Studentská vědecká konference

Pro zlepšení textury simulovaného fermentovaného mléčného výrobku, bylo využito enzymu mikrobiální transglutaminasy (E.C. 2.3.2.13). Enzym působil v mléce, určeném pro kyselé srážení, při konstantní teplotě 40 °C, v čase 30; 60; 90; 120 a 150 minut. Přibližná dávka enzymu byla 25 U/g bílkoviny. Mikrobiální transglutaminasa byla následně inaktivována záhřevem při 85 °C po dobu 5 minut. Kyselé srážení kaseinu bylo uskutečněno produktem hydrolýzy glukono-δ-laktonu, kyselinou glukonovou. Pomocí dynamické oscilační reometrie byl zjišťován vliv enzymu na průběh tvorby gelu. Taktéž byly zkoumány reologické vlastnosti rozmíchaného a nerozmíchaného koagulátu. Sledován byl průběh tvorby gelu, mez pevnosti, zdánlivá viskozita, koeficient konzistence a index toku. Dále byla zkoumána míra vaznosti vody gelů. Tato vyhodnocování byla učiněna pro čerstvé gely a pro gely, které byly skladovány po dobu 28 dní při teplotě (4-5 ± 1) °C. Gely ošetřené mikrobiální transglutaminasou vykazovaly větší tuhost, viskozitu a větší vaznost vody, oproti neošetřeným mléčným gelům, díky nově vytvořeným kovalentním vazbám mezi glutaminovými a lysinovými zbytky bílkovin mléka, přičemž tato míra polymerace závisela na době působení enzymu.  

Fenolové látky jsou důležitými mikronutrienty, které mohou hrát významnou roli v prevenci kardiovaskulárních chorob nebo rakoviny a kterým se v posledních letech věnuje mnoho studií. Vyskytují se v potravě rostlinného původu, a to zejména v ovoci, zelenině a také v pohance. Laktobacily disponují širokým enzymovým aparátem a jsou tak schopny metabolizovat mimo jiné právě i fenolové látky. V této práci byl zkoumán vliv přídavku různých koncentrací (10–25 mmol/l) fenolových kyselin (sinapová, skořicová) do kultivačního média na růst čtyř kmenů Limosilactobacillus fermentum a dvou kmenů Lactiplantibacillus plantarum izolovaných z rostlinných substrátů. S rostoucí koncentrací kyselin se snižovala růstová rychlost bakterií. Pomocí rep-PCR byla u kmenů L. plantarum potvrzena přítomnost dekarboxylasy fenolových kyselin. Dále byla sledována schopnost růstu laktobacilů v pohankovém médiu. U tří z testovaných kmenů se nárůst v pohankovém médiu oproti MRS médiu řádově nelišil, u zbylých tří kmenů byl narůst nižší o 1 řád.  

Konzumace fermentovaných rostlinných produktů může být velmi přínosná pro lidi s intolerancí laktosy, a hlavně pro vegetariány a vegany. Jelikož obsahují přirozeně nebo cíleně přidané mikrobiální kultury, především bakterie mléčného kvašení, které jsou zdraví prospěšné a pomáhají vytvořit bakteriální rovnováhu v lidském střevě.  V této práci byla provedena charakterizace osmi mikroorganismů izolovaných z rostlinných substrátů pro jejich další využití při přípravě fermentovaného rostlinného produktu. Byla zjištěna jejich schopnost utilizovat cukry (glukosa, fruktosa, ribosa a maltosa) a polysacharidy, které se v těchto výrobcích mohou vyskytovat. Dále u nich byla měřena schopnost metabolizovat rostlinné glykosidy amygdalin a eskulin. Také byl porovnán růst vybraných kmenů v sójovém a mandlovém nápoji a mléce.  Bylo zjištěno, že některé kmeny jsou schopné v různé míře metabolizovat polysacharidy, nejvyšší schopnost byla pozorována u kmene Lp6A, LAR a VT2.  U všech osmi kmenů byla zjištěna schopnost využívat glykosidy, přičemž utilizace amygdalinu byla vyšší než eskulinu. Nebyl zjištěn rozdíl v růstu testovaných kmenů mezi mlékem a rostlinnými nápoji, po 17hodinové kultivaci při 37 °C došlo ke zvýšení koncentrace buněk v těchto médiích o 1 řád.   

