LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS VETERINARIJOS AKADEMIJA
Veterinarijos fakultetas
Skaistė Jankauskaitė
Bakteriocinus produkuojančių pieno rūgšties bakterijų
panaudojimo galimybės daržovių biokonservavimui
The usability of lactic acid bacteria producing
bacteriocins for vegetable biopreservation
Veterinarinės maisto saugos nuolatinių studijų
MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBASDarbo vadovė: prof. dr. Elena Bartkienė
2
DARBAS ATLIKTAS MAISTO SAUGOS IR KOKYBĖS KATEDROJE PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO SAVARANKIŠKUMĄ
Patvirtinu, kad įteikiamas magistro baigiamasis darbas „Bakteriocinus produkuojančių pieno rūgšties bakterijų panaudojimo galimybės daržovių biokonservavimui“.
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, pavardė)
(parašas)
Magistro baigiamojo darbo recenzentas
(vardas, pavardė) (parašas)
Magistro baigiamasis darbas yra įdėtas į ETD IS
3
TURINYS
SANTRUMPOS ... 5 SANTRAUKA ... 6 SUMMARY ... 7 ĮVADAS ... 8 1. LITERATŪROS APŽVALGA ... 101.1 Daržovių maistinė ir energinė vertė ... 10
1.1.1 Kopūstų maistinė ir energinė vertė ... 10
1.1.2 Saldžiųjų paprikų maistinė ir energinė vertė ... 11
1.2 Fermentacija pieno rūgšties bakterijomis ... 12
1.3 Daržovių fermentacija pieno rūgšties bakterijomis ... 15
1.4 Pieno rūgšties bakterijos produkuojančios bakteriocinus ... 16
1.5 Pieno rūgšties izomerai L(+) ir D(-) ... 17
1.6 Inovatyvios juslinės analizės metodologijos - veido išraiskos skaitymo technologijos ... 18
2. DARBO METODIKA ... 20
2.1 Pagrindinės tyrimų kryptys ir jų pagrindimas ... 20
2.2 Tyrimų objektai, medžiagos ir jų paruošimas analizei ... 21
2.2.1 Žaliavų charakteristika ... 21
2.2.2 Baltagūžių ir mėlynųjų kopūstų mėginių paruošimas ir fermentacija ... 21
2.2.3 Saldžiųjų raudonųjų ir geltonųjų paprikų mėginių paruošimas ir fermentacija ... 22
2.3 Fermentuotų daržovių pH dinamikos analizė ... 22
2.4 Mikrobiologinių rodiklių nustatymas ... 23
2.4.1 Pieno rūgšties bakterijų KSV/g produkto analizės metodika ... 23
2.4.2 Bendro mikroorganizmų skaičiaus įvertinimo metodika ... 23
2.4.3 Mikrobiologinių tyrimų bendrieji reikalavimai ir rekomendacijos ... 24
2.5 L (+) ir D (-) pieno rūgšties izomerų kiekio nustatymas fermentuotose daržovėse ... 25
2.6 Fermentuotų daržovių juslinio vertinimo metodika ... 25
2.6.1 Juslinis vertinimas hedoninėje skalėje ... 25
2.6.2 Veido išraiškų intensyvumo nustatymas ... 26
2.7 Fermentuotų baltagūžių ir mėlynųjų kopūstų spalvų koordinačių nustatymas ... 27
2.8 Fermentuotų baltagūžių ir mėlynųjų kopūstų reologinių savybių nustatymas ... 28
4
3. REZULTATAI ... 29
3.1 pH dinamika fermentacijos metu ... 29
3.2 Mikrobiologiniai rodikliai fermentuotose daržovėse ... 31
3.2.1 Pieno rūgšties bakterijų KSV/g produkto įvertinimas ... 31
3.2.2 Bendro mikroorganizmų skaičiaus įvertinimas ... 33
3.3 L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų kiekio įvertinimas ... 35
3.4 Fermentuotų daržovių juslinės analizės rezultatai ... 37
3.4.1 Juslinis įvertinimas hedoninėje skalėje ... 37
3.4.2 Veido išraiškų intensyvumo įvertinimas ... 38
3.5 Spalvų koordinačių įvertinimas ... 40
3.6 Reologinių savybių įvertinimas ... 42
4. REZULTATŲ APTARIMAS... 43
IŠVADOS ... 45
LITERATŪRA ... 47
5
SANTRUMPOS
BMS – bendras mikroorganizmų skaičius CO2 – anglies dioksidas
cm – centimetras
Da - mažos masės matavimo vienetas, naudojamas atomams ar molekulėms g- gramas
H2O - vanduo
J – džiaulis, matavimo vienetas KCl – kalio chloridas
kg - kilogramas kj - kilodžiaulis
KSV – kolonijas sudarantis vienetas L (+), D (–) – izomero konfigūracija mg – miligramas
mm - milimetras
MRS – De Man, Rogosa ir Sharpe mitybinė terpė N – niutonas, jėgos matavimo vienetas
NBS – JAV Nacionalinio standartų biuro vienetas, atitinka vieną spalvų skiriamosios galios slenkstį
P – skirtumo tarp rezultatų reikšmių patikimumas, P patikimas, kai P≤0,05 PCA – Plate count agar mitybinė terpė
pH – vandenilio jonų (H+) koncentracijos tirpale matas PRB – pieno rūgšties bakterijos
6
SANTRAUKA
Autorė: Skaistė Jankauskaitė
Pavadinimas: Bakteriocinus produkuojančių pieno rūgšties bakterijų panaudojimo galimybės daržovių biokonservavimui
Darbo vadovė: prof. dr. Elena Bartkienė
Darbo atlikimo vieta ir laikas: Magistrinis darbas buvo atliktas Lietuvos sveikatos mokslų universitete, Veterinarijos akademijoje, Maisto saugos ir kokybės katedroje, 2012-2014 metais.
Darbo apimtis: 50 puslapių, 21 paveikslėlis, 5 lentelės, 48 literatūros šaltiniai ir 20 priedų. Darbo tikslas: pritaikyti skirtingas pieno rūgšties bakterijas, produkuojančias bakteriocinus, daržovių (baltagūžių kopūstų, mėlynųjų kopūstų, saldžiųjų raudonųjų ir geltonųjų paprikų) konservavimui, padidinant konservuojamųjų produktų vertę bei suteikti produktams specifines juslines bei tekstūros savybes, išskirtinį dėmesį kreipiant į fermentuotų produktų saugą.
Tikslo įgyvendinimui buvo atlikta baltagūžių ir mėlynųjų kopūstų bei saldžiųjų raudonųjų ir geltonųjų paprikų fermentacija skirtingomis pieno rūgšties bakterijomis (PRB) (L. sakei, P.
pentosaceus KTU-08, P. pentosaceus KTU-09 ir P. acidilactici). Tiriant fermentacijos proceso
efektyvumą buvo įvertinta pH dinamika, gautuose produktuose nustatytas PRB kolonijas sudarančių vienetų skaičius grame produkto (KSV/g), L (+) ir D-(-) pieno rūgšties izomerų kiekis, atlikta juslinė analizė, priimtiniausiems produktams įvertintos spalvų koordinatės ir tekstūros savybės.
Pagal gautus tyrimų rezultatus galima teigti, kad eksperimente naudotos PRB yra tinkamos baltagūžių ir mėlynųjų kopūstų bei saldžiųjų raudonųjų ir geltonųjų paprikų fermentacijai. PRB taikymas daržovių fermentavimui yra efektyvus, nes į smulkintas daržoves įterpus PRB, jos kurį laiką dominuoja. Naudojant fermentacijai PRB, gaunamas pakankamai žemas produktų pH, o tai suteikia fermentuotoms daržovėms priimtinas vartotojams juslines savybes. Daržovių fermentacijai taikant PRB, gaunami didesnio šviesumo, raudonumo, geltonumo, grynumo bei spalvos tono produktai. Siekiant užtikrinti fermentuotų produktų saugą D(-) pieno rūgšties izomerų aspektu daržovių fermentacijai reikėtų rinktis L. sakei.
Raktažodžiai: pieno rūgšties bakterijos, konservavimas, baltagūžiai kopūstai, mėlynieji kopūstai, saldžiosios raudonosios paprikos, saldžiosios geltonosios paprikos.
7
SUMMARY
Author: Skaiste Jankauskaite
Topic: The usability of lactic acid bacteria producing bacteriocins for vegetable biopreservation Tutor: prof. dr. Elena Bartkiene
Place of accomplishment: The master‘s thesis was prepared at the Lithuanian University of Health Sciences, Veterinary Academy, in the laboratory of Dapartment of Food Safety and Quality during the period of the year 2012-2014.
Work size: 50 pages, 21 pictures, 5 tables, 48 references and 20 affixes.
Goal of the thesis: to apply different lactic acid bacteria producing bacteriocins for vegetables biopreservation (white cabbage, red cabbage, sweet red and yellow paprika) to increase the value of preserved vegetables and to provide specific parameters of the organoleptic and texture properties, as well as focusing on the safety of fermented products.
