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生物化学和微生物的发展Eleusine Coaracana (Rapoko)基于麦芽的马,津巴布韦不含酒精的饮料

Zvidzai CJ1*Munosiyei P1,Muronzi射频1,Usai T2

1大学生物学系,Bindura科学和教育,Bindura,津巴布韦

2食品技术和设计教育、中部州立大学Gweru,津巴布韦

*通讯作者:
Zvidzai CJ
生物学系,
Bindura大学科学和教育,
Bindura,
津巴布韦;
电子邮件:cjzvidzai@gmail.com

收到:23日- 8月- 2022,手稿。jmb - 22 - 72733;编辑分配:25 - 8月- 2022年PreQC没有。jmb - 22 - 72733 (PQ);综述:08 - - - - - - - 2022年9月,QC。jmb - 22 - 72733;修改后:03 - 1月- 2023手稿。jmb - 22 - 72733 (R);发表:11 - 1月- 2023,2320 - 3528.12.1.001 DOI: 10.4172 /

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文摘

研究微生物和生物化学变化发生在rapoko的传统工艺(大肠coaracana受控条件)进行了基于麦芽的马使用的初始pH值范围6.0 - -8.0和孵化温度范围的批准ᵒC发酵一段48小时。根据不同的初始pH值和温度,发酵设备显示初始pH值6.0的最佳条件和40ᵒC。最高的酸度值变化从0.3到0.55的价值。酸度的变化统计与记录最高增加实验室微生物计数的最佳条件。然而,酵母菌和霉菌没有表现出显著差异在日志cfu /毫升值在所有的发酵条件下。因此,不同的酸度变化被归因于实验室微生物的代谢活动。感官评价指出基于rapoko质量上的显著差异的马相比,几个调味商业马产品x²= 42, df = 36,假定值= 0.227)和统计分析显示出显著性差异p≤0.05。

关键字

微生物;生物化学;大肠Coaracana;马;不含酒精的

介绍

发酵食品是一个最古老的食品加工和改进保质期的方法可以追溯到新石器时代大约公元前000年。传统上,食品发酵是由微生物共生的现有的原材料或现在偶然地进入通过污染的用具,环境和制造商。发酵除了提供口味,和/或显著改善营养由此原材料和最终产品的属性(1]。

手指小米(rapoko)是一个被边缘化的谷物生产和消费在印度和非洲。大肠coaracan谷物,营养价值更高相比其他主要谷物如小麦、水稻和玉米;作为一个丰富的钙、铁和锌除了膳食纤维。利用rapoko麦片是有限的由于其边缘化。马是一种酸的各种谷物制成的不含酒精的饮料,自发的乳酸发酵。这是一个成人型食品,介绍了常用的让儿童和婴儿。一般来说,在津巴布韦马通常是由玉米粥或高粱面粉。不受控制的使用条件特别是温度可能会导致不良的终端产品的扩散是影响马的味道和质地。

Rapoko马在农村家庭生产仍然是一个手工工艺水平和特点是缺乏仪器和分析控制流程在生产不含酒精的饮料。知识在rapoko马在津巴布韦没有科学地记录和生产有迷路的危险随着技术的发展和家庭摆脱传统食品保存实践。本研究集中在生物化学和微生物的变化发生在rapoko发酵。负责发酵的微生物研究甚少,被认为包括野生酵母和细菌发酵锅从先前的发酵。本研究将有助于科学文档基于rapoko的马。这个项目给洞察潜在识别发酵剂的生产一致的优质产品和理解他们的角色在发酵过程和最终产品质量2- - - - - -18]。

材料和方法

发展过程对传统rapoko马准备和培养液

准备和传统加工大肠coaracana(rapoko)面粉从当地的农业市场,获得Mpata Chinhoi,津巴布韦。马酿造过程的词是根据传统技术准备,然后去了发酵条件传统锅超过48小时。Rapoko麦芽粉重540 g和1.2升的水然后使用热板,直到厚粥煮了然后冷却至室温。冷却后,粥是整除分成相等的数量和涌入250毫升容量大小的陶罐。新锅使用条件在一夜之间,允许他们与之前保持60人力资源准备马在传统锅前使用。实验罐被覆盖铝箔和发酵控制pH值和温度。自然发酵的锅被允许出现在调节过程(图1)。

jmb-Flow

图1:传统制备的流程图rapoko马。

温度对rapoko马生产

温度的影响是由孵化条件下将锅设定在25日,30和40ᵒC,然后概要文件在酸度和酸碱使用米马的决心。整除的5毫升样品从锅和撤回间隔在4ᵒC保存在冰箱里。所有实验设置ups是四胞胎(19]。

pH值对rapoko马发酵

影响初始pH值为6.0,7.0和8.0,使用磷酸缓冲在发酵过程中酸度和pH值变化的马也被评估。样品进行分析治疗同样如上所述。实验设置ups都在四胞胎。

生物化学分析

可滴定酸度:可滴定酸度后立即被测量样本集合。上层清液(5.0毫升)收集在发酵过程中被转移到一个锥形瓶,用蒸馏水稀释两次。解决方案是对0.1 M氢氧化钠滴定用酚酞作为指示剂。产生的酸量计算的每分钱乳酸根据公式:

