1,720,968 research outputs found
Biochemical and antagonistic properties of microbes in sourdoughs
Bakalaureusetöö
Toiduainete tehnoloogia õppekavalLeivajuuretise kasutamine leivatootmisel on oluline saavutamaks heade maitse-, lõhna- ja
tekstuuriomaduste ning toiteväärtusega pagaritooted. Kaasaegses leivatööstuses põhineb
leivajuuretise kasutamine selle igapäevasel värskendamisel, mille käigus segatakse leivateost
järelejäänud osa juuretisest värske jahu ja veega ning kääritatakse uueks leivajuuretiseks.
Regulaarne juuretise uuendamine aitab hoida juuretist ja selles leiduvaid mikroorganisme
metaboolselt aktiivsena ning seeläbi kindlustada juuretise käärimisvõime. Sellele vaatamata
võivad muutused juuretise fermentatsiooni parameetrites ja tooraine (nt. jahu) mikroobses
koostises põhjustada suuremaid muutusi leivajuuretise mikrobiootas ja selle stabiilsuses.
Sellest tulenevalt on kasvav trend kasutada kommertsiaalseid starterkultuure, mis
võimaldavad alustada või jätkata stabiilset leivajuuretise fermentatsiooniprotsessi. Kuna
osadel pagaritööstustel puudub teave leivajuuretise mikroobse koosluse ja stabiilsuse kohta,
on problemaatiline valida leivajuuretise fermentatsiooniks sobivaid starterkultuure. Seetõttu
on oluline kindlaks teha ja välja valida need mikroobitüved, mis annavad pagaritoodetele
iseloomuliku maitse- ja tekstuuriomadused.
Bakalaureusetöö eesmärk oli identifitseerida Eesti ühe pagaritööstuse leivajuuretiste
mikroobide kooslusi ning välja selgitada isoleeritud mikroobiliikide biokeemilised ja
antagonistlikud omadused. Selleks identifitseeriti API kit ja MALDI-TOF meetodite abil
kahest leivajuuretistest isoleeritud puhaskultuurid ning määrati piimhappebakterite
antagonistlikud omadused ja pärmseenete biokeemilisi omadused, kasutades selleks vastavalt
well-diffusion meetodit ja Vernier' digitaalseid andmekogujaid.
Uurimistöö tulemusena selgus, et leivajuuretistest eraldatud mikroobid kuulusid
perekondadesse Lactobacillus, Leuconostoc, Weisella, Saccharomyces, Kasahstania,
Metschnikowia, Torulaspora ja Bacillus. Suurema etanooli produktsiooniga pärmseene liigid
olid S. cerevisiae ja K. humilis ning süsinikdioksiidi tootmisvõime oli suurem pärmseentel S.
cerevisiae ja Metschnikowia spp. Samuti leiti, et uuritud piimhappebakteritel ei olnud
antagonistlikku toimet üksteise kasvu suhtes.Sourdough fermentation is considered to play a key role to get improved flavor, texture and
nutritional properties of bakery products. In the modern bakery industry, the use of sourdough
bases on its daily refreshment process during which the remaining part of the sourdough is
mixed with fresh flour and water and fermented into a new batch of sourdough. Regular
refreshment procedure helps to keep the sourdough and its microbiota metabolically active
and thereby to ensure the fermentation ability of the sourdough. However, alterations to the
fermentation parameters or significant variations in the microbial composition of the flour
can induce major changes in the sourdough microbiota. Therefore, it is growing trend to use
commercially available starter cultures that enable to start or to continue stable sourdough
fermentation process. Since some bakery industry don´t have information about the
composition and the stability of their sourdough it is complicated to choose suitable cultures
for their sourdough fermentation process. Because of this, it is necessary to identify and select
out these microbial strains that give characteristic taste and texture properties to their bakery
products.
The aim of the Bachelor’s thesis was to identify microbe communities of sourdoughs in one
Estonian bakery industry and to determine the biochemical and functional properties of
isolated microbial species and their biochemical and antagonistic properties in sourdoughs.
For this, pure cultures from two types of sourdough were identified by the API kit and
MALDI-TOF methods. The antagonistic properties of lactic acid bacteria and biochemical
properties of yeast were tested, using respectively the well-diffusion method and digital data
capture system Vernier.
As a result of the research, it was concluded that microbes isolated from sourdoughs belonged
to the following genus: Lactobacillus, Leuconostoc, Weisella, Saccharomyces, Kazachstania,
Metschnikowia, Torulaspora and Bacillus. The yeast species with higher ethanol production
were S. cerevisiae and K. humilis and higher carbon dioxide amount were produced by S.
cerevisiae and Metschnikowia spp. There was also found that the lactic acid bacteria studied
did not have an antagonistic effect on the growth of other lactic acid bacteria
Community and stability of lactic acid bacteria in sourdoughs
Magistritöö
Toiduainete tehnoloogia õppekavalLeivajuuretis on piimhappebakterite ja pärmseentega kääritatud jahu-vee segu, mida
laialdaselt kasutatakse leiva organoleptiliste omaduste tõstmiseks ja säilimisaja
pikendamiseks. Leivajuuretise fermentatsiooni võib algatada mitmel viisil: spontaanse
kääritamisega; emajuuretise või starterkultuuride kasutamisega. Leivajuuretise
mikroobitüvede mitmekesisus ja stabiilsus sõltub erinevatest keskkonna- ja
tehnoloogilistest parameetritest. Vaatamata sellele, et leivajuuretise mikrobiootat on
maailmas palju uuritud, vajab traditsioonilisel viisil valmistatud rukkileivajuuretises
sisalduv piimhappebakterite kooslus ja stabiilsus veel uurimist.
Magistritöö eesmärk oli selgitada, milline on piimhappebakterite kooslus ja stabiilsus ühe
Eestis tegutseva leivatööstuse leivajuuretistes. Nelja aastaaja jooksul mesofiilsest ja
rukkikroovjuuretisest isoleeritud piimhappebakterid identifitseeriti API® 50 CH kit ja
MALDI-TOF MS abil. Mikroobitüvede tuvastamiseks eraldati mikroobikultuuride DNA
ning teostati ITS-PCR ja restriktsioonanalüüs piimhappebakterite genotüüpide uurimiseks.
Leivajuuretistes tuvastati 8 piimhappebakteri liiki, kellest domineerivamaks liigiks osutus
Lactiplantibacillus plantarum (55%). Klasteranalüüsi järgi jagunesid piimhappebakterid
kahekümne kaheks genotüübiks. Kõige enam erinevaid genotüüpe esines III ja IV
katseseeria rukkikroovjuuretises, mis on tõenäoliselt seotud tööstuse tootmisruumide
temperatuuride kõikumistega. Võrreldes mesofiilse juuretisega osutusid
rukkikroovjuuretises esinevad piimhappebakterid stabiilsemaks. Sama genotüübiga
piimhappebaktereid tuvastati mõlemas leivajuuretises, mis näitab mikroobide ülekannet
juuretiste vahel leivatööstuses. Leivajuuretistes osutus kõige stabiilseks piimhappebakteri
liigiks L. plantarum. Piimhappebakterite genotüübi uuringust selgus, et kolm L. plantarum
genotüüpi esines rukkikroovjuuretises stabiilselt läbi terve aasta ning viis vähemalt kahel
aastaajal. Piimhappebakterite tüved püsisid leivajuuretistes stabiilsena vaatamata juuretise
pidevale värskendamisele ja töötlemisele.Sourdough is a mixture of flour and water fermented with lactic acid bacteria and yeasts
that is widely used to enhance the organoleptical properties of bread and to extend its shelf
life. Sourdough fermentation can be initiated in several ways for instance by spontaneous
fermentation; using mother sourdough or commercial starter cultures. The diversity and
stability of lactic acid bacteria (LAB) strains in sourdough depends on environmental and
technological parameters. Despite the LAB population has been extensively studied all over
the world, their communities and stability in traditional, daily refreshed sourdoughs, still
need to be studied in more detail due to their variability of sourdough microbiota.
The aim of the master's thesis was to evaluate the stability and variation of LAB in
sourdoughs collected from one Estonian industrial bakery throughout the year. Lactic acid
bacteria isolated from mesophilic wheat and rye sourdough collected at all four seasons of
the year were identified using the API®
50 CH kit and MALDI-TOF MS. For discriminating
LAB strains, DNA from microbial cultures was isolated, followed by ITS-PCR and
restriction analysis.
Eight LAB species were identified in sourdoughs, with Lactiplantibacillus plantarum being
the predominant species. According to the cluster analysis, LAB were divided into twenty
two genotypes. The most diverse genotypes were found in rye sourdough in experimental
series III and IV, which is probably related to temperature fluctuations in industrial
production facilities. LAB in rye sourdough proved to be more stable than in mesophilic
sourdough. LAB with the same genotype was detected in both sourdoughs, indicating
microbial transfer between the sourdoughs in the bread industry. The most stable LAB
species was L. plantarum. Three same genotypes appeared in rye sourdough samples
throughout the year and four genotypes in at least two seasons. LAB strains remained stable
despite sourdough constant refreshment and processing
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
The present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
The determination of the fatty acid composition of bovine colostrum by gas chromatography
Magistritöö eesmärgiks oli uurida eesti punase karja veiste ternespiima rasvhappelise koostise muutuste dünaamikat triatsüülglütseroolides nelja poegimisjärgse lüpsi jooksul. Selleks uuriti kaheksateistkümne Eesti Maaülikooli Märja katsefarmi punast tõugu veiste 1.-4. lüpsikorra ternespiimasid (71 proovi). Ternespiima triatsüülglütseroolide rasvhappelise koostise määramiseks sulatati külmutatud ternespiimaproovid. Rasva ekstraheerimine viidi läbi modifitseeritud Folch’i protseduuriga, kasutades ekstraheerimisel diklorometaani:metanooli lahust (2:1, vol/vol). Gaaskromatograafilised analüüsid teostati rasvhapete metüülestrite analüüsimisel gaaskromatograafiga Agilent 7890A (kapillaarkolonn HP-88: 100 m x 0,25 mm x 0,25 μm). Igast analüüsitud proovist identifitseeriti vähemalt 32 rasvhapet.
