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Tailoring texture in a mycelium yogurt alternative using oat bran fractions

यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि ओट ब्रान (जई के चोकर) को घुलनशील और अघुलनशील घटकों में विभाजित करना माइसेलियम-आधारित योगर्ट विकल्पों को लक्षित रूप से अनुकूलित करने की अनुमति देता है, जहाँ अघुलनशील अंश संरचनात्मक कठोरता और स्थिरता को बढ़ाता है जबकि घुलनशील अंश चिकनाई और एकरूपता को बढ़ावा देता है।

मूल लेखक: Yaqin Wang, Yanuka Kuruppu, Johanna Repo, Mari Tenhunen, Jihyun Jung, Miikka Laitinen, Fabio Tuccillo, Yan Xu

प्रकाशित 2026-07-17

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CC BY 4.0

मूल लेखक: Yaqin Wang, Yanuka Kuruppu, Johanna Repo, Mari Tenhunen, Jihyun Jung, Miikka Laitinen, Fabio Tuccillo, Yan Xu

मूल पेपर CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। ✨ नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें

कल्पना कीजिए कि एक ऐसी दुनिया जहाँ आपका सुबह का दही गाय के दूध से नहीं, बल्कि एक टैंक में उगने वाले सूक्ष्म, रोएंदार जंगल से बना है। यह "मायसेलिअम" (mycelium) खाद्य विज्ञान की रोमांचक सीमा है। मायसेलिअम कवक (फंगस) का जड़ जैसा नेटवर्क है (सोचिए उन सफेद धागों के बारे में जो आप मशरूम की टोपी के नीचे देखते हैं), और यह प्रोटीन और फाइबर से भरपूर है, जो इसे पशु उत्पादों का एक सुपर-स्वस्थ, पर्यावरण के अनुकूल विकल्प बनाता है। लेकिन एक पेंच है: जबकि मायसेलिअम नकली मांस बनाने के लिए बहुत अच्छा है जो स्टेक जैसा दिखता है, इसे एक चिकने, मलाईदार दही में बदलना आश्चर्यजनक रूप से कठिन है। असली दही को उसका चिपचिपा, चम्मच से खाने योग्य टेक्सचर इसलिए मिलता है क्योंकि दूध के प्रोटीन खट्टा होने पर एक आदर्श जेल में आपस में जुड़ जाते हैं। हालाँकि, कवक के प्रोटीन एक सख्त, रेशेदार कवच में लिपटे होते हैं जो उसी तरह से नहीं जुड़ते, जिससे अक्सर आपको एक मलाईदार ट्रीट के बजाय एक पानी जैसा, दानेदार मिश्रण मिलता है।

इसे ठीक करने के लिए, वैज्ञानिक इसमें "सहायकों" को मिलाने की कोशिश कर रहे हैं, जैसे कि ओट ब्रान (जई का बाहरी छिलका), जो चीजों को गाढ़ा और चिकना बनाने के लिए प्रसिद्ध है। लेकिन ओट ब्रान थोड़ा मिला-जुला मामला है: इसमें एक फिसलन वाला, पानी से प्यार करने वाला हिस्सा (घुलनशील फाइबर) और एक दानेदार, चंकी हिस्सा (अघुलनशील फाइबर) होता है। बड़ा सवाल यह है कि ओट का कौन सा हिस्सा असली चीज़ बनाने के लिए असली हीरो है—वह फिसलन वाला हिस्सा इसे चिकना बनाता है, या चंकी हिस्सा इसे थामे रखता है? यह अध्ययन उस रहस्य की गहराई में जाता है, ओट ब्रान को अलग-अलग तरीकों से विभाजित करके यह देखने के लिए कि कौन सा संस्करण एक फंगल दही के लिए सबसे अच्छा टेक्सचर बनाता है।

द ग्रेट ओट स्प्लिट (The Great Oat Split)

