Abstract
En ny torkad bakteriekonsortium av Lactobacillus rhamnosus Yoba 2012 och Streptococcus thermophilus C106 odlas i ett L av mjölk. Denna nya starter kan användas för framställning av fermenterad mjölk och andra fermenterade livsmedel, antingen hemma eller på småskalig i lantlig miljö. För färsk starter, är en L mjölk pastöriserades i en kastrull som passar in i en större panna innehållande vatten, placeras på en värmekälla. I detta vattenbad, är mjölken värms och inkuberades vid 85 ° C under 30 min. Därefter mjölken kyls ned till 45 ° C, överfördes till en vakuumflaska, inokulerades med de torkade bakterier och lämnades i minst 16 h mellan 30 ° C och 45 ° C. För att täta inhemsk produktion, är den färska starter frysta i isbitar, som kan användas för produktion av små volymer på upp till 2 liter fermenterad mjölk. För att småskalig produktion i resursfattiga länder, pastörisering av upp till 100 liter mjölk is utförda i mjölk burkar som är placerade i en stor kastrull fylld med vatten och upphettades på en eld vid 85 ° C under 30 min, och därefter kyldes till 45 ° C. Därefter 100 L sats inokulerades med 1 L nyberedda starter nämnts tidigare. För att säkerställa en effektiv jäsning vid en temperatur mellan 30 och 45 ° C, kan mjölken är täckt med en filt för 12 h. För produktion av icke-mjölkfermenterade livsmedel, är den färska starter kvar i en ostduk för 12 h och den avrunna-off vassle kan därefter används för inokulering av ett brett spektrum av livsmedel råvaror, inklusive grönsaker och spannmåls baserade livsmedel.
Introduction
Den här artikeln beskriver en produktionsprotokoll som möjliggör produktion av näringsrika och probiotiska fermenterad mjölk och andra probiotiska fermenterade livsmedel med hjälp av en ympkultur som har visat positiva hälsoeffekter. Protokollet är robust och lätt att köra av någon som helst plats, inklusive resurssvaga länder.
I Afrika söder om Sahara, 21% av dödsfallen bland barn <5 år orsakas av diarré 1, varav 29% orsakas av rota etiologi i synnerhet 2. Det har visats att daglig konsumtion av fermenterad livsmedels innehållande en rekommenderad dos av 1 x 10 10 CFU L. rhamnosus GG stimulerar tarmhälsa och minskar förekomsten och svårighetsgraden av rotavirus-associerad diarré 3-7.
Nyttiga bakterier är närvarande i brett utbud av traditionella fermenterade livsmedel över hela Afrika söder om Sahara 8-10. Men dessa livsmedel är nästan uteslutande hem-produced, har en relativt kort hållbarhetstid och har ökat säkerhetsrisker på grund av den okontrollerade natur jäsningen 11. Dessutom konsumtionen av dessa traditionella livsmedel avtar på grund av urbanisering och en generell westernization av dieter i Afrika 10,12.
Den generiska probiotiska bakterien L. rhamnosus Yoba 2012 13, vilken är identisk med L. rhamnosus GG, infördes efter det ursprungliga patentet för L. rhamnosus GG hade löpt ut 14. Den torkade ympkultur har en Aw av ungefär 0,1, vilket håller viabiliteten hög efter en lagringsperiod av minst ett år vid rumstemperatur (data ej visade).
Ympkulturen är förpackad i portioner om 1 g och kan användas för produktion av högst 100 L fermenterad mjölk. Vid framställning av en eller två omgångar per dag, kan startkulturer bidra till att nå en produktionskapacitet på upp till 1000 L per vecka från every-dag färsk mjölk.
