Разработване, характеризиране и биоактивност на не млечни кефирни ферментирали напитки на базата на

bg.waykun.com - Диета и загуба на тегло, днес

Лукаш Лопусевич

1 Център за биоимобилизация и иновативни опаковъчни материали, Факултет по хранителни науки и рибарство, Западнопоморски технологичен университет Шчечин, Janickiego 35, 71-270 Шчечин, Полша; lp.ude.tuz@akswolzord_ailime (E.D.); [email protected] (P.S.); lp.ude.tuz@aksnyzemm (М.М.); lp.ude.tuz@kaiwoktrab-rutra (A.B.)

Емилия Дрозловска

Паулина Сидлечка

Моника Менжиньска

Артур Бартковяк

Моника Сиенкевич

2 Катедра по алергология и респираторна рехабилитация, Медицински университет в Лодз, Zeligowskiego 7/9, 90-752 Лодз, Полша; [email protected] (M.S.); [email protected] (H.Z.-B.)

Hanna Zielińska-Bliźniewska

Павел Квятковски

3 Катедра по диагностична имунология, Катедра по микробиология, имунология и лабораторна медицина, Померански медицински университет в Шчечин, авеню Powstancow Wielkopolskich 72, 70-111 Шчечин, Полша; [email protected]

Резюме

Тортата от ленено масло (FOC) беше оценена като потенциален субстрат за производството на нова ферментирала напитка, подобна на кефир. Три варианта, съдържащи 5%, 10% и 15% (тегл./Тегл.) FOC, се инокулират със зърна кефир и се инкубират при 25 ° С в продължение на 24 часа. След обработката напитките се съхраняват в хладилни условия (6 ° C) в продължение на 21 дни. Оценени са промени в микробната популация, рН, киселинност, нива на протеини, полифеноли, флавоноиди, аскорбинова киселина и редуциращи захари. Освен това се определят вискозитет, твърдост, цвят и антиоксидантни свойства. Резултатите показаха, че млечнокиселите бактерии, както и дрождите, могат да растат добре във FOC без никакви добавки. По време на съхранение в хладилник жизнеспособността на микроорганизмите е над препоръчителното минимално ниво за кефирни продукти. В резултат на ферментацията напитките показаха отлична антиоксидантна активност. Поради функционалните характеристики, предоставени на напитките FOC, използването на кефирни зърна показва достатъчен потенциал за промишлено приложение. Следователно, тези напитки могат да се използват като ново, немлечно средство за полезна консумация на микрофлора, особено от вегани и потребители с непоносимост към лактоза.

1. Въведение

През последните години нараства интересът към разработването на нови функционални хранителни продукти. Консумацията на ферментирали напитки е тенденция в световен мащаб поради техните здравословни ефекти и свързаните с тях свойства [1,2,3,4,5,6,7]. Ферментиралите напитки могат да съдържат пробиотични микроорганизми, които са живи микроорганизми, които, когато се прилагат в достатъчни количества в годни за консумация матрици, дават ползи за здравето на потребителите [2,8,9,10,11]. Много от тези микроорганизми са идентифицирани като млечнокисели бактерии (LAB) и обикновено се консумират под формата на ферментирало мляко, кисело мляко или кефир [7,9]. Като цяло е установено, че повечето ферментирали продукти съдържат поне 10 6 единици, образуващи колонии (CFU)/ml, като концентрациите варират в зависимост от няколко променливи, като например региона на продукта, възрастта и времето, в което продуктите се анализират или консумират [3, 6,8,10]. Организацията за прехрана и земеделие (FAO) и Световната здравна организация (WHO) предполагат, че кефирът трябва да съдържа минимум 10 7 CFU/ml микроорганизми, а крайният продукт трябва да съдържа поне 10 4 CFU/ml дрожди [3,10, 12,13].

Потребителското търсене на алтернативи на краве мляко обаче се увеличи в резултат на увеличаването на диагнозата непоносимост към лактоза, алергии и проблеми с холестерола. Освен това, продължаващата тенденция на вегетарианство, с нарастващ брой вегански/вегетариански потребители, е установила огромно световно значение на не-млечните пробиотични продукти [1,23]. Понастоящем са предложени алтернативни формулировки на кефир, заместващи млякото и прилагащи други въглехидрати за производство на различни немлечни пробиотични напитки с висока добавена стойност, които могат да бъдат характеризирани като функционални храни [7,13,16,17,21,24]. Новите продукти могат да представляват важни храни, осигуряващи живи микроорганизми на вегетарианците с ограничена наличност на ферментирали продукти [1,13]. По същия начин бяха представени интересни резултати по отношение на приложението на кефирни култури за ферментация на меласа [9,13], ориз [24], фъстъци [16], какаова каша [7], соеви екстракти [25], плодове и зеленчуци [1, 2,12,13,14], млека от лешник, орех, ориз и соя [10,17,19,20,21].

