Optimization of the process of herbal beverage fermentation by lactic bacteria starters | Оптимизация процесса ферментации растительного напитка заквасками молочнокислых бактерий

English. The distinctive properties of soy drinks are low cholesterol, high protein and fiber, as well as important biologically active compounds contents. Fermentation increases the production of biologically active substances, and also improves the digestion of soy proteins by more than 40%. The study purpose is to evaluate the adaptation of monospecific and complex starter cultures of lactic acid bacteria in the plant-based medium and possibilities for optimizing this process, as well as to establish the effect of the fermentation process on the antioxidant properties of the probiotic drink. Monospecific concentrate of Lactobacillus acidophilus bacteria and bacterial starter "Acidophilus" comprising the strains Lactococcus Lactis ssp. lactis, Lactococcus Lactis ssp. cremoris, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus were used for fermentation at temperatures of 32, 37 and 42 deg. C. A relationship has been established between the fermentation temperature and the titratable acidity of the drink: in a sample with a mono-species concentrate of the L. acidophilus starter culture, the acidity for the first 14 h of fermentation at a temperature of 32 deg. C reached a value of 13.9 deg, which is lower by 9.9 deg. in comparison with the complex starter culture at the same temperature mode. The accumulation of lactic acid in complex starter samples is more active; at a temperature of 37 deg. C, after 14 h of fermentation, the content of lactic acid was 6.7 mg/100 mL. The optimums of the fermentation process in terms of temperature and duration for mono-species and complex starter cultures were 35.9 deg. C for 19.4 h and 36.4 deg. C for 19.3 h, respectively. The increase in the antioxidant activity during fermentation ranged from 11.7 to 83.6%. A more active adaptation of the complex starter is determined by the composition of microorganism strains with different temperature optimums, which makes such a starter more viable and resistant to thermal stress compared to the mono-species one.

Russian. Отличительными свойствами соевых напитков является низкий уровень холестерина, высокое содержание белка и клетчатки, а также важных биологически активных соединений. Ферментация увеличивает выработку биологически активных веществ, а также улучшает переваривание белков сои более чем на 40%. Цель исследования - оценка адаптации моновидовой и комплексной заквасок молочнокислых бактерий в растительной среде и возможностей оптимизации данного процесса, а также установление влияния процесса ферментации на антиоксидантные свойства пробиотического напитка. Для ферментации при температуре 32; 37 и 42 град. С использовали моновидовой концентрат бактерий вида Lactobacillus acidophilus и закваску бактериальную "Ацидофилин", содержащую штаммы Lactococcus lactis ssp. lactis, Lc. lactis ssp. cremoris, Lb. acidophilus, Lb. helveticus. Установлена зависимость между температурой ферментации и титруемой кислотностью напитка: в образце с моновидовым концентратом закваски Lb. acidophilus кислотность за первые 14 ч ферментации при температуре 32 град. С достигла значения 13,9 град, что в сравнении с комплексной закваской при этом же температурном режиме ниже на 9,9 град. Более активно накопление молочной кислоты происходило в образцах с комплексной закваской: при температуре 37 град. С уже через 14 часов ферментации содержание молочной кислоты составило 6,7 мг/100 мл. Оптимумы процесса ферментации по температуре и длительности для моновидовой и комплексной закваски составили 35,9 град. С в течение 19,4 ч и 36,4 град. С в течение 19,3 ч соответственно. Увеличение антиоксидантной активности при ферментации составило от 11,7 до 83,6%. Более активная адаптация комплексной закваски определяется составом штаммов микроорганизмов с разными температурными оптимумами, что делает такую закваску более жизнеспособной и устойчивой к тепловым стрессам по сравнению с моновидовой.