การหมักผักและผลไม้หมายถึงเครื่องดื่มน้ำผลไม้ที่ได้จากการหมักในช่วงระยะเวลาหนึ่งภายใต้การกระทำของจุลินทรีย์เดี่ยวหรือเชิงซ้อนโดยใช้ผลไม้สด ผัก เชื้อราที่กินได้ ฯลฯ หรือที่เรียกว่าเอนไซม์ ผลิตภัณฑ์ผักและผลไม้ที่เตรียมโดยกระบวนการหมักไม่เพียงแต่เพิ่มเนื้อหาของสารอาหารดั้งเดิมเท่านั้น แต่ยังเพิ่มส่วนประกอบการทำงานใหม่และมอบรสชาติใหม่ให้กับพวกมันด้วย ในแง่ของประสิทธิภาพ มันยังสามารถเสริมสร้างภูมิคุ้มกันของร่างกาย ควบคุมพืชในลำไส้ เพิ่มความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระ ลดน้ำตาลในเลือด และลดไขมันในเลือด ในแง่ของรูปแบบ ด้วยการปรับปรุงและนวัตกรรมของเทคโนโลยีและวัสดุบรรจุภัณฑ์ ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายใหม่ๆ จำนวนมากได้ปรากฏบนบรรจุภัณฑ์ของผลิตภัณฑ์ผักและผลไม้ ซึ่งสอดคล้องกับพฤติกรรมการใช้ชีวิตและความต้องการของคนยุคใหม่มากขึ้น
◢สายพันธุ์ทั่วไปที่ใช้ในการหมักผักและผลไม้
แบคทีเรียที่ใช้กันทั่วไปในการหมักผักและผลไม้ ได้แก่ แบคทีเรียกรดแลคติก ยีสต์ และแบคทีเรียกรดอะซิติก สายพันธุ์เหล่านี้สามารถใช้วัตถุดิบน้ำผักและผลไม้ในกระบวนการหมักเพื่อสร้างสารอินทรีย์และเมแทบอไลต์ระดับกลางที่หลากหลายผ่านเมแทบอลิซึมอัตโนมัติ
แบคทีเรียกรดแลคติก (LAB) เป็นคำทั่วไปสำหรับกลุ่มแบคทีเรียแกรมบวกที่ปราศจากสปอร์ที่หมักน้ำตาล (เช่น กลูโคส แลคโตส ฯลฯ) ให้เป็นกรดแลคติก แบคทีเรียกรดแลคติกมีหลายชนิด ได้แก่ Lactobacillus, Leuconostoc, Streptococcus, Bifidobacterium, Pediococcus และ Lactobacillus sporogenes
ยีสต์เป็นเชื้อราเซลล์เดียวแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่สามารถสืบพันธุ์ได้เป็นจำนวนมากภายใต้สภาวะที่ไม่มีออกซิเจน และสามารถเผาผลาญน้ำตาลเป็นแอลกอฮอล์และคาร์บอนไดออกไซด์ภายใต้สภาวะไร้อากาศ ยีสต์สามารถใช้น้ำตาลในน้ำผลไม้เพื่อการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของมันเอง และในขณะเดียวกันก็ผลิตแอลกอฮอล์ผ่านการหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจนเพื่อให้ได้ไวน์ผลไม้ ไวน์ผลไม้ยังสามารถหมักแบบใช้ออกซิเจนเพิ่มเติมเพื่อให้ได้น้ำส้มสายชูจากผลไม้ โพลีแซคคาไรด์ กรดอินทรีย์ สารฟีนอล และส่วนประกอบอื่นๆ ในไวน์ผลไม้เป็นสารประกอบเชิงหน้าที่ซึ่งมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ ลดคอเลสเตอรอล และป้องกันโรคหัวใจและหลอดเลือด
◢การเปลี่ยนแปลงทางโภชนาการและรสชาติในการหมักผักและผลไม้
