Разработка стартерных культур для ферментации махеву: доступные решения для стран с низким и средним доходом

Почему этот повседневный напиток важен

Во многих семьях южной Африки базовую роль играет простой освежающий зерновой напиток с кислинкой — махеву. Его готовят из варёной кукурузы или проса и ферментируют дома, часто без электричества, холодильников и упакованных ингредиентов. Для взрослых это прохладительный напиток; для младенцев и маленьких детей он может быть важной прикормной пищей. В этом исследовании поставлен ключевой вопрос: как домохозяйствам сохранить махеву безопасным и питательным, используя дешёвые, простые и выполнимые в сельской местности методы?

Проблема, скрытая в традиционных зерновых напитках

В большинстве домов махеву готовят, «позволяя природе делать своё дело». После того как каша сварена и остыла, добавляют немного пророщенного солода, и смесь оставляют самопроизвольно бродить. Микробы, которые туда попадают, приходят с зерном, водой и окружающей среды. Исследователи сначала изучили микробный состав солода из проса, собранного в домохозяйствах Зимбабве. Они обнаружили, что многие из самых распространённых бактерий относятся к большой группе Enterobacteriaceae, в которую входят безвредные обитатели растений, но также и патогенные виды, такие как Salmonella. Поскольку даже небольшое количество клеток Salmonella может вызвать болезнь, особенно у детей, их присутствие на солоде, используемом для детского питания, вызывает серьёзную обеспокоенность.

Прослеживание микробной гонки в ходе ферментации

Чтобы понять, что происходит после смешивания каши, команда воссоздала махеву в лаборатории, используя коктейли бактерий, имитировавшие реальные сообщества солода. Они ферментировали эти модельные образцы при двух температурах: 25 °C, похожей на тёплый сезон, и 15 °C, ближе к прохладному периоду. При более высокой температуре кислотообразующие бактерии, производящие молочную кислоту, постепенно доминировали и снижали pH, делая напиток более кислым. Вредные Enterobacteriaceae достигали пика в начале и затем уменьшались по мере роста кислотности. При более низкой температуре, однако, образование кислоты шло медленнее, конечная кислотность была мягче, и потенциально опасные бактерии сохранялись на высоких уровнях гораздо дольше. Иными словами, простого расчёта на время и умеренное охлаждение недостаточно, чтобы сделать напиток безопасным.

Использование полезных микробов в качестве «маленьких рабочих»

Затем исследователи проверили, могут ли отобранные «стартерные» микроорганизмы изменить баланс. Они выбрали штаммы молочнокислых бактерий, уже распространённые в зерновых ферментациях, включая Limosilactobacillus fermentum, Lactiplantibacillus plantarum и Periweissella beninensis. Когда эти стартеры добавляли в начале ферментации, они быстро вытесняли фоновые микробы. При 25 °C они становились доминирующими практически с самого начала, резко сокращали численность Enterobacteriaceae и приводили pH к очень кислым уровням примерно за сутки. При 15 °C они также улучшали кислотность по сравнению со спонтанной ферментацией, хотя в работу включались и некоторые холодоустойчивые виды из зерна, такие как Weissella. В целом партии со стартерами быстрее закисали и давали опасным бактериям меньше времени на выживание.

Создание стартерных культур, работающих без холодильников

Пищевые производители в богатых странах используют замороженные или лиофилизированные стартеры, которые должны храниться в холодной цепочке — что нереалистично для многих сельских общин Африки. Чтобы решить эту проблему, команда создала смешанный стартер, ферментируя махеву с тремя выбранными штаммами, смешав брожёную суспензию с кукурузной мукой и затем высушив её либо простым сушением на воздухе, либо лиофилизацией. Оба метода сохранили большое количество живых бактерий, при этом воздушная сушка приводила лишь к умеренным потерям. Когда эти высушенные стартеры затем добавляли в свежую кашу, они снова быстро обеспечивали закисание махеву, даже после хранения до шести недель при комнатной температуре или в холодильнике. Метод сушки и температура хранения мало влияли на скорость достижения безопасной кислотности.

Что это означает для семей и продовольственной безопасности

Это исследование показывает, что тщательно подобранные стартерные культуры могут превратить традиционный домашний ферментированный напиток в более безопасный и надёжный продукт, применимый в условиях низкого и среднего дохода. Ускоряя закисание, стартеры вытесняют опасные бактерии, которые могут попадать с зерном, и одновременно поставляют большое количество живых микроорганизмов, которые могут поддерживать здоровье кишечника и помогать защищать детей от диареи. Поскольку стартеры можно приготовить на зерновой основе и просто высушить на воздухе, их, по сути, можно производить локально и распространять в виде небольших пакетиков с порошком. Хотя исследование не охватывает организацию такой дистрибуции, оно демонстрирует, что доступные и стойкие при хранении стартеры могут сделать повседневную ферментацию важным активом для безопасности питания и улучшения питания.

Цитирование: Pswarayi, F., Zulu, N.X., Dlamini, B.C. et al. Development of starter cultures for mahewu fermentation: affordable solutions for low and medium-income countries. npj Sci Food 10, 139 (2026). https://doi.org/10.1038/s41538-026-00771-1

Ключевые слова: махеву, стартерные культуры, ферментированные зерновые, безопасность пищевых продуктов, питание в сельской местности