что такое ферментация лактозы
«Ферментативная обработка молока или еще раз о лактозе»
Молочные продукты являются привычной и важной частью питания человека. Однако многие люди страдают непереносимостью молочного сахара – лактозы и не могут употреблять продукты, содержащие молоко. Непереносимость лактозы является одним из наиболее распространенных желудочно-кишечных нарушений, которое наблюдается у сотен миллионов людей во всем мире. Большинство людей рождаются со способностью усваивать лактозу, но к 20 годам многие приобретают определенную степень непереносимости лактозы.. По разным оценкам, этим страдают около 15 млн россиян. Maxilact применяется в основном для гидролиза молока и сыворотки. Он расщепляет лактозу на два моносахарида: глюкозу и галактозу. Во время реакции одна молекула воды связывает молекулу сахара. Условия реакции, например температура, кислотность, длительность, концентрация лактозы и фермента, определяют скорость прохождения процесса. В зависимости от степени гидролиза лактозы молоко будет иметь более сильный или слабый сладкий вкус, что вызвано более высокой сладостью глюкозы и галактозы по сравнению с лактозой. Обычно нет необходимости полностью гидролизовать лактозу, за исключением чрезвычайных случаев нарушения ее всасываемости, так как баланс между количеством молока, уровнем нарушения усвоения лактозы и степенью ее гидролиза определяет, проявятся эти симптомы или нет. На практике должен быть найден компромисс между степенью гидролиза и издержками на его осуществление. Это достигается при гидролизе примерно 70-80 % лактозы. Предлагаемые на рынке препараты лактазы могут придавать посторонние привкусы, особенно молочным продуктам с длительным сроком хранения. Компания DSM разработала технологию производства фермента, которая позволяет снизить присутствие постороннего привкуса. Были проведены тесты на молоке с повышенным содержанием лактазы, инкубированного длительное время при повышенной температуре. При использовании Maxilact выявлено гораздо меньше посторонних привкусов, чем в аналогичных продуктах. На нынешнем этапе Maxilact используется только для гидролиза лактозы при производстве вареного сгущенного молока и мороженого с целью предотвращения песчанистости. Обработка лактазой смесей для мороженого позволит увеличить долю молочной сыворотки в рецептуре, что может положительно отразиться на рентабельности продукта. Гидролиз лактозы в сыворотке позволит сделать ее более доступным ингредиентом ЗЦМ, так как молодняк животных плохо переносит большие количества лактозы. В России практически нет рынка низколактозных продуктов, за исключением смесей для новорожденных детей. Таким образом, по меньшей мере около 10 % населения должны ограничиваться в потреблении молочных продуктов. Для решения этих и многих других задач компания DSM обладает высококачественными препаратами ферментов и всеми необходимыми знаниями об их применении. Молочнокислое брожениеСОДЕРЖАНИЕИстория [ править ]Биохимия [ править ]Гомоферментативный процесс [ править ]Гомоферментативные бактерии превращают глюкозу в две молекулы лактата и используют эту реакцию для фосфорилирования на уровне субстрата с образованием двух молекул АТФ : глюкоза + 2 АДФ + 2 P i → 2 лактата + 2 АТФ Гетероферментативный процесс [ править ]Гетероферментативные бактерии производят меньше лактата и АТФ, но производят несколько других конечных продуктов: глюкоза + АДФ + P i → лактат + этанол + CO 2 + АТФ Бифидум путь [ править ]Bifidobacterium bifidum использует путь молочнокислого брожения, который производит больше АТФ, чем гомолактическая или гетеролактическая ферментация: 2 глюкозы + 5 АДФ + 5 P i → 3 ацетат + 2 лактата + 5 АТФ Основные роды бактерий, ферментирующих лактозу [ править ]Приложения [ править ]Рассол [ править ]Ферментированная рыба [ править ]Кимчи [ править ]Кимчи также использует молочнокислое брожение. [15] Квашеная капуста [ править ]Кислое пиво [ править ]Йогурт [ править ]В овощах [ править ]Физиологический [ править ]Ферментация Lactobacillus и сопутствующее производство кислоты обеспечивает защитный микробиом влагалища, который защищает от размножения патогенных организмов. [20] Брожение молочной кислоты и мышечные судороги [ править ]В 1990-х годах была создана гипотеза молочной кислоты, чтобы объяснить, почему люди испытывали жжение или мышечные судороги во время и после интенсивных упражнений. Недостаток кислорода внутри мышечных клеток приводит к ферментации молочной кислоты. Это связано с тем, что клетке необходим кислород в качестве концевого акцептора электронов для производства АТФ. Без кислорода клеткам нужно было вырабатывать энергию другим способом. Молочная кислота или лактат и H + были созданы как побочные продукты. Это накопление молочной кислоты вызывает ощущение жжения внутри мышечных клеток, вызывая судороги в ногах и дискомфорт. Исследования 2006 года показали, что ацидоз не является основной причиной мышечных спазмов, а возникает из-за нехватки калия в мышцах, что приводит к сокращению мышц при сильном стрессе. Другое изменение гипотезы о молочной кислоте состоит в том, что, когда лактат натрия находится внутри тела, у хозяина более высокий период истощения после периода физических упражнений. [21] Ферментация молочной кислоты важна для физиологии мышечных клеток. Когда мышечные клетки подвергаются интенсивной активности, например, бегу на короткие дистанции, им быстро нужна энергия. В клетках мышц запаса АТФ хватает только на несколько секунд спринта. Затем клетки по умолчанию сбраживают молочную кислоту, так как они находятся в анаэробной среде. Благодаря ферментации молочной кислоты мышечные клетки могут производить АТФ и НАД + для продолжения гликолиза даже при интенсивной активности. [5] Преимущества для людей с непереносимостью лактозы [ править ]В небольших количествах молочная кислота полезна для человеческого организма, обеспечивая энергию и субстраты во время его цикла. Небольшие исследования показали, что у людей с непереносимостью лактозы ферментация лактозы в молочную кислоту помогает людям с непереносимостью лактозы. Процесс ферментации ограничивает доступное количество лактозы. С уменьшением количества лактозы в организме меньше накапливается, что снижает вздутие живота. Успех молочнокислого брожения был наиболее очевиден в йогуртовых культурах. Дальнейшие исследования проводятся на других продуктах молока, таких как ацидофилиозное молоко. [22] Лактоферментация: как бактерии, которые портят молоко, улучшают вкус кофе В 2017 году кофе из Колумбии выиграл ряд титулов на кофейном чемпионате в США. Позже его продали по цене, превышающей рыночную в 40 раз. Оказалось, что этот кофе был обработан методом молочнокислой ферментации или лактоферментации. Она придает чашке яркие ноты красных и тропических фруктов, молочную кислотность, интенсивную сладость и плотное, округлое, сливочное тело. Это связано с тем, что на одном из этапов такой обработки образуется молочная кислота. В этой статье разберемся, что такое лактоферментация. Об этом подробно рассказал производитель этого кофе — соучредитель фермы La Palma y El Tucan (LPET) Фелипе Сарди. Молочнокислая ферментация — открытие, которое сперва не понравилось экспертамФелипе Сарди говорит, что лактоферментация является результатом многочисленных экспериментов и испытаний. В 2014 году он экспериментировал с традиционными методами обработки кофе. Вместе с коллегами подвергал ягоды различным воздействиям на станции мытой обработки. В одном из экспериментов они изменили процессы — добавили этап предварительной ферментации ягод. Благодаря ей на поверхности пачмента появлялись пятна розово-красного цвета. При этом в чашке получались интенсивные ноты тропических фруктов. Такие пятна и вкус долгое время воспринимались как потенциальные дефекты, поэтому некоторые фермеры и эксперты индустрии были против такой обработки. Особенно те, кто десятилетиями выступал за стандартизацию вкусовых профилей.
Но команда Фелипе продолжала эксперименты. В итоге им удалось получить кофе, для которого характерны яркие ноты красных и тропических фруктов, молочная кислотность, интенсивная сладость и плотное, округлое, сливочное тело, почти как клубничный йогурт. Они связали такой вкус с высокой концентрацией молочной кислоты, поэтому способ назвали лактоферментацией или молочнокислой ферментацией. Однако пока непонятно, кто именно производит молочную кислоту — лактобактерии, некоторые грибки или дрожжи. Чтобы это понять, нужны дополнительные исследования, так что производители все еще в поисках стабильного рецепта лактоферментации. Какие этапы проходит кофе при лактоферментацииФермеры La Palma y El Tucan собирают на лактоферментацию урожай с 5–6 соседних ферм. Одно из важных условий — ягоды должны содержать большое количество сахара. Поэтому плоды собирают самые спелые, с высоким уровнем Брикс. Чтобы собрать ягоды идеальной спелости, пикеры красят ногти лаком глубокого вишнево-красного цвета и сравнивают. Те, что совпадают с цветом лака — отправляют в общий сбор. Ягоды с каждой фермы собирают в лот, замеряют Брикс и рН, время и температуру ферментации. Это важные данные, которые фермеры могут использовать в будущем. Например, повторить «рецепт» партии, которая была лучшей по профилю чашки. Сам процесс лактоферментации проходит в три этапа. Первый этап: полу-углекислотная мацерация. Спелые кофейные ягоды кладут в резервуар и закрывают. Верхний слой ягод давит на нижний. В результате образуется небольшое количество сока. Он контактирует с дрожжами и бактериями, которые находятся на кожице кофейных ягод, в воздухе и резервуаре. Происходит ферментация, в результате которой выделяется углекислый газ. Резервуар медленно заполняется CO2. Воздух вытесняется. В этих анаэробных условиях, то есть без кислорода, бактерии производят молочную кислоту. Мякоть ягоды ферментируется. Спустя 70 часов ягоды отправляют на следующий этап. Второй этап: депульпация. Ягоды загружают в депульпатор, чтобы очистить их от кожицы и частично от мякоти. На этом этапе можно узнать, удалась ли лактоферментация. Достаточно посмотреть на пачмент после депульпации: если все прошло правильно — пачмент будет окрашен в цвет мякоти. Такую окраску ему придает спирт, который образуется во время молочнокислой ферментации.
Третий этап: сушка. Пачмент после депульпации сушат на африканских кроватях. Когда уровень влажности достигает 20 %, его досушивают в гвардиолах — барабанных сушилках. Это позволяет быстрее высушить зерно и не допустить образование плесени. После этих этапов зерно сортируют вручную, чтобы исключить дефекты. Производители стремятся свести их к нулю, чтобы кофе получился действительно вкусным. Впрочем, лактоферментация оказывает влияние не только на вкус, но и на аромат напитка. Как молочнокислые бактерии влияют на аромат кофеСпециалисты провели исследование, при котором лактоферментация проходила двумя способами: в первом — использовали молочнокислые бактерии, во втором — использовали молочнокислые бактерии и добавляли 1 % глюкозы. В обоих случаях это привело к преобразованию компонентов зеленого зерна, связанных с ароматом. Содержание летучих компонентов кофе при обжарке изменилось, и этому есть объяснение. Молочнокислые бактерии потребляли почти всю глюкозу и фруктозу, которые уже содержались в ягоде. И оставляли сахарозу. При этом частично распадались аминокислоты, яблочная, лимонная и янтарная кислоты. Добавка глюкозы увеличивала производство молочной кислоты, но подавляла образование уксусной кислоты. После обжарки в обоих образцах изменился уровень фурфурола. Он отвечает за сладкие ароматы и ноты обжарки. По сравнению с контрольным образцом — без ферментации и добавок, уровень фурфурола был выше. Но при этом в контрольном образце в 5 раз был выше уровень пиразинов. Они отвечают за ореховые ноты. Это говорит о том, что кофе, обжаренный после лактоферментации, имеет интенсивные сладкие ароматы и ноты обжарки. А также — менее выраженные ореховые. В контрольном варианте образование летучих веществ в целом было снижено, что привело к меньшей выраженности аромата в целом.
Лактоферментацию еще предстоит изучить полностьюВ кофейной индустрии считается, что качество продукта изначально заложено в зерне. Ферментация позволяет сохранить уже имеющийся вкус, а лактоферментация — получить более яркий и сложный. Кроме того, создает новые характеристики аромата. Такой кофе получается за счет образования молочной кислоты во время полу-углекислотной мацерации. Но пока нельзя сказать точно, кто ее вырабатывает. Возможно, дело совсем не в лактобактериях. Кофе, обработанный методом лактоферментации, набирает популярность и высоко ценится в индустрии. Однако производители продолжают работать над тем, чтобы сделать результат метода более предсказуемым. Вам может быть интересно: Горячая ферментация: осознанный риск фермера ради яркого вкуса 23 авг 2021 · 5 мин. на чтение
Почему кефир и квашеная капуста — суперфудыМатериал прокомментировала и проверила Александра Разаренова — врач-диетолог, нутрициолог, терапевт, член Российского союза нутрициологов, диетологов и специалистов пищевой индустрии. Что такое ферментацияФактически ферментация — это брожение, изменение химического состава, структуры и других свойств продукта в условиях отсутствия доступа кислорода. Этот процесс могут запускать собственные ферменты, как при автолизе мяса [1]. В других случаях для получения ферментированного продукта к сырью нужно добавить микроорганизмы, например дрожжи для приготовления теста или шампанского. В процессе ферментации органические вещества, такие как сахар и крахмал, расщепляются, при этом выделяются этиловый спирт, углекислый газ и другие продукты. Что можно заферментироватьФерментацию используют для получения принципиально новых продуктов, например алкогольных. Известны древнейшие напитки из меда, риса и фруктов [2], пиво [3]. Ферментация мяса улучшает его вкусовые качества: делает его более мягким и увеличивает содержание глутаминовой кислоты [4]. В процессе автолиза мясо гренландской акулы становится пригодным для употребления в пищу [5], хотя по виду и запаху этого не скажешь. В свежем виде оно токсично из-за высокого содержания мочевины. Ферментация также может видоизменить продукт: острый свежий чеснок становится черным, сладковатым и утрачивает резкий аромат [5]. Простокваша, йогурт, квашеная капуста, а также сыр, соевый соус — продукты, полученные в результате ферментации. Насколько полезны ферментированные продукты?В 2015 году американский Vogue назвал кефир суперфудом [6]. Далее этот напиток вместе с кимчи и другими ферментированными продуктами стал превозноситься блогерами и популярными диетологами. Насколько же в действительности все это полезно? Все зависит от самого продукта. Красное мясо, подвергнутое ферментации, все равно остается красным мясом, потребление которого ВОЗ рекомендует сокращать [7]. Об алкоголе и говорить нечего: безопасной минимальной дозы вина или пива не существует. Вместе с тем кисломолочные продукты (кефир, простокваша, йогурт), а также квашеная капуста, моченые яблоки, которые тоже подвергаются молочнокислому брожению, признаются полезными. В них содержатся пробиотические бактерии, которые положительно влияют на микробиом кишечника [8]. А отклонения в микробиоме, в свою очередь, связывают с развитием хронических заболеваний, воспалительных процессов в желудочно-кишечном тракте и проблем с сердечно-сосудистой системой [9]. От приема богатых пробиотиками продуктов не стоит ждать драматических перемен в духе «до и после», но ученые высказывают предположения, что пробиотики могут улучшать состояние при проблемах с кишечником у путешественников или у тех, кто принимал антибиотики [10]. Важно помнить, что острое состояние не стоит лечить одними йогуртами или БАДами. Также нужно вводить богатые пробиотиками продукты постепенно, ориентируясь на состояние организма, особенно если диагностирован синдром раздраженного кишечника. Даже у здорового человека чрезмерное употребление ферментированных продуктов может вызвать метеоризм и вздутие живота. Пробиотики могут помочь переварить клетчатку [10], а кисломолочные продукты станут хорошей альтернативой цельному молоку в случае лактозной недостаточности [11]. Во время ферментации лактоза расщепляется на глюкозу и галактозу, то есть кисломолочные бактерии делают то, с чем не справляется сам организм. Во многих ферментированных продуктах, которые можно купить в магазине, например маринованных огурцах, содержится уксус, исключающий присутствие живых бактерий [12]. Но даже если продукт содержит живые микроорганизмы, это еще не значит, что их будет достаточно и они все доберутся до кишечника невредимыми и что от йогурта, кефира или квашеной капусты нужно отказаться. Просто важно понимать, что ферментированные продукты не лекарство. Их главное назначение — помочь составить полноценный и разнообразный рацион. Какие ферментированные продукты можно приготовить дома?Начинать лучше с овощей и молочных продуктов — можно добиться впечатляющих результатов, используя простое сырье. Так, для приготовления йогурта понадобится кипяченое молоко, закваска (ее можно купить в аптеке) и мультиварка, йогуртница или просто плед, чтобы обеспечить оптимальную температуру. Для квашеной капусты — крепкий кочан, соль и специи: есть даже рецепт BBC [12], который можно разнообразить, добавив мед, соевый соус. Комбучу практически в промышленных масштабах можно готовить из чая и чайного гриба. Комментарий врачаАлександра Разаренова, «Ферментированные продукты имеют очень давнюю историю. Издревле наши предки использовали ферментацию как способ обработки для того, чтобы на более длительный срок сохранить цельность и ценность пищи. И только в последние десятилетия полезные свойства ферментированных продуктов получили научные подтверждения. Но всегда стоит помнить, что у медали есть две стороны. И что полезно для одних людей, может оказать отрицательное влияние на других. Любая ферментированная еда имеет кислую среду, а значит, такие продукты усиливают выработку желудочного сока. Поэтому они будут полезны людям с пониженной кислотностью желудка. А тем, у кого есть предрасположенность к повышенной кислотности или язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, я бы порекомендовала быть осторожнее с этой группой продуктов и воздержаться от них хотя бы на период обострения». Что такое ферментированные продукты и зачем они нужныОпубликовано 31 марта 2020 31.03.20 Комментарии (0) Перейти Квашеная капуста и чайный гриб покоряют мир, а тысячелетние традиции ферментации продуктов переживают настоящий ренессанс. Ферментированные продукты пришлись «ко столу» и адептам здорового образа жизни, которые приписывают им чудодейственные свойства, и гурманам, которые открывают новые грани вкуса и огромные просторы для кулинарной алхимии. Что же такое ферментация?Ферментация — это естественное брожение, в ходе которого микроорганизмы расщепляют органические соединения за счет недостатка кислорода. Такие продукты обогащаются полезными минералами, витаминами групп В, С и К, омега-3 жирными кислотами, натрием, железом, антиоксидантами и пробиотиками Ферментация может быть вызвана распадом белка, как в мясе или рыбе, работой молочнокислых микроорганизмов, как в квашеной капусте, с помощью микробной культуры, как в кефире или айране, с добавлением сычужного фермента, как в сыре. За счет ферментации продукты сохраняются дольше без потери полезных свойств. Вы же все помните бабушкины огурчики и помидорчики, закатанные в банки? По-научному это ферментированные овощи. По сути ферментировать можно все, что угодно — от овощей и фруктов до злаков. Так, например, в Азии с давних времен ферментируют бобы и ростки пшеницы, некоторые французские и итальянские сыры тоже проходят путь ферментации, в Испании традиционным блюдом является ферментированная свинина — хамон. Купить ферментированные продукты можно в специальном разделе нашего интернет-магазина. Все лучшее — организму! Польза ферментированных продуктовПри брожении происходит процесс расщепления некоторых веществ, что способствует лучшему пищеварению. Доказано, что ферментированные продукты обладают полезными свойствами уменьшающими появление акне, а также уменьшают период старения кожи. К тому же «забродившая еда» помогает сбросить лишние килограммы. Действительно, пробиотики помогают при расстройствах ЖКТ, избавляют от изжоги, запоров и диареи. Эти микроорганизмы помогают печени избавляться от лишнего жира и даже уменьшают симптомы артрита. Ферментация народов мираКвашеная капустаФерментированную капусту едят уже больше 1000 лет не только в России и странах СНГ, но и в некоторых регионах Европы. На Руси ее квасили в дубовых бочках с добавлением клюквы, помогающей увеличивать срок хранения. В этом продукте содержатся лютеин и зеаксантин, полезные для зрения, много клетчатки и витаминов. Капуста хорошо утоляет жажду, а если употреблять ее каждый день небольшими порциями, вы забудете о расстройствах кишечника и головных болях. КефирКефир пришел к нам с Кавказа и неизменно поселился в холодильниках многих стран Европы, а также в США и в Австралии. Состав этого продукта достаточно сложен, благодаря бактериям и грибкам, которых нет в других молочнокислых продуктах. О пользе кефира известно с XIX века, когда начались активные исследования влияния молочных продуктов на организм. Этот напиток помогает восстанавливать микрофлору кишечника, нормализует обмен веществ и подходит для людей с непереносимостью лактозы. Соевый соусШироко используемый всеми нами соевый соус родом из Китая. Первое упоминание о нем датируется VIII в. до н.э. Традиционный процесс приготовления заключается в многомесячном брожении соевых бобов со злаками под воздействием плесневых грибов. В соевом соусе содержатся аминокислоты, витамины и глутаминовая кислота, которая раскрывает полный вкус блюд. Традиционный продукт Японии, известный с XII в. до н.э. За счет большого содержания белка и клетчатки в вегетарианстве заменяет мясо. Производят пасту мисо из перебродивших соевых бобов с добавлением пшеницы, ячменя, нута и риса. Загадочный для русского человека продукт обладает доказанными радиозащитными свойствами, укрепляет иммунитет и выводит токсины. В мисо содержится большое количество кальция, железа и марганца, что благотворно воздействует на репродуктивную систему женщин, а также предотвращает анемию. ХамонВо время расцвета Римской империи хамон считался деликатесом только высших сословий. Позже получил широкое распространение в Испании, когда в стране наблюдался дефицит соли, став национальным блюдом. Традиционно хамон готовят из задних ног свиньи. Вяленое в большом количестве соли мясо содержит олеиновую кислоту, которая выводит из крови лишний холестерин. А тирозин и антиоксиданты способствуют регенерации кожи и замедлению старения. Чайный грибСимбиоз бактерий и дрожжевого гриба известен в Китае с 220 г. до н.э. Изначально его употребляли в качестве тонизирующего напитка. Сейчас же чайный гриб выращивают дома те, кто хочет нормализовать пищеварение, поддерживает правильный уровень сахара в крови и пытается сбросить вес. В напитке присутствуют витамины группы В, антиоксиданты и пробиотики. Ферментация в домашних условиях. Рецепты для пытливых умовОбщим знаменателем ферментации продуктов является время. С помощью небольших помогаторов в виде соли, сахара или приправ в домашних условиях можно ферментировать практически любые продукты. Как солить овощи, рыбу или квасить капусту знают многие, но можно пойти дальше и приготовить дома что-то необычное. КимчиЭту корейскую закуску готовят из пекинской капусты. Кочаны или же нарезанные листья заправляют соевым соусом, солью, острым перцем, чесноком, сахаром, луком и имбирем. Все хорошо перемешивается, мнется руками, чтобы капуста дала сок и накрывается крышкой. На 2-3 дня блюдо оставляют «бродить» при комнатной температуре. ПанчайЕще одно корейское блюдо — острая рыба с редькой на любителя. Можно использовать любую рыбу, но чаще панчай готовят из кеты или семейства лососевых. Уксус из красной смородиныДаже уксус легко приготовить в домашних условиях. НаттоСпецифическое японское блюдо из соевых бобов для тех, кто не боится экспериментов.
|