The influence of selected prebiotics on the growth of lactic acid bacteria for bio-yoghurt production

• Autorzy: Gustaw W. , Kordowska-Wiater M. , Koziol J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ wybranych prebiotyków na wzrost bakterii fermentacji mlekowej podczas produkcji biojogurtu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. Prebiotics are a category of nutritional compounds grouped together, not necessarily by structural similarities, but by ability to promote the growth of specific beneficial (probiotic) gut bacteria. Fructooligosaccharides (FOS) and inulin are among the most famous prebiotic compounds. In order to improve viability of probiotic bacteria during storage, fermented food should be supplemented with prebiotics. Material and methods. Yoghurts were produced from skimmed milk powder and prebiotics (FOS, inulin or resistant starch), which were added at concentrations of 1%, 2% and 3%. Yoghurts were stored in +4°C for three weeks. Every week each kind of fermented drink was examined in order to check the growth of lactic acid bacteria. Apparent viscosity and texture of bio-yoghurt were determinated during refrigerated storage. Results. The FOS and inulin addition to yoghurt caused an increase in the numbers of all bacteria in comparison to control yoghurt obtained without addition of prebiotics. The vi- able counts of Str. thermophilus, Lb. acidophilus and Bifidobacterium sp. when 1% of FOS was added to yoghurt were about 9 log cfu/g, 7.8 log cfu/g and 7.7 log cfu/g, respectively. In the presence of 1% of inulin, streptococci and bifidobacteria reached the growth at the level 8.8 log cfu/g and 7.5 respectively. Hardness and adhesiveness of yoghurt obtained with addition resistant starch increased systematically during 21 days of refrigerated storage. Conclusions. The numbers of lactic acid bacteria in obtained bio-yoghurts were sufficient in 97% of samples (106-109 cfu/g) according to FAO/WHO protocols. Generally, viability of bacteria was sufficient for 14 days and then their numbers decreased but usually not below 106 cfu/g. Prebiotics as FOS and inulin added to bio-yoghurt exhibited stimulatory effect on growth Lb. acidophilus and Bifidobacterium sp. Addition of prebiotics caused an increase in apparent viscosity and hardness (in case of FOS) and decrease in syneresis of obtained bio-yoghurts.

PL

Wstęp. Probiotyki są składnikami zaliczanymi do jednej kategorii ze względu na zdolność do promowania wzrostu bakterii probiotycznych, pomimo iż często nie mają podobnej budowy. Najbardziej znanymi prebiotykami są oligofruktoza (FOS) i inulina. Prebiotyki są dodawane do żywności fermentowanej w celu poprawy przeżywalności bakterii probiotycznych podczas przechowywania. Materiał i metody. Jogurty produkowano z mleka odtłuszczonego w proszku i prebiotyków (FOS, inulina lub skrobia oporna), dodawanych w ilości 1%, 2% i 3%. Przechowywano je w temp. +4°C przez 3 tygodnie. Ilość bakterii fermentacji mlekowej sprawdzano w odstępach siedmiodniowych. Badano lepkość pozorną i teksturę biojogurtów podczas przechowywania w warunkach chłodniczych. Wyniki. Dodatek FOS i inuliny wpływał na wzrost ilości wszystkich badanych bakterii w porównaniu z jogurtem otrzymanym bez dodatku prebiotyków. Ilość bakterii Str. thermophilus, Lb. acidophilus i Bifidobacterium sp. w napojach fermentowanych otrzymanych z 1-procentowym dodatkiem FOS wynosiła odpowiednio 9 log cfu/g, 7,8 log cfu/g i 7,7 log cfu/g. W produktach uzyskanych z dodatkiem 1-procentowej inuliny, ilość bakterii Str. thermophilus i Bifidobacterium sp. kształtowała się na poziomie 8,8 i 7,5 log cfu/g. Twardość i przylegalność produktów z dodatkiem skrobi opornej wzrastały systematycznie podczas 21 dni przechowywania w warunkach chłodniczych. Wnioski. Liczba bakterii fermentacji mlekowej w otrzymanych biojogurtach była w 97% badanych próbek na poziomie odpowiednim (106-109 cfu/g), zgodnie z zaleceniami FAO/WHO. Generalnie, przeżywalność bakterii była wystarczająca przez pierwszych 14 dni, a w ostatnim tygodniu przechowywania ilość bakterii zmniejszała się, ale zwykle do ilości nie mniejszej 106 cfu/g. Prebiotyki takie, jak FOS i inulina, dodane do biojogurtów, stymulowały wzrost Lb. acidophilus i Bifidobacterium sp. Dodatek prebiotyków wpływał na zwiększenie wartości lepkości i twardości (FOS) oraz zmniejszenie synerezy otrzymanych biojogurtów.

Słowa kluczowe

EN

prebiotic; bacterial growth; lactic acid bacteria; bioyoghourt; production; storage; texture; syneresis; fructooligosaccharide; inulin

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2011
• Tom: 10
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.455-466,fig.,ref.

Twórcy

autor

Gustaw W.

• Department of Biotechnology Food Nutrition and Science of Food Commodities, University of Life Sciences in Lublin, Skromna 8, 20-704 Lublin, Poland

autor

Kordowska-Wiater M.

autor

Koziol J.

