Frukt- och grönsaksjäsning avser juicedrycker som erhålls genom jäsning under en viss tid under inverkan av enstaka eller komplexa mikroorganismer genom att använda en eller flera färska frukter, grönsaker, matsvampar, etc., även kända som enzymer. Frukt- och grönsaksprodukterna som framställs genom jäsningsprocessen ökar inte bara innehållet av de ursprungliga näringsämnena utan introducerar också nya funktionella komponenter och ger dem en ny smak. När det gäller effektivitet kan den också förbättra kroppens immunitet, reglera tarmfloran, förbättra antioxidantkapaciteten, sänka blodsockret och sänka blodfetterna. När det gäller form, med förbättring och innovation av förpackningsteknik och material, har många nya slutproduktstilar dykt upp på förpackningarna av frukt- och grönsaksprodukter, som är mer i linje med moderna människors levnadsvanor och behov.
◢Vanliga stammar som används vid jäsning av frukt och grönsaker
Bakterier som vanligtvis används vid frukt- och grönsaksjäsning inkluderar mjölksyrabakterier, jäst- och ättiksyrabakterier. Dessa stammar kan använda frukt- och grönsaksjuiceråvaror i jäsningsprocessen för att generera en mängd olika mellanliggande organiska ämnen och metaboliter genom autogen metabolism.
Mjölksyrabakterier (LAB) är en allmän term för en klass av sporfria, grampositiva bakterier som fermenterar sockerarter (som glukos, laktos etc.) till mjölksyra. Det finns många typer av mjölksyrabakterier, inklusive Lactobacillus, Leuconostoc, Streptococcus, Bifidobacterium, Pediococcus och Lactobacillus sporogenes.
Jäst är en fakultativ anaerob encellig svamp, som kan föröka sig i stort antal under aeroba förhållanden, och kan metabolisera sockerarter till alkohol och koldioxid under anaeroba förhållanden. Jäst kan använda sockret i fruktjuicen för sin egen tillväxt och reproduktion, och samtidigt producera alkohol genom anaerob jäsning för att få fruktvin. Fruktvin kan också jäsa ytterligare aerobt för att få fruktvinäger. Polysackarider, organiska syror, fenolämnen och andra komponenter i fruktvin är funktionella föreningar, som har antioxidantaktivitet, sänker kolesterolet och förebygger hjärt-kärlsjukdomar.
◢Närings- och smakförändringar vid frukt- och grönsaksjäsning
Probiotisk fermenterad frukt- och grönsaksjuice kan inte bara utöva effekten av probiotika utan också förändra näringskomponenterna i frukt- och grönsaksjuicen. Efter jäsningen av probiotika förändras vissa näringsämnen och omvandlas till näringsämnen som lättare tas upp av kroppen. Till exempel kan probiotika omvandla proteiner till små molekylära polypeptider och makromolekylära polysackarider till oligosackarider. Probiotiska fermenterade frukt- och grönsaksprodukter kan biotransformera eller biologiskt bryta ner näringsämnena i frukt och grönsaker, producera näringsämnen som är lättare för kroppen att ta upp, öka probiotikas funktion för att förbättra tarmkanalen och göra fermenterade frukt- och grönsaksprodukter mer näringsrika.
Vissa funktionella komponenter i probiotiska fermenterade frukt- och grönsaksprodukter kommer att omvandlas, särskilt omvandlingen mellan vissa fenoliska ämnen. Frukt och grönsaker innehåller ett stort antal fenoliska ämnen, som har antioxidantaktivitet. De flesta av de fenoliska föreningarna kan nå tjocktarmen. Under inverkan av tarmmikroorganismer kommer de fenoliska föreningarna att omvandlas till att producera metaboliter, som kommer att absorberas av kroppen för att producera fysiologiska effekter.
Frukt och grönsaker innehåller mycket smakämnen, som även kommer att producera nya jästa smaker efter att ha jästs av probiotika. Typen av stam, jäsningstid, temperatur, substrattyp och koncentration kommer alla att påverka produktionen av smakämnen i probiotiska fermenterade frukter och grönsaker. Dessa smakämnen inkluderar huvudsakligen syror, alkoholer, aldehyder, ketoner och terpener. På grund av de olika typerna av probiotika och frukt och grönsaker kommer aromämnen med olika egenskaper att produceras efter jäsning.
◢Problem i frukt- och grönsaksfermenterade produkter
1. Produktstabilitet
Probiotiska fermenterade frukt- och grönsaksprodukter innehåller inte bara näringsämnena från själva frukten och grönsaken utan också de metaboliter som produceras under fermenteringsprocessen och de somatiska cellerna från probiotiska bakterier. Felaktig bearbetning av probiotiska fermenterade frukt- och grönsaksprodukter kommer att orsaka utfällning, brunfärgning och försurning av produkten under hållbarheten, vilket resulterar i en försämrad produktkvalitet. Olika komponenter i frukt- och grönsaksjuicer samverkar också under jäsningen, vilket minskar deras stabilitet. De flesta frukt- och grönsaksjuicer kommer att ändra färg under sin hållbarhetstid. Den främsta anledningen är att pigment bryts ned vid lagring av frukt- och grönsaksjuicer. De ämnen som påverkar nedbrytningen av pigment i frukt- och grönsaksprodukter är Vc, reducerande sockerarter och totala fenoler.
Dessutom, för fermenterade frukt- och grönsaksprodukter med levande bakterier, eftersom probiotiska fermenterade frukt- och grönsaksprodukter innehåller levande bakterier, har kvaliteten på produkten förändrats dynamiskt under hållbarhetstiden. Att upprätthålla en hög koncentration av levande bakterier i probiotiska fermenterade frukt- och grönsaksprodukter är ett svårt problem inom frukt- och grönsaksfermenteringsforskning. För närvarande är hållbarheten för probiotiska fermenterade frukt- och grönsaksjuice levande bakterieprodukter som säljs på marknaden relativt kort, och de inaktiveras gradvis under hållbarhetstiden på grund av påverkan av lagringstemperatur, tid, pH och typen av stammen sig. Dessutom, på grund av det stora utbudet av frukt och grönsaker, kan vissa frukt- och grönsaksprodukter med hög syra inte ge en optimal tillväxtmiljö för att säkerställa aktiviteten av probiotika, vilket resulterar i inaktivering av probiotika under fermenteringsprocessen.
2. Smakproblem
Under processen att jäsa frukt- och grönsaksjuice med probiotika kommer vissa stammar att producera en fruktig arom, men vissa kommer också att producera obehagliga speciella smaker, och bildandet av dessa smaker är relativt komplicerat, och många smaker har inte tydligt identifierats hittills. I probiotiska fermenterade frukt- och grönsaksjuicer ökade typerna av flyktiga smakämnen, bland vilka alkoholer och estrar ökade avsevärt, vilket bidrog till de framträdande fruktiga och blommiga aromerna av juicer med estersmak, såsom äppeljuice och päronjuice. Probiotika spelar en viktig roll för de sensoriska, näringsmässiga och hygieniska egenskaperna hos mat och dryck. Under jäsningsprocessen kommer de att producera aromatiska föreningar relaterade till bakterierna för att visa matens smak.
De karakteristiska smakämnena i probiotiska fermenterade frukt- och grönsaksjuicer beror inte bara på typ och innehåll av smakämnen utan också på deras smakegenskaper och tröskelvärde. Produktionen av smak har ett visst samband med urvalet av frukt- och grönsakssorter och -stammar. Dessutom är genereringen av probiotisk lukt också relaterad till lagringstid, substrat och jäsningsstammar, och mekanismen är relativt komplicerad.