इस अध्ययन में, हेलसिंकी विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं और Mush& नामक एक कंपनी ने मायसेलिअम-आधारित दही के अवयवों के साथ प्रयोग किया। उन्होंने एक आधार से शुरुआत की जो फंगल मायसेलिअम (एक विशिष्ट प्रकार के मशरूम जिसे Phellinus linteus कहा जाता है) से बना था और फिर उसमें तीन अलग-अलग रूपों में ओट ब्रान मिलाया:

होल ओट ब्रान कंसन्ट्रेट (OBC): पूरा, बिना कटा हुआ पैकेज।
सॉल्यूबल फ्रैक्शन (SF): "फिसलन वाला" हिस्सा, जो β-ग्लूकन नामक एक विशेष फाइबर से समृद्ध है, जो पानी में घुल जाता है।
इनसॉल्यूबल फ्रैक्शन (IF): "दानेदार" हिस्सा, जो ठोस रहता है और स्टार्च तथा प्रोटीन से समृद्ध है।

उन्होंने इन ओट अवयवों को फंगल बेस के साथ मिलाया और दो अलग-अलग प्रकार के दही स्टार्टर (बैक्टीरिया) जोड़े ताकि देखा जा सके कि क्या होता है। एक स्टार्टर Lactiplantibacillus plantarum (L. प्लांटारम) था, और दूसरा Lactobacillus helveticus (L. हेल्वेटिकस) था। उन्होंने प्रोबायोटिक दोस्त, Bifidobacterium को भी जोड़ा ताकि यह देखा जा सके कि क्या दही आपकी सेहत के लिए अच्छा होगा।

द बैक्टीरिया बैटल (The Bacteria Battle)

सबसे पहले, उन्होंने बैक्टीरिया की पार्टी को देखा। परिणाम स्पष्ट थे: L. प्लांटारम शो का असली सितारा था। यह पागलों की तरह बढ़ा, लगभग 9 log CFU g⁻¹ तक पहुँचा (यह कहने का एक फैंसी तरीका है कि बैक्टीरिया की संख्या बहुत बड़ी है), और इसने प्रोबायोटिक Bifidobacterium को भी उसी प्रभावशाली स्तर तक बढ़ने में मदद की। इसने चीनी (ग्लूकोज) को भी बहुत कुशलता से खाया।

दूसरी ओर, L. हेल्वेटिकस थोड़ा संकोची रहा। यह उतना नहीं बढ़ा, इसने प्रोबायोटिक दोस्त को बढ़ने में मदद नहीं की, और बहुत सारी चीनी को बिना खाए छोड़ दिया। दिलचस्प बात यह है कि भले ही L. प्लांटारम एक बेहतर पार्टी एनिमल था, दोनों बैक्टीरिया लगभग 5 घंटे में दही को पर्याप्त खट्टा बनाने में सफल रहे (pH 4.3–4.7 तक पहुँच गया)। तो, जबकि एक बढ़ने में बेहतर था, दोनों दही को खट्टा बना सकते थे।

द टेक्सचर ट्विस्ट: ग्रिटी बनाम स्मूथ (The Texture Twist: Gritty vs. Smooth)

यहाँ कहानी दिलचस्प हो जाती है। आप सोच सकते हैं कि प्रसिद्ध गाढ़ा करने वाले फाइबर β-ग्लूकन से भरपूर "फिसलन वाला" घुलनशील ओट अंश (SF), सबसे अच्छा, गाढ़ा दही बनाएगा। लेकिन डेटा ने एक अलग कहानी सुनाई।

सॉल्यूबल फ्रैक्शन (SF) दही: इस संस्करण के कण सबसे छोटे थे, जिससे यह बहुत एकसमान और चिकना दिखता था। हालाँकि, यह सबसे कमजोर था। इसमें सबसे कम गाढ़ापन (viscosity), सबसे कम "बाउंस" (elasticity), और सबसे अधिक पानी का रिसाव (syneresis) था। यह एक स्मूदी की तरह था जो सूप में बदल गया; यह बस अपना आकार बनाए रखने में असमर्थ था।
इनसॉल्यूबल फ्रैक्शन (IF) दही: इस संस्करण में, जिसमें प्रसिद्ध β-ग्लूकन की मात्रा सबसे कम थी, वह सबसे मजबूत निकला। इसमें सबसे अधिक गाढ़ापन, सबसे अच्छी इलास्टिसिटी (यह एक जेल की तरह वापस उछलता है), और पानी को रोकने की सबसे अच्छी क्षमता थी, जिससे बहुत कम रिसाव हुआ। यह गाढ़ा, सुसंगत और चम्मच से खाने योग्य था।
होल ओट (OBC): यह एक मध्यम मार्ग था, जो अच्छा प्रदर्शन कर रहा था लेकिन आम तौर पर इनसोल्यूबल फ्रैक्शन के मजबूत, गाढ़े गुणों की ओर झुका हुआ था।

शोधकर्ताओं ने पाया कि "दानेदार" इनसोल्यूबल कण दही के अंदर छोटे, अदृश्य ईंटों की तरह काम करते थे। भले ही वे घुलते नहीं थे, लेकिन वे भौतिक रूप से एक साथ मिलकर एक मजबूत संरचना बनाते थे जो पानी को थामे रखती थी और दही को गाढ़ा बनाए रखती थी। "फिसलन वाले" घुलनशील फाइबर, हालांकि चीजों को चिकना बनाने के लिए अच्छे हैं, वास्तव में संरचना को इतना कमजोर बना देते थे कि वह खुद को संभाल न सके।

द हीट टेस्ट एंड द स्पून टेस्ट (The Heat Test and The Spoon Test)

पक्का करने के लिए कि वे केवल अपनी आँखों पर भरोसा नहीं कर रहे हैं, वैज्ञानिकों ने दही को मापने के लिए मशीनों का उपयोग किया।

गर्मी (Heat): जब उन्होंने दही को गर्म किया, तो इनसोल्यूबल ओट (IF) और होल ओट (OBC) वाले संस्करण टूटने से पहले उच्च तापमान सहन कर सके, जिससे पता चलता है कि वे अधिक स्थिर थे।
चम्मच से खाना (Spoonability): प्रशिक्षित चखने वालों की एक टीम ने मशीन के निष्कर्षों की पुष्टि की। उन्होंने IF और OBC दही को "गाढ़ा", "सुसंगत" (साथ में चिपका हुआ), और "चम्मच से खाने योग्य" बताया। SF दही को "समरूप" (बहुत एकसमान) बताया गया लेकिन इसमें वह संतोषजनक गाढ़ापन की कमी थी।

द वर्डिक्ट (The Verdict)

अध्ययन यह निष्कर्ष निकालता है कि यदि आप ऐसा मायसेलिअम दही बनाना चाहते हैं जो एक असली, मलाईदार ट्रीट जैसा महसूस हो, तो आपको केवल घुलनशील, फिसलन वाले फाइबर पर निर्भर नहीं रहना चाहिए। इसके बजाय, ओट ब्रान के अघुलनशील, चंकी हिस्से ही असली हथियार हैं। वे वह संरचनात्मक "ढांचा" प्रदान करते हैं जो दही को गाढ़ा और स्थिर बनाता है।

जबकि एक स्वस्थ प्रोबायोटिक उत्पाद बनाने के लिए बैक्टीरिया का चुनाव मायने रखता है (जिसमें L. plantarum विकास के लिए स्पष्ट विजेता है), दही का टेक्सचर मुख्य रूप से इस बात से नियंत्रित होता है कि आप ओट ब्रान के साथ कैसा व्यवहार करते हैं। ओट को उसके घुलनशील और अघुलनशील भागों में अलग करके, खाद्य वैज्ञानिक अब अपने उत्पादों को "अनुकूलित" (tailor) कर सकते हैं: यदि आप एक गाढ़ा, चम्मच से खाने योग्य दही चाहते हैं तो अघुलसे भाग का उपयोग करें, या यदि आप अधिक चिकना, अधिक एकसमान टेक्सचर चाहते हैं तो घुलनशील भाग को मिलाएं। यह बेहतर पादप-आधारित भोजन बनाने का एक नया तरीका है, जो यह साबित करता है कि कभी-कभी, कुछ चीज़ों को चिकना बनाने के लिए थोड़े से 'ग्रिट' (कठोरता) की बिल्कुल आवश्यकता होती है।