Fermentations with different lactic acid bacteria (LAB) (L. sakei, P. pentosaceus KTU-08, P.
pentosaceus KTU-09 and P. acidilactici) of white cabbage, red cabbage, sweet red and yellow
paprika were performed in order to achieve the goal. While studying the effectiveness of the fermentation process, pH dynamics was evaluated, colony forming units of LAB in fermented products, concentration of lactic acid isomers L (+) and D(-), sensory analysis, colour coordinates and texture parameters were evaluated.
We conclude that in the experiment used LAB are suitable for the fermentation of a white cabbage, red cabbage, sweet red and yellow paprika. The application of LAB is effective, because LAB were dominate for some time in the fermented vegetables. While using LAB for the vegetables fermentation, pH was found quite low, and improve sensory properties of the fermented vegetables products. LAB gives higher brightness, clarity of red and yellow, as well as colour tone of the fermented products. In order to ensure the safety of fermented products, in the context of D (-) lactic acid, L. sakei would be more suitable for the vegetable fermentation.
Keywords: lactic acid bacteria, preservation, white cabbage, red cabbage, sweet red and yellow paprika.
8
ĮVADAS
Šviežios daržovės yra vienas iš pagrindinių mitybos elementų. Energine verte daržovės skiriasi nuo kitų maisto produktų. Jos labai svarbios žmonių mitybai, papildo arba visiškai aprūpina organizmą mineralinėmis medžiagomis, vitaminais, baltymais, riebalais ir angliavandeniais. Su jomis gaunama apie 90 proc. rekomenduojamos vitamino C normos, jose yra didelis kiekis B grupės vitaminų ir kitų biologiškai aktyvių komponentų, kurių prevencinis poveikis onkologinėms ligoms plačiai nagrinėjamas ir daugeliu atvejų įrodytas. Su daržovėmis organizmas gauna žalios ląstelienos, kurios gyvulinės kilmės maisto produktuose nėra. Ląsteliena skatina virškinamojo trakto peristaltiką, gerina maisto medžiagų pasisavinimą. Priklausomai nuo auginimo vietos ir regiono, daržovės skiriasi savo įvairove, išauginamu kiekiu ir sudėtimi (Januškevičius ir kt., 2005; Danielsson, 2004).
Kadangi šviežios daržovės dėl intensyvių metabolinių procesų yra greitai gendantys produktai, taikomi įvairūs jų konservavimo būdai − džiovinimas, šaldymas, fermentavimas ir pan. Greičiausiai gendančios daržovės yra agurkai, pomidorai bei kopūstai ir šiam procesui įtakos turi didelis drėgmės kiekis, esantis juose.
Šiuo metu ypač ryškus vartotojų poreikis natūraliems, funkcionalesniems ir saugiems maisto produktams. Dėl šios priežasties ieškoma būdų kaip nenaudojant sintetinių priedų ar konservavimo medžiagų galima būtų išlaikyti produktus ilgesnį laiką (Fernandez et al., 2008).
Vienas iš būdų sulėtinti daržovių mikrobinį gedimą galėtų būti fermentacija pieno rūgšties bakterijomis (PRB). PRB yra apibūdinamos kaip saugios ir jų vaidmuo produktų konservavime yra neabejotinas. PRB apsaugo produktus nuo nepageidaujamų mikroorganizmų augimo ir suteikia produktams specifines juslines savybes.
Pastaruoju metu atkreipiamas dėmesys į PRB kultūras, išskiriančias bakteriocinus - junginius pasižyminčius antimikrobinėmis savybėmis. Bakteriocinai – tai bakterijų sintetinami ir į mitybos terpę išskiriami baltymai, kurie pasižymi antibakteriniu poveikiu prieš giminingas producentui bakterijų rūšis. PRB yra rauguose dominuojantys mikroorganizmai ir jų sintetinami bakteriocinai gali užtikrinti fermentuotų produktų stabilumą, sumažinti mikrobinį užterštumą fermentacijos metu, slopinti patogeninių bakterijų bei mikroskopinių grybų augimą (Domínguez-Manzano, Jiménez-Díaz, 2013).
PRB rūgština fermentuojamąją terpę ir sukelia rūgščių netoleruojančių mikroorganizmų, kurie kelia gedimą, žūtį. Taip pat, manoma, kad produktai, fermentuoti PRB, gali turėti teigiamos įtakos žmonių sveikatai (Soomro et al., 2002).
9 Tačiau fermentacijos metu PRB produkuoja pieno rūgštį, kurios erdvinė struktūra gali skirtis. Pagrindiniai pieno rūgšties optiniai izomerai yra L(+) ir D(-). Kai kurios PRB rūšys gali įtakoti nepageidautinų D(-) pieno rūgšties izomerų formavimąsi. Pastarasis izomeras negali būti metabolizuojamas žmonių virškinamajame trakte, o suvartojus didelį jo kiekį, gali sukelti acidozes, t.y., rūgščių ir šarmų pusiausvyros sutrikimus kraujyje.
Tuo tarpu L(+) - izomeras neiškreipia žmogaus organizme vykstančių metabolizmo procesų ir nepažeidžia žarnyno mikrofloros gyvybinės veiklos. Dėl šių priežasčių labai svarbu užtikrinti, kad parenkant fermentacijos sąlygas, būtų užtikrinta ne tik gera produktų kokybė, bet ir būtų reguliuojamas L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų kiekis galutiniame produkte (Liutkevičius, Tamulionytė, 2004; Ewaschuk et al., 2005).
Darbo tikslas: pritaikyti skirtingas PRB, produkuojančias bakteriocinus, daržovių (baltagūžių kopūstų, mėlynųjų kopūstų, saldžiųjų raudonųjų ir geltonųjų paprikų) konservavimui, padidinant konservuojamųjų produktų vertę bei suteikti produktams specifines juslines bei tekstūros savybes, išskirtinį dėmesį kreipiant į fermentuotų produktų saugą.
Darbo uždaviniai:
1. Atlikti daržovių (baltagūžių kopūstų, mėlynųjų kopūstų, saldžiųjų raudonųjų ir geltonųjų paprikų) fermentaciją įvairiomis bakteriocinus produkuojančiomis PRB ir atrinkti jusliškai priimtinus produktus.
2. Atlikti jusliškai priimtinų fermentuotų produktų tekstūros ir spalvų koordinačių įvertinimą. 3. Nustatyti pieno rūgšties izomerų L(+) ir D(-) formavimosi tendencijas skirtingomis PRB
apdorotuose daržovių produktuose.
10
1. LITERATŪROS APŽVALGA
1.1 Daržovių maistinė ir energinė vertė
Daugelis daržovių yra mažai kaloringos, bet jose yra daug žmogaus organizmui svarbių mineralinių medžiagų, tokių kaip kalis, kalcis, geležis, fosforas; vitaminas C, karotino, B grupės vitaminai ir kiti biologiškai aktyvūs komponentai, kurie pasižymi labai svarbiomis savybėmis - mažina onkologinių ligų riziką. Su daržovėmis organizmas gauna žalios ląstelienos, kurios gyvūninės kilmės maisto produktuose nėra. Ląsteliena skatina virškinamojo trakto peristaltiką, gerina maisto medžiagų pasisavinimą. Baltymų ir riebalų daržovėse nedaug. Šių maisto medžiagų žmogaus organizmas gauna su gyvūninės kilmės produktais, augaliniais aliejais bei grūdų produktais. Iš daržovių nemažai baltymų yra žaliuose žirneliuose, pupelėse, pupose. Kai kurių daržovių baltymuose yra nepakeičiamųjų aminorūgščių, pavyzdžiui, lizino – lapiniuose, žiediniuose briuseliniuose ir ropiniuose kopūstuose, burokėliuose, žirniuose ir pupelėse, triptofano – briuseliniuose ir lapiniuose kopūstuose (Danielsson, 2004; Januškevičius ir kt., 2005).
Mokslininkai rekomenduoja per metus suvartoti apie 140–150 kg daržovių: gūžinių kopūstų 20–30 kg, moliūgų ir arbūzų 20 kg, pomidorų 25–32 kg, agurkų 10–13 kg, morkų 6–10 kg, svogūnų 6–10 kg, burokėlių 5–10 kg, žaliųjų žirnelių 5–8 kg, žiedinių kopūstų 3–5 kg, saldžiųjų ankštpipirių 1–3 kg, prieskoninių daržovių 1–2 kg, kitų daržovių 3–5 kg (Gopalakrishnan, 2007).
1.1.1 Kopūstų maistinė ir energinė vertė
Gūžinis kopūstas (Brassica oleracea) – priklauso magnolijūnų (Magnoliophyta) rūšiai. Gūžiniai kopūstai populiariausia daržovė Europoje. Yra duomenų, kad europiečiai juos vartojo net 100–50 tūkst. metų prieš mūsų erą. Kopūstai labai paplitusi daržovė, auginama ištisus metus. Iš gūžinių kopūstų daugiausia paplitę baltieji.
Kopūstų energinė vertė nedidelė, savo sudėtyje turi nedaug angliavandenių ir riebalų, bet laikomi geru baltymų šaltiniu, nes turi visas nepakeičiamas aminorūgštis, iš kurių ypač vertingos turinčios sieros.
