Fermentované nápoje
Fermentácia • Metódy konzervácie potravín prostredníctvom mikroorganizmov - cenoanabióza • Procesy produkcie alkoholu alebo kyslomliečnych výrobkov • Proces získavania energie mikroorganizmov, ktorý sa uskutočňuje za anaeróbnych podmienok • Metabolický proces uvoľňovania energie zo sacharidu, alebo inej organickej molekuly, ktorý nevyžaduje kyslík alebo elektrónový transportný systém a ako koncový akceptor elektrónu využíva organickú molekulu
Fermentácia • Alkoholová fermentáciaa – Alkoholické nápoje > 1,2 % obj. – Nízkoalkoholické nápoje 0,5 – 1,2 % obj. – Nealkoholické nápoje < 0,5 % obj.
• Mliečne kvasenie (kysnutie) – Kyslomliečne nápoje – Obilné kvasené nápoje – Zeleninové kvasené nápoje
• Jablčno-mliečna – Víno
• Octová – Ocot, kakao
• Iné fermentácie – Maslové kvasenie – Acetón-butanol
• Kombinované fermentácie – Kakao – alkoholová, mliečna, octová – Kvas – alkoholová, mliečna – Víno – alkoholová, jablčno-mliečna
Fermentácia – oxidácia – degradácia • Fermentácia – väčšinou vplyvom MO • Oxidácia – vplyv O2 a oxidáz • Degradácia – hydrolázy pôvodom z MO, rastlín, či živočíchov • Oxidácia polyfenolov – hnednutie strata antioxidačnej aktivity • Oxidácia aróm – zmena aromatického profilu • Degradácia pigmentov – rozklad chlorofylu, antokyanínov, flavonoidov – zmena farby • Degradácia proteínov, polysacharidov, pektínov, alkaloidov
Etanolová fermentácia C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2
Nízkoalkoholické a nealkoholické pivá Štandardný proces výroby piva: • Sladovanie – praženie sladu – sladina – mladina – kvasenie – ležanie – finalizácia • Nealko Pivo – destilácia alkoholu (vákuová), reverzná osmóza, arómy – Birell - S. cerevisiae s defektmi v metabolizme (nízka produkcia alkoholu, vysoká produkcia CO2 a kyselín)
• Chicha – Mexiko – kukurica (bez praženia) • Tella – Etiópia – proso, cirok, kukurica, korenia (gesho) • Pito – Ghana - proso
Nealko nápoje na báze piva Pivný ležiak miešaný 1:1 s nealko nápojom (džúsom, sýteným nápojom, ginger beer) • Radler – – – – –
Pivo plzeňského typu + citrónová sóda jablková limonáda (Almdudler) Sprite/ 7Up zriedené šťavy
• Diesel/Colaweizen – Pivo + Cocacola
• Shandygaff – Pivo + giger beer
• Kip Lin – Singapúr, Pivo + tonic
Mliečne kvasenie • Homofermentatívne:
• Laktóza v mliečnych produktoch • Beta-galaktozidáza • Galaktóza → epimerizácia na glukózu → glykolýza
Heterofermentatívne:
Rod
Homofermentatívne druhy
Vlastnosti
Lactobacillus (paličky)
L. plantarum L. casei L. acidophilus L. bulgaricus Lactococcus lactis S. cremoris S. thermophilus
tvorí kys. D- a L- mliečnu tvorí kys. L-mliečnu
Lactococcus Streptococcus
Heterofermentatívne druhy Lactobacillus
L. hilgardii L. brevis L. trichodes
xylóza + arabinóza +, xylóza + arabinóza +. Xylóza +
Heterofermentatívne druhy Leuconostoc (koky)
Lc. mesenteroides Lc. dextranum Lc. gracile Lc. oenos (Oenococcus oeni)
dextran, nerastie pri pH ≤ 3,7 dextran, nerastie pri pH ≤ 3,7 arabinóza -, xylóza-, rastie pri pH ≤ 3,7 arabinóza +, xylóza +
Homofermentatívne druhy Pediococcus (koky)
P. cerevisiae P. pentosaceus
arabinóza +, xylóza – nerastie pri ≥ 45°C
Jogurt • • •
Mlieko – kravské, kozie, byvolie, ovčie, ... Úprava tuku – separácia odstredivkami (0 – 10 %) Úprava sušiny – 16 % celk. sušiny = min 12% sušina okrem tuku, 1-4 % tuku – Odparenie / prídavok sušeného mlieka / zahusteného mlieka / obilninového prášku / kazeinátu sodného
•
Pasterizácia – Kontinuálna / batch
• • •
Ochladenie a udržiavanie T = 43 – 49 °C Inokulácia čistej kultúry (2% zákvas) Po dosiahnutí exp. fázy – fermentácia 3 – 4 h, do 0,9 % kys. mliečnej (pH 4,4) – Krátka fermentácia – nedokvasenie – Dlhá fermentácia – produkcia iných metabolitov – poškodenie arómy, chuti i textúry
