Pienarūgštės fermentacijos taikymas daržovių (pomidorų) konservavimui Application of lactic acid fermentation in preservation of vegetables (tomatoes)

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS VETERINARIJOS AKADEMIJA

Veterinarijos fakultetas

Roberta Kadžiulytė

Pienarūgštės fermentacijos taikymas daržovių (pomidorų)

konservavimui

Application of lactic acid fermentation in preservation of

vegetables (tomatoes)

Veterinarinės maisto saugos ištęstinių studijų

Darbo vadovė: prof. dr. Elena Bartkienė

DARBAS ATLIKTAS MAISTO SAUGOS IR KOKYBĖS KATEDROJE PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO SAVARANKIŠKUMĄ

Patvirtinu, kad įteikiamas magistro baigiamasis darbas „Pienarūgštės fermentacijos taikymas daržovių (pomidorų) konservavimui“.

1.Yra atliktas mano pačios;

2.Nebuvo naudotas kitame universitete Lietuvoje ir užsienyje;

3.Nenaudojau šaltinių, kurie nėra nurodyti darbe, ir pateikiu visą panaudotos literatūros sąrašą.

(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)

PATVIRTINIMAS APIE ATSAKOMYBĘ UŽ LIETUVIŲ KALBOS TAISYKLINGUMĄ ATLIKTAME DARBE

Patvirtinu lietuvių kalbos taisyklingumą atliktame darbe.

(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)

MAGISTRO BAIGIAMOJO DARBO VADOVO IŠVADOS DĖL DARBO GYNIMO

(data) (darbo vadovo vardas, pavardė) (parašas)

MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS APROBUOTAS KATEDROJE/KLINIKOJE

(aprobacijos data) (katedros/instituto vedėjo/jos vardas, (parašas) pavardė)

Magistro baigiamojo darbo recenzentas

(vardas, pavardė) (parašas)

Magistro baigiamasis darbas yra įdėtas į ETD IS

TURINYS

1.1. Pieno rūgšties bakterijų taikymas maisto pramonėje ... 10

1.1.1. Rauginti pieno produktai ... 11

1.1.2. Mėsos produktai ... 11

1.1.3. Varpinių javų grūdų produktai ... 12

1.1.4. Daržovių fermentacija ... 12

1.2. Pieno rūgšties bakterijos... 13

1.4. Pieno rūgšties bakterijų produkuojami bakteriocinai ... 14

1.5. Pomidorų maistinė ir energinė vertė bei funkcionaliosios savybės... 16

2. TYRIMŲ METODIKA ... 18

2.1. Pagrindinės tyrimų kryptys ir jų pagrindimas ... 18

2.2. Tyrimų objektai, medžiagos ir jų paruošimas ... 19

2.2.1. Žaliavų charakteristika ... 19

2.2.2. Pomidorų mėginių paruošimas ir fermentacija... 19

2.3. Fermentuotų pomidorų pH dinamikos analizė ... 20

2.4. Mikrobiologinių rodiklių nustatymas ... 20

2.4.1. Pieno rūgšties bakterijų KSV/g produkto analizės metodika ... 20

2.4.2. Mikrobiologinių tyrimų bendrieji reikalavimai ir rekomendacijos ... 21

2.5. L/D pieno rūgšties izomerų kiekio nustatymo metodika... 22

2.6. Fermentuotų pomidorų juslinio vertinimo metodika... 23

2.6.1. Veido išraiškų intensyvumo nustatymas ... 23

2.7. Fermentuotų pomidorų spalvų koordinačių nustatymas... 23

2.8. Fermentuotų pomidorų reologinių savybių nustatymas ... 24

2.9. Matematinė statistinė tyrimų rezultatų analizė ... 25

3.1. pH dinamika fermentacijos metu... 26

3.2. Fermentuotų pomidorų mikrobiologiniai rodikliai... 28

3.2.1. Pieno rūgšties bakterijų kiekis ... 28

3.3. L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų kiekis pomidorų mėginiuose ... 29

3.4. Veido išraiškų intensyvumo nustatymas ... 31

3.5. Spalvų koordinačių įvertinimas ... 32

3.6. Reologinių savybių įvertinimas ... 34

4. REZULTATŲ APTARIMAS ... 35

IŠVADOS... 37

SANTRUMPOS

KSV – kolonijas sudarantis vienetas l – litras

L(+), D(-) – pieno rūgšties izomerų konfigūracija ml – mililitras

mm – milimetras mol – molis

MRS - De Man, Rogosa ir Sharpe mitybinė terpė N – niutonas

NBS - JAV Nacionalinio standartų biuro vienetas, atitinka vieną spalvų skiriamosios galios slenkstį p – skirtumo tarp rezultatų reikšmių patikimumas, p patikimas, kai p≤0,05

P1 – pirmos rūšies pomidorai ( užauginti savame darže) P2 – antros rūšies pomidorai (pirkti prekybos centre) PCA – Plate count agar mitybinė terpė

pH – vandenilio jonų koncentracijos tirpale (H+) matas PRB – pieno rūgšties bakterijos

SANTRAUKA

Autorė: Roberta Kadžiulytė

Pavadinimas: Pienarūgštės fermentacijos taikymas daržovių (pomidorų) konservavimui Darbo vadovė: prof. dr. Elena Bartkienė

Darbo atlikimo vieta ir laikas: Magistrinis darbas atliktas Lietuvos sveikatos mokslų universitete, Veterinarijos akademijoje, Maisto saugos ir kokybės katedroje, 2012-2015 metais.

Darbo apimtis: 44 puslapiai, 14 paveikslėlių, 1 lentelė, 75 literatūros šaltiniai ir 15 priedų. Darbo tikslas: pritaikyti skirtingas pieno rūgšties bakterijas (PRB) pomidorų konservavimui, padidinant fermentuotų produktų saugą bei suteikti produktams savitas juslines bei tekstūros savybes.

Tikslo įgyvendinimui buvo atlikta skirtingų veislių pomidorų fermentacija skirtingomis PRB (L.sakei, P.pentosaceus KTU-08, P.pentosaceus KTU-09 ir P.acidilactici). Tiriant fermentacijos proceso efektyvumą buvo atlikta pH dinamikos analizė, nustatytas PRB kolonijas sudarančių vienetų skaičius grame produkto (KSV/g) bei L (+) ir D-(-) pieno rūgšties izomerų kiekis. Priimtiniems mėginiams atlikta juslinė analizė, vertinant veido išraiškų intensyvumą, įvertintos spalvų koordinatės ir tekstūros savybės.

Pagal gautus tyrimų rezultatus galima teigti, kad eksperimente naudotos PRB yra tinkamos pomidorų fermentacijai. Naudojant fermentacijai PRB, gaunamas pakankamai žemas produktų pH, o tai užtikrina fermentuotų produktų saugą ir priimtinas vartotojams juslines savybes. Fermentacijos metu į smulkintus pomidorus įterpus PRB, jie kurį laiką yra dominuojantys mikroorganizmai, jų kiekis siekė iki 106 KSV/g produkto. Tam, kad užtikrinti fermentuotų produktų saugą, pomidorų fermentacijai reikėtų rinktis L. sakei dėl susidarančio nedidelio kiekio D(-) pieno rūgšties izomero. Pomidorus fermentuojant PRB, gaunami galutiniai produktai yra jusliškai priimtini, o spalvos koordinatės bei tekstūros savybės kinta paklaidų ribose.

SUMMARY

Author: Roberta Kadžiulytė

Title: Application of Lactic Acid Fermentation in the Preservation of Vegetables (Tomatoes) Scientific advisor: Prof. Dr. Elena Bartkienė

Place and time of the paper: The Master’s thesis is written in the Lithuanian University of Health Sciences, the Academy of Veterinary, the Department of Food Safety and Quality, in 2012-2015.

Paper volume: 44 pages, 14 figures, 1 table, 75 references and 15 appendices.

Aim of the research: to adapt different lactic acid bacteria (LAB) for the preservation of tomatoes by increasing the safety of fermented products and providing them with distinctive texture and organoleptic properties.

In order to achieve the aim, the fermentation of different breeds of tomatoes with different LAB (L.sakei, P.pentosaceus KTU-08, P.pentosaceus KTU-09 and P.acidilactici) was conducted. In examining the efficiency of the fermentation process, the analysis of the pH dynamics was performed, the number of units forming colonies of LAB per gram (CFU/g) as well as the quantity of L (+) and D (-) lactic acid isomers were determined. The organoleptic analysis of acceptable samples was performed by assessing the intensity of facial expressions, evaluating the colour coordinates and texture properties.

The research results reveal that the LAB used in the experiment is suitable for the tomatoes fermentation. When applying LAB in the fermentation process, pH in products is rather low, which ensures the safety of fermented products and organoleptic properties acceptable to consumers. If during the fermentation process LAB is added to the chopped tomatoes, they become prevailing organisms for a while, their quantity reaches up to 106 CFU/g per product. Thus in order to ensure the safety of fermented products, it is advisable to choose L. sakei for the fermentation of tomatoes because of the resulting small quantity of D(-) lactic acid isomer. When fermenting tomatoes with LAB, the resulting final products are organoleptically acceptable, and colour coordinates and texture properties vary within the limits of errors.

ĮVADAS

Vaisiai ir daržovės yra pagrindiniai vandenyje tirpių vitaminų, skaidulinių medžiagų, mineralų ir kitų sveikatai naudingų medžiagų šaltiniai žmogaus mityboje (Gebbers, 2007). Minimaliai apdorotos, o ypač šviežios daržovės turi trumpą tinkamumo vartoti terminą, dėl mikroorganizmų ir endogeninių fermentų veiklos. Terminis apdorojimas, pasterizacija, papildymas cheminiais konservantais yra pagrindinės alternatyvios technologijos, užtikrinančios daržovių saugą, tačiau lemiančios ne visuomet pageidaujamus fizinių savybių ir cheminės sudėties pokyčius (Zia-ur-Rehman et al., 2003; Zhang and Hamauzu, 2004).

