Fermentacja owoców i warzyw odnosi się do napojów sokowych otrzymywanych przez fermentację przez określony czas pod działaniem pojedynczych lub złożonych mikroorganizmów przy użyciu jednego lub więcej świeżych owoców, warzyw, grzybów jadalnych itp., Znanych również jako enzymy. Przygotowane w procesie fermentacji produkty owocowo-warzywne nie tylko zwiększają zawartość pierwotnych składników odżywczych, ale także wprowadzają nowe składniki funkcjonalne i nadają im nowy smak. Pod względem skuteczności może również wzmacniać odporność organizmu, regulować florę jelitową, zwiększać zdolności antyoksydacyjne, obniżać poziom cukru we krwi i poziom lipidów we krwi. Pod względem formy, wraz z ulepszeniem i innowacjami technologii i materiałów opakowaniowych, na opakowaniach produktów owocowych i warzywnych pojawiło się wiele nowych stylów produktów końcowych, które są bardziej zgodne z nawykami życiowymi i potrzebami współczesnych ludzi.
◢Powszechne szczepy stosowane w fermentacji owoców i warzyw
Bakterie powszechnie stosowane w fermentacji owoców i warzyw obejmują bakterie kwasu mlekowego, drożdże i bakterie kwasu octowego. Szczepy te mogą wykorzystywać surowce z soków owocowych i warzywnych w procesie fermentacji do generowania różnych pośrednich substancji organicznych i metabolitów poprzez autogenny metabolizm.
Bakterie kwasu mlekowego (LAB) to ogólne określenie klasy wolnych od przetrwalników bakterii Gram-dodatnich, które fermentują cukry (takie jak glukoza, laktoza itp.) do kwasu mlekowego. Istnieje wiele rodzajów bakterii kwasu mlekowego, w tym Lactobacillus, Leuconostoc, Streptococcus, Bifidobacterium, Pediococcus i Lactobacillus sporogenes.
Drożdże to fakultatywnie beztlenowe jednokomórkowe grzyby, które mogą rozmnażać się w dużych ilościach w warunkach tlenowych i mogą metabolizować cukry do alkoholu i dwutlenku węgla w warunkach beztlenowych. Drożdże mogą wykorzystywać cukier zawarty w soku owocowym do własnego wzrostu i rozmnażania, a jednocześnie wytwarzać alkohol poprzez fermentację beztlenową w celu uzyskania wina owocowego. Wino owocowe można również poddawać dalszej fermentacji tlenowej w celu uzyskania octu owocowego. Polisacharydy, kwasy organiczne, substancje fenolowe i inne składniki wina owocowego są związkami funkcjonalnymi, które mają działanie przeciwutleniające, obniżają poziom cholesterolu i zapobiegają chorobom układu krążenia.
◢Zmiany żywieniowe i smakowe w fermentacji owoców i warzyw
Probiotyczne sfermentowane soki owocowe i warzywne mogą nie tylko wywierać działanie probiotyków, ale także zmieniać składniki odżywcze w soku owocowo-warzywnym. Po fermentacji probiotyków niektóre składniki odżywcze są zmieniane i przekształcane w składniki odżywcze, które są łatwiej przyswajalne przez organizm. Na przykład probiotyki mogą przekształcać białka w małocząsteczkowe polipeptydy i wielkocząsteczkowe polisacharydy w oligosacharydy. Probiotyczne fermentowane produkty owocowe i warzywne mogą biotransformować lub biodegradować składniki odżywcze owoców i warzyw, wytwarzać składniki odżywcze, które są łatwiejsze do wchłaniania przez organizm, zwiększać funkcję probiotyków w celu poprawy przewodu pokarmowego i zwiększać wartość odżywczą fermentowanych produktów owocowych i warzywnych.
Niektóre składniki funkcjonalne probiotycznych fermentowanych produktów owocowych i warzywnych zostaną przekształcone, zwłaszcza przemiany między niektórymi substancjami fenolowymi. Owoce i warzywa zawierają dużą liczbę substancji fenolowych, które wykazują działanie przeciwutleniające. Większość związków fenolowych może dotrzeć do okrężnicy. Pod wpływem mikroorganizmów jelitowych związki fenolowe zostaną przekształcone w metabolity, które zostaną wchłonięte przez organizm, wywołując efekty fizjologiczne.
