[Z cyklu: warto wiedzieć] Ogólny przegląd bakterii mających znaczenie dla żywności

[Maxell]

Przegląd ogólny bakterii mających znaczenie dla żywności

 

 

Salmonella

 

Pseudomonas; pałeczki występujące w glebie i wodzie. Wchodzą one często w skład mikroflory produktów chłodzonych i mrożonych, powodując ich psucie się. Rozkładają cukry, białka, tłuszcze. Acetobacter; bakterie octowe. W produkcji octu wykorzystywane są te gatunki, które wytwarzają estry aromatyczne i nie powodują zjawiska nadoksydacji. Escherichia; pałeczki okrężnicy stanowią normalną mikroflorę jelita grubego i zwierząt. Niektóre szczepy mogą być chorobotwórcze. Stopień zakażenia produktu tymi bakteriami świadczy o stanie higienicznym produktu. Wywołują wady, jak np. wczesne wzdęcie serów. Shigella; pałeczki chorobotwórcze dla człowieka, wywołujące czerwonkę oraz zatrucia pokarmowe. Salmonella; pałeczki chorobotwórcze dla człowieka i zwierząt, wywołujące ostre choroby zakaźna oraz zatrucia pokarmowe. Serratia; pałeczki saprofityczne o właściwościach gnilnych. Wywołują wady produktów, np. Serratia marcescens (pałeczka cudowna) powoduje krwistość pieczywa. Proteus; pałeczki odmieńca, często występujące w żywności, powodują jej psucie się z wyraźnymi zmianami organoleptycznymi. Mają właściwości gnilne. Mogą też przyczyniać się do zatruć pokarmowych. Micrococcus; bakterie kuliste, tlenowe, liczne gatunki są ciepłooporne. Są one niepożądane w mleczarstwie, powodują też psucie się kwaszonek warzywnych. Niektóre biorą udział w dojrzewaniu serów (np. Micrococcus caseolyticus). Staphylococcus; gronkowce. Rozkładają cukry i białka. Niektóre gatunki są chorobotwórcze. Gronkowiec złocisty (S. aureus) wytwarza toksynę powodującą zatrucia pokarmowe. Streptococcus; paciorkowce homofermentatywne fermentujące laktozę. Do tego rodzaju należą paciorkowce mlekowe S. lactis i S. cremoris, stanowiące główną florę dobrze ukwaszonego mleka, oraz S. thermophilus, wchodzący w skład flory jogurtów. Do tego samego rodzaju należą również paciorkowce chorobotwórcze takie jak: S. agalactiae (paciorkowiec bezmleczności) oraz S. faecalis (paciorkowiec kałowy). Leuconostoc; paciorkowce heterofermentatywne. Gatunek L. citrovorum wchodzi w skład zakwasów czystych kultur mleczarskich. Gatunek L. mesenteroides jest szkodnikiem w cukrownictwie (powoduje śluzowacenie soków dyfuzyjnych). Sarcina; pakietowce. Rozkładają one cukry i białka. Są przyczyną psucia się piwa. Niektóre są chorobotwórcze dla człowieka i zwierząt. Bacillus; laseczki tlenowe, przetrwalnikujące. Mają właściwości gnilne. Bardzo rozpowszechnionym gatunkiem jest B. subtilis (laseczka sienna), wywołująca śluzowacenie pieczywa. Niektóre są chorobotwórcze. Lactobacillus; pałeczki mlekowe homo- i heterofermentatywne. Określone gatunki stanowią pożądaną mikroflorę kefiru, jogurtu, mleka acidofilnego, sera ementalskiego, kwaszonej kapusty i ogórków, zacierów ziemniaczanych i zbożowych. Propionibacterium; bakterie propionowe występujące w mleku, serze, zakwasach chlebowych. Biorą udział w dojrzewaniu niektórych serów podpuszczkowych (np. sera ementalskiego).

 

Przegląd ogólny drożdży mających znaczenie dla żywności

 

 