Vartotojams vis dažniau kelia susirūpinimą sveikatos problemos, susijusios su maisto priedais; vis patrauklesnis tampa „natūralus“ ir „tradicinis“ maistas, pagamintas be cheminių konservantų, dėl jo teikiamos naudos sveikatai. Taigi, dėl didėjančios paklausos aukštos kokybės ir natūraliems maisto produktams bei sugriežtintų reikalavimų, užtikrinant maisto saugą, maisto gamintojai susiduria su tam tikrais iššūkiais (Franz, Cho, Holzapfel, & Gálvez, 2010).

Bakteriocinus produkuojančios pieno rūgšties bakterijos (PRB) daržovių biokonservavimui pradėtos naudoti maždaug prieš 25 metus. Bakteriocinai – tai bakterijų ribosomose sintetinami baltymai, kurie pasižymi antibakteriniu poveikiu prieš giminingas producentui bakterijų rūšis. Per pastaruosius metus, studijos buvo sutelktos į daržovių gedimo dėl tam tikrų patogeninių mikroorganizmų veiklos slopinimui, taikant bakteriocinus produkuojančias pieno rūgšties bakterijas, kaip alternatyvą cheminiams junginiams ir antibiotikams. Buvo nustatyta, kad PRB ne tik kontroliuoja nepageidaujamos ir patogeninės mikrofloros augimą, bet ir sukuria naudingųjų bakterijų populiaciją. PRB taip pat prisideda prie maistinių ir juslinių savybių formavimo galutiniuose produktuose, t.y., suteikia maistui išskirtinį kvapą, skonį bei konsistenciją (Collins et al., 2010; De Vuyst and Vaningelgem, 2003; Mozzi et al. 2010).

Tam tikros PRB padermės, vadinamos probiotikais, turi teigiamą įtaką sveikatai. Probiotikai palaiko žarnyno mikrofloros pusiausvyrą, pasižymi antimikrobiniu aktyvumu, neutralizuoja toksiškus junginius organizme, mažina onkologinių ligų riziką bei cholesterolio kiekį kraujyje (Wood, 1997).

Pomidorai yra naudingi sveikatai, dėl juose esančių antioksidantų. Vienas iš būdų pagerinti pomidorų produktų funkcionaliąsias savybes yra fermentacija PRB. Nustatyta, kad fermentuoti pomidorai veikia kaip probiotikai. Nors dažniausiai probiotiniai produktai pateikiami raugintų pieno produktų forma, pomidorai ir jų produktai gali būti gera terpė probiotikams augti (Wang et al., 2009).

Darbo tikslas: pritaikyti skirtingas PRB pomidorų konservavimui, padidinant fermentuotų produktų saugą ir suteikti produktams savitas juslines bei tekstūros savybes.

Darbo uždaviniai:

1.Atlikti pomidorų fermentaciją skirtingomis PRB ir įvertinti pH kitimo dinamiką. 2. Nustatyti PRB kolonijas sudarančių vienetų skaičių (KSV/g) grame produkto.

3. Nustatyti pieno rūgšties izomerų L(+) ir D(-) kiekį skirtingomis PRB fermentuotuose pomidoruose bei atrinkti maisto saugos aspektu ir jusliškai priimtinus pomidorų mėginius.

4.Atlikti fermentuotų pomidorų juslinį vertinimą, fiksuojant veido išraiškų pokyčius, tekstūros ir spalvų koordinačių analizę.

1. LITERATŪROS APŽVALGA

1.1. Pieno rūgšties bakterijų taikymas maisto pramonėje

Žodis fermentacija praeityje turėjo daugybę reikšmių. Plačiąją prasme, tai yra procesas, kurio metu cheminiai pokyčiai organiniame substrate vyksta dėl fermentų, kuriuos išskiria mikroorganizmai. Fermentacija ne tik prailgina maisto produktų vartojimo terminą ir mikrobiologinę saugą, bet ir padidina kai kurių maisto produktų virškinamumą (Caplice and Fitzgerald, 1999). Maisto produktai, fermentuoti pieno rūgšties bakterijomis (PRB) yra labai populiarūs vartotojų tarpe. PRB yra heterogeninė bakterijų grupė, naudojama kaip pradinė kultūra, įvairių maisto produktų gamybai, pavyzdžiui, pieno, mėsos, daržovių ir grūdų fermentacijai (Yamamoto et al., 2003; Caplice & Fitzgerald, 1999; Wood, 1997). Jos taip pat naudojamos kitose pramonės šakose (gėrimų fermentacijai, cheminių medžiagų gamybai, farmacijoje) (Zhu et al., 2009). PRB yra gerai žinomos dėl išskiriamų amilolitinių bei proteolitinių fermentų, egzopolisacharidų bei daugelio antimikrobinių junginių (De Vuyst and Leroy, 2007).

Fermentuotų maisto produktų ir gėrimų gamybai naudojamos PRB pateiktos 1 lentelėje.

1 lentelė. Fermentuoti maisto produktai ir gėrimai bei jų gamybai naudojamos PRB Fermentuoto produkto tipas Pieno rūgšties bakterijos*

Pieno produktai

- kietasis sūris (neakytas) - smulkiai akytas sūris

- šveicariško ir itališko tipo sūriai

- sviestas ir pasukos

- jogurtas

- raugintas, probiotinis pienas

- kefyras

L. lactis subsp. lactis, L. lactis subsp. cremoris

L. lactis subsp. lactis, L. lactis subsp. lactis var. diacetylactis, L. lactis subsp. cremoris, Leuc. mesenteroides subsp. cremoris Lb. delbrueckii subsp. lactis, Lb. helveticus, Lb. casei,

Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus, S. thermophilus

L. lactis subsp. lactis, L. lactis subsp. lactis var. diacetylactis, L. lactis subsp. cremoris, Leuc. mesenteroides subsp. cremoris Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus, S. thermophilus

Lb. casei, Lb. acidophilus, Lb. rhamnosus, Lb. johnsonii, B. lactis, B. bifidum, B. breve

Lb. kefir, Lb. kefiranofacies, Lb. brevis

Fermentuoti mėsos produktai - fermentuotos dešros (Europa) - fermentuotos dešros (JAV)

Lb. sakei, Lb. curvatus

P. acidilactici, P. pentosaceus

Fermentuoti žuvies produktai Lb. alimentarius, C. piscicola

Fermentuotos daržovės - rauginti kopūstai - marinuotos daržovės - fermentuotos alyvuogės

Leuc. mesenteroides, Lb. plantarum, P. acidilactici

Leuc. mesenteroides, P. cerevisiae, Lb. brevis, Lb. plantarum Leuc. mesenteroides, Lb. pentosus, Lb. plantarum

- kitos fementuotos daržovės P. acidilactici, P. pentosaceus, Lb. plantarum, Lb. fermentum

Fermentuoti grūdai

- raugai Lb. sanfransiscensis, Lb. farciminis, Lb. fermentum, Lb. brevis,

Lb. plantarum, Lb. amylovorus, Lb. reuteri, Lb. pontis, Lb. panis, Lb. alimentarius, W. cibaria Alkoholiniai gėrimai - vynas - ryžių vynas O. oeni Lb. sakei

* B.=Bifidobacterium, C.=Carnobacterium, L.=Lactococcus, Lb.=Lactobacillus, Leuc.=Leuconostoc, O.=Oenococcus, P.=Pediococcus, S.=Streptococcus, T.=Tetragenococcus, W.=Weissella.

1.1.1. Rauginti pieno produktai

PRB atlieka svarbų vaidmenį biocheminiuose procesuose, vykstančiuose sūrio nokimo metu, ir yra plačiai naudojamos pieno pramonėje, pieno rūgštingumui, juslinėms savybėms, proteolizei reguliuoti, o kartais ir dėl apsaugos nuo nepageidaujamų mikroorganizmų (Caplice and Fitzgerald, 1999). Nustatyta, jog įvairios Enterococcus spp. padermės turi ilgą saugaus naudojimo maisto pramonėje istoriją (Sarantinopoulos et al., 2001; Hugas et al., 2003). Enterokokai dėl biocheminės veiklos, tokios kaip lipolizė, citrato sudarymas, aromatinių lakiųjų junginių gamyba bei antimikrobinis antagonizmas turi teigiamą įtaką sūrio skonio ir kvapo formavimuisi (Foulquie et al., 2006).

Kai kurie PRB „starteriai“ naudojami jogurto gamyboje (S. thermophilus and L. bulgaricus) suteikia aromatą ir skonį (acetaldehido metabolizmas) galutiniams produktams. Kefyro „starteriai“ turi savybę sudaryti charakteringus „kefyro grūdus“ šiame gėrime, kurie suteikia kefyrui savitas savybes. Kefyro gamybai dažniausiai naudojamos L. lactis ir Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus padermės, kurios taip pat gamina nedidelį kiekį etanolio. Raugintų pieno gėrimų populiarumas auga ne tik dėl patrauklaus skonio, bet ir jų naudos sveikatai (Caplice & Fitzgerald, 1999).

