تخمیر میوه و سبزیجات به نوشیدنی های آب میوه ای گفته می شود که از تخمیر برای مدت معینی تحت تأثیر میکروارگانیسم های منفرد یا پیچیده با استفاده از یک یا چند میوه تازه، سبزیجات، قارچ های خوراکی و غیره به دست می آیند که به آنزیم نیز معروف هستند. محصولات میوه و سبزیجات تهیه شده توسط فرآیند تخمیر نه تنها محتوای مواد مغذی اصلی را افزایش می دهند، بلکه اجزای عملکردی جدیدی را معرفی می کنند و طعم جدیدی به آنها می بخشند. از نظر اثربخشی، همچنین می تواند ایمنی بدن را تقویت کند، فلور روده را تنظیم کند، ظرفیت آنتی اکسیدانی را افزایش دهد، قند خون را کاهش دهد و چربی خون را کاهش دهد. از نظر شکل، با بهبود و نوآوری در تکنولوژی و مواد بسته بندی، بسیاری از سبک های جدید محصول نهایی بر روی بسته بندی محصولات میوه و سبزی ظاهر شده است که بیشتر با عادات زندگی و نیازهای افراد مدرن مطابقت دارد.
◢ سویه های رایج مورد استفاده در تخمیر میوه و سبزیجات
باکتریهایی که معمولاً در تخمیر میوهها و سبزیجات استفاده میشوند عبارتند از باکتریهای اسید لاکتیک، مخمرها و باکتریهای اسید استیک. این سویه ها می توانند از مواد خام آب میوه و سبزیجات در فرآیند تخمیر برای تولید انواع مواد آلی میانی و متابولیت ها از طریق متابولیسم خودزا استفاده کنند.
باکتری های اسید لاکتیک (LAB) یک اصطلاح کلی برای دسته ای از باکتری های بدون هاگ و گرم مثبت است که قندها (مانند گلوکز، لاکتوز و غیره) را به اسید لاکتیک تخمیر می کنند. انواع مختلفی از باکتری های اسید لاکتیک از جمله لاکتوباسیلوس، لوکونوستوک، استرپتوکوک، بیفیدوباکتریوم، پدیوکوکوس و لاکتوباسیلوس اسپوروژنز وجود دارد.
مخمر یک قارچ تک سلولی بی هوازی اختیاری است که می تواند در شرایط هوازی به تعداد زیاد تکثیر شود و در شرایط بی هوازی می تواند قندها را به الکل و دی اکسید کربن متابولیزه کند. مخمر می تواند از قند موجود در آب میوه برای رشد و تولید مثل خود استفاده کند و در عین حال از طریق تخمیر بی هوازی الکل تولید کند تا شراب میوه به دست آید. شراب میوه همچنین می تواند بیشتر به صورت هوازی تخمیر شود تا سرکه میوه به دست آید. پلی ساکاریدها، اسیدهای آلی، مواد فنلی و سایر اجزای موجود در شراب میوه، ترکیبات کاربردی هستند که دارای فعالیت آنتی اکسیدانی، کاهش کلسترول و پیشگیری از بیماری های قلبی عروقی هستند.
◢تغییرات غذایی و طعمی در تخمیر میوه و سبزیجات
آب میوه و سبزیجات تخمیر شده پروبیوتیک نه تنها می تواند اثر پروبیوتیک ها را اعمال کند، بلکه باعث تغییر اجزای غذایی موجود در آب میوه و سبزیجات می شود. پس از تخمیر پروبیوتیک ها، برخی از مواد مغذی تغییر یافته و به مواد مغذی تبدیل می شوند که به راحتی توسط بدن جذب می شوند. به عنوان مثال، پروبیوتیک ها می توانند پروتئین ها را به پلی پپتیدهای مولکولی کوچک و پلی ساکاریدهای ماکرومولکولی را به الیگوساکاریدها تبدیل کنند. محصولات میوه و سبزیجات تخمیر شده پروبیوتیک می توانند مواد مغذی میوه ها و سبزیجات را تبدیل یا تجزیه زیستی کنند، مواد مغذی را تولید کنند که جذب آن برای بدن آسان تر باشد، عملکرد پروبیوتیک ها را برای بهبود مجرای روده افزایش دهند و محصولات میوه و سبزیجات تخمیر شده را مغذی تر کنند.
برخی از اجزای عملکردی در محصولات میوه و سبزیجات تخمیر شده پروبیوتیک، به ویژه تغییر شکل بین برخی از مواد فنلی تغییر خواهد کرد. میوه ها و سبزیجات حاوی تعداد زیادی مواد فنلی هستند که فعالیت آنتی اکسیدانی دارند. بیشتر ترکیبات فنلی می توانند به روده بزرگ برسند. تحت تأثیر میکروارگانیسمهای روده، ترکیبات فنلی تبدیل به متابولیتهایی میشوند که توسط بدن جذب میشوند تا اثرات فیزیولوژیکی ایجاد کنند.