Användningen av L. rhamnosus Yoba 2012 med S. thermophilus C106 som en adjuvant kultur som gör det möjligt för probiotiska Lactobacillus att propagera 15 är en unik bakterie konsortium som inte har rapporterats av andra författare. Produktionen protokoll omfattar återsuspension av innehållet ett paket (1 g) av frystorkat startkultur (ympkultur) i 1 L av mjölk, vilket resulterar i ett så kallat färskt starter efter inkubation under en period av 16 h. Den färska starter används därefter för att ympa ett maximum av 100 L av mjölk. Denna metod för förinkubation minskar mängden frystorkade bakterier som används, vilket minskar produktionskostnaderna i jämförelse med direkt inkubation som exempelvis beskrivits av Goff 16. Den formulering som används för det protokoll som beskrivs i detta dokument upprätthåller fördelarna med en frystorkad kultur, såsom lagringsstabilitet och enkel lagring och hantering, vilket resulterar i högt reproducible fermentationer.
Dessutom produktionsprotokoll som beskrivs i den här artikeln inte kräver högteknologisk utrustning i motsats till de vanliga produktionsmetoder som används i den utvecklade världen 17.
Slutligen den färska starter kan användas för ympning av andra (icke-mejeri) råmaterial för produktion av ett brett spektrum av fermenterade livsmedel såsom är framgångsrikt visats för Obushera, Kwete, Uji, och Zomkom, alla spannmålsbaserade traditionellt fermenterade livsmedel från Uganda (de två första), Kenya och Burkina Faso, respektive 15. Detta är bara en liten del av den stora mängd av fermenterade livsmedel som utvecklats i Afrika 18.
Jäsning är nedbrytning av makromolekyler, såsom stärkelse, socker och proteiner i produkter som ett ökat smältbarhet, genom verksamheten i enzymer och / eller mikroorganismer. Jäsning är en allmänt använd teknik i Afrika söder om Sahara. Togeter med torkning och saltning det möjliggör matbevarandet i frånvaro av kylanläggningar eller industriella tekniker såsom konservering 9,19. Traditionell fermentering ofta använder back-sluttande, i vilken en liten del från en tidigare sats sättes till en ny sats för att underlätta jäsning och för att minska risken för jäsning misslyckande 11. Harrison och Tomkins 20 beskriver ett brett utbud av traditionella afrikanska fermenterade livsmedel baserade på majs, durra eller hirs, och den gynnsamma roll dessa livsmedel kan ge avvänjning barn, till exempel genom att minska barndomen diarré och tillhörande dödlighet. Nout och Sarkar 19 beskriver den traditionella produktionen av jäst kassava maträtt som ofta konsumeras i västra Afrika. Franz et al. 9 ger en utförlig beskrivning av afrikanska fermenterade livsmedel kategoriseras i spannmål och grönsaker livsmedel, stärkelse övriga skörde livsmedel och animaliskt protein livsmedel. I tillägg till detta, Narvhus och Gadaga För produktion av probiotiska fermenterad mjölk (eller andra fermenterade livsmedel), i synnerhet i fallet med hem produktion, är det fördelaktigt att lagra den färska starter i frusna portioner tillgängligheten av en frys. Vid resurssvaga länder, kan produktionen av fermenterad mjölk köras väl av mjölkproducerande samhällen. Aktuell erfarenhet med lokalsamhällen i Uganda visar att mejeri Kooperativen är lämpliga enheter för att ta upp yoghurt produktionen från sina egna mjölk leveranser. Tillgängligheten av en mjölk burk är fördelaktig, även om det också är möjligt, om än mindre föredraget, för att förbereda stora partier av fermenterad mjölk i en större panna. Dessutom är tillgången på elkraft och därmed sammanhängande förekomsten av kylanläggningar i lokala butiker och kiosker i resursfattiga länder en fördel i expansion av verksamheten och minskningen of förluster på grund av förstöring. Emellertid är det såsom kommer att diskuteras i protokollet, genom tillsats av kaliumsorbat möjligt att bevara yoghurt i flera dagar vid omgivande temperatur och minska spoilages i händelse av effektfluktuationer.
Protocol
1. Framställning av Fresh Starter
För att förbereda den färska starter, ta en L antingen ultrahög temperatur (UHT) behandlad mjölk eller färsk komjölk. Om det är UHT-mjölk, gå vidare till steg 1,3. Om det är färsk komjölk, fortsätta med steg 1,1.
