Abstract
En roman tørket bakteriell konsortium av Lactobacillus rhamnosus Yoba 2012 og Streptococcus thermophilus C106 er dyrket i en liter melk. Denne friske starter kan brukes til produksjon av gjæret melk og andre fermentert mat enten hjemme eller på liten skala i landlige innstillinger. For den friske starteren, blir en liter melk pasteurisert i en panne som passer inn i et større panne inneholdende vann, plassert på en varmekilde. I denne vannbad, er melken oppvarmes og inkubert ved 85 ° C i 30 min. Deretter blir melken avkjølt til 45 ° C, overført til en termosflaske, inokulert med de tørkede bakterier og venstre i minst 16 timer mellom 30 ° C og 45 ° C. For det formål å hyppige hjem produksjon, blir den friske start fryses til isbiter, som kan brukes for fremstilling av små volumer av opp til 2 liter fermentert melk. For hensikten med småskala produksjon i ressursfattige land, pasteurisering på opptil 100 liter melk is utført i melk bokser som er plassert i en stor kjele fylt med vann og oppvarmet på en brann ved 85 ° C i 30 minutter, og deretter avkjølt til 45 ° C. Deretter blir 100 L sats inokulert med en L tilberedes starter nevnt før. For å sikre en effektiv fermentering ved en temperatur mellom 30 og 45 ° C, kan melken er dekket med et teppe i 12 timer. For fremstilling av ikke-melkebaserte fermenterte matvarer, blir den friske starter igjen i et osteklede i 12 timer, og den drenerte-off myse kan senere brukes til inokulering av et bredt spekter av nærings råstoffer, inkludert grønnsaker og cereal- baserte matvarer.
Introduction
Denne artikkelen beskriver en produksjons protokoll som muliggjør produksjon av næringsrikt og probiotisk gjæret melk og andre matvarer probiotiske fermentert ved hjelp av en såkultur som har vist seg helsefordeler. Protokollen er robust og lett å gjennomføre av alle på ethvert sted, inkludert ressursfattige land.
I Afrika sør for Sahara, 21% av dødsfall av barn <5 år er forårsaket av diaré 1, hvorav 29% er forårsaket av rotaviral etiologi spesielt to. Det har vist seg at daglig inntak av mat meieriprodukter som inneholder en anbefalt dose på 1 x 10 10 CFU for L. rhamnosus GG stimulerer gut helse og reduserer forekomsten og alvorlighetsgraden av rotavirus-assosiert diaré 3-7.
Gunstige bakterier finnes i bredt utvalg av tradisjonelle fermentert mat over hele Afrika sør for Sahara 8-10. Men disse matvarene er nesten utelukkende hjemme-produced, har en relativ kort holdbarhet, og har økt sikkerhetsrisiko på grunn av ukontrollert natur gjæring 11. Videre forbruket av disse tradisjonelle matvarer avtar på grunn av urbanisering og en generell vestliggjøring av dietter i Afrika 10,12.
Den generiske probiotiske bakterien L. rhamnosus Yoba 2012 13, som er identisk med L. rhamnosus GG, ble innført etter at den opprinnelige patent for L. rhamnosus GG hadde utløpt 14. Det tørkede såkultur har en A w på omtrent 0,1, som holder høy levedyktighet etter en lagringsperiode på minst ett år ved romtemperatur (data ikke vist).
Podekulturen er pakket i porsjoner på 1 g og kan anvendes for fremstilling av et maksimum på 100 L fermentert melk. Når man skal produsere en eller to porsjoner om dagen, kan startkulturer bidra til å nå en produksjonskapasitet på opp til 1000 l pr uke fra every-dagen frisk melk.
Bruken av L. rhamnosus Yoba 2012 med S. thermophilus C106 som et hjelpestoff kultur som gjør det mulig for probiotisk Lactobacillus å forplante 15 er en unik bakteriell konsortium som ikke har blitt rapportert av andre forfattere. Produksjonen protokoll involverer resuspensjon av innholdet av en pakke (1 g) av frysetørket startkultur (seed kultur) i 1 liter melk, noe som resulterer i en såkalt frisk starter etter inkubasjon i en periode på 16 timer. Den friske starteren blir deretter anvendt for å inokulere et maksimum på 100 liter melk. Denne metoden for å pre-inkubering reduserer mengden av frysetørkede bakterier som benyttes, og dermed redusere produksjonskostnadene i forhold til direkte inkubering som for eksempel beskrevet av Goff 16. Formuleringen anvendt for protokoll beskrevet i denne artikkelen opprettholder fordelene med en frysetørket kultur, slik som holdbarhet stabilitet og enkel lagring og håndtering, noe som resulterer i høyt reproducible fermentations.
Videre produksjon protokoll som beskrevet i denne artikkelen ikke krever høyteknologisk utstyr i motsetning til de vanlige produksjonsmetoder som brukes i den utviklede verden 17.
