Fermentering av kikerter med eksopolysakkaridproduserende melkesyrebakterier og deres effekt på tekstur

Abstract

Målet med denne oppgaven var å undersøke effekten av in situ eksopolysakkarid produksjon ved melkesyre fermenterings på teksturen til kikertpuré. Dette ble undersøkt for å se om dette kan være en alternativ metode til bruken av tilsetningsstoffer for å produsere en plantebaserte burgere. Dette ble undersøkt ved å først screene 29 melkesyrebakterier for eksopolysakkarid produksjon, alle disse var tidligere isolert fra plantemateriale på NMBU. Her ble også effekten av valget av karbonkilde undersøkt ved å bruke tre forskjellige karbohydrater: sukrose, maltose, og glukose. Av disse stammene ble det valgt ut seks eksopolysakkarid produserende stammer som ble brukt til å fermentere kikertpuré, hvor vekst ble undersøkt ved å måle pH og observere teksturendringer. Det ble også undersøkt om tilsetningen av karbohydrat og aquafaba, og valget av inkuberingstemperatur hadde en effekt på puréene under fermentering. Det var ingen eller en liten effekt på teksturen ved tilsetning av aquafaba eller bruken av 22°C eller 30°C inkuberingstemperatuir, men karbohydrat tilsetning så ut til å ha en positiv effekt på både teksturen og pH nedgang.

For å videre undersøke effekten av tre utvalgte eksopolysakkarid produserende stammer og tilsetning av sukrose/maltose ble det utført et metabolisme- og reologiforsøk for å se hvordan innholdet av karbohydrater og organiske syrer, pH, celletall, viskositet, trådtrekkenhet og viskoelastisitet ble påvirket under fermentering. Disse ble fermentert ved 30°C i 24 t. Celletallet til alle prøvene økte fra ca. 6 log kde/g til ca. 9 log kde/g. Innholdet av melkesyre, eddiksyre og fruktose økte ved tilsetningen av karbohydrat for to av stammene, og sukrose tilsetning økte disse mere. Fermentering med Limosilactobacillus fermentum TM336 og tilsetning av 5% sukrose hadde den største økning i viskositet og elastiske egenskaper.

Til slutt ble det laget typer tre kikertburgere med forskjellige innhold av fermentert og ikke-fermentert kikertpuré for å undersøke hvordan fermentert kikertpuré påvirket vekttapet og teksturen til burgerne. Hvor kikertpuréen ble fermentert med Llb. fermentum TM336, og tilsatt 5% sukrose og 17% aqufaba. Teksturen ble undersøkt ved en «texture profile analysis». Både vekttapet og teksturen ble ikke signifikant påvirket ved tilsetningen av fermentert kikertpuré under dette forsøket.

The objective of this master thesis was to investigate the effects of in situ exopolysaccharide producing lactic acid bacteria on texture of chickpea puree. This was investigated to see if this might be a good alternative to the usage of additives to produce a plant-based chickpea burger. First 29 lactic acid bacteria strains were screened for exopolysaccharide production, all these strains where earlier isolated on NMBU. The effect of carbon source was also investigated by using three different carbohydrates: glucose, sucrose, and maltose. Their where picked out six exopolysaccharide producing lactic acid bacteria strains that then was used to ferment chickpea puree, where the growth was investigated by measuring pH and observing textural changes. It was also measured of the addition of carbohydrates and aquafaba, and the choice of incubation temperature influenced the chickpea puree under fermentation. There was no or a very small positive effect on texture by adding aquafaba or changing the incubation temperature between 22°C or 30°C. But the addition of carbohydrates had a positive effect on texture and pH reduction.

To further investigate the effect of three chosen exopolysaccharide producing lactic acid bacteria stains and the addition of sucrose/maltose there was performed a metabolism and rheological analysis to se have the contents of carbohydrates and organic acids, pH, cell number, viscosity, and viscoelastic properties changed under fermenting. These were fermented at 30°C for 24 h. The cell number changed from 6 log cfu/g to 9 log cfu/g for all the fermented tests. The contents of lactic acid, acetic acid and fructose increased for two of the strains, and further increased when sucrose was added. The strain Limosilactobacillus fermentum TM336 and usage of 5% sucrose gave the highest increase in viscosity and elastic properties.

At the end there produced three chickpea burgers with different ratios of fermented to non-fermented chickpea puree to investigate the effects of fermented puree on the wight loss and textural changes. The fermented chickpea puree was fermented with Llb. fermentum TM336 and 5% sucrose and 17% aquafaba. The burgers texture was measured via a texture profile analysis. There were not any significant effects of the addition of fermented chickpea puree under the work of this master thesis.