1.1.2. Mėsos produktai

Europos Sąjungos šalys yra pagrindinės fermentuotų mėsos produktų gamintojos, ir tai sudaro 20-40 % visos perdirbamos mėsos produkcijos pasaulyje (Hamm et al., 2008). PRB vaidina svarbų vaidmenį mėsos fermentacijos procese, daugiausiai dešrų gamybos metu, pagerinama gaminių kokybė, higiena ir juslinės galutinio produkto savybės (Jimenez-Colmenero et al., 2001). PRB fermentacijos metabolitai, parūgštindami produktą, apsaugo jį nuo gedimo, kurį gali sukelti patogeniniai mikroorganizmai, stabilizuoja spalvą ir pagerina tekstūrą. Mėsos fermentacija sukelia daug fizinių, biocheminių ir mikrobiologinių pokyčių, kurie suteikia produktams funkcionaliųjų savybių. Mėsos baltymų degradacija, vykstanti fermentacijos metu, gali būti priskirta sinergistiniam mėsos endogeninių

proteazių poveikiui, PRB proteolitinės veiklos ir rūgšties sukeltiems pokyčiams, atsirandantiems iš bakterijų metabolinės apykaitos fermentacijos metu. Taip pat, startinių kultūrų, kurios inhibuoja amino oksidazės pridėjimą, gali sumažinti biogeninių aminų, susiformavusių in situ, kiekį (Martuscelli et al., 2000).

1.1.3. Varpinių javų grūdų produktai

Varpinių javų grūdų fermentacija yra vienas iš seniausių biotechnologinių procesų, kuomet tiek alus tiek duona buvo gaminami kombinuojant mielių ir PRB fermentaciją (Poutanen et al., 2009). Kepimui naudojamos PRB turi įtakos formuojantis duonos tekstūrai ir skoniui (Arendt et al., 2007). PRB gamina pieno ir acto rūgštis, mažindamos terpės pH. Mielės gamina anglies dvideginį ir etanolį. Mielių ir PRB sąveika yra svarbi medžiagų apykaitai kepinių rauguose. Fermentacijos metu besikeičiančios sąlygos prisideda prie žaliavose esančių fermentų aktyvinimo, ir pH mažėjimo, kuris turi įtakos fermentų aktyvacijai arba dezaktyvavimui (amilolitinių, proteolitinių, hemiceliuliazinių ir fitazės) (Poutanen et al., 2009).

Celiakija yra liga, kuri žaloja plonąjį žarnyną ir stabdo maistinių medžiagų absorbciją iš jo. Žmonės sergantys celiakija, netoleruoja glitimo, baltymo esančio kviečiuose, miežiuose ir rugiuose. PRB raugo naudojimas duonos be glitimo gamybai yra veiksmingas būdas pagerinti produkto tekstūrą ir sumažinti duonos žiedėjimą (Moore et al., 2007). Pasirinktų raugo kultūrų naudojimas, siekiant suardyti glitimą ir padidinti maistines duonos be glitimo savybes buvo aprašytas di Cargo et al. (2008).

1.1.4. Daržovių fermentacija

Vaisiai ir daržovės yra pagrindiniai vandenyje tirpių vitaminų (vitamino C ir B grupės vitaminų), provitamino A, fitosterolių, skaidulinių medžiagų, mineralų ir kitų sveikatai naudingų medžiagų šaltiniai žmogaus mityboje (Gebbers, 2007). Moksliniai tyrimai apie jų teigiamą įtaką sveikatai skatina vaisių ir daržovių didesnį vartojimą, siekiant apsisaugoti nuo lėtinių ligų, tokių kaip hipertenzija (Dauchet et al., 2007), širdies kraujagyslių ligų ir insulto rizikos (He et al., 2007). Deja, nustatytas kasdienis vaisių ir daržovių suvartojimas yra mažesnis už rekomenduojamą (400 g, išskyrus bulves ir kitus krakmolingus šakniagumbius) Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO) ir Maisto ir žemės ūkio organizacijos (FAO) (www.who.int/; www.fao.org/, prieiga per internetą 2014-10-10). Didžioji dalis daržovių yra vartojamos šviežios arba apdorotos pramoniniu būtu, t.y., konservuotos, džiovintos, sulčių, pastų, padažų ir sriubų pavidale. Minimaliai apdorotos, o ypač šviežios daržovės turi trumpą tinkamumo vartoti terminą, dėl mikroorganizmų ir endogeninių fermentų veiklos. Terminis

apdorojimas, pasterizacija, papildymas cheminiais konservantais yra pagrindinės alternatyvios technologijos, garantuojančios daržovių saugą, tačiau lemiančios ne visuomet pageidaujamus fizinių savybių ir cheminės sudėties pokyčius (Zia-ur-Rehman et al., 2003; Zhang and Hamauzu, 2004).

Fermentacija - viena seniausių technologijų, kuri priklauso nuo biologinio mikroorganizmų aktyvumo, t.y., metabolitų gamybos, kurie slopina nepageidaujamos mikrofloros augimą ir išlikimą maisto produktuose (Ross et al., 2002). Pienarūgštė fermentacija laikoma paprasta ir vertinga biotechnologine priemone, siekiant išlaikyti ir/arba padidinti daržovių saugos rodiklius, maistines ir juslines savybes bei prailginti jų vartojimo terminą (Karovicovį and Kohajdovį, 2003; Demir et al., 2006). PRB atsakingos už augalinės kilmės produktų fermentaciją dažniausiai priklauso Leuconostoc,

Lactobacillus ir Pediococcus gentims (Chiu et al., 2008).

Galimybė plėtoti augalinius probiotinius produktus kilo dėl vis didėjančio vartotojų laktozės netoleravimo ir padidėjusio cholesterolio kiekio, vartojant raugintus pieno produktus (Granato et al., 2010). Didėjanti vegetariško maisto paklausa, kelia maisto pramonei papildomą uždavinį gaminti aukštos kokybės funkcionaliuosius maisto produktus (Heenan et al., 2004). Aukščiausios ekonominės vertės fermentuotos daržovės yra alyvuogės, kopūstai ir agurkai.

1.2. Pieno rūgšties bakterijos

Pienarūgštės bakterijos (PRB) - vienos iš labiausiai žinomų ir ištirtų antagonistinių mikrobų. PRB yra gramteigiamos, sporų nesudarančios, pasižyminčios neigiama katalazės reakcija, anaerobinės, tačiau toleruojančios deguonį, rūgštį ir sukeliančios rūgimą bakterijos. Pieno rūgštis yra galutinis PRB metabolitas, išskirtas angliavandenių fermentacijos metu (Line at al., 2008; Parada et al., 2007).

PRB pirmą kartą buvo išskirtos iš pieno ir nuo tada buvo identifikuotos daugybėje fermentuotų maisto produktų: pieno ir mėsos produktuose, vaisiuose ir daržovėse bei grūduose. Jos stabdo patogeninių mikroorganizmų, sukeliančių ligas ir gadinančių maisto produktus, vystymąsi, taip gerindamos maisto produktų kokybę ir ilgindamos jų vartojimo terminą (Doyle et al. 2013; Parada et al., 2007).

Susidomėjimas PRB auga, dėl jų gebėjimo būti natūraliais konservantais maisto pramonėje. Įrodyta, kad PRB pagerina fermentuotų produktų tinkamumo vartoti terminą, dėl medžiagų apykaitos metu išskiriamų antimikrobinį aktyvumą turinčių medžiagų, tokių kaip organinės rūgštys, etanolis, vandenilio peroksidas, fermentai, bakteriocinai, panašūs į antibiotikus peptidai, pvz. reuterinai ir kt. (Reis et al. 2012; Albano et al., 2007). Pagrindžiant šiuo antimikrobiniu poveikiu, PRB pasiūlytos naudoti kaip biologiniai agentai prieš maistu plintančias ligas sukeliančius patogenus (Leverentz et al.,

2006; Trias et al., 2008). Pieno rūgštį gaminančios bakterijos maisto gaminime atlieka ne tik apsauginę funkciją, bet ir prisideda prie maistinių ir juslinių savybių formavimo galutiniuose produktuose, t.y., suteikia maistui išskirtinį kvapą, skonį bei konsistenciją. Daugelis PRB padermių išskiria egzopolisacharidus, kurie įtakos fermentuotų maisto produktų reologinėms ir tekstūros savybėms bei maisto pramonėje svarbūs kaip in situ produkuojami biologiniai tirštikiai (De Vuyst and Vaningelgem, 2003; Mozzi et al. 2010). Taip pat, PRB išskiriami vitaminai, mažai kalorijų turintys sacharidai ir bioaktyvūs peptidai yra tipinės funkcionaliojo maisto sudedamosios dalys, turinčios teigiamos įtakos sveikatai (El Sohaimy, 2012; Line at al., 2008; Moreno et al, 2006). Tam tikros PRB padermės, vadinamos probiotikais, daro teigiamą įtaką sveikatai, palaiko žarnyno mikrofloros pusiausvyrą, pasižymi antimikrobiniu aktyvumu, gerinant virškinamumą, neutralizuoja toksiškus junginius organizme, mažina onkologinių ligų riziką bei cholesterolio kiekį (Wood, 1997).

Pagrindinės pieno rūgštį gaminančios bakterijos yra Lactobacillus acidophilus, L. plantarum, L.

casei, L. rhamnosus, L. delbrueckii bulgaricus, L. fermentum, L. reuteri, Lactococcus lactis lactis, Lactococcus lactis cremoris, Bifidobacterium bifidum, B. infantis, B. adolecentis, B. longum, B. breve, Enterococcus feacalis, Enterococcus feacium, Streptococcus cricetus, Leuconostoc mesenteroides, Pediococcus acidilactici, Sporolactobacillus inulinus, Streptococcus thermophilus ir kt. Visos

išvardintos rūšys yra ypač svarbios, nes išskiria baltymines medžiagas, vadinamas bakteriocinais, kurie pastaruoju metu naudojami pieno, mėsos, žuvies, daržovių ir kitų produktų gamyboje kaip natūralūs konservuojantys agentai (Line at al., 2008; Parada et al., 2007).

1.4. Pieno rūgšties bakterijų produkuojami bakteriocinai

Pirmą kartą, 1925 metais, bakteriociną išskyrė mokslininkas Gratia iš E. coli bakterijų ir pavadino kolicinu. Susidomėjimas bakteriocinais, produkuojamais pripažintų saugiais (GRAS) mikroorganizmų, privedė prie didelio susidomėjimo nizinu, kuris yra pirmasis bakteriocinas įgyjęs platų komercinį pritaikymą nuo 1969 m. (Collins et al., 2010; Garneau et al., 2002).