Endelig frisk forrett kan brukes til vaksinasjon av andre (ikke-meieri) råstoff for produksjon av et bredt spekter av fermentert mat som er vellykket vist for Obushera, Kwete, Uji, og Zomkom, alle kornbaserte tradisjonelt fermentert mat fra Uganda (de to første), Kenya og Burkina Faso, henholdsvis 15. Dette er bare en liten brøkdel av den enorme mengden av fermentert mat utviklet i Afrika 18.
Fermentering er nedbryting av makromolekyler slik som stivelse, sukker og proteiner til produkter som har et økt fordøyelighet, gjennom virksomheten til enzymene og / eller mikroorganismer. Fermentering er en mye brukt teknikk i Afrika sør for Sahara. Togeter med tørking og salting det muliggjør konservering av mat i fravær av avkjølingsanlegg eller industrielle teknikker som for eksempel hermetikk 9,19. Tradisjonell gjæring anvender ofte tilbake-koking, hvor en liten del fra en tidligere sats tilsettes til en ny gruppe for å lette fermentering og for å redusere sjansen for gjæring svikt 11. Harrison og Tomkins 20 beskriver et bredt spekter av tradisjonelle afrikanske fermentert mat basert på mais, durra eller hirse, og den reelle rollen disse matvarene kan føre til avvenning barn, for eksempel ved å redusere barnediaré og tilhørende dødelighet. Nout og Sarkar 19 beskriver den tradisjonelle produksjonen av en gjæret kassava rett som er viden forbrukes i Vest-Afrika. Franz et al. 9 gir en omfattende beskrivelse av afrikanske fermentert mat kategorisert i korn og vegetabilske matvarer, stivelsesholdige rot avlinger matvarer og dyr proteinrik mat. I tillegg til at Narvhus og Gadaga For fremstilling av probiotiske fermentert melk (eller andre fermenterte næringsmidler) spesielt i tilfelle av hjemmeproduksjon, er tilgjengeligheten av en fryser fordelaktig å lagre det friske start i frosne porsjoner. At ressursfattige land, kan produksjonen av gjæret melk utføres godt av melkeproduserende miljøer. Nåværende erfaring med lokalsamfunn i Uganda viser at meierisamvirkets er egnede enheter for å ta opp yoghurt produksjon fra egne melke forsyninger. Tilgjengeligheten av en melkespannet er fordelaktig, selv om det er også mulig, men mindre å foretrekke, å fremstille store grupper av fermentert melk i et større panne. Videre er tilgjengeligheten av elektrisk kraft og dermed koblet nærvær av kjøling anlegg i lokale butikker og kiosker i ressursfattige land en fordel i utvidelsen av virksomheten og reduksjon otap på grunn av svinn f. Imidlertid, som det vil bli omtalt i protokollen, ved tilsetning av kaliumsorbat er det mulig å bevare den yoghurt i flere dager ved omgivelsestemperatur og redusere spoilages i tilfelle av strømsvingninger.
Protocol
1. Utarbeidelse av Fresh Starter
For å forberede frisk forrett, ta en L av enten Ultra-høy temperatur (UHT) behandlet melk eller fersk kumelk. Hvis det er UHT melk, går du videre til trinn 1.3. Hvis det er fersk kumelk, fortsett med trinn 1.1.
- Melk testing for fersk kumelk
- For den organoleptiske test for å oppdage misdannelser eller forringende av melk, sjekk det visuelle inntrykket av melk og sjekke sin lukt.
- For kluten-on-koke test, overføre en liten prøve av melken til en spiseskje. Hold skje over en varmekilde til melken begynner å koke. Fjern skjeen fra varmekilden og se på melken å oppdage tegn på blodpropp som indikerer dårlig kvalitet melk.
- For lactometer testen, fylle en sylinder, begerglass eller en annen hul gjenstand på minst 15 cm høy med melk. Plasser lactometer i melken. Lactometer opplesninger av 28 eller mer for melk ved 30 ° C indiskspiste melk med tilstrekkelig tetthet uten tilsatt vann.
- For etanol testen, må en 80% etanolløsning i destillert vann. Blande en lik mengde av melk med en lik mengde 80% etanol, for eksempel ved å blande en teskje av melk med en teskje av 80% etanol i en kopp. Se på blandingen til å oppdage tegn på blodpropp som indikerer dårlig kvalitet melk.
- Når frisk melk blir brukt, filtrere melk med en sil eller filterduken (porestørrelse 0,1 - 0,5 mm), som på forhånd pasteurisert i kokende vann i 15 min.
- pasteurisering
- Overfør melken i en liten kjele og lukker kokekaret med et lokk. Sett kjelen i en litt større gryte. Fylle den større panne med vann, opp til 2 cm under kanten av den mindre pan.
- Varm dette satt opp ved hjelp av en egnet varmekilde (f.eks elektrisk oppvarming, gass brenner, kull komfyr, tre brann) før melken når 85 ° C, målt med et laboratorium termometer.
