糖からマンニトールへの効率的な変換が可能な乳酸酸細菌の分離、特性評価、および搾取

食品および飲料産業全体の製品の糖分減少の需要は、乳酸細菌による発酵の適用を含む新しいプロセスの開発を引き起こしました。ヘテロ強力性乳酸細菌（LAB）は、発酵性糖を利用する能力が多様であり、フルクトースを甘いテイスティングポリオール、マンニトールに変換することもできます。サワードウの微生物叢は、長い間、一連のホモファルメンテーションおよびヘテロ拡張乳酸細菌の生態学的ニッチとして認識されてきました。サワードウ微生物集団の生物多様性の主要な決定要因は、使用される小麦粉の種類です。10匹の非小麦粉を使用し、7日間逆スロップしたため、52のマンニトール産生産物の分離株が分離され、6つのヘテロ拡張型種の乳酸菌、ロイコノストック、ワセラ属が分離されました。最大100 g/Lのフルクトース濃度におけるマンニトールの生産性の評価では、Leuconostoc Citreum Tr116が発見され、最高のマンニトールが生成され、利用可能なフルクトースの95％を消費し、消費されるフルクトースあたり0.68 gのマンニトールを生成します。。分離株のマンニトール産生およびその他の発酵パラメーターに対する初期pHの影響の調査では、分離株にpH 7が最適であることがわかりました。Leuconostoc Pseudomesenteroides TR080の場合。それぞれの分離株とのリンゴジュースの発酵により、砂糖の減少は30.3-74.0 g/L（34-72％）でした。Leuconostoc Citreum TR116を使用したリンゴジュース発酵が1 Lバイオリアクターまで拡大された場合、61.6 g/Lマンニトールの生産とともに、98.6 g/L（83％）の糖の減少が達成されました。これは、甘い代謝産物マンニトールの付随する生産により、フルーツジュースの砂糖減少のための発酵プロセスを示しており、低糖フルーツジュースの代替品としてさらなる発達に適した発酵液を生成します。

The demand for sugar reduction in products across the food and beverage industries has evoked the development of novel processes including the application of fermentation with lactic acid bacteria. Heterofermentative lactic acid bacteria (LAB) are diverse in their ability to utilise fermentable sugars and can also convert fructose into the sweet tasting polyol, mannitol. The sourdough microbiota has long been recognised as an ecological niche for a range of homofermentative and heterofermentative lactic acid bacteria. A leading determinant in the biodiversity of sourdough microbial populations is the type of flour used. Ten non-wheat flours were used and back-slopped for 7 days resulting in the isolation of 52 mannitol producing isolates which spanned six heterofermentative species of the genera Lactobacillus, Leuconostoc and Weissella. Assessment of mannitol productivity in fructose concentrations up to 100 g/L found Leuconostoc citreum TR116, to have the best mannitol producing characteristics, consuming 95% of available fructose and yielding 0.68 g of mannitol per gram of fructose consumed which equates to the maximal theoretical yield. Investigation of the effects of initial pH on mannitol production and other fermentation parameters in the isolates found pH 7 to be best for isolates Lactobacillus brevis TR052, Leuconostoc fallax TR111, Leuconostoc citreum TR116, Leuconostoc mesenteroides TR154 and Weissella paramesenteroides TR212, while pH 6 was optimal for Leuconostoc pseudomesenteroides TR080. The fermentation of apple juice with each isolate resulted in sugar reduction ranging from 30.3-74.0 g/L (34-72%). When apple juice fermentation with Leuconostoc citreum TR116 was scaled up to 1 L bioreactor a reduction in sugar of 98.6 g/L (83%) was achieved along with the production of 61.6 g/L mannitol. This demonstrates a fermentative process for sugar reduction in fruit juice with concomitant production of the sweet metabolite mannitol to create a fermentate that is suitable for further development as a low sugar fruit juice alternative.