Bakteriocinai - ribosomose sintetinami antimikrobiniai, mažos molekulinės masės peptidai ar baltymai (paprastai 30–60 aminorūgščių), kurie slopina kitų bakterijų augimą, ypač giminingų bakteriociną išskyrusiai padermei. Bakteriocinai yra sparčiai skaidomi proteazių, žmogaus virškinamajame trakte (Line et al., 2008; De Vuyst and Leroy, 2007; Joerger et al., 2000). Antibakterinis aktyvumas pasireiškia prieš keletą gedimą sukeliančių ir maistu plintančių patogenų, tokių kaip Bacillus cereus, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Listeria monocytogenes ir

gramteigiamas bakterijas, tokias kaip E. coli ir Salmonella pasireiškia tik tuomet, kai išorinės membranos vientisumas pažeidžiamas, pavyzdžiui, po osmosinio šoko, paveikus žemo pH detergentais arba po apdorojimo impulsiniu elektriniu lauku ar aukštu slėgiu (Stevens et al., 1991).

Remiantis jų biochemine ir molekuline sudėtimi, bakteriocinai suskirstyti į tris pagrindines grupes (Nes et al. 1996): I klasė - termiškai stabilūs bakteriocinai, kuriuose yra aminorūgšties lantionino, kuriai priskiriamas nizinas; II klasė - maži, termiškai stabilūs, kurių sudėtyje nėra lantionino, šiai klasei priklauso pediocinas, enterocinas ir kt.; III klasė - dideli, šilumai neatsparūs antimikrobiniai baltymai. Cotter et al. (2005) pasiūlė naują grupavimą, kur bakteriocinai suskirstyti į dvi kategorijas: I klasė – lantibiotikai ir II klasė „nelantibiotikai“, o didelės molekulinės masės termolabilūs peptidai, kurie ankščiau buvo priskiriami II klasei, atskirai priskirti „bakteriolizinams“. Natūraliai susidarantys antimikrobiniai junginiai sulaukia vis daugiau dėmesio maisto produktų konservavimo srityje, dėl vartotojų poreikio gauti minimaliai perdirbtus ir kuo natūralesnius maisto produktus, be cheminių konservantų, saugius ir gebančius išsilaikyti ilgesnį laiką (Ponce et al., 2008).

Įrodyta, jog tarp visų PRB produkuojamų bakteriocinų, nizinas A ir jo natūralus variantas nizinas Z, yra veiksmingiausi, kovojant su mikrobiniais agentais, sukeliančiais maisto produktų gedimą ir apsinuodijimus. Be to, nizinas yra vienintelis bakteriocinas, kurio naudojimas yra oficialiai įteisintas visame pasaulyje (Deegan et al., 2006). Nors kitose šalyse bakteriocinas nizinas, kaip maisto produktų konservantas buvo naudojamas nuo 1950 metų, tačiau tik 1988 metais Maisto ir vaistų administracija patvirtino nizino, kaip maisto priedo naudojimą lydytų sūrių gamyboje JAV (Federalinis registras 1988).

Maisto pramonėje nizinas daugiausiai buvo naudojamas kaip antibotulizmo agentas sūrių ir skystų kiaušinių, padažų ir konservuotų maisto produktų gamyboje. Jis pasižymi plataus spektro antimikrobiniu veikimu prieš L. monocytogenes, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus ir kitus patogeninius mikroorganizmus (Rilla et al., 2004). Taip pat jis buvo įtrauktas, kaip biokonservuojantis ingredientas į Europos maisto priedų sąrašą, kur jam buvo priskirtas E234 numeris (Ross et al., 2002).

1.5. Pomidorų maistinė ir energinė vertė bei funkcionaliosios savybės

Pomidorai (lot. Solanum lycopersicum) yra viena iš populiariausių daržovių vartojamų visame pasaulyje (Agarwal and Rao, 2000), kurie vertinami kaip naudingi sveikatai, dėl juose esančių antioksidantų (Lenucci et al., 2006; Willcox et al., 2003; Ramandeep and Savage, 2005).

Pomidorai – viena vertingiausių daržovių, ypač mėgstama Lietuvoje. Pageidaujama, kad pomidorai būtų derlingi ir atsparūs ligoms, bei tarpusavyje skirtųsi savo vaisių dydžiu, forma, skoniu, spalva, luobelės ir minkštimo tvirtumu. Rinkai skirti pomidorų vaisiai turi būti transportabilūs, o šeimyniniams poreikiams didesnę paklausą turi stambiavaisės salotinio tipo veislės (Radzevičius ir kt., 2011).

Pomidorų vaisiuose gausu tirpių cukrų, organinių rūgščių, skaidulinių medžiagų ir pektininių medžiagų, baltymų, riebalų, mineralinių medžiagų (kalio, fosforo, sieros, magnio, kalcio, geležies, vario, natrio), daug vitaminų (B1, B2, B3, PP, C, provitamino A, I, H), antioksidacinėmis savybėmis pasižyminčių karotinoidų (likopeno, β-karotino ir kt.) (Radzevičius ir kt., 2011; Mayeaux et al., 2006; Lee et al., 2000). Atsižvelgiant į daržovių svarbą žmogaus mitybai, rekomenduojama per parą suaugusiam žmogui suvalgyti 200-400 g, o per metus – 140–150 kg įvairių daržovių, tarp jų 25–32 kg pomidorų (Hadley ir kt., 2003, Viškelis ir kt., 2005).

Likopeno, β-karotino, askorbo rūgšties ir cukrų kiekis bei jų santykis vaisiuose nulemia pomidorų maistinę vertę, spalvą, vaisių ir jų produktų skonį. Likopenas yra karotenoidas, nulemiantis pomidorų vaisių raudoną spalvą. β-karotinas sudaro apie 7 % pomidorų bendro karotenoidų kiekio (Nguyen, Schwartz, 1999).

Likopenas sudaro apie pusę žmogaus kraujyje esančių karotinoidų. Didžiausios jo koncentracijos randamos kepenyse, sėklidėse, antinksčiuose ir riebaliniame audinyje, mažesnė koncentracija inkstuose, kiaušidėse, plaučiuose bei prostatoje (Kun et al. 2006). Tačiau organizmas jo nesintetina, todėl turi gauti su maistu. Daugiau nei 80 % likopeno gaunama iš pomidorų ir jų produktų (Levy, Sharon, 2004; Clinton, 1998). Iš pomidorų gaminami įvairūs produktai: konservuoti ir saulėje džiovinti pomidorai, sultys, pastos, tyrės, salotos, padažai, sriubos, troškiniai (Lenucci et al., 2006). Jungtinių Valstijų žemės ūkio departamento ekonominių tyrimų tarnybos duomenimis, 35% pomidorų yra perdirbami į padažus, 18 % į pomidorų pastą, 17 % į konservus, 15 % į sultis ir 15 % į kečiupą (Lucier et al., 2002).

Atliekami įvairūs tyrimai pomidorų apdorojimo ir galutinių produktų tyrimo srityje siekiant padidinti likopeno bioprieinamumą. Vienas iš būdų pagerinti pomidorų produktų funkcionaliąsias

savybes yra fermentacija pieno rūgšties bakterijomis (PRB). Nustatyta, kad fermentuoti pomidorai veikia kaip probiotikai. Probiotikai yra apibrėžiami, kaip „gyvi mikroorganizmai, kurie vartojant atitinkamais kiekiais, suteikia naudos sveikatai“ (Yoon et al., 2004). Nors probiotiniai produktai dažniausiai suprantami raugintų pieno produktų forma, pomidorai ir jų produktai gali būti gera terpė probiotikams augti (Wang et al., 2009). Vienas iš sveikiausių ir funkcionaliausių pomidorų produktų yra sultys (Yoon et al., 2004). Pomidorų sultys, fermentuotos PRB, gali būti puiki alternatyva vartotojams, kurie netoleruoja laktozės arba esant per dideliam cholesterolio kiekiui, pakeisti pieno produktus augaliniais probiotiniais produktais (Mattila-Sandholm et al., 2002).

Pomidorai naudojami funkcionaliojo maisto gamybai arba patys priskiriami funkcionaliajam maistui (Ca-nene-Adams et al., 2005; Viškelis ir kt., 2005; Shi et al., 2002). Manoma, kad švieži vaisiai ir daržovės yra vertingesni nei apdoroti, tačiau likopenas geriau pasisavinamas iš apdorotų pomidorų, t.y., iš termiškai apdorotų pomidorų (pastos ar padažo) (Shi et al., 2002; Canene-Adams et al., 2005; Viškelis ir kt., 2005)

Įrodyta, kad likopenas yra stiprus antioksidantas ir veikia neporinį deguonies atomą. Gebėdamas sąveikauti su reaktyviosiomis deguonies formomis, likopenas gali sumažinti žalingą oksidantų poveikį ir vaidina svarbų vaidmenį chroniškų ligų prevencijoje. Taip pat veikia metabolizmo, imuninės sistemos ir hormonų sistemos mechanizmus (Crozier et al., 2009; Rao, Rao, 2007; Rao and Agarwal, 1999). Atlikti epidemiologiniai tyrimai ir gauti rezultatai, susiję su pomidorų produktų vartojimo prevencija prieš chroniškas ligas, tokias kaip onkologinės ligos ir kraujagyslių ligos. Epidemiologiniai tyrimai parodė, kad padidėjęs pomidorų suvartojimas yra susijęs su onkologinių ligų, ypač prostatos, rizikos mažinimu (Giovannucci et al., 2002). Tai tik patvirtina pomidorų produktų kaip funkcionaliojo maisto savybes bei įrodo, kad likopenas ir β-karotinas veikia kaip antioksidantai (Giovannucci, 1999; Tonucci et al.., 1995).