- Mjölk testning för färsk komjölk
- För det organoleptiska testet för att upptäcka avvikelser eller förstöring av mjölk, kontrollera det visuella utseendet av mjölken och kontrollera dess lukt.
- För duken-on-kokande testet, överföra ett litet prov av mjölken till en matsked. Håll sked ovanför en värmekälla tills mjölken börjar koka. Ta skeden från värmekällan och titta på mjölken för att upptäcka tecken på koagulering som anger dålig kvalitet mjölk.
- För LAKTOMETER testet, fylla en cylinder, bägare glas eller något annat ihåligt föremål minst 15 cm hög med mjölk. Placera LAKTOMETER i mjölken. LAKTOMETER avläsningar av 28 eller mer för mjölk vid 30 ° C indicåt mjölk av tillräcklig densitet utan tillsatt vatten.
- För etanoltestet, göra en 80% etanollösning i destillerat vatten. Blanda en lika stor mängd mjölk med en lika stor mängd 80% etanol, t ex genom att blanda en tesked av mjölk med en tesked 80% etanol i en kopp. Titta på blandningen för att upptäcka tecken på koagulering som anger dålig kvalitet mjölk.
- När färsk mjölk används, filtrera mjölken med en sikt eller filterduk (porstorlek 0,1-0,5 mm), som tidigare pastöriserad i kokande vatten under 15 min.
- Pastörisering
- Överför mjölken i en liten kastrull och stänga pannan med ett lock. Placera pannan i en något större pan. Fylla större pan med vatten, upp till 2 cm under kanten av den mindre pannan.
- Hetta upp denna konfigureras med en lämplig värmekälla (t.ex. elvärme, gasbrännare, träkol spis, ved) tills mjölken når 85 ° C, mätt med en laboratorietermometer.
- Vrid source av värme till låg och bibehålla temperaturen av 85 ° C under 30 min.
- Ta bort pannan med mjölken från pannan med vatten och låt den svalna. Valfritt överföra pannan till en kastrull med kallt vatten för att påskynda kylningsprocessen. Ta inte bort locket från pannan, med undantag för att ta temperaturmätningar.
- Låt mjölken svalna till 45 ° C, mätt med en laboratorium eller kök termometer. Vid denna punkt, överföra mjölken till en vakuumkolv, och inokulera mjölken genom att lägga till innehållet i ett paket av ympkulturen (1 g).
- Lämna den inokulerade mjölken under 16 h i vakuumkolven för att tillåta fermentation att äga rum. Kontrollera det slutliga pH av den fermenterade mjölk, som bör vara 4,4 eller mindre, mätt med en pH-meter eller pH-papper.
- Efter jäsning, rör om eller skaka produkten under ca 5 - 10 minuter för att erhålla en slät textur.
- Förvara tills nästa steg.
- För inhemsk produktion, häll färsk starter ien istärningslåda att göra iskuber i 10 ml. Placera isbitar i frysen (-18 ° C) och fortsätt med avsnitt 2 inom 3 månader.
- För produktion upp till 100 L skala i resurssvaga miljöer, fortsätt med avsnitt 3, för att säkerställa att steg 3,5 påbörjas 16 timmar efter avslutad steg 1,5. Alternativt, placera färska starter i kylskåpet (7 ° C) efter steg 1,6 och fortsätt med avsnitt 3 inom 5 dagar.
- För produktion av ett brett spektrum av icke-mejeri typ av fermenterade livsmedel, fortsätta med avsnitt 4.
2. Produktion av små partier på hushållsnivå
- Använd någon lämplig mängd mjölk (förslagsvis 1-10 L).
- Utför steg 1,1.
- Utför steg 1,2.
- Pastörisering
- Överför mjölken i en liten kastrull och stänga pannan med ett lock. Placera pannan i en något större pan. Fylla större pan med vatten, upp till 2 cm under kanten av den mindre pannan.