Kopūstai – mineralinių medžiagų šaltinis. Juose esantis kalcis, geležis, natris, kalis, fosforas lengvai pasisavinami. Taip pat, jie yra svarbus beta karotino, askorbo rūgšties, riboflavino, niacino ir tiamino šaltinis.
11 Kopūstuose yra apie 1,63 proc. ląstelienos, kuri ypač svarbi aterosklerozės profilaktikai, nes padeda pasišalinti iš organizmo cholesteroliui. Juose gausu vitaminų C, U ir nedideliais kiekiais A, B1, B2, K bei cholino. Jie turi įvairių fermentų, kalio druskų, fosforo ir sieros.
Viduriniuose kopūstų lapuose vitamino C yra daugiau negu išoriniuose. Vitaminas C gerai išsilaiko ir raugintuose kopūstuose, bet juos reikia laikyti šaltai ir apsemtus skysčiu (Bratu, 2006; Gugužis, 2001).
1 lentelė. Kopūstų cheminė sudėtis ir energinė vertė
Sudedamoji dalis Kiekis
Drėgmė (100g/g) 92,4±0,01 Baltymai (100g/g) 1,3±0,01 Riebalai (100g/g) 0,2±0,01 Angliavandeniai (100g/g) 5,4±0,02 Vitaminas C (100g/mg) 47,3±0,02 Kalcis (100g/mg) 49±0,40 Fosforas (100g/mg) 29±0,65 Geležis (100g/mg) 0,4±0,89 Energetinė vertė (kJ) 100,5 (Januškevičius ir kt., 2005)
1.1.2 Saldžiųjų paprikų maistinė ir energinė vertė
Paprika (Capsicum) - viena iš seniausiai auginamų daržovių. Augalo gimtinė yra Meksika ir Gvatemala, tropiniai Amerikos rajonai.
Saldžioji paprika - bulvinių (Solanaceae) šeimos augalas, viena iš kultūrinių vienametės paprikos (Capsicum annuum) veislių. Vaisius yra daugiasėklis, stambus, raudonas (būna ir žalių, geltonų, bordinių ir kt.) pailgas, vadinamas ankštine uoga (Castro et al., 2011).
Paprikų vaisiaus (Capsicum annuum L.) apyvaisis kaupia didelius kiekius įvairiausių medžiagų, daugiausia vitaminų C, A ir E, taip pat fenolinių ir karotinoidinių junginių, kurie pasižymi antioksidacinėmis savybėmis. Dėl didelio biologiškai aktyvių junginių kiekio raudonosios paprikos vertinamos kaip svarbūs ir turintys teigiamą įtaką sveikatai maisto produktai ar maisto ingredientai (Deepa et al., 2006; Ornelas-Paz et al., 2010).
12 Įvairių tyrimų rezultatais įrodyta, kad šių junginių prevencinis poveikis įvairioms lėtinėms ligoms yra susijęs su juose esančių fenolinių junginių antioksidacinėmis savybėmis (Garcia-Salas et al., 2010).
2 lentelė. Saldžiosios raudonosios paprikos maistinė ir energinė vertė
Sudedamoji dalis Kiekis
Drėgmė (g/kg) 194 Baltymai (g/kg) 109 Riebalai (g/kg) 152 Angliavandeniai (g/kg) 462 Sausosios medžiagos (g/kg) 78 Kapsaicinas (g/kg) 3 Kalcis (g/kg) 1230 Fosforas (g/kg) 1400 Geležis (g/kg) 1000 Vitaminas A (mg/kg) 21,1 Tiaminas (mg/kg) 3 Riboflovinas (mg/kg) 2 Vitaminas C (mg/kg) 2200 Energetinė vertė (kJ/g) 10,1 (Yoshioka et al., 1999)
1.2 Fermentacija pieno rūgšties bakterijomis
Siekiant apsaugoti maisto produktus nuo nepageidaujamos mikroorganizmų veiklos, taikomos priemonės turi atitikti tam tikrus reikalavimus, kurie užtikrintų visišką naudojamų metodų saugą. Konservantų naudojimas maisto pramonėje yra vienas iš būdų, siekiant prailginti jų vartojimo trukmę ir apsaugoti nuo mikroorganizmų sukeliamo gedimo. Tačiau šios medžiagos gali neigiamai veikti žmogaus organizmo ląsteles. Siekiant išvengti užteršimo mikroorganizmais ir užtikrinti gaminamų maisto produktų kokybę, kuriamos ir naudojamos efektyvios priemonės mikroorganizmų taršai sumažinti gamybinėje aplinkoje. Tiriamos natūralios kilmės medžiagų
13 panaudojimo galimybės tiek maisto produktų kokybei užtikrinti, tiek gamybinės aplinkos mikrobiologiniam užterštumui sumažinti (Paškevičius ir kt., 2009).
Pastaruoju metu vis didesnį susidomėjimą kelia cheminių konservantų pakeitimas natūraliomis priemonėmis, pvz., PRB, pasižyminčiomis konservuojančiu efektu. PRB panaudojimo tradicijos maisto fermentacijos procesuose yra labai senos ir jos taikytos dar nežinant apie šių bakterijų egzistavimą.
Fermentacija - viena seniausių technologijų, kuri priklauso nuo biologinio mikroorganizmų aktyvumo, kurie gamina metabolitus ir slopina nepageidaujamos mikrofloros augimą ir išlikimą maisto produktuose (Ross et al., 2002).
PRB priskiriami įvairių grupių mikroorganizmai, plačiai paplitę ir randami pieno, daržovių, grūdų ir mėsos produktuose. PRB daugiausia yra gramteigiamos lazdelės ar kokai ir sporų neformuoja. Raugintiems produktams charakteringą skonį, kvapą bei tekstūrą suteikia PRB. Šios bakterijos dažniausiai priskiriamos keturioms gentims: Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococccus ir naujausia Lactococcus (Dalié et al., 2010).
PRB gali būti grupuojamos pagal produkuojamus pieno rūgšties izomerus, pagal gaminamą pieno rūgštį, kaip pagrindinį metabolizmo produktą, sintetinamą iš gliukozės. Tos PRB, kurios fermentacijos metu gamina pieno rūgštį kaip pagrindinį metabolitą vadinamos homofermentinėmis, o PRB, kurios gamina dar ir kitus, šalutinius produktus (anglies dioksidą, etanolį, acto rūgštį) - heterofermentinėmis. Homofermentinės bakterijos pagamina du laktatus iš vienos gliukozės molekulės (iki 90 proc. pieno rūgšties), tuo tarpu heterofermentinės transformuoja gliukozės molekulę į laktatą, etanolį ir anglies dioksidą (CO2) (iki 50 proc. pieno rūgšties).
Homofermentinėms PRB priskiriamos Pediococcus ir Streptococcus gentys, o Leuconostoc ir tam tikros Lactobacillus gentys yra heterofermentinės (Carr et al., 2002; Beasley, 2004 ).
Per paskutinį šimtmetį išsiaiškinta, jog PRB yra svarbios produktų fermentacijoje, nes pasižymi antimikrobiniu efektu. Be to, cheminių konservantų pakeitimas mikroorganizmais prailgina produktų tinkamumą vartoti ir nesukelia neigiamos poveikio vartotojų sveikatai. PRB gamina metabolizmo produktus, tokius kaip, pieno, acto rūgštys, diacetilas, benzoinė rūgštis, fenoliniai junginiai, bakteriocinai ir kt., todėl vaidina svarbų vaidmenį raugų fermentacijos metu, kur jos “atsakingos” ne tik už galutinio produkto juslines savybes, kokybę, bet ir bio- saugą. Pavyzdžiui, acto rūgštis formuoja produktų kvapo savybes ir neleidžia mikroskopiniams grybams plisti produktuose. PRB konservuojantis efektas iš esmės siejamas su organinių rūgščių ir kitų metabolitų produkavimu (Dalié et al., 2010).
14 Be to, yra įrodyta, kad kai kurios PRB rūšys turi vartotojų sveikatai teigiamos įtakos, viena iš jų - probiotinės PRB savybės, suteikiančios galimybę kovoti su patogeniškomis virškinamojo trakto bakterijomis, tokiomis kaip Helicobacter pylori, Escherichia coli ir Salmonella. PRB ir jų produkuojamų bakteriocinų taikymo galimybės maisto pramonėje, užtikrinant maisto saugą ir kokybę, bei medicinoje, pabrėžiant maisto sudedamųjų dalių vaidmenį žmogaus virškinimo trakte pavaizduotos 1 paveiksle (Vuyst, Leroy, 2007).
1 pav. PRB taikymas (Vuyst, Leroy, 2007)
Nors dauguma PRB rūšių paprastai naudojamoms pieno, mėsos ir duonos raugų gamyboje, yra kelios kultūrų rūšys, kurios gali būti naudojamos daržovių fermentavimui (3 lentelė) (Rodríguez et al., 2009; Ross et al., 2002).
