Παρασκευή ζυμώμενου προβιοτικού ροφήματος με συμβιοτική καλλιέργεια ζυμών και βακτηρίων με προσθήκη χαρουπόμελου

Σαρουφίμ, Μάρθα

Production of fermented probiotic beverage with symbiotic culture of yeasts and bacteria and carob syrup

Πτυχιακή εργασία

Author

Σαρουφίμ, Μάρθα

Date

2024-07-26

Advisor

Batrinou, Anthimia

Πτυχιακή Εργασία (4.272Mb)

Δήλωση Συγγραφέα Πτυχιακής - Διπλωματικής Εργασίας (93.80Kb)

Keywords

Kombucha ; Scoby ; Ζυμώμενο ρόφημα τσαγιού ; Προβιοτικό ρόφημα τσαγιού ; Προσθήκη ζυμών και μυκήτων ; Χαρουπόμελο

Abstract

Η συγκεκριμένη πτυχιακή εργασία ασχολείται με την παρασκευή ενός ζυμωμένου προβιοτικού ροφήματος με βάση το χαρουπόμελο, όπου παρασκευάστηκε kombucha με διάφορες συνταγές, με διάφορα είδη, δηλαδή με αρχικό προϊόν από διαφορετικό προμηθευτή, με διαφορετικά υποστρώματα και με διαφορετικές ποσότητες σακχάρων κάθε φορά. Πρόκειται για ένα ρόφημα τσαγιού, που έχει υποστεί ζύμωση και την τελευταία δεκαετία έχει γίνει ολοένα και πιο διαδεδομένο στη δυτική κοινωνία. Η kombucha έχει μακρά ιστορία δημοτικότητας σε όλο τον κόσμο και αυτό οφείλεται στην έντονη γεύση και τα οφέλη για την υγεία. (Ramos et al., 2023). Ιστορικά στοιχεία δείχνουν ότι πιθανότατα προέρχεται από την ιστορική περιοχή της Μαντζουρίας, που βρίσκεται στην βορειοανατολική Κίνα. (Villarreal‐Soto et al., 2018). Ωστόσο, η προέλευση του συγκεκριμένου ροφήματος τσαγιού, που έχει υποστεί ζύμωση, είναι ακόμη άγνωστη. Ακούγοντας την λέξη «kombucha» φαίνεται να είναι γερμανικής καταγωγής, χωρίς να είναι σίγουρη αυτή η θεωρία. Μια ετυμολογική θεωρία αναφέρει ότι η λέξη «kombucha» μεταφράζεται σε «φυκι‐τσαι» ή «kombucha» στα ιαπωνικά. Το γεγονός ότι υπάρχουν διάφορα ονόματα, συνεχώς εξακολουθεί να αυξάνει την αβεβαιότητα ως προς το πότε και που προήλθε το παρασκεύασμα. (Crum & LaGory, 2016) Η kombucha υπάρχει από τη δυναστεία Tsin που χρονολογείται από το 220 π.Χ.. Από γεωγραφική άποψη, η kombucha πιθανότατα εξαπλώθηκε από την Κίνα αρχικά στην Κορέα και τελικά θα έφτανε στην Ιαπωνία μέσω διαφόρων εμπορικών οδών. Περίπου το 415 μ.Χ., ένας γιατρός κορεάτης, που ονομαζόταν Dr. Kombu κλήθηκε να θεραπεύσει τον αυτοκράτορα της Ιαπωνίας, Iynko, από μια πεπτική διαταραχή. Την εποχή εκείνη, αρκετοί Ιάπωνες θεωρούσαν ότι το τσάι έχει πολλές μυστικιστικές θεραπευτικές ιδιότητες. Τότε, ο Dr. Kombu για την θεραπεία των συμπτωμάτων του αυτοκράτορα, χρησιμοποίησε kombucha μαζί με άλλες πρώιμες ιατρικές βοτανικές θεραπείες. Ο συνδυασμός