- Snu Source av varmen til lav, og opprettholde temperaturen på 85 ° C i 30 min.
- Ta kjelen med melk fra pannen med vann og la den avkjøles. Eventuelt overføre pannen til en panne med kaldt vann for å fremskynde kjøleprosessen. Ikke fjern lokket fra pannen, med unntak for å ta temperaturmålinger.
- La melken avkjøles til 45 ° C, målt med et laboratorium eller kjøkken termometer. Ved dette punkt overføres melken til en termosflaske, og inokulering av melken ved å legge til innholdet i en pakke av den såkultur (1 g).
- Forlater den inokulerte melken i 16 timer i vakuum kolben for å tillate fermenteringen å foregå. Kontroller pH fra den fermenterte melk, som bør være 4,4 eller mindre, som målt med et pH-meter eller pH-papir.
- Etter fermentering, røre eller riste produktet i omtrent 5 - 10 min for å oppnå en jevn konsistens.
- Oppbevar til de neste trinnene.
- For hjemmeproduksjon, hell den ferske starteren innen isbit brett å lage isbiter på 10 ml. Plasser isbiter i dypfryser (-18 ° C) og fortsett med kapittel 2 i løpet av 3 måneder.
- For produksjon opp til 100 L skala i ressurs fattige innstillinger, fortsett med kapittel 3, og dermed sikre at trinn 3.5 er startet 16 timer etter fullføring av trinn 1.5. Alternativt, plasserer den friske starteren i kjøleskapet (7 ° C) etter trinn 1,6 og fortsett med kapittel 3 i løpet av 5 dager.
- For produksjon av et bredt spekter av ikke-meieri type fermentert mat, fortsett med kapittel 4.
2. Produksjon av små grupper på husholdningsnivå
- Bruk noen praktisk mengde melk (foreslått 1-10 L).
- Utfør trinn 1.1.
- Utfør trinn 1.2.
- pasteurisering
- Overfør melken i en liten kjele og lukker kokekaret med et lokk. Sett kjelen i en litt større gryte. Fylle den større panne med vann, opp til 2 cm under kanten av den mindre pan.
- Varm dette satt opp ved hjelp av en egnet varmekilde (f.eks elektrisk oppvarming, gass brenner, kull komfyr, tre brann) før melken når 60 ° C, målt med et laboratorium eller kjøkken termometer.
- Valgfritt: Ved dette punkt legge til sukkeret ved en foreslått konsentrasjon på 5% (vekt / volum), som målt med en balanse. Rør godt med en blanding skje tidligere pasteurisert ved å senke i kokende vann i 15 min. Fortsett oppvarmingen til melken når 85 ° C, målt med et laboratorium eller kjøkken termometer.
- Snu varmekilde til lav, og opprettholde temperaturen på 85 ° C i 30 min.
- Utfør trinn 1.4.
- La melken avkjøles til 45 ° C, målt med et laboratorium eller kjøkken termometer. På dette punktet, inokulering av melken ved tilsetning av en isbit (som ble fremstilt under punkt 1) for hver liter av melk og overføre den til melk (a) termosflaske (e).
- Forlater den inokulerte melken i vakuum kolben for å tillategjæring for å finne sted inntil en pH på 4,4 er nådd, som målt med et pH-meter eller pH-papir. Dette er beregnet å ta 12 timer.
- Utfør trinn 1.7.
- Overfør gjæret melk til et kjøleskap (7 ° C) og la den avkjøles i minst tre timer før konsum. Når det lagres under korrekt kjøling, blir produktet beste forbrukt i løpet av en måned.
3. Produksjonen i landlige omgivelser i ressursfattige land
Merk: Bruk maksimalt 100 liter melk per 1 L frisk forrett.
- Utfør trinn 1.1.
- Utfør trinn 1.2.
- pasteurisering:
- Overfør melken i en melk kan av passende størrelse og lukke boksen med lokk. Plasser kan i en stor gryte. Fyll kjelen med vann, opp til det høyeste nivået mulig.
- Varm dette oppsettet ved hjelp av en egnet varmekilde (tre brann er den raskeste og ofte den mest kostnadseffektive) til melk når 60 ° C, målt med et laboratorium ellerkjøkken termometer.
- Valgfritt: Avhengig av smak preferanse, tilsett sukker i forholdet 50 g per liter. Rør godt med en blanding av skjeen som tidligere ble pasteurisert ved å senke i kokende vann i 15 min. Fortsett oppvarmingen til melken når 85 ° C, målt med et laboratorium eller kjøkken termometer.
- Redusere varmen og holde temperaturen på 85 ° C i 30 min.
- Fjern boksen med melk fra pannen med vann og la den avkjøles. Å fremskynde nedkjølingen, overføre kan til en gryte med kaldt vann. Ikke fjern lokket fra boksen, bortsett fra å måle temperaturen.