Saccharomyces; drożdże szlachetne wykorzystywane w przemyśle. Do drożdży dzikich z tego rodzaju należą gatunki wywołujące wady piwa, mleka, masła i innych produktów spożywczych. Drożdże osmofilne powodują psucie się miodów, dżemów, soków i syropów owocowych. Pichia; drożdże kożuchujące, powodujące psucie się napojów alkoholowych. Są wybitnie tlenowe i tworzą kożuszek na powierzchni płynu. Hansenula; również drożdże kożuchujące, bardzo szkodliwe w przemyśle fermentacyjnym. Saccharomycodes; drożdże dzikie spotykane w moszczach owocowych, gdyż znoszą duże stężenie kwasu siarkowego IV, używanego do ich konserwowania. Cryptococcus; nie fermentują cukrów. Wytwarzają otoczki śluzowe, niektóre są chorobotwórcze. Torulopsis; powodują psucie się piwa, wina i mleka i jego przetworów. Występują też w solankach i produktach o dużej ilości cukrów. Brettanomyces; spotyka się je często w piwie Candida; Niektóre są wybitnie tlenowe, należą więc do drożdży kożuchujących, np. Candida mycoderma będący szkodnikiem piwa, wina, kwaszonek i prasowanych drożdży. Kloeckera; Występuje powszechnie w owocach, psuje moszcze owocowe. Rhodotorula; nie fermentują cukrów. Są szkodnikami śmietany, masła, serów, drożdży piekarskich.

 

Przegląd ogólny pleśni mających znaczenie dla żywności

 

 

Mucor; są szkodnikami, występują na owocach i innych produktach. Fermentują cukry, rozkładają żelatynę. Rhizopus; występują na owocach, chlebie i innych produktach. Rozrzedzają także żelatynę, wytwarzają kwas szczawiowy i fumarowy. Gatunek Byssochlamys fulva rozkłada pektyny, powodując całkowity rozpad owoców. Wywołuje psucie się konserw owocowych, gdyż zarodniki pleśni są dość odporne na ogrzewanie. Geotrichum (Oospora); pospolity gatunek O. lactis występuje w mleku i jego przetworach w postaci białego, puszystego nalotu. Występuje też w kwaszonkach i jest szkodnikiem. Botritis; gatunek Botritiscinerea powoduje psucie się dojrzałych winogron. Monilia; powoduje psucie się serów, masła, produktów mięsnych, soków owocowych, win i chleba. Aspergillus; rozpowszechniony gatunkiem jest A. glaucus, występujący często w produktach żywnościowych i powodujący ich psucie się (fermentuje cukry, rozkłada białka). Gatunek A. niger występuje często na psujących się owocach. Pleśń ma ta zastosowanie w przemyśle do produkcji kwasu cytrynowego. Penicillum; gatunek P. glaucum występuje często w produktach żywnościowych. Pleśń ta rozkłada liczne cukry i tłuszcze. Niektóre gatunki biorą udział w dojrzewaniu serów. Cladosporium; gatunek Cl. herbarum jest często sprawcą psucia się mięsa w przechowywanego w chłodni, a gatunek Cl. butyri występuje często w maśle.

 

Bakterie właściwej fermentacji mlekowej

 

 

Bakterie te są bardzo rozpowszechnione w przyrodzie. Występują w produktach mleczarskich, w kwaszonkach, w produktach zbożowych, w sokach owocowych, w piwie, winie itp. Charakteryzują się następującymi cechami:

- fermentują cukry wytwarzając głównie kwas mlekowy

- nie tworzą przetrwalników

- są nieruchome

- są Gram – dodatnie

- są to ziarniaki i pałeczki, dzielące się tylko w jednej płaszczyźnie

- są względnymi beztlenowcami

- są mezofilami lub termofilami

Mają wysokie wymagania odżywcze, potrzebują do swojego rozwoju określonych aminokwasów i witamin.

Nie wszystkie gatunki bakterii mlekowych odgrywają rolę dodatnią, niektóre są szkodliwe w przemyśle, a inne nawet chorobotwórcze. Bakterie właściwej fermentacji mlekowej dzieli się na:

• Bakterie homofermentatywne, które, fermentując cukry wytwarzają głównie kwas mlekowy oraz ślady produktów ubocznych.
• Bakterie heterofermentatywne, które, oprócz kwasu mlekowego wytwarzają również produkty uboczne, takie jak: kwas octowy, tlenek węgla IV i inne.

Omawiane bakterie zalicza się do rodzajów:

• Streptococcus; paciorkowce homofermentatywne
• Leuconostoc; paciorkowce heterofermentatywne
• Lactobacillus; pałeczki homo i heterofermentatywne

Do rodzaju Streptococcus należy:

• S. lactis; paciorkowiec mlekowy
• S. cremoris; paciorkowiec śmietanowy

Wymienione gatunki stanowią właściwą mikroflorę właściwie ukwaszonego mleka. Do tego samego rodzaju należą gatunki chorobotwórcze. W obrębie rodzaju Lactobacillus występują pałeczki długie, będące termofilami, oraz krótkie, mezofilne. Przykładem pałeczki homofermentatywnej i termofilnej jest Lactobacillus bulgaricus – pałeczka bułgarska występująca w jogurcie.

