The usability of lactic acid bacteria producing bacteriocins for ...2212265/2212265.pdf ·...

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 DARBAS

Darbo vadovė: prof. dr. Elena Bartkienė

KAUNAS 2014

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

(gynimo komisijos sekretorės (-riaus) parašas)

3

TURINYS

SANTRUMPOS ................................................................................................................................................ 5

SANTRAUKA .................................................................................................................................................. 6

SUMMARY ...................................................................................................................................................... 7

ĮVADAS ............................................................................................................................................................ 8

1. LITERATŪROS APŽVALGA ................................................................................................................... 10

1.1 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

2.9 Matematinė statistinė tyrimų rezultatų analizė ..................................................................................... 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

PRIEDAI ......................................................................................................................................................... 51

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

http://lt.wikipedia.org/wiki/Mas%C4%97

http://lt.wikipedia.org/wiki/Matavimo_vienetas

http://lt.wikipedia.org/wiki/Atomas

http://lt.wikipedia.org/wiki/Molekul%C4%97

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.

4. Nustatyti PRB kolonijas sudarančių vienetų skaičių (KSV/g) grame produkto.

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).

http://lt.wikipedia.org/wiki/Bulviniai

http://lt.wikipedia.org/wiki/Vienamet%C4%97_paprika

http://lt.wikipedia.org/wiki/Vaisius

http://lt.wikipedia.org/wiki/Uoga

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).

http://yadda.icm.edu.pl/yadda/element/bwmeta1.element.elsevier-21ef2eba-8f8f-3209-923f-510b6ad42e95

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 virškinimo traktas

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

izomerų kiekio

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.

http://lt.wikipedia.org/wiki/Koloidinis_tirpalas

http://lt.wikipedia.org/w/index.php?title=Kleisteris&action=edit&redlink=1

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 ir 10

-3praskiedimo 0,1ml suspensijos paviršiniu metodu buvo paskleidžiama ant standžios,

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.

9 pav. Vienodo kontrasto spalvų erdvė

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

P.acidilactici, atitinkamai, nuo 3,92 iki 3,87 ir nuo 4,10 iki 3,95.

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 - 4,91×10

9 KSV/g. P. pentosaceus 8 KSV/g baltagūžiuose

kopūstuose - 5,68×109 KSV/g, o mėlynuosiuose kopūstuose - 2,86×10

9 KSV/g. P. pentosaceus 9

KSV/g baltagūžiuose kopūstuose siekė – 4,27×109 KSV/g, o mėlynuosiuose kopūstuose – 5,73×10

9

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 – 2,68×10

9 KSV/g. P. pentosaceus 9

KSV/g baltagūžiuose kopūstuose – 3,82×109 KSV/g, mėlynuosiuose kopūstuose – 3,91×10

9 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.

pentosaceus 8, P. pentosaceus 9 skaičius kito ribose, atitinkamai, nuo 3,14×109 iki 3,18x10

9 KSV/g,

32

nuo 5,86×109 iki 3,91x10

9 KSV/g ir nuo 4,27×10

9 iki 3,82x10

9 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, 2,86×10

9 KSV/g (nekito), nuo 5,73×10

9 iki 3,91x10

9 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 3,91×10

9 KSV/g). Mažiausiai KSV/g baltagūžių kopūstų sudarė L.sakei (nuo 3,14×10

9

iki 3,18×109 KSV/g) , o mėlynuosiuose kopūstuose P. pentosaceus 8 - 2,86×10

9 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 – 1,4×10

9. P. pentosaceus 9 KSV/g raudonųjų paprikų siekė –

2,59×109, geltonųjų paprikų – 3,91x×10

9.

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 – 1,29×10

9. P. pentosaceus 9 KSV/g raudonųjų paprikų siekė –

3,77×109, ųgeltonųj paprikų – 4,44×10

9.

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 2,74×10

9 KSV/g,

nuo 1,0x109 iki 1,04x10


9 iki 3,77×10

9 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, 1,4×10

9 iki 1,29×10

9 KSV/g, 3,91×10

9 iki 4,44×10

9 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 4,44×10

9 KSV/g). Mažiausiai KSV/g tiek raudonųjų, tiek geltonųjų paprikų sudarė P.

pentosaceus 8, atitinkamai nuo 1,0×109 iki 1,04×10

9 KSV/g, ir nuo 1,4×10

9 iki 1,29×10

9 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).

15 pav. BMS KSV/g fermentuotų baltagūžių ir mėlynųjų kopūstų (P=1,1308)

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 2,25x10

3 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 - 3,18x10

3. Fermentuotų P. pentosaceus 8 raudonųjų

paprikų BMS KSV/g - 3,32x103, o geltonųjų paprikų -

2,05x10

3. P. pentosaceus 9 fermentuotų

raudonųjų ir geltonųjų paprikų BMS kito, atitinkamai, 1,99x103 ir 1,29x10

3 KSV/g.

35

Po 48 valandų fermentacijos BMS KSV/g raudonųjų paprikų, fermentuotų L. sakei,

nustatyta 2,30x103,o geltonųjų paprikų - 1,73x10

3. Fermentuotų P. pentosaceus 8 raudonųjų

paprikų BMS KSV/g - 2,36x103, o geltonųjų - 5,36x10

2. P. pentosaceus 9 fermentuotų raudonųjų ir

geltonųjų paprikų BMS kito, atitinkamai, 1,41x103 ir 1,23x10

3 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).