میوه ها و سبزیجات حاوی مقدار زیادی مواد طعم دهنده هستند که پس از تخمیر توسط پروبیوتیک ها طعم های تخمیر شده جدیدی نیز تولید می کنند. نوع کرنش، زمان تخمیر، دما، نوع سوبسترا و غلظت همگی بر تولید مواد طعم دهنده در میوه ها و سبزیجات تخمیر شده پروبیوتیک تأثیر می گذارد. این مواد طعم دهنده عمدتاً شامل اسیدها، الکل ها، آلدئیدها، کتون ها و ترپن ها هستند. با توجه به انواع مختلف پروبیوتیک ها و میوه ها و سبزیجات، پس از تخمیر مواد معطر با ویژگی های متفاوت تولید می شود.
◢مشکلات در محصولات تخمیر شده میوه و سبزیجات
1. ثبات محصول
محصولات میوه و سبزیجات تخمیر شده پروبیوتیک نه تنها حاوی مواد مغذی خود میوه و سبزی بلکه متابولیت های تولید شده در طی فرآیند تخمیر و سلول های سوماتیک باکتری های پروبیوتیک هستند. فرآوری نادرست محصولات میوه و سبزیجات تخمیر شده پروبیوتیک باعث رسوب، قهوه ای شدن و اسیدی شدن محصول در طول ماندگاری و در نتیجه کاهش کیفیت محصول می شود. اجزای مختلف موجود در آب میوه ها و سبزیجات نیز در طول تخمیر برهم کنش دارند و باعث کاهش پایداری آنها می شود. اکثر آب میوه ها و سبزیجات در طول عمر مفید خود تغییر رنگ می دهند. دلیل اصلی این است که رنگدانه ها در طول نگهداری آب میوه ها و سبزیجات تجزیه می شوند. موادی که بر تخریب رنگدانه ها در محصولات میوه و سبزیجات تأثیر می گذارند عبارتند از Vc، قندهای احیا کننده و فنل کل.
علاوه بر این، برای محصولات تخمیر شده میوه و سبزیجات با باکتریهای زنده، از آنجایی که محصولات میوه و سبزیجات تخمیر شده پروبیوتیک حاوی باکتریهای زنده هستند، کیفیت محصول در طول ماندگاری به طور پویا تغییر کرده است. حفظ غلظت بالای باکتری های زنده در محصولات میوه و سبزیجات تخمیر شده پروبیوتیک مشکلی دشوار در تحقیقات تخمیر میوه و سبزیجات است. در حال حاضر ماندگاری محصولات باکتری زنده آب میوه و سبزیجات تخمیر شده پروبیوتیکی که در بازار به فروش می رسد نسبتاً کوتاه است و به دلیل تأثیر دما، زمان، pH و ماهیت سویه، در طول مدت ماندگاری به تدریج غیرفعال می شوند. خود علاوه بر این، به دلیل تنوع زیاد میوه ها و سبزیجات، برخی از محصولات میوه و سبزیجات با اسید بالا نمی توانند محیط رشد مطلوبی را برای اطمینان از فعالیت پروبیوتیک ها فراهم کنند و در نتیجه پروبیوتیک ها در طی فرآیند تخمیر غیرفعال می شوند.
2. مشکل طعم
در طی فرآیند تخمیر آب میوه و سبزیجات با پروبیوتیکها، برخی از سویهها رایحه میوهای ایجاد میکنند، اما برخی از آنها طعمهای خاص ناخوشایندی نیز تولید میکنند و شکلگیری این طعمها نسبتاً پیچیده است و بسیاری از طعمها تاکنون به وضوح شناسایی نشدهاند. در آب میوهها و سبزیجات تخمیر شده پروبیوتیک، انواع مواد طعمدهنده فرار افزایش یافت که در میان آنها الکلها و استرها به میزان قابل توجهی افزایش یافتند که منجر به رایحههای میوهای و گلی برجسته آبمیوههای با طعم استر مانند آب سیب و آب گلابی شد. پروبیوتیک ها نقش مهمی در کیفیت حسی، تغذیه ای و بهداشتی غذا و نوشیدنی دارند. در طی فرآیند تخمیر، آنها ترکیبات معطر مربوط به باکتری ها را برای نشان دادن طعم غذا تولید می کنند.
مواد طعم دهنده مشخصه آب میوه ها و سبزیجات تخمیر شده پروبیوتیک نه تنها به نوع و محتوای مواد طعم دهنده بلکه به ویژگی های طعم و مقدار آستانه بستگی دارد. تولید طعم با انتخاب گونه ها و سویه های میوه و سبزیجات رابطه خاصی دارد. علاوه بر این، تولید بوی پروبیوتیک با زمان نگهداری، بسترها و سویه های تخمیر نیز مرتبط است و مکانیسم آن نسبتاً پیچیده است.