Fermentacija sadja in zelenjave se nanaša na sokove, pridobljene s fermentacijo v določenem časovnem obdobju pod delovanjem posameznih ali kompleksnih mikroorganizmov z uporabo enega ali več svežega sadja, zelenjave, užitnih gliv itd., znanih tudi kot encimi. Izdelki iz sadja in zelenjave, pripravljeni s postopkom fermentacije, ne samo povečajo vsebnost prvotnih hranilnih snovi, temveč uvedejo tudi nove funkcionalne sestavine in jim dajo nov okus. Kar zadeva učinkovitost, lahko tudi poveča imunost telesa, uravnava črevesno floro, poveča antioksidativno sposobnost, zniža krvni sladkor in lipide v krvi. Oblikovno so se z izboljšanjem in inovacijami embalažne tehnologije in materialov na embalaži izdelkov iz sadja in zelenjave pojavili številni novi slogi končnih izdelkov, ki bolj ustrezajo življenjskim navadam in potrebam sodobnega človeka.
◢ Pogosti sevi, ki se uporabljajo pri fermentaciji sadja in zelenjave
Bakterije, ki se običajno uporabljajo pri fermentaciji sadja in zelenjave, vključujejo mlečnokislinske bakterije, kvasovke in bakterije ocetne kisline. Ti sevi lahko uporabljajo surovine sadnih in zelenjavnih sokov v procesu fermentacije za ustvarjanje različnih vmesnih organskih snovi in metabolitov z avtogenim metabolizmom.
Mlečnokislinske bakterije (LAB) so splošni izraz za razred gram-pozitivnih bakterij brez spor, ki fermentirajo sladkorje (kot so glukoza, laktoza itd.) v mlečno kislino. Obstaja veliko vrst mlečnokislinskih bakterij, vključno z Lactobacillus, Leuconostoc, Streptococcus, Bifidobacterium, Pediococcus in Lactobacillus sporogenes.
Kvas je fakultativna anaerobna enocelična gliva, ki se lahko v aerobnih pogojih razmnožuje v velikem številu in lahko v anaerobnih pogojih presnavlja sladkorje v alkohol in ogljikov dioksid. Kvasovke lahko uporabljajo sladkor v sadnem soku za lastno rast in razmnoževanje, hkrati pa z anaerobno fermentacijo proizvajajo alkohol za pridobivanje sadnega vina. Sadno vino lahko tudi dodatno aerobno fermentiramo, da dobimo sadni kis. Polisaharidi, organske kisline, fenolne snovi in druge sestavine sadnega vina so funkcionalne spojine, ki delujejo antioksidativno, znižujejo holesterol in preprečujejo bolezni srca in ožilja.
◢Prehranske spremembe in spremembe okusa pri fermentaciji sadja in zelenjave
Probiotični fermentirani sadni in zelenjavni sokovi ne morejo le izvajati učinka probiotikov, temveč tudi spremeniti hranilne sestavine v sadnem in zelenjavnem soku. Po fermentaciji probiotikov se nekatera hranila spremenijo in spremenijo v hranila, ki jih telo lažje absorbira. Na primer, probiotiki lahko pretvorijo beljakovine v majhne molekularne polipeptide in makromolekularne polisaharide v oligosaharide. Probiotični fermentirani izdelki iz sadja in zelenjave lahko biotransformirajo ali biološko razgradijo hranila iz sadja in zelenjave, proizvedejo hranila, ki jih telo lažje absorbira, povečajo delovanje probiotikov za izboljšanje črevesnega trakta in naredijo fermentirane sadne in zelenjavne izdelke bolj hranljive.
Nekatere funkcionalne komponente v probiotičnih fermentiranih izdelkih iz sadja in zelenjave se bodo transformirale, zlasti transformacija med nekaterimi fenolnimi snovmi. Sadje in zelenjava vsebujeta veliko število fenolnih snovi, ki delujejo antioksidativno. Večina fenolnih spojin lahko doseže debelo črevo. Pod delovanjem črevesnih mikroorganizmov se bodo fenolne spojine pretvorile v metabolite, ki jih bo telo absorbiralo in povzročilo fiziološke učinke.