2. TYRIMŲ METODIKA

2.1. Pagrindinės tyrimų kryptys ir jų pagrindimas

Pagrindiniai tyrimų etapai pateikti 1 paveiksle.

1 pav. Pagrindiniai tyrimo etapai

Pomidorų paruošimas ir fermentacija PRB

Lactobacillus sakei , Pediococcus acidilactici, Pediococcus pentosaceus 8 ir 9

Fermentuotų pomidorų tyrimo metodai

pH dinamikos nustatymas po 0 val., 24 val. ir 48 val. fermentacijos Mikrobiologinių rodiklių nustatymas PRB KSV/g produkto nustatymas L (+) ir D (-) pieno rūgšties izomerų kiekio nustatymas Juslinė analizė vertinant bendrą priimtinumą Veido išraiškų intensyvumo nustatymas Spalvų koordinačių spektrofoto-metrinis tyrimas Reologinių savybių įvertinimas

2.2. Tyrimų objektai, medžiagos ir jų paruošimas

2.2.1. Žaliavų charakteristika

Tyrimui naudoti pomidorai (lot. Solanum lycopersicum) užauginti savame darže (P1) ir pirkti prekybos centre (P2).

Pomidorų fermentacijai naudotos iš Kauno technologijos universiteto Maisto produktų technologijos katedros gautos PRB: Lactobacillus sakei, Pediococcus acidilactici, Pediococcus

pentosaceus 8, Pediococcus pentosaceus 9.

Optimalios šių PRB gausinimo temperatūros: Lactobacillus sakei – 30 °C, Pediococcus

acidilactici – 32 °C, Pediococcus pentosaceus 8, 9 – 35 °C.

Iki eksperimento mikroorganizmai laikyti -80 °C temperatūroje MRS sultinyje praturtintame gliceroliu (10 %). Prieš eksperimentą, mikroorganizmai pagausinti MRS sultinyje 48 valandas išlaikant juos optimaliose jų gausinimo temperatūrose.

2.2.2. Pomidorų mėginių paruošimas ir fermentacija

Pomidorai buvo susmulkinti iki homogeninės masės maisto produktų smulkinimui skirta trintuve. Į 24 mėgintuvėlius supilstyta po 40 g pomidorų tyrės ir užpilta po 2,5 ml grynų mikroorganizmų kultūrų (L. sakei, P. acidilactici, P. pentosaceus 8, P. pentosaceus 9), pagausintų MRS sultinyje. Pamatuotas mėginių pH ir įdėta į termostatą 24 val. fermentacijai 30 °C temperatūroje.

Po 24 val. fermentacijos pamatuotas mėginių pH ir palikta fermentuotis dar 24 val. 30 °C temperatūroje. Po 48 val. dar kartą pamatuotas pH ir mėginiai nukreipti juslinei analizei, D(-) ir L(+) pieno rūgšties izomerų, mikrobiologiniams bei tekstūros ir spalvų koordinačių tyrimams.

Taip pat paruošti pomidorų mėginiai su krakmolo kleisteriu. Į 12 indelių atsverta po 50 g susmulkintų ir nublanširuotų pomidorų ir užpilta 50 ml krakmolo kleisterio, į kurį pridėta po 2,5 ml mikroorganizmų, pagausintų MRS sultinyje (KSV/ml 108) (L. sakei, P. acidilactici, P. pentosaceus 8,

P. pentosaceus 9).

Kleisterizuoto krakmolo paruošimas: 1 valgomasis šaukštas krakmolo išmaišytas 100 ml vandens ir intensyviai maišant supiltas į 900 ml 90°C temperatūros vandenį. Karštame vandenyje krakmolas sudaro koloidinį tirpalą – krakmolo kleisterį, panaudotą daržovių fermentacijai PRB.

Išmatuotas mėginių pH ir įdėta 24 val. į 30 °C temperatūros termostatą. Po 24 val. pamatuotas mėginių pH ir mėginiai fermentuoti dar 24 val. 30 °C temperatūroje. Po 48 val. dar kartą pamatuotas

pH ir mėginiai nukreipti juslinei analizei, D(-) ir L(+) pieno rūgšties izomerų, mikrobiologiniams bei tekstūros ir spalvų koordinačių tyrimams.

2.3. Fermentuotų pomidorų pH dinamikos analizė

Pomidorų pH matuotas pH – metru „Sartorius Professional Meter PP – 15“, kuris turi elektrodą, kurio pagalba yra išmatuojamas pH.

pH – metro elektrodo darbo parametrai nurodyti gamintojo: - pH nuo 0 iki 14;

- galima tiriamųjų mėginių temperatūra nuo -5 ° C iki 100 ° C; - elektrodas laikomas 3 mol/l KCl tirpale.

Tarp matavimų būtina elektrodą iš naujo pamerkti į 3 mol/l KCl tirpalą, kad elektrodas būtų kalibruotas ir rezultatai būtų patikimi.

2.4. Mikrobiologinių rodiklių nustatymas

2.4.1. Pieno rūgšties bakterijų KSV/g produkto analizės metodika

Pieno rūgšties bakterijų KSV/g produkto analizė buvo atlikta pagal LST ISO 15214:2009 Maisto ir pašarų mikrobiologija. Bendras mezofilinių pieno rūgšties bakterijų skaičiavimo metodas. Kolonijų skaičiavimo 30 °C temperatūroje būdas.

Šis tarptautinis standartas apibrėžia mezofilinų anaerobinių PRB skaičiavimo metodą. PRB KSV/g produkto skaičiuojami po 3 dienų inkubacijos 30 °C temperatūroje, vidutinio kietumo terpėje. Mezofilinės PRB – tai bakterijos, kurios sudaro kolonijas esant 30 °C temperatūrai ant kietos selektyviosios terpės (MRS esant pH 5,7).

Tyrimo principas: tiriamoji fermentuotų daržovių mėginio dalis (1g) buvo atsverta svarstyklėmis ir praskiesta specialiu skiedikliu santykiu 1:9. Šis mišinys buvo homogenizuotas specialia įranga. Homogenato dalis vėl skiedžiama santykiu 1:9 iki 10-9. Sterilia pipete iš 10 -6, 10-7, 10-8 ir 10-9 praskiedimo 0,1 ml suspensijos su bakterijomis paviršiniu metodu, Petri lėkštelės paviršiuje buvo paskleidžiama ant standžios, PRB selektyvios, parūgštintos MRS (Oxoid, UK) (angl. De Man, Rogosa and Sharpe) terpės. Užnešta suspensija tolygiai glaistikliu paskleidžiama visame terpės paviršiuje. Paruoštos lėkštelės inkubuotos 72 val. termostate +30°C temperatūroje. Pasibaigus inkubavimo laikui PRB KSV/g produkto buvo suskaičiuotos ir apskaičiuotas jų kiekis 1g tiriamojo mėginio.

2.4.2. Mikrobiologinių tyrimų bendrieji reikalavimai ir rekomendacijos

LST EN ISO 7218:2007 Maisto ir pašarų mikrobiologija. Mikrobiologinių tyrimų bendrieji reikalavimai ir rekomendacijos.

Šiame tarptautiniame standarte pateikiami bendrieji reikalavimai ir rekomendacijos (pasirinktys), skirtos tiriamiems mikroorganizmams aptikti ar skaičiuoti – gerai laboratorinei praktikai maisto mikrobiologijos laboratorijose.

Kolonijų skaičiavimas

Laikantis inkubavimo periodo, nurodyto standarte, kiekvienoje lėkštelėje, kurioje išaugo mažiau kaip 300 kolonijų (arba bet koks kitas skaičius, nurodytas specialiame standarte), suskaičiuojamos kolonijos.

Rezultatų skaičiavimas

Kad rezultatas būtų patikimas, papratai būtina skaičiuoti kolonijas bent vienoje lėkštelėje, kurioje yra mažiausiai 10 kolonijų. Mikroorganizmų skaičius N tiriamajame mėginyje nustatomas kaip svertinis vidurkis, apskaičiuotas iš dviejų vienas po kito einančių skiedinių pagal tokią lygtį:

Čia:

- suma kolonijų, suskaičiuotų dviejose vertintose lėkštelėse iš dviejų vienas po kito einančių skiedinių, kai bent vienoje lėkštelėje yra mažiausiai 10 kolonijų.

v - pasėtos medžiagos tūris kiekvienoje lėkštelėje mililitrais.

d - skiedinys, atitinkantis pirmąjį vertinamą skiedinį [d=1], kai vertinamas neskiestas skystas produktas.

2.5. L/D pieno rūgšties izomerų kiekio nustatymo metodika

Mėginio paruošimas. Nuo kiekvieno mėginio nupilta po 10 ml ekstrakto, kuris filtruojamas per

popierinį filtrą Whatman. Filtratas pernešamas į 100 ml matavimo kolbą ir praskiedžiamas iki žymės distiliuotu vandeniu. Tokiu būdu paruošti mėginiai naudoti D/L pieno rūgšties kiekio analizei ( 2 pav.).

2 pav. Pomidorų ekstrakto filtravimas

D(-) pieno rūgšties izomero kiekis nustatytas spektrofotometriškai, įvertinus spalvų pokyčius inicijuotus veikiant dviems fermentams, naudojant fermentinį testą K-DLATE 08/11 (Megazyme

International Ireland Limited). Pirmoji reakcija katalizuojama D-laktato dehidrogenazės (D-LDH),

kurios metu D(-) izomeras oksiduojasi iki piruvato, susidarant nikotinamido – adenino dinukleotidą (NAD+). Antroji reakcija yra piruvato konversijos į D-alaniną ir 2-oksoglutaratą, ji vyksta veikiant fermentui D-glutamato-piruvato transaminazei (D-GPT). NADH kiekis, susidaręs šių reakcijų metu koreliuoja su D- pieno rūgšties izomerų kiekiu. NADH kiekis įvertinamas spektrofotometriškai esant 340 nm bangos ilgiui.

