Lactic acid bacteria fermentation of brewers´spent grain : assessment of the synthesis in situ of dextran

Show simple item record

dc.contributor Helsingin yliopisto, Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta fi
dc.contributor University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry en
dc.contributor Helsingfors universitet, Agrikultur- och forstvetenskapliga fakulteten sv
dc.contributor.author Nihtilä, Hanna
dc.date.issued 2019
dc.identifier.uri URN:NBN:fi:hulib-201904021580
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10138/300651
dc.description.abstract Ravintorikas mäski on oluentuotannon suurin sivutuote. Olutmäskin hyödyntäminen elintarviketuotannossa on haastavaa sen kehnojen teknologisten ominaisuuksien vuoksi. Bakteerien tuottamat eksopolysakkaridit voisivat mahdollisesti parantaa mäskin ominaisuuksia, sillä ne pystyvät pidättämään kosteutta ja toimimaan vuorovaikutuksessa materiaalin komponenttien kanssa, vaikuttaen siten rakenteen muodostumiseen. Erilaisista viljaraaka-aineista valmistettujen tuotteiden teknologisia ja aistittavia ominaisuuksia onkin pystytty parantamaan esimerkiksi maitohappobakteerien in situ -tuottamalla dekstraanilla. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tarkastella maitohappobakteerien dekstraanisynteesiä mäskissä. 16 dekstraania tuottavaa maitohappobakteerikantaa seulottiin viskositeetin muodostamisen perusteella, ja lupaavimpien kantojen käymisprosessia tarkasteltiin lähemmin kahdessa eri lämpötilassa. Maitohappobakteerien lisääntymistä, materiaalin happamoitumista ja viskositeetin muodostumista verrattiin 20 °C:n ja 25 °C:n lämpötiloissa, joista suotuisampi valittiin korkeamman viskositeetin perusteella. Dekstraani ja oligosakkaridit määritettiin näistä näytteistä. Sakkaroosin, glukoosin, maltoosin sekä fruktoosin määrä analysoitiin sokerinkulutuksen sekä dekstraanin ja oligosakkaridien muodostumisen tutkimiseksi. Suurimmat viskositeetit saavutettiin Weissella confusa -kannoilla A16 ja 2LABPTO5, sekä Leuconostoc pseudomesenteroides -kannalla DSM20193, ja ne vaikuttivat siten lupaavilta dekstraanintuottajilta tässä materiaalissa. 25 °C:n käymislämpötilassa viskositeettia muodostui enemmän kuin 20 °C:ssa, joten se arvioitiin suotuisammaksi käymislämpötilaksi halutunlaisen dekstraanin muodostamiselle. Muodostuneen dekstraanin määrä vaihteli 1.1 ja 1.7 % w/w (koko näytteen märkäpainosta) välillä. Olutmäskin muodostui dekstraania, ja sen reologiset ominaisuudet muuttuivat, ja siten sen soveltuvuus elintarvikekäyttöön mahdollisesti parani. fi
dc.description.abstract Brewers’ spent grains (BSG) are by-products of the brewing industry. Utilization of BSG in food applications is challenging, due to its poor technological characteristics. Because of their water retaining properties, interactions with matrix components and impact on texture formation, bacterial exopolysaccharides (EPS) represent a promising tool for improvement of BSG properties. Among bacterial exopolysaccharides, dextran produced in situ by lactic acid bacteria (LAB) during fermentation has shown major improvements in technological and sensorial features of products prepared from various types of plant materials. The nutritious composition of BSG may support the growth of LAB and enable in situ dextran production. The aim of this study was to establish and examine the synthesis of dextran by LAB in BSG. Sixteen dextran producing LAB strains were screened for viscosity formation in BSG fermentation. The strains showing the highest viscosity formation were further assessed for fermentation performance. The more suitable fermentation temperature was traced by comparing the viscosifying performance of selected starters at 20 and 25 °C. Dextran amount was determined semi-quantitatively from selected fermented samples showing optimal results, and the presence of oligosaccharides was assessed. Sucrose, glucose, maltose and fructose amounts were analyzed to observe the relation between sugar consumption and dextran and oligosaccharides formation. Weissella confusa strains A16 and 2LABPTO5 and Leuconostoc pseudomesenteroides strain DSM20193 appeared the most promising starters for viscosity formation and thus dextran synthesis in this matrix. From the examined fermentation temperatures, strains showed the highest potential for dextran synthesis at 25 °C. The amount of synthesized dextran ranged from 1.1 to 1.7 % w/w (of the wet weight of the whole sample matrix). The rheological properties of BSG were modified via LAB fermentation and dextran synthesis, resulting in more viscous texture, and its applicability in food systems was thus potentially enhanced. en
dc.language.iso eng
dc.publisher Helsingin yliopisto fi
dc.publisher University of Helsinki en
dc.publisher Helsingfors universitet sv
dc.subject lactic acid bacteria en
dc.subject exopolysaccharides en
dc.subject dextran en
dc.subject brewers’ spent grain en
dc.subject fermentation en
dc.subject maitohappobakteerit fi
dc.subject eksopolysakkaridit fi
dc.subject dekstraani fi
dc.subject olutmäski fi
dc.subject mäski fi
dc.subject käyminen fi
dc.title Lactic acid bacteria fermentation of brewers´spent grain : assessment of the synthesis in situ of dextran en
dc.title.alternative Olutmäskin maitohappobakteerikäyminen : in situ dekstraanisynteesin arviointi fi
dc.type.ontasot pro gradu -tutkielmat fi
dc.type.ontasot master's thesis en
dc.type.ontasot pro gradu-avhandlingar sv
dct.identifier.urn URN:NBN:fi:hulib-201904021580
dc.subject.specialization ei opintosuuntaa fi
dc.subject.specialization no specialization en
dc.subject.specialization ingen studieinriktning sv
dc.subject.degreeprogram Mikrobiologian ja mikrobibiotekniikan maisteriohjelma fi
dc.subject.degreeprogram Master's Programme in Microbiology and Microbial Biotechnology en
dc.subject.degreeprogram Magisterprogrammet i mikrobiologi och mikrobibioteknik sv

Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Nihtila_Hanna_Pro_gradu_2019.pdf 562.2Kb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record