3 lentelė. Maisto produktų fermentacijai naudojamos PRB (Ross et al., 2002)
Produktas Mikroorganizmas
Vynas, alus Saccharomyces cerevisiae, PRB
Duona Saccharomyces cerevisiae, PRB
Čederio sūris Lactococcus (cremoris, lactis) and leuconostoc
Šveicariško tipo sūris Lactobacillus (delbruckii, bulgaricus, helveticus)
Brandinti sūriai Carnobacterium piscicola, Brevibacterium linens
Jogurtas St. thermophilus and Lb. bulgaricus
Kefyras Lactococci, yeast, Lb. kefir (and others)
Fermentuota mėsa Pediococcus, Staphylococci, various PRB
Daržovės Enterococcus (mundtii, faecium),
Lactococcus (cremoris, lactis), Lactobacillus (plantarum, casei)
Žuvis Carnobacterium (piscicola, divergens)
Priedai (nizinas) Pradinė arba
natūraliai esanti kultūra
Pienarūgštės bakterijos Bakteriocinai
Žmogaus virškinimotraktas
Maistas Probiotikai išgryninimas Medicina Maisto sauga ir kokybė
15
1.3 Daržovių fermentacija pieno rūgšties bakterijomis
Maisto pramonėje ar namų sąlygomis yra keletas metodų, kuriais siekiama išsaugoti termiškai neapdorotų daržovių juslines savybes ir prailginti jų vartojimo laiką. Taip pat siekiama kiek įmanoma labiau išlaikyti pirmines daržovių juslines savybes bei maistinę ir energinę vertę. Tarp įvairių apdorojimo metodų, fermentacija PRB yra laikoma vienu vertingiausių metodų (Jaiswal et al., 2012).
Daržovių fermentacija žinoma nuo seniausių laikų, nes šviežių daržovių labai trumpas vartoti tinkamumo terminas, jos greitai genda dėl mikroorganizmų ir endogeninių fermentų veiklos. Daržovių fermentacija gali prasidėti dėl natūralios mikrofloros veiklos, savaiminiu būdu, dauginantis PRB. Fermentacijos metu augalų ląstelės naudoja oro deguonį, to pasekoje kuriamos anaerobines sąlygos, kurios palankios PRB. Taip pat PRB rūgština daržovių terpę ir sukelia rūgščių netoleruojančių mikroorganizmų, kurie kelia gedimą, žūtį. Fermentacija yra procesas, skirtas ne tik išsaugoti daržoves šviežias ilgesnį laiką, bet ir suteikti joms specifines, pageidautinas juslines savybes (Wouters et al., 2013).
Ši augalinės kilmės maisto produktų išsaugojimo technologija yra laikoma paprastu, natūraliu bei vertingu biotechnologiniu procesu. Šios technologijos privalumas yra augalinės kilmės maisto produktų priežiūra ir jų saugos užtikrinimas, maistinių, juslinių savybių išsaugojimas ir galiojimo laiko prailginimas (Hunaefi et al., 2013).
PRB yra svarbiausios bakterijos, kurios atsakingos už daržovių fermentaciją. PRB gali būti fermentuojamos įvairios daržovės (pvz., morkos, pupelės, aguročiai, artišokai, kaparėliai ir baklažanai), tačiau tik agurkai, kopūstai ir alyvuogės yra fermentuojami pramoniniu būdu. Agurkų, kopūstų ir alyvuogių fermentacijai dažniausiai naudojama Lactobacillus plantarum pradinė kultūra. PRB daržovėms turi konservuojantį poveikį. Tai yra kelių veiksnių derinys: svarbiausi iš jų tai organinių rūgščių (pieno ir acto) gamyba ir pH sumažėjimas (Hunaefi et al., 2013).
Įvairių tyrimų rezultatais yra įrodyta, kad iš daugelio PRB, nustatytų fermentuotose daržovėse, tik nedaugelis rūšių yra pritaikytos augalinės žaliavos fermentacijai (Rodríguez et al., 2009).
Pramonėje naudojant pieno rūgšties fermentaciją standartinėmis sąlygomis yra padidinama produktų sauga, pagerinamos maistinės bei juslinės savybės ir prailginamas galiojimo laikas. PRB yra natūrali, savaiminė daržovių mikroflora. Norint gauti pageidaujamų savybių fermentuotus augalinius maisto produktus, reikia tinkamai parinkti būdingų savybių PRB (Rodríguez et al., 2009).
16 PRB yra nekenksminga bakterijų grupė, kuri turi svarbų ekologinį vaidmenį maisto produktų konservavime. Tyrimais įrodyta, kad PRB padermė P. pentosaceus yra tinkama augalinės matricos fermentacijai, gamina bakteriociną, pediociną ir yra potencialus konservantas fermentuotose daržovėse (Stiles, 1996).
1.4 Pieno rūgšties bakterijos produkuojančios bakteriocinus
Pastaruoju metu atkreipiamas dėmesys į PRB kultūras, produkuojančias bakteriocinus, pasižyminčius antimikrobinėmis savybėmis. Bakteriocinai − tai bakterijų sintetinami ir į mitybos terpę išskiriami baltymai, kurie pasižymi antibakteriniu poveikiu prieš giminingas producentui bakterijų rūšis. Apskritai, šios medžiagos yra katijoniniai peptidai, kurie parodo bakterijų membranos hidrofobines arba amfifilines savybes daugeliu jų veiklos atvejų. Didžiausia bakteriocinų produkcija yra eksponentinės fazės pabaigoje ir ankstyvojoje stacionarios fazės stadijoje. Bakteriocinų kiekis sumažėja vykstant proteolitinei degradacijai(Savadogo et al., 2006).
PRB išskiriami bakteriocinai turi potencialą būti plačiai taikomi ne tik maisto pramonėje, bet ir medicinos srityje. Įvairių tyrimų rezultatais įrodyta, kad bakteriocinai gali būti sėkmingai panaudoti fermentuoto sūrio, dešrų gamyboje, užtikrinant maisto saugą ir kokybę (Vuyst, Leroy, 2007).
Pirmą kartą bakteriocinai buvo nustatyti 1925 m. mokslininko Gratia Eschericia coli lazdelėse. Vėliau išsiaiškinta, kad juos gali išskirti ir kitos bakterijos. 1928 m. Rogers įrodė, kad
Lactobacillus lactis subsp. lactis sintetina polipeptidą, kuris buvo pavadintas nizinu. Bakteriocinų
sintezę kontroliuoja tam tikros plazmidės (Col faktorius, t. y., kolicinogeniškumo faktorius). Jų veikimas pagrįstas tuo, kad bakteriocinai adsorbuojasi prie jautrių bakterijų ląstelių (neturinčių Col faktoriaus) ir neįsiskverbusios į ląstelės vidų sutrikdo jų metabolizmą, todėl ląstelė žūsta (García et al., 2010; Settanni, Corsetti, 2008).
PRB gaminamus bakteriocinus sąlyginai galima suskirstyti į tris klases. Pirmajai klasei priskirti plataus veikimo spektro mažos molekulinės masės (19–37 aminorūgščių), turintys retas aminorūgštis ir lantionino žiedą lantibiotikai. Antrajai klasei priklauso vidutinio ar siauro veikimo spektro, termostabilūs, nedideli peptidai (<15 000 Da). Trečią klasę sudaro termostabilūs, didelės molekulinės masės (>15 000 Da) polipeptidai.
Bakteriocinai vadinami pagal juos sintetinančių bakterijų rūšies ar genties pavadinimą, pavyzdžiui, kolicinai (E. coli), stafilocinai (Staphylococcus), enterocinai (Enterococcus), laktocinai
17 (Lactobacillus). Jie būna siauro veikimo spektro – kai veikia tik producento gentį, vidutinio – kai be producento genties veikia vieną ar kelias kitas gentis, ir plataus veikimo spektro, slopinantys daugelio panašių ar giminingų genčių veiklą (Domínguez-Manzano, Jiménez-Díaz, 2013; Narbutaitė ir kt., 2007).
Šiuo metu PRB sintetinami bakteriocinai yra plačiai tyrinėjami ir aprašomi. PRB galimybių sintetinti bakteriocinus ir tokiu būdu konkuruoti su kitomis padermėmis in situ tyrimai atlikti pieno, mėsos, žuvies, daržovių ir fermentuotų alyvuogių gamybos metu. PRB yra rauguose dominuojantys mikroorganizmai ir jų sintetinami bakteriocinai gali užtikrinti fermentuotų produktų stabilumą, sumažinti mikrobinį užterštumą fermentacijos metu, slopinti patogeninių bakterijų bei mikroskopinių grybų augimą, įskaitant antibiotikams jautrias bakterijas (García et al., 2010).
Iki šiol vienintelis bakteriocinas, pripažintas ir įstatymais patvirtintas GRAS (Generally Regarded As Safe) bei naudojamas daugelyje šalių tiek JAV, tiek ir Europos Sąjungoje, yra pieno pramonėje naudojamų PRB sintetinamas nizinas (Juodeikienė ir kt., 2008; Hartmann et al., 2011).