αυτός, της kombucha και των βοτάνων, έδωσε μεγάλη επιτυχία, που θα μπορούσε να δώσει μια εναλλακτική εξήγηση για το ποτό αυτό. Αυτή η λαογραφία ενισχύει την διάχυτη συσχέτιση των θεραπευτικών δυνάμεων με την kombucha, που εξακολουθεί να υπάρχει στον 21ο αιώνα, παρόλο που τέτοια αποτελέσματα δεν έχουν ακόμη προσδιοριστεί μέσω ιατρικής έρευνας. (Greenwalt et al., 2000) Ζυμώμενα προϊόντα ονομάζονται τα προϊόντα εκείνα που έχουν υποστεί ζύμωση. Η ζύμωση είναι μια μέθοδος, η οποία χρησιμοποιείται από την αρχαιότητα ως μια τεχνική, με την οποία γίνεται η συντήρηση των προϊόντων και η αύξηση της διάρκειας ζωής αυτών, χωρίς όμως να υποστούν αλλοίωση. Για παράδειγμα, η ζύμωση των λαχανικών, επιτρέπει στους ανθρώπους να καταναλώνουν αυτά, όλο τον χρόνο, ακόμη και τους μήνες που εκείνα τα λαχανικά δεν είναι διαθέσιμα στην αγορά. Εκτός 7 από το γεγονός ότι αυξάνεται η διάρκεια ζωής των προϊόντων, με την ζύμωση ενισχύεται η υφή και η γεύση αυτών. Πιο συγκεκριμένα, συχνά παρατηρείται ότι τα ζυμώμενα τρόφιμα έχουν μια ισχυρή αλμυρή και ελαφρώς ξινή γεύση. (Leeuwendaal et al., 2022) Τα τρόφιμα που έχουν υποστεί ζύμωση ανήκουν στην κατηγορία των υπερτροφών, λόγω της περιεκτικότητας τους σε προβιοτικά και της νόστιμης γεύσης τους. Τα ζυμώμενα τρόφιμα αποτελούν ένα διαχρονικό συστατικό της διατροφής των ανθρώπων παγκοσμίως, αφού έρευνες έχουν δείξει ότι έχουν πολλά οφέλη και η κατανάλωση τους είναι ιδιαίτερα ευεργετική για την υγεία των ανθρώπων. Αυτό συμβαίνει, γιατί τα τρόφιμα που έχουν υποστεί ζύμωση ενισχύονται με αντιμικροβιακά συστατικά, αμινοξέα, βιταμίνες, ανόργανα στοιχεία, τα οποία συμβάλλουν στην διέγερση του ανοσοποιητικού συστήματος, την καλή ισορροπία του εντερικού μικροβιώματος και την καλύτερη απορρόφηση των θρεπτικών συστατικών. (Castellone et al., 2021) Τα ζυμώμενα τρόφιμα παράγονται με ελεγχόμενη μικροβιακή ανάπτυξη (βακτήρια, μύκητες) και ενζυματική δράση, με αποτέλεσμα να μετατρέπονται ορισμένες οργανικές ενώσεις, όπως είναι τα σάκχαρα, σε μια αλκοόλη ή ένα οξύ. Αυτά, στη συνέχεια, παίζουν τον ρόλο στα τρόφιμα, των φυσικών συντηρητικών ή και των βελτιωτικών γεύσης. (Dimidi et al., 2019) Γενικά, η ζύμωση πραγματοποιείται με δυο μεθόδους. Η μια μέθοδος είναι φυσικά, όπου η ζύμωση γίνεται από τους μικροοργανισμούς που υπάρχουν σε ένα τρόφιμο φυσικά, όταν, όμως, επιδράσουμε στο σύστημα με τις κατάλληλες συνθήκες. Από την άλλη πλευρά, η άλλη μέθοδος είναι με προσθήκη καλλιέργειας εκκίνησης, αφού προηγουμένως έχει