19 pav. Daržovių, fermentuotų L.sakei, priimtinumas (P=0,0136)

38

Bendras priimtinumas kito, atitinkamai, nuo 5,70 iki 3,2 balo. Labiausiai vertintojams patiko

fermentuoti baltagūžiai kopūstai (santykinė priimtinumo išraiška, atitinkamai, 5,70). Mažiausiai

jusliškai priimtinos buvo raudonosios ir geltonosios paprikos, atitinkamai, 3,2 ir 4,1 balo.

Pagal gautus bendro priimtinumo analizės rezultatus, galima teigti, kad vartotojams jusliškai

priimtiniausi yra fermentuoti baltagūžiai ir mėlynieji kopūstai.

3.4.2 Veido išraiškų intensyvumo įvertinimas

Atlikus daržovių (baltagūžių ir mėlynųjų kopūstų bei saldžiųjų raudonųjų ir geltonųjų

paprikų), fermentuotų L. sakei, veido išraiškų fiksavimo analizę, nustatyta, kad skirtingų rūšių

daržovių mėginiai pagal jų sukeltas emocines išraiškas „neutralus“, „laimingas“, „liūdnas“, „piktas“

ir „nustebęs“ skyrėsi nežymiai, išraiškos „neutrali“ intensyvumas buvo didžiausias tyrimo metu (20

pav., 18 priedas).

20 pav. Veido išraiškų intensyvumo palyginimas tarp skirtingų rūšių daržovių (P=0,0824)

Veido išraiška „neutrali“ intensyviausiai išreikšta analizuojant baltagūžius kopūstus - 0,778,

o mėlynuosius kopūstus ir saldžiąsias raudonąsias bei geltonąsias paprikas, atitinkamai, 0,750,

0,753 bei 0,713. Stipriausią veido išraišką - „laimingas” ir „piktas“ sukėlė geltonoji paprika

atitinkamai, 0,082 ir 0,098, o mažiausią – mėlynieji kopūstai, atitinkamai, 0,022 ir 0,045.

39

Intensyviausią išraišką „liūdnas“ sukėlė mėlynieji kopūstai - 0,079, o baltagūžiai kopūstai,

saldžiosios raudonoji ir geltonoji paprika, atitinkamai, 0,053, 0,062 ir 0,035. Veido išraiška

„nustebęs“ stipriausiai buvo išreikšta ragaujant tiek baltagūžius, tiek mėlynuosius kopūstus,

atitinkamai, 0,015 ir 0,013, o ragaujant saldžiąsias raudonąsias ir geltonąsias paprikas, atitinkamai,

0,007 ir 0,006.

Pagal gautus tyrimo rezultatus galima teigti, kad iš ragautų daržovių, fermentuotų L. sakei

mažiausias veido išraiškos „laimingas“ intensyvumas buvo paragavus baltagūžių ir mėlynųjų

kopūstų, atitinkamai, 0,033, 0,022. Mažiausiai vertintojų veido išraiška „nustebęs“ pasireiškė

paragavus saldžiųjų raudonojų ir geltonųjų paprikų, atitinkamai, 0,007 ir 0,006.

Lyginant bendrą veido išraiškų intensyvumą tarp skirtingų daržovių, vertintojai intensyviau

parodė neigiamas („piktas“, „liūdnas“) ir mažiau intensyvias teigiamas („laimingas“, „nustebęs“)

veido išraiskas.

Atlikus veido išraiškų ir daržovių priimtinumo koreliacinę analizę nustatyta, kad yra tam

tikras ryšys tarp juslinio priimtinumo vertinto mėgstamumo skalėje ir veido išraiškų intensyvumo

(21 pav.).

21 pav. Skirtingų fermentuotų daržovių sukeltos emocijos ir priimtinumas

Nustatyta vidutinio stiprumo neigiama priklausomybė (R2 = 0,700) tarp daržovių

priimtinumo ir išraiškos „laimingas“, t.y., didėjant priimtinumui, mažėja veido išraiškos"

laimingas" intensyvumas. Silpna teigiama koreliacija (R2 = 0,075) nustatyta tarp priimtinumo ir

40

emocinės išraiškos „liūdnas“, vidutinio stiprumo neigiama (R2 = 0,712) – tarp priimtinumo ir

išraiškos „piktas“.

Pagal gautus rezultatus, galima teigti, kad didėjant priimtinumui, mažėja bendras neigiamų

išraiškų („liūdnas“ ir „piktas“) intensyvumas. Nustatyta, kad ragaujant didesnio priimtinumo

produktus (baltagūžiai ir mėlynieji kopūstai) buvo fiksuojamas mažesnis visų veido išraiškų

intensyvumas, mažesnio priimtinumo (saldžiosios raudonoji ir geltonoji paprika) produktus -

intensyvumas didesnis.