Niziną buvo leista naudoti pasterizuoto sūrio gamybai, norint išvengti Clostridium
botulinum, Listeria monocytogenes ir kitų gramteigiamų mikroorganizmų. Nizinas gali prailginti
pasterizuoto lydyto sūrio, konservuotų vaisių, daržovių, nefermentuoto pieno, pieno produktų, mėsos ir žuvies produktų, taip pat alaus, galiojimo laiką. Taip pat, nizinas naudojamas siekiant išsaugoti aromatą ir skonį bei kaip natūralus konservantas. Nizinas natūraliai produkuojamas
Lactococcus lactis ssp. lactis ir pramonėje naudojamas kaip maisto priedas E234. Nizino variantai
A ir Z skiriasi tik viena amino rūgštimi (Carr et al., 2002; Gálvez et al., 2007; Beasley, 2004).
1.5 Pieno rūgšties izomerai L(+) ir D(-)
Fermentacijos metu PRB produkuoja pieno rūgšties optinius izomerus L(+) ir D(-). Susidariusi pieno rūgštis ne tik dalyvauja formuojantis produktų struktūrai, bet ir suteikia jiems malonų rūgštų skonį.
L(+) pieno rūgšties izomeras žmogaus ir gyvūnų organizme yra tarpinis medžiagų apykaitos produktas, metabolizmo procese lengvai virstantis į pirovynuogių rūgštį, kuri vėliau skyla į CO2 ir
H2O trikarboninių rūgščių cikle. Su maisto produktais į žmogaus organizmą patenkanti L(+) pieno
rūgšties izomeras paprastai nepažeidžia metabolizmo procesų ir žarnyno mikrofloros gyvybinės veiklos. Ši pieno rūgšties forma svarbi oksidaciniams medžiagų apykaitos procesams, gliukozės,
18 glikogeno, aminorūgščių sintezei. Pienarūgštės fermentacijos metu susidaręs L(+) pieno rūgšties izomeras padidina mitybinę produktų vertę.
Tuo tarpu D(-) pieno rūgšties izomeras susidaro tik mikroorganizmų medžiagų apykaitos metu ir todėl yra fiziologiškai svetimas žmogaus organizmui. Jo kiekis žinduolių organizme yra labai mažas. D(-) izomeras, priešingai nei L(+), žmogaus organizme skyla labai lėtai. Naujagimių organizme šis izomeras visai neskaldomas ir nėra utilizuojamas. Nors kai kurios žarnyno bakterijos gali sudaryti D(-) pieno rūgšties izomerą, nedideli endogeninės D(-) pieno rūgšties kiekiai neturi reikšmingesnio poveikio medžiagų apykaitos procesams. Tačiau su maisto produktais patenkančios D(-) pieno rūgšties rekomenduojamas maksimalus suvartojamas kiekis turi būti ne didesnis kaip 65 miligramai per parą vienam kūno masės kilogramui (Narkevičius ir kt., 2007; Narayanan et al., 2004).
Maisto produktų gamyboje vykdoma mikrobiologinė padermių, įeinančių į raugų sudėtį, atranka. Stengiamasi taikyti tuos raugų variantus, kurie gamintų didelį kiekį L(+) pieno rūgšties. Todėl maisto produktų gamyboje tikslinga taikyti tokias technologijas, kurios užtikrintų ne tik gerą produktų kokybę, bet ir leistų reguliuoti L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų susidarymą (Martinez et al., 2013). Daugelio pieno produktų gamyboje vartojamų laktokokų, streptokokų ir bifidobakterijų veiklos rezultatas – L(+) pieno rūgštis. Išskyrus Lactobacillus casei subsp. casei, daugelis Lactobacillus padermių sintetina daugiausiai D(-) pieno rūgštį arba abiejų izomerų mišinį. Jogurtų gamyboje vartojamos Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus padermės 100 proc. sintetina D(-),
S. thermophilus – 100 proc. L(+) pieno rūgšties izomerus. Žinoma, kad fermentacijos sąlygos
(temperatūra, trukmė, substrato sudėtis) neturi įtakos susidariusios rūgšties konfigūracijai (Garmienė ir kt., 2005). Tačiau, fermentacijos sąlygos gali turėti įtakos mikroorganizmų išskiriamos pieno rūgšties izomerų santykiui (Tongpim et al., 2014; Garvie, 1967).
1.6 Inovatyvios juslinės analizės metodologijos - veido išraiškos skaitymo
technologijos
Kuriant naujus gaminius gamintojams labai svarbu žinoti, ar jie bus priimtini vartotojams ir atitiks jų lūkesčius. Apie tai dažniausiai sprendžiama, atliekant juslinius tyrimus ir vartotojų apklausas. Tačiau nepaisant to, kiek daug atliekama juslinių tyrimų, naujų gaminių pardavimas rinkoje ne visada būna sėkmingas. Todėl juslinės analizės specialistai ieško naujų netiesioginių priemonių vartotojų elgesiui nustatyti (Köster, 2009).
19 Atlikta nemažai tyrimų, kurie parodė, kad skirtingas skonis ir kvapas sukelia skirtingas veido išraiškas, kurios yra labai trumpos ir trunka vos keletą sekundžių. Tokiu būdu, įvertinant veido išraiškas būtų galima prognozuoti ir apie gaminio priimtinumą vartotojui. Veido išraiškos gali būti analizuojamos anatomija pagrįsta veido judesių kodavimo sistema. Bet tai reikalauja daug laiko ir stebėtojai turi būti specialiai apmokyti. Kad įveikti šiuos sunkumus buvo išrastos automatizuotos veido išraiškos fiksavimo sistemos Nviso (Nviso SA, Šveicarija), Affdex (Affectiva Inc., JAV) ir FaceReader (Noldus Information Technology, Nyderlandai). Šios sistemos sugeba analizuoti veido išraiškas iš vaizdo įrašų. FaceReader patikimumo tyrimai parodė, kad jos rezultatai gerai sutampa su apmokytų stebėtojų vertinimais (šis sutapimas visais atvejais viršijo 89 proc.). Šiuo metu FaceReader programa yra naudojama moksliniams tyrimams psichologijos, švietimo, rinkos ir vartotojų elgesio tyrimo srityse (Danner et al., 2014; De Wijk et al., 2012).
20
2. DARBO METODIKA
2.1 Pagrindinės tyrimų kryptys ir jų pagrindimas
Eksperimento metu buvo pagaminti daržovių (baltagūžių ir mėlynųjų kopūstų, saldžiųjų raudonųjų ir geltonųjų paprikų) fermentuoti produktai. Jų fermentacijai buvo naudotos skirtingos PRB (Lactobacillus sakei, Pediococcus pentosaceus ir Pediococcus acidilactici). Nustatyti gautų produktų rodikliai: pH dinamika, PRB KSV/g produkte bendrą mikroorganizmų skaičių, L (+) ir D (-) pieno rūgšties izomerų kiekis. Jusliškai priimtimiems fermentuotiems produktams įvertintos spalvų koordinatės (spektrofotometrinė analizė), reologinės savybės (tekstūros analizatoriumi). Pagrindiniai tyrimų etapai pateikti 2 paveiksle.
2 pav. Pagrindinės tyrimų kryptys
Daržovių paruošimas (baltagūžiai ir mėlynieji kopūstai, saldžiosios raudonosios ir geltonosios paprikos)
Saldžiųjų raudonųjų ir geltonųjų paprikų fermentacijai krakmolo kleisterio ruošimas
Fermentacija Lactobacillus sakei , Pediococcus acidilactici,
Pediococcus pentosaceus 8 ir 9
Fermentuotų produktų tyrimo metodai
Juslinė analizė pH dinamikos tyrimas po 0; 24 ir 48 val. fermentacijos L (+) ir D (-) pieno rūgšties izomerųkiekio nustatymas Mikrobiologinių rodiklių nustatymas Reologinių savybių įvertinimas Spalvų koordinačių spektrofoto-metrinis tyrimas Pieno rūgšties KSV/ml produkto nustatymas Bendras mikroorganimų skaičiaus nustatymas Veido išraiškų intensyvumo nustatymas Bendro priimtinu-mo nustatymas
21
2.2 Tyrimų objektai, medžiagos ir jų paruošimas analizei
2.2.1 Žaliavų charakteristika
Tyrimui naudotos daržovės buvo įsigytos vietiniuose prekybos tinkluose: baltagūžiai kopūstai (lot.Brassica oleracea convar capitata L.) ir mėlynieji kopūstai (lot. Brassica oleracea convar capitata var. rubra L. ) bei saldžiosios raudonosios (lot. Capsicum annuum L.)) ir
geltonosios (lot. Capsicum annuum L.) paprikos.
Daržovių fermentacijai naudotos PRB buvo gautos iš Kauno technologijos universiteto Maisto produktų technologijos katedros Grūdai ir grūdų produktai grupės kolekcijos: 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 -70 °C temperatūroje MRS sultinyje praturtintame gliceroliu (10 proc.). Prieš eksperimentą, mikroorganizmai pagausinti MRS sultinyje 48 valandas išlaikant juos optimaliose jų gausinimo temperatūrose.
