5 Organizmy jednokomórkowe używane do produkcji żywności

Istnieje wiele różnych organizmów jednokomórkowych, które są używane do wytwarzania żywności. Od czasów starożytnych człowiek używał mikroorganizmów do produkcji chleba, wina, jogurtu i sera. Obecnie asortyment produktów rozszerzył się na kapustę kiszoną, sos sojowy, piwo i miso.

Grzyby i bakterie są organizmami jednokomórkowymi, które są zwykle używane do wytwarzania tych produktów. Te żywe istoty działają na różnych pokarmach, zazwyczaj surowych, tworząc kolonie.

W ogromnej większości przypadków te grupy mikroorganizmów działają poprzez fermentację cukrów. Fermentacja może być typu alkoholowego, jak to ma miejsce w chlebie, produkt aktywności grzyba drożdży piwa.

Inne organizmy jednokomórkowe wytwarzają fermentację mleka, używaną do produkcji jogurtu. W niektórych winach stosuje się bakterie wytwarzające fermentację typu malolaktycznego.

W innych przypadkach gatunki te rozkładają strukturę żywności, dodając specyficzne smaki, tekstury i aromaty. Jednocześnie zapobiegają rozprzestrzenianiu się innych kolonii, które mogłyby przyspieszyć proces naturalnego rozkładu żywności.

Przykłady organizmów jednokomórkowych używanych do produkcji żywności

Saccharomyces cerevisiae

Drożdże piwne, jak znany jest ten gatunek, są jednokomórkowym grzybem, który od starożytności był związany z dobrobytem i postępem ludzkości. Jest to drożdże typu heterotroficznego, który uzyskuje energię z cząsteczek glukozy.

Ma wysoką zdolność fermentacyjną. Ten proces występuje, gdy Saccharomyces cerevisiae Występuje w środowisku bogatym w cukier, takim jak D-glukoza. W wyniku tego powstaje etanol i dwutlenek węgla.

Jeśli warunki środowiska, w którym brakuje drożdży, organizm wykorzystuje inne szlaki metaboliczne niż fermentacja, które pozwalają mu mieć energię.

Drożdże te należą do gatunków zaliczanych do mikroorganizmów GRAS, ponieważ uważa się je za substancję, która może być bezpiecznie dodawana do żywności. Ma kilka zastosowań na poziomie przemysłowym, głównie w produkcji chleba. Stosuje się go również do produkcji win i piw.

Dwutlenek węgla wytwarzany podczas fermentacji jest gazem, który „gąbkuje” chleb. Również drożdże piwne są używane w innych podobnych produktach spożywczych, takich jak ciasto na pizzę.

Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus

Ta gram-dodatnia bakteria ma wydłużony i nitkowaty kształt. Nie tworzy zarodników i nie ma mobilności. Jego pożywienie oparte jest na laktozie. Jest uważany za kwasofilny, ponieważ wymaga niskiego pH, między 5,4 a 4,6, aby skutecznie się rozwijać.

Ma charakter fakultatywnie beztlenowy. Jest to gatunek o metabolizmie fermentacyjnym, którego głównym produktem jest kwas mlekowy. Służy do ochrony mleka, co sprawia, że ​​bakteria ta jest szeroko stosowana w przygotowywaniu jogurtu.

W produkcji tej pochodnej mleka, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus jest powszechnie używany razem z Streptococcus thermophilus. Obie działają synergicznie z L. d. Bulgaricus, który produkuje aminokwasy z białek, które zawiera mleko. Nadają jogurtowi charakterystyczny zapach.

Początkowo, S. thermophilus zaczyna fermentować laktozę, generując nagromadzenie kwasów. W tej chwili nadal działa L bulgaricus, który toleruje kwaśne media.

Oba gatunki bakterii wytwarzają kwas mlekowy, który powoduje zmianę struktury mleka, nadając jogurtowi gęstą konsystencję i charakterystyczny smak.