 

Fermentacja mlekowa

 

Fermentację mlekową można podzielić na dwa typy:

Fermentację właściwą; wywoływaną przez bakterie mlekowe Fermentacją niewłaściwą; wywoływaną przez różne rodzaje bakterii, np. Escherichia, Micrococcus, Microbacterium, licznie rozpowszechnione w przyrodzie.

Właściwa fermentacja mlekowa jest wywoływana przez bakterie mlekowe homofermentatywne. Jej przebieg można przedstawić za pomocą następującego równania sumarycznego:

 

C₆H₁₂O₆→ 2CH₃ • CHOH • COOH + 94 kJ (22,5 kcal)

 

Bakterie właściwej fermentacji mlekowej fermentują przede wszystkim cukry proste (heksozy) i dwucukry, a nie fermentują z reguły pentoz oraz cukrów złożonych.

Fermentacja wywołana przez bakterie pseudomlekowe charakteryzuje się tym, że kwas mlekowy jest tylko jednym z produktów, a ponadto powstaje tlenek węgla IV, kwas octowy, alkohol etylowy i inne.

 

Zastosowanie fermentacji mlekowej w przemyśle spożywczym

 

W mleczarstwie; Prowadzi się hodowlę grzybków kefirowych. Są one używane do produkcji kefiru. W skład tych grzybków wchodzą paciorkowce mlekowe homofermentatywne, pałeczki mlekowe heterofermentatywne oraz drożdże. Wymienione drobnoustroje żyją w symbiozie. Bakterie mlekowe stosuje się w mleczarstwie jeszcze do produkcji takich napojów jak: mleko ukwaszone (zsiadłe), kefir, jogurt, mleko jogurtowe, mleko acidofilne i inne. Do ukwaszania śmietanki spożywczej Do ukwaszania śmietanki przeznaczonej do produkcji masła Do dojrzewania serów podpuszczkowych Do ukwaszania mleka przeznaczonego do produkcji serów twarogowych Bakterie mlekowe biorą udział w kwaszeniu kapusty, ogórków oraz innych warzyw. Kwaszenie polega głównie na fermentacji mlekowej. Celem tego zabiegu jest przetwarzanie surowców roślinnych w artykuły smaczne i zdrowe, a jednocześnie zakonserwowanie tych produktów na stosunkowo długi okres. Czynnikiem konserwującym jest kwas mlekowy. Fermentacja ta jest typowym zjawiskiem metabiozy, czyli rozwoju jednej grupy drobnoustrojów po drugiej. W pierwszym etapie rozwijają się bakterie niewłaściwej fermentacji mlekowej, które zakwaszają środowisko i stwarzają z kolei lepsze warunki do rozwoju bakterii właściwej fermentacji mlekowej. Najpierw rozwijają się paciorkowce, a potem pałeczki. Po zakończonej fermentacji powierzchnia powinna być zabezpieczona przed dostępem powietrza, w innym razie rozwiną się drożdże i grzyby pleśniowe. Ich działalność zmniejszy kwasowość środowiska i umożliwi działalność bakteriom gnilnym.

W przemyśle mięsnym; Biorą udział w przemianach mikrobiologicznych zachodzących w wędlinach surowych (metka, salami) podczas ich produkcji i przechowywania. Bakterie te oprócz bakterii denitryfikacyjnych współuczestniczą w kształtowaniu barwy, konsystencji, smakowitości i zapachu wędlin surowych.

W przemyśle piekarskim; wchodzą w skład zakwasów chlebowych. Wywołując fermentację mlekową zakwaszają one ciasto żytnie, co nadaje mu charakterystyczny smak i zapach, a poza tym przez zakwaszenie środowiska uniemożliwia rozwój bakterii gnilnych. W zakwasach występują pałeczki homo- i heterofermentatywne.

 

Szkodliwe działanie bakterii mlekowych w przemyśle spożywczym

 

Do bakterii mlekowych szkodliwych w przemyśle mleczarskim należą: niektóre bakterie właściwej fermentacji mlekowej, jak np.:

Odmiana paciorkowca mlekowego, który wytwarza dużo śluzu, powodując ciągliwość mleka.

Pałeczki okrężnicy, wywołujące różne wady mleka (oborowy smak i zapac, porozrywany skrzep), wczesne wzdęcia serów, wady masła (gorzki smak, oborowy zapach).