Доколкото ни е известно, няма съобщения за използването на лененото масло, получено чрез техника на студено пресоване, за производство на ферментирали кефирни подобни напитки. По този начин целта на представеното проучване е да се произведе напитка на базата на различни концентрации ленено масло, ферментирала от кефирни зърна и оценка на неговата биоактивност, микробиологични и физикохимични свойства по време на съхранение в хладилник за 21 дни.

2. Материали и методи

2.1. Материали и реактиви

Торта от ленено масло (FOC), получена чрез техника на студено пресоване, е любезно дарена от ACS Sp. зоологическа градина. (Бидгошч, Полша). Според информацията на производителя близкият състав на FOC е: съдържание на твърди вещества 80,50%, съдържание на пепел 4,50%, съдържание на протеини 41,97%, съдържание на мазнини 6,11%, въглехидрати 27,99%, фибри 6,29%. Търговски кефирни зърна (кисело мляко-Tek ®, Lactoferm Kefir Series, Kefir-31) са получени от Biochem s.r.l. (Рим, Италия). Натриев хидроксид, амонячна вода, калиев йодид, сребърен нитрат, сярна киселина, борна киселина, солна киселина, водороден пероксид, динатриев фосфат, мононатриев фосфат, фенолфталеин, 2,2-дифенил-1-пикрилхидразил (DPPH), 2,2′- азино-бис (3-етилбензотиазолин-6-сулфонова киселина) (ABTS), метанол, реагент на Фолин-Чиокалтеу, натриев карбонат, галова киселина, натриев нитрит, алуминиев хлорид, кверцетин, 3,5-динитросалицилова киселина, натриев тартарат тетрахидрат, оцетна киселина, натриев ацетат, 2,6-дихлорофенолиндофенол, оксалова киселина, аскорбинова киселина, калиев ферицинид, трихлороцетна киселина, железен хлорид и хлорамфеникол са закупени от Sigma Aldrich (Дармщат, Германия). Глюкозата се доставя от Chempur (Piekary Śląskie, Полша). Всички реактиви са с аналитично качество. Буферирана пептонова вода, MRS агар и агар Sabouraud са получени от Merck (Дармщат, Германия).

2.2. Приготвяне на торта от ленено масло и определяне на цианогенни съединения

Докато скоростта на отстраняване на HCN се изчислява като:

2.3. Ферментация

След хомогенизиране смесите се разпределят в контейнери и се пастьоризират чрез нагряване в продължение на 30 минути при 60 ° С, след това се охлаждат и се съхраняват в хладилник ден преди ферментацията. Търговски кефирни зърна, съдържащи Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. lactis biovar diacetylactis, Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris, Lactobacillus delbrueckii subsp. В това проучване са използвани Bulgaricus и Saccharomyces cerevisiae. Кефир-подобни напитки се произвеждат чрез смесване на 500 ml от определен вариант (предварително загрят до 25 ° C) с 5 g зърна кефир (съдържащи 1,26 × 10 7 ± 0,20 CFU/g LAB и 1,36 × 10 7 ± 0,34 CFU/g дрожди) и ферментира при 25 ° C в 100 ml затворени стерилни пластмасови чаши за 24 часа. След обработката напитките се охлаждат и съхраняват при 6 ° С в продължение на 21 дни. Анализите се извършват след 1, 4, 7, 14 и 21 дни съхранение. Неферментиралите референтни проби бяха третирани по същия начин, но без добавяне на зърна кефир, което послужи за сравнение.

2.4. Определяне на общото съдържание на твърди вещества (TSC), съдържание на протеини (PC), съдържание на пепел (AC), pH и киселинност (TA)

Общото съдържание на твърди вещества (№ 968.11), протеини (№ 99120) и пепел (№ 94546) бяха измерени съгласно стандартните методи на AOAC [34]. Използва се коефициент на умножение от 6,38 за превръщане на процента на азота в процент на протеин. РН на неферментиралите и ферментирали проби се измерва директно при 25 ° C с помощта на рН-метър (CP-411, Elmetron, Zabrze, Полша). Определянето на TA в пробите (изразено като g млечна киселина на 100 ml от пробата) се извършва съгласно Bernat et al. [35], който се състоеше от смесване на 5 g проба с 20 ml дестилирана вода и титруване с 0,01 М разтвор на NaOH, като се използва фенолфталеин (0,1%, тегл./Об. В 95% етанол) като индикатор.