προστεθεί μια ειδική καλλιέργεια επιλεγμένων μικροοργανισμών στο τρόφιμο, ώστε να μπορεί να αρχίσει η ζύμωση. (Guo et al., 2023) Στην σημερινή εποχή, τα τρόφιμα που έχουν υποστεί ζύμωση συναντώνται παντού στην αγορά και σε μεγάλη ποικιλία. Μερικά παραδείγματα ζυμώμενων τροφίμων είναι το ψωμί με προζύμι, το κεφίρ, το γιαούρτι, το τυρί, η μπύρα, το κρασί, η kombucha κτλ. (Rezac et al., 2018) Ο όρος «προβιοτικό» χρησιμοποιήθηκε από τους Lilly και Stillwell, το 1965 για πρώτη φορά. Τα προβιοτικά είναι ζωντανοί μη παθογόνοι μικροοργανισμοί, τα οποία χορηγούνται για τη βελτίωση της μικροβιακής ισορροπίας, ιδιαίτερα στο γαστρεντερικό σωλήνα. Η εισαγωγή ωφέλιμων βακτηριακών ειδών στο γαστρεντερικό σωλήνα μπορεί να είναι μια πολύ ελκυστική επιλογή για την πρόληψη ασθενειών και την αποκατάσταση της μικροβιακής ισορροπίας. Τα πρεβιοτικά είναι μη εύπεπτα συστατικά τροφής, τα οποία διεγείρουν επιλεκτικά ένα βακτήριο ή μια ομάδα βακτηρίων στο κόλον με προβιοτικές ιδιότητες, προσφέροντας, έτσι, πολλά οφέλη στον ξενιστή. (Staniszewski & Kordowska‐Wiater, 2021) Μέσω διαφόρων μηχανισμών, τα προβιοτικά ασκούν τα ευεργετικά τους αποτελέσματα. Μεταξύ αυτών συμπεριλαμβάνονται η μείωση του εντερικού pH, η 8 μείωση του αποικισμού και η εισβολή από παθογόνους μικροοργανισμούς και η τροποποίηση της ανοσολογικής απόκρισης του ξενιστή. Αξίζει να σημειωθεί, το γεγονός ότι τα προβιοτικά οφέλη που σχετίζονται με ένα είδος ή στέλεχος, δεν σημαίνει ότι απαραίτητα θα ισχύουν και για άλλα. Διάφορα βακτηριακά γένη που χρησιμοποιούνται συχνότερα σε προβιοτικά είναι τα Lactobacillus, Bifidobacterium, Escherichia, Enterococcus, Bacillus και Streptococcus. (de Oliveira et al., 2023) Έως και σήμερα, δεν έχει διευκρινιστεί ο ελάχιστος αριθμός μικροοργανισμών, που θα πρέπει να ληφθούν, ώστε να επιτευχθεί ευεργετική δράση. Παρόλα αυτά, ένα προβιοτικό, συνήθως, θα πρέπει να περιέχει αρκετά δισεκατομμύρια μικροοργανισμούς, για να αυξήσει την πιθανότητα να συμβεί επαρκής αποικισμός του εντέρου. Τα προβιοτικά, γενικά, θεωρούνται αρκετά ασφαλή και καλά ανεκτά. Όμως, με πολύ μεγάλη προσοχή θα πρέπει να χρησιμοποιούνται σε ασθενείς, που είναι βαριά άρρωστοι ή σοβαρά ανοσοκατεσταλμένοι ή ασθενείς με κεντρικούς φλεβικούς καθετήρες, εφόσον σε μερικές περιπτώσεις μπορεί να εμφανιστούν συστηματικές λοιμώξεις. Όσον αφορά τα προβιοτικά, που προέρχονται από βακτήρια, θα πρέπει να διαχωρίζονται από τα αντιβιοτικά κατά τουλάχιστον δυο ώρες. (Merenstein et al., 2023).

