Dynamika fermentacji serwatki niskolaktozowej przez Saccharomyces bayanus (Bayanus G995) oraz jakość napojów serwatkowych

• Autorzy: Znamirowska A. , Rozek P. , Buniowska M. , Kalicka D.

Warianty tytułu

EN

Dynamics of fermenting low-lactose whey by Saccharomyces bayanus (Bayanus G995) and quality of whey beverages

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Enzymatyczny rozkład laktozy w serwatce przy udziale β-galaktozydazy pozwala na intensyfikację fermentacji alkoholowej poprzez zwiększenie dostępności cukrów i możliwość zastosowania szczepów mikroorganizmów niefermentujących laktozy, a używanych tradycyjnie w produkcji napojów alkoholowych. Celem pracy była ocena możliwości zastosowania drożdży BAYANUS G995 (Spirit Ferm, Szwecja) oraz określenie dynamiki fermentacji serwatki z naturalną zawartością laktozy i niskolaktozowej. W pracy przedstawiono wyniki oceny jakości napojów serwatkowych nasyconych CO₂. Fermentację alkoholową prowadzono w temp. 23 ºC przez 28 dni. Co 7 dni nastawy dosładzano sacharozą oraz kontrolowano raz w tygodniu zawartość sacharydów, białka, pH, kwasowość całkowitą oraz po zakończeniu fermentacji – zawartość alkoholu. Po 28 dniach serwatki zlano, wzbogacono o dodatki smakowe i dosłodzono sacharozą. Przeprowadzano refermentację w temp. 25 ºC przez 4 dni w celu nasycenia CO₂. Następnie napoje schłodzono do temp. 5 ºC i poddano ocenie sensorycznej i fizykochemicznej. Saccharomyces bayanus G995 mogą być wykorzystywane do produkcji napojów nasyconych CO₂ z serwatki z naturalną zawartością laktozy i niskolaktozowej. Po 28 dniach fermentacji w napojach niskolaktozowych stwierdzono o 1 % większą zawartość alkoholu niż w napojach z naturalną zawartością laktozy, odpowiednio: 9,50 i 8,50 %. Podczas 28 dni fermentacji w nastawach serwatki z laktozą wartość pH obniżyła się o 0,5 jednostki (z 4,56 do 4,06), a w napojach niskolaktozowych – o 0,45 jednostki (z 4,50 do 4,05). W czasie fermentacji odnotowano także systematyczny wzrost kwasowości całkowitej nastawów z naturalną zawartością laktozy (z 0,36 g/l w 0. dniu do 0,67 g/l w 28. dniu) i niskolaktozowych (z 0,46 g/l w 0. dniu do 0,69 g/l w 28. dniu). Napoje otrzymane z serwatki niskolaktozowej charakteryzowały się większą klarownością, lepszą barwą oraz intensywniejszym słodszym smakiem w porównaniu z napojami wyprodukowanymi z serwatki o tradycyjnej zawartości laktozy.

EN

The enzymatic degradation of lactose in whey by β-galactosidase makes it possible to intensify alcoholic fermentation through increasing the availability of sugars and the possibility of applying strains of non-lactose fermenting bacteria, which are traditionally used in the production of alcoholic beverages. The objective of the study was to evaluate the possibility of using BAYANUS G995 yeast (Spirit Ferm., Sweden) and to determine the dynamics of fermenting whey with a natural content of lactose and low-lactose whey. The paper presents the results of quality evaluation of whey beverages saturated with CO₂. The alcoholic fermentation was performed at 23 ºC during a period of 28 days. Every 7 days, sucrose was added to the whey under fermentation. Once a week, there were monitored: content of saccharides, content of protein, pH value, total acidity, and, after the fermentation, content of alcohol. After 28 days, whey beverages were decanted, flavouring innards were added, and the beverages were sweetened using sucrose. The whey beverages were fermented at a temperature of 25 ºC during a period of 4 days to saturate them with carbon dioxide. Next, the beverages were chilled down to 5ºC and underwent sensory and physical-chemical analysis. Saccharomyces bayanus can be utilized in the production of carbonated beverages made from whey with a natural content of lactose and from low-lactose whey. After 28 days of fermentation, it was found that the content of alcohol in the low-lactose beverages was 1 % higher compared to that in the whey beverages with the natural content of lactose: 9.50 % and 8.50 %, respectively. During the 28 day fermentation period, the pH value of the whey fermented decreased by 0.5 unit (from a value of 4.56 to 4.06) whereas that of the low-lactose whey decreased by 0.45 unit (from a value of 4.50 to 4.05). During fermentation, a systematic increase was also recorded in total acidity of the whey with natural content of lactose (from 0.36 g/l (on 0 day of fermentation) to 0.67 g/l (on the 28th day of fermentation) as well as of the low-lactose whey (from 0.46 g/l (on 0 day of fermentation) to 0.69 g/l on the 28th day of fermentation). The beverages produced from the low-lactose whey were characterized by a better clarity, better colour, and by a more intense sweet flavour in comparison with the beverages made from whey with a natural content of lactose.

