Fermentacija voća i povrća odnosi se na sokove dobivene fermentacijom u određenom vremenskom razdoblju pod djelovanjem pojedinačnih ili složenih mikroorganizama korištenjem jednog ili više svježih plodova voća, povrća, jestivih gljiva itd., poznatih i kao enzimi. Proizvodi od voća i povrća pripremljeni postupkom fermentacije ne samo da povećavaju sadržaj izvornih hranjivih tvari, već unose i nove funkcionalne komponente i daju im novi okus. Što se tiče učinkovitosti, također može poboljšati imunitet organizma, regulirati crijevnu floru, povećati antioksidativni kapacitet, sniziti šećer u krvi i lipide u krvi. Što se tiče forme, usavršavanjem i inovacijama tehnologije i materijala pakiranja, na ambalaži proizvoda od voća i povrća pojavili su se mnogi novi stilovi krajnjeg proizvoda koji su više usklađeni sa životnim navikama i potrebama suvremenog čovjeka.
◢Uobičajeni sojevi koji se koriste u fermentaciji voća i povrća
Bakterije koje se obično koriste u fermentaciji voća i povrća uključuju bakterije mliječne kiseline, kvasca i bakterije octene kiseline. Ovi sojevi mogu koristiti sirovine soka od voća i povrća u procesu fermentacije za generiranje raznih intermedijarnih organskih tvari i metabolita putem autogenog metabolizma.
Bakterije mliječne kiseline (LAB) opći je naziv za klasu Gram-pozitivnih bakterija bez spora koje fermentiraju šećere (kao što su glukoza, laktoza itd.) u mliječnu kiselinu. Postoje mnoge vrste bakterija mliječne kiseline, uključujući Lactobacillus, Leuconostoc, Streptococcus, Bifidobacterium, Pediococcus i Lactobacillus sporogenes.
Kvasac je fakultativna anaerobna jednostanična gljiva koja se može razmnožavati u velikom broju u aerobnim uvjetima i može metabolizirati šećere u alkohol i ugljični dioksid u anaerobnim uvjetima. Kvasac može koristiti šećer u voćnom soku za vlastiti rast i razmnožavanje, a istovremeno anaerobnom fermentacijom proizvoditi alkohol za dobivanje voćnog vina. Voćno vino također se može dodatno aerobno fermentirati kako bi se dobio voćni ocat. Polisaharidi, organske kiseline, fenolne tvari i druge komponente u voćnom vinu funkcionalni su spojevi koji imaju antioksidativno djelovanje, snižavaju kolesterol i sprječavaju kardiovaskularne bolesti.
◢Promjene u prehrani i okusu tijekom fermentacije voća i povrća
Probiotički fermentirani sok od voća i povrća ne samo da može ispoljiti učinak probiotika, već i promijeniti nutritivne komponente u soku od voća i povrća. Nakon fermentacije probiotika, neke hranjive tvari se mijenjaju i pretvaraju u hranjive tvari koje tijelo lakše apsorbira. Na primjer, probiotici mogu pretvoriti proteine u male molekularne polipeptide i makromolekularne polisaharide u oligosaharide. Probiotički fermentirani proizvodi od voća i povrća mogu biotransformirati ili biorazgraditi hranjive tvari iz voća i povrća, proizvesti hranjive tvari koje tijelo lakše apsorbira, povećati djelovanje probiotika za poboljšanje probavnog trakta i učiniti proizvode od fermentiranog voća i povrća hranjivijima.
Neke funkcionalne komponente u probiotičkim fermentiranim proizvodima od voća i povrća bit će transformirane, posebice transformacija između nekih fenolnih tvari. Voće i povrće sadrži veliki broj fenolnih tvari, koje imaju antioksidativno djelovanje. Većina fenolnih spojeva može dospjeti u debelo crijevo. Pod djelovanjem crijevnih mikroorganizama, fenolni spojevi će se transformirati u proizvodnju metabolita, koje će tijelo apsorbirati i proizvesti fiziološke učinke.
Voće i povrće sadrži mnogo tvari za okus, koje će također proizvesti nove fermentirane okuse nakon fermentacije probioticima. Vrsta soja, vrijeme fermentacije, temperatura, vrsta supstrata i koncentracija utjecat će na proizvodnju tvari za okus u probiotičkom fermentiranom voću i povrću. Ove tvari za okus uglavnom uključuju kiseline, alkohole, aldehide, ketone i terpene. Zbog različitih vrsta probiotika te voća i povrća, nakon fermentacije će se proizvoditi aromatske tvari različitih karakteristika.
◢Problemi kod fermentiranih proizvoda od voća i povrća
1. Stabilnost proizvoda
Probiotički fermentirani proizvodi od voća i povrća sadrže ne samo hranjive tvari samog voća i povrća, već i metabolite proizvedene tijekom procesa fermentacije i somatske stanice probiotičkih bakterija. Nepravilna obrada probiotičkih fermentiranih proizvoda od voća i povrća uzrokovat će taloženje, posmeđivanje i kiseljenje proizvoda tijekom roka trajanja, što će rezultirati smanjenjem kvalitete proizvoda. Različite komponente u sokovima od voća i povrća također međusobno djeluju tijekom fermentacije, smanjujući njihovu stabilnost. Većina sokova od voća i povrća promijenit će boju tijekom roka trajanja. Glavni razlog je razgradnja pigmenta tijekom skladištenja sokova od voća i povrća. Tvari koje utječu na razgradnju pigmenata u proizvodima od voća i povrća su Vc, reducirajući šećeri i ukupni fenoli.
Osim toga, za fermentirane proizvode od voća i povrća sa živim bakterijama, budući da probiotički fermentirani proizvodi od voća i povrća sadrže žive bakterije, kvaliteta proizvoda se dinamički mijenjala tijekom roka trajanja. Održavanje visoke koncentracije živih bakterija u probiotičkim fermentiranim proizvodima od voća i povrća težak je problem u istraživanju fermentacije voća i povrća. Trenutačno je rok trajanja probiotičkih fermentiranih sokova od voća i povrća živih bakterijskih proizvoda koji se prodaju na tržištu relativno kratak, a oni se postupno inaktiviraju tijekom roka trajanja zbog utjecaja temperature skladištenja, vremena, pH i prirode soja sebe. Osim toga, zbog velike raznolikosti voća i povrća, neki proizvodi od voća i povrća s visokim udjelom kiseline ne mogu pružiti optimalno okruženje za rast kako bi se osigurala aktivnost probiotika, što rezultira inaktivacijom probiotika tijekom procesa fermentacije.
2. Problem s okusom
Tijekom procesa fermentacije soka od voća i povrća s probioticima, neki će sojevi proizvesti voćnu aromu, no neki će proizvesti i neugodne posebne okuse, a formiranje tih okusa je relativno komplicirano, a mnogi okusi do sada nisu jasno identificirani. U probiotičkim fermentiranim sokovima od voća i povrća povećane su vrste hlapljivih tvari okusa, među kojima su se značajno povećali alkoholi i esteri, što je pogodovalo izraženim voćnim i cvjetnim aromama sokova s okusom estera, poput soka od jabuke i soka od kruške. Probiotici igraju važnu ulogu u senzorskim, nutritivnim i higijenskim svojstvima hrane i pića. Tijekom procesa fermentacije proizvodit će aromatske spojeve povezane s bakterijama kako bi pokazali okus hrane.
Karakteristične tvari okusa probiotičkih fermentiranih sokova od voća i povrća ovise ne samo o vrsti i sadržaju tvari okusa, već io njihovim karakteristikama okusa i graničnoj vrijednosti. Proizvodnja okusa ima određeni odnos s odabirom sorti i sojeva voća i povrća. Osim toga, stvaranje mirisa probiotika također je povezano s vremenom skladištenja, supstratima i sojevima fermentacije, a mehanizam je relativno kompliciran.