• • •
Homogenizácia (koagulácia proteínov) Ochladenie Prídavok aditív (ochucovadlá, sladidlá, stabilizátory, zahusťovadlá) – Zahustenie – želatína, agar, škrob 0,1 – 0,5 %
•
Plnenie, balenie, skladovanie, expedícia
Typy jogurtov • Balkánsky jogurt – Fermentácia v nádobe, v ktorej sa predáva – Bez homogenizácie koagula, kyslejší, dokváša zastudena
• Grécky jogurt – Astraggisto – neodkvapkaný z ovčieho mlieka – Straggisto – odkvapkaný z kravského mlieka – Z prekvaseného jogurtu sa nechá odkvapkať srvátka
• Švajčiarsky jogurt (miešaný, homogenizovaný) – Fermentácia v nerez tankoch – Homogenizácia koagulovaných proteínov – miešanie
• Jogurty na pitie – Intenzívnejšia homogenizácia
• Ochutené jogurty – Pred plnením sa miešajú s ochucovacou zložkou – Plní sa ochucovadlo a naň jogurt
• Nízkotučné – Koncentrácia tuku 0 – 0,5%
Kyslomliečne produkty vs. MO producenti • Jogurt
43 – 45 °C
– Zmesná kultúra Lactobacillus bulgaricus a Streptococcus thermophilus
• Kyslé mlieko – Smotanová kultúra: S. lactis, S. cremoris, Leuconostoc
• Kefír
22 – 30 °C
– Kaukaz – zmesná kultúra bct a kvasiniek – L. lactis var. caucasicus, L. casei, S. lactis, Candida kefir, Kluyveromyces lactis, Kl. fragilis, Kl. marxsianus
• Acidofilné mlieko 37 °C – L. acidofilus / kombinácia L. acidofilus : smotanová kultúra 1 : 9
• Bifido nápoje – – – – –
37 °C
Bifidobacter bifidum a/alebo Pediococcus acidilactici – biokys Fermentované nápoje Probiotické nápoje – prídavok kultúry Bifidobacter – súčasť mikroflóry človeka, materského mlieka Ochrana tenkého čreva novorodenca pred patogénmi, vytvorenie kyslého pH, mukoproteínov, štiepenie oligosacharidov
Kyslomliečne produkty vs. MO producenti • Cmar – Spontánne (tradičná výroba): kysnutie mlieka pred separáciou masla → cmar + kyslé maslo – Riadene: odpad z výroby masla (srvátky) + Streptococcus lactis + Leuconostoc citrovorum – Lecitín, kefalín, laktóza, Ca, málo tuku, veľa proteínov (3,3%)
• Kumys – – – –
Str. Ázia, Mongolsko Heterofermentatívne bct. + kluyveromycéty Tradične: kobylie mlieko, spontánna fermentácia Riadená: kravské mlieko s úpravou tuku a cukru v srvátke (sacharóza), čisté kultúry ako kefír – CO2 + alkohol (max 2,5 % obj.)
• Žinčica – Str. Európa – Odpad z výroby bryndze (srvátka z ovčieho mlieka) + L. casei, L. plantarum, Lactococcus lactis and Lc. Mesenteroides – črpák
Ochutené kyslomliečne nápoje • Ayran – Turecko, Irán – Jogurt + voda + soľ
• Doogh – Irán – Jogurt + voda + mäta/kôpor/bazalka
• Sladené + ovocná zložka – Ochutené acidko – Ovocné jogurtové nápoje – Activia (mliečne bct, dosládzané)
Ďalšie fermentované nápoje • Kvas – Rusko, Pobaltské republiky – Fermentácia zmesi chleba, vody, cukru pomocou S. cerevisiae + mliečne baktérie – alkohol do 1,2 % obj.
• Kombucha – Sladený čaj + Symbiotická kultúra kvasiniek a baktérií – S. cerevisiae, Brettanomyces bruxellensis, C. stellata, Schizosaccharomyces pombe, Zygosaccharomyces bailii, Laktobacily, Gluconacetobacter xylinus (alkohol → kys. octová) – Kys. mliečna, octová, alkohol (do 1%), CO2
• Şalgam – Turecko – Šťava z kvasenej cvikle, mrkvy, dochutená (paprika, soľ)
• Šťava z kvasenej kapusty (kyselô) – Probiotiká, prebiotiká, minerály, vitamíny (C,B)
Význam kyslomliečnych produktov • • • • • • • • •
Zdroj minerálov (K, Mg, Ca) Probiotický účinok (trávenie, imunita) Prebiotický účinok (oligosacharidy) Zdroj proteínov Nízky glykemický index Acidobázická rovnováha Chuť, osvieženie Predĺženie skladovateľnosti Netreba konzervačné látky (pH do 4,4) – Spotrebujú štartovacie substráty (AK, Glc) – odolnosť voči kontaminácii
Schéma výroby jogurtov Balkánsky typ
Švajčiarsky typ
Jogurtové nápoje