2.2.2 Baltagūžių ir mėlynųjų kopūstų mėginių paruošimas ir fermentacija
Daržovės buvo susmulkintos maisto produktų smulkinimui skirta trintuve. Į indelį atsverta po 40 g daržovių ir užpilta grynų mikroorganizmų kultūromis, pagausintomis MRS sultinyje po 2,5 ml (L. sakei, P. acidilactici, P. pentosaceus 8, P. pentosaceus 9) (3 ir 4 pav.). Mėginiai išmaišyti, pamatuotas pH ir įdėta į termostatą 24 val. 30 °C temperatūroje.
3 pav. Baltagūžių kopūstų mėginiai 4 pav. Mėlynųjų kopūstų mėginiai
Po 24 val. fermentacijos pamatuotas pH ir palikta fermentuotis 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.
22
2.2.3 Saldžiųjų raudonųjų ir geltonųjų paprikų mėginių paruošimas ir
fermentacija
Prieš fermentaciją paprikos buvo supjaustytos smulkiais kūbeliais. Į indelį atsverta po 50 g, užpilta 50 ml kleisterizuoto krakmolo ir pridėta 2,5 ml mikroorganizmų, pagausintų MRS sultinyje (108) (L. sakei, P. acidilactici, P. pentosaceus 8, P. pentosaceus 9) (5 ir 6 pav.).
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, kuris buvo panaudotas daržovių fermentacijai PRB.
Mėginiai išmaišyti ir įdėti į 30 °C temperatūros termostatą 24 val. Po 24 val. pamatuotas mėginių pH ir mėginiai palikti tolesnei fermentacijai dar 24 val. 30 °C temperatūroje. Po 48 val. dar kartą pamatuotas pH ir mėginiai nukreipti mikrobiologiniams, D(-) ir L(+) pieno rūgšties izomerų kiekio nustatymo tyrimams bei juslinei analizei.
5 pav. Saldžiųjų raudonųjų paprikų 6 pav. Saldžiųjų geltonųjų paprikų mėginiai mėginiai
2.3 Fermentuotų daržovių pH dinamikos analizė
pH buvo išmatuotas pH – metru „Sartorius Professional Meter PP – 15“. pH - metras 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.
23
2.4 Mikrobiologinių rodiklių nustatymas
2.4.1 Pieno rūgšties bakterijų KSV/g produkto analizės metodika
PRB 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 nustato mezofilinų anaerobinių PRB skaičiavimo metodą, skaičiuojamos po 3 dienų inkubacijos 30 °C temperatūroje, vidutinio kietumo terpėje išaugusios PRB kolonijos. 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. Homogenato dalis vėl skiedžiama santykiu 1:9 iki 10-9. Sterilia pipete iš 10 -6, 10-7, 10-8 ir 10-9 praskiedimo 0,1ml suspensijos su bakterijomis paviršiniu metodu buvo paskleidžiama ant standžios, PRB selektyvios, parūgštintos MRS (Oxoid, UK) (angl. De Man, Rogosa and Sharpe) terpės, Petri lėkštelės paviršiuje. Užnešta suspensija glaistikliu buvo tolygiai 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 Bendro mikroorganizmų skaičiaus įvertinimo metodika
LST EN ISO 4833: 2003 „Maisto ir pašarų mikrobiologija. Bendrasis metodas. Kolonijų skaičiavimo 30 °C temperatūroje metodas“.
Šiame tarptautiniame standarte pateiktas mezofilinių aerobinių ir fakultatyvinių anaerobinių mikroorganizmų (bakterijų, mielių ir pelėsinių grybų) kolonijų, išaugintų standžioje terpėje aerobinėmis sąlygomis +30°C temperatūroje, bendras skaičiavimo metodas. Šis tarptautinis standartas taikomas maisto produktams arba pašarams.
Tyrimo principas: tiriamoji fermentuotų daržovių mėginio dalis (1g) buvo atsverta svarstyklėmis ir praskiesta specialiu skiedikliu santykiu 1:9. Mišinys specialia įranga homogenizuotas. Homogenato dalis vėl skiedžiama santykiu 1:9 iki 10-3. Sterilia pipete iš 10 -1 , 10
-2
24 specialios terpės PCA (Plate count agar) bendram mikroorganizmų skaičiui (BMS) nustatyti. Užnešta suspensija glaistikliu buvo tolygiai paskleidžiama visame terpės paviršiuje. Paruoštos lėkštelės inkubuojamos 72 val. termostate +30°C temperatūroje. Pasibaigus inkubavimo laikui bakterijų kolonijos suskaičiuotos ir apskaičiuotas jų kiekis 1g tiriamojo mėginio.
2.4.3 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.
Koloniju skaičiavimas
Laikantis inkubavimo periodo, nurodyto specialiame 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.
Apskaičiuotas rezultatas suapvalintas iki dviejų reikšminių skaitmenų. PRB ir BMS išreikštas KSV/g.
25
2.5 L (+) ir D (-) pieno rūgšties izomerų kiekio nustatymas fermentuotose
daržovėse
Mėginio paruošimas. Nuo mėginių nupilta 10 ml skysčio buvo filtuota pro Whatman filtrinį
popierių ir gautas filtratas supiltas į 100 ml matavimo kolbą bei praskiestas iki žymės distiliuotu vandeniu. Analogiškai paruošti visų daržovių mėginiai (11 pav.).
11 pav. Paprikų ekstrakto filtravimas
D (-) pieno rūgšties izomerų kiekis mėginiuose 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- izomerai 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 izomerų 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 daržovių juslinio vertinimo metodika
2.6.1 Juslinis vertinimas hedoninėje skalėje
Jusliniam vertinimui buvo taikyta intervalinė hedoninė, 7 kategorijų skalė, kurioje priimtinumas buvo vertinamas mėgstamumo stiprėjimo tvarka “labai nepatiko → labai patiko” (1 – labai nepatiko, 4 – nei nepatiko, nei patiko, 7 – labai patiko).
26 Tyrime dalyvavo 10 vertintojų grupė. Bendram priimtinumui įvertinti fermentuotų daržovių mėginiai vertintojams buvo pateikti užkoduoti plastikiniuose indeliuose su dangteliais.
Vertintojų pajaustam ir suvoktam bendro priimtinumo intensyvumui, pažymėtam intervalinėje skalėje, priskirta santykinė skaitmeninė išraiška. Ši skaitmeninė išraiška toliau naudota rezultatų statistinei analizei.
Įvertinus veido išraiškų intensyvumą, jusliškai priimtiniausi mėginiai nukreipti atlikti tekstūros ir spalvų koordinačių tyrimams.
2.6.2 Veido išraiškų intensyvumo nustatymas
Veido išraiškų intensyvumo nustatymui buvo naudojama veido išraiškų fiksavimo FaceReader5 (Noldus Information Technology, Nyderlandai) programa. Ši programa iš trimačio veido vaizdo atlieka patikimus matavimus pagal septynias veido išraiškas: šešias emocijų išraiškas – „piktas“, „pasibjaurėjęs“, „laimingas“, „liūdnas“, „išsigandęs“, „nustebęs“ ir „neutralią“ išraišką.
Tyrime dalyvavo tie patys vertintojai, kurie nustatė bendrą mėginio priimtinumą. Fermentuotų daržovių mėginiai ruošti analogiškai kaip ir bendro priimtinumo vertinimui.
Prieš kompiuterį su FaceReader programa, sėdinčių dalyvių buvo paprašyta suvalgyti daržovės 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).
Įvertinus veido išraiškų intensyvumą, jusliškai priimtiniausi mėginiai nukreipti tekstūros ir spalvų koordinačių tyrimams.
27
2.7 Fermentuotų baltagūžių ir mėlynųjų kopūstų spalvų koordinačių
nustatymas
Fermentuotų baltagūžių ir mėlynųjų kopūstų 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 (8 pav.).
8 pav. Spektrofotometras MiniScan XE Plus (Hunter Associates Laborotory, Inc., Reston, Virginia, USA)
Buvo matuojamos spalvų koordinatės vienodo kontrasto spalvų erdvėje. Šviesos atspindžio režime buvo matuojami parametrai L*, a* ir b* (atitinkamai šviesumas, raudonumo ir geltonumo koordinatės pagal CIEL*a*b* skalę (9 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.
28 Kiekvienam mėginiui nustatytos vidutinės spalvos sodrumo reikšmės (vidutinė reikšmė 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 baltagūžių ir mėlynųjų kopūstų reologinių savybių nustatymas
Baltagūžių ir mėlynųjų kopūstų mėginiai tekstūros analizei paruošti atsargiai sulyginus paviršių.Modelinių sistemų ir produktų reologinių savybių tyrimas buvo atliktas naudojant tekstūros analizatorių „Universal testing Machine Instron 3343“ („Instron Engineering Group“, Hai Vikomas, Jungtinė Karalystė) (10 pav.). Mėginiai spausti cilindru, kurio skersmuo 20 mm, naudotas smigimo greitis 1mm/s, smigimo gylis 1cm.
10 pav. Tekstūros analizatorius Universal testing Machine Instron 334 („Instron Engineering Group“, Hai Vikomas, Jungtinė Karalystė)
Mėginiams buvo įvertintos šios tekstūros savybės: struktūros tvirtumas, tirštumas, rišlumas, klampos indeksas. Kiekvienam mėginiui nustatyta vidutinė tekstūros parametro reikšmė (vidutinė reikšmė iš 3 matavimų).