Didelius vidutinių verčių nuokrypius, nustatytus atliekant rezultatų statistinę analizę, galima

būtų paaiškinti nedideliu vertintojų skaičiumi ir patirties stoka naudojant programą FaceReader,

asmeninėmis vertintojų savybėmis ir nedideliu emocionalumu valgymo metu.

Tikslesnei koreliacinei analizei reikalingas didesnis vertintojų ir daržovių mėginių skaičius.

Gauti rezultatai rodo apie FaceReader programos pritaikymo galimybes vartotojų nuomonės

tyrimuose vertinant daržovių priimtinumą.

3.5 Spalvų koordinačių įvertinimas

Dydžiai L*, C, a* ir b* išmatuoti NBS vienetais, spalvos tonas ho - laipsniais nuo 0 iki 360°.

Atlikus fermentuotų baltagūžių kopūstų spalvų koordinačių analizę, nustatyta, kad skirtingos

PRB, skirtingai įtakojo mėginių spalvų koordinates (4 lentelė).

4 lentelė. Fermentuotų baltagūžių kopūstų spalvų koordinatės

Mėginiai a* b* C h L*

Ls 0,17 ± 0,84 23,11 ± 0,79 23,10 ± 0,75 90,51 ± 2,05 73,54 ± 1,34

Pa 1,07 ± 0,77 22,19 ± 0,82 22,14 ± 0,89 92,79 ± 2,05 75,93 ± 1,28

Pp8 0,78 ± 0,72 23,15 ± 0,84 23,17 ± 0,84 91,91 ± 1,80 70,70 ± 0,46

Pp9 0,11 ± 0,19 21,17 ± 0,12 22,17 ± 1,34 90,55 ± 0,56 72,97 ± 0,50

Vidutinė vertė -0,5325 22,41 22,65 91,44 73,29

Standartinis

nuokrypis

0,4691 0,9351 0,5667 1,111 2,148

Standartinė

paklaida

0,2345 0,4676 0,2833 0,5553 1,074

Patikimumas (P) 0,1079 P<0,0001 P<0,0001 P<0,0001 P<0,0001

Pastaba: Ls – mėginiai fermentuoti L. sakei; Pa – mėginiai, fermentuoti P. acidilactici; Pp8 – mėginiai, fermentuoti

P. pentosaceus 8; Pp9 – mėginiai, fermentuoti P. pentosaceus 9; a* vertė – raudonos ir žalios spalvos santykį; b*

vertė – geltonos ir mėlynos spalvos santykį, C vertė- spalvos grynumas, h vertė- spalvos tonas, L* vertė nurodo

baltos ir juodos spalvos santykį; P patikimas, kai P ≤ 0,05.

41

Nustatyta, kad raudonumas labiausiai išreikštas naudojant P.acidilactici, o mažiausiai - P.

pentosaceus 9, atitinkamai 1,07 ir 0,11 NBS. Intensyviausia geltona spalva nustatyta naudojant P.

pentosaceus 8 - 23,15 NBS. Mažiausiai intensyvi su P. pentosaceus 9 - 21,17 NBS. Šviesiausi

mėginiai gauti naudojant P. acidilactici, o tamsiausi - naudojant P. pentosaceus 8. Spalvos grynumo

ir spalvos tono koordinatės ženkliai nesiskyrė.

Atlikus fermentuotų mėlynųjų kopūstų spalvų koordinačių įvertinimo analizę, nustatyta, kad

skirtingos PRB, skirtingai įtakojo mėginių spalvų koordinates (5 lentelė).

5 lentelė. Fermentuotų mėlynųjų kopūstų spalvų koordinatės

Mėginiai a* b* C h L*

Ls 29,94 ± 0,84 0,56 ± 0,11 29,94 ± 0,84 117,65 ± 142,82 22,83 ± 0,32

Pa 28,35 ± 0,73 0,16 ± 0,04 28,35 ± 0,73 239,81 ± 146,63 22,06 ± 0,04

Pp8 22,03 ± 2,90 5,77 ± 1,19 22,86 ± 2,61 344,74 ± 4,21 22,52 ± 0,10

Pp9 30,91 ± 0,07 0,14 ± 0,06 30,91 ± 0,07 0,26 ± 0,12 22,01 ± 0,36

Vidutinė vertė 27,81 -1,228 28,02 175,6 22,36

Standartinis

nuokrypis

3,994 3,035 3,595 149, 3 0,3911

Standartinė

paklaida

1,997 1,517 1,798 74,63 0,1956

Patikimumas (P) 0,0008 0,4777 0,0006 0,1000 P<0,0001

Pastaba: Ls – mėginiai fermentuoti L. sakei; Pa – mėginiai, fermentuoti P. acidilactici; Pp8 – mėginiai, fermentuoti

P. pentosaceus 8; Pp9 – mėginiai, fermentuoti P. pentosaceus 9; a* vertė – raudonos ir žalios spalvos santykį; b*

vertė – geltonos ir mėlynos spalvos santykį, C vertė- spalvos grynumas, h vertė- spalvos tonas, L* vertė nurodo

baltos ir juodos spalvos santykį; P patikimas, kai P ≤ 0,05.

