La fermentazione di frutta e verdura si riferisce a bevande a base di succo ottenute fermentando per un certo periodo di tempo sotto l'azione di microrganismi singoli o complessi utilizzando uno o più frutti freschi, verdure, funghi commestibili, ecc., noti anche come enzimi. I prodotti ortofrutticoli preparati dal processo di fermentazione non solo aumentano il contenuto dei nutrienti originali, ma introducono anche nuovi componenti funzionali e conferiscono loro un nuovo gusto. In termini di efficacia, può anche migliorare l'immunità del corpo, regolare la flora intestinale, migliorare la capacità antiossidante, abbassare la glicemia e abbassare i lipidi nel sangue. In termini di forma, con il miglioramento e l'innovazione della tecnologia e dei materiali di confezionamento, sono apparsi molti nuovi stili di prodotto finale sulle confezioni dei prodotti ortofrutticoli, più in linea con le abitudini di vita e le esigenze delle persone moderne.
◢Ceppi comuni utilizzati nella fermentazione di frutta e verdura
I batteri comunemente usati nella fermentazione di frutta e verdura includono batteri dell'acido lattico, lieviti e batteri dell'acido acetico. Questi ceppi possono utilizzare materie prime di succhi di frutta e verdura nel processo di fermentazione per generare una varietà di sostanze organiche intermedie e metaboliti attraverso il metabolismo autogeno.
Batteri dell'acido lattico (LAB) è un termine generale per una classe di batteri Gram-positivi privi di spore che fermentano gli zuccheri (come glucosio, lattosio, ecc.) in acido lattico. Esistono molti tipi di batteri lattici, tra cui Lactobacillus, Leuconostoc, Streptococcus, Bifidobacterium, Pediococcus e Lactobacillus sporogenes.
Il lievito è un fungo unicellulare anaerobico facoltativo, che può riprodursi in gran numero in condizioni aerobiche e può metabolizzare gli zuccheri in alcol e anidride carbonica in condizioni anaerobiche. Il lievito può utilizzare lo zucchero nel succo di frutta per la propria crescita e riproduzione e allo stesso tempo produrre alcol attraverso la fermentazione anaerobica per ottenere vino di frutta. Il vino di frutta può anche essere ulteriormente fermentato aerobicamente per ottenere l'aceto di frutta. I polisaccaridi, gli acidi organici, le sostanze fenoliche e altri componenti nel vino di frutta sono composti funzionali, che hanno attività antiossidante, abbassano il colesterolo e prevengono le malattie cardiovascolari.
◢Cambiamenti nutrizionali e di sapore nella fermentazione di frutta e verdura
I succhi di frutta e verdura fermentati probiotici possono non solo esercitare l'effetto dei probiotici, ma anche modificare i componenti nutrizionali nel succo di frutta e verdura. Dopo la fermentazione dei probiotici, alcuni nutrienti vengono modificati e trasformati in nutrienti più facilmente assorbibili dall'organismo. Ad esempio, i probiotici possono convertire le proteine in piccoli polipeptidi molecolari e i polisaccaridi macromolecolari in oligosaccaridi. I prodotti a base di frutta e verdura fermentati probiotici possono biotrasformare o biodegradare i nutrienti di frutta e verdura, produrre nutrienti più facili da assorbire per il corpo, aumentare la funzione dei probiotici per migliorare il tratto intestinale e rendere i prodotti a base di frutta e verdura fermentati più nutrienti.
Alcuni componenti funzionali nei prodotti ortofrutticoli fermentati probiotici saranno trasformati, in particolare la trasformazione tra alcune sostanze fenoliche. Frutta e verdura contengono un gran numero di sostanze fenoliche, che hanno attività antiossidante. La maggior parte dei composti fenolici può raggiungere il colon. Sotto l'azione dei microrganismi intestinali, i composti fenolici saranno trasformati per produrre metaboliti, che saranno assorbiti dall'organismo per produrre effetti fisiologici.
Frutta e verdura contengono molte sostanze aromatiche, che produrranno anche nuovi sapori fermentati dopo essere stati fermentati dai probiotici. Il tipo di ceppo, il tempo di fermentazione, la temperatura, il tipo di substrato e la concentrazione influenzeranno tutti la produzione di sostanze aromatiche nella frutta e verdura fermentata probiotica. Queste sostanze aromatiche includono principalmente acidi, alcoli, aldeidi, chetoni e terpeni. A causa dei diversi tipi di probiotici e di frutta e verdura, dopo la fermentazione verranno prodotte sostanze aromatiche con caratteristiche diverse.
◢Problemi nei prodotti fermentati di frutta e verdura
1. Stabilità del prodotto
I prodotti ortofrutticoli fermentati probiotici contengono non solo i nutrienti della frutta e verdura stessa, ma anche i metaboliti prodotti durante il processo di fermentazione e le cellule somatiche dei batteri probiotici. La lavorazione impropria di prodotti ortofrutticoli fermentati probiotici causerà precipitazione, imbrunimento e acidificazione del prodotto durante la durata di conservazione, con conseguente diminuzione della qualità del prodotto. Vari componenti dei succhi di frutta e verdura interagiscono anche durante la fermentazione, riducendone la stabilità. La maggior parte dei succhi di frutta e verdura cambierà colore durante la loro durata di conservazione. Il motivo principale è che i pigmenti si degradano durante la conservazione dei succhi di frutta e verdura. Le sostanze che influenzano la degradazione dei pigmenti nei prodotti ortofrutticoli sono il Vc, gli zuccheri riducenti ei fenoli totali.
Inoltre, per i prodotti ortofrutticoli fermentati con batteri vivi, poiché i prodotti ortofrutticoli fermentati probiotici contengono batteri vivi, la qualità del prodotto cambia dinamicamente durante la durata di conservazione. Mantenere un'alta concentrazione di batteri vivi nei prodotti ortofrutticoli fermentati probiotici è un problema difficile nella ricerca sulla fermentazione di frutta e verdura. Attualmente, la durata di conservazione dei prodotti di batteri vivi succhi di frutta e verdura fermentati probiotici venduti sul mercato è relativamente breve e vengono gradualmente inattivati durante la durata di conservazione a causa dell'influenza della temperatura di conservazione, del tempo, del pH e della natura del ceppo si. Inoltre, a causa dell'ampia varietà di frutta e verdura, alcuni prodotti ortofrutticoli ad alto contenuto di acidità non possono fornire un ambiente di crescita ottimale per garantire l'attività dei probiotici, con conseguente inattivazione dei probiotici durante il processo di fermentazione.
2. Problema di sapore
Durante il processo di fermentazione dei succhi di frutta e verdura con i probiotici, alcuni ceppi produrranno un aroma fruttato, ma alcuni produrranno anche sapori speciali sgradevoli e la formazione di questi sapori è relativamente complicata e molti sapori non sono stati ancora chiaramente identificati. Nei succhi di frutta e verdura fermentati probiotici, i tipi di sostanze aromatiche volatili sono aumentati, tra cui gli alcoli e gli esteri sono aumentati in modo significativo, favorendo gli aromi fruttati e floreali prominenti dei succhi al gusto di esteri, come il succo di mela e il succo di pera. I probiotici svolgono un ruolo importante nelle qualità sensoriali, nutrizionali e igieniche di alimenti e bevande. Durante il processo di fermentazione, produrranno composti aromatici legati ai batteri per mostrare il sapore del cibo.
Le sostanze aromatiche caratteristiche dei succhi di frutta e verdura fermentati probiotici dipendono non solo dal tipo e dal contenuto delle sostanze aromatiche, ma anche dalle loro caratteristiche aromatiche e dal valore soglia. La produzione di aromi ha un certo rapporto con la selezione di varietà e ceppi di frutta e verdura. Inoltre, la generazione dell'odore probiotico è anche correlata al tempo di conservazione, ai substrati e ai ceppi di fermentazione e il meccanismo è relativamente complicato.