Lactobacillus plantarum

Jest to bakteria należąca do rodziny Lactobacillaceae, zdolna do przeprowadzenia fermentacji typu mlekowego. Można go znaleźć naturalnie w żywności lub można go dodać, aby je zachować.

Lactobacillus plantarum jest jednym z głównych odpowiedzialnych za proces fermentacji kapusty kiszonej, preparatu kulinarnego pochodzenia europejskiego. Jest to bardzo powszechne we Francji, Niemczech, Szwajcarii, Rosji i Polsce. Obecnie jego konsumpcja rozprzestrzeniła się na Azję i Amerykę.

Produkcja kapusty kiszonej opiera się na fermentacji mlekowej liści kapusty (Brassica oleracea). Soki pochodzące z warzyw, wraz z solą morską, która jest dodawana do preparatu, tworzą naturalną solankę.

Fermentację osiąga się poprzez działanie Lactobacillus plantarum, które metabolizują beztlenowo cukry zawarte w kapuście. Produktem tego procesu jest kwas mlekowy, który wzmacnia smak i działa jak naturalny środek konserwujący.

Propionibacterium freudenreichii

Ta bakteria jest wykorzystywana do produkcji sera Emmental. Jest również używany, gdy sery Jarlsberg, Maasdam i Leerdammer są produkowane przemysłowo. Stężenie tej bakterii Gram-dodatniej jest wyższe w szwajcarskim typie mlecznym niż w innych serach.

W produkcji sera Emmental P. freudenreichii fermentuje mleczan, tworząc octan, dwutlenek węgla i propionian. Produkty te przyczyniają się do orzechowego i słodkiego smaku, typowego dla tego rodzaju sera.

Dwutlenek węgla jest odpowiedzialny za „dziury”, które je charakteryzują. Twórcy sera mogą kontrolować wielkość tych dziur, modyfikując temperaturę, czas utwardzania i kwasowość.

Ostatnie badania potwierdzają, że spożywanie produktów zawierających tę bakterię jest korzystne dla organizmu. Mogą przyczynić się do prawidłowego funkcjonowania przewodu pokarmowego i zmniejszyć pojawienie się nowych przypadków raka jelita grubego.

Oenococcus oeni

Jest to nieruchoma bakteria Gram-dodatnia, która tworzy łańcuchy jajowatych komórek. Należy do grupy bakterii mlekowych. Swoją energię uzyskuje poprzez oddychanie, w obecności tlenu, a przy jej braku pobierają ją z fermentacji.

Jest to główna bakteria kwasu mlekowego, która wpływa na fermentację malolaktyczną wina. Ten typ fermentacji jest prostym procesem metabolicznym, ponieważ ma tylko jedną reakcję. Kwas jabłkowy poprzez katalityczne działanie enzymu malolaktycznego przekształca się w kwas mlekowy.

Innym produktem ubocznym jest dwutlenek węgla, ponieważ jest to dekarboksylacja. CO2 nie jest tak oczywisty jak wytwarzany w tych przypadkach fermentacji alkoholowej.

Czasami przy opracowywaniu win można było łączyć kilka bakterii, z wyjątkiem bakterii O. oeni. Można go użyć Saccharomyces cerevisiae i Kloeckera apiculata w celu poprawy charakterystyki tego napoju.

Referencje

1. Wikipedia (2019). Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus. Źródło z en.wikipedia.org.
2. Mikrobiologia online (2019). Producenci Źródło: microbiologyonline.org.
3. Wikipedia (2019). Lista mikroorganizmów stosowanych w przygotowywaniu żywności i napojów. Źródło z en.wikipedia.org.
4. OMICS International (2019). Zastosowania mikroorganizmów w żywności. Druga międzynarodowa konferencja na temat mikrobiologii żywności - Madryt, Hiszpania. Odzyskany z omicsonline.org.
5. Ayushi R. (2019). Mikroby w przemyśle spożywczym - mikroorganizmy - biologia Odzyskane z biologydiscussion.com.