2.5. Определяне на жизнеспособността на млечнокиселите бактерии и дрождите

По време на цялостното съхранение се събират проби (1 ml) и се разреждат с 9 ml стерилна буферирана пептонова вода (Merck, Darmstad, Германия) и се приготвят серийни разреждания. Броят на млечнокиселите бактерии се определя на MRS (de Man, Rogosa и Sharpe) среда (Merck, Darmstad, Германия) след инкубация при 37 ° C при анаеробни условия в продължение на 72 h, докато броят на дрождите е определен на среда Sabouraud (допълнена със 150 ppm хлорамфеникол) при 25 ° С за 72 часа. Изброяването на микроорганизмите се извършва в три екземпляра (чрез преброяване на плаки с 30–300 колонии) и броят на жизнеспособните клетки се изразява като CFU/ml от пробите.

2.6. Измервания на твърдост и вискозитет

Профилите на текстурата се извършват при стайна температура, като се използва оборудване Zwick/Roell 2,5 Z (Zwick/Roell, Ulm, Германия), снабдено с цилиндрична сонда (диаметър 40 mm). Пробите бяха внимателно загребени в стъклени чаши (55 mm вътрешен диаметър и 70 mm височина) на дълбочина 50 mm. Скоростта на проникване в пробите е 10 mm/s, а дълбочината на проникване е 25 mm. От резултатите от силовото време се изчислява твърдостта. Измерванията на вискозитета се извършват с реометър (AR G2, TA Instruments Ltd., New Castle, DE, USA). Пробите се анализират при 20 ° С, като се използва конусна плоча от неръждаема стомана с диаметър 62 mm. Измерванията на стационарния поток бяха извършени при скорост на срязване 50 s -1 и стойностите на вискозитета бяха получени от софтуера на оборудването за анализ на данните TA Rheology Advantage V 5.4.7. (TA Instruments, New Castle, DE, САЩ).

2.7. Цветен анализ

Пробите бяха измерени за цвят чрез колориметър Konica Minolta CR - 5 с цветна система Hunter Lab (Konica Minolta, Осака, Япония). Координатите на цветовете бяха изразени като: лекота (L *), зачервяване/зеленина (+/− a *) и жълтост/синева (+/− b *). Анализите бяха проведени в три независими времена и представени като средни стойности с ± стандартно отклонение.

2.8. Приготвяне на супернатанти и анализ на антиоксидантната активност

За да се получат бистри течности за анализи, пробите се прехвърлят в 1,5-милилитрова епруветка Eppendorf и се центрофугират при 14 000 rpm/min в продължение на 10 минути при 20 ° C (Centrifuge 5418 Eppendorf, Варшава, Полша). Супернатантите на конкретния тип проба се смесват и филтрират през 0.22 µm найлонови мембранни филтри (Sigma-Aldrich, Дармщат, Германия). Получените бистри течности са използвани за по-нататъшни анализи. Активността на DPPH за извличане на радикали се определя по метода на Tong et al. [36]. Два милилитра реакционна смес съдържат 1 ml 0,1 mM метанолен разтвор на DPPH и 1 ml супернатанти. Смесите се разклащат енергично и се поставят на тъмно. Абсорбцията се измерва при 517 nm (UV-Vis Thermo Scientific Evolution 220 спектрофотометър, (Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, DE, USA) след 30 минути и способността за инхибиране се получава от формулата:

където Abs0 е абсорбция без проба, а Abs1 е абсорбция в присъствието на пробата.

Антиоксидантната активност на пробите също е измерена чрез ABTS анализ за обезцветяване на радикални катиони, следвайки методологията на Kim et al. [37]. Радиалният катион ABTS (ABTS +) е получен чрез взаимодействие на основния разтвор на ABTS (7,4 mM в дестилирана вода) с 2,45 mM калиев персулфат (крайна концентрация) и оставяне на сместа да престои на тъмно при стайна температура в продължение на 16 часа преди употреба . Преди анализа, разтворът се разрежда в етанол, за да се получи абсорбция от 0.700 ± 0.02 при 734 nm. Отчетено е празно показание за реагент (A0). След добавяне на 3 ml разреден ABTS · + разтвор към 50 µL проба, абсорбцията се измерва при 734 nm след точно 6 минути първоначално смесване (А1). Скоростта на извличане на радикали ABTS беше изчислена по следната формула:

където Abs0 е абсорбцията без проба, а Abs1 е абсорбцията в присъствието на пробата.

