Hedelmien ja vihannesten käymisellä tarkoitetaan mehujuomia, jotka on saatu fermentoimalla tietyn ajan yksittäisten tai monimutkaisten mikro-organismien vaikutuksesta käyttämällä yhtä tai useampaa tuoretta hedelmää, vihannesta, syötäviä sieniä jne., jotka tunnetaan myös entsyymeinä. Käymisprosessilla valmistetut hedelmä- ja vihannestuotteet eivät ainoastaan lisää alkuperäisten ravintoaineiden pitoisuutta, vaan myös tuovat mukanaan uusia toiminnallisia komponentteja ja antavat niille uuden maun. Tehokkuuden kannalta se voi myös parantaa kehon vastustuskykyä, säädellä suolistoflooraa, parantaa antioksidanttikapasiteettia, alentaa verensokeria ja alentaa veren lipidejä. Muodollisesti pakkausteknologian ja -materiaalien parantuessa ja innovaatiossa hedelmä- ja vihannestuotteiden pakkauksiin on ilmestynyt monia uusia lopputuotetyylejä, jotka vastaavat paremmin nykyajan elämäntottumuksia ja tarpeita.
◢ Hedelmien ja vihannesten käymisessä käytetyt yleiset kannat
Hedelmien ja vihannesten käymisessä yleisesti käytettyjä bakteereja ovat maitohappobakteerit, hiiva- ja etikkahappobakteerit. Nämä kannat voivat käyttää hedelmä- ja vihannesmehuraaka-aineita käymisprosessissa tuottaakseen erilaisia orgaanisia väliaineita ja metaboliitteja autogeenisen aineenvaihdunnan kautta.
Maitohappobakteerit (LAB) on yleinen termi itiöttömälle, grampositiivisille bakteereille, jotka fermentoivat sokereita (kuten glukoosia, laktoosia jne.) maitohapoksi. Maitohappobakteereja on monenlaisia, mukaan lukien Lactobacillus, Leuconostoc, Streptococcus, Bifidobacterium, Pediococcus ja Lactobacillus sporogenes.
Hiiva on fakultatiivinen anaerobinen yksisoluinen sieni, joka voi lisääntyä suuria määriä aerobisissa olosuhteissa ja voi metaboloida sokereita alkoholiksi ja hiilidioksidiksi anaerobisissa olosuhteissa. Hiiva voi käyttää hedelmämehun sokeria omaan kasvuunsa ja lisääntymiseensä ja samalla tuottaa anaerobisella käymisellä alkoholia hedelmäviiniksi. Hedelmäviiniä voidaan myös edelleen fermentoida aerobisesti hedelmäetikan saamiseksi. Hedelmäviinin polysakkaridit, orgaaniset hapot, fenoliaineet ja muut ainesosat ovat funktionaalisia yhdisteitä, joilla on antioksidanttivaikutusta, alentavat kolesterolia ja ehkäisevät sydän- ja verisuonitauteja.
◢ Ravitsemus- ja makumuutokset hedelmien ja vihannesten käymisessä
Probiootilla fermentoitu hedelmä- ja vihannesmehu ei voi ainoastaan saada aikaan probioottien vaikutusta, vaan myös muuttaa hedelmä- ja vihannesmehun ravitsemuksellisia komponentteja. Probioottien käymisen jälkeen osa ravintoaineista muuttuu ja muuttuu ravintoaineiksi, jotka imeytyvät elimistössä helpommin. Esimerkiksi probiootit voivat muuttaa proteiinit pienimolekyylisiksi polypeptideiksi ja makromolekyyliset polysakkaridit oligosakkarideiksi. Probiootilla fermentoidut hedelmä- ja vihannestuotteet voivat biotransformoida tai hajottaa hedelmien ja vihannesten ravintoaineita, tuottaa elimistön helpommin imeytyviä ravintoaineita, tehostaa probioottien toimintaa suoliston parantamiseksi sekä tehdä fermentoiduista hedelmä- ja vihannestuotteista ravitsevampia.
Jotkut probioottisten fermentoitujen hedelmä- ja vihannestuotteiden toiminnalliset komponentit muuttuvat, erityisesti joidenkin fenolisten aineiden välinen muunnos. Hedelmät ja vihannekset sisältävät suuren määrän fenolisia aineita, joilla on antioksidanttista vaikutusta. Suurin osa fenoliyhdisteistä pääsee paksusuoleen. Suoliston mikro-organismien vaikutuksesta fenoliyhdisteet muuttuvat tuottamaan aineenvaihduntatuotteita, jotka imeytyvät elimistöön tuottaen fysiologisia vaikutuksia.
