fermentacji; dane dotyczące wzrostu bakterii w podłożach mlecznych i zbożowych, analiza pH oraz temperatury." src="/files/ftp_upload/54365/54365tbl2.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Tabela 2"> 
Tabela 2. Propagacja Lactobacillus rhamnosus yoba 2012 w różnych produktach fermentowanych. Dane uzyskano od Kort i in.15Fermentacje prowadzono w 37 °C chyba że zaznaczono inaczej. Liczba komórek L. rhamnosusS. Yoba 2012 i S. thermophilus C106 po inokulacji w obu przypadkach różniły się w zakresie 1 x 106 i 1 x 107 CFU/ml-1Funkcjonalny mutant botaniczny został przygotowany z kultury startowej zawierającej wyłącznie L. rhamnosus yoba 2012 zgodnie z raportem Mpofu i wsp.24; ND, nieokreślono. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54365/54365tbl2large.jpg" target="_blank">Prosimy kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej tabeli.</a>
Plik uzupełniający. Lokalna produkcja i sprzedaż jogurtu probiotycznego w wiejskich obszarach Afryki. Materiały wideo i zdjęcia zostały zarejestrowane w Balawoli i Namagerze w Ugandzie w maju 2016 roku. Film przedstawia łańcuch wartości, począwszy od przyjęcia mleka, poprzez przetwarzanie, pakowanie i sprzedaż, aż po konsumpcję partii 50 l jogurtu probiotycznego, przygotowanego przy użyciu wyłącznie podstawowego sprzętu. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54365/yoba_production_in_Uganda_suppl_material.mp4" target="_blank">Kliknij tutaj, aby pobrać.</a>

Opisano protokół produkcji na małą skalę probiotycznego fermentowanego napoju mlecznego z pomocą nowatorskiej bakteryjnej kultury starterowej.

Nowoczesny protokół produkcji w celu małoskalowego wytwarzania fermentowanych żywności probiotycznej

A novel dried bacterial consortium of Lactobacillus rhamnosus yoba 2012 and Streptococcus thermophilus C106 is cultured in 1 L of milk. This fresh starter ...

Ogólnym celem niniejszego protokołu jest umożliwienie produkcji wartościowego odżywczo i probiotycznego fermentowanego mleka oraz innych probiotycznych produktów fermentowanych przy użyciu kultury startowej, z wykorzystaniem bardzo podstawowego sprzętu i technik. W Afryce Wschodniej jeden gram wysuszonej bakteryjnej kultury startowej może zostać wykorzystany do przekształcenia jednego litra pasteryzowanego mleka, który został schłodzony do 45 °C i przelany do termosu, w jeden litr probiotycznego jogurtu pitnego. Następnie jogurt ten może służyć jako starter do produkcji 100 litrów jogurtu probiotycznego w kanistrach mleczarskich, co odpowiada 400 plastikowych saszetek po 250 ml jogurtu pitnego.Niniejsza metoda stanowi przełomową innowację w zakresie zrównoważonej poprawy stanu odżywienia i zdrowia osób niedożywionych w krajach o ograniczonych zasobach. Osoby te mogą być narażone na liczne czynniki ryzyka środowiskowego, które mogą prowadzić do chorób zakaźnych o poważnych następstwach. Główną zaletą tej techniki jest łatwość jej zastosowania oraz wysoka dostępność dla każdego, w tym dla mieszkańców krajów o ograniczonych zasobach, którzy odnieśliby z niej największe korzyści.Ponadto proces fermentacji tworzy jogurt o większej wartości dodanej w porównaniu z mlekiem. Jednym z zastosowań tej techniki jest zapobieganie, łagodzenie i leczenie biegunek. Stanowią one wciąż główną przyczynę śmiertelności wśród dzieci poniżej piątego roku życia.W rzeczywistości to probiotyczny szczep Lactobacillus rhamnosus obecny w tej kulturze startowej okazał się skuteczny w walce z biegunką w wielu niezależnych badaniach klinicznych. Metodę tę można wykorzystać do produkcji jogurtu probiotycznego, a także do wytwarzania innych rodzajów fermentowanych produktów spożywczych, na przykład wyrobów na bazie zbóż, warzyw i owoców, takich jak nasze tradycyjne obushera, uji, kwete i mutandabota. Wizualna prezentacja tej metody przynosi ogromne korzyści, ponieważ pozwala nam teraz w sposób efektywny uczyć i pokazywać naszej grupie docelowej, składającej się głównie z osób z obszarów oddalonych w krajach o ograniczonych zasobach, w jaki sposób mogą ją zastosować.Demonstracji testów jakości mleka oraz badania mikroskopowego jogurtu yoba dokonuje Justyne Laba, technik w Laboratorium Micropia. Aby wykryć nieprawidłowości lub psucie się mleka krowiego za pomocą badania organoleptycznego, należy ocenić wygląd wizualny oraz zapach próbki mleka. W celu przeprowadzenia testu krzepnięcia podczas gotowania, należy podgrzewać objętość jednej łyżki stołowej mleka nad źródłem ciepła, aż do momentu rozpoczęcia wrzenia.Następnie zdejmij łyżkę z ognia i sprawdź, czy próbka uległa skrzepnięciu. W przypadku testu laktometrem napełnij naczynie co najmniej 15 centymetrami mleka o temperaturze 30 °C i umieść w nim laktometr. Odczyt wynoszący 28 lub więcej wskazuje, że mleko ma wystarczającą gęstość i nie dodano do niego wody.W celu przeprowadzenia testu etanolem, należy zmieszać równą objętość mleka z równą objętością 80% etanolu w wodzie destylowanej. Jeśli mleko ulega kocułowaniu, jego jakość jest niewystarczająca i nie powinno być ono stosowane. Aby zapasteryzować świeże mleko, należy najpierw przefiltrować je przez urządzenie o oczkach od 0,1 do 0,5 milimetra, wysterylizowane w wrzącej wodzie, do małej kastruli.Przykryj naczynie pokrywką i umieść je w nieco większym naczyniu. Nalej do większego naczynia wodę do poziomu dwóch centymetrów poniżej krawędzi mniejszego naczynia i podgrzewaj mleko, aż osiągnie temperaturę 85 °C, mierzoną termometrem laboratoryjnym. Następnie zmniejsz moc źródła ciepła i utrzymuj temperaturę 85 °C przez 30 minut.Po zakończeniu pasteryzacji wyjmij naczynie z mlekiem z wody, nie zdejmując pokrywy. Gdy mleko ochłodzi się do 45 °C, przelej próbkę do kolby próżniowej i zaszczep mleko jednym gramem odpowiedniej kultury startowej. Po 16 godzinach w kolbie próżniowej potwierdź, że pH sfermentowanego mleka wynosi 4,4 lub mniej.W ramach kontroli w pierwszej kolejności sprawdzane jest pH mleka, które powinno wynosić 5,8 lub więcej. Następnie sprawdzane jest pH jogurtu, które wynosi 4,3. Mleko należy mieszać przez 5 do 10 minut, aby uzyskać gładką konsystencję.Następnie przelej 10 mililitrów świeżej kultury startowej do każdej foremki w tacy do lodu i przechowuj kulturę w temperaturze -18 stopni Celsjusza przez maksymalnie trzy miesiące. Zamrożone kultury startowe mogą być teraz wykorzystane do produkcji świeżego jogurtu probiotycznego. Pasteryzuj mleko w kąpieli wodnej, zgodnie z instrukcją.Gdy mleko osiągnie temperaturę 60 °C, należy dodać cukier w sugerowanym stężeniu 5% w/v. Całość należy dokładnie wymieszać łyżką do mieszania wysterylizowaną w wodzie wrzącej. Następnie należy kontynuować podgrzewanie mleka, aż osiągnie temperaturę 85 °C, zmierzoną termometrem laboratoryjnym lub kuchennym.Gdy mleko ostygnie do 45 °C, zaszczep próbkę jedną kostką zamrożonej kultury startowej na litr i przelej mleko do odpowiedniej liczby kolb próżniowych. Pozostaw mleko do fermentacji, aż osiągnie pH 4,3 lub niższe. Następnie wymieszaj sfermentowane mleko, aby uzyskać gładką konsystencję, i przechowuj je w temperaturze 7 °C przez co najmniej trzy godziny przed spożyciem lub do jednego miesiąca.W przypadku fermentacji w temperaturze 37°C profile zakwaszania świeżej kultury startowej oraz próbek sfermentowanych wykazują niewielkie różnice w momencie rozpoczęcia wykładniczego zakwaszania, który następuje po około 30 minutach. Niemniej jednak końcowe wartości pH dla obu typów kultur są bardzo zbliżone po 16 godzinach. Poniżej przedstawiono typowe wartości pH oraz miana namnożonych szczepów L.Rhamnosus i S.thermophilus dla różnych produktów fermentowanych.Wysokosprawna chromatografia cieczowa w połączeniu z analizą za pomocą detektora współczynnika załamania światła w mleku fermentowanym i niefermentowanym wykazuje, że poziom laktozy w mleku spada, natomiast poziom kwasu mlekowego i galaktozy wzrasta w wyniku aktywności metabolicznej kultury startowej. W niniejszym filmie można zaobserwować obecność Lactobacillus i Streptococcus w fermentowanym mleku. Po opanowaniu tego procesu można łatwo przygotować jogurt w ciągu nocy, używając jedynie podstawowych produktów, takich jak kultura startowa, mleko, garnek oraz źródło ciepła.Po zakończeniu procedury warto pamiętać o tym, aby następnego dnia cieszyć się konsumpcją uzyskanych rezultatów. Dzięki temu protokołowi można przygotować probiotyczne produkty fermentowane, takie jak kwete na bazie zbóż. Oczywiście zależy to od dostępności lokalnych składników spożywczych, nawyków żywieniowych oraz indywidualnych preferencji.Technika ta umożliwia osobom w krajach o ograniczonych zasobach poprawę stanu zdrowia i sytuacji materialnej poprzez lokalną produkcję i sprzedaż probiotycznych napojów jogurtowych. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak wyprodukować pożywny, probiotyczny fermentowany produkt mleczny, wykorzystując kulturę startową i bardzo podstawowy sprzęt. Pamiętaj, że ze względu na etap pasteryzacji pracujemy z ogniem i gorącym mlekiem.Należy zatem uważać, aby się nie oparzyć.