Słowa kluczowe

PL

serwatka; serwatka niskolaktozowa; fermentacja; Saccharomyces bayanus; dynamika fermentacji; napoje serwatkowe; jakosc

EN

whey; low lactose whey; fermentation; Saccharomyces bayanus; fermentation dynamics; whey drink; quality

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość
• Rocznik: 2017
• Tom: 24
• Numer: 3
• Opis fizyczny: s.109-120,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Znamirowska A.

• Zakład Technologii Mleczarstwa, Wydział Biologiczno-Rolniczy, Uniwersytet Rzeszowski w Rzeszowie, ul.Ćwiklińskiej 2D, 35-601 Rzeszów

autor

Rozek P.

• Zakład Technologii Mleczarstwa, Wydział Biologiczno-Rolniczy, Uniwersytet Rzeszowski w Rzeszowie, ul.Ćwiklińskiej 2D, 35-601 Rzeszów

autor

Buniowska M.

• Zakład Technologii Mleczarstwa, Wydział Biologiczno-Rolniczy, Uniwersytet Rzeszowski w Rzeszowie, ul.Ćwiklińskiej 2D, 35-601 Rzeszów

autor

Kalicka D.

• Zakład Technologii Mleczarstwa, Wydział Biologiczno-Rolniczy, Uniwersytet Rzeszowski w Rzeszowie, ul.Ćwiklińskiej 2D, 35-601 Rzeszów