2.9 Matematinė statistinė tyrimų rezultatų analizė
Matematinė statistinė tyrimo duomenų analizė atlikta, naudojant MS Excel programą ir Prism 3.0 statitistinį paketą. Statistiškai įvertintas skirtumo tarp rezultatų reikšmių patikimumas (P), standartinis nuokrypis, standartinė paklaida ir vidutinė vertė.
Fermentuotų produktų gamyba buvo atlikta du kartus, paraleliai fermentuojant keturis tos pačios rūšies mėginius. Pirmąjį kartą mėginiai buvo fermentuoti keturiomis pieno rūgšties bakterijomis, antrąjį su trimis. Tyrimai kartoti du kartus.
29
3. REZULTATAI
3.1 pH dinamika fermentacijos metu
Atlikus baltagūžių ir mėlynųjų kopūstų pH analizę, nustatytos skirtingos pH kitimo tendencijos (11 pav., 1,2 priedai).
11 pav. pH dinamika baltagūžiuose ir mėlynuosiuose kopūstuose (P<0,0001)
Po 24 valandų baltagūžių kopūstų pH vertė, fermentuotų L. sakei nustatyta 3,87, o mėlynųjų kopūstų – 3,97. Fermentuotų P. acidilactici baltagūžių kopūstų pH – 3,92, o mėlynųjų kopūstų – 4,10. Baltagūžių kopūstų, fermentuotų P. pentosaceus 8 pH – 3,99, mėlynųjų kopūstų – 4,30. Fermentuotų P. pentosaceus 9 baltagūžių pH – 3,93, mėlynųjų kopūstų – 3,99.
Po 48 valandų fermentacijos nustatyta, kad L. sakei fermentuotų baltagūžių kopūstų pH – 3,82, o mėlynųjų kopūstų – 3,97. P. acidilactici baltagūžių kopūstų pH 3,87, mėlynųjų kopūstų – 3,95. P. pentosaceus 8 fermentuotų baltagūž9ų kopūstų pH – 3,97, o mėlynųjų – 4,17. Fermentuotų
P. pentosaceus 9 baltagūžių kopūstų pH – 3,89, o mėlynųjų kopūstų - 3,97.
Pagal gautus tyrimo rezultatus nustatyta, kad fermentuotų baltagūžių ir mėlynųjų kopūstų pH kito priklausomai nuo fermentacijai naudotų PRB. Mažiausias pH nustatytas mėginiuose, fermentuotuose L.sakei, atitinkamai juose pH kito nuo 3,87 iki 3,82 ir nuo 3,97 iki 3,97, bei
30 Atlikus fermentuotų raudonųjų ir geltonųjų paprikų pH dinamikos analizę, nustatytos skirtingos pH kitimo tendencijos (12 pav., 3,4 priedai).
12 pav. pH dinamika saldžiosiose raudonosiose ir geltonosiose paprikose (P<0,0001)
Po 24 valandų raudonųjų paprikų pH vertės, fermentuotų L. sakei 3,86, o geltonųjų paprikų – 3,85. Fermentuotų P. acidilactici raudonųjų paprikų pH – 3,86, o geltonųjų paprikų – 3,91. Raudonųjų paprikų ir geltonųjų paprikų, fermentuotų P. pentosaceus 8 , pH nusatytos vienodos– 3,68. Fermentuotų P. pentosaceus 9 raudonųjų paprikų pH – 3,84, o geltonųjų pH – 3,88.
Po 48 valandų fermentacijos nustatyta, kad L. sakei fermentuotų raudonųjų paprikų pH – 3,66, o geltonųjų paprikų pH – 3,67. P. acidilactici raudonųjų paprikų pH 3,72, geltonųjų paprikų – 3,76. P. pentosaceus 8 fermentuotų raudonųjų paprikų pH – 3,72, o geltonųjų – 3,76. Fermentuotų
P. pentosaceus 9 raudonųjų paprikų pH vetė – 3,75, o geltonųjų - 3,73.
Pagal gautus tyrimo rezultatus fermentuotų raudonųjų ir geltonųjų paprikų pH kito priklausomai nuo fermentacijai naudotų PRB. Mažiausias pH nustatytas naudojant L. sakei, atitinkamai, pH kito nuo 3,86 iki 3,66 ir nuo 3,85 iki 3,67.
31
3.2 Mikrobiologiniai rodikliai fermentuotose daržovėse
3.2.1 Pieno rūgšties bakterijų KSV/g produkto įvertinimas
Atlikus PRB KSV/g produkto analizę po 24 ir 48 valandų fermentacijos, nustatyta, kad fermentuotuose baltagūžiuose ir mėlynuosiuose kopūstuose atskirų PRB KSV/g produkto skyrėsi žymiai (13 pav., 5,6 priedai).
13 pav. PRB KSV/g fermentuotų baltagūžių ir mėlynųjų kopūstų (P=0,0766)
Po 24 valandų fermentacijos, fermentuotuose baltagūžiuose kopūstuose L.sakei nustatyta 3,14×109 KSV/g, o mėlynuosiuose - 4,91×109 KSV/g. P. pentosaceus 8 KSV/g baltagūžiuose kopūstuose - 5,68×109
KSV/g, o mėlynuosiuose kopūstuose - 2,86×109 KSV/g. P. pentosaceus 9 KSV/g baltagūžiuose kopūstuose siekė – 4,27×109 KSV/g, o mėlynuosiuose kopūstuose – 5,73×109 KSV/g.
Po 48 valandų fermentacijos, baltagūžiuose kopūstuose L.sakei buvo 3,18×109 KSV/g, fermentuotuose mėlynuosiuose kopūstuose 3,45×109 KSV/g. P. pentosaceus 8 KSV/g baltagūžiuose kopūstuose - 3,91×109 KSV/g, mėlynuosiuose kopūstuose – 2,68×109 KSV/g. P. pentosaceus 9 KSV/g baltagūžiuose kopūstuose – 3,82×109KSV/g, mėlynuosiuose kopūstuose – 3,91×109 KSV/g. Fermentuotų baltagūžių ir mėlynųjų kopūstų PRB KSV/ml produkto analizės tyrimų rezultatai rodo, kad po 24 val. ir 48 val. fermentacijos baltagūžiuose kopūstuose L. sakei, P.
32 nuo 5,86×109 iki 3,91x109 KSV/g ir nuo 4,27×109 iki 3,82x109 KSV/g, o mėlynuosiuose kopūstuose
L. sakei, P. pentosaceus 8, P. pentosaceus 9 skaičius kito ribose, atitinkamai, nuo 4,91×109 iki 3,45x109 KSV/g, 2,86×109 KSV/g (nekito), nuo 5,73×109 iki 3,91x109 KSV/g.
Pagal gautus tyrimo rezultatus galima teigti, kad ilgėjant fermentacijos trukmei, beveik visais atvejais PRB KSV/g produkto mažėja.
Pagal gautus rezultatus, galima teigti, kad daugiausia KSV/g baltagūžiuose kopūstuose sudarė P. pentosaceus 8 (5,68×109 ir 3,91×109 KSV/g), mėlynuosiuose kopūstuose P. pentosaceus 9 (5,73×109 ir 3,91×109 KSV/g). Mažiausiai KSV/g baltagūžių kopūstų sudarė L.sakei (nuo 3,14×109 iki 3,18×109 KSV/g) , o mėlynuosiuose kopūstuose P. pentosaceus 8 - 2,86×109 KSV/g (nekito).
Atlikus PRB KSV/g analizę po 24 ir 48 valandų fermentacijos, nustatyta, kad fermentuotose saldžiosiose raudonosiose ir geltonosiose paprikose skirtingų PRB KSV/g produkto, skyrėsi žymiai ( 14 pav., 7,8 priedai).
14 pav. PRB KSV/g fermentuotų saldžiųjų raudonųjų ir geltonųjų paprikų (P=0,2672)
Po 24 valandų fermentacijos raudonosiose paprikose L.sakei nustatyta 2,09×109
KSV/g, fermentuotose geltonosiose paprikose 2,73×109 KSV/g. P. pentosaceus 8 KSV/g raudonųjų paprikų - 1,0×109, geltonųjų paprikų – 1,4×109. P. pentosaceus 9 KSV/g raudonųjų paprikų siekė – 2,59×109, geltonųjų paprikų – 3,91x×109.
Po 48 valandų fermentacijos, raudonosiose paprikose L.sakei nustatyta 2,73×109 KSV/g, fermentuotose geltonosiose paprikose 3,18×109 KSV/g. P. pentosaceus 8 KSV/g raudonų paprikų -
33 1,04×109, geltonųjų paprikų – 1,29×109. P. pentosaceus 9 KSV/g raudonųjų paprikų siekė – 3,77×109, ųgeltonųj paprikų – 4,44×109.