Nustatyta, kad raudonumas labiausiai išreikštas naudojant P.pentosaceus 9, o mažiausiai - P.

pentosaceus 8, atitinkamai, 30,91 ir 22,03 NBS. Intensyviausia geltona spalva nustatyta naudojant

P. pentosaceus 8 - 5,77. Mažiausiai intensyvi - P. pentosaceus 9 - 0,14 NBS. Didžiausias spalvos

grynumas nustatytas naudojant P.pentosaceus 9 - 30,91 NBS, mažiausias spalvos grynumas

naudojant P. pentosaceus 8 - 22,86 NBS. Šviesiausi mėginiai gauti naudojant P. acidilactici.

Intensyviausios spalvos tono koordinatės nustatytos naudojant P.pentosaceus 8, mažiausiai

intensyvus spalvos tonas - L. sakei, atitinkamai, 344,74 ir 117,65 NBS. Šviesumo koordinatės

skyrėsi nežymiai.

Pagal gautus tyrimo rezultatus galima, teigti, kad spalvos koordinatės daugiau priklausė ne

nuo fermentacijai naudotų skirtingų PRB, o nuo kopūstų rūšies. Raudonumas ir spalvos

intensyvumas labiau išreikštas mėlynuosiuose kopūstuose. Intensyviausiai geltona spalva ir

šviesumas – baltagūžiuose kopūstose.

42

3.6 Reologinių savybių įvertinimas

Atlikus fermentuotų baltagūžių kopūstų reologinių savybių įvertinimo analizę, nustatyta

daržovių tekstūros rodikliai (struktūros tvirtumas, tirštumas, rišlumas ir klampos indeksas).

Rišlumas ir klampos indeksas baltųjų ir mėlynųjų kopūstų, fermentuotų L. sakei, P. acidilactici, P.

pentosaceus 8, P. pentosaceus 9, kito paklaidų ribose. Struktūros tvirtumas ir tirštumas buvo

išreikštas labiausiai (22 pav., 19,20 priedai).

22 pav. Tekstūros rodikliai (struktūros tvirtumas ir tirštumas) fermentuotuose baltagūžiuose

ir mėlynuosiuose kopūstuose (P=0,0056)

Lyginat baltagūžius ir mėlynuosius kopūstus struktūros tvirtumas ir tirštumas skyrėsi

žymiai. Didžiausias struktūros tvirtumo ir tirštumo skirtumas buvo tarp baltagūžių ir mėlynųjų

kopūstų fermentuotų P. pentosaceus 9, atitinkamai, 1,84 ir 4,70 N ir 9,32 ir 22,38 J.

Pagal gautus tyrimo rezultatus galima, teigti, kad tekstūros rodikliai daugiau priklausė ne

nuo fermentacijai naudotų skirtingų PRB, o nuo kopūstų rūšies. Tvirčiausios struktūros ir didžiausio

tirštumo nustatyti mėlynieji kopūstai fermentuoti P. pentosaceus 9, atitinkamai, 4,23 N ir 20,88 J.

43

4. REZULTATŲ APTARIMAS

PRB sudaro nepalankias sąlygas žalingai mikroflorai vystytis. Jos išskiria organines rūgštis

ir sumažina terpės pH, kuris dažniausiai yra nepalankus mikroorganizmams, kurie sukelia produkto

gedimą. Mes nustatėme, kad ilgėjant fermentacijos laikui pH reikšmė mažėja, o tai suteikia

fermentuotiems produktams priimtinas vartotojams juslines savybes. Taip pat yra atlikta tyrimų,

kuriuose minima, kad sumažęjęs pH gali slopinti maistu plintančius patogenus (Allende et al.,

2007).

Įrodyta, kad PRB yra tinkamos daržovių fermentacijai (Di Cagno et al., 2013). Jau 1996 m.

mokslininkas E. Michael įrodė, kad PRB taikymas daržovių fermentavimui yra efektyvus, nes į

smulkintas daržoves įterpus PRB, jos kurį laiką dominuoja daržovėse ir sumažina mikroorganizmų,

kurie sukelia gedimą, užterštumą, todėl daržovės ilgiau laikosi nesupuvę ir nesupeliję (Michael,

1996). Kiti mokslininkai teigia, kad nors daržovėse vyrauja įvairių rūšių PRB, tačiau ne visos jos

turi gebėjimą slopinti maiste plintančias bakterijas (Trias et al., 2008). Taip pat minima, kad trūksta

literatūros, susijusios apie bakteriocinų panaudojimo galimybes augalinių maisto produktų apsaugai

(Settanni, Corsetti, 2008). Mūsų atliktas PRB KSV/g produkto analizės tyrimas, parodė, kad

fermentacijos metu PRB yra dominuojantys mikroorganizmai ir jų kiekis siekė iki 109 KSV/g

produkto, tačiau ilgėjant fermentacijos laikui vienuose mėginiuose PRB KSV/g produkto didėjo, o

kituose mažėjo. Tai galima paaiškinti tuo, kad žemos pH sąlygos, atsirandančios dėl PRB

gaminamų rūgščių, gali slopinti ir pačias PRB (Huang, 2003). Nustatytas BMS buvo siejamas su

maisto saugos aspektu, nes yra žinoma, kad PRB produkuoja bakteriocinus, kurie gali prailginti

maisto produktų šviežumo trukmę, selektyviai veikiant nepageidautinus maisto gedimo procesus

sąlygojančius mikroorganizmus. Nustatyta, kad ne visos PRB rūšys turėjo vienodos įtakos BMS.