Hedelmät ja vihannekset sisältävät paljon makuaineita, jotka myös tuottavat uusia käyneitä makuja probioottien käymisen jälkeen. Kannan tyyppi, käymisaika, lämpötila, substraattityyppi ja pitoisuus vaikuttavat kaikki makuaineiden tuotantoon probioottisissa fermentoiduissa hedelmissä ja vihanneksissa. Näitä makuaineita ovat pääasiassa hapot, alkoholit, aldehydit, ketonit ja terpeenit. Erilaisista probiooteista sekä hedelmistä ja vihanneksista johtuen käymisen jälkeen muodostuu ominaisuuksiltaan erilaisia aromiaineita.
◢Ongelmia hedelmien ja vihannesten fermentoiduissa tuotteissa
1. Tuotteen vakaus
Probioottiset fermentoidut hedelmä- ja vihannestuotteet sisältävät paitsi itse hedelmän ja vihanneksen ravintoaineita myös käymisprosessin aikana syntyviä aineenvaihduntatuotteita ja probioottisten bakteerien somaattisia soluja. Probioottisten fermentoitujen hedelmä- ja vihannestuotteiden epäasianmukainen käsittely aiheuttaa tuotteen saostumista, ruskistumista ja happamoitumista säilyvyyden aikana, mikä johtaa tuotteen laadun heikkenemiseen. Hedelmä- ja vihannesmehujen eri komponentit ovat myös vuorovaikutuksessa käymisen aikana, mikä heikentää niiden stabiilisuutta. Useimmat hedelmä- ja vihannesmehut muuttavat väriä säilyvyyden aikana. Pääsyynä on se, että pigmentit hajoavat hedelmä- ja vihannesmehujen varastoinnin aikana. Hedelmä- ja vihannestuotteiden pigmenttien hajoamiseen vaikuttavat aineet ovat Vc, pelkistävät sokerit ja kokonaisfenolit.
Lisäksi fermentoiduissa hedelmä- ja vihannesvalmisteissa, joissa on eläviä bakteereja, koska probioottiset fermentoidut hedelmä- ja vihannestuotteet sisältävät eläviä bakteereja, tuotteen laatu on muuttunut dynaamisesti säilyvyyden aikana. Elävien bakteerien korkean pitoisuuden ylläpitäminen probioottisissa fermentoiduissa hedelmä- ja vihannestuotteissa on vaikea ongelma hedelmien ja vihannesten käymistutkimuksessa. Tällä hetkellä markkinoilla myytävien probioottisten fermentoitujen hedelmä- ja vihannesmehuelävien bakteerituotteiden säilyvyys on suhteellisen lyhyt ja ne inaktivoituvat vähitellen säilyvyyden aikana varastointilämpötilan, -ajan, pH:n ja kannan luonteen vaikutuksesta. itse. Lisäksi hedelmien ja vihannesten laajan valikoiman vuoksi jotkin korkeahappoiset hedelmä- ja vihannestuotteet eivät voi tarjota optimaalista kasvuympäristöä probioottien toiminnan varmistamiseksi, mikä johtaa probioottien inaktivoitumiseen käymisprosessin aikana.
2. Makuongelma
Hedelmä- ja vihannesmehun käymisprosessissa probiooteilla osa lajeista tuottaa hedelmäisen aromin, mutta osa tuottaa myös epämiellyttäviä erikoismakuja, ja näiden makujen muodostuminen on suhteellisen monimutkaista, eikä monia makuja ole toistaiseksi selkeästi tunnistettu. Probioottisissa fermentoiduissa hedelmä- ja vihannesmehuissa haihtuvien makuaineiden tyypit lisääntyivät, joista alkoholit ja esterit lisääntyivät merkittävästi, mikä edisti esterimakuisten mehujen, kuten omenamehun ja päärynämehun, näkyvän hedelmäisyyden ja kukkaisen aromin muodostumista. Probiooteilla on tärkeä rooli ruokien ja juomien aistinvaraisissa, ravitsemuksellisissa ja hygieenisissa ominaisuuksissa. Käymisprosessin aikana ne tuottavat bakteereihin liittyviä aromaattisia yhdisteitä, jotka osoittavat ruoan maun.
Probioottisten fermentoitujen hedelmä- ja vihannesmehujen luonteenomaiset makuaineet riippuvat paitsi makuaineiden tyypistä ja sisällöstä myös niiden makuominaisuuksista ja kynnysarvosta. Maun tuotannolla on tietty suhde hedelmä- ja vihanneslajikkeiden ja -kantojen valintaan. Lisäksi probioottisen hajun muodostuminen liittyy myös varastointiaikaan, substraatteihin ja käymiskantoihin, ja mekanismi on suhteellisen monimutkainen.