- La melken avkjøles til 45 ° C, målt med et laboratorium eller kjøkken termometer. Fjern boksen fra det kalde vannet pan. På dette punktet, inokulering av melken ved tilsetning av den komplette frisk starter (dette kan aldri overdosert).
- Vikle et teppe rundt spannet for formålet med isolasjon og forebygging av en rapid reduksjon i temperaturen (ideelt sett, vil temperaturen forblir mellom 45 og 35 ° C). Forlater den inokulerte melken i boksen for å tillate fermenteringen å skje inntil en pH på 4,4 er nådd. Denne prosessen tar omtrent 12 timer.
- Fjern teppet fra boksen og åpne boksen.
- Valgfritt: Fjern vassen øverste laget av gjæret melk for å få en jevnere tekstur av probiotiske gjæret melk (yoghurt).
- Valgfritt: Legg food-grade kunstige smaksstoffer (for eksempel jordbær eller vanilje), for eksempel ved en konsentrasjon på 0,1% (v / v) dosert med en 10 ml målebeger eller en skje (avhengig av konsentrasjonen av smaken og preferansen av kunden).
- Valgfritt: Legg konserveringsmidler. En kostnadseffektiv og sikker valg er bruk av kaliumsorbat med en maksimal konsentrasjon på 0,12 g / l (kilde: http://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/4144 råder 3 mg / kg kroppsvekt / dag).
Merk: Små barn med en vekt under 10 kg bør ta ikke more enn et maksimum på 30 mg kaliumsorbat når man tar en dose på 250 ml gjæret melk, som tilsvarer en dose på ca. 2 spiseskjeer pr 50 L. - Omrør gjæret melk grundig med en metallskje som tidligere ble sterilisert ved nedsenkning i kokende vann i 15 min.
- Valgfritt: Pakk gjæret melk, overføring til et kjøleskap (7 ° C) og kjølig i minst tre timer før konsum.
Merk: Ved lagring under forsvarlig nedkjøling, under 7 ° C, produktet er beste konsumert i løpet av to uker. Når det oppbevares riktig kjøling og konserveringsmiddel blir tilsatt som beskrevet under 3.7.3 produktet er best konsumeres i løpet av 4 uker.
4. Produksjon av andre fermentert mat
Denne delen beskriver produksjon av gjærede andre enn gjæret melk matvarer med et maksimalt volum på ca 50 L.
- Pasteurize en cheesecloth ved å senke i kokende vann i løst 15 min. Knyt ost klut løst over en bolle eller gryte som kan holde ca 2 L ved hjelp av et tau eller en strikk.
- Helle den friske starteren på osteklede, unngår å søle over, og holder nok plass mellom bunnen av bollen og osteklede.
- Sett bollen i kjøleskap ved ca. 7 ° C i 8-12 timer fram til ca 0,5 liter myse er tømt ut av yoghurt i bollen.
- Bruk whey å lage forskjellige typer fermentert mat. Eksempler er gitt nedenfor.
Merk: De oppnådde fermentert mat inneholder whey (melk). Melk og dets derivater er anerkjent blant de vanligste ingrediensene som forårsaker matallergier og intoleranser.- For fremstilling av Obushera, en durra eller hirse basert Uganda drikk følge protokollen beskrevet av Mukisa et al., 22.
- For produksjon av Uji, en kenyansk grøt laget av mais eller sorghum eller en blanding av begge deler, følger protokollen som brukes av Jomo Kenyatta University of Agriculture and Technology i Kenya og beskrevet av Kort et al. 15.
- For produksjon av Zomkom, en sorghum-baserte drikke fra Burkina Faso, følg protokollen beskrevet av Christèle et al. 23 og Kort et al. 15.
- For produksjon av Mutandabota, et produkt fra fruktene av baobab treet og melk som er viden forbrukes i det sørlige Afrika følge prosedyren beskrevet av Mpofu et al. 24. Legg merke til at for dette produkt den friske start som oppnås i seksjon 1 kan anvendes direkte uten først å utføre trinn 4.1 til 4.3.
Representative Results
Den venstre siden av Tabell 1 viser en prinsippskisse av § 1 i protokollen. Dette etterfølges av en generalisert kombinert diagram av avsnitt 2 og 3 på høyre side av tabellen.
Fermentering profiler av melk podet med podekulturen ved hjelp av produksjons protokoll som er beskrevet i denne artikkelen ble målt. Figur 1 viser gjæring av den friske start (som beskrevet i avsnitt 1). Figur 2 viser fermentering av fermentert melk (sluttprodukt som beskrevet i del 2 og 3). Siden det i praksis i landlige områder streng temperaturregulering er vanskelig, ble målinger utført ved en temperatur på 37 ° C og 45 ° C.