Proovides enam leidunud rasvhapete sisaldused olid sarnased kirjanduse uuringu käigus leitud andmetega. Samas täheldati varieeruvust üksikisendite, lüpsikorra ning laktatsiooninumbri vahel. Katsetulemuste põhjal leiti, et laktatsiooninumber mõjutab kõikide rasvhapete klasside sisaldust.
Erinevate rasvhapete klasside sisalduse uurimisel ilmnes, et küllastunud rasvhapete sisaldus on ternespiimas madalam kui tavapiimas. Küllastunud rasvhapete kontsentratsioon ei tõusnud 48 h möödumisel poegimisest. Nimetatud perioodil püsis küllastunud rasvhapete sisaldus
stabiilsena või langes järk-järgult lüpside lõikes.
Küllastunud rasvhapete kontsentratsioon oli mõjutatud palmitiin-, müristiin- ja steariinhappe sisaldusest. Nimetatud rasvhapete suurt varieeruvust võib seostada farmispetsiifiliste teguritega, nt. söötmis- ja pidamistingimustega ning keharasva mobilisatsiooniga. Lähtudes, et ligikaudu 50% C16:0 rasvhapetest ja kõik ≥ C18:0 rasvhapped on pärit söötadest või kudede varurasvadest.
Küllastunud rasvhapete sisalduse alanemisega kaasnes küllastumata, s.o. monoküllastumata, rasvhapete kontsentratsiooni suurenemine ternespiimas. Monoküllastumata rasvhapete sisalduse varieeruvus erinevate loomade ja lüpside lõikes oli mõjutatud C18:1n9, C16:1n9 ja C14:1n5 sisaldusest, mis olid peamiseid monoküllastumata rasvhappeid ternespiimas. Ternespiim sisaldas 24 h ja 48 h möödumisel poegimisest monoküllastumata rasvhappeid vastavalt 22,65% ja 25,83%, mis on mõnevõrra madalam kirjanduses avaldatuga. Erinevused, mis esinevad kirjandusandmetega, võivad tuleneda tõust, söötmis- ja pidamistingimustest ning esma- ja mitmekordselt poegijate arvust valimis.
Võrreldes monoküllastumata rasvhapetega oli polüküllastamata rasvhapete sisaldus oluliselt madalam. Polüküllastumata rasvhapete madalamat kontsentratsiooni võib seostada lipiidide ulatusliku biohüdrogenatsiooniga vatsas.
Keskmiselt ligikaudu 1,9% rasvhapetest ternespiimas olid trans-rasvhapped ühe või kahe trans-kaksiksidemega. Peamine trans-18:1 isomeer oli trans-18:1n9 (t9), mille sisaldus varieerus 1. lüpsi ternespiimades vahemikus 0,48-1,48%. Trans-rasvhapete sisaldus oli kõige madalam 1. lüpsikorra proovides. Järgnevate lüpside ternespiimades leiab aset järk-järguline kasv. Äärmiselt suur varieeruvus trans-isomeeride sisalduses on seletatav eelkõige muutuva trans-10 ja trans-11 asendiisomeeride kontsentratsiooniga.
Üksikute rasvhapete identifitseerimisel ternespiimaproovidest ilmnes, et 32 rasvhappest 12 rasvhappe sisaldus oli kõrgem kui 1%. Nendeks rasvhapeteks olid või-, kaproon-, kaprüül-, kapriin-, lauriin-, müristiin-, mürist-oleiin-, palmitiin-, palmit-oleiin-, steariin-, oleiin- ja linoolhape. Võrdluseks, tavapiimast tuvastatud 400 rasvhappest on identifitseeritud 15 rasvhappe kontsentratsioon kõrgem kui 1%.
Magistritöö teiseks eesmärgiks oli hinnata AOAC 969.33 metoodika sobivust ternespiima rasvhappelise koostise määramiseks. Metoodika katsete läbiviimisel kasutati Märja katsefarmi holsteini-friisi tõugu veiste 1.-4. lüpsikorra ternespiimasid (39 proovi). Metoodika hõlmas
endas rasva ekstraheerimist ja derivatsioon, mille käigus rasvhapped esterfitseeriti happelise katalüsaatoriga boor trifluoriid (BF3). Saadud rasvhapete metüülestreid analüüsiti gaaskromatograafiga Varian 3900 (kapillaarkolonn DB-FFAP: 30 m x 0,53 mm x 0,50 μm). Mõõtmistulemuste kokkulangevust hinnati kirjandusandmete ja EPK tõugu veiste ternespiima rasvhappelise koostise analüüsimisel saadud tulemustega.
Metoodika katsetulemustest ilmnes, et rasvhapete metüülestrite lahutamisefektiivsus on mõjutatud lisaks analüütide keemistäppidele ja molaarmassidele ka kolonni pikkusest ja statsionaarse faasi polaarsusest. Kapillaarkolonn DB-FFP sobib lühikese ja keskmise ahelaga rasvhapete lahutamiseks, kuid mitte rasvhapete isomeeride (cis-trans) lahutamiseks. Retentsiooniaegade alusel identifitseeriti kümne rasvhappe olemasolu ja kontsentratsioon analüüsitud proovides. Nendeks rasvhapeteks olid C8:0, C10:0, C12:0, C14:0, C14:1n5; C16:0, C16:1n9, C18:0, C18:1n9 (c+t) ning C18:2n6 (c+t).