- Hetta upp denna konfigureras med en lämplig värmekälla (t.ex. elvärme, gasbrännare, träkol spis, ved) tills mjölken når 60 ° C, mätt med ett laboratorium eller kök termometer.
- Valfritt: Vid denna punkt tillsätt socker till ett rekommenderat koncentration av 5% (vikt / volym), mätt med en balans. Rör om väl med en blandning sked tidigare pastöriserad genom nedsänkning i kokande vatten under 15 min. Fortsätt upphettningen tills mjölken når 85 ° C, mätt med en laboratorium eller kök termometer.
- Vrid värmekällan till låg och bibehålla temperaturen av 85 ° C under 30 min.
- Utför steg 1,4.
- Låt mjölken svalna till 45 ° C, mätt med en laboratorium eller kök termometer. Vid denna punkt, inokulera mjölken genom att tillsätta en isbit (som framställdes enligt avsnitt 1) för varje liter mjölk och överföra mjölken till (a) vakuumkolv (er).
- Låt ympade mjölken i termos för att tillåtajäsning äga rum till dess att ett pH-värde av 4,4 har uppnåtts, mätt med en pH-meter eller pH-papper. Detta beräknas ta 12 timmar.
- Utför steg 1,7.
- Överföra den fermenterade mjölken till ett kylskåp (7 ° C) och låt den svalna under minst tre timmar före konsumtion. Vid förvaring under lämplig kylning, är den produkt som bäst konsumeras inom en månad.
3. Produktion i lantlig miljö i resursfattiga länder
Obs: Använd högst 100 liter mjölk per 1 L färsk starter.
- Utför steg 1,1.
- Utför steg 1,2.
- Pastörisering:
- Överföra mjölken i en mjölk kan med lämplig storlek och stäng burken med ett lock. Placera burken i en stor kastrull. Fyll pannan med vatten, upp till den högsta möjliga nivå.
- Hetta upp denna uppsättning upp med en lämplig värmekälla (ved är det snabbaste och ofta den mest kostnadseffektiva) tills mjölken når 60 ° C, mätt med ett laboratorium ellerkök termometer.
- Valfritt: Beroende på smak preferens, tillsätt socker i ett förhållande av 50 g per liter. Rör om väl med en blandning sked som tidigare pastöriserades genom nedsänkning i kokande vatten under 15 min. Fortsätt upphettningen tills mjölken når 85 ° C, mätt med en laboratorium eller kök termometer.
- Minska värmen och bibehålla temperaturen av 85 ° C under 30 min.
- Ta burken med mjölken från pannan med vatten och låt den svalna. För att påskynda avkylningsprocessen, överföra burken till en kastrull med kallt vatten. Ta inte bort locket från burken, med undantag för att mäta temperaturen.
- Låt mjölken svalna till 45 ° C, mätt med en laboratorium eller kök termometer. Ta burken från det kalla vattnet pannan. Vid denna punkt, inokulera mjölken genom att tillsätta hela färska starter (detta kan aldrig överdoseras).
- Linda en filt runt mjölken kan för ändamålet av isolering och förebyggande av en rapid minskning i temperatur (helst, kommer temperaturen att förbli mellan 45 och 35 ° C). Lämna den inokulerade mjölken i burken för att tillåta fermentation att ske till dess att ett pH-värde av 4,4 har uppnåtts. Denna process tar ungefär 12 timmar.
- Ta bort filten från burken och öppna burken.
- Valfritt: Ta bort den vattniga översta lagret av den fermenterade mjölken för att erhålla en jämnare textur av den probiotiska fermenterad mjölk (yoghurt).
- Valfritt: Lägg till livsmedelskvalitet konstgjorda smaker (t ex, jordgubb eller vanilj), till exempel vid en koncentration av 0,1% (volym / volym) doserades genom en 10 ml mätkopp eller sked (beroende på koncentrationen av smaken och preferensen av kunden).
- Valfritt: Lägg konserveringsmedel. Ett kostnadseffektivt och säkert val är användningen av kaliumsorbat i en maximal koncentration av 0,12 g / L (källa: http://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/4144 råder 3 mg / kg kroppsvikt / dag).