For gjæring ved 37 ° C, surgjøring profiler av de to poser ble testet viser en svak forskjell i utbruddetav den eksponentielle surgjøring av ca. 30 minutter, både i produksjon av den friske start og sluttproduktet. De endelige pH-verdier på begge kulturer er identiske etter 16 timer.
Typiske pH-verdier og titrene for forplantes L. rhamnosus og S. thermophilus stammer følge de beskrevne produksjon prosedyrer for ulike fermenterte matvarer kan finnes i tabell 2. legemer for L. rhamnosus og S. thermophilus ble bestemt på MRS-agar medium og LM17, henholdsvis ved hjelp av vanlige mikrobiologiske plating metoder. Endelige legemer på L. rhamnosus Yoba 2012 var 1,7 x 10 7, 3,7 x 10 9 og 3,3 x 10 9 CFU ml -1 for gjæret melk, kwete og Uji, henholdsvis. Endelige pH-verdier var 4,3 og 4,2 for gjæret melk og kwete, respektivt. Foreløpige resultater indikerer at tilsetningen av potasmagnesium sorbate før gjæring ikke negativt påvirke men selv øker antall levedyktige L. rhamnosus Yoba 2012 bakterier i yoghurt to uker etter produksjon (data ikke vist).
Figur 3 viser resultatene av høy-ytelse væskekromatografi (HPLC) i kombinasjon med en brytningsindeks (RI) detektor av ikke-gjæret melk sammenlignet med den fermenterte melk. Resultatene indikerer at laktose nivåer i melken reduseres, mens melkesyrenivåer og galaktose-nivåene øker, noe som er et resultat av den metabolske aktiviteten til startkulturen.
Figur 1. Fermentering profilen av den friske start laget av semi skummet melk (1,5% fett, 3,5% protein). En liter av melk ble inokulert med en pose (1 g) av startkulturen og fermentert ved 37 ° C(••••, duplisere) samt 45 ° C (- - - -, duplisere) i 16 timer. Den rette linjen (----) ved pH 4,4 er satt inn som en indikasjon for å fastslå når gjæringen er ferdig. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 2. Fermentering profil av fermentert melk (sluttprodukt) fremstilt av halv skummet melk (1,5% fett, 3,5% protein). En liter av melk ble inokulert med en 20 g frisk starter og fermentert ved 37 ° C (•• ••, duplisere) samt 45 ° C (- - - -, duplisere) i 16 timer. Den rette linje (----) ved pH 4,4 settes inn som en indikasjon for å bestemme når fermenteringen er fullført.Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 3. HPLC-eluering mønster av ikke-fermentert melk (sort) og melk fermentert i 16 timer med startkulturen (blå). Elueringstidene mønster indikerer forbruk av laktose og produksjon av galaktose og laktat. Sukker og svak syre ble identifisert på bakgrunn av oppholdstid og toppen flateareal forholdet mellom UV-absorbans og brytningsindeks. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Tabell 1. Seed kultur Applica sjon protokollen. Klikk her for å se en større versjon av denne tabellen.
Tabell 2. Utbredelse av Lactobacillus rhamnosus Yoba 2012 i en rekke av fermentert mat. Data ble innhentet fra Kort et al. 15. Fermenteringer ble utført ved 37 ° C med mindre annet er angitt. Celletallet av L. rhamnosu s Yoba 2012 og S. thermophilus C106 etter inokulasjon både variert mellom 1 x 10 6 og 1 x 10 7 CFU ml -1. Den funksjonelle mutandabota ble utarbeidet med en startpakke som inneholder utelukkende L. rhamnosus Yoba 2012 som rapportert av Mpofu et al 24.; ND, ikke bestemt.d / 54365 / 54365tbl2large.jpg "target =" _ blank "> Klikk her for å se en større versjon av denne tabellen.
Supplemental File. Lokal produksjon og salg av probiotiske yoghurt i landlige Afrika. Shots og bildene er tatt i Balawoli og Namagera, Uganda, mai 2016. Klippet viser verdikjeden fra melk resepsjonen til foredling, pakking, salg og til slutt til forbruk av en gruppe med 50 liter probiotiske yoghurt, tilberedt med bruk av bare grunnleggende utstyr. klikk her for å laste ned.
Discussion
Den enkle produksjons protokollen ved hjelp av grunnleggende utstyr og en roman gjæret mat startkultur beskrevet i denne artikkelen forenkler produksjonen av høy kvalitet probiotiske gjæret melk på husholdningsnivå og i landlige omgivelser i ressursfattige land. Det er kritisk for å pasteurisere melken for et minimum på 30 minutter for å oppnå tilstrekkelig reduksjon eller eliminering av forråtnelsesorganismer og potensielle patogene mikroorganismer. I tillegg fører tilstrekkelig oppvarming denaturering av myseprotein 17 som senere vil assosiere med casein miceller 25 resulterer i dannelsen av tverrbindinger i gjæret melk 26. Følgelig er viskositeten av sluttproduktet økt sammenlignet med mindre utstrekning oppvarmet melk 27. Det er også viktig å unngå inokulering av melken over 45 ° C, fordi ved høyere temperaturer bakteriene vil være inaktive.