Bakterie mlekowe są również niepożądane we wszystkich przemysłach opartych na fermentacji alkoholowej, a więc w przemyśle gorzelniczym, piwowarskim i winiarskim. Bakterie mlekowe heterofermentatywne wytwarzają różne produkty uboczne, które wpływają hamująco na drożdże. Bakterie te wywołują wiele wad piwa, takich jak: zmętnienie, kwaśnienie i inne. Bakterie mlekowe mogą rozwijać się też w leżakujących winach. Zamieniają one kwas cytrynowy i jabłkowy na kwas mlekowy i tlenek węgla IV Heterofermentatywne paciorkowce (Leuconostoc mesenteroides) są przyczyną śluzowacenia soków dyfuzyjnych w cukrownictwie. Bakterie mlekowe są też szkodnikami w przemyśle drożdżowym. Jeżeli rozwiną się one w znacznym stopniu w czasie produkcji drożdży, to powodują one obniżenie siły pędnej drożdży oraz zahamowanie ich rozwoju. Są też przyczyną śluzowacenia oranżad.

 

Bakterie octowe

 

 

Bakterie octowe należą do rodzaju Acetobacter. Charakteryzują się one następującymi cechami:

• są to pałeczki występujące pojedynczo, po dwie lub w łańcuszkach
• mają skłonność do przechodzenia w postacie nieprawidłowe, czyli inwolucyjne, pod wpływem silnego zakwaszenia środowiska
• wiele gatunków wytwarza otoczki śluzowe
• nie tworzą przetrwalników
• są Gram – ujemne
• są typowymi tlenowcami
• są mezofilami
• najkorzystniejsze pH dla ich rozwoju wynosi od 4 do 6,5
• nie mają wysokich wymagań pokarmowych
• mają zdolność utleniania alkoholu etylowego do kwasu octowego

Ta ostatnia właściwość jest wykorzystywana w przemyśle do produkcji octu. W zależności od gatunku ilość wytworzonego kwasu wynosi 2 – 11 %. Mogą one znosić stężenie alkoholu od 5 do 13 % objętościowych. Niektóre gatunki, po zużyciu alkoholu, utleniają kwas octowy do tlenku węgla IV i wody. Są one szkodnikami, powodują zaburzenia w produkcji.

 

Fermentacja octowa

 

Fermentacja octowa polega na utlenianiu alkoholu etylenowego do kwasu octowego:

 

CH₃CH₂OH + O₂→ CH₃COOH + H₂O + 490 kJ (118 kcal)

 

Różne gatunki bakterii octowych wykazują mniejsze lub większe zdolności dalszego utleniania kwasu octowego zgodnie z równaniem:

 

CH₃COOH + 2O₂→ 2CO₂ + 2H₂O + wolna energia

 

Zjawisko to, zwane nadoksydacją, jest wysoce niepożądane w praktyce przemysłowej. W zasadzie bakterie wywołują je dopiero wówczas, gdy zostanie wyczerpany alkohol etylowy w podłożu.

 

Szkodliwe działanie bakterii octowych w przemyśle spożywczym

 

Bakterie octowe mogą powodować wiele wad w gotowym piwie lub winie, wywołując zmętnienie, kwaśnienie, zapach octu, kożuch na powierzchni. Mogą one także powodować psucia się marynat owocowych i warzywnych, tworząc kożuch na powierzchni i obniżając kwasowość środowiska. Bakterie octowe powodują również zakłócenia w produkcji drożdży piekarskich, ponieważ brzeczka melasowa jest dobrym środowiskiem do ich rozwoju.

 

Bakterie propionowe

 

 

Bakterie propionowe należą do rodzaju Propinobacterium. Charakteryzują się one następującymi się następującymi cechami:

• w warunkach beztlenowych są to krótkie, drobne pałeczki podobne do paciorkowców mlekowych
• w warunkach tlenowych lub w środowisku zakwaszonych przybierają kształt bardziej wydłużonych, wykazując skłonność do przechodzenia w formy nieprawidłowe
• są względnymi beztlenowcami
• są mezofilami
• nie tworzą przetrwalników
• są nieruchome
• są Gram – dodatnie
• tworzą z mleczanów albo cukrów prostych kwas propionowy, octowy, tlenek węgla IV i wodę.

Bakterie te mają szczególne znaczenie w przemyśle mleczarskim w dojrzewaniu serów podpuszczkowych. Określone gatunki używane są do zakwasów stosowany do wyrobu sera ementalskiego.

 

Fermentacja propionowa

 

Fermentacja ta jest beztlenowym rozkładem kwasu mlekowego (lub cukru) na kwas propionowy i octowy z wydzieleniem tlenku węgla IV i wody:

 

3CH₃CHOH • COOH → 2CH₃CH₂COOH + CH₃COOH + CO₂ + H₂O + wolna energia

 

W czasie tej fermentacji powstają również pewne ilości kwasu bursztynowego.

 

Bakterie masłowe

 

 

Bakterie masłowe należą do rodzaju Clostridium i charakteryzują się następującymi cechami:

• są to laseczki
• tