Happamat marjat maistuvat harvalle – väitöstutkimuksesta tapoja parantaa suomalaisten supermarjojen makua ja säilyvyyttä (Väitös: DI Niko Markkinen, 8.10.2021, elintarvikekehitys)
Tyrni, aronia ja puolukka ovat suomalaisia supermarjoja, jotka kuitenkin jäävät happaman tai karvaan makunsa takia usein hyödyntämättä. DI Niko Markkisen väitöskirjatutkimus osoittaa, että malolaktinen fermentaatio Lactiplantibacillus plantarum -bakteerilla vähentää tyrnimehun happamuutta ja aroniamehun karvaiden ja suuta kurtistavien yhdisteiden määrää.
Lisäksi tutkimuksissa havaittiin, että L. plantarum -bakteeri tuottaa marjamehuihin säilyvyyttä parantavia yhdisteitä sekä suojaa mehujen C-vitamiinia ja terveysvaikutteisia antosyaanivärejä hapettumiselta. Tutkimus tarjoaa pohjan uudenlaisten fermentoitujen eli käymisteitse tuotettujen mehujen tuotekehitykselle.
Työssä hyödynnettiin malolaktista fermentaatiota marjamehujen kemiallisen koostumuksen muokkaukseen. Menetelmällä on iso merkitys viiniteollisuudessa. Lähes kaikki punaviinit ja noin 20 % valkoviineistä käyvät läpi tämän prosessin alkoholikäymisen päätteeksi tai sen aikana.
- Hiivasienen merkitys viinien valmistuksessa on yleisessä tiedossa, mutta maitohappobakteereilla on oma roolinsa siinä, millaiseksi viinin maku- ja aromiprofiili lopulta kehittyy, Markkinen täsmentää.
Malolaktisen fermentaation aikana etanolia sietävät mikrobit muokkaavat viinin sokereista, sitruunahaposta, aminohapoista ja aromiyhdisteistä uusia tuoksuvia yhdisteitä, mikä muokkaa viinin aromiprofiilia. Olennaisin osa prosessia on kuitenkin omenahapon käyminen maitohapoksi, mistä menetelmän nimi on peräisin: alkuosa malo viittaa omenahappoon ja loppuosa lactic taasen maitohappoon. Muokkaus vähentää viinin happamuutta, koska omenahappo maistuu voimakkaammalta verrattuna maitohappoon.
Tutkimuksen raaka-aineina tyrnimarja, marja-aronia ja puolukka
Parhaiten malolaktiseen fermentaatioon soveltui tyrni. Tutkitut maitohappobakteerit pystyivät fermentoimaan myös aroniamarjaa, mutta malolaktisen fermentaation ohella marjan sokereista muodostui maitohappoa, mikä ei ollut toivottava tulos. Sen sijaan tyrnimarjan sokeripitoisuus säilyi samana fermentaation aikana. Puolukan fermentaatio epäonnistui sen korkean bentsoehappopitoisuuden vuoksi.
Tutkimuksissa tahdottiin lisäksi selvittää ne olosuhteet, joissa malolaktinen fermentaatio onnistuu parhaiten. Markkinen selvitti, miten happamuudensäätö, fermentaatioaika, elatusaineen koostumus ja mikrobikanta vaikuttavat fermentaatioon. Elatustusaine on materiaali, jossa mikrobibiomassaa tuotetaan fermentaatiota varten. Keskeinen tulos kertoi, että sekä happamuudensäätö että elatusaineen muokkaus tehostavat malolaktista fermentaatiota. Happamuudensäätö lisäsi sokerien käymistä maitohapoksi, mikä ei ollut toivottavaa. Näissä mehuissa havaittiin kuitenkin muita etuja.
- Happamuudensäätö lisäsi myös aminohappojen ja kviinihapon muutosta toisiksi yhdisteiksi, minkä seurauksena mehuun muodostui enemmän säilyvyyttä parantavia yhdisteitä. Lisäksi C-vitamiinin huomattiin säilyvän näissä mehuissa paremmin, toteaa Markkinen.
C-vitamiinia, eli askorbiinihappoa, on tyrnimarjassa huomattavan suuria määriä, mutta tämä yhdiste on kuitenkin herkkä hajoamaan hapen, kuumuuden ja UV-säteilyn vaikutuksesta. Myös pitkäaikainen säilytys vähentää C-vitamiinin määrää elintarvikkeessa.
Tutkimuksen tulokset on julkaistu tieteellisissä julkaisusarjoissa Food Chemistry ja European Food Research and Technology.
***
DI Niko Markkinen esittää väitöskirjansa ”Bioprocessing of berry materials with malolactic fermentation” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 8.10.2021 klo 12.00. Väitöstilaisuutta voi seurata etänä.
Vastaväittäjänä toimii professori Marco Gobbetti (Bozen-Bolzanon vapaa yliopisto, Italia) ja kustoksena professori Baoru Yang (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on elintarvikekehitys.
Turun yliopisto seuraa aktiivisesti koronavirustilannetta ja viranomaisten ohjeita. Yliopisto päivittää ohjeitaan tilanteen mukaan. Ohjeet ja linkit löytyvät osoitteesta: utu.fi/koronavirus
Väittelijän yhteystiedot: nimark@utu.fi, p. 044 572 1092