น้ำผักและผลไม้หมักที่มีโปรไบโอติกไม่เพียงแต่สามารถออกฤทธิ์ของโปรไบโอติกเท่านั้น แต่ยังเปลี่ยนองค์ประกอบทางโภชนาการในน้ำผักผลไม้ด้วย หลังจากการหมักของโพรไบโอติกส์ สารอาหารบางส่วนจะถูกเปลี่ยนและเปลี่ยนเป็นสารอาหารที่ร่างกายดูดซึมได้ง่ายกว่า ตัวอย่างเช่น โปรไบโอติกสามารถเปลี่ยนโปรตีนให้เป็นพอลิเพปไทด์โมเลกุลขนาดเล็กและพอลิแซ็กคาไรด์โมเลกุลขนาดใหญ่ให้เป็นโอลิโกแซ็กคาไรด์ ผลิตภัณฑ์ผักและผลไม้หมักที่มีโปรไบโอติกสามารถเปลี่ยนรูปทางชีวภาพหรือย่อยสลายสารอาหารของผักและผลไม้ สร้างสารอาหารที่ร่างกายดูดซึมได้ง่ายขึ้น เพิ่มการทำงานของโปรไบโอติกเพื่อปรับปรุงระบบทางเดินอาหาร และทำให้ผลิตภัณฑ์ผักและผลไม้หมักมีคุณค่าทางโภชนาการมากขึ้น
ส่วนประกอบเชิงหน้าที่บางอย่างในผลิตภัณฑ์ผักและผลไม้หมักที่มีโปรไบโอติกจะเปลี่ยนไป โดยเฉพาะการแปรสภาพระหว่างสารฟีนอลบางชนิด ผักและผลไม้มีสารฟีนอลจำนวนมากซึ่งมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ สารประกอบฟีนอลส่วนใหญ่สามารถเข้าถึงลำไส้ใหญ่ได้ ภายใต้การทำงานของจุลินทรีย์ในลำไส้ สารประกอบฟีนอลจะถูกเปลี่ยนรูปเพื่อผลิตสารเมแทบอไลต์ ซึ่งร่างกายจะดูดซึมไปใช้สร้างผลทางสรีรวิทยา
ผักและผลไม้มีสารให้กลิ่นรสจำนวนมาก ซึ่งจะทำให้เกิดรสชาติใหม่จากการหมักหลังจากหมักด้วยโปรไบโอติก ประเภทของความเครียด เวลาหมัก อุณหภูมิ ชนิดของสารตั้งต้น และความเข้มข้น ล้วนส่งผลต่อการผลิตสารปรุงแต่งกลิ่นรสในผักและผลไม้หมักโปรไบโอติก สารให้รสชาติเหล่านี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยกรด แอลกอฮอล์ อัลดีไฮด์ คีโตน และเทอร์พีน เนื่องจากโปรไบโอติกและผักและผลไม้แต่ละชนิดมีความแตกต่างกัน สารให้กลิ่นหอมที่มีลักษณะแตกต่างกันจะถูกผลิตขึ้นหลังจากการหมัก
◢ปัญหาในผลิตภัณฑ์หมักดองผักและผลไม้
1. ความเสถียรของผลิตภัณฑ์
ผลิตภัณฑ์ผักและผลไม้หมักโปรไบโอติกไม่เพียงแต่มีสารอาหารจากผักและผลไม้เองเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสารเมแทบอไลต์ที่ผลิตระหว่างกระบวนการหมักและเซลล์ร่างกายของแบคทีเรียโปรไบโอติกด้วย การแปรรูปผลิตภัณฑ์ผักและผลไม้หมักโปรไบโอติกที่ไม่เหมาะสมจะทำให้เกิดการตกตะกอน เกิดสีน้ำตาล และกรดของผลิตภัณฑ์ในช่วงอายุการเก็บรักษา ส่งผลให้คุณภาพของผลิตภัณฑ์ลดลง ส่วนประกอบต่างๆ ในน้ำผักและผลไม้ยังมีปฏิกิริยาระหว่างการหมัก ทำให้ความคงตัวลดลง น้ำผักผลไม้ส่วนใหญ่จะเปลี่ยนสีตลอดอายุการเก็บรักษา สาเหตุหลักคือเม็ดสีจะสลายตัวระหว่างการเก็บรักษาน้ำผักและผลไม้ สารที่มีผลต่อการย่อยสลายเม็ดสีในผลิตภัณฑ์ผักและผลไม้ ได้แก่ Vc น้ำตาลรีดิวซ์ และฟีนอลทั้งหมด