Obs: Små barn med en vikt under 10 kg bör inte ta more än högst 30 mg kaliumsorbat när du tar en dos av 250 ml jäst mjölk, som är motsvarar en dos av ca 2 matskedar per 50 L. - Rör om den fermenterade mjölken ordentligt med en metallsked som tidigare steriliserades genom nedsänkning i kokande vatten under 15 min.
- Valfritt: Packa fermenterad mjölk, överföring till ett kylskåp (7 ° C) och kyl i minst tre timmar före konsumtion.
Obs: Vid förvaring under lämplig kylning, under 7 ° C, är den produkt som bäst konsumeras inom två veckor. Vid lagring under ordentlig kylning, och konserveringsmedel tillsätts såsom beskrivits under 3.7.3 produkten är bäst konsumeras inom 4 veckor.
4. Produktion av andra jästa livsmedel
Detta avsnitt beskriver framställningen av andra än fermenterad mjölk fermenterade livsmedel med en maximal volym av cirka 50 L.
- Pastörisera en cheesecloth genom att sänka i kokande vatten i least 15 min. Knyt ostduk löst över en skål eller kastrull som rymmer cirka 2 liter med hjälp av ett rep eller ett gummiband.
- Häll färsk starter på ost tyg, undvika att spilla över och hålla tillräckligt med utrymme mellan botten av skålen och cheesecloth.
- Placera skålen i ett kylskåp vid ungefär 7 ° C under 8-12 h tills ca 0,5 L av vassle har tömts från yoghurt i skålen.
- Använd vasslen att göra olika typer av fermenterade livsmedel. Exempel ges nedan.
Obs: De erhållna fermenterade livsmedel innehåller vassle (mjölk). Mjölk och dess derivat redovisas bland de vanligaste ingredienser som orsakar allergier och överkänslighet.- För produktion av Obushera, en sorghum eller hirs baserat ugandiska dryck följer protokollet beskrivet av Mukisa et al. 22.
- För produktion av Uji, ett kenyanskt gröt gjord av majs eller durra eller en blandning av båda, följer det protokoll som används av Jomo Kenyatta University of Agriculture and Technology i Kenya och beskrivs av Kort et al. 15.
- För produktion av Zomkom, en sorghum baserad dryck från Burkina Faso, följer det protokoll som beskrivits av et al. Christèle 23 och Kort et al. 15.
- För produktion av Mutandabota, en produkt från frukterna av baobabträdet och mjölk som ofta konsumeras i södra Afrika följa det förfarande som beskrivits av Mpofu et al. 24. Notera att för denna produkt färsk starter som erhålls i avsnitt 1 kan användas direkt utan att först utföra steg 4,1-4,3.
Representative Results
Den vänstra sidan av Tabell 1 visar en schematisk bild av 1 § i protokollet. Detta följs av ett generaliserat kombinerat diagram av avsnitten 2 och 3 på den högra sidan av bordet.
Jäsning profiler mjölk ympades med ympkulturen med hjälp av produktionsprotokoll som beskrivs i denna artikel registrerades. Figur 1 visar jäsning av färsk starter (som beskrivs i avsnitt 1). Figur 2 visar fermentering av fermenterad mjölk (slutprodukt , som beskrivs i avsnitt 2 och 3). Eftersom det i praktiken på landsbygden strikt temperaturkontroll är svårt, gjordes mätningar vid en temperatur av 37 ° C och 45 ° C.
För jäsning vid 37 ° C, de försurnings profilerna för de två testade påsar visar en liten skillnad i uppkomstenav den exponentiella surgörning av cirka 30 minuter, både i produktionen av den färska starter och slutprodukten. De slutliga pH-värdena båda kulturerna är identiska efter 16 timmar.
