Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Kombucha is a fermented, slightly acidic drink that has been consumed since 220 BC. It has gained much popularity worldwide, in recent years, partially because of its benefitial microroganisms and its potential health benefits. Although the microbial community in Kombucha is diverse and varies between products, the main composition entails of acetic acid bacteria and yeasts, lactic acid bacteria.

This study aims to characterize the composition of Kombucha; investigating Kombucha products from three different brands and using samples taken at different points of a homemade fermentation. With the variety of samples, an observation was done to understand if pasteurization and storage affect the microbial activity and composition.

The main samples were taken from Källsjö Kombucha brewery, which requested to investigate three different vintages of two different Kombucha flavours; Sencha and Oolong. Comparatively, two commercialized Kombuchas, Humm and Renee Voltaire, were also studied. Furthermore, the brewery was also interested in analyzing the difference in the composition of one of their pasteurized bottles. The method used was isolating colonies for DNA amplification and sequencing to identify the yeasts and bacteria. For a better comprehension of the Kombucha composition, organic acids, ethanol, and glucose were measured with high-performance liquid chromatography (HPLC).

The microbial activity in the different vintages of Sencha Kombucha, showed that the oldest vintage had the least microbial activity and diversity compared to younger products. Surprisingly, the Oolong vintage from 2022 showed the most microbial activity. Ethanol levels were lowest in the commercial Kombuchas. There was not much difference in the ethanol levels between pasteurized and unpasteurized. During the brewing process, the activity appeared to be the highest on days four and five, specifically in the selective media for yeast. It was apparent that there was little change in the glucose levels during the fermentation, whereas the acetic acid and ethanol increased with time. No lactic acid was found. In the Källsjö Kombucha, the dominant yeasts identified were Brettanomyces anomalous and Brettanomyces bruxellensis.

Kombucha är en fermenterad, lätt syrlig dryck som har konsumerats sedan 220 f.Kr. Det har vunnit mycket popularitet över hela världen, under de senaste åren, delvis på grund av dess mikrobiologiska aktivitet och dess potentiella hälsofördelar. Även om Kombuchas mikrobiella sammansättning är mångsidigt och varierar mellan produkterna, består den huvudsakligen av ättiksyrabakterier, jäst och mjölksyrabakterier.

Denna studie syftar till att karakterisera sammansättningen av Kombucha; genom att undersöka Kombucha-produkter från tre olika varumärken och prover tagna vid olika dagar av en hemgjord fermentering. Proverna observerades för att förstå om pastörisering och lagring påverkar den mikrobiella aktiviteten och sammansättningen.

Huvudproverna togs från Källsjö Kombucha bryggeri, som ville undersöka sammansättningen av tre olika årgångar av två olika Kombucha-smaker; Sencha och Oolong. Jämförelsevis undersöktes också två kommersiella Kombuchas, Humm och Renee Voltaire. Dessutom var bryggeriet också intresserade av skillnaden mellan deras pastöriserad Kombucha gentemot de opastöriserade. Metoden som användes var att stryka prover på selektiva medier för att sedan räkna kolonierna och isolera dem genom renstrykningar. De isolerade koloniers DNA blev amplifierad och sekvenserad för att identifiera. För en bättre förståelse av Kombucha-sammansättningen mättes organiska syror, etanol och glukos med högupplösande vätskekromatografi (HPLC).

Den mikrobiella aktiviteten i de olika årgångarna av Sencha Kombuchan, visade att den äldsta årgången hade minst aktivitet av mikroorganismer och mångfald jämfört med de yngre produkterna. Däremot visade Oolong årgången från 2022 mest mikrobiell aktivitet. Glukos nivåerna ökade med åren, däremot minskade etanolnivåerna, som var lägst i de kommersiella Kombuchas. Under bryggningsprocessen var mikrobiell aktiviteten högst dag fyra och fem, särskilt i de selektiva medierna för jäst. Dag två till fem observerades den högsta mikrobiella aktiviteten i det selektiva mediet för ättiksyrabakterier. Det skedde lite förändringar i glukosnivåerna under fermenteringen, medan ättiksyran och etanolen ökade med tiden. Ingen mjölksyra hittades. I Källsjö Kombucha var den dominerande jästen som identifierades Brettanomyces anomalous och Brettanomyces bruxellensis.