Melkesyrebakterier til nytte over hele verden. Lars Axelsson Nofima Mat

Transkript

1 Melkesyrebakterier til nytte over hele verden Lars Axelsson Nofima Mat

2 Melkesyrefermentering - betydning? Næringsmidler fermenterte ved melkesyrebakterier har en enorm betydning Økonomisk, noen eksempler fra USA: Verdi av ostemarkedet ca 300 milliarder NOK Verdi av yoghurtmarkedet, ca 30 milliarder NOK Verdi av pickles -markedet, ca 20 milliarder NOK Japan: FOSHU-produkter: ca 25 milliarder NOK EU: Probiotika: 150 millioner NOK Helsemessig Trygg mat gjennom årtusenden, sjelden bærer av smitte Direkte positiv påvirkning på det humane systemet (tarm, immunsystem, etc.) Disse produktene er også avhengig av fermenteringstrinn, delvis med melkesyrebakterier involvert: Kaffe Sjokolade (kakao) Soyasaus Alkoholfermenteringer: Øl Vin

3 Konservering av mat (I) Tørking Salting

4 Konservering av mat (II) Gjæring (fermentering) Alkohol Syrning

5 Fermenterte næringsmidler n litt historie (I) Råvarer ble oppbevart under forskjellige forhold og forandret seg Mennesket lærte at under noen forhold ble produktet ødelagt, mens under andre forhold var forandringen bra: et godt og holdbart produkt (og evt oppiggende/berusende.) De tidligste arkeologiske bevisene for fermenterte næringsmidler sammenfaller med overgangen fra jeger-/sankersamfunn til landbrukssamfunn (ca 8000 f Kr). Dette skjedde både i midt-østen og fjerne østen

6 Fermenterte næringsmidler n litt historie (II) Historiske referenser Bibelen: vin, brød Antikkens Rom (Plinius d.e.): surkål, syrnet melk ga god helse James Cook ( ) Fant ut at surkål (sauerkraut) til mannskapene på seilasene i Stille hav var optimalt som beskyttelse mot skjørbuk (belønnet med vitenskapelig pris for dette av Royal Society of London)

7 Louis Pasteur ( ) Gjæring life without oxygen Pasteurisering Vitenskapelig historie (I) Joseph Lister ( ) Viste at en enkelt bakterie, Bacterium lactis, kunne årsake syrning av melk foreviget ved navnet til (den ikke så snille) Listeria monocytogenes

8 Vitenskapelig historie (II) Begynnelsen av 1900-tallet: Startkulturer for ost og andre meieriprodukter tilgjengelige (bl a via bedriften Chr. Hansen i Danmark) S. Orla Jensen (DK), 1918: Klassifiseringssystem for melkesyrebakterier Elie Metchnikoff ( ) Nobelpris , men ikke for det han skulle bli mest kjent for: TheProlongation of Life: Optimistic Studies Teori om at melkesyrebakterier i yoghurt/kefir gir god tarmhelse og forlenger livet. Opprinnelsen til probiotika

9 1990: Lactobacillus GG introdusert kommersielt (Valio, Finland) 2001: Første melkesyrebakterien genomsekvensert (Lactococcus lactis) : Flere vitenskapelige konferanser på temaet Bakterier med helsebringende effekter 2006: Elleve melksyrebakterier sammenlignes på genomnivå 2009:? Vitenskapelig historie (III)

10 Hva er Melkesyrebakterier? De gode hjelperne(?) TO MÅTER Å BRUKE BEGREPET 1. Historisk/praktisk benevning av en gruppe bakterier som assosieres med mat, syrning, fermentering, spiselig, nyttig 2. En beslektet gruppe bakterier med lignende fysiologiske egenskaper omfatter 1. ovenfor, men også andre som ikke assosieres med mat

11 Hva er Melkesyrebakterier? sukker melkesyre (eddiksyre, CO 2, etanol) Gram-positive staver eller kokker, danner ikke sporer katalase-negativa anaerobe (vokser uten oksygen), men tåler oksygen ( aerotolerante anaerober ) syretolerante trenger mye ernæringskomponenter (peptider/aminosyrer, vitaminer, nukleotider) tåler en del salt vokser i temperaturer fra 0ºC til 50ºC finnes overalt, assosiert med planter og dyr (og derfor også med næringsmidler og fôr)

12 Staver Lactobacillus Kokker Leuconostoc Pediococcus Streptococcus Hvem er de? Melkesyrebakterier slekter (historisk)

13 Melkesyrebakterier slekter (nå) Staver Lactobacillus Carnobacterium Weissella Kokker Leuconostoc Weissella Oenococcus Pediococcus Streptococcus Tetragenococcus Lactococcus Enterococcus Vagococcus

14 Melkesyrefermentering - generelt

15 Historisk Legge ting til rette SURKÅL: salting, pakking (luft ut), temperering SPEKEPØLSE: salt + sukker, (krydder, konserveringsmiddel), pakking, temperering, tørking MELKEPRODUKTER SURDEIG: tilsetting fra tidligere vellykket produkt temperering startkultur

16 Idli riskaker fra India Polert hvitt ris + svart gram (bønne) Vask, la stå i vann 5-10 tim Knus/mal i mørtel til en pasta Tilsett salt (ca 1 %) og vann deig La stå over natt ganske varmt (30-32ºC) Fordel deig i idli cooker (bilde) Damp i 10 min Ligner (surdeigs)brød, men hevingen beror på CO 2 fra heterofermentative melkesyrebakterier (Leuconostoc og Lactobacillus arter), ikke fra gjær. Næringsrike, grunnet: Næringsrike råvarer Signifikant økning av enkelte B- vitaminer ved fermenteringen (som ikke ødelegges av den korte oppvarmingen) Signifikant reduksjon av antinutrisjonelle forbindelser (fytater) Mikrobiologisk trygge (lav ph, oppvarming)

17 Kornprodukter i Afrika Syrnet grøt/suppe Ofte mais, hirse eller sorghum (durra) Ogi (Nigeria) Koko (Sørafrika) Uji (Kenya)

18 Melkesyrebakterier Gjær samspill Melkesyrebakterier og gjærsopp deler i noen grad samme nisje for vekst Anaerobt, fuktig, salt, surt, passe temperatur De fleste spontane melkesyrefermenteringer har derfor ofte en gjærkomponent Og tversom. Eksempler: Kefir Surdeig Øl, særlig afrikanske varianter (sorghum beer) Vin (melkesyrebakterier spesiell rolle: konvertering av eplesyre til melkesyre)

19 Konklusjon - melkesyrefermentering Enorm diversitet Delvis ikke utforsket. Enorm betydning for produksjon, holdbarhet og funksjonalitet av mat Miljøvennlig konserveringsmetode Stor potensial innen Mat for bedre helse ( Functional Foods ) Mulige medisinske applikasjoner? Behov for stor forskningsinnsats!! Takk for oppmerksomheten!