तकनीकी सारांश: ओट ब्रान अंशों का उपयोग करके माइसेलियमम योगर्ट विकल्प में बनावट को अनुकूलित करना

समस्या विवरण
कवक माइसेलियम (Fungal mycelium) खाद्य अनुप्रयोगों के लिए एक आशाजनक, टिकाऊ प्रोटीन स्रोत है, फिर भी डेयरी विकल्पों, विशेष रूप से योगर्ट में इसके उपयोग में महत्वपूर्ण तकनीकी बाधाएं आती हैं। मिल्क केसिन के विपरीत, जो एसिड-प्रेरित एकत्रीकरण के माध्यम से सुसंगत जेल बनाते हैं, कवक प्रोटीन $\beta$ -ग्लूकेन और चिटिन से समृद्ध कोशिका-दीवार मैट्रिक्स के भीतर घिरे होते हैं, जो कम घुलनशीलता और भिन्न टेक्नो-फंक्शनल गुण प्रदर्शित करते हैं। परिणामस्वरूप, माइसेलियम-आधारित योगर्ट विकल्पों में अक्सर उच्च सिनेरेसिस (व्हे सेपरेशन) और निम्न बनावट संबंधी गुण देखे जाते हैं, जिनमें पारंपरिक डेयरी योगर्ट जैसी श्यानता (viscosity) और जेल स्थिरता का अभाव होता है। जबकि हाइड्रोकोलाइड्स का उपयोग आमतौर पर ऐसे सिस्टम को स्थिर करने के लिए किया जाता है, क्लीन-लेबल उत्पादों की मांग भी बढ़ रही है। ओट ब्रान (जई का चोकर), जो आहार फाइबर और $\beta$ -ग्लूकेन से समृद्ध है, बनावट को नियंत्रित करने के लिए एक प्राकृतिक कार्यात्मक घटक के रूप में कार्य करता है; हालाँकि, फर्मेंटेशन के दौरान माइसेलियम मैट्रिक्स के साथ इसके घुलनशील और अघुलनशील अंशों की विशिष्ट भूमिकाओं को अभी तक पूरी तरह से समझा नहीं गया है।

कार्यप्रणाली
इस अध्ययन ने माइसेलियम-आधारित योगर्ट विकल्प के किण्वन (fermentation) और बनावट विकास पर संपूर्ण ओट ब्रान कंसन्ट्रेट (OBC) और उसके अलग किए गए घुलनशील (SF) और अघुलनशील (IF) अंशों के प्रभावों की जांच की।