方程

所有分析都做在一式三份(20.]。

酒精含量分析

在发酵过程中马的酒精含量是决定使用酒精比重计0 - 25% (v / v)。

微生物分析

体积为1.0毫升的样品从每个锅马是溶解在9.0毫升无菌生理盐水的盐溶液。随后用于执行连续稀释。每个系列稀释总计0.1毫升的体积是传播包含平皿计数琼脂培养皿(DIFCO)人,rogosa沙普琼脂(oxoid),酵母蛋白胨琼脂(西格玛奥德里奇)和sabouraud葡萄糖琼脂(西格玛奥德里奇)然后孵化在30°C约2天。平皿计数琼脂培养皿包含在37°C孵化24小时测试总需氧嗜中温细菌。夫人琼脂板在37°C孵化48小时测试乳酸菌(实验室)。使用酵母蛋白胨琼脂酵母计数了。Sabouraud葡萄糖琼脂作为交换媒介来使用了酵母和霉菌总数的枚举(21]。

感官测试

8小组训练和被选出的10未经训练的品酒师进行感官评价的发酵优化条件的产品。感官性状在0 - 9 Heldonic范围内的产品进行评估的以下特点:香气,味道,口感、厚度、质地、颜色和一般可接受性(22]。

数据和统计分析

方差分析(方差分析)是用来确定是否有显著差异存在的微生物和生化变化发酵使用煲和马之间通常用高粱发酵麦芽面粉。一个因素完全随机设计(CRD)是用于优化评估最优条件(23]。

结果

温度对rapoko马生产

结果图2马的pH值表明有一个显著的变化从6.0到3.6(2.4单位)在40°C相比25和30°C。提到最高的pH值变化与酸度的变化约为0.24个单位,确认有机酸的生化变化。然而25°C,马的pH值剖面变化是相当低,这与最低的酸度变化值为0.18个单位。发酵的最适温度rapoko (大肠coaracana)基于麦芽是40°C (24]。

jmb-Effect

图2:温度对速率的影响基于rapoko麦芽的马的酸度和pH值超过48小时的发酵。酸性发酵温度的概要文件(○)40°C (◊) 30°C (□) 25°C和pH值配置文件(■)25°C, (♦) 30°C和(●)40°C。

温度的变化对rapoko麦芽马的酸度的速度剖面和XLSTART超过48小时的发酵进行了分析。执行后一维方差分析结果(F = 136.22, p = 0.00)结果表明,在不同的温度有显著差异,(p < 0.05),滴定酸度(TA)在发酵过程中,与最适温度在40°C。

初始pH值对rapoko麦芽马酸度和pH值配置文件

初始pH值使用磷酸盐缓冲剂对速率的影响基于rapoko麦芽的马的酸度和pH值超过48小时的发酵所示图3。有趣的是,在一个初始pH值6.0的pH值剖面显示减少2.76个单位,的酸度降低0.20个单位的48小时。最低的pH值变化时记录的初始pH发酵的马在一个初始pH值8.0,2.4单位的pH值变化和0.13个单位的酸度有细微的变化。结果表明,初始pH值6.0是基于最优rapoko发酵的麦芽。这些pH值和温度最优条件观察其他地方(25- - - - - -32]。

因此,确定最佳pH值和温度rapoko值(大肠coaracana)基于麦芽发酵马6.0和40°C。

jmb-initial

图3:初始pH值的影响使用磷酸缓冲rapoko的速度(e . coaracana)麦芽马的酸度和pH值超过48小时的发酵。酸度概要文件在初始pH值(◊)pH值6.0,(□)pH值7.0 (○)pH值8.0和酸碱概要文件(♦)的初始pH值6.0,(■)pH值7.0和8.0 (●)pH值。

初始pH值的变化缓冲rapoko率(大肠coaracana)基于麦芽的马的酸度简介超过48小时的发酵以及分析XLSTART (F = 112.55, p = 0.00)。一维方差分析结果表明,在不同的温度有显著差异,(p < 0.05)的可滴定酸度(TA)在发酵过程中33]。

