Wyobraź sobie świat, w którym każda butelka octu oddaje esencję odwiecznych tradycji, starannie wykonaną przy użyciu najnowocześniejszej technologii. U podstaw tej niezwykłej transformacji leży ocet, ceniony na całym świecie produkt kulinarny. Dzięki pionierskim badaniom odkrywamy tajemnice fermentacji octu, podkreślając zawiły taniec mikroorganizmów, które przygotowują tę ukochaną przyprawę. Inicjatywa ta nie polega jedynie na poprawie jakości i konsystencji octu; to pomost do przyszłości, w której tradycyjne smaki płynnie łączą się z naukową precyzją. Ten postęp stanowi obietnicę rewolucji w produkcji sfermentowanej żywności, przekształcającej każdą kroplę octu w celebrację natury i harmonii technologicznej.
W czasach, gdy starożytne rzemiosło wytwarzania octu spotyka się z finezją współczesnej nauki, niezwykłe badania prowadzone przez profesorów Zheng-Hong Xu i profesora Zhen-Ming Lu z Uniwersytetu Jiangnan wraz z dr Yun Wangiem z Oxford Suzhou Centre for Advanced Research wskazują na świetlaną przyszłość produkcji octu. Ich prace, opublikowane w „LWT – Food Science and Technology”, prezentują pionierską metodę zrozumienia złożonego procesu fermentacji octu, wykorzystującą spektroskopię Ramana pojedynczych komórek i uczenie maszynowe. To innowacyjne podejście zostało zbadane i zastosowane w Jiangsu Henshun Vinegar Industry Co., Ltd., największym na świecie producencie octu zbożowego, znacznie poprawiając jakość octu i jednorodność każdej partii. Służy jako udane studium przypadku dotyczące kontroli procesów fermentacji w przemyśle piwowarskim.
Omawiając motywację dochodzenia, w manuskrypcie wspomniano: „Tradycyjne metody i brak szczegółowego wglądu w proces prowadzą do zauważalnych niespójności, a nawet niepowodzeń w fermentacji”. Uwaga ta rzuca światło na wyzwania stojące przed konwencjonalną produkcją octu, gdzie nieprzewidywalne społeczności drobnoustrojów mogą powodować znaczne różnice w smaku i jakości.
Zespół wyruszył na misję, aby rozwiązać te problemy, opracowując bazę danych ramanowskich gatunków referencyjnych octu (VRSRD), gromadzącą szczegółowe dane na temat 13 kluczowych gatunków bakterii, które odgrywają kluczową rolę w produkcji octu. Dzięki zastosowaniu zaawansowanych technik, takich jak sekwencjonowanie DNA i modele regresji logistycznej, udało się osiągnąć zdumiewającą dokładność identyfikacji tych gatunków na poziomie 96,4%. Podkreślono znaczenie tego osiągnięcia, stwierdzając: „Nasze badanie wprowadza nowy sposób monitorowania dynamiki społeczności drobnoustrojów, przewidywania stanów fermentacji i podejmowania świadomych decyzji dotyczących wielogatunkowych procesów fermentacji”.
Istotna część ich badań polegała na stworzeniu modelu, który dokładnie określa fazę fermentacji na podstawie składu społeczności drobnoustrojów. Przy współczynniku korelacji (R²) wynoszącym 0,952 model wykazuje silne dopasowanie do rzeczywistych etapów fermentacji, potwierdzając jego skuteczność w przewidywaniu wyników fermentacji. „Korelacja między przewidywaniami modelu a rzeczywistym czasem fermentacji” ukazuje zdolność modelu do zrewolucjonizowania produkcji octu poprzez umożliwienie producentom przewidywania i uwzględniania zmienności pomiędzy partiami.
Konsekwencje tego badania wykraczają daleko poza produkcję octu. Oznacza zmianę paradygmatu w zarządzaniu procesem fermentacji, oferując strategię mającą na celu poprawę spójności, bezpieczeństwa i jakości produktu w całym przemyśle spożywczym. Wykorzystując możliwości jednokomórkowej spektroskopii Ramana i uczenia maszynowego, producenci są teraz gotowi na przyszłość, w której tradycyjna fermentacja idzie w parze z precyzją i przewidywalnością postępu naukowego. Podsumowując, badania te stanowią znaczący przełom w nauce i technologii żywności. Nie tylko toruje drogę do głębszego zrozumienia społeczności drobnoustrojów biorących udział w fermentacji octu, ale także zapoczątkowuje nową erę precyzyjnych procesów fermentacji. Ponieważ przemysł octowy przyjmuje te wyrafinowane metody, połączenie ponadczasowych tradycji z nowoczesną naukową dokładnością ma na celu poprawę kulinarnej jakości sfermentowanej żywności, podnosząc ją na niespotykany wcześniej poziom.
ODNIESIENIE DO DZIENNIKA
Lei Xu, Ting Yang, Xiao-Juan Zhang i wsp., „Przewidywanie wielogatunkowego procesu fermentacji octu w stanie stałym za pomocą jednokomórkowej spektroskopii Ramana w połączeniu z uczeniem maszynowym”, LWT – Food Science and Technology, 2024.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2023.115708.