Bibliografia

• Akalin A.S., Fenderya S., Akbulut N., 2004. Viability and activity of bifidobacteria in yoghurt containing fructooligosaccharide during refrigerated storage. Inter. J. Food Sci. Technol. 39, 613-621.
• Akalin A.S., Gong S., Unal G., Fenderva S., 2007. Effects of fructooligosaccharide and whey protein concentrate on the viability of starter culture in reduced-fat probiotic yogurt during storage. J. Food Sci. 72,222-227.
• Aryana K.J., McGrew P., 2007. Quality attributes of yogurt with Lactobacillus casei and various prebiotics. LWT 40, 1808-1814.
• Aryana K.J., Plauche S., Rao R.M., McGrew P., Shah N.P., 2007. Fat-free plain yogurt manufactured with inulins of various chain lengths and Lactobacillus acidophilus. J. Food Sci. 72, M79-M84.
• Bolin Z., Libudzisz Z., Moneta J., 1998. Survival ability of Lactobacillus acidophilus as probiotic adjunct in low-pH environments. Polish J. Food Nutr. Sci. 7/48, 465-472.
• Boylston T.R., Vinderola C.G., Ghoddusi H.B., Reinheimer J.A., 2004. Incorporation of bifidobacteria into cheeses: challenges and rewards. Int. Dairy J. 14, 375-387.
• Buriti F.C.A., Cardarelli FLR., Filisetti T.M.C.C., Saad S.M.I., 2007. Synbiotic potential of fresh cream cheese supplemented with inulin and Lactobacillus paracasei inco-culture with Strep- tococcus termophillus. Food Chem. 104, 1605-1610.
• Cardarelli H.R., Saad S.M.I., Gibson G.R., Vulevic J., 2007. Functional petit-suisse cheese: measure of the prebiotic effect. Anaerobe 13, 200-207.
• Carr J.P., Ibrahim S.A., 2005. Viability of bifidobacteria in commercial yogurt products in North Carolina. Milchwissenschafit 60, 414-416.
• Dave R.I., Shah N.P., 1997. Viability of yogurt and probiotic bacteria in yogurt made from commercial starter culture. Int. Dairy J. 7, 31-41.
• Domagała J., Sady M., Grega T., Bonczar G., 2005. The influence of storage time on rheological properties and texture of yoghurts with the addition of oat-maltodextrin as the fat substitute. International J. Food Proper. 8, 439-448.
• Donkor O.N., Nilmini S.L.I., Stolic P., Vasiljevic T., Shah N.P., 2007. Survival and activity of selected probiotic organisms in set-type yoghurt during cold storage. Int. Dairy J. 17, 657-665.
• Fooks L.J., Fuller R., Gibson G.R., 1999. Prebiotics, probiotics and human gut microbiology. Int. Dairy J. 9, 53-61.
• Gustaw W., Glibowski P., Mleko S., 2006. The rheological properties of yoghurt with incorporated whey protein aggregates/polymers. Milchwissenschafit 61 (4), 415-419.
• Gustaw W., Szwajgier D., Mleko S., 2009. The rheological properties of yoghurt with the addition of lyophilized polymerized whey protein. Milchwissenschaft 64 (1), 60-64.
• Joint FAOWHO Working Group on Drafting Guide Lines for the Evaluation of Probiotics in Food, 2002. Guidelines for the Evaluation of Probiotics in Food, London, Ontario, Canada, 30 April and 1 May 2002. http://www.who.int/foodsafety/publications/fs_management/probio- tics2/en/index.html.
• Juhkam K., Elias P., Roasto M., Tamme T., 2007. Viability of Lactobacillus acidophilus in yoghurt containing inulin or oligofructose during refrigerated storage. Milchwissenschaft 62, 52-54.
• Kailasapathy K., Chin J., 2000. Survival and therapeutic potential of probiotic organism with reference to Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium spp. Immunol. Celi Biol. 78 (1), 80-88.
• Kasenkas H., 2010. Effect of using different probiotic cultures on properties of Torba (strained) yoghurt. Mljekarstvo 60 (1), 19-29.
• Nastaj M., Gustaw W., 2008. Wpływ wybranych prebiotyków na właściwości reologiczne jogurtu stałego [Effect of some selected prebiotics on rheological properties of set yoghurt], Żywn. Nauka Techn. Jakość 60, 217-225.
• Ozer D., Akin S., Ozer B., 2005. Effect of inulin and lactulose on survival of Lactobacillus acidopilus LA-5 and Bifidobacterium bifidum BB-02 in Acidophilus-Bifidus yoghurt. Food Sci. Technol. Int. 11, 19-24.
• Paseephol T., Sherkat F., 2009. Probiotic stability of yoghurts containing Jerusalem artichoke inulins during refrigerated storage. J. Func. Foods 1 (3), 311-318.
• Saarela M., Lahteenmaki L., Crittenden R., Salminen S., Mattila-Sandholm T., 2002. Gut bacteria and health foods: The European perspective. Int. J. Food Microbiol. 78, 99-117.
• Shah N.P., Ali J.F., Ravula R.R., 2000. Populations of Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium spp., and Lactobacillus casei in commercial fermented milk. Biosci. Microflora 19(1), 35-39.
• Tamime A.Y., Robinson R.K., 2007. Tamime and Robinson’s Yoghurt Science and Technology. Woodhead Publ., Cambridge.
• Tannock G.W., Munro K., Harmsen Welling G.W., Smart J., Gopal P.K., 2000. Analysis of the fecal microflora of human subjects consuming a probiotic product containing Lactobacillus rhamnosus DR 20. Appl. Eiwiron. Microbiol. 66, 2578-2588.
• Vinderola C.G., Bailo N., Reinheimer J.A., 2000. Survival of probiotic microflora in Argentinian yoghurts during refrigerated storage. Food Res. Int. 33, 97-102.