novel-production-protocol-for-small-scale-manufacture-probiotic

Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

Ten manuskrypt opisuje ogólne podejście do projektowania dostosowanych do potrzeb pożywek do uprawy mikrobiologicznej. Jest to możliwe dzięki iteracyjnemu procesowi pracy, łączącemu eksperymentalny projekt oparty na Krigingu i technologię mikrobioreaktorów w celu uzyskania wystarczającej przepustowości uprawy, która jest wspierana przez robotykę laboratoryjną w celu zwiększenia niezawodności i szybkości przygotowywania pożywek do pracy z cieczami.

Ogólny protokół optymalizacji produkcji białek heterologicznych przy użyciu technologii zautomatyzowanych mikrobioreaktorów

Zanieczyszczenie wpływa na wszystkie biomy. Szczególnie ucierpiały środowiska morskie, zwłaszcza rafy koralowe, jeden z najbardziej wrażliwych ekosystemów na Ziemi. Bioremediacja to zdolność organizmów do rozkładu zanieczyszczeń. W tym miejscu opisujemy metodologie izolowania i testowania drobnoustrojów prezentujących zdolność bioremediacji i potencjalne cechy probiotyczne dla koralowców.

Poszukiwanie szczepów drobnoustrojów do bioremediacji i rozwoju probiotyków do badań i ochrony metaorganizmów

Celem protokołu jest dostarczenie uprzemysłowionej techniki fermentacji ryb opartej na inokulacji Saccharomyces cerevisiae.

Przygotowanie wysokiej jakości fermentowanego produktu rybnego

Opracowano metodę uprawy kapusty pekińskiej wolnej od zarazków, która umożliwia badaczom ocenę, jak pojedyncze gatunki mikroorganizmów lub wielogatunkowe społeczności mikroorganizmów oddziałują na powierzchnię liści kapusty. Przedstawiono również sterylny ekstrakt roślinny, który można wykorzystać do pomiaru zmian w składzie zbiorowiska podczas fermentacji warzyw.

System gnotobiotyczny do badania składania mikrobiomu w filosferze i fermentacji warzywnej

Optogenetyczna kontrola metabolizmu mikrobiologicznego oferuje elastyczną dynamiczną kontrolę nad procesami fermentacji. Niniejszy protokół pokazuje, jak skonfigurować fermentację regulowaną niebieskim światłem do produkcji chemicznej i białkowej w różnych skalach objętościowych.

Fermentacja kontrolowana światłem do produkcji mikrobiologicznej, chemicznej i białkowej

Ocena jakości kultur bakterii kwasu mlekowego (LAB) została potwierdzona jako skuteczny sposób na zwiększenie żywotności i funkcjonalności szczepów LAB do procedur fermentacji. Aby poprzeć to twierdzenie, opracowaliśmy protokół, który wyjaśnia, w jaki sposób kultury LAB są aktywowane i hodowane do procesów fermentacji i bioprzetwarzania.

Uprawa, wzrost i żywotność bakterii kwasu mlekowego: perspektywa kontroli jakości

Ten protokół szczegółowo opisuje etapy związane z produkcją i charakterystyką fizykochemiczną suszonego rozpyłowo produktu probiotycznego.

Opracowanie procesu suszenia rozpyłowego bakterii probiotycznych i ocena jakości produktu

Protokół ten wykorzystuje otręby pszenne w obrotowym systemie fermentacji w stanie stałym w celu zwiększenia produkcji enzymów. Podłoże, uzupełnione o induktory, takie jak chityna, wspomaga wzrost grzybów w kontrolowanych warunkach. Wyniki pokazują, że wydajność enzymów jest 4-6 razy wyższa w porównaniu z fermentacją zanurzeniową, co pokazuje zdolność adaptacyjną i skuteczność metody w różnych zastosowaniach biotechnologicznych.

Projektowanie systemów fermentacji w stanie stałym do wytwarzania hydrolitycznych enzymów zewnątrzkomórkowych polimerów przez grzyby strzępkowe

Protokół ten przedstawia skalowalną metodę przekształcania odpadów spożywczych w biodegradowalne biotworzywa polihydroksyalkanianowe (PHA). Wykorzystuje zatrzymaną fermentację beztlenową do wstępnej obróbki odpadów spożywczych, halofilową fermentację mikrobiologiczną do biosyntezy PHA oraz wolny od chemikaliów proces dalszy do odzyskiwania PHA.

Skalowalne podejście krok po kroku do zrównoważonej produkcji bioplastiku z odpadów spożywczych

Metoda przygotowania komórek owadzie i zakażania ich bakulowirusem w celu produkcji rekombinowanego białka mCD1d oraz generowania tetramerów mCD1d.

Metoda produkcji rekombinowanego białka mCD1d w komórkach owadzych.

Poznaj metodę produkcji probiotycznych napojów fermentowanych z użyciem kultury starterowej Lactobacillus rhamnosus. Protokół umożliwia łatwe wytwarzanie jogurtu w warunkach ubogich w zasoby, poprawiając zdrowie i odżywianie lokalnych społeczności.

Nowoczesny protokół produkcji w celu małoskalowego wytwarzania fermentowanych żywności probiotycznej

Przeglądaj więcej filmów