Что такое ферментация?

Ферментация — это биологический процесс, в котором микроорганизмы ( в основном бактерии, дрожжи или некоторые грибы) преобразуют сырье посредством своей ферментативной активности.

В частности, эти микроорганизмы используют такие субстраты, как сахара, белки или определенные растительные соединения, для производства:

• Органические кислоты
• Пептиды
• Ферменты
• Ароматические соединения
• Биоактивные метаболиты

Исторически ферментация использовалась в основном для консервирования продуктов питания . Сегодня она также применяется для изменения их питательных и функциональных свойств.

 

Как происходит ферментация в пищевых добавках?

В индустрии пищевых добавок ферментация, как правило, осуществляется в контролируемых условиях.

Производители отбирают определенные штаммы микроорганизмов, способных производить определенные желаемые соединения.

Принцип остается относительно простым:

• В качестве подложки используется сырье.
• В него добавляют определенные микроорганизмы.
• Эти микроорганизмы вырабатывают ферменты.
• Ферменты постепенно преобразуют исходные молекулы.

Этот процесс позволяет получать более мелкие, более концентрированные или более легкоусвояемые соединения .

 

Различные типы брожения

В пищевой промышленности и диетологии используются различные методы ферментации.

Основные из них:

• Молочнокислое брожение : используется, в частности, для ферментированных продуктов, богатых молочнокислыми бактериями.
• Алкогольное брожение : осуществляется преимущественно определенными дрожжами.
• Уксусное брожение : процесс, участвующий в производстве уксуса.
• Грибковая ферментация : использование определенных видов грибов или плесени.

В пищевых добавках наиболее широко используются молочнокислые и микробные процессы.

 

Почему ферментация представляет такой интерес для питания

Процесс ферментации существенно изменяет химическую структуру пищевых продуктов или ингредиентов .

Этот процесс может:

• Фрагментация определенных белков
• Для производства биоактивных пептидов
• Модифицировать определенные соединения растений
• Повышение стабильности определенных молекул
• Изменить общий пищевой профиль

Ряд научных исследований также показывает, что определенные процессы ферментации могут улучшить усвояемость или биодоступность некоторых питательных веществ.

 

Ферментация и биодоступность

Биодоступность — это способность питательного вещества усваиваться и использоваться организмом.

В некоторых случаях ферментация может помочь сделать определенные соединения более доступными .

Микроорганизмы действительно вырабатывают ферменты, способные « предварительно переваривать » определенные сложные молекулы.

Данный механизм специально изучается для:

• Белки
• Пептиды
• Некоторые полифенолы
• Сложные растительные соединения

Ферментация также может снизить содержание некоторых антипитательных соединений, естественным образом присутствующих в некоторых растительных сырьевых материалах.

 

Роль микроорганизмов

Все процессы ферментации напрямую зависят от используемых микроорганизмов .

Каждый штамм обладает различными ферментативными свойствами.

Некоторые молочнокислые бактерии, такие как:

• Лактобактерии
• Лактококк
• Стрептококк

Они особенно изучены на предмет их способности продуцировать биоактивные пептиды в процессе ферментации пищевых белков.

Выбор штаммов напрямую влияет на:

• Качество конечного продукта
• Профиль полученных соединений
• Стабильность
• Пищевая ценность

 

Какие пищевые добавки используют процессы ферментации?

В настоящее время ферментация используется во многих категориях пищевых добавок .

Его можно найти, в частности, в:

• Пробиотики
• Постбиотики
• Пищеварительные ферменты
• Некоторые аминокислоты
• Гидролизованные белковые пептиды
• Некоторые растительные экстракты
• Витамины, полученные путем ферментации.

Некоторые ингредиенты, широко используемые в современном спортивном питании, также получают с помощью ферментативных биотехнологических процессов.

 

Ферментация и биоактивные пептиды

Одна из наиболее изученных областей касается биоактивных пептидов .

В процессе ферментации микробные ферменты способны расщеплять белки на более мелкие фрагменты, называемые пептидами.

Эти пептиды иногда обладают специфическими биологическими свойствами, изучаемыми в научной литературе:

• Антиоксидантная активность
• Антигипертензивная активность
• Иммуномодулирующие эффекты
• Потенциальная роль в пищеварении

В этой области особое внимание уделяется молочным белкам, в частности казеинам и некоторым сывороточным белкам .

 

Ферментация в пробиотиках и постбиотиках

Пробиотики, пожалуй, являются наиболее известным примером использования ферментации в питании.

Пробиотики — это живые микроорганизмы, используемые из-за их потенциального воздействия на микробиоту и некоторые функции пищеварения .

В процессе брожения происходит:

• Развитие бактериальных штаммов
• Производство метаболитов
• Стабилизация определенных соединений

Постбиотики , с другой стороны , в большей степени соответствуют метаболитам или фрагментам, образующимся в результате активности этих микроорганизмов .

В настоящее время эта область исследований в сфере питания переживает значительный рост.

 

Точное брожение: новое поколение

Точное брожение представляет собой современную эволюцию процессов ферментации.

Этот метод предполагает использование отобранных микроорганизмов, иногда модифицированных, для производства очень специфических молекул.

Эта технология уже используется в нескольких секторах:

• производство витаминов
• Некоторые ароматы
• Ферменты
• Некоторые белки
• Пищевая ценность ингредиентов

Также изучаются методы точной ферментации для получения определенных альтернативных белков или функциональных соединений с высокой степенью стабильности качества.

 

Существуют ли какие-либо ограничения или меры предосторожности?

Несмотря на многочисленные преимущества, ферментация не превращает продукт автоматически в «превосходную» пищевую добавку.

Конечное качество всегда зависит от:

• Используемое сырье
• Избранные штаммы микроорганизмов
• Управление процессом
• Условия производства

В некоторых маркетинговых аргументах также используется термин «ферментированный» без каких-либо реальных доказательств его функциональной ценности.

Как и в случае со всеми пищевыми добавками, прозрачность , отслеживаемость и научные данные остаются крайне важными.

 

Основные выводы

Ферментация — это древний биологический процесс, который в настоящее время стал важным инструментом в индустрии пищевых добавок.

Благодаря действию специфических микроорганизмов, этот метод позволяет преобразовывать определенное сырье для производства биоактивных соединений, пептидов, пробиотиков или определенных питательных веществ, которые легче усваиваются.

Интерес к этой технологии выходит далеко за рамки простого маркетингового аргумента: ферментация в настоящее время является одной из наиболее изученных технологий в области питания, микробиоты и пищевой биотехнологии.