L(+) pieno rūgšties izomero kiekis nustatytas vykdant oksidaciją iki piruvato su L-laktato dehidrogenaze (L-LDH), kurios metu susidaro nikotinamido-adenino dinukleotidas (NAD+). Toliau veikiama D-GPT ir matuojama absorbcija esant 340 nm bangos ilgiui.

2.6. Fermentuotų pomidorų juslinio vertinimo metodika

2.6.1. Veido išraiškų intensyvumo nustatymas

Veido išraiškų fiksavimui naudota FaceReader 5 (Noldus Information Technology, Nyderlandai) programą. Ši programa iš trimačio veido vaizdo atlieka patikimus matavimus pagal septynias veido išraiškas: šešias emocijų išraiškas – „piktas“, „pasibjaurėjęs“, „laimingas“, „liūdnas“, „išsigandęs“ ir „nustebęs“ ir „neutralią“ išraišką. Tyrime dalyvavo 10 vertintojų.

Prieš kompiuterį su FaceReader programa, sėdinčių dalyvių buvo paprašyta suvalgyti pomidorų fermentuotų L.sakei mėginį. Nurijus mėginį, dalyviai turėjo duoti signalą, pakeldami dešinę ranką ir veidu išreikšti mėginio skonį bei patikimą. Viskas buvo filmuojama kamera. Didelė svarba skiriama geram tiriamojo veido apšvietimui, nes tai labai reikšminga tinkamam programos veikimui. Dalyvių veido mimikos vertinamos tik po rankos nuleidimo, kai jie aiškiai parodo savo įvertinimą. Laikas nuo tada, kai ranka pakeliama iki to momento, kai ji nuleidžiama programine įranga atskiriamas bei naudojamas statistinėje analizėje. Laikas nebuvo nustatinėjamas, kad vertintojas galėtų kuo natūraliau ir tiksliau išreikšti emocijas. Įrašai išsaugomi ir analizuojami naudojant programą Repeat Measures ANOVA, kiekvieno vertintojo veido emocijų intensyvumą procentaliai paskirstant minėtoms emocijų kategorijoms nuo 0 (visiškai neišreikšta) iki 1 (maksimaliai išreikšta pagal naudojamą modelį).

2.7. Fermentuotų pomidorų spalvų koordinačių nustatymas

Fermentuotų pomidorų spalvų koordinatės vienodo kontrasto spalvų erdvėje buvo išmatuotos spektrofotometru „MiniScan XE Plus“ (Hunter Associates Laborotory, Inc., Reston, Virginia, USA), kuris skirtas matuoti maisto produktų ir pakuočių spalvų koordinačių charakteristikas, tinkamas matuoti mažus objektus arba paviršius, kurių negalima suardyti (3 pav.).

3 pav. Spektrofotometras MiniScan XE Plus (Hunter Associates Laborotory, Inc., Reston, Virginia, USA)

Buvo matuojamos spalvų koordinatės vienodo kontrasto spalvų erdvėje. Šviesos atspindžio rėžime buvo matuojami parametrai L*, a* ir b* (atitinkamai šviesumas, raudonumo ir geltonumo koordinatės pagal CIEL*a*b* skalę (4 pav.) ir apskaičiuotas spalvos grynumas (C = (a*2+b*2) 1/2) ir spalvos tonas (h° = arctan(b*/a*)).

Dydžiai L*, C, a* ir b* išmatuoti NBS vienetais, spalvos tonas ho - laipsniais nuo 0 iki 360°. NBS vienetas – tai JAV Nacionalinio standartų biuro vienetas ir atitinka vieną spalvų skiriamosios galios slenkstį, t.y. mažiausias skirtumas spalvoje, kurį gali užfiksuoti treniruota žmogaus akis. Prieš kiekvieną matavimų seriją spektrofotometras buvo kalibruojamas su šviesos gaudykle ir baltos spalvos standartu, kurio spalvos koordinatės XYZ spalvų erdvėje X = 81,3, Y = 86,2, Z = 92,7.

4 pav. Vienodo kontrasto spalvų erdvė

Kiekvienam mėginiui nustatytos vidutinės spalvos sodrumo reikšmės iš 3 matavimų. Spalvų koordinatės apdorotos programa Universal Software V.4-10.

L* vertė nurodo baltos ir juodos spalvos santykį, a* vertė – raudonos ir žalios spalvos santykį, b* vertė – geltonos ir mėlynos spalvos santykį.

2.8. Fermentuotų pomidorų reologinių savybių nustatymas

Fermentuotų pomidorų mėginiai tekstūros analizei paruošti atsargiai sulyginus paviršių.

Tekstūros savybių tyrimas buvo atliktas naudojant tekstūros analizatorių „Universal testing

Machine Instron 3343“ (Instron Engineering Group, High Wycombe, UK) (5 pav.). Mėginiai spausti

5 pav. Tekstūros analizatorius Universal testing Machine Instron 3343 (Instron Engineering Group, High Wycombe, UK).

Mėginiams buvo įvertintos šios tekstūros savybės: struktūros tvirtumas, tirštumas, rišlumas, klampos indeksas. Kiekvienam mėginiui nustatyta vidutinė tekstūros parametro reikšmė iš 3 matavimų.

2.9. Matematinė statistinė tyrimų rezultatų analizė

Matematinė statistinė tyrimų rezultatų analizė atlikta, naudojant Ms Excel programą ir Prism 3.0 statistinį paketą. Statistiškai apskaičiuota rezultatų vidutinė vertė, standartinis nuokrypis, standartinė paklaida bei įvertintas skirtumo tarp rezultatų reikšmių patikimumas (P).

3. REZULTATAI

3.1. pH dinamika fermentacijos metu

Pomidorų užaugintų savame darže (P1) ir pirktų prekybos centre (P2) pH vertės pateiktos 6 paveiksle (1, 2 priedai). 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4 4,1 4,2 4,3 4,4 P I P II P I P II P I P II P I P II Ls Pa Pp8 Pp9 p H v e rt ė po 24 val. po 48 val. prieš fermentaciją

6 pav. pH dinamika (P1) ir (P2) pomidorų mėginiuose (P<0,0001)

Po 24 valandų fermentacijos (P1) pomidorų, fermentuotų L.sakei pH vertė nustatyta 3,74, o (P2) pomidorų – 3,89. P1 pomidorų, fermentuotų P. acidilactici pH – 3,74, P2 – 3,87. Pomidorų, fermentuotų P. pentosaceus 8 pH vertės atitinkamai P1 – 3,9 ir P2 – 4,04, o fermentuotų P.

pentosaceus 9 pH P1 – 3,79 ir P2 – 3,83.

Po 48 valandų fermentacijos L.sakei P1 pomidorų pH- 3,70, P2 pomidorų – 3,82. P.acidilactici fermentuotų pomidorų pH P1 – 3,71 ir P2 – 3,85. Pomidorų fermentuotų P. pentosaceus 8 pH, atitinkamai, P1 – 3,71 ir P2 – 3,83, o fementuotų P. pentosaceus 9 - P1 – 3,72 ir P2 – 3,72.

Atlikus pH dinamikos analizę nustatyta, kad pomidorų pH kito priklausomai nuo fermentacijai naudotų PRB ir pomidorų veislės. Mažiausiai pH kito mėginiuose fermentuotuose P. acidilactici, atitinkamai, pH juose kito nuo 3,74 iki 3,71 (P1) ir nuo 3,87 iki 3,85 (P2). Didžiausias pH kitimas nustatytas fermentuojant P. pentosaceus 8, atitinkamai, nuo 3,9 iki 3,71 (P1) ir nuo 4,04 iki 3,83 (P2).

Atlikus (P1) ir (P2) pomidorų su krakmolo kleisteriu analizę, nustatytos sekančios kitimo tendencijos, kurios pavaizduotos 7 paveiksle (3, 4 priedai).

3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 P I P II P I P II P I P II P I P II Ls Pa Pp8 Pp9 p H v e rt ė po 24 val. po 48 val. prieš fermentaciją

7 pav. pH dinamika (P1) ir (P2) pomidorų mėginiuose su krakmolo kleisteriu (P<0,0001)

Po 24 valandų fermentacijos P1 pomidorų, fermentuotų L.sakei, pH nustatytas – 3,88, o P2 pomidorų – 3,89. Pomidorų, fermentuotų P.acidilactici pH vertės, atitinkamai P1 – 3,80 ir P2 – 3,95. P1 pomidorų, fermentuotų P.pentosaceus 8 pH – 3,81, P2 – 3,87, o fermentuotų P.pentosaceus 9, atitinkamai, P1 – 4,03 ir P2 – 3,96.

Po 48 valandų fermentacijos L.sakei, P1 pomidorų pH – 3,78, o P2 – 3,86. P.acidilactici fermentuotų pomidorų pH P1 – 3,70 ir P2 – 3,85. P1 pomidorų, fermentuotų P.pentosaceus 8 pH – 3,74, P2 – 3,81, o fermentuotų P.pentosaceus 9 pH atitinkamai – 3,73 ir 3,79.

Pagal gautus tyrimo rezultatus, galima teigti, kad pomidorų pH mažėja, ilgėjant fermentacijos laikui, priklausomai nuo fermentacijai naudotų PRB ir pomidorų veislės. Mažiausiai pH kito mėginiuose fermentuotuose P. pentosaceus 8, atitinkamai pH juose kito nuo 3,81 iki 3,74 (P1) ir nuo 3,87 iki 3,81 (P2). Didžiausias pH kitimas nustatytas fermentuojant P. pentosaceus 9, atitinkamai nuo 4,03 iki 3,73 (P1) ir nuo 3,96 iki 3,79 (P2).