Bibliografia

• [1] Andrzejewska M.: Nietolerancja laktozy, istotne zagadnienia żywieniowe i medyczne. Żyw. Człow. Metab., 2015, 4, 250-254.
• [2] Arroyo-López F.N., Orlić S., Querol A., Barrio E.: Effects of temperature, pH and sugar concentration on the growth parameters of Saccharomyces cerevisiae, S. kudriavzevii and their interspecific hybrid. Int. J. Food Microbiol., 2009, 131 (2-3), 120-127.
• [3] Bonin S., Kolwas M.: Fermentacja nastawów wysokocukrowych z dodatkiem preparatu ścian komórkowych. Przem. Ferm. Owoc.Warz., 2009, 5, 6-8.
• [4] Bonin S., Wzorek W.: Porównanie ciągłych fermentacji winiarskich prowadzonych z użyciem dwóch szczepów drożdży immobilizowanych na szkle piankowym. Acta Sci. Pol. Technol. Aliment., 2004, 3 (2), 83-93.
• [5] Bugajewska A., Wzorek W.: Wpływ wybranych aktywatorów i postaci użytych drożdży na fermentacje winiarską. Przem. Ferm. Owoc.Warz., 1995, 6, 20-22.
• [6] Czyżycki A.: Zastosowanie suszonych drożdży do fermentacji win. Przem. Ferm. Owoc. Warz., 1994, 3 (38), 14-16.
• [7] Drgalić I., Tratnik L., Božanić R.: Growth and survival of probiotic bacteria in reconstituted whey. Lait, 2005, 85, 171-179.
• [8] Francesca N., Romano R., Sannino C., Grottaglie L.L, Settani L., Moschetti G.: Evolution of microbiological and chemical parameters during red wine making with extended post-fermentation maceration. Int. J. Food Microbiol., 2014, 171, 84-94.
• [9] Glibowski P., Sołowiej B., Nastaj M., Rajca M.: Właściwości reologiczne i teksturalne mimetyków napojów fermentowanych otrzymywanych na bazie inuliny i serwatki. W: Technologiczne kształtowanie jakości żywności. Red. K.M Wójciak i Z.J. Dolatowski. Wyd. Nauk. PTTŻ, Kraków 2015, ss. 59-68.
• [10] Gonchar M.V., Maidan M.M., Pavlishko H.M., Sibirny A.A.: A new oxidase-peroxidase kit for ethanol assays in alcoholic beverages. Food Technol. Biotechnol., 2001, 39 (1), 37-42.
• [11] Grajek W., Szymanowska D.: Stresy środowiskowe działające na drożdże Saccharomyces cerevisiae w procesie fermentacji etanolowej. Biotechnologia, 2008, 3 (82), 46-63.
• [12] Jemaa M.B., Falleh H., Neves M.A., Isoda H., Nakajima M., Ksouri R.: Quality preservation of deliberately contaminated milk using thyme free and nanoemulsified essential oils. Food Chem., 2017, 217, 726-734.
• [13] Kourkoutas Y., Bekatorou A., Banat I.M., Marchant R., Koutinas A.: Immobilization technologies and support materials suitable in alcohol beverages production: A review. Food Microbiol., 2004, 8 (21), 377-397.
• [14] Król J., Brodziak A., Litwińczuk A.: Podstawowy skład chemiczny i zawartość wybranych białek serwatkowych w mleku krów różnych ras i w serwatce podpuszczkowej. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2011, 4 (77), 74-83.
• [15] Kumider J.: Optymalizacja odpadów przemysłu rolno-spożywczego. W: Aspekty towaroznawcze i ekologiczne. Red. Wyd. AE w Poznaniu, Poznań 1996, ss. 1-110.
• [16] Landge S.N., Gaikwad S.M.: Studies on preparation and sensory evaluation of whey beverage. Int. J. Food Agric. Veter. Sci., 2013, 3 (3), 27-29.
• [17] Matijević B., Boźanić R., Tratnik L.: The influence of lactulose on growth and survival of probiotic bacteria Lactobacillus acidophilus La-5 and Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 in reconstituted sweet whey. Mljekarstvo, 2009, 59 (1), 20-27.
• [18] Matijević B., Lisak K., Božanić R., Tratnik L.: Impact of enzymatic hydrolyzed lactose on fermentation and growth of probiotic bacteria in whey. Mljekarstvo, 2011, 61 (2), 154-160.
• [19] Naumov G.I., Naumova E.S., Martynenko N.N., Masneuf-Pomaréde I.: Taxonomy, ecology, and genetics of the yeast Saccharomyces bayanus: A new object for science and practice. Microbiology, 2011, 80 (6), 735-742.
• [20] Pawlos M., Szajnar K., Znamirowska A., Kalicka D.: Wpływ rodzaju cukru, czasu i warunków przechowywania na jakość napojów serwatkowych o smaku cytrynowym. Badania i rozwój młodych naukowców w Polsce. W: Żywność. Red. J. Nyćkowiak i J. Leśny. Wyd. Młodzi Naukowcy, Poznań 2016, ss. 59-67.
• [21] PN-ISO 11035:1999. Analiza sensoryczna. Identyfikacja i wybór deskryptorów do ustalania profilu sensorycznego z użyciem metod wielowymiarowych.
• [22] PN-ISO 4121:1998. Analiza sensoryczna. Metodologia. Ocena produktów żywnościowych przy użyciu metod skalowania.
• [23] Satora P.: Wpływ kultur mieszanych S. cerevisiae i S. bayanus na fermentację moszczów jabłkowych. Zesz. Nauk. UR w Krakowie. Rozprawy. Wyd. UR. Kraków 2011.
• [24] Serra A., Strehaiano P., Taillandier P.: Influence of temperature and pH on Saccharomyces bayanus var. uvarum growth; impact of a wine yeast interspecific hybridization on these parameters. Int. J. Food Microbiol., 2005, 104, 257-265.
• [25] Silviya R.M., Bhumika K., Dabhi Parmar S.C., Aparnathi K.D.: Whey and its utilization. Int. J. Curr. Microbiol. App. Sci., 2016, 5 (8), 134-155.
• [26] Skryplonek K., Jasińska M.: Jakość fermentowanych napojów probiotycznych otrzymanych z mrożonej serwatki kwasowej i mleka w czasie chłodniczego przechowywania. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2016, 1 (104), 32-44.
• [27] Volschenk H., Viljoen-Bloom M., Subden R.E., van Vuuren H.J.J.: Malo-etanolic fermentation in grape must by recombinant strains of Saccharomyces cerevisiae. Yest, 2001,18, 963-970.
• [28] Wanarska M., Kur J.: β-D-galaktozydazy – źródła, właściwości i zastosowanie. Biotechnologia, 2005, 3 (71), 46-62.
• [29] Wesołowska-Trojanowska M., Targoński Z.: Wykorzystanie serwatki w procesach biotechnologicznych. Nauki Inżynierskie i Technologiczne, 2014, 1 (12), 102-116.
• [30] Znamirowska A., Kalicka D., Szajnar K., Pawlos M.: Właściwości organoleptyczne napojów serwatkowych o smaku kawowym, cytrynowym, malinowym i mango – maracuja. W: Bezpieczeństwo żywności. Red. C. Puchalski i M. Dżugan. Wyd. UR, Rzeszów 2015, ss. 37-50.

Identyfikatory

DOI

10.15193/zntj/2017/112/202