Tilsvarende, hvis det er tilgjengelig og kostnad-effektiv, er bruken av UHT melk foretrukket, spesielt for fremstilling av den friske starteren. For det første er UHT-melk praktisk talt fri for uønskede mikroorganismer. For det andre, i UHT-melk myseproteiner har blitt omfattende denaturert, noe som gjør dem mer tilgjengelige for bakterielle proteaser, fremme deres nedbrytning og påfølgende vekst av bakterier yoghurt. Under prosessen med å kjøle ned, proteiner delvis refolder til sin opprinnelige tilstand, derfor gjenoppvarming før inokulering er gunstig for yoghurt produksjon. Forlengede fermentering resulterer i en fermentert melk med en pH-verdi <4,4, noe som ofte er uønsket. Fermentering kan stoppes på en riktig måte ved å plassere gjæret melk i kjøleskapet.
Lokalt produsert yoghurt i Afrika har vist seg å inneholde betydelige nivåer av laktokokker 28 som L. lactis, noe som kan føre til produksjon av peptider som har en bitter smak 29-32, som er generelt undesirable 31. Derfor er det viktig at fermenteringen finner sted ved en temperatur mellom 45 og 35 ° C 15,28. Siden temperaturen vil langsomt avta under fermentering i en semi-kontrollert miljø, er tilsetningen utført ved 45 ° C, den høyeste temperaturen tillatt. Tilstrekkelig isolasjon under fermentering er vesentlig for å unngå reduksjon av temperaturen under 35 ° C.
Manuell produksjon av yoghurt i landlige omgivelser har en relativt høy risiko for mikrobiell forurensning av kvalitetsforringende organismer. Spesielt gjær er i stand til å forplante seg under de sure betingelser i yoghurt. Gjær forurensning kan føre til overdreven gassproduksjon, enten i inkubasjonen fase eller under lagring, og derved ødelegger yoghurt straks eller vesentlig forkorte lagringstiden 33,34. Gjær nivåer kan reduseres ved varmesterilisering og / eller rengjøring med natriumhypokloritt av alle redskaper og utstyr før hver kontakt vidd h melk eller yoghurt. Spesielt etter gjær forringende har funnet sted, er alvorlige og omfattende sterilisering og rengjøring kreves for å eliminere forurensningen.
De ovenfor skissert risiko viser tydelig at suksessen til anvendelsen av denne produksjonen protokollen i ressurs fattige land er begrenset av sin manuelle natur og dermed tilhørende økt svinn rate. Den forringende hastighet blir enda høyere i samfunn som mangler kjøling anlegg eller har svært varierende tilgjengelighet av elektrisitet. Også mangel på tilgang til rimelig høy kvalitet emballasjen kan begrense opptaket av den beskrevne protokollen. Den nødvendige utstyret er grunnleggende og universelle, men et laboratorium eller kjøkken termometer er viktig. Til slutt, foreløpig bare et begrenset antall land har fasiliteter for å produsere frysetørket startkultur. Mest ressursfattige land mangler disse fasilitetene, og er derfor avhengig av import for å få dette produktet.
_content "> Blant næringsmidler, fermentert melk herunder yoghurt er den vanligste redskap for probiotiske bakterier. Fremstilling av fermentert melk krever ikke spesialutstyr bortsett fra et termometer. Således er kombinasjonen av det ovenfor beskrevne første generiske probiotisk startkulturen 13 med en enkel produksjon protokollen åpner for reproduserbar, kontrollert og sikker produksjon av probiotiske gjæret melk med nesten hvem som helst hvor som helst, inkludert produksjon på husholdningenes og hytte industrinivå i distriktene i ressursfattige land. i tradisjonelt praktiseres naturlige fermentations, like nivåer av probiotiske bakterier kan ikke garanteres 9. den selv stabil startkultur i 1 grams poser aktivere småskalaprodusenter å kostnadseffektivt produsere fermentert mat, uten behov for å kjøpe store mengder av startkulturer som vanligvis mister levedyktighet etter å ha åpnet pakken, spesielt når holdt ved romtemperatur og ved en høy relativ fuktighet, noe som gjørtil vår kunnskap tilfelle for alle andre tilgjengelige yoghurt startkulturer. Videre er mengden av tørkede bakterier som innføres forblir meget lav, under 0,1% av den probiotiske kulturkonsentrasjon i det ferdige produkt, fordi nesten alle av startkulturen produseres lokalt på grunn av den pre-inkubering metode som er beskrevet i denne protokollen .Produksjonen av gjæret melk er beskrevet i detalj i denne artikkelen, og kan være et første skritt for å mestre kunsten å produsere probiotiske fermentert mat, som senere kan brukes til å gjære mange typer andre matvarer (som nevnt i denne artikkelen). For å oppgradere grunnleggende gjæret melk, er et mulig neste steg produksjonen av sann frukt gjæret melk. Dette krever fremstilling av en steril frukt bevare (en blanding av frukt, sukker og eventuelt noen tilsetninger) eller kjøp av en ferdiglaget frukt bevare som skal blandes med den fermenterte melk etter gjæring 35,36.