Abstract

This particular thesis deals with the preparation of a fermented probiotic beverage based on carob syrup, where kombucha was prepared with various recipes, with different types, i.e., with the initial product from different suppliers, with different substrates, and with different amounts of sugars each time. Kombucha is a fermented tea beverage that has become increasingly popular in Western society over the past decade. Kombucha has a long history of popularity worldwide due to its intense flavor and health benefits (Ramos et al., 2023). Historical evidence suggests that it likely originates from the historical region of Manchuria, located in northeastern China (Villarreal-Soto et al., 2018). However, the exact origin of this fermented tea beverage remains unknown. The word "kombucha" seems to be of German origin, though this theory is not certain. One etymological theory suggests that the word "kombucha" translates to "seaweed tea" or "kombucha" in Japanese. The fact that there are various names continues to increase the uncertainty about when and where the preparation originated (Crum & LaGory, 2016). Kombucha has been around since the Tsin dynasty, dating back to 220 B.C. Geographically, kombucha likely spread from China initially to Korea and eventually reached Japan via various trade routes. Around 415 A.D., a Korean doctor named Dr. Kombu was called to treat the Japanese emperor Iynko for a digestive disorder. At that time, many Japanese believed that tea had many mystical healing properties. Dr. Kombu used kombucha along with other early herbal medical treatments to treat the emperor's symptoms. This combination of kombucha and herbs achieved great success, which could provide an alternative explanation for this beverage. This folklore reinforces the pervasive association of healing powers with kombucha that continues into the 21st century, even though such effects have yet to be determined through medical research (Greenwalt et al., 2000). Fermented products are those that have undergone fermentation. Fermentation is a method used since ancient times as a technique to preserve products and extend their shelf life without spoiling. For example, the fermentation of vegetables allows people to consume them all year round, even in months when those vegetables are not available on the market. Besides increasing the shelf life of products, fermentation enhances their texture and flavor. More specifically, it is often observed that fermented foods have a strong salty and slightly sour taste (Leeuwendaal et al., 2022). Fermented foods belong to the category of superfoods due to their probiotic content and delicious taste. Fermented foods have been a timeless component of human diets worldwide, as research has shown that they have many benefits and their consumption is particularly beneficial for human health. This is because fermented foods are enriched with antimicrobial ingredients, amino acids, vitamins, and minerals, which contribute to stimulating the immune system, maintaining a good 10 balance of the gut microbiome, and improving nutrient absorption (Castellone et al., 2021). Fermented foods are produced through controlled microbial growth (bacteria, fungi) and enzymatic action, resulting in the conversion of certain organic compounds, such as sugars, into an alcohol or an acid. These, in turn, act as natural preservatives or flavor enhancers in foods (Dimidi et al., 2019). Generally, fermentation is carried out using two methods. One method is natural, where fermentation occurs from the microorganisms naturally present in a food when influenced by the appropriate conditions. On the other hand, the other method is by adding a starter culture, where a special culture of selected microorganisms is added to the food to initiate fermentation (Guo et al., 2023). Today, fermented foods are found everywhere on the market and in a wide variety. Some examples of fermented foods include sourdough bread, kefir, yogurt, cheese, beer, wine, kombucha, etc. (Rezac et al., 2018). The term "probiotic" was first used by Lilly and Stillwell in 1965. Probiotics are live non-pathogenic microorganisms administered to improve microbial balance, particularly in the gastrointestinal tract. Introducing beneficial bacterial species into the gastrointestinal tract can be an attractive option for preventing diseases and restoring microbial balance. Prebiotics are indigestible food ingredients that selectively stimulate a bacterium or a group of bacteria in the colon with probiotic properties, thus offering many benefits to the host (Staniszewski & Kordowska Wiater, 2021). Probiotics exert their beneficial effects through various mechanisms. These include reducing intestinal pH, reducing colonization and invasion by pathogenic microorganisms, and modifying the host's immune response. It is worth noting that probiotic benefits associated with one species or strain do not necessarily apply to others. Various bacterial genera most commonly used in probiotics include Lactobacillus, Bifidobacterium, Escherichia, Enterococcus, Bacillus, and Streptococcus (de Oliveira et al., 2023). To date, the minimum number of microorganisms required to achieve a beneficial effect has not been clarified. However, a probiotic typically needs to contain several billion microorganisms to increase the likelihood of sufficient gut colonization. Probiotics are generally considered quite safe and well-tolerated. However, they should be used with great caution in severely ill or severely immunocompromised patients or those with central venous catheters, as systemic infections may occur in some cases. Probiotics derived from bacteria should be separated from antibiotics by at least two hours (Merenstein et al., 2023).