นอกจากนี้ สำหรับผลิตภัณฑ์ผักและผลไม้หมักที่มีแบคทีเรียที่มีชีวิต เนื่องจากผลิตภัณฑ์ผักและผลไม้หมักที่มีโปรไบโอติกมีแบคทีเรียที่มีชีวิต คุณภาพของผลิตภัณฑ์จึงมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาตลอดอายุการเก็บรักษา การรักษาความเข้มข้นสูงของแบคทีเรียที่มีชีวิตในผลิตภัณฑ์ผักและผลไม้หมักโปรไบโอติกเป็นปัญหาที่ยากในการวิจัยการหมักผักและผลไม้ ในปัจจุบัน อายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์น้ำผักและผลไม้หมักโปรไบโอติกที่มีแบคทีเรียมีชีวิตที่จำหน่ายในท้องตลาดนั้นค่อนข้างสั้น และจะค่อยๆ ถูกปิดใช้งานในช่วงอายุการเก็บรักษาเนื่องจากอิทธิพลของอุณหภูมิในการเก็บรักษา เวลา ค่า pH และธรรมชาติของความเครียด นั่นเอง นอกจากนี้ เนื่องจากมีผักและผลไม้หลากหลายชนิด ผลิตภัณฑ์ผักและผลไม้ที่มีกรดสูงบางชนิดจึงไม่สามารถให้สภาพแวดล้อมการเจริญเติบโตที่เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของโปรไบโอติก ส่งผลให้โปรไบโอติกหยุดทำงานในระหว่างกระบวนการหมัก
2. ปัญหาเรื่องรสชาติ
ในระหว่างกระบวนการหมักน้ำผักและผลไม้ด้วยโปรไบโอติก บางสายพันธุ์จะให้กลิ่นของผลไม้ แต่บางสายพันธุ์ก็จะให้รสชาติพิเศษที่ไม่พึงประสงค์ และการก่อตัวของรสชาติเหล่านี้ค่อนข้างซับซ้อน และจนถึงขณะนี้ยังไม่มีการระบุรสชาติจำนวนมากอย่างชัดเจน ในน้ำผักและผลไม้หมักโปรไบโอติก ประเภทของสารให้กลิ่นรสระเหยเพิ่มขึ้น ซึ่งแอลกอฮอล์และเอสเทอร์เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งเอื้อต่อกลิ่นผลไม้และดอกไม้ที่โดดเด่นของน้ำผลไม้ที่แต่งกลิ่นด้วยเอสเทอร์ เช่น น้ำแอปเปิ้ลและน้ำลูกแพร์ โปรไบโอติกมีบทบาทสำคัญในคุณภาพทางประสาทสัมผัส โภชนาการ และสุขอนามัยของอาหารและเครื่องดื่ม ในระหว่างกระบวนการหมักพวกเขาจะผลิตสารอะโรมาติกที่เกี่ยวข้องกับแบคทีเรียเพื่อแสดงรสชาติของอาหาร
สารชูรสที่มีลักษณะเฉพาะของน้ำผักและผลไม้หมักโปรไบโอติกนั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับชนิดและปริมาณของสารปรุงแต่งรสเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับลักษณะรสชาติและค่าเกณฑ์ด้วย การผลิตรสชาติมีความสัมพันธ์บางอย่างกับการเลือกพันธุ์และสายพันธุ์ของผักและผลไม้ นอกจากนี้ การกำเนิดกลิ่นโปรไบโอติกยังสัมพันธ์กับระยะเวลาในการเก็บรักษา สารตั้งต้น และสายพันธุ์การหมัก อีกทั้งกลไกนี้ค่อนข้างซับซ้อน