Disclosures
Wilbert Sybesma og Remco Kort er grunnleggerne av Yoba for Life Foundation, en ikke-for profit organisasjon, akkreditert av den nederlandske skattemyndigheter som en offentlig velvillig institusjon (PBI), som har som mål å fremme lokal produksjon og forbruk av gjærede produkter i Afrika . Fermenterte produkter laget med Yoba frø kultur, inkludert yoghurt, zomkom, obushera og mutandabota er ikke markedsført av stiftelsen som sådan, men Yoba for Life fundament stimulerer lokal produksjon og eierskap, slik at inntektsbringende aktiviteter for afrikanske entreprenører i matsektoren . Den Yoba for Life fundament distribuerer og selger klar til bruk poser med tørkede bakteriell frø kulturer gjennom et nettverk av samarbeidspartnere og frivillige til å legge til rette for lokal produksjon av meieriprodukter og kornbaserte produkter ved kontrollert bakteriell gjæring.
Acknowledgments
Forfatterne erkjenner East African Dairy Development (EADD) prosjekt for sin praktisk støtte på bakken i opplæringsmeierisamvirkets i landlige Uganda i gjæret melkeproduksjon. CSK Mat berikelse er kjent for produksjon, kvalitetskontroll og evaluering av fermentering kapasitet på startkultur. Lactosan GmbH & Co, Østerrike, er kjent for produksjon hjelp. Forfatterne takker Karin Kamp (TNO Mikrobiologi og Systems Biology, Zeist, Nederland) for HPLC-analyse, og Derrick Assimwe (UIRI) for opptak forfatter uttalelser i Uganda. Disse opptakene fant sted under IDRC-støttet oppstarten møte i Fermentert mat for livet-prosjektet (CIFSRF fase 2) i Entebbe, Uganda, mai 2016. VU University Amsterdam og Micropia museum er anerkjent for finansielle bidrag og levering av laboratoriefasiliteter for produksjonen av video som er beskrevet i denne artikkelen. Forfatterne takker Wim van Egmondfor mikroskopi av yoghurt bakterier.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Yoba starter culture | Yoba for Life foundation | - | |
| Milk | Obtained from local cow | - | Fresh, whole milk, free from antibiotics and obtained from a healthy cow |
| Optionally sugar | Bought at local supermarket | - | Canesuger was used, but beet sugar is also possible. Free from impurities |
| Laboratory Thermometer | Narang Scientific Industries | TM-01 | |
| Lactometer | Narang Scientific Industries | LM-01 | |
| Ethanol 96% | Sigma Aldrich | 476226 | |
| pH paper | Macherey-Nagel GmbH & Co | 90206 | |
| Cheesecloth | Beyond Gourmet | - | Any high quality food grade cheese cloth can do |
| Sieve/strainer | Cuisinart | CTG-00-3MS | Any fine mesh strainer can do, but stainless steel strainers are preferred. |
| 1 L Thermos flask | Bought at local warehouse | - | |
| 1 L pan + lid | Bought at local warehouse | - | Stainless steel |
| 2 L pan | Bought at local warehouse | - | Any heat- and waterproof material will do |
| 50 L pan | Bought at local warehouse | - | Any heat- and waterproof material will do |
| Milk can | Narang Scientific Industries | MC-SS-30 | Any stainless steel milkcan can do |
| Blanket | Bought at local warehouse | - | The thicker the blanket, the better the isolation |
References
- Kosek, M., Bern, C., Guerrant, R. L. The global burden of diarrhoeal disease, as estimated from studies published between 1992 and 2000. Bull. World Health Organ. 81, 197-204 (2003).
- Parashar, U. D., et al. Global Mortality Associated with Rotavirus Disease among Children in 2004. J. Infect. Dis. 200, 9-15 (2009).
- Szajewska, H., Skòrka, A., Ruszczyński, M., Gieruszczak-Białek, D. Meta-analysis: Lactobacillus GG for treating acute diarrhoea in children. Aliment. Pharmacol. Ther. 25, 871-881 (2007).
- Guandalini, S. Probiotics for Prevention and Treatment of Diarrhea. J. Clin. Gastroenterol. 45, 149-153 (2011).
- Guarino, A., Guandalini, S., Vecchio, A. L. Probiotics for prevention and treatment of diarrhea. J. Clin. Gastroenterol. 49, 37-45 (2015).
- Allen, S. J., Martinez, E. G., Gregorio, G. V., Dans, L. F. Probiotics for treating acute infectious diarrhoea. Cochrane Database Syst Rev. 11, (2010).