Yra pranešimų, įrodančių PRB įtaką sveikatai. Žinoma, kad PRB gamina L(+) ir D(-) pieno

rūgšties izomerus. 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 kraujyje

sutrikimus. Pieno rūgšties D-(-) izomero toksiškumas kelia ypatingą susirūpinimą, nes jis ypač

pavojingas nusilpusiems ir sergantiems vaikams (Ewaschuk et al., 2005). Mūsų tyrime nustatyta,

kad, siekiant užtikrinti fermentuotų produktų saugą D(-) pieno rūgšties izomerų aspektu reikėtų

rinktis daržovių fermentacijai L. sakei.

Daugelyje tyrimų minima, kad pienarūgštė fermentacija ne tik prailgina daržovių galiojimo

laiką, bet ir prisideda prie daržovių juslinių savybių gerinimo, ko reikalauja šiandieniniai vartotojai.

44

Fermentuotų produktų gamyboje startiniai PRB mikroorganizmai naudojami dėl to, kad būtų

gaunama geresnė produktų kokybė ir juslinės savybės (Wouters et al., 2013). Taip pat yra tyrimų,

kuriuose minima, kad kai kurios PRB gali netinkamai veikti produktų juslines savybes, dėl

išskiriamų dujų. Mūsų atlikta juslinė analizė parodė, kad vartotojams priimtinesnis produktas yra

tradiciniai fermentuoti kopūstai. Galima teigti, kad vartotojai yra įpratę prie natūraliai fermentuotų

produktų skonio, o į juos įdėjus PRB, kurios suteikė kitokį, nei įprastas skonį, reagavo nustebusia

veido išraiška.

Šiuo metu ypač ryškus vartotojų poreikis natūraliems, kokybiškiems ir jusliškai

priimtiniems produktams. Todėl ieškoma būdų kaip be sintetinių priedų sukurti tokius produktus.

Spalvos koordinačių analizė parodė, kad augalinius produktus būtų galima fermentuoti skirtingomis

PRB, nes jos įgalina gauti labiau išreikšto šviesumo, raudonumo, geltonumo, grynumo bei spalvos

tono produktus. Reologinių savybių (struktūros tvirtumo, tirštumo, rišlumo ir klampos indekso)

tyrimas parodė, kad šios savybės labiau priklausė nuo kopūstų rūšies, o fermentacijai naudotos PRB

tekstūros rodikliams įtaka buvo nežymi.

Taigi, pagal gautus tyrimų rezultatus galima teigti, kad eksperimente naudotos PRB yra

tinkamos baltagūžių ir mėlynųjų kopūstų bei saldžiųjų raudonųjų ir geltonųjų paprikų fermentacijai,

nes gaunami priimtini ir saugūs produktai.

45

IŠVADOS

1. Fermentuotų daržovių pH kito priklausomai nuo fermentacijai naudotų PRB:

a) fermentuotų baltagūžių ir mėlynųjų kopūstų mažiausias pH nustatytas naudojant L. sakei,

atitinkamai pH kito nuo 3,87 iki 3,82 ir nuo 3,97 iki 3,97, bei P. acidilactici, atitinkamai nuo

3,92 iki 3,87 ir nuo 4,10 iki 3,95.

b) fermenuotų saldžiųjų raudonųjų ir geltonųjų paprikų mažiausias pH nustatytas naudojant L.

sakei, atitinkamai pH kito nuo 3,86 iki 3,66 ir nuo 3,85 iki 3,67.

2. PRB KSV/g produkto fermentuotose daržovėse kito priklausomai nuo naudotos PRB ir daržovių

matricos specifikos:

a) baltagūžiuose kopūstuose geriausiai dauginosi P. pentosaceus 8 (nuo 5,86×109 iki 3,91×10

9

KSV/g), o mėlynuosiuose kopūstuose - P. pentosaceus 9 (nuo 5,73×109 iki 3,91×10

9

KSV/g).

b) raudonosiose ir geltonosiose paprikose didžiausias KSV/g nustatytas P. pentosaceus 9,

(2,59×109 iki 3,77×10


9 iki 4,44×10

9 KSV/g).

3. Fermentuotose daržovėse BMS kito priklausomai nuo fermentacijai naudotų PRB:

a) saugiausia baltagūžius kopūstus fermentuoti L.sakei ir P. pentosaceus 8, o mėlynuosius

kopūstus - P. pentosaceus 9,

b) saugiausia saldžiąsias raudonąsias paprikas fermentuoti P. pentosaceus 9, o geltonąsias

paprikas - P. pentosaceus 8.