Fermentuotų raudonųjų ir geltonųjų PRB KSV/g produkto analizės tyrimų rezultatai rodo, kad po 24 val. ir 48 val. fermentacijos fermentuotose raudonosiose paprikose L. sakei, P.
pentosaceus 8, P. pentosaceus 9 skaičius kito ribose, atitinkamai, nuo 2,09×109 iki 2,74×109 KSV/g, nuo 1,0x109 iki 1,04x109 KSV/g ir nuo 2,59×109 iki 3,77×109 KSV/g, o geltonosiose paprikose L.
sakei, P. pentosaceus 8, P. pentosaceus 9 skaičius kito ribose, atitinkamai, nuo 2,77×109 iki 3,18×109 KSV/g, 1,4×109 iki 1,29×109 KSV/g, 3,91×109 iki 4,44×109 KSV/g.
Pagal gautus tyrimo rezultatus galima teigti, kad ilgėjant fermentacijos trukmei, beveik visais atvejais PRB KSV/g produkto didėja.
Pagal gautus rezultatus, galima teigti, kad daugiausia KSV/g raudonosiose paprikose sudarė
P. pentosaceus 9 (2,59×109 ir 3,77×109 KSV/g), geltonosiose paprikose taip pat P. pentosaceus 9 (3,91×109 ir 4,44×109 KSV/g). Mažiausiai KSV/g tiek raudonųjų, tiek geltonųjų paprikų sudarė P.
pentosaceus 8, atitinkamai nuo 1,0×109 iki 1,04×109 KSV/g, ir nuo 1,4×109 iki 1,29×109 KSV/g.
3.2.2 Bendro mikroorganizmų skaičiaus įvertinimas
Atlikus BMS analizę prieš fermentaciją, po 24 ir 48 valandų fermentacijos, nustatyta, kad fermentavus baltagūžius ir mėlynuosius kopūstus skirtingomis PRB, BMS skyrėsi žymiai (15 pav., 9,10 priedai).
34 Po 24 valandų fermentacijos baltagūžiuose kopūstuose, fermentuotuose L.sakei ir P.
pentosaceus 8, BMS nenustatytas, o fermentuotuose P. pentosaceus 9 BMS sudarė 4,09x102
KSV/g. Mėlynuosiuose kopūstuose, fermentuotuose L.sakei ir P. pentosaceus 8 kultūromis, BMS
nustatytas, atitinkamai, 5,91x102 ir 2,25x103 KSV/g, o fermentuotuose P. pentosaceus 9 BMS nenustatytas.
Po 48 valandų fermentacijos baltagūžiuose kopūstuose, fermentuotuose L.sakei ir P.
pentosaceus 8, P. pentosaceus 9 kultūromis, BMS nenustatytas. Mėlynuosiuose kopūstuose,
fermentuotuose L.sakei ir P. pentosaceus 8 kultūromis, BMS nustatytas, atitinkamai, 1,74x102 ir 5,17x102 KSV/g, o fermentuotuose P. pentosaceus 9, BMS nenustatytas.
Pagal gautus BMS tyrimo rezultatus, galima teigti, kad saugiausia baltagūžius kopūstus fermentuoti L.sakei ir P. pentosaceus 8, o mėlynuosius kopūstus - P. pentosaceus 9.
Atlikus BMS analizę prieš fermentaciją ir po 24 bei 48 valandų fermentacijos, nustatyta, kad fermentavus raudonąsias ir geltonąsias paprikas skirtingomis PRB, BMS skyrėsi žymiai (16 pav., 11, 12 priedai).
16 pav. BMS KSV/g fermentuotų saldžiųjų raudonųjų ir geltonųjų paprikų (P=0,334)
Po 24 valandų fermentacijos BMS KSV/g raudonųjų paprikų, fermentuotų L. sakei, nustatyta 9,98x103, o geltonųjų paprikų - 3,18x103. Fermentuotų P. pentosaceus 8 raudonųjų paprikų BMS KSV/g - 3,32x103, o geltonųjų paprikų -
2,05x103. P. pentosaceus 9 fermentuotų raudonųjų ir geltonųjų paprikų BMS kito, atitinkamai, 1,99x103 ir 1,29x103 KSV/g.
35 Po 48 valandų fermentacijos BMS KSV/g raudonųjų paprikų, fermentuotų L. sakei, nustatyta 2,30x103,o geltonųjų paprikų - 1,73x103. Fermentuotų P. pentosaceus 8 raudonųjų paprikų BMS KSV/g - 2,36x103, o geltonųjų - 5,36x102
. P. pentosaceus 9 fermentuotų raudonųjų ir geltonųjų paprikų BMS kito, atitinkamai, 1,41x103
ir 1,23x103 KSV/g.
Pagal gautus BMS tyrimo rezultatus, galima teigti, kad saugiausia raudonąsias paprikas fermentuoti P. pentosaceus 9, o mažiausias poveikis nepageidaujamai mikroflorai L. sakei. Geltonąsias paprikas saugiausia fermentuoti P. pentosaceus 8, o mažiausias poveikis nepageidaujamai mikroflorai L. sakei.
3.3 L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų kiekio įvertinimas
Atlikus L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų kiekio įvertinimą baltagūžiuose ir mėlynuosiuose kopūstuose, nustatyta, kad skirtingos PRB turėjo įtakos susidarant skirtingiems L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų kiekiams produkte (17 pav., 13, 14 priedai).
17 pav. L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų kiekis fermentuotuose baltagūžiuose ir mėlynuosiuose kopūstuose (P=0,7886)
Baltagūžiuose kopūstuose, fermentuotuose L. sakei, L(+) pieno rūgšties izomerų kiekis nustatytas, atitinkamai, 17,313 g/100g, o mėlynuosiuose kopūstuose - 20,347 g/100g. Fermentuotuose P. pentosaceus 8 baltagūžiuose kopūstuose L(+) pieno rūgšties izomerų kiekis -
36 8,79 g/100g, o mėlynuosiuose kopūstuose - 3,927 g/100g. P. pentosaceus 9 fermentuotuose baltagūžiuose kopūstuose, atitinkamai, 11,869 g/100g, o mėlynuosiuose kopūstuose - 12,137 g/100g.
D(-) pieno rūgšties izomerų kiekis nustatytas baltagūžiuose kopūstuose, fermentuotutose P.
pentosaceus 8 1,963 g/100g, o mėlynuosiuose - 2,008 g/100g. P. pentosaceus 9 fermentuotuose
baltagūžiuose – 8,924 g/100g, o mėlynuosiuose - 9,46 g/100g.
Pagal gautus tyrimo rezultatus galima teigti, kad siekiant užtikrinti fermentuotų produktų saugą D(-) pieno rūgšties izomerų aspektu labiausia tinka tiek baltagūžius, tiek mėlynuosius kopūstus fermentuoti L.sakei, atitinkamai, 0,001, 0,001 g/100g. Taip pat daugiausia L(+) pieno rūgšties izomerų, turinčių teigiamą įtaką žmogaus sveikatai, susidaro mėlynuosius kopūstus fermentuojant L.sakei 20,347 g/100g.
Atlikus L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų kiekio įvertinimo analizę raudonosiose ir geltonosiose paprikose, nustatyta, kad skirtingos PRB turėjo įtakos susidarant skirtingiems L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų kiekiams produkte (18 pav., 15, 16 priedai).
18 pav. L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų kiekis fermentuotose saldžiosiose raudonosiose ir geltonosiose paprikose (P=0,8306)
Saldžiosiose raudonosiose paprikose, fermentuotose L. sakei L(+) pieno rūgšties izomerų kiekis nustatytas, atitinkamai, 6,693 g/100g, o geltonosiose paprikose – 12,449 g/100g. Fermentuotose P. pentosaceus 8 saldžiosiose raudonosiose paprikose – 10,664 g/100g, o
37 geltonosiose - 9,504 g/100g. P. pentosaceus 9 fermentuotose saldžiosiose raudonosiose – 4,328, o geltonosiose paprikose- 1,026 g/100g.
D(-) pieno rūgšties izomerų kiekis nustatytas raudonosiose paprikose, fermentuotose P.
pentosaceus 8 6,961 g/100g, o geltonosiose – 8,612 g/100g. P. pentosaceus 9 fermentuotose
raudonosiose – 3,57 g/100g, o geltonosiose – 0,446 g/100g.
Pagal gautus tyrimo rezultatus galima teigti, kad siekiant užtikrinti fermentuotų produktų saugą D(-) pieno rūgšties izomerų aspektu labiausia tinka tiek raudonąsias, tiek geltonąsiais paprikas fermentuoti L.sakei, atitinkamai, 0,0005, 0,001 g/100g. Taip pat daugiausia L(+) pieno rūgšties izomerų, susidaro geltonąsias paprikas fermentuojant L.sakei 12,449 g/100g.
3.4 Fermentuotų daržovių juslinės analizės rezultatai
3.4.1 Juslinis įvertinimas hedoninėje skalėje
Atlikus L.sakei fermentuotų daržovių (baltagūžių ir mėlynųjų kopūstų bei saldžiųjų raudonųjų ir geltonųjų paprikų) priimtinumo analizę nustatyta, kad skirtingų daržovių priimtinumas vartotojams buvo skirtingas (19 pav., 17 priedas).