Typiska pH-värden och titer för fortplantas L. rhamnosus och S. thermophilus-stammar efter de beskrivna förfarandena produktions för olika jästa livsmedel kan hittas i tabell 2. celltal för L. rhamnosus och S. thermophilus bestämdes på MRS-agar-medium och LM17, respektive, med vanliga tillämpade mikrobiologiska bordläggningen metoder. Slutliga celltal L. rhamnosus Yoba 2012 var 1,7 x 10 7, 3,7 x 10 9 och 3,3 x 10 9 CFU ml -1 för fermenterad mjölk, kwete och Uji, respektive. Slutliga pH-värden var 4,3 och 4,2 för fermenterad mjölk och kwete respektive. Preliminära resultat indikerade att tillsatsen av potassium sorbat innan jäsningen inte negativt påverka men även ökar antalet livskraftiga L. rhamnosus Yoba 2012 bakterier i yoghurt två veckor efter produktions (data visas ej).
Figur 3 visar resultaten av högpresterande vätskekromatografi (HPLC) i kombination med ett brytningsindex (RI) detektor av icke-fermenterad mjölk i jämförelse med den fermenterade mjölken. Resultaten tyder på att laktos nivåer i mjölk minskar, medan mjölksyranivåer och galaktos- nivåerna ökar, vilket är ett resultat av den metaboliska aktiviteten av ympkulturen.
Figur 1. Jäsning profilen för den färska starter gjord av halvskummjölk (1,5% fett, 3,5% protein). En liter mjölk inokulerades med en dospåse (1 g) av ympkulturen och fermenterades vid 37 ° C(••••, duplicera) samt 45 ° C (- - - -, duplicera) i 16 timmar. Den raka linjen (----) vid pH 4,4 sätts in som en indikation att avgöra när jäsningen är klar. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 2. Jäsning profilen för den fermenterade mjölken (slutprodukt) gjord av halvskummjölk (1,5% fett, 3,5% protein). En liter mjölk inokulerades med en 20 g färsk starter och fermenterades vid 37 ° C (•• ••, duplicera) samt 45 ° C (- - - -, duplicera) i 16 timmar. Den raka linjen (----) vid pH 4,4 är införd som en indikation för att bestämma när fermentationen är avslutad.Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3. HPLC-eluerings-mönster av icke-fermenterad mjölk (svart) och mjölk fermenteras under 16 h med ympkulturen (blå). Elueringsmönstren indikerar förbrukningen av laktos och produktion av galaktos och laktat. Socker och svag syra identifierades på grundval av retentionstiden och toppförhållandet mellan UV-absorbans och brytningsindex yta. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Tabell 1. ympkultur tillämp tionsprotokoll. Klicka här för att se en större version av denna tabell.
Tabell 2. Förökning av Lactobacillus rhamnosus Yoba 2012 i en mängd olika fermenterade livsmedel. Data erhölls från Kort et al. 15. Fermentationer utfördes vid 37 ° C om inte annat anges. Celltal av L. rhamnosu s Yoba 2012 och S. thermophilus C106 efter ympning både varierade mellan 1 x 10 6 och 1 x 10 7 CFU ml -1. Den funktionella mutandabota framställdes med en starter som innehåller uteslutande L. rhamnosus Yoba 2012 som rapporterats av Mpofu et al 24. ND, ej bestämd.d / 54365 / 54365tbl2large.jpg "target =" _ blank "> Klicka här för att se en större version av denna tabell.
Kompletterande fil. Lokal produktion och försäljning av probiotisk yoghurt på landsbygden Afrika. Skott och bilder är tagna i Balawoli och Namagera, Uganda, maj 2016. klippet visar värdekedjan med utgångspunkt från mjölk mottagning till bearbetning, förpackning, försäljning och slutligen till konsumtion av ett parti 50 L probiotisk yoghurt, framställd med användning endast grundläggande utrustning. klicka här för att ladda ner.