सामग्री: आधार मैट्रिक्स में Phellinus linteus माइसेलियम बायोमास, रेपसीड ऑयल और सुक्रोज शामिल थे। ओट ब्रान कंसन्ट्रेट (Raisio, फिनलैंड) को SF (जो $\beta$ -ग्लूकेन से समृद्ध है) और IF (जो स्टार्च और प्रोटीन से समृद्ध है) को अलग करने के लिए जलीय निष्कर्षण (aqueous extraction) के माध्यम से विभाजित किया गया था।
फॉर्मूलेशन: तीन फॉर्मूलेशन विकसित किए गए ताकि समान पोषण प्रोफाइल (~5 ग्राम प्रोटीन/100 ग्राम, ~10 ग्राम फाइबर/100 ग्राम) बनाए रखा जा सके, जो केवल ओट सामग्री के रूप में भिन्न थे (OBC, SF, या IF)। स्टार्च के संरचनात्मक योगदान को कम करने और फाइबर अंशों के प्रभावों को अलग करने के लिए $\alpha$ -एमाइलेज का उपयोग करके स्टार्च का एंजाइमेटिक हाइड्रोलिसिस किया गया।
किण्वन (Fermentation): नमूनों को दो स्टार्टर कल्चर संयोजनों का उपयोग करके 43°C पर किण्वित किया गया: Lactiplantibacillus plantarum + Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 (Lp-BB12) और Lactobacillus helveticus + B. animalis subsp. lactis BB-12 (Lh-BB12)।
विश्लेषण: व्यापक लक्षण वर्णन में माइक्रोबियल ग्रोथ एन्युमरेशन, एसिडिफिकेशन काइनेटिक्स, रासायनिक संरचना (मुक्त शर्करा, कार्बनिक अम्ल, $\beta$ -ग्लूकेन, प्रोटीन), रियोलॉजिकल गुण (apparent viscosity, dynamic moduli), सिनेरेसिस, थर्मल गुण (DSC), कण आकार वितरण, FTIR स्पेक्ट्रोस्कोपी और प्रशिक्षित पैनल द्वारा जेनेरिक डिस्क्रिप्टिव एनालिसिस (GDA) का उपयोग करके संवेदी मूल्यांकन शामिल था।

प्रमुख परिणाम

रासायनिक संरचना: SF $\beta$ -ग्लूकेन (53.0% शुष्क वजन) में अत्यधिक समृद्ध था लेकिन स्टार्च और प्रोटीन में कम था। इसके विपरीत, IF में उच्च स्तर का स्टार्च और प्रोटीन बना रहा। L. plantarum के साथ किण्वन के परिणामस्वरूप L. helveticus की तुलना में काफी अधिक लैक्टिक एसिड उत्पादन और ग्लूकोज खपत देखी गई। विशेष रूप से, L. plantarum ने Bifidobacterium के प्रसार को लगभग 9 log CFU g⁻¹ तक सहारा दिया, जबकि L. helveticus ने Bifidobacterium की वृद्धि को बढ़ावा नहीं दिया।
रियोलॉजी और सिनेरेसिस: $\beta$ -ग्लूकेन सामग्री और संरचनात्मक अखंडता के बीच एक प्रति-सहज (counterintuitive) संबंध देखा गया। SF फॉर्मूलेशन, उच्चतम $\beta$ -ग्लूकेन सांद्रता के बावजूद, सबसे छोटे कण आकार लेकिन सबसे कम एपैरेंट विस्कोसिटी, निम्न विस्कोइलास्टिक मॉड्युली ( $G'$ और $G''$ ), और उच्चतम सिनेरेसिस प्रदर्शित किए। इसके विपरीत, IF फॉर्मूलेशन, जिसमें $\beta$ -ग्लूकेन की मात्रा सबसे कम थी, ने उच्चतम विस्कोसिटी, लोच (elasticity), थर्मल स्थिरता और जल धारण क्षमता प्रदर्शित की।
थर्मल गुण: किण्वन ने सभी नमूनों के थर्मल ट्रांजिशन तापमान को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा दिया। OBC और IF फॉर्मूलेशन ने SF की तुलना में उच्च ट्रांजिशन तापमान और एन्थैल्पी मान दिखाए, जिससे पता चलता है कि अघुलनशील घटक अधिक संरचनात्मक कठोरता और थर्मल स्थिरता में योगदान देते हैं।
संवेदी बनावट (Sensory Texture): संवेदी प्रोफाइलिंग ने इंस्ट्रूमेंटल निष्कर्षों की पुष्टि की। OBC और IF फॉर्मूलेशन को अधिक मोटाई (thickness), सामंजस्य (cohesiveness), आसंजन (adhesiveness) और चम्मच से खाने योग्य (spoonability) गुणों से जोड़ा गया। SF फॉर्मूलेशन को मुख्य रूप से होमोजेनिटी और स्मूथनेस के लिए जाना गया, लेकिन इसमें अन्य फॉर्मूलेशन जैसा संरचनात्मक "बॉडी" (body) की कमी थी।
स्टार्टर कल्चर प्रभाव: जबकि दोनों स्टार्टर्स ने समान एसिडिफिकेशन (pH 4.3–4.7) प्राप्त किया, L. plantarum ने प्रोबायोटिक व्यवहार्यता और एसिड उत्पादन के संबंध में माइसेलियम-ओट मैट्रिक्स के साथ बेहतर अनुकूलता प्रदर्शित की। स्टार्टर कल्चर के अंतर बनावट में न्यूनतम थे, सिवाय OBC फॉर्मूलेशन के जहाँ L. helveticus ने L. plantarum की तुलना में उच्च विस्कोसिटी और मॉड्युली प्रदान किया।

