Frugt- og grøntsagsgæring refererer til juicedrikke opnået ved gæring i en vis periode under påvirkning af enkelte eller komplekse mikroorganismer ved at bruge en eller flere friske frugter, grøntsager, spiselige svampe osv., også kendt som enzymer. Frugt- og grøntsagsprodukterne fremstillet ved gæringsprocessen øger ikke kun indholdet af de oprindelige næringsstoffer, men introducerer også nye funktionelle komponenter og giver dem en ny smag. Med hensyn til effektivitet kan det også forbedre kroppens immunitet, regulere tarmfloraen, forbedre antioxidantkapaciteten, sænke blodsukkeret og sænke blodlipider. Formmæssigt er der med forbedring og innovation af emballageteknologi og -materialer dukket mange nye slutproduktstile op på emballagen af frugt- og grøntsagsprodukter, som er mere i overensstemmelse med moderne menneskers levevaner og behov.
◢ Almindelige stammer, der anvendes til frugt- og grøntsagsgæring
Bakterier, der almindeligvis anvendes i frugt- og grøntsagsgæring, omfatter mælkesyrebakterier, gær- og eddikesyrebakterier. Disse stammer kan bruge frugt- og grøntsagsjuiceråmaterialer i gæringsprocessen til at generere en række mellemliggende organiske stoffer og metabolitter gennem autogen metabolisme.
Mælkesyrebakterier (LAB) er en generel betegnelse for en klasse af sporefri, gram-positive bakterier, der fermenterer sukkerarter (såsom glucose, laktose osv.) til mælkesyre. Der er mange typer mælkesyrebakterier, herunder Lactobacillus, Leuconostoc, Streptococcus, Bifidobacterium, Pediococcus og Lactobacillus sporogenes.
Gær er en fakultativ anaerob encellet svamp, som kan formere sig i stort antal under aerobe forhold, og kan omsætte sukker til alkohol og kuldioxid under anaerobe forhold. Gær kan bruge sukkeret i frugtsaften til egen vækst og reproduktion og samtidig producere alkohol gennem anaerob gæring for at opnå frugtvin. Frugtvin kan også gæres yderligere aerobt for at opnå frugteddike. Polysaccharider, organiske syrer, phenoliske stoffer og andre komponenter i frugtvin er funktionelle forbindelser, som har antioxidantaktivitet, sænker kolesterol og forebygger hjerte-kar-sygdomme.
◢ Ernærings- og smagsændringer i frugt- og grøntsagsgæring
Probiotisk fermenteret frugt- og grøntsagsjuice kan ikke kun udøve effekten af probiotika, men også ændre ernæringskomponenterne i frugt- og grøntsagsjuicen. Efter fermentering af probiotika ændres nogle næringsstoffer og omdannes til næringsstoffer, der lettere optages af kroppen. For eksempel kan probiotika omdanne proteiner til små molekylære polypeptider og makromolekylære polysaccharider til oligosaccharider. Probiotiske fermenterede frugt- og grøntsagsprodukter kan biotransformere eller bionedbryde næringsstofferne i frugt og grøntsager, producere næringsstoffer, der er nemmere for kroppen at optage, øge probiotikas funktion for at forbedre tarmkanalen og gøre fermenterede frugt- og grøntsagsprodukter mere nærende.
Nogle funktionelle komponenter i probiotiske fermenterede frugt- og grøntsagsprodukter vil blive transformeret, især omdannelsen mellem nogle phenoliske stoffer. Frugt og grønt indeholder et stort antal phenoliske stoffer, som har antioxidantaktivitet. De fleste af de phenoliske forbindelser kan nå tyktarmen. Under påvirkning af tarmmikroorganismer vil de phenoliske forbindelser blive omdannet til at producere metabolitter, som vil blive absorberet af kroppen for at producere fysiologiske effekter.