4. Saugiausia D(-) – pieno rūgšties izomero aspektu daržoves fermentuoti L.sakei, nes jose D(-) –

pieno rūgšties izomero kiekis kito nuo 0,0005 iki 0,001 g/100g. Daugiausia L(+) – pieno

rūgšties izomerų susidarė daržovėse, fermentuotose L.sakei.

5. Jusliškai priimtiniausios fermentuotos daržovės – baltagūžiai ir mėlynieji kopūstai sukėlė

mažiau intensyvias veido išraiškas. Stipriausią veido išraišką - „laimingas”, atitinkamai, 0,082 ir

„piktas“, atitinkamai 0,098, sukėlė geltonoji paprika, o mažiausiai intensyvias – mėlynieji

kopūstai, atitinkamai, 0,021 ir 0,044. Intensyviausia išraiška „liūdnas“ sukėlė mėlynieji

kopūstai, atitinkamai, 0,079.

6. Skirtingų PRB įtaka fermentuotų daržovių spalvų koordinatėms yra nevienareikšmė.

Fermentacija labiausiai įtakojo baltagūžių kopūstų raudonos ir žalios spalvos koordinates, jos

46

kito nuo 0,11 iki 1,07 NBS, atitinkamai, fermentuotų P. pentosaceus 9 ir P. acidilactici bei

mėlynųjų kopūstų spalvos toną, kuris kito nuo 117,65 iki 344,74 NBS, atitinkamai, fermentuotų

L. sakei ir P. pentosaceus 8.

7. Fermentuotų daržovių tekstūros rodikliai priklauso ne nuo fermentacijai naudotų PRB, o nuo

kopūstų rūšies. Tvirtesnės struktūros ir didesnio tirštumo gaunami mėlynieji kopūstai (vidutinė

vertė, atitinkamai, 4,23 ± 0,38 N ir 20,88 ± 1,77 J). Rišlumas ir klampos indeksas baltagūžių ir

mėlynųjų kopūstų, fermentuotų skirtingomis PRB kito paklaidų ribose.

47

LITERATŪRA

1. Allende A., Martı´nez B., Selma V., Gil M., Sua´ rez J. E., Rodrı´guez A. Growth and

bacteriocin production by lactic acid bacteria in vegetable broth and their effectiveness at

reducing Listeria monocytogenes in vitro and in fresh-cut lettuce. Food Microbiology. 2007. 24.

P. 759–766

2. Beasley S.. Isolation, identification and exploitation of lactic acid bacteria from human and

animal microbiota. Department of Applied Chemistry and Microbiology. Helsinki. Academic

Dissertation in Microbiology. 2004. P. 6-11

3. Bratu M.. The minerals and vitamins content variation from different vegetables raw materials.

2006. P. 98 – 127

4. Carr F. J., Chill D., Maida N.. The Lactic Acid Bacteria: A Literature Survey. Critical Reviews

in Microbiology. 2002. 28. P. 281–370

5. Castro S. M., Saraiva J. A., Domingues F. M. J., Delgadillo I.. Effect of mild pressure

treatments and thermal blanching on yellow bell peppers (Capsicum annuum L.). LWT- Food

Science and Technology. 2011. 442. P. 363–369

6. Dalié D.K.D., Deschamps, A.M., Richard-Forget. Lactic acid bacteria – Potential for control of

mould growth and mycotoxins: A review. Food control. 2010. 21 P. 370–380

7. Danielsson S.. Vaisiai, uogos ir daržovės. Presvika. 2004. P. 8 – 12

8. Danner L., Sidorkina L., Joechl M., Duerrschmid K.. Make a face! Implicit and explicit

measurement of facial expressions elicited by orange juices using face reading technology. Food

Quality and Preference. 2014. 32. P. 167-172

9. De Wijk R. A., Kooijman V., Verhoeven R. H. G., Holthuysen N. T. E., De Graaf C..

Autonomic nervous system responses on and facial expressions to the sight, smell, and taste of

liked and disliked foods. Food Quality and Preference. 2012. 26. P. 196–203

10. Deepa N., Kaur C., Singh B., Kapoor H. C.. Antioxidant activity in some red sweet pepper

cultivars. Journal of Food Composition and Analysis. 2006. 19. P. 572–578

11. Di Cagno R., Coda R., De Angelis M., Gobbetti M.. Exploitation of vegetables and fruits

through lactic acid fermentation. Food Microbiology. 2013. 33. P. 1-10

12. Domínguez-Manzano J., Jiménez-Díaz R.. Suppression of bacteriocin production in mixed-

species cultures of lactic acid bacteria. Food Control. 2013. 30. P. 474-479

13. Ewaschuk, J. B., Naylor, J. M., Zello, G. A.. D-Lactate in Human and Ruminant Metabolism.

The Journal of Nutrition. 2005. 135. P. 1619-1625

48

14. Gálvez A., Abriouel H., López R. L., Omar N. B.. Bacteriocin-based strategies for food

biopreservation. International Journal of Food Microbiology.2007.120.P. 51-70

15. García P., Rodríguez L., Rodríguez A., Martínez B.. Food biopreservation: promising

strategies using bacteriocins, bacteriophages and endolysins. Trends in Food Science &