Discussion
Den enkla produktions protokoll med basutrustning och en ny jäst livsmedel startkultur beskrivs i artikeln möjliggör produktion av en hög kvalitet probiotiska fermenterad mjölk på hushållsnivå och i lantlig miljö i resursfattiga länder. Det är viktigt att pastörisera mjölken under minst 30 minuter för att få tillräcklig minskning eller eliminering av nedbrytande organismer och potentiella patogena mikroorganismer. Dessutom orsakar tillräcklig uppvärmning denaturering av vassleprotein 17 som senare kommer att associera med kaseinmiceller 25 vilket resulterar i bildning av tvärbindningar i fermenterad mjölk 26. Följaktligen är viskositeten hos slutprodukten ökas jämfört med upphettas mindre utsträckning mjölk 27. Det är också avgörande för att undvika inokulering av mjölken över 45 ° C, eftersom vid högre temperaturer bakterierna kommer att inaktiveras.
På samma sätt, om det är tillgängligt och kostnad-effective, är användningen av UHT-mjölk föredragna, speciellt för framställningen av den färska starter. För det första är UHT-mjölk så gott som fri från oönskade mikroorganismer. För det andra, i UHT mjölk vassleproteiner har i stor omfattning denatureras, vilket gör dem mer tillgängliga för bakteriella proteaser, främja deras nedbrytning och efterföljande tillväxt av yoghurt bakterier. Under processen för att kyla ner, proteiner delvis återveckas till deras naturliga tillstånd, därför återuppvärmning före ympning är fördelaktigt för yoghurt produktion. Förlängda jäsningsresulterar i en fermenterad mjölk med ett pH <4,4, vilket ofta är oönskat. Jäsningen kan stoppas i tid genom att placera den fermenterade mjölken i kylskåpet.
Lokalt producerade yoghurt i Afrika har visat sig innehålla höga halter av laktokocker 28 såsom L. lactis, vilket kan orsaka produktion av peptider som har en bitter smak 29-32, som i allmänhet är undesirable 31. Därför är det viktigt att jäsningen sker vid en temperatur mellan 45 och 35 ° C 15,28. Eftersom temperaturen långsamt minskar under fermentering i ett semi-kontrollerad miljö, är ympning utföres vid 45 ° C, den högsta temperaturen tillåts. Tillräcklig isolering under jäsningen är nödvändig för att undvika sänkning av temperaturen under 35 ° C.
Manuell produktion av yoghurt i lantlig miljö har en relativt hög risk för mikrobiell förorening av nedbrytande organismer. I synnerhet jäster kan utbreda sig under de sura betingelser i yoghurt. Förorening Jäst kan leda till överdriven gasproduktionen, antingen i inkubationstiden fasen eller under lagring och därmed förstöra yoghurt omedelbart eller avsevärt förkorta dess hållbarhetstid 33,34. Jästnivåer kan minimeras genom värmesterilisering och / eller rengöring med natriumhypoklorit av alla redskap och utrustning före varje kontakt wit h mjölk eller yoghurt. Speciellt efter jäst förstörelse har inträffat, är svår och omfattande sterilisering och rengöring krävs för att eliminera föroreningen.
De ovan skisse risker visar tydligt att framgången för tillämpningen av denna produktion protokoll i resurssvaga länder begränsas av sin manuella karaktär och därmed förknippad ökad nedbrytning takt. Den förstöring hastigheten blir ännu högre i samhällen som saknar kylanläggningar eller har mycket varierande tillgång till elektricitet. Även bristande tillgång till prisvärda högkvalitativa förpackningsmaterial kan begränsa upptaget av den beskrivna protokollet. Den nödvändiga utrustningen är grundläggande och universell, men ett laboratorium eller kök termometer är viktigt. Slutligen, för närvarande endast ett begränsat antal länder har resurser för att producera den frystorkade startkulturen. De flesta resursfattiga länder saknar dessa anläggningar, och därför är beroende av import för att erhålla denna produkt.