प्रमुख योगदान
यह अध्ययन स्पष्ट करता है कि माइसेलियम-आधारित योगर्ट विकल्पों में, ओट ब्रान का अघुलनशील अंश (जिसमें स्टार्च और अघुलनशील फाइबर शामिल है) $\beta$ -ग्लूकेन के घुलनशील अंश के बजाय संरचनात्मक कठोरता, जेल लोच और जल धारण क्षमता का प्राथमिक चालक है। जबकि घुलनशील फाइबर स्मूथनेस और होमोजेनिटी में योगदान देता है, यह इस विशिष्ट मैट्रिक्स में सिनेरेसिस को रोकने के लिए आवश्यक नेटवर्क स्ट्रेंथ प्रदान करने में विफल रहता है। यह शोध दर्शाता है कि ओट ब्रान का विभाजन सटीक बनावट को अनुकूलित करने की अनुमति देता है, जिससे स्मूथ और होमोजेनियस (SF-आधारित) से लेकर गाढ़े और चम्मच से खाने योग्य (IF-आधारित) उत्पादों के निर्माण को सक्षम बनाया जा सके।

महत्व
यह शोध दावा करता है कि ओट ब्रान का विभाजन माइसेलियमम योगर्ट विकल्पों में बनावट संबंधी चुनौतियों को दूर करने के लिए एक प्रभावी, क्लीन-लेबल रणनीति प्रदान करता है। घुलनशील और अघुलनशील ओट घटकों की भूमिकाओं को अलग करके, फॉर्मुलेटर सिंथेटिक स्टेबलाइजर्स पर निर्भर रहने के बिना उत्पाद की सूक्ष्म संरचना और मैक्रो-टेक्सचर को नियंत्रित कर सकते हैं। निष्कर्ष बताते हैं कि माइसेलियम-आधारित सिस्टम के लिए, घुलनशील $\beta$ -ग्लूकेन्स की तुलना में अघुलनशील आहार फाइबर घटक और स्टार्च जेल सुदृढीकरण (gel reinforcement) में अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो इस धारणा को चुनौती देते हैं कि केवल उच्च घुलनशील फाइबर सामग्री ही वांछनीय योगर्ट बनावट सुनिश्चित करती है। इसके अतिरिक्त, यह अध्ययन इस विशिष्ट गैर-डेयरी मैट्रिक्स में प्रोबायोटिक व्यवहार्यता सुनिश्चित करने के लिए L. helveticus की तुलना में L. plantarum को एक अधिक उपयुक्त स्टार्टर कल्चर के रूप में रेखांकित करता है।

द ग्रेट ओट स्प्लिट (The Great Oat Split)

द बैक्टीरिया बैटल (The Bacteria Battle)

द टेक्सचर ट्विस्ट: ग्रिटी बनाम स्मूथ (The Texture Twist: Gritty vs. Smooth)

द हीट टेस्ट एंड द स्पून टेस्ट (The Heat Test and The Spoon Test)

द वर्डिक्ट (The Verdict)

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