Technology. 2010. 21. P. 373-382

16. Garcia-Salas P., Morales-Soto A., Segura-Carretero A., Fernandez-Gutierrez A.. Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples. Molecules. 2010. 15. P. 8813–

8826

17. Garmienė G., Kulikauskienė M., Saikauskienė V.. Probiotinių mikroorganizmų įtaka pieno

rūgšties izomerų kiekiui jogurte. Maisto chemija ir technologija. 2005. T. 39. Nr. 1

18. Garvie E. I.. The production of L(+) and D(−) lactic acid in cultures of some lactic acid

bacteria, with a special study of Lactobacillus acidophilus NCDO 2. Journal of Dairy

Research. 1967. 34. P. 31-38

19. Gopalakrishnan T. R.. Vegetable crops India – New Delhi. 2007. P. 343

20. Gugužis S. Viskas apie kopūstines daržoves. Kaunas. 2001. P. 12 – 17

21. Hartmann H. A., Wilke T., Erdmann R.. Efficacy of bacteriocin-containing cell-free culture

supernatants from lactic acid bacteria to control Listeria monocytogenes in food. International

Journal of Food Microbiology. 2011. 146. P. 192-199

22. Huang L. P., Jin B., Lant P., Zhou J.. Biotechnological production of lactic acid integrated with

potato wastewater treatment by Rhizopus arrhizus. Journal of Chemical Technology and

Biotechnology. 2003. 78. P. 899–906

23. Hunaefi D., Akumo D. N., Smetanska I.. Effect of Fermentation on Antioxidant Properties of

Red Cabbages. Food Biotechnology. 2013. 27. P. 66–85

24. Yang J., Cao Y., Cai Y., Terada F.. Natural populations of lactic acid bacteria isolated from

vegetable residues and silage fermentation. Journal of Dairy Science. 2010. 93. P. 3136-3145

25. Yoshioka M., St-Pierre S., Drapeau V., Dionne I., Doucet E., Suzuki M., Tremblay A.. Effects

of red pepper on appetite and energy intake. British Journal of Nutrition. 1999. 82. P. 115–123

26. Jaiswal A. K., Gupta S., Abu-Ghannam N.. Optimisation of lactic acid fermentation of York

cabbage for the development of potential probiotic products. International Journal of Food

Science and Technology. 2012. 47. P. 1605–1612

27. Januškevičius A., Vaičiulaitienė O., Šerėnas K.. Lietuvoje auginamų daržovių mitybinė vertė.

Veterinarija ir zootechnika. 2005. T. 31

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924224410001275





http://www.sciencedirect.com/science/journal/09242244


http://journals.cambridge.org/action/displayJournal?jid=DAR

http://journals.cambridge.org/action/displayJournal?jid=DAR


http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ifs.2012.47.issue-8/issuetoc

49

28. Juodeikienė G., Digaitienė A., Narbutaitė V., Bašinskienė L., Vidmantienė D.. Antimikrobiškai

aktyviomis Pediococcus acidilactici fermentuotų raugų įtaka kvietinių kepinių kokybei ir

pelėjimui. Maisto chemija ir technologija. 2008. T. 42, Nr. 2

29. Köster, E. P.. Diversity in the determinants of food choice. A psychological perspective. Food

Quality and Preference. 2009. 20. P.70–82

30. Liutkevičius A., Tamulionytė D.. Technologinių faktorių įtaka išrūginių gėrimų su sėmenų

aliejaus priedu kokybei. Maisto chemija ir technologija. 2004. T. 38, Nr. 1

31. Martinez F. A. C., Balciunas E. M., Salgado J. M., Domínguez González J. M., Converti A.,

Souza Oliveira R. P.. Lactic acid properties, applications and production: A review. Trends in

Food Science & Technology. 2013. 30. P.70–83

32. Michael E.. Biopreservation by lactic acid bacteria. Stiles Antonie van Leeuwenhoek. 1996. 70.

P. 331-345

33. Narbutaitė V., Juodeikienė G., Nielsen P. V. Pieno rūgšties bakterijų Lactobacillus plantarum ir

Lactobacillus hilgardii antipelėsinis aktyvumas. Maisto chemija ir technologija. 2007. T. 41, Nr.

2

34. NarbutaiteV., Fernandez A., Horn N., Juodeikiene G., Narbad A.. Letters in Applied

Microbiology. 2008. 47. P. 555-560

35. Narkevičius R., Liutkevičius A.,Zaborskienė G., Speičienė V., Mieželienė A.. Rauginto pieno,

pagausinto omega-3 riebalų rūgštimis, technologijos parametrų patikslinimas. Maisto chemija ir

technologija. 2007. T. 41, Nr. 1

36. Niju Narayanan , Pradip K. Roychoudhury, Aradhana Srivastava, L (+) lactic acid fermentation

and its product polymerization. Electronic Journal of Biotechnology. 2004. 7.2.

37. Ornelas-Paz J. d. J., Martínez-Burrola J. M., Ruiz-Cruz S., Santana-Rodríguez V., Ibarra-

Junquera V., Olivas G. I., et al.. Effect of cooking on the capsaicinoids and phenolics contents

of Mexican peppers. Food Chemistry. 2010. 119(4). P. 1619–1625

38. Paškevičius A., Švedienė J., Melvydas V.. Biologinių kovos priemonių paieška prieš maisto

produktuose paplitusias mieles. Maisto chemija ir technologija. 2009. T. 43, Nr. 2

39. Rodríguez H., Curiel J. A., Landete J. M., Rivas B., López de Felipe F., Gómez-Cordovés C.,

Mancheño J. M., Muñoz R.. Food phenolics and lactic acid bacteria. International Journal of

Food Microbiology. 2009. 132. P. 79–90

40. Ross R. P., Morgan S., Hill C.. Preservation and fermentation: past, present and future.

International Journal of Food Microbiology. 2002. 79. P. 3-16









http://www.sciencedirect.com/science/journal/09242244/30/1

http://yadda.icm.edu.pl/yadda/element/bwmeta1.element.elsevier-0b05f0b9-0bd1-3909-b089-b91d5d59c8d3

http://yadda.icm.edu.pl/yadda/element/bwmeta1.element.elsevier-21ef2eba-8f8f-3209-923f-510b6ad42e95

http://yadda.icm.edu.pl/yadda/element/bwmeta1.element.elsevier-174b436b-66a9-3a5b-bfef-29d6473ee457

50

41. Savadogo A., Ouattara C. A.T, Bassole I. H. N, Traore S. A.. Bacteriocins and lactic acid

bacteria - a minireview. African Journal of Biotechnology. 2006. 5 (9). P. 678-683

42. Settanni L., Corsetti A.. Application of bacteriocins in vegetable food biopreservation.

International Journal of Food Microbiology. 2008. 121. P. 123-138

43. Soomro A.H., Masud T., Anwaa K.. Role of Lactic Acid Bacteria (LAB) in Food Preservation

and Human Health – A Review. Pakistan Journal of Nutrition. 2002. 1. P. 20-24

44. Stiles M. E.. Biopreservation by lactic acid bacteria. Antonie van Leeuwenhoek. 1996. 70. P.

331-345

45. Trias R., Bañeras L., Badosa E., Montesinos E.. Bioprotection of Golden Delicious apples and

Iceberg lettuce against foodborne bacterial pathogens by lactic acid bacteria. International

Journal of Food Microbiology. 2008. 123. P. 50-60

46. Tongpim S., Meidong R., Poudel P., Yoshino S., Okugawa Y., Tashiro Y., Taniguchi M.,

Sakai K.. Isolation of thermophilic L-lactic acid producing bacteria showing homo-fermentative

manner under high aeration condition. Journal of Bioscience and Bioengineering. 2014.17. P.

318–324

47. Vuyst L. D., Leroy F.. Bacteriocins from Lactic Acid Bacteria: Production, Purification, and

Food Applications. Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology. 2007. 13. P. 194-

197

48. Wouters D., Grosu-Tudor S., Zamfirb M., Vuysta L. D.. Bacterial community dynamics, lactic

acid bacteria species diversity and metabolite kinetics of traditional Romanian vegetable

fermentations. Journal of the Science of Food and Agriculture. 2013. 93. P. 749–760











http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jsfa.2013.93.issue-4/issuetoc

51

PRIEDAI

52

1 priedas. Baltagūžių kopūstų pH dinamika

2 priedas. Mėlynųjų kopūstų pH dinamika

3 priedas. Saldžiųjų raudonųjų paprikų pH dinamika

53

4 priedas. Saldžiųjų geltonųjų paprikų pH dinamika

5 priedas. Pieno rūgšties KSV/g baltagūžių kopūstų

6 priedas. Pieno rūgšties KSV/g mėlynųjų kopūstų

54

7 priedas. Pieno rūgšties KSV/g saldžiųjų raudonųjų paprikų

8 priedas. Pieno rūgšties KSV/g saldžiųjų geltonųjų paprikų

9 priedas. BMS KSV/g baltagūžių kopūstų

10 priedas. BMS KSV/g mėlynųjų kopūstų

55

11priedas. BMS KSV/g saldžiųjų raudonųjų paprikų

12 priedas. BMS KSV/g saldžiųjų geltonųjų paprikų

13 priedas. Baltagūžių kopūstų L(+) , D(-) ir bendras pieno rūgšties kiekis

14 priedas. Mėlynųjų kopūstų L(+) , D(-) ir bendras pieno rūgšties kiekis

56

15 priedas. Saldžiųjų raudonųjų paprikų L(+) , D(-) ir bendras pieno rūgšties kiekis

16 priedas. Saldžiųjų geltonųjų paprikų L(+) , D(-) ir bendras pieno rūgšties kiekis

17 priedas. Bendras priimtinumas

57

18 priedas. Veido išraikų intensyvumas skirtingose daržovėse fermentuotose L.sakei

19 priedas. Baltagūžių kopūstų tekstūros savybės

20 priedas. Mėlynųjų kopūstų tekstūros savybės

The usability of lactic acid bacteria producing bacteriocins for ...2212265/2212265.pdf ·...

Documents

Transcript of The usability of lactic acid bacteria producing bacteriocins for ...2212265/2212265.pdf ·...