2.9. Определяне на намаляваща мощност

Редуциращата мощност на всяка проба се изчислява по метода, описан от Tong et al. [36]. Супернатантите (500 μL) се поставят в епруветка, към която се добавят 1,25 ml фосфатен буферен разтвор (0,2 М, рН 6,6), както и 1,25 ml 1% разтвор на калиев ферицианид. След инкубация при 50 ° С за 20 минути, към епруветката се добавят 1,25 ml разтвор на трихлороцетна киселина. 1,25 ml супернатант, получен чрез центрофугиране при 3000 rpm за 10 минути, се разрежда с 1,25 ml дейонизирана вода. И накрая, 0,25 ml 0,1% разтвор на железен хлорид бяха добавени за завършване на анализа. Абсорбцията се определя при 700 nm, което представлява редуциращата мощност.

2.10. Определяне на общото съдържание на полифеноли (TPC)

Общото съдържание на полифеноли във всяка супернатанта се определя по метода Folin-Ciocalteu, както е описано от Tong et al. [36]. Супернатантите (100 uL) се смесват с 6 ml дестилирана вода и 0,5 ml реагент на Folin-Ciocalteu. След 3 минути се прибавят 1,5 ml наситен разтвор на Na2C03 и сместа се инкубира в продължение на 30 минути на тъмно при 40 ° С. Абсорбцията на сместа беше измерена при 765 nm (UV-Vis Thermo Scientific Evolution 220 спектрофотометър). Концентрацията на TPC се изчислява като mg еквиваленти на галова киселина (GAE) на ml проба (mg GAE/ml).

2.11. Определяне на общото съдържание на флавониди (TFC)

Общото съдържание на флавоноиди (TFC) на всяка проба е оценено по метода, описан от Tong et al. с лека модификация [36]. 250 µL супернатант се смесват с 1 ml дестилирана вода и 75 µL 5% разтвор на NaNO2. След 5 минути се прибавят 75 uL 10% разтвор на AlCI3 и сместа се оставя да престои в продължение на 6 минути преди добавянето на 250 uL 1 М NaOH. Общата обемна смес се допълва до 3 ml с дестилирана вода и след това абсорбцията се измерва при 510 nm (UV-Vis Thermo Scientific Evolution 220 спектрофотометър). Кверцетин е използван за калибрационна крива и резултатите са изразени като mg кверцетинови еквиваленти (QE) на ml от пробата (mg QE/ml).

2.12. Определяне на намаляващото съдържание на захари (RSC)

Съдържанието на редуциращи захари (RSC) се определя по метода на DNS (3,5-динитросалицилова киселина). Общо 10 g DNS се разтварят в 200 ml дестилирана вода при непрекъснато разбъркване, след това бавно се добавят 16 g NaOH (разтворени първо в 150 ml дестилирана Н20). Сместа се инкубира при 50 ° С с разбъркване, за да се получи бистър разтвор. След това на малки порции се добавят 403 g калиев натриев тартарат тетрахидрат. Сместа се филтрира с помощта на хартиен филтър и обемът се допълва до 1000 ml с дестилирана вода. Един милилитър супернатант се смесва с 1 ml 0,05 m ацетатен буфер (рН 4,8) и се добавя 3 ml DNS реагент, след което енергично се разклаща. Смесите се инкубират в преварена вода за 5 минути, след което се охлаждат при стайна температура. След това стойностите на абсорбция се записват при 540 nm (UV-Vis Thermo Scientific Evolution 220 спектрофотометър). За калибрационна крива се използва глюкоза в ацетатен буфер.

2.13. Определяне на съдържанието на аскорбинова киселина

Методът на Тилманс за титруване, включващ редукция на 2,6-дихлорофенолиндофенол, се използва за определяне на съдържанието на аскорбинова киселина, както е описано по-горе [38]. Два милилитра супернатант се смесва с 2 ml разтвор на оксалова киселина (2%) и се разклаща енергично. Разтворът бързо се титрува с 2,6-дихлорофенолиндофенол, докато розовият цвят се задържи за 30 s. Съдържанието на аскорбинова киселина се изразява в милиграми на ml от пробата.

Популярен

Те четат сега

Разработване, характеризиране и биоактивност на млечна кефирна ферментирала напитка на базата на ленено масло