Galaktooligosacharidy (GOS) jsou klasifikovány jako prebiotika, tj. látky, které jsou rezistentní vůči kyselinám a enzymům gastrointestinálního traktu a jsou selektivně využívány některými prospěšnými mikroorganismy střevní mikrobioty, což vede ke zdravotním přínosům. GOS se obvykle produkují biochemickými reakcemi z laktosy pomocí enzymu β-galaktosidasy. Cílem této práce byla příprava GOS ze zahuštěné syrovátky, jako odpadního produktu mlékárenského průmyslu. Pro provedení reakce byl použit komerční preparát enzymu β-galaktosidasy původem z kvasinek. Během reakce byla sledována koncentrace GOS v závislosti na čase, způsobu úpravy suroviny a množství přidaného enzymu. Reakcí byl získám produkt se sníženou koncentrací laktosy, obsahující proteiny, minerální látky a prebiotické sacharidy. Konečným krokem bylo použití výsledné směsi pro přípravu mléčného nápoje a jeho senzorické zhodnocení.   

Ve své práci se zabývám vlivem mikrobíání transglutaminásy na průběh tvorby gelu při enzymatickém srážení mléka. Tento vliv sleduji pomocí dynamické oscilační reometrie, pomocí pevnosti gelu a skrze množství uvolněné syrovátky za přesně definovanou dobu. U dynamické oscilační reometrie sleduji hlavně hodnoty komplexního, elastické a viskozitního modulu a fázový posun v zavislosti na frekvenci a čase. Transglutmaináza ovlivňuje tvorbu gelu díky tomu, že vytváří nové vzaby mezi aminokyselinami v bílkovinách a peptidech, konkrétně se jedná o aminokyseliny glutamin a lysin. Nová vazba může vznikat i mezi glutaminem a primárním aminem nebo glutaminem a vodou. Tato vazba se jmenuje ε-(γ-glutamyl)-lysin, někdy označována jako isopeptidová vazba. K modifikaci bílkovin pomocí transglutmainázy se využívá hlavně mikrobiální transglutmaináza z toho důvodu, že pro svou aktivaci nevyžaduje vápenaté ionty v prostředí, kvůli kterým by se bílkoviny mohli vysrážet.

Byl sledován vliv dávky (0,1; 0,5 a 1 U/g) a způsobu aplikace mikrobiální transglutaminasy (MTG) na reologické vlastnosti jogurtu v závislosti na druhu použité kultury a době skladování. K výrobě jogurtu byla použita jogurtová kultura RX a směsná kultura Streptococcus thermophilus a Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus s prokázanou produkcí exopolysacharidů. Měření reologických vlastností jogurtu probíhalo v rotačním reometru. Na začátku měření byla stanovena mez pevnosti τ_max a následně vyhodnocením sestupné tokové křivky pomocí modelu Herschel Bulkley, byly stanoveny koeficient konzistence K a index toku n. Práce dále zahrnuje stanovení vaznosti vody a senzorickou analýzu jogurtů. Výsledky měření ukázaly, že MTG měla vliv na reologické vlastnosti mléčných výrobků, tím že v podstatné míře zvyšuje mez pevnosti gelu. Dále bylo zjištěno, že u obou kultur enzym zvyšuje schopnost vázat vodu, a to jak před, tak i po skladování. Senzorická analýza ukázala, že přídavek enzymu může způsobit příliš tuhou texturu výrobku a také v některých případech nahořklou chuť.  

S rostoucí popularitou stravy založené na rostlinné bázi se zvyšuje také zájem o rostlinné náhražky fermentovaných mléčných produktů. V práci jsou popsány druhy a vlastnosti rostlinných matric nejčastěji používaných pro tento typ výrobků. Dále jsou podrobněji charakterizovány mikroorganismy jogurtové kultury Streptococcus thermophilus a Lactobacillus bulgaricus subsp. delbrueckii a druh Lactiplantibacillus plantarum, který má probiotické (kmen 299v), antimikrobiální a antifungální vlastnosti a snáze roste na rostlinných substrátech. Experimentální část práce je zaměřena na průzkum trhu s důrazem na složení a výživové hodnoty fermentovaných rostlinných produktů a kontrolu počtu mikroorganismů ve třinácti komerčně dostupných fermentovaných rostlinných produktech spolu se srovnáním s platnými požadavky pro mléčné fermentované výrobky. Poslední část práce je věnována orientačnímu senzorickému hodnocení čtyř rostlinných fermentovaných výrobků z různých matric, a to sóji, kokosu, ovsa a mandlí, a také porovnání sójového výrobku s mléčným jogurtem.