Undersøgelse af indholdet af probiotiske mikroorganismer og alkohol i kommercielle, dansk-producerede, upasteuriserede kombucha

Vi identificerer to problematiske forhold i relation til kombucha, som Zealand kan hjælpe med at løse for producenterne:

1. Det nævnes ofte i forbindelse med kombucha at der er probiotiske sundshedsfordele ved indtagelse. Probiotika er levende organismer med gavnlig virkning på sundheden. For at være probiotisk skal drikken være upasteuriseret. Vi vil undersøge bakterie og gær sammensætningen (samt evt. kvantiteten) og undersøge om nogle af disse er beviseligt probiotiske, ved at sammenholde resultaterne med den videnskabelige litteratur.
2. Gæren i kombucha producerer alkohol ud fra det tilsatte sukker. Intentionen er at en del af alkoholen omdannes til blandt andet eddike, hvorefter alkohol procenten er så lav, at kombucha kan sælges som non-alkoholisk (<0,5%). Dette kræver god proceskontrol, noget som ikke altid er til stede hos små producenter. Påstanden om lavt alkoholindhold kompliceres yderligere ved tilsætning af frugt eller sukker sent i processen, da upasteuriseret kombucha vil fermentere videre i flasken, og derved producere mere alkohol end forventet. Vi vil derfor primært undersøge alkoholindholdet i upasteuriserede kombuchaer.

Projektet understøtter ambitionen om at bidrage til bæredygtig vækst og innovation i de danske fødevareerhverv. Gennem kortlægning af mikrobiomet og alkoholindholdet i dansk-produceret kombucha vil projektet skabe ny viden, som kan anvendes til at forbedre produktkvaliteten og proceskontrollen hos producenterne. Dette er i tråd med akademiets mål om at skabe merværdi for erhvervslivet og styrke videngrundlaget for beslutninger inden for fødevareproduktion.

Projektet adresserer specifikke videnbehov i uddannelsesudbuddene, særligt inden for laborant- og procesteknologiuddannelserne. De studerende får mulighed for at arbejde med avancerede metoder som gensekventering og kvantificering af mikroorganismer, hvilket øger deres forståelse for fermenteringsprocesser og fødevarekontrol. Resultaterne kan bruges som cases i undervisningen og bidrage til udvikling af nye undervisningsmoduler med fokus på mikrobiologi og kemisk analyse.

For erhvervene skaber projektet direkte værdi ved at hjælpe producenterne med at sikre lovmedholdelighed, især hvad angår alkoholindholdet i produkterne, og forbedre deres muligheder for at anvende sundhedsanprisninger. Dette kan åbne op for nye markeder og øge tilliden til deres produkter blandt forbrugerne. Samtidig bidrager projektet til en styrkelse af det regionale erhvervsmiljø ved at facilitere samarbejde mellem akademiet og små fødevareproducenter.

De indledende forsøg vil køre i starten af December 2024 og databehandling og konklusion vil være færdig senest Februar 2025.

Budgettet dækker over følgende arbejdsopgaver:

• Udvikling og afprøvning af analyser
• Dataanalyse
• Søgning af litteratur
• Kontakt til kombucha producenter

Skrivning af resultater

Dette er en kort beskrivelse af  indledende forsøg i et projekt om kemisk og mikrobiologisk komposition af kombucha. De indledende forsøg har til formål at afdække:

1. De nødvendige analysers tidsforbrug, gennemførlighed, anvendelse samt materialepris
2. Relevante producenters interesse i deltagelse i projektet
3. Relevant litteratur indenfor området

Afhængig af de indledende forsøgs resultater vil der blive søgt om midler til et større projekt.

 Kombucha er et meget populært produkt på det danske marked og der findes adskillige producenter (opslag 6.11.24 i CVR register med søgeord ”Kombucha” giver 22 virksomheder). Derudover er det populært at brygge kombucha hjemme. Kombucha er et produkt, der traditionelt består af te (typisk grøn, sort eller hvid te (Camellia sinensis)), sukker og en symbiotisk kultur bestående af bakterier og gær, kaldet SCOBY (de Miranda et al., 2022; Gaggìa et al., 2019). Der bliver også ofte tilsat krydderier og frugt for at tilføre smag. Kulturen kan bestå af mange forskellige gær og bakterie arter, men de to vigtigste er Zygosaccharomyces spp. og Brettanomyces spp. og bakterierne Gluconacetobacter xylinus og Komagataeibacter spp. (Arıkan et al., 2020; Gaggìa et al., 2019; Harrison & Curtin, 2021). Gæren omdanner sukkeret til ethanol og mange forskellige aromamolekyler, mens bakterien omdanner ethanol til eddikesyre. Dette symbiotiske forhold er essentielt for at bringe ethanol-indholdet ned under 0,5 % v/v. Kombucha er historisk kendt for at være sundhedsfremmende (Petruzzello, 2024). Kombucha indeholder bioaktive molekyler (eks. antioxidanter) fra te-busken (Camellia sinensis) samt sekundære metabolitter fra fermenteringen (eddikesyre, D-sakkar syre-1,4-lakton, and glukoron og glukon syre) (Ojo & de Smidt, 2023). En google søgning vil derudover med al sandsynlighed frembringe påstande om indhold af probiotiske kulturer af kombucha, men der er ikke bevist en sammenhæng mellem indtagelse af bakterierne eller gærstammerne i kombucha og en probiotisk effekt (Ojo & de Smidt, 2023).  Der findes en del undersøgelser af den mikrobielle sammenhæng i kommercielt tilgængelige kombuchaer i forskellige dele af verden (Europa og USA), men ikke nogen af danske producenter. Forbrugerrådet tænk i 2021 identificeret et problem med kombucha i forhold til ethanol-indholdet (https://taenk.dk/forbrugerliv/mad-og-indkoeb/kombucha-her-er-gaaet-noget-galt) men der kan ikke umiddelbart findes nogle nyere undersøgelser af alkohol i kommercielle kombucha i Danmark. Fødevarestyrelsen har ikke mandskab til at teste alle producenter og de enkelte producenter har sjældent udstyr, der er præcist nok til at teste om ethanol-indholdet er under den lovpligtige grænse på alkohol-frie produkter, som det fremgår at vejledning af mærkning af alkohol (Fødevareministeriet, 2017). Kombucha er altså veletableret på markedet og har nogle delvist dokumenterede, ofte anekdotiske, sundhedsfremmende effekter.

Relevante producenter af Kombucha vil blive kontaktet med tilbud om at deltage i projektet. Her skal der lægges vægt på at projektets fokus er på at hjælpe producenterne med at skabe merværdi gennem sundhedsanprisninger samt øget proceskontrol og højere produktkvalitet. Producenterne vil blive bedt om at sende prøver af:

1. SCOBY (Symbiotic Culture of Bacteria and Yeasts) – starterkulturen til kombucha
2. Upasteuriseret og, hvis muligt, pasteuriseret kombucha

Kemisk og mikrobiologisk analyse

Alle prøver vil blive undersøgt for:

1. Bakterie og gær indhold
   1. Oprensning af DNA
   2. qPCR (relativ kvantificering af mikroorganismer)
   3. Identificering af mikroorganismer på slægts- og/eller artsniveau
   4. Databehandling, herunder sammenligning af forskellige producenter
   5. Undersøgelse af indhold af probiotiske mikroorganismer (sammenhold med EFSA (European Food Safety Authority) database over accepterede mikroorganismer)
2. Kemisk komposition
   1. Alkohol og sukker (Anton Paar Alcolyzer Plus)
   2. pH (Mettler Toledo pH meter)
   3. Total Titratable Acids (TTA)
   4. Bestemmelse af organiske syrer ved HPLC (High-Power Liquid Chromatography)
   5. Antioxidant aktivitet (Spektrofotometri)

Databehandling

Data vil blive behandlet i Excel og RStudio og præsenteret i relevante grafer og tabeller.

Resultaterne bliver genereret i det store forsøg efter de indledende undersøgelser.

Resultater rettet mod eksterne samarbejdspartnere:

Projektet forventes at tilvejebringe en række resultater som kan udgives i forskellige sammenhænge.

• Teknisk vejledning til kombucha producenter:
  • Proceskontrol og produktkvalitet, herunder fødevaresikkerhed
  • Anprisninger og mærkning f.eks. indhold af probiotiske mikroorganismer eller metabolitter (antioxidanter)
• Viden om det sundhedsmæssige perspektiv rettet mod den bredere offentlighed:
  • Mikrobiel diversitet i kombucha/SCOBY i Danmark
  • Alkohol/sukker/syre indhold i kommercielle kombuchaer

Passende medier kunne være:

• EA viden
• Forbrugerrettet: Tænk, samvirke, forbrugermagasin og lignende
• Fagblade: Dansk Vinavl, Danske Ølentusiaster, Bryggeriforeningen og lignende
• Faglige tidsskrifter: Internationale peer-review journaler, Proces Plus,

Resultater rettet mod interne interessenter

• Valgfag på fødevarespecialiseringen i procesteknologi om fermentering
  • Fokus på at give de studerende større forståelse for fermenteringsprocessen samt problemstillinger i forbindelse med produktion af fermenterede fødevarer
• Udvikling af procedure til brug i undervisning på laborantuddannelse og AU PLF
  • Oprensning af DNA
  • qPCR
  • Databehandling af genetiske data
• Procedure for alkoholmålinger, TTA, antioxidant aktivitet til brug i undervisningen på procesteknologi og AU PLF
• Udvikling af netværk og bredere kendskab til Zealand med flere virksomhedssamarbejder og praktikpladser til følge
• Cases til brug i undervisning på Laborant, Procesteknologi og AU PLF

Se resultater