Frugt og grønt indeholder en masse smagsstoffer, som også vil producere nye fermenterede smagsstoffer efter at være blevet fermenteret med probiotika. Typen af stamme, gæringstid, temperatur, substrattype og koncentration vil alle påvirke produktionen af smagsstoffer i probiotiske fermenterede frugter og grøntsager. Disse smagsstoffer omfatter hovedsageligt syrer, alkoholer, aldehyder, ketoner og terpener. På grund af de forskellige typer probiotika og frugt og grønt, vil der efter gæring blive produceret aromastoffer med forskellige egenskaber.
◢Problemer i frugt- og grøntsagsgærede produkter
1. Produktstabilitet
Probiotiske fermenterede frugt- og grøntsagsprodukter indeholder ikke kun næringsstofferne fra selve frugten og grøntsagerne, men også de metabolitter, der produceres under fermenteringsprocessen, og de somatiske celler fra probiotiske bakterier. Forkert behandling af probiotiske fermenterede frugt- og grøntsagsprodukter vil forårsage udfældning, bruning og syrning af produktet i løbet af holdbarheden, hvilket resulterer i et fald i produktkvaliteten. Forskellige komponenter i frugt- og grøntsagsjuice interagerer også under gæringen, hvilket reducerer deres stabilitet. De fleste frugt- og grøntsagsjuice vil ændre farve i løbet af deres holdbarhed. Hovedårsagen er, at pigmenter nedbrydes under opbevaring af frugt- og grøntsagsjuice. De stoffer, der påvirker nedbrydningen af pigmenter i frugt- og grøntsagsprodukter, er Vc, reducerende sukkerarter og totale phenoler.
For fermenterede frugt- og grøntsagsprodukter med levende bakterier, da probiotiske fermenterede frugt- og grøntsagsprodukter indeholder levende bakterier, har kvaliteten af produktet desuden ændret sig dynamisk i løbet af holdbarheden. At opretholde en høj koncentration af levende bakterier i probiotiske fermenterede frugt- og grøntsagsprodukter er et vanskeligt problem i frugt- og grøntsagsfermenteringsforskning. På nuværende tidspunkt er holdbarheden af probiotiske fermenterede frugt- og grøntsagsjuice levende bakterieprodukter, der sælges på markedet, relativt kort, og de inaktiveres gradvist i løbet af holdbarheden på grund af indflydelsen af opbevaringstemperatur, tid, pH og arten af stammen sig selv. På grund af det store udvalg af frugter og grøntsager kan nogle frugt- og grøntsagsprodukter med høj syre desuden ikke give et optimalt vækstmiljø for at sikre aktiviteten af probiotika, hvilket resulterer i inaktivering af probiotika under fermenteringsprocessen.
2. Smagsproblem
Under processen med at fermentere frugt- og grøntsagsjuice med probiotika, vil nogle stammer producere en frugtagtig aroma, men nogle vil også producere ubehagelige specielle smagsstoffer, og dannelsen af disse smagsstoffer er relativt kompliceret, og mange smagsstoffer er indtil videre ikke blevet klart identificeret. I probiotiske fermenterede frugt- og grøntsagsjuice steg typerne af flygtige smagsstoffer, blandt hvilke alkoholer og estere steg betydeligt, hvilket var befordrende for de fremtrædende frugt- og blomsteraromaer af juice med estersmag, såsom æblejuice og pærejuice. Probiotika spiller en vigtig rolle i de sensoriske, ernæringsmæssige og hygiejniske kvaliteter af mad og drikkevarer. Under gæringsprocessen vil de producere aromatiske forbindelser relateret til bakterierne for at vise smagen af maden.
De karakteristiske smagsstoffer i probiotiske fermenterede frugt- og grøntsagsjuicer afhænger ikke kun af smagsstoffernes type og indhold, men også af deres smagsegenskaber og tærskelværdien. Produktionen af smag har et vist forhold til udvalget af frugt- og grøntsagssorter og -stammer. Derudover er dannelsen af probiotisk lugt også relateret til opbevaringstid, substrater og fermenteringsstammer, og mekanismen er relativt kompliceret.