3.2. Fermentuotų pomidorų mikrobiologiniai rodikliai

3.2.1. Pieno rūgšties bakterijų kiekis

Atlikus PRB KSV/g produkto analizę, nustatyta, kad fermentuotuose skirtingomis PRB pomidoruose KSV/g produkto patikimai skyrėsi (8 pav., 5, 6 priedai).

0,00E+00 5,00E+05 1,00E+06 1,50E+06 2,00E+06 2,50E+06 P I P II P I P II P I P II Ls Pp8 Pp9 P R B K S V /g p ro d u k to po 24 val. po 48 val.

8 pav. PRB KSV/g fermentuotuose pomidoruose (P=0,6409)

Po 24 valandų fermentacijos, L.sakei fermentuotuose pomidoruose nustatyta atitinkamai P1 – 5,60x105 KSV/g, P2 – 4,80x 105 KSV/g. P.pentosaceus 8 KSV/g (P1) pomidoruose siekė – 1,74x106 KSV/g, o pomidoruose (P2) – 2,08x106 KSV/g. P.pentosaceus 9 KSV/g P1 – 6,21x105 KSV/g, o P2 – 6,30x105 KSV/g.

Po 48 valandų fermentacijos (P1) pomidoruose L.sakei nustatyta 3,18x105 KSV/g, o antros rūšies pomidoruose 3,11x105 KSV/g. P.pentosaceus 8 KSV/g P1 siekė – 1,85x106 KSV/g, o P2 – 2,14x106 KSV/g. Pomidorų fermentuotų P. pentosaceus 9 KSV/ g atitinkamai P1 – 8,64x105 KSV/g, o P2 – 7,76x105 KSV/g.

Pagal gautus tyrimo rezultatus, galima teigti, kad ilgėjant fermentavimo laikui iki 48 val., beveik visais atvejais PRB KSV/g produkto didėja.

Daugiausia KSV/g nustatyta P.pentosaceus 8 fermentuotuose pomidoruose (P1 – 1,74x106 ir 1,85x106 KSV/g; P2 – 2,08x106 ir 2,14x106 KSV/g), mažiausiai PRB KSV/g P1 ir P2 pomidoruose

nustatyta fermentuotuose L.sakei, atitinkamai nuo 5,60x105 iki 3,18x105 KSV/g ir nuo 4,80x105 iki 3,11x105 KSV/g.

Pagal gautus tyrimo rezultatus galima teigti, kad labiausiai atsparios didesnei organinių rūgščių koncentracijai, kuri susidaro fermentacijos metu yra P.pentosaceus 8, o mažiausiai L.sakei.

3.3. L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų kiekis pomidorų mėginiuose

Išanalizavus L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų kiekį pomidoruose be krakmolo, nustatyta, kad fermentuojant skirtingomis PRB susidaro skirtingas kiekis L(+) ir D(-) laktatų kiekis produkte (9 pav. 7, 8 priedai). 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 P I P II P I P II P I P II Ls Pp8 Pp9 L (+ ) ir D (-) p ie n o r . iz o m e r ų k ie k is g /1 0 0 g L(+) D(-)

9 pav. L(+) ir D(-) pieno r. izomerų kiekis fermentuotuose pomidoruose be krakmolo kleisterio (P=0,463)

Pomidoruose (P1), fermentuotuose L.sakei, L(+) pieno rūgšties izomerų kiekis nustatytas 7,18 g/100 g, o pomidoruose (P2) – 7,10 g/100 g. Pomidorų, fermentuotų P. pentosaceus 8 L(+) pieno rūgšties izomerų kiekis nustatytas, atitinkamai, P1 - 3,66 g/100 g ir P2 – 7,59 g/100 g, o fermentuotų P.

D(-) pieno rūgšties izomerų kiekis, nustatytas pomidoruose (P2), fermentuotuose L.sakei 0,54 g/100 g, P1 ir P2 pomidoruose, fermentuotuose P. pentosaceus 8, atitinkamai P1 – 2,86 g/100 g ir P2 – 3,75 g/100 g bei pomidoruose, fermentuotuose P. pentosaceus 9, atitinkamai P1 – 4,24 g/100 g ir P2 – 3,35 g/100 g.

Apibendrinant tyrimo rezultatus, galima teigti, jog saugių fermentuotų pomidorų užtikrinimui, labiausiai tinka pomidorus fermentuoti L.sakei, dėl susidarančio nedidelio kiekio D(-) pieno rūgšties izomerų, atitinkamai P1 – 0,001 g/ 100 g ir P2 – 0,54 g/100 g bei didelio kiekio L(+) pieno r. izomerų, atitinkamai P1 – 7,18 g/100 g ir P2 – 7,10 g/100 g.

Išanalizavus L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų kiekį pomidoruose su krakmolo kleisteriu, nustatyta, kad fermentuojant skirtingomis PRB susidaro skirtingas kiekis L(+) ir D(-) kiekis produkte (10 pav. 9, 10 priedai). 0 2 4 6 8 10 12 14 16 P1 P2 P1 P2 P1 P2 Ls Pp8 Pp9 L (+ ) ir D (-) p ie n o r . iz o m e r ų k ie k is g /1 0 0 g L(+) D(-)

10 pav. L(+) ir D(-) pieno r. izomerų kiekis fermentuotuose pomidorų mėginiuose, pagamintuose su krakmolo kleisteriu (P=0,6642)

Pomidoruose (P1), fermentuotuose L.sakei, L(+) pieno rūgšties izomerų kiekis nustatytas 3,35 g/100 g, o pomidoruose (P2) – 1,70 g/100 g. Fermentuotuose P. pentosaceus 8 pomidoruose L(+) pieno rūgšties izomerų kiekis nustatytas, atitinkamai, P1 – 4,64 g/100 g ir P2 – 3,97 g/100 g. (P1) pomidorų,

fermentuotų P. pentosaceus 9, L(+) pieno rūgšties izomerų kiekis – 6,69 g/100 g ir antros rūšies (P2) – 15,62 g/100 g.

D(+) pieno rūgšties izomerų kiekis pirmos ir antros rūšies pomidoruose, fermentuotuose L.sakei, nustatytas, atitinkamai, P1 – 1,03 g/100 g ir P2 – 0,54 g/ 100 g. Pomidoruose, fermentuotuose

P.pentosaceus 8, atitinkamai, P1 – 3,21 g/100 g, o P2 – 2,01 g/100g bei pomidoruose, fermentuotuose P. pentosaceus 9, atitinkamai, P1 – 5,27, o P2 – 7,99 g/100 g.

Pagal gautus tyrimo rezultatus, užtikrinti fermentuotų pomidorų saugai, palankiausia fermentacijai naudoti L.sakei, dėl susidarančio nedidelio kiekio D(-) pieno rūgšties izomerų, atitinkamai, P1 – 1,03 g/100 g ir P2 – 0,54 g/100 g.

3.4. Veido išraiškų intensyvumo nustatymas

Atlikus pomidorų, fermentuotų L.sakei veido išraiškų intensyvumo analizę pagal tokias veido išraiškas, kaip “laimingas”, “liūdnas”, “piktas”, “nustebęs”, “išsigandęs”, “pasibjaurėjęs” ir “neutralus”, nustatytas sekantis pasiskirstymas (11 pav., 11 priedas).

0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70

Laim ingas Liūdnas Piktas Nustebęs Išsigandęs Pasibjaurėjęs Neutrali

V e id o i š ra iš k ų i n te n s y v u m a s s a n t. v n t.

11 pav. Veido išraiškų intensyvumas pomidoruose, fermentuotuose L.sakei (P=0,7928)

Tarp 10 vertintojų, veido išraiška „neutrali“ tyrimo metu išreikšta intensvyviausiai – 0,620 (P<0,0001), o veido išraiška „nustebęs“, silpniausiai – 0,006 (P<0,05). Lyginant veido išraiškų intensyvumą tarpusavyje, vertintojai intensyviau parodė neigiamas veido išraiškas („liūdnas“, „piktas“) negu teigiamas („laimingas“, „nustebęs“), atitinkamai – 0,070 ir 0,100 bei 0,062 ir 0,006.

3.5. Spalvų koordinačių įvertinimas

Atlikus pirmos rūšies pomidorų spalvų koordinačių įvertinimą, nustatyta, kad skirtingomis PRB fermentuotų pomidorų spalvų koordinatės kito paklaidų ribose (12 pav., 12 priedas).

Pastaba: a* - raudonos ir žalios spalvos santykis; b* - geltonos ir mėlynos spalvos santykis; C - spalvos grynumas; h - spalvos tonas; L* - baltos ir juodos spalvos santykis

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Ls Pa Pp8 Pp9 S p a lv ų k o o rd in a t ė s a* b* C h L*

12 pav. P1 pomidorų spalvų koordinatės (dydžiai L*,C, a* ir b* išmatuoti NBS vienetais, spalvos tonas h – laipsniais, nuo 0 iki 360º) (P<0,0001)

Nustatyta, kad mažiausias raudonos ir žalios spalvos santykis (a*) yra P1 pomidoruose fermentuotuose P.acidilactici – 20,66 NBS, didžiausias P.pentosaceus 9 – 22,75 NBS. Pomidoruose, fermentuotuose L.sakei, nustatytas mažiausias geltonos ir mėlynos spalvos santykis (b*) – 16,84 NBS, o fermentuotuose P.pentosaceus 9 šis santykis didžiausias – 18,41 NBS. Didžiausia L* reikšmė nustatyta pomidoruose, fermentuotuose P. pentosaceus 8 – 43,50 NBS, o mažiausias baltos ir spalvos santykis, pomidoruose, fermentuotuose L.sakei – 41,16 NBS. Didžiausia spalvos tono (h) reikšmė (40,02º) nustatyta P. acidilactici bakterijomis fermentuotuose pomidoruose, mažiausia - L. sakei (38,39º). Spalvos grynumas (C) didžiausias buvo P. pentosaceus 9 bakterijomis fermentuotuose pomidoruose, o mažiausias P. acidilactici, atitinkamai – 29,26 ir 26,97 NBS.

