Puolukka-
ja karpalotiivisteet toimivat säilöntäaineina
Kuluttajat haluavat enemmän korkealaatuisia
elintarvikkeita, joissa on vähän energiaa ja joiden valmistuksessa on käytetty
luonnollisia, turvallisia ja ympäristöystävällisiä säilöntäaineita. Kemiallisesti
valmistettuja säilöntäaineita halutaan välttää. Toisaalta hedelmälevitteet,
jotka ovat hillojen kaltaisia tuotteita ilman lisättyä sokeria, ovat herkkiä
pilaantumiselle, jos niiden valmistuksessa ei käytetä säilöntäaineita. Homeiden
kasvu on yksi tärkeä tuotteen pilaantumiseen johtava syy. Kun tuotteessa on
vähän sokeria ja enemmän vapaata vettä, homeiden kasvu lisääntyy ja näin ollen
hedelmälevitteiden laatu ja säilyvyys heikkenevät. Näistä syistä saksalainen
tutkimusryhmä halusi tutkia pystytäänkö homeiden ja hiivojen kasvua
hedelmälevitteissä estämään marjoilla, joissa on runsaasti luontaisia
säilöntäaineita.
Menetelmät
Tutkimuksessa testattiin ensin kolmen eri kemiallisesti
valmistetun säilöntäaineen, natriumbentsoaatin (E 211), kaliumsorbaatin (E 202)
ja butyyliparabeenin (ei hyväksytty elintarvikkeiden lisäaineeksi Suomessa)
vaikutusta homeiden ja hiivojen kasvuun viljelyalustalla (vierre-agar) joko
ilman sokeria tai hedelmäsokerin eli fruktoosin kanssa. Sen jälkeen testattiin
erikseen karpalotiivisteen ja puolukkatiivisteen vaikutuksia homeiden estoon
kaupallisissa hedelmälevitteissä. Karpalotiivisteen valmistukseen oli käytetty
karpalon molempia lajikkeita (iso- ja pikkukarpalo). Tiivisteet olivat kaupallisia
(valmistajat: Ernteband Fruchtsaft GmbH ja
Rudolf Wild GmbH & Co). Tiivisteitä testattiin lisäämällä niitä
levitteeseen 3, 6, 18 ja 24 %. Puolukkatiivisteessä oli bentsoehappoa 1.78 g /
kg ja karpalotiivisteessä 1.64 g / kg. p-Hydroksibentsoehappopitoisuus oli
30.24 mg/kg puolukkatiivisteessä ja 4.08 mg/kg karpalotiivisteessä.
Myös tutkimuksessa käytetyt hedelmälevitteet olivat
kaupallisia saksalaisen valmistajan (Schwartauer Werke GmbH & Co)
tuotteita. Hedelmälevitteitä oli kolmea eri makua: mansikka- lime,
mansikka-guava ja vadelma-Aloe vera.
Levitteiden valmistukseen oli käytetty hedelmien ja hedelmätiivisteiden lisäksi
fruktoosisiirappia ja vettä. Levitteet eivät sisältäneet säilöntäaineita. Home-
ja hiivakannat, joiden kasvua tutkittiin, olivat: Penicillium brevicompactum, Absidia glauca, Saccharomyces cerevisiae
(leivinhiiva) ja Zygosaccharomyces
bailii. Homeiden ja hiivojen kasvua seurattiin laskemalla pesäkkeen
muodostavat yksiköt viljelyalustoilta.
Kemiallisesti
valmistetut säilöntäaineet estivät homeiden ja hiivojen kasvun
Z.
bailii-hiiva oli resistentimpi natriumbentosoaatin vaikutukselle
kuin muut testatut home- ja hiivakannat. Natriumbentosoaatti esti homeiden
kasvun tehokkaammin viljelyalustalla, jossa oli 31 % fruktoosia verrattuna
viljelyalustaan ilman sokeria. Z. bailii-hiivan
kasvu estyi kokonaan, kun natriumbentsoaattia oli 0.09 %. Muiden homeiden ja
hiivojen kasvu estyi 0.025 -0.06 %:lla natriumbentsoaattia. Molemmissa
testeissä (ilman fruktoosia ja fruktoosin kanssa) A. glauca-home oli herkin natriumbentsoaatin vaikutukselle.
Kaliumsorbaattti oli natriumbentsoaattia tehokkaampi
estämään homeiden ja hiivojen kasvua viljelyalustalla, jossa oli fruktoosia. Z. bailii-hiivan kasvu estyi, kun
kaliumsorbaattia oli 0.065 % ja muiden homeiden ja hiivojen kasvu estyi jo 0.02
% pitoisuudella. Butyyliparabeenin
teho oli hyvin samanlainen. Z. bailii–
hiivan kasvu estyi kun butyyliparabeenia oli 0.05 % ja muiden homeiden ja
hiivojen estoon tarvittiin 0.01-0.02 % butyyliparabeenia. Kukin testattu aine
pystyi estämään näkyvien hiiva- ja homekasvustojen muodostumisen ja estovaikutus
oli parempi, kun alustalle oli lisätty fruktoosia, jolloin kasvualustan vapaan
veden määrä oli pienempi
Hedelmälevitteissä homeita ja hiivoja kasvoi vähemmän kuin
kasvualustalla, jossa oli levitteiden kanssa saman verran fruktoosia. A. glauca-home ei kasvanut
hedelmälevitteissä lainkaan. Kun mansikka-limelevitteeseen lisättiin 0.02 % natriumbentsoaattia,
ainoastaan Z. bailii-hiiva pystyi
edelleen muodostamaan näkyviä pesäkkeitä.
Myös
marjatiivisteet olivat tehokkaita estämään homeiden ja hiivojen kasvua
Puolukka- ja karpalotiivisteiden kykyä estää homeiden ja
hiivojen kasvua testattiin vadelma-Aloe
vera -levitteessä ja mansikka-guavalevitteessä. Molemmissa levitteissä P. brevicompactum-homepeäkkeitä ei enää
havaittu, kun levitteessä oli 3 % karpalo- tai puolukkatiivistettä. Mansikka-guavalevitteessä
leivinhiivan kasvu estyi 18 %:lla karpalo- tai puolukkatiivistettä. Vadelma-Aloe vera -levitteessä ei tarvittu kuin
6 % puolukkatiivistettä estämään leivinhiivan kasvu, mutta karpalotiivistettä
tarvittiin 18 %.
Z. bailii-hiiva
oli resistentein marjatiivisteiden vaikutukselle. Suurin pitoisuus
karpalotiivistettä (24 %) vähensi Z. bailii-hiivapesäkkeitä
alle kolmanneksen molemmissa levitteissä verrattuna kasvualustaan, jossa oli
saman verran fruktoosia. Suurin pitoisuus puolukkatiivistettä (24 %) vähensi ko.
hiivan pesäkkeitä noin 87 %.
Puolukkatiiviste oli hieman tehokkaampi estämään homeiden
ja hiivojen kasvua kuin karpalotiiviste. Parempi teho voi johtua siitä, että
puolukkatiivisteessä luontaiset bentsoehappo- ja p-hydroksibentsoehappopitoisuudet
olivat suuremmat kuin karpalotiivisteessä.
Puolukka- ja karpalotiivisteiden vaikutusta ympäristössä
esiintyvien homeiden (Penicillium ssp.
EE1 ja Eurotium sp. EE2) kasvuun
testattiin mansikka-limelevitteessä. Näkyvät homepesäkkeet pystyttiin estämään täysin
lisäämällä levitteeseen 12 % puolukkatiivistettä tai 24 % karpalotiivistettä.
Tämän tutkimuksen tulokset osoittavat, että useiden
homeiden/hiivojen näkyvien pesäkkeiden muodostuminen on mahdollista estää
vähäsokerisissa hedelmälevitteissä käyttämällä puolukka- ja/tai
karpalotiivisteitä. Z. bailii-hiiva oli
resistentein sekä säilöntäaineille että marjatiivisteille. Z. bailii-hiiva on kserofiilinen eli pystyy kasvamaan myös kuivissa
olosuhteissa. Myös Eurotium sp. EE2
on kserofiilinen home ja sen kasvun eli näkyvien pesäkkeiden muodostumisen marjatiivisteet
pystyivät estämään täysin 12 – 24 % pitoisuuksilla. Aiemmissa tutkimuksissa
karpalotiivisteen on osoitettu estävän patogeenien kuten E. coli, L. monocytogenes ja Staphylococcus
aureus mikrobien kasvua. Marjojen sisältämä natriumbentsoaatti estää
homeiden ja hiivojen kasvua, mutta tutkijoiden mielestä myös muut marjojen
bioaktiiviset yhdisteet kuten polyfenolit voivat olla osallisena
marjatiivisteiden homeiden ja hiivojen kasvua estävään vaikutukseen.
Johtopäätökset
Erityisesti kaliumsorbaatti ja butyyli-parabeeni olivat
tehokkaita estämään näkyvien home- ja hiivapesäkkeiden muodostusta
kasvualustoilla. Puolukkatiiviste oli tehokkaampi homeiden ja hiivojen estäjä
hedelmälevitteissä kuin karpalotiiviste. Säilöntäaineet ja marjatiivisteet
vähensivät kaikkien testattujen home- ja hiivakantojen kasvua ja ainoastaan Z.bailii-hiivan näkyvien pesäkkeiden
muodostumista ei pystytty täysin estämään suurimmillakaan tiivistepitoisuuksilla.
Marjatiivisteiden lisääminen vaikuttaa levitteiden aistinvaraisiin
ominaisuuksiin kuten väriin ja makuun ja voi täten vähentää kuluttajien
mieltymystä tuotteeseen. Tämän takia tutkijat suosittelevat teettämään
aistinvaraisia arvioita tuotekehitysvaiheessa. Tutkimustulokset osoittavat,
että hedelmävalmiste voidaan valmistaa vähemmällä sokerin määrällä ja ilman
kemiallisia säilöntäaineita käyttämällä hyväksi marjoja ja niiden mikrobeja
tuhoavia yhdisteitä.
Teksti: Arktiset Aromit ry
Lähde: Ermis E,
Hertel C, Schneider C, Carle R, Stintzing F, Schmidt H. Characterization of in vitro
antifungal activities of small and American cranberry (Vaccinium oxycocos L. and V.
macrocarpon Aiton) and lingonberry (Vaccinium
vitis-idaea L.) concentrates in sugar reduced fruit spreads. Int J Food
Microbiol 2015; 204:111-117