微生物分析结果

乳酸菌变化rapoko麦芽:马结果基于rapoko麦芽乳酸菌数量变化在温度25°C, 30°C和40°C所示图4在下面。25°C,乳酸菌(实验室)人口的增长从6 0到8、9(日志cfu /毫升)超过48小时,在40°C微生物种群变化最高3.6增加日志cfu /毫升单位。然而,在40°C记录实验室人口的增长最少的cfu /毫升单位在同一时期。在实验室观察到显著改变最高人口在30°C,因此这可能是由于通常假定最适温度为培养微生物实验室(34,35]。

上面所提到的观察最优条件最有利的条件生产实验室增长所示图4低于最高的微生物产生人口在30°C。

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图4:乳酸菌数量变化rapoko麦芽在温度25°C (□), 40°C(●)和30°C (■)。

统计分析显示显著差异,(p≤0.05)在乳酸菌在不同磷酸盐缓冲6、7和8超过48小时。统计的区别是由一维方差分析、产生细菌总数(F = 88;p = 0, 96)。

酵母和霉菌rapoko麦芽马的变化

酵母和霉菌数量变化基于rapoko麦芽的马在25°C增加了3,4单位(日志cfu /毫升)超过48小时,在40°C 3.9单位。然而,最适温度为30°C观察到在上面的分析似乎酵母菌和霉菌引起的最优人口变化为4.4(日志cfu /毫升)单位在同一48小时内所示图5在下面。

统计分析显示显著差异,(p≤0.05)在酵母和霉菌在不同磷酸盐缓冲6、7和8超过48小时。统计的区别是由一维方差分析、酵母菌和霉菌总数(F = 88;p = 0, 98)。同样的总需氧嗜中温细菌数量变化rapoko马相同的磷酸缓冲显示显著差异,(p≤0.05)。统计差异由单向方差分析做有氧嗜中温细菌总数(F = 5, 14;p = 0, 82)。

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图5:酵母和霉菌在rapoko人口变化(大肠coaracana)基于麦芽在温度25˚C (●), 40˚C(■)和30˚C (□)。

全面、所需的初始pH值,优化微生物实验室和其他相关微生物的增长和发酵条件被指出是初始pH值6.0和温度40°C。

感官和感官评价

感官评价进行了测试和结果的说明图6相比自然商业高粱当地津巴布韦公司生产的马。有趣的很,在0 - 9快感学范围内(N = 16, 89%), rapoko马更喜欢在大多数属性测试尤其在色彩、酸味,厚度,在品味和平滑度。

很有趣的注意,在味道方面,相反,传统商业准备高粱是首选rapoko相比马马。大多数小组成员(N = 14人,78%)表明rapoko马没有后味与高粱马属性指出。然而有一个显著的区别主要在甜味和啤酒厂最终产品与他们的麦芽汁味道品质。Rapoko词有很多高糖浓度在制备mangisi和masvusvu报道。

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图6:网络传播分析感官测试商业高粱和基于rapoko麦芽的马在0 - 9 heldonic规模。传统商业准备高粱(□)和rapoko马(■)。

皮尔森的x平方分布测试进行了感官评价结果(x²= 42, df = 36,假定值= 0.227)和统计分析显示的图p≤0.05)。因此我们得出的结论是,上有显著差异的质量基于rapoko马相比,当前和商业利用高粱麦芽生产马。然而,商业产品目前的使用不同的水果如香蕉、草莓和芒果,但仍这些变异不与rapoko马的感官属性。

讨论

温度和初始pH值对rapoko马生产

温度的影响基于rapoko麦芽的马的速度与降低pH值和引用的发酵酸度的增加了最佳温度条件在40°C。低温通常减少膜流动性,从而限制运输要求的必需营养素和其他元素有效的微生物代谢过程。这样做有一个酶细胞的需求放缓。其他研究已经表明,使用温度40°C的增长促进嗜中温菌乳酸生产菌的发展,包括之类的Lactococcus lactis无性系种群。lactis, Lactococcus lactis无性系种群。cremoris和明串珠菌属mesenteroides无性系种群。cremoris。

最优初始pH值使用磷酸缓冲在pH值6.0,生产rapoko (大肠coaracana)基于麦芽的马。有趣的是,pH值影响电离从而影响酶的折叠。酶乳酸菌物种通常活跃在低pH值约为5.5 - -6.5,乳酸细菌通常生长在低博士利用环境条件产生的乳酸,不利于腐败细菌的生存,因为乳酸是一种天然防腐剂,抑制腐败细菌和负责改进微生物稳定和安全的食品。能够将碳水化合物转化为乳酸,乙酸、酒精和二氧化碳只有轻微的变化其他食物组件使得乳酸菌极其重要的保存食物。几乎没有热量和碳水化合物转化为乳酸的变化很少总营养价值的损失。