Metoodika katsetulemuste võrdlemisel ilmnes hea kokkulangevus kirjandusandmetega rasvhapete C8:0, C12:0, C14:0, C14:1n5, C16:0 ja C18:1n9 (c+t) suhtes. Ülejäänud rasvhapete sisalduses esines suuremaid erinevusi, mis võisid tuleneda loomade individuaalsetest iseärasustest, söötmis- ja pidamistingimustest, tõust, laktatsiooninumbrist jne. Lisaks võis rasvahapete cis-trans summa olla mõjutatud kolonni lahutamisefektiivsusest. Enamike tulemuste väga hea kokkulangevuse tõttu kirjandusega võib väita, et AOAC 969.33 metoodika sobib ternespiima rasvhappelise koostise uurimiseks.Bovine colostrum consists fat in considerable concentration. Despite the fact, that fat is important for its nutritional value and also for its role in protecting new-born calf against microbial infections, only a few studies have focused on the triacylglycerols (TAGs) composition of colostrum, which is rather different from extensively studied normal milk fat TAGs.
The physical properties of milk fat are dependent on the chemical composition and structure of fatty acids present in the constitution of TAGs. Therefore, the efficiency of the separation processes applied to processing of colostrum is directly dependent on its fatty acid composition. The fatty acid composition has also important effects on the taste, consistency
and preservation of the fat-rich colostrum products.
The objective of the master thesis was to investigate the dynamics of the fatty acid composition in Estonian Red cattle colostrum TAGs during four postpartum milking. To determine the fatty acid composition of colostrum TAGs, total lipid was extracted from each colostrum sample by a modified Folch (1957) procedure using dichloromethane : methanol (2:1, vol/vol). The fatty acid composition of TAG was assessed on an Agilent 7890A gas chromatograph as fatty acid methyl esters. At least 32 different fatty acids were identified from each analysed sample.
The second part of the work was to assess the suitability of the AOAC 969.33 method to study the fatty acid composition of colostrum. The methodology included the separation and derivation of fat, where fatty acids were liberated and esterified in presence of catalyst boron trifluorid. The prepared fatty acid metyl esters were dissolved in heptane and analysed by gas chromatography using Varian 3900 gas chromatograph.
The results of the study indicate that fatty acid composition changes during postpartum timeline and also differs between individuals and according to the number of lactation. It turned out that all fatty acid classes are influenced by lactation number. Compared with normal milk fat TAGs, colostrum TAGs contain higher levels of saturated fatty acids like mystiric acid, palmitic acid and lauric acid. In contrast, the levels of butyric acid and stearic acid were found to be increasing significantly after calving.
In bovine colostrum the concentration of monounsaturated fatty acids were higher than polyunsaturated fatty acids. The content of monounsaturated fatty acids were quite variable. Most of the unsaturated fatty acids were monoenoic acids, primarly C18:1n9, C16:1n9 and C14:1n5. Also it was noticed that there were no considerable changes in minor compounds such as trans fatty acids, including CLA, during postpartum timeline. About 1.9% of trans fatty acids were with one or two double bounds. The main trans isomer was trans-C18:1n9, which content ranged from 0,48% to 1,48% in the first postpartum milking.
The results of the methology verification experiment indicated that AOAC 969.33 is suitable for analyzing the fatty acid composition of colostrum
The influence of different factors affecting the texture of colostrum cake
Töö eksperimentaalses osas uuriti ternespiima kogumisvõimalusi üle 500 lehmaga piimakarjades. Tulemustest selgus, et rohkem kui pooled küsitlusele vastanud farmidest oleksid nõus vasikate söötmisest ülejäävat ternespiima müüma kokkuostjale. Kuid müümisel võib takistuseks osutuda vähese kvaliteetse ternespiima kättesaadavus ning vajalike rahaliste ressurside puudus kogumisvõimaluste loomiseks.
Piima kalgenemisomadusi mõjutab pH. Töö käigus mõõdeti ternespiima pH-d lüpside lõikes. Mõõtmistulemustest selgus, et lehmade ternespiimade pH-d võivad varieeruda suures ulatuses. Saadud tulemuste põhjal ei saa kindlalt väita, et erinevate loomade ternespiimal ei võiks olla erinev pH dünaamika, kuna valim oli väike ning varasemalt on ternespiima pH-d vähe uuritud. Seetõttu võiks edaspidi uurida pH-dünaamikat, võttes vaatluse alla nt. haigetelt ja tervetelt loomadelt saadava ternespiima.