Owoce i warzywa zawierają wiele substancji smakowych, które po przefermentowaniu probiotykami również będą wytwarzać nowe fermentowane smaki. Rodzaj szczepu, czas fermentacji, temperatura, rodzaj substratu i stężenie będą miały wpływ na produkcję substancji smakowych w fermentowanych owocach i warzywach probiotycznych. Te substancje smakowe obejmują głównie kwasy, alkohole, aldehydy, ketony i terpeny. Ze względu na różne rodzaje probiotyków oraz owoców i warzyw, po fermentacji powstaną substancje aromatyczne o różnych właściwościach.
◢Problemy fermentacji owocowo-warzywnej
1. Stabilność produktu
Probiotyczne fermentowane produkty owocowo-warzywne zawierają nie tylko składniki odżywcze samych owoców i warzyw, ale także metabolity powstające w procesie fermentacji oraz komórki somatyczne bakterii probiotycznych. Niewłaściwa obróbka probiotycznych fermentowanych produktów owocowo-warzywnych spowoduje wytrącanie się, brązowienie i zakwaszenie produktu w okresie przydatności do spożycia, co skutkuje obniżeniem jakości produktu. Podczas fermentacji różne składniki soków owocowych i warzywnych wchodzą w interakcje, zmniejszając ich stabilność. Większość soków owocowych i warzywnych zmienia kolor w okresie przydatności do spożycia. Głównym powodem jest degradacja pigmentów podczas przechowywania soków owocowych i warzywnych. Substancjami wpływającymi na degradację barwników w przetworach owocowo-warzywnych są Vc, cukry redukujące i fenole ogółem.
Ponadto w przypadku fermentowanych produktów owocowo-warzywnych z żywymi bakteriami, ponieważ probiotyczne fermentowane produkty owocowo-warzywne zawierają żywe bakterie, jakość produktu zmienia się dynamicznie w okresie przydatności do spożycia. Utrzymanie wysokiego stężenia żywych bakterii w probiotycznych fermentowanych produktach owocowo-warzywnych jest trudnym problemem w badaniach fermentacji owocowo-warzywnej. Obecnie okres przydatności do spożycia sprzedawanych na rynku probiotycznych fermentowanych soków owocowych i warzywnych jest stosunkowo krótki, aw trakcie okresu przydatności do spożycia ulegają one stopniowej inaktywacji pod wpływem temperatury, czasu przechowywania, pH oraz charakteru szczepu samo. Ponadto, ze względu na dużą różnorodność owoców i warzyw, niektóre produkty owocowo-warzywne o wysokiej kwasowości nie mogą zapewnić optymalnego środowiska wzrostu, aby zapewnić aktywność probiotyków, co skutkuje inaktywacją probiotyków podczas procesu fermentacji.
2. Problem ze smakiem
Podczas procesu fermentacji soków owocowych i warzywnych z probiotykami niektóre szczepy wytwarzają aromat owocowy, ale niektóre wytwarzają również nieprzyjemne specjalne smaki, a tworzenie tych smaków jest stosunkowo skomplikowane, a wiele smaków nie zostało dotychczas jednoznacznie zidentyfikowanych. W probiotycznych sfermentowanych sokach owocowych i warzywnych zwiększyła się ilość lotnych substancji smakowych, wśród których istotnie wzrosła zawartość alkoholi i estrów, co sprzyjało wyeksponowaniu owocowych i kwiatowych aromatów soków o smaku estrowym, takich jak sok jabłkowy i sok gruszkowy. Probiotyki odgrywają ważną rolę w sensorycznych, odżywczych i higienicznych właściwościach żywności i napojów. Podczas procesu fermentacji będą wytwarzać związki aromatyczne związane z bakteriami, aby pokazać smak żywności.
Charakterystyczne substancje smakowe probiotycznych sfermentowanych soków owocowych i warzywnych zależą nie tylko od rodzaju i zawartości substancji smakowych, ale także od ich cech smakowych i wartości progowej. Wytwarzanie smaku ma pewien związek z doborem odmian i szczepów owoców i warzyw. Ponadto powstawanie zapachu probiotyku jest również związane z czasem przechowywania, substratami i szczepami fermentacyjnymi, a mechanizm jest stosunkowo skomplikowany.