Sadje in zelenjava vsebujeta veliko aromatičnih snovi, ki bodo po fermentaciji s probiotiki prav tako ustvarile nove fermentirane okuse. Vrsta seva, čas fermentacije, temperatura, vrsta substrata in koncentracija bodo vplivali na proizvodnjo aromatičnih snovi v probiotično fermentiranem sadju in zelenjavi. Te aromatične snovi vključujejo predvsem kisline, alkohole, aldehide, ketone in terpene. Zaradi različnih vrst probiotikov ter sadja in zelenjave bodo po fermentaciji nastale arome z različnimi lastnostmi.
◢Težave pri sadnih in zelenjavnih fermentiranih izdelkih
1. Stabilnost izdelka
Probiotični fermentirani izdelki iz sadja in zelenjave ne vsebujejo samo hranil iz samega sadja in zelenjave, ampak tudi metabolite, ki nastanejo med fermentacijo, in somatske celice probiotičnih bakterij. Nepravilna predelava probiotičnih fermentiranih proizvodov iz sadja in zelenjave bo med rokom uporabnosti povzročila obarjanje, porjavitev in zakisanje proizvoda, kar bo povzročilo zmanjšanje kakovosti izdelka. Različne sestavine sadnih in zelenjavnih sokov med fermentacijo medsebojno delujejo, kar zmanjšuje njihovo stabilnost. Večina sadnih in zelenjavnih sokov bo med rokom uporabnosti spremenila barvo. Glavni razlog je razgradnja pigmentov med shranjevanjem sadnih in zelenjavnih sokov. Snovi, ki vplivajo na razgradnjo pigmentov v izdelkih iz sadja in zelenjave, so Vc, redukcijski sladkorji in skupni fenoli.
Poleg tega se pri fermentiranih izdelkih iz sadja in zelenjave z živimi bakterijami, ker probiotični fermentirani izdelki iz sadja in zelenjave vsebujejo žive bakterije, se kakovost izdelka med rokom uporabnosti dinamično spreminja. Ohranjanje visoke koncentracije živih bakterij v probiotičnih fermentiranih izdelkih iz sadja in zelenjave je težak problem pri raziskavah fermentacije sadja in zelenjave. Trenutno je rok uporabnosti živih bakterijskih izdelkov iz probiotičnega fermentiranega sadnega in zelenjavnega soka, ki se prodajajo na trgu, razmeroma kratek, med rokom uporabnosti pa se postopoma inaktivirajo zaradi vpliva temperature shranjevanja, časa, pH in narave seva. sama. Poleg tega zaradi velike raznolikosti sadja in zelenjave nekateri sadni in zelenjavni izdelki z visoko vsebnostjo kislin ne morejo zagotoviti optimalnega okolja za rast, ki bi zagotovilo delovanje probiotikov, kar ima za posledico inaktivacijo probiotikov med procesom fermentacije.
2. Težava z okusom
Med postopkom fermentacije sadnega in zelenjavnega soka s probiotiki bodo nekateri sevi proizvedli sadno aromo, nekateri pa bodo proizvedli tudi neprijetne posebne okuse, nastajanje teh okusov pa je razmeroma zapleteno in veliko okusov do zdaj ni bilo jasno identificiranih. V probiotičnih fermentiranih sadnih in zelenjavnih sokovih so se povečale vrste hlapnih snovi okusa, med katerimi so se močno povečali alkoholi in estri, kar je prispevalo k izraziti sadni in cvetlični aromi sokov z okusom estra, kot sta jabolčni in hruškov sok. Probiotiki imajo pomembno vlogo pri senzoričnih, prehranskih in higienskih lastnostih hrane in pijače. Med postopkom fermentacije bodo proizvedle aromatične spojine, povezane z bakterijami, da bodo pokazale okus hrane.
Značilne arome probiotičnih fermentiranih sadnih in zelenjavnih sokov niso odvisne samo od vrste in vsebnosti aromatičnih snovi, ampak tudi od njihove arome in mejne vrednosti. Pridelava arome je v določeni povezavi z izbiro sort in sort sadja in zelenjave. Poleg tega je ustvarjanje probiotičnega vonja povezano tudi s časom shranjevanja, substrati in fermentacijskimi sevi, mehanizem pa je relativno zapleten.