Ternespiima kvaliteedi määramise tulemused kinnitasid varasemate uurimustööde järeldusi, et väärindamiseks sobib eelkõige esimese ja teise lüpsi ternespiim, sest iga järgneva lüpsiga läheneb Ig sisaldus tavapiima koostisele. Kolmanda kuni kuuenda lüpside ternespiimas täheldati rasva kiiret pinnale tõusu. See võib tuleneda rasvakuulikeste suurusjaotusest ning eelnevast piima külmutamisest. Kuna rasva sisaldus mõjutab kvaliteedi määramisel mõõtmistulemuste täpsust, siis oleks tarvis uurida selle mõju mõõtmistulemustele.
Ternespiima viskoossuse uuringutest selgus, et esimese ja teise lüpsi ternespiima viskoossus on märgatavalt kõrgem järgnevatest lüpsidest. See võib olla seletatav kuivainesisalduse erinevusega. Varasemad ternespiima reoloogilised uuringud puuduvad. Seetõttu tuleb
edaspidi põhjalikumalt uurida ternespiima reoloogiat erinevate lüpside lõikes.
Temperatuuri mõju uurimiseks ternespiimakoogi vadaku sünereesile, kuumtöödeldi
ternespiimasid 10 minuti jooksul kolmel erineval temperatuuril: 160 °C, 180 °C ja 200 °C
juures. Lisaks uuriti lõikamise ja säilitamise mõju vadaku sünereesile. Katsete tulemusel
selgus, et kõrgem temperatuur põhjustab intensiivsema vadaku sünereesi. Hilisemad
lõikamised ja säilitamised ei põhjustanud täiendavat vadaku sünereesi (va. 200 °C juures).
Edaspidi tuleb uurida lisandite (nt. marjade, puuviljade, maitseainete jne) mõju ternespiima
pH-le ja vadaku sünereesile.
Kõrgete temperatuuride kasutamine põhjustab bioaktiivsete koostisosade hävimist, mistõttu
tuleb väljatöötada alternatiivne meetod ternespiimakoogi valmistamiseks.The aim of this study was to investigate the factors which have an effect on the texture of
colostrum cake.
The literary part gives an overview of the history of bovine colostrum. Also the composition,
quality and factors affecting the quality of colostrum are thoroughly observed.
In the experimental part of the study: the possiblities of collecting colostrum from Estonian
dairy farms; the pH and the quality of colostrum; the viscosity of colostrum; the relation
between milking time and making the colostrum; the dependence of colostrum cake whey
syneresis, including parameters like temperature, cutting and preserving; the firmness of
colostrum cake were examined.
Based on the experiments it appeared that higher cooking temperatures caused more intensive
syneresis of whey. The optimal temperature to make the colostrum cake is 160 °C.
In addition, from the analysis it turned out that it is possible to measure the quality of the
colostrum cake coagulant with texture analyzer. By rheological measurements it is possible to
predict the coagulation of colostrum
API kit identification of Bacillus spp. isolated from butter
Bakalaureusetöö
Toiduainete tehnoloogia õppekavalVõi on laialt kasutuses olev piimatoode, mis oma kõrge rasvasisalduse (82%) tõttu ei ole
mikroorganismidele soodsaks kasvukeskkonnaks. Küll aga võib mikroobe esineda või
plasmafaasis, mis sisaldab mikroobidele piisavalt kasvuks vajalikke toitaineid ja vett, seda
eriti juhul kui traditsioonilisele võile lisatakse maitselisandeid ja soola, mõjutades nii toote
kvaliteeti kui säilivust.
Bakalaureusetöö eesmärk oli kirjeldada ja identifitseerida nii traditsioonilisest kui
maitselisanditega võist varem isoleeritud potentsiaalselt Bacillus perekonda kuuluvaid liike.
Selleks kasutati neljast või tüübist, s.o. traditsioonilisest, soolakristallidega, päikesekuivatatud
tomati- ja karulaugulisandiga võist isoleeritud puhaskultuure, mille identifitseerimisel
rakendati API kit meetodit, mis põhineb uuritavate mikroobiliikide biokeemiliste omaduste
määramisel.
Läbiviidud katsete käigus kirjeldati 29 isolaadi pesa- ja rakumorfoloogiat ning tuvastati, et
kõik uuritud mikroobid kuulusid perekonda Bacillus. Kokku identifitseeriti kuus liiki: B.
pumilus, B. lentus, B. cereus, B. firmus, B. licheniformis ja B. subtilis. B. lentus ja B. cereus
esinesid ainult traditsioonilises võis, B. subtilis päikesekuivatatud tomatiga võis ning B.
licheniformis päikesekuivatatud tomati- ja karulaugulisandiga võis. Tuvastatud liikide
esinemist võis võib seostada nende esinemisega toorpiimas, maitsetaimedes ja vürtsides või
ümbritseva keskkonna mikrobiootas.
API kit meetodi tulemuste võrdlemisel varasemate MALDI-TOF analüüsi tulemustega, tuvastati erinevused kuue proovi identifitseerimisel. Erinevused võisid tuleneda MALDI-TOF
analüsaatori andmebaaside seadetest kliiniliste, toiduga mitteseotud mikroobiliikide
tuvastamisele.Butter is widely used dairy product that is not a favourable growth medium for microbes due
to its high fat content (82%). However, germs can still be present in plasma phase of butter
containing sufficient nutrients and water for them to grow, particularly when additional flavor
or salt is added to traditional butter, thus affecting the quality and shelf life of the product.
The aim of the Bachelor's thesis was to describe and identify species potentially belonging to
genus Bacillus that were previously isolated from the traditional and flavored butter. For this,
pure cultures from four types of butter, i.e. traditional butter, butter with salt crystals, sundried tomato and ramson additives, were identified by the API kit method, which is based on
the determination of the biochemical properties of microbial species.
In the course of experiments, colony and cell morphology of 29 isolates were described, all
belonging to genus Bacillus. A total of six Bacillus species were identified: B. pumilus, B.
lentus, B. cereus, B. firmus, B. licheniformis, B. subtilis. B. lentus and B. cereus were present
only in traditional butter whereas B. subtilis and B. licheniformis were present in the butter
with flavor additives. The presence of identified Bacillus species could be associated with
their occurrence in raw milk, herbs and spices.
Comparison of API kit results with the previous MALDI-TOF ones revealed the differences in
the identification of six samples. The differences may be due to the MALDI-TOF database
settings focused on clinical and not on food related microbial species
Fermentative properties of Lactiplantibacillus plantarum strains isolated from sourdoughs
Magistritöö
Toiduainete tehnoloogia õppekavalLeivajuuretises domineerivate piimhappebakteri liikide metaboolne aktiivsus, nt
piimhappe tootmine, lenduvate ühendite süntees jm, mõjutab leivajuuretise omadusi ning
seeläbi lõpptoote kvaliteeti. Viimastel aastakümnetel on levinud suundumus kasutada
leivajuuretise fermenteerimisel defineeritud kooslusega starterkultuure, mis garanteerivad
juuretise mikrobioota stabiilsuse ka mitmete juuretiste värskendamisetappide jooksul.
Starterkultuuride kasutamine leivajuuretise fermentatsiooni algatamiseks eeldab aga
põhjalikke teadmisi mikroobitüve metaboolsete omaduste ja koostoime kohta teiste
juuretisele omaste mikroobitüvedega.
Magistritöö eesmärk oli selgitada, millised on ühe Eestis tegutseva leivatööstuse
leivajuuretistest isoleeritud piimhappebakter Lactiplantibacillus plantarum tüvede
fermentatiivsed omadused. Töö raames hinnati kümne L. plantarum (n=10) tüve mõju
leivajuuretiste omadustele 48-tunnise käärimise jooksul. Rukkileivajuuretis valmistati
fermenteris ja kogu protsessi käigus jälgiti pH muutust ja CO2 teket. Enne fermenteerimist
määrati lahustunud kuivaine sisaldus (Brix), tiitritav üldhappesus (TTA) ja vee aktiivsus.
Pärast katsete lõppu teostati fermenteeritud juuretise biokeemilised analüüsid, kus määrati
lisaks Brix, TTA ja vee aktiivsusele ka piim- ja äädikhape, etanooli sisaldus ning hinnati
ka piimhappebakterite arvukust.
Töö tulemustest võib järeldada, et L. plantarum A52 on kiire pH langetaja, aga aeglane
CO2 tootja ning selle tüvega valmistatud leivajuuretis sisaldas suurimas koguses
piimhapet, suurimas üldkontsentratsioonis happeid ja suures koguses etanooli. L.
plantarum A71 on aeglane CO2 tootja, sellega valmistatud leivajuuretises oli Brix väärtuse
muutus kõige väiksem võrreldes algväärtusega, kuid leivajuuretis sisaldas suurimas
koguses etanooli. L. plantarum A38 arvukus oli võrreldes teiste tüvedega fermentatsiooni
lõpuks madalaim, juuretise pH-d langetas ta aeglasemalt ja valminud leivajuuretis oli
madalaima Brix väärtusega, samas oli see tüvi võimeline produtseerima suurimas koguses
äädikhapet.
Kokkuvõtteks, kõik uuritud L. plantarum tüved on sobilikud kandidaadid stabiilse ja
kvaliteetse leivajuuretise tootmiseks. Erinevate tüvede kohta täheldati omadusi, mis
võivad olla kasulikud soovitud näitajatega leiva saavutamiseks: L. plantarum A52 oli
suurim piimhappe tootja, L. plantarum A38 oli suurim äädikhappe tootja ja L. plantarum
A71 võimaldas saada suurima etanooli sisaldusega leivajuuretist.The metabolic activity of dominant lactic acid bacteria species in sourdough, such as lactic
acid production, synthesis of volatile compounds, and others, affects the characteristics of
sourdough and thus the quality of the final product. In recent decades, there has been a
trend of using defined starter cultures in sourdough fermentation, which ensure the
stability of the microbial community during multiple refreshment stages. However, the
use of starter cultures for initiating sourdough fermentation requires in-depth knowledge
of the metabolic properties of microbial strains and their interactions with other
microorganisms specific to sourdough.
The aim of this Master's thesis was to investigate the fermentative properties of
Lactiplantibacillus plantarum strains isolated from sourdoughs of a bakery in Estonia.
The study evaluated the influence of ten L. plantarum strains (n=10) on the properties of
sourdough during a 48-hour fermentation period. Rye sourdough was prepared in a
fermenter, and pH change and CO2 production were monitored throughout the process.
Before fermentation, measurements were taken for dissolved dry matter content (Brix),
titratable acidity (TTA), and water activity. After the experiments, biochemical analyses
of the fermented sourdough were conducted, including measurements of Brix, TTA, water
activity, lactic acid, acetic acid, ethanol content, and assessment of the abundance of lactic
acid bacteria.
The results of the study indicate that L. plantarum A52 is a rapid pH reducer but a slow
CO2 producer, and the sourdough made with this strain contained the highest levels of
lactic acid, overall acid concentration, and a large amount of ethanol. L. plantarum A71 is
a slow CO2 producer, and the change in Brix value in the sourdough made with this strain
was the smallest compared to the initial value, but the sourdough contained the highest
amount of ethanol. The abundance of L. plantarum A38 was the lowest among the strains
by the end of fermentation, it reduced the pH of the sourdough more slowly, and the
matured sourdough had the lowest Brix value. However, this strain was capable of
producing the highest amount of acetic acid.
In conclusion, all the investigated L. plantarum strains are suitable candidates for
producing stable and high-quality sourdough. Different strains exhibited properties that
could be beneficial for achieving desired characteristics in bread: L. plantarum A52 was
the highest lactic acid producer, L. plantarum A38 was the highest acetic acid producer,
and L. plantarum A71 allowed obtaining sourdough with the highest ethanol content
Evalution of microbial survival in freeze-dried buckwheat sourdoughs
Bakalaureusetöö
Toiduainete tehnoloogia õppekavalTraditsioonilisel meetodil valmistatud leivajuuretise kasutamine leiva tootmiseks on keerukas ja aeganõudev protsess, kuna juuretise metaboolselt aktiivsena hoidmine eeldab pidevat juuretise uuendamist. Sellest tulenevalt on väiketootjatel tarbijatele aktiivse leivajuuretise turustamine raskendatud. Lahendusena nähakse leivajuuretise kuivatamist, mis aitab tagada mikroobikultuuride stabiilsust nende pikaajalisel säilitamisel. Samas võib kuivatamine negatiivselt mõjuda mikroobide elulemusele ja tehnoloogilistele omadustele. Vaatamata laiapõhjalistele teadusuuringutele on mikroobide elujõu parendamine ja säilitamine endiselt suureks väljakutseks. Kommertsiaalsed kuivjuuretised saadakse juuretise kuivatamisel kõrgetel temperatuuridel, mistõttu ei jää sellise töötluse käigus mikroorganismid elama. Alternatiivne kuivatusmeetod leivajuuretise pikemaajaliseks säilitamiseks on külmkuivatamine, kuid vähe on kirjeldatud selle meetodi mõju juuretises leiduvatele mikroobidele.
Bakalaureusetöö eesmärk oli nii teaduskirjanduse kui ka eksperimentaalse töö alusel anda ülevaade tatraleivajuuretistes esinevatest mikroobidest ning tuvastada lüofiliseerimise ja krüoprotektantide mõju mikroobide elulemusele lüofiliseeritud tatraleivajuuretistes.
Töö raames teostati mikrobioloogilised ja füüsikalis-keemilised analüüsid käsitöönduslikust tatraleivajuuretisest ning lisa starterkultuure (Lactobacillus fermentum, Leuconostoc mesenteroides) sisaldavatest tatraleivajuuretistest. Fermenteeritud tatraleivajuuretiste lüofiliseerimisel kasutati kahe krüoprotektandi kombinatsiooni, millest ühel on tuvastatud kaitsev toime piimhappebakteritele ja teisel pärmseentele. Mikrobioloogilised analüüsid teostati juuretistest lüofiliseerimisjärgselt ja lüofiliseeritud juuretistest, mida oli säilitatud üks kuu kahel erineval säilitustemperatuuril (+4 °C ja +25 °C). Tuvastamaks, kas krüoprotektante ja starterkultuure sisaldaval tatraleivajuuretistel on mõju tatraleiva omadustele, viidi läbi tatraleibade sensoorne analüüs.
Bakalaureusetöö tulemusena selgus, et tatraleivajuuretiste mikroobses koosluses esines peamiselt Lactobacillus ja Saccharomyces perekonda kuuluvaid mikroobe. Piimhappebakterite ja pärmseente elulemus säilis paremini juuretistes, mille lüofiliseerimisel kasutati krüoprotektiivseid aineid. Krüoprotektantidest tagas kõrgema kaitse mikroobide elulemusele trehaloosi ja sahharoosi kombinatsioon. Lisatud starterkultuurid ja krüoprotektiivsed ained ei avaldanud mõju tatraleibade sensoorsetele omadusetele.Traditional method of sourdough production for bread manufacturing is a complex and time-consuming process, as keeping the sourdough metabolically active requires constant back-slopping of the sourdough. As a result, it is complicated for small bussinesses to market active sourdough. The solution is to dry sourdough which helps to ensure the stability of microbial cultures during their long-term storage. However drying can adversely affect the viability and technological properties of microbes. Despite extensive research to improve and maintain microbial viability, there are major challenges. Commercial dry sourdoughs are obtained by drying the sourdough at a high temperature that does not contain such treatment for microorganisms to live. An alternative drying method for long-term storage of sourdough is freeze-drying but little information is available about how it affects the microbial survival.