- De Roos, N. M., Katan, M. B. Effects of probiotic bacteria on diarrhea, lipid metabolism, and carcinogenesis: a review of papers published between 1988 and 1998. Am. J. Clin. Nutr. 71, 405-411 (2000).
- Sybesma, W., Kort, R., Lee, Y. -K. Locally sourced probiotics, the next opportunity for developing countries. Trends Biotechnol. 33, 197-200 (2015).
- Franz, C. M. A. P., et al. African fermented foods and probiotics. Int. J. Food Microbiol. 190, 84-96 (2014).
- Reid, G., et al. Harnessing microbiome and probiotic research in sub-Saharan Africa: recommendations from an African workshop. Microbiome. 2, 12 (2014).
- Holzapfel, W. H. Appropriate starter culture technologies for small-scale fermentation in developing countries. Int. J. Food Microbiol. 75, 197-212 (2002).
- Monachese, M., et al. Probiotics and prebiotics to combat enteric infections and HIV in the developing world: a consensus report. Gut Microbes. 2, 198-207 (2011).
- Kort, R., Sybesma, W.
- Gorbach, S. L., Goldin, B. R. Lactobacillus acidophilus strains of bacteria and compositions thereof. EPO199535. , (1986).
- Kort, R., et al. A novel consortium of Lactobacillus rhamnosus and Streptococcus thermophilus for increased access to functional fermented foods. Microbial Cell Factories. , (2015).
- Douglas Goff, H. Dairy Science and Technology Education Series. , University of Guelph, Food Science. (2015).
- Tribby, D. The Sensory Evaluation of Dairy Products. Clark, S., Costello, M., Drake, M., Bodyfelt, F. , Springer US. 191-223 (2008).
- Odunfa, S. A. African fermented foods: from art to science. MIRCEN J. Appl. Microbiol. Biotechnol. 4, 259-273 (1988).
- Nout, M. J. R., Sarkar, P. K. Lactic Acid Bacteria: Genetics, Metabolism and Applications. Konings, W. N., Kuipers, O. P., Veld, J. H. , Springer. Netherlands. 395-401 (1999).
- Harrison, P. M. B. D. T., Tomkins, A. M. Fermented cereal gruels: Towards a solution of the weanling's dilemma. Food Nutr. Bull. 13, (1991).
- Narvhus, J. A., Gadaga, T. H. The role of interaction between yeasts and lactic acid bacteria in African fermented milks: a review. Int. J. Food Microbiol. 86, 51-60 (2003).
- Mukisa, I. M., et al. The dominant microbial community associated with fermentation of Obushera (sorghum and millet beverages) determined by culture-dependent and culture-independent methods. Int. J. Food Microbiol. 160, 1-10 (2012).
- Christèle, I. -V., et al. Traditional recipes of millet-, sorghum-and maize-based dishes and related sauces frequently consumed by young children in Burkina Faso and Benin. , (2010).
- Mpofu, A., et al. Development of a locally sustainable functional food based on mutandabota, a traditional food in southern Africa. J. Dairy Sci. 97, 2591-2599 (2014).
- Lucey, J. A., Singh, H. Formation and physical properties of acid milk gels: a review. Food Res. Int. 30, 529-542 (1997).
- Lucey, J. A. Formation and Physical Properties of Milk Protein Gels. J. Dairy Sci. 85, 281-294 (2002).
- Lucey, J. A. Cultured dairy products: an overview of their gelation and texture properties. Int. J. Dairy Technol. 57, 77-84 (2004).
- Mukisa, I. M., Kyoshabire, R. Microbiological, physico-chemical and sensorial quality of small-scale produced stirred yoghurt on the market in Kampala city, Uganda. Nutr. Food Sci. 40, 409-418 (2010).
- Omaea, M., Maeyama, Y., Nishimura, T. Sensory Properties and Taste Compounds of Fermented Milk Produced by Lactococcus lactis and Streptococcus thermophilus. Food Sci. Technol. Res. 14, 183-189 (2008).
- Bockelmann, W., Kiefer, B., Geis, A., Teuber, M. Milk Proteins. , Springer. 225-227 (1989).
- Tamime, A. Y., Robinson, R. K. Tamime and Robinson's yoghurt: science and technology. , Elsevier. (2007).
- Tamime, A. Y., Deeth, H. C. Yogurt: Technology and Biochemistry. , (1980).
- Fleet, G.
- Viljoen, B. C., Lourens-Hattingh, A., Ikalafeng, B., Peter, G. Temperature abuse initiating yeast growth in yoghurt. Food Res. Int. 36, 193-197 (2003).
- Low fat thin-bodied yogurt product and method. Google Patents. Baker, D. B., Hulett, V. , (1989).
- Bamforth, C. W., Ward, R. E. The Oxford Handbook of Food Fermentations. , Oxford Handbooks. 385 (2014).