初始pH值和温度对微生物的影响在rapoko马生产

虽然酸度的恶化导致最终产品是发酵的谷物和蔬菜的特征,然而有可能存在过氧化氢,艾滋病抗菌素和其他有效的抗菌化合物,如超氧化物和羟基自由基记录来自其他地方乳酸菌、明串珠菌属片球菌属物种。双乙酰的进一步生产明串珠菌属、Lactococcus、片球菌属乳酸菌对腐败细菌包括致肠病的有效以及传授的味道和口感。此外,发酵食品微生物实验室作为影响流变和调味品的主体属性。

其他研究指出最佳酸度为实验室增长7.0和低增长被记录为4.5。Mataragas也发现类似的结果,然而低生物质开发等人指出来抑制细菌素产量从实验室微生物。

有一个指数增加有氧嗜中温细菌总人口在磷酸缓冲马。总需氧嗜中温细菌组成的淀粉水解细菌和肠杆菌属人口在整个发酵过程。酵母和霉菌数量也增加了所有的磷酸盐缓冲剂治疗。最佳酸度对嗜中温细菌是6.0。

酵母和霉菌数量显示最佳生产40ᵒC。酵母计数增加可能由于必需营养素的可用性乳酸菌为酵母活动增长和有利的环境。蛋白质和维生素等营养更容易获得了乳酸菌通过减少规模也在冲击和烹饪和酵母的自溶作用或其他生物因素被石头和同事报道。

实验室细菌提供了酸性环境中选择酵母和酵母的生长的衬底反过来提供维生素和其他细菌的生长因子。

获得的最佳条件是在协议与安东尼的报道,et al .,使用手指小米麦芽但这是在kenkey等其他发酵形成鲜明对比,奥吉和mawe准备从高粱和玉米。较低的人口中记录的酵母rapoko基础可能是由于马在初始时间不利的pH值。

有需要隔离,识别和描述所涉及的微生物生产基于rapoko马试图改善这种rapoko饮料提出改进和标准质量发酵剂。目前,基于制造rapoko马因为糟糕的卫生质量下降,投影灯和感官和卫生质量的变化。

感觉和酒精的评价

根据享乐规模结果,rapoko马有一个深色的颜色比商业高粱马。基于一些品酒师首选的红棕色色彩rapoko马而其他首选商业高粱马的深棕色的颜色。基于rapoko马的颜色从消费者的角度来看是非常重要的因为它是颜色吸引第一次对一个人购买或使用任何食物。Rapoko马有一个阴郁的味道相比商业高粱马。商业高粱和rapoko马马都认为有相同的甜蜜。商业高粱Rapoko厚相比,马马。凝胶化导致的厚度由马淀粉颗粒的膨胀。这意味着更少的麦芽将导致更少的淀粉分子转换成葡萄糖和更多的水将被整合。它还依赖于处理阶段可能改变产品的粘度。

Rapoko马比较光滑的商业高粱马。商业高粱马有更多相关的味道的气味rapoko不过相比有一个明显的马和清爽的酸味。
Rapoko马后轻微的味道比商业高粱马由于单宁含量较高Rapoko麦芽。rapoko水平非常低的马的酒精含量(0.15 v / v %)记录。然而如果rapoko的农业查看优化生产然后我们期望一致的rapoko麦芽。两rapoko马和商业高粱马没有缺陷,包括外国粒子、肿块、模具和辛辣的气味。产品缺陷会影响质量从而影响市场份额。

结论

微生物和生物化学变化发生在rapoko麦芽的生产基础马进步的pH值下降,滴定酸度上升。降低pH值和增加总酸主要是由于生产有机酸和产生的乳酸,乳酸细菌。假设乳酸菌分泌降低pH值和允许酵母人口成为直接的竞争环境。公司代谢之间的酵母和乳酸菌可以归因于增加cfu /毫升值允许他们共处,细菌提供的酸性环境和酵母提供维生素和其他细菌的生长因子。酵母菌菌落计数低表明低酒精的发酵是生产。转向的结果提供了一个良好的基础工具和分析控制rapoko麦芽的生产过程从手工生产,但马提出起动文化商业化的规模。然而,有需要最后执行保质期属性评价马最终产品质量尽管乳酸的存在可能其他防腐剂添加剂可以提高保质期。

引用

全球技术峰会