Išanalizavus P2 pomidorų spalvų koordinates, nustatyta, kad skirtingos PRB panašiai įtakojo mėginių spalvos koordinates (13 pav. 13 priedas).

Pastaba: a* - raudonos ir žalios spalvos santykis; b* - geltonos ir mėlynos spalvos santykis; C - spalvos grynumas; h - spalvos tonas; L* - baltos ir juodos spalvos santykis

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Ls Pa Pp8 Pp9 S p a lv ų k o o rd in a t ė s a* b* C h L*

13 pav. P2 pomidorų spalvų koordinatės (dydžiai L*,C, a* ir b* išmatuoti NBS vienetais, spalvos tonas h – laipsniais, nuo 0 iki 360º) (P<0,0001)

Pomidoruose (P2), fermentuotuose P.pentosaceus 9, nustatytas didžiausias raudonos ir žalios spalvos (a*) santykis – 28,69 NBS, mažiausias (27,35 NBS) nustatytas L.sakei fermentuotų pomidorų. Geltonos ir mėlynos spalvos santykis (b*) didžiausias P.pentosaceus 9 fermentuotuose pomidoruose – 16,99 NBS, mažiausias – L.sakei fermentuotuose pomidoruose (15,78 NBS). Pomidoruose, fermentuotuose P.pentosaceus 9 didžiausias baltos ir juodos spalvos santykis – 39,27 NBS, o fermentuotuose L.sakei mažiausias – 37,66 NBS. Intensyviausios spalvos tono koordinatės nustatytos naudojant P.pentosaceus 8, mažiausiai intensyvios – L.sakei, atitinkamai 30,86º ir 30,03º. Spalvos grynumas intensyviausias nustatytas naudojant P.pentosaceus 9 – 33,38 NBS, mažiausias naudojant

L.sakei – 31,60 NBS.

Pagal gautus tyrimo rezultatus, galima teigti, jog fermentacijai naudojamos skirtingos PRB, neturėjo reikšmingos įtakos spalvų koordinatėms.

3.6. Reologinių savybių įvertinimas

Atlikus fermentuotų pomidorų reologinių savybių įvertinimą, nustatyti tokie tekstūros rodikliai: struktūros tvirtumas, tirštumas, rišlumas (koheziškumas) ir klampos indeksas. Rišlumas ir klampos indeksas kito paklaidų ribose, o struktūros tvirtumas ir tirštumas išreikštas stipriausiai (14 pav., 14, 15 priedai). 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 P I P II P I P II P I P II P I P II Ls Pa Pp8 Pp9 S tr u k t ū ro s t v ir tu m a s ( N ) ir t ir š tu m a s ( J ) Struktūros tvirtumas Tirštumas

14 pav. P1 ir P2 pomidorų mėginių struktūros tvirtumas ir tirštumas (P=0,0357)

Pomidorų, fermentuotų L.sakei, struktūros tvirtumas nustatytas P1 - 0,134 N ir P2 – 0,117 N, tirštumas, atitinkamai, 0,815 J ir 0,715 J. P. acidilactici fermentuotų P1 pomidorų struktūros tvirtumas – 0,123 N, P2 – 0,119 N, tirštumas, atitinkamai – 0742 J ir 0,726 J. P. pentosaceus 8 fermentuotų pomidorų struktūros tvirtumas nustatytas P1 – 0,115 N ir P2 – 0,165 N, tirštumas atitinkamai – 0,707 J ir 0,664 J. Fermentuotų P.pentosaceus 9 pomidorų struktūros tvirtumas P1 – 0,301 N ir P2 – 0,097 N, tirštumas, atitinkamai – 0,766 J ir 0,699 J.

Pagal gautus tyrimo rezultatus, galima teigti, kad didžiausias skirtumas tarp struktūros tvirtumo nustatytas tarp P1 ir P2 pomidorų, fermentuotų P.pentosaceus 9, atitinkamai 0,301 N ir 0,097 N, o didžiausias skirtumas tarp tirštumo, pomidorų, fermentuotų L.sakei, atitinkamai P1 – 0,815 J ir P2 - 0,715 J.

4. REZULTATŲ APTARIMAS

Šviežios daržovės turi trumpą tinkamumo vartoti terminą, o tokie procesai, kaip terminis apdorojimas, pasterizacija, papildymas cheminiais konservantais, nors ir garantuoja daržovių saugą, tačiau lemia ne visuomet pageidaujamus fizinių savybių ir cheminės sudėties pokyčius (Zia-ur-Rehman et al., 2003; Zhang and Hamauzu, 2004).

Pienarūgštė fermentacija laikoma paprasta ir vertinga biotechnologine priemone, siekiant išlaikyti ir/arba padidinti daržovių saugos rodiklius, maistines ir juslines savybes bei prailginti jų vartojimo terminą (Karovicovį and Kohajdovį, 2003; Demir et al., 2006). PRB, išskirdamos organines rūgštis ir sumažindamos terpės pH, sudaro nepalankias sąlygas vystytis mikroorganizmams, kurie sukelia produktų gedimą (Poutanen et al., 2009). Išanalizavus pH dinamiką fermentacijos metu, nustatyta, kad ilgėjant fermentacijos laikui, mažėja pH. Žemas pH slopina nepageidaujamų mikroorganizmų veiklą ir suteikia fermentuotiems produktams priimtinas vartotojams juslines savybes.

Atlikus PRB KSV/g produkto analizę, nustatyta, kad fermentacijos metu PRB yra dominuojantys mikroorganizmai, jų kiekis siekė iki 106 KSV/g produkto. Labai svarbu galutiniame produkte išlaikyti didelį skaičių gyvybingų PRB tam, kad užtikrinti teigiamą naudą sveikatai (Shah, 2001). Ilgėjant fermentacijos laikui ir mažėjant pH mėginiuose, PRB KSV/g produkto didėjo (nustatyta stipri priklausomybė tarp pH ir KSV/g produkto: P1 pomidorų be krakmolo kleisterio po 24 val. fermentacijos R=0,9317, P=0,0018** ir P2 pomidorų be krakmolo kleisterio po 24 val. fermentacijos R=0,8719, P=0,0064**). Tačiau po 48 val. fermentacijos koreliacijos tarp pH ir PRB KSV/g produkto nenustatyta, atitinkamai P1 R=0,1236, P=0,4943 ir P2 R=0,03405, P=0,723, kadangi pomidoruose fermentuotuose L.sakei PRB KSV/g mažėjo. Tai galima paaiškinti tuo, kad L.sakei augimui reikalingos papildomos sąlygos (lizinas, metioninas, riboflavinas ir nikotino rūgštis), todėl jų augimas buvo mažesnis (Safari et al., 2011). Taip pat keletas veiksnių turi įtakos PRB gyvybingumui probiotiniuose produktuose, t.y., pH mažėjimas, acto rūgšties, diacetilo ir acetaldehido gamyba fermentacijos metu bei fermentacijos laikas (Dave and Shah, 1997; Shah and Jelen, 1990).

PRB gamina pieno rūgštį, kuri natūraliai susidaro kaip L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerai. L(+) pieno rūgšties izomeras naudojamas maisto pramonėje, nes žmogaus organizmas metabolizuoja tik tokios formos pieno rūgštį. D(-) pieno rūgšties izomerai yra toksiški žmogaus organizmui, nes patekę į organizmą gali sukelti acidozes (Vijaykumar et al. 2008). Išanalizavus L(+) ir D(-) izomerų kiekį pomidorų mėginiuose, nustatyta, kad, pomidorų fermentacijai tinkamiausia L. sakei, dėl susidarančio nedidelio kiekio D(-) pieno rūgšties izomerų.

Pieno rūgštį gaminančios bakterijos atlieka ne tik apsauginę funkciją, bet ir prisideda prie maistinių ir juslinių savybių formavimo galutiniuose produktuose. Daugelis PRB padermių išskiria egzopolisacharidus (EPS), kurie turi įtakos fermentuotų maisto produktų reologinėms ir tekstūros savybėms. EPS padidina klampumą ir tvirtumą, pagerinant produktų tekstūrą (De Vuyst and Vaningelgem, 2003; Mozzi et al. 2010). Atliktas reologinių savybių (struktūros tvirtumo, tirštumo, rišlumo ir klampos indekso) tyrimas parodė, kad šios savybės labiau priklausė nuo pomidorų rūšies, o fermentacijai naudotos PRB tekstūros rodiklius įtakojo nežymiai.

Nors pieno ir acto rūgštys fermentuotuose produktuose turi antimikrobinį poveikį, didesnė acto rūgšies koncentracija gali suteikti produktams nepageidautinas juslines savybes. Taip pat rūgščių ir alkoholio sąveika gali sudaryti nepageidaujamą skonį (Lee, 1997). Atlikta veido išraiškų juslinė analizė

FaceReader programa, parodė, kad vertintojams pomidorai, fermentuoti L.sakei bakterijomis buvo

priimtini, nes dažniausiai pasitaikanti veido išraiška „neutrali“.

EPS sintezė taip pat teigiamai koreliuoja su daržovių spalvos palaikymų pienarūgštės fermentacijos metu (Sanchez-Moreno et al., 2006). Spalvos koordinačių analizė parodė, kad pomidorus galima fermentuoti skirtingomis PRB, nes šviesumo, raudonumo, geltonumo, grynumo bei spalvos tono pokyčiai nustatyti paklaidų ribose ir daugiau priklausė nuo pomidorų rūšies.