The aim of the Bachelor's thesis was to provide an overview of the microbes present in buckwheat sourdough and to identify the effect of lyophilization and cryoprotectants on the microbial survival in lyophilized buckwheat sourdough on the basis of both scientific literature and experimental work.
Microbiological and physico-chemical analyzes were performed on artisanal buckwheat sourdoughs and buckwheat sourdoughs containing additional starter cultures (Lactobacillus fermentum, Leuconostoc mesenteroides). A combination of two cryoprotectants was used to lyophilize the fermented buckwheat sourdoughs, one of which has been shown to have a protective effect on lactic acid bacteria and the other on yeasts. Microbiological analyzes were performed on sourdoughs after lyophilization and on lyophilized sourdoughs stored for one month at two different storage temperatures (+4 °C and +25 °C). Sensory analysis of buckwheat breads were performed to determine whether buckwheat sourdough containing cryoprotectants and starter cultures have an effect on buckwheat bread properties.
As a result of the Bachelor's thesis, it became clear that the microbial community of buckwheat sourdoughs contained mainly microbes belonging to the families Lactobacillus and Saccharomyces. The survival of lactic acid bacteria and yeasts was better preserved in sourdough lyophilized using cryoprotective agents. Of the cryoprotectants, the combination of trehalose and sucrose provided higher protection for microbial survival. The added starter cultures and cryoprotective agents did not affect the sensory properties of buckwheat breads
The impact of plant protein concentrates and starter cultures on the properties of plant-based yoghurt-analogue
Bakalaureusetöö
Toiduainete tehnoloogia õppekavalJogurti-analoogide tootmisel on keerukas saavutada toode, mis reoloogiliste ja sensoorsete omaduste poolest sarnaneks jogurtile. Taimsetel jookidel on madal valgusisaldus ning fermenteerimisel kasutatavad traditsioonilised jogurtibakterid ei suuda taimseid valke metaboliseerida ning tulemuseks on madala viskoossusega toode. Selle probleemi üheks lahenduseks on kasutada taimsetele maatriksitele kohandunud piimhappebakterite tüvesid, millel on kõrge eksopolüsahhariidide tootlikkus. Teine võimalus on lisada jogurti analoogile taimseid valgukontsentraate, mil on mitmeid funktsionaalseid omadusi, nagu geelistumisomadused, veesidumisvõime jne.
Bakalaureusetöö eesmärk oli selgitada, milline on kahe starterkultuuri ning kanepi- ja päevalillevalkude mõju kaerajoogist valmistatud jogurti-analoogide füüsikalis-keemilistele ja sensoorsetele omadustele. Töö tulemustest selgus, et päevalillevalku sisaldavatel jogurti-analoogidel oli statistiliselt oluliselt (p0,05) päevalillevalgu kontsentraati sisaldavate proovide vahel. Kanepivalgu sisaldusega proovide puhul ilmnes kasutatud starterkultuuride toime selge erinevus, kus viskoossus oli statistiliselt oluliselt kõrgem (p<0,05) VEGE 061 kultuuri sisaldavates proovides. Sensoorsel analüüsil hinnati kanepivalgu kontsentraati sisaldavaid proove konsistentsilt viskoossemaks ja venivamaks kui päevalillevalgu kontsentraati sisaldavaid proove.
Kokkuvõtteks näitavad käesoleva bakalaureusetöö tulemused, et valitud starterkultuuride ning kanepi- ja päevalillevalgu kontsentraadi abil on võimalik kaerajoogist valmistada taimne jogurti-analoog, mille sensoorsed ja reoloogilised omadused vajavad veel optimeerimist.In the production of yoghurt analogues, it is challenging to achieve a product that resembles yoghurt in terms of rheological and sensory properties. Plant-based drinks have a low protein content, and traditional yoghurt bacteria used in fermentation cannot metabolize plant proteins, resulting in a product with low viscosity. One solution to this problem is to use strains of lactic acid bacteria adapted to plant matrices, which have high exopolysaccharide production. Another approach is to add plant protein concentrates to the yoghurt analogue, which have various functional properties such as gelling characteristics, water-binding capacity, etc.
The aim of this bachelor's thesis was to determine the effect of two starter cultures and hemp and sunflower proteins on the physicochemical and sensory properties of yoghurt analogues made from oat drink. The results showed that yoghurt analogues containing sunflower protein had a statistically significantly (p0.05) in the viscosity of yoghurt analogues containing sunflower protein concentrate. In samples containing hemp protein, the effect of the starter cultures was clearly different, with viscosity being significantly higher (p<0.05) in samples containing VEGE 061 culture. Sensory analysis rated samples containing hemp protein concentrate as more viscous and stretchy in consistency compared to samples containing sunflower protein concentrate.
In conclusion, the results of this bachelor's thesis indicate that it is possible to produce a plant-based yoghurt analogue from oat drink using selected starter cultures and hemp and sunflower protein concentrates, although the sensory and rheological properties still require optimization
- …