_content "> Bland livsmedel, fermenterad mjölk inklusive yoghurt är den vanligaste fordon för probiotiska bakterier. Produktionen av fermenterad mjölk kräver inte specialutrustning bortsett från en termometer. Sålunda kombinationen av den ovan beskrivna första generiska probiotiska startkultur 13 med en enkel produktionsprotokoll möjliggör reproducerbar, kontrollerad och säker produktion av probiotiska fermenterad mjölk med nästan vem som helst var som helst, inklusive produktionen vid hushåll och småindustri nivåer på landsbygden i resurssvaga länder. i traditionellt utövas naturliga jäsningar, lika nivåer av probiotiska bakterier kan inte garanteras 9. den själv stabil startkultur i 1 g påsar möjliggör småskaliga producenter att kostnadseffektivt producera fermenterade livsmedel, utan att behöva köpa stora mängder startkulturer som vanligtvis förlorar viabilitet efter att ha öppnat förpackningen, i synnerhet när hölls vid rumstemperatur och vid en hög relativ luftfuktighet, vilket ärså vitt vi vet är fallet för alla andra tillgängliga yoghurt startkulturer. Vidare är mängden av torkade bakterier som är importerade fortfarande mycket låg, under 0,1% av den probiotiska kultur koncentrationen i den slutliga produkten, eftersom nästan alla av startkulturen produceras lokalt på grund av den förinkubation metod som beskrivs i detta protokoll .Produktionen av fermenterad mjölk beskrivs i detalj i den här artikeln och kan vara ett första steg för att behärska konsten att producera probiotiska fermenterade livsmedel, som sedan kan användas för att fermentera många andra typer av livsmedel (som avses i denna artikel). För att uppgradera grundläggande fermenterad mjölk, är en möjlig nästa steg produktionen av verkliga frukt fermenterad mjölk. Detta kräver framställning av en steril Fruktkonserv (en blandning av frukt, socker och eventuellt vissa tillsatser) eller köp av en färdig frukt bevara att blandas med den fermenterade mjölken efter jäsning 35,36.
Disclosures
Wilbert Sybesma och Remco Kort är grundarna av Yoba for Life Foundation, en icke-vinstdrivande organisation, ackrediterad av de nederländska skattemyndigheterna som en offentlig välvilliga Institution (PBI), som syftar till att främja lokal produktion och konsumtion av fermenterade produkter i Afrika . Jästa produkter gjorda med Yoba ympkulturen, inklusive yoghurt, zomkom, obushera och mutandabota inte marknadsförs av stiftelsen som sådan, men Yoba for Life Foundation stimulerar lokal produktion och ägande, vilket gör att inkomstbringande verksamhet för afrikanska entreprenörer inom livsmedelssektorn . Den Yoba for Life Foundation distribuerar och säljer färdiga att använda påsar med torkade bakterieutsädesodlingar genom ett nätverk av partners och volontärer för att underlätta lokal produktion av mejeriprodukter och spannmålsbaserade produkter från kontrollerad bakteriell jäsning.
Acknowledgments
Författarna erkänner den östafrikanska Dairy Development (EADD) projekt för deras praktiska stöd på marken i utbildningsmejerikooperativ på landsbygden Uganda i fermenterad mjölkproduktionen. CSK Food Enrichment är känd för produktion, kvalitetskontroll och bedömning av fermentativ kapacitet startkulturen. Lactosan GmbH & Co, Österrike, är känd för produktion hjälp. Författarna tackar Karin Overkamp (TNO mikrobiologi och systembiologi, Zeist, Nederländerna) för HPLC-analysen, och Derrick Assimwe (UIRI) för inspelning författar uttalanden i Uganda. Dessa inspelningar ägde rum under IDRC-stödda start möte av den fermenterade livsmedel för livet projekt (CIFSRF fas 2) i Entebbe, Uganda, maj 2016. VU University Amsterdam och Micropia museum är känd för ekonomiska bidrag och tillhandahållande av laboratorieutrustning för produktionen av videon beskrivs i denna artikel. Författarna tackar Wim van Egmondför mikroskopi av yoghurtbakterier.
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. Probiotics for every body. Trends Biotechnol. 30, 613-615 (2012).
- 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. Spoilage Yeasts. Crit. Rev. Biotechnol. 12, 1-44 (1992).
- 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).
