Η ζύμωση φρούτων και λαχανικών αναφέρεται σε ποτά χυμού που λαμβάνονται με ζύμωση για ορισμένο χρονικό διάστημα υπό τη δράση απλών ή σύνθετων μικροοργανισμών χρησιμοποιώντας ένα ή περισσότερα φρέσκα φρούτα, λαχανικά, βρώσιμους μύκητες κ.λπ., γνωστά και ως ένζυμα. Τα προϊόντα φρούτων και λαχανικών που παρασκευάζονται με τη διαδικασία της ζύμωσης όχι μόνο αυξάνουν την περιεκτικότητα των αρχικών θρεπτικών συστατικών αλλά εισάγουν και νέα λειτουργικά συστατικά και τους προσδίδουν μια νέα γεύση. Όσον αφορά την αποτελεσματικότητα, μπορεί επίσης να ενισχύσει την ανοσία του σώματος, να ρυθμίσει την εντερική χλωρίδα, να ενισχύσει την αντιοξειδωτική ικανότητα, να μειώσει το σάκχαρο στο αίμα και να μειώσει τα λιπίδια του αίματος. Από πλευράς μορφής, με τη βελτίωση και την καινοτομία της τεχνολογίας και των υλικών συσκευασίας, πολλές νέες μορφές τελικών προϊόντων έχουν εμφανιστεί στις συσκευασίες φρούτων και λαχανικών, οι οποίες συνάδουν περισσότερο με τις συνήθειες και τις ανάγκες των σύγχρονων ανθρώπων.
◢Κοινά στελέχη που χρησιμοποιούνται στη ζύμωση φρούτων και λαχανικών
Τα βακτήρια που χρησιμοποιούνται συνήθως στη ζύμωση φρούτων και λαχανικών περιλαμβάνουν βακτήρια γαλακτικού οξέος, βακτήρια ζύμης και οξικού οξέος. Αυτά τα στελέχη μπορούν να χρησιμοποιήσουν πρώτες ύλες χυμού φρούτων και λαχανικών στη διαδικασία ζύμωσης για να δημιουργήσουν μια ποικιλία ενδιάμεσων οργανικών ουσιών και μεταβολιτών μέσω αυτογενούς μεταβολισμού.
Τα βακτήρια γαλακτικού οξέος (LAB) είναι ένας γενικός όρος για μια κατηγορία βακτηρίων χωρίς σπόρια, θετικών κατά Gram που ζυμώνουν σάκχαρα (όπως γλυκόζη, λακτόζη κ.λπ.) σε γαλακτικό οξύ. Υπάρχουν πολλοί τύποι βακτηρίων γαλακτικού οξέος, συμπεριλαμβανομένων των Lactobacillus, Leuconostoc, Streptococcus, Bifidobacterium, Pediococcus και Lactobacillus sporogenes.
Η μαγιά είναι ένας προαιρετικός αναερόβιος μονοκύτταρος μύκητας, ο οποίος μπορεί να αναπαραχθεί σε μεγάλους αριθμούς υπό αερόβιες συνθήκες και μπορεί να μεταβολίσει τα σάκχαρα σε αλκοόλη και διοξείδιο του άνθρακα υπό αναερόβιες συνθήκες. Η μαγιά μπορεί να χρησιμοποιήσει τη ζάχαρη στον χυμό φρούτων για τη δική της ανάπτυξη και αναπαραγωγή και ταυτόχρονα να παράγει αλκοόλ μέσω αναερόβιας ζύμωσης για να αποκτήσει κρασί από φρούτα. Το κρασί φρούτων μπορεί επίσης να υποστεί περαιτέρω αερόβια ζύμωση για να ληφθεί ξύδι φρούτων. Οι πολυσακχαρίτες, τα οργανικά οξέα, οι φαινολικές ουσίες και άλλα συστατικά στο κρασί φρούτων είναι λειτουργικές ενώσεις, οι οποίες έχουν αντιοξειδωτική δράση, μειώνουν τη χοληστερόλη και προλαμβάνουν καρδιαγγειακές παθήσεις.
◢ Διατροφικές και γευστικές αλλαγές στη ζύμωση φρούτων και λαχανικών
Ο χυμός φρούτων και λαχανικών που έχει υποστεί ζύμωση με προβιοτικά μπορεί όχι μόνο να ασκήσει την επίδραση των προβιοτικών αλλά και να αλλάξει τα θρεπτικά συστατικά του χυμού φρούτων και λαχανικών. Μετά τη ζύμωση των προβιοτικών, ορισμένα θρεπτικά συστατικά αλλάζουν και μετατρέπονται σε θρεπτικά συστατικά που απορροφώνται πιο εύκολα από τον οργανισμό. Για παράδειγμα, τα προβιοτικά μπορούν να μετατρέψουν τις πρωτεΐνες σε μικρά μοριακά πολυπεπτίδια και τους μακρομοριακούς πολυσακχαρίτες σε ολιγοσακχαρίτες. Τα προϊόντα φρούτων και λαχανικών που έχουν υποστεί ζύμωση με προβιοτικά μπορούν να βιομετασχηματίσουν ή να βιοδιασπάσουν τα θρεπτικά συστατικά των φρούτων και των λαχανικών, να παράγουν θρεπτικά συστατικά που απορροφάται ευκολότερα από το σώμα, να αυξήσουν τη λειτουργία των προβιοτικών για τη βελτίωση του εντερικού σωλήνα και να κάνουν τα ζυμωμένα φρούτα και λαχανικά πιο θρεπτικά.
Ορισμένα λειτουργικά συστατικά σε προϊόντα φρούτων και λαχανικών που έχουν υποστεί ζύμωση με προβιοτικά θα μετασχηματιστούν, ειδικά ο μετασχηματισμός μεταξύ ορισμένων φαινολικών ουσιών. Τα φρούτα και τα λαχανικά περιέχουν μεγάλο αριθμό φαινολικών ουσιών, οι οποίες έχουν αντιοξειδωτική δράση. Οι περισσότερες από τις φαινολικές ενώσεις μπορούν να φτάσουν στο κόλον. Υπό τη δράση των εντερικών μικροοργανισμών, οι φαινολικές ενώσεις θα μετασχηματιστούν για να παράγουν μεταβολίτες, οι οποίοι θα απορροφηθούν από το σώμα για να παράγουν φυσιολογικά αποτελέσματα.
Τα φρούτα και τα λαχανικά περιέχουν πολλές αρωματικές ουσίες, οι οποίες θα παράγουν επίσης νέες ζυμωμένες γεύσεις μετά τη ζύμωση από προβιοτικά. Ο τύπος του στελέχους, ο χρόνος ζύμωσης, η θερμοκρασία, ο τύπος υποστρώματος και η συγκέντρωση θα επηρεάσουν την παραγωγή γευστικών ουσιών σε προβιοτικά ζυμωμένα φρούτα και λαχανικά. Αυτές οι γευστικές ουσίες περιλαμβάνουν κυρίως οξέα, αλκοόλες, αλδεΰδες, κετόνες και τερπένια. Λόγω των διαφορετικών τύπων προβιοτικών και φρούτων και λαχανικών, θα παραχθούν αρωματικές ουσίες με διαφορετικά χαρακτηριστικά μετά τη ζύμωση.
◢Προβλήματα σε προϊόντα που έχουν υποστεί ζύμωση φρούτων και λαχανικών
1. Σταθερότητα προϊόντος
Τα προϊόντα φρούτων και λαχανικών που έχουν υποστεί ζύμωση με προβιοτικά περιέχουν όχι μόνο τα θρεπτικά συστατικά των ίδιων των φρούτων και λαχανικών αλλά και τους μεταβολίτες που παράγονται κατά τη διαδικασία της ζύμωσης και τα σωματικά κύτταρα των προβιοτικών βακτηρίων. Η ακατάλληλη επεξεργασία προϊόντων φρούτων και λαχανικών που έχουν υποστεί ζύμωση με προβιοτικά θα προκαλέσει καθίζηση, μαύρισμα και οξίνιση του προϊόντος κατά τη διάρκεια ζωής του, με αποτέλεσμα τη μείωση της ποιότητας του προϊόντος. Διάφορα συστατικά στους χυμούς φρούτων και λαχανικών αλληλεπιδρούν επίσης κατά τη ζύμωση, μειώνοντας τη σταθερότητά τους. Οι περισσότεροι χυμοί φρούτων και λαχανικών αλλάζουν χρώμα κατά τη διάρκεια της ζωής τους. Ο κύριος λόγος είναι ότι οι χρωστικές ουσίες αποικοδομούνται κατά την αποθήκευση των χυμών φρούτων και λαχανικών. Οι ουσίες που επηρεάζουν την αποικοδόμηση των χρωστικών σε προϊόντα φρούτων και λαχανικών είναι το Vc, τα αναγωγικά σάκχαρα και οι ολικές φαινόλες.
Επιπλέον, για προϊόντα φρούτων και λαχανικών που έχουν υποστεί ζύμωση με ζωντανά βακτήρια, καθώς τα προϊόντα φρούτων και λαχανικών που έχουν υποστεί ζύμωση με προβιοτικά περιέχουν ζωντανά βακτήρια, η ποιότητα του προϊόντος αλλάζει δυναμικά κατά τη διάρκεια ζωής. Η διατήρηση υψηλής συγκέντρωσης ζωντανών βακτηρίων σε προϊόντα φρούτων και λαχανικών που έχουν υποστεί ζύμωση με προβιοτικά είναι ένα δύσκολο πρόβλημα στην έρευνα για τη ζύμωση φρούτων και λαχανικών. Επί του παρόντος, η διάρκεια ζωής των προβιοτικών ζυμωμένων προϊόντων ζώντων βακτηρίων από χυμούς φρούτων και λαχανικών που πωλούνται στην αγορά είναι σχετικά μικρή και σταδιακά απενεργοποιούνται κατά τη διάρκεια ζωής λόγω της επίδρασης της θερμοκρασίας αποθήκευσης, του χρόνου, του pH και της φύσης του στελέχους εαυτό. Επιπλέον, λόγω της μεγάλης ποικιλίας φρούτων και λαχανικών, ορισμένα προϊόντα φρούτων και λαχανικών με υψηλή περιεκτικότητα σε οξύ δεν μπορούν να παρέχουν ένα βέλτιστο περιβάλλον ανάπτυξης για να εξασφαλίσουν τη δραστηριότητα των προβιοτικών, με αποτέλεσμα την αδρανοποίηση των προβιοτικών κατά τη διαδικασία ζύμωσης.
2. Πρόβλημα γεύσης
Κατά τη διαδικασία ζύμωσης χυμού φρούτων και λαχανικών με προβιοτικά, ορισμένα στελέχη θα παράγουν ένα φρουτώδες άρωμα, αλλά μερικά θα παράγουν επίσης δυσάρεστες ειδικές γεύσεις και ο σχηματισμός αυτών των γεύσεων είναι σχετικά περίπλοκος και πολλές γεύσεις δεν έχουν προσδιοριστεί με σαφήνεια μέχρι στιγμής. Στους χυμούς φρούτων και λαχανικών που έχουν υποστεί ζύμωση με προβιοτικά, αυξήθηκαν οι τύποι πτητικών αρωματικών ουσιών, μεταξύ των οποίων αυξήθηκαν σημαντικά οι αλκοόλες και οι εστέρες, γεγονός που ευνόησε τα έντονα φρουτώδη και λουλουδάτα αρώματα των χυμών με γεύση εστέρα, όπως ο χυμός μήλου και ο χυμός αχλαδιού. Τα προβιοτικά παίζουν σημαντικό ρόλο στις αισθητηριακές, διατροφικές και υγιεινές ιδιότητες των τροφίμων και των ποτών. Κατά τη διαδικασία της ζύμωσης, θα παράγουν αρωματικές ενώσεις που σχετίζονται με τα βακτήρια για να δείξουν τη γεύση του φαγητού.
Οι χαρακτηριστικές γευστικές ουσίες των προβιοτικών χυμών φρούτων και λαχανικών που έχουν υποστεί ζύμωση εξαρτώνται όχι μόνο από τον τύπο και την περιεκτικότητα των γευστικών ουσιών αλλά και από τα γευστικά χαρακτηριστικά τους και την τιμή κατωφλίου. Η παραγωγή της γεύσης έχει κάποια σχέση με την επιλογή ποικιλιών και στελεχών φρούτων και λαχανικών. Επιπλέον, η δημιουργία προβιοτικής οσμής σχετίζεται επίσης με τον χρόνο αποθήκευσης, τα υποστρώματα και τα στελέχη ζύμωσης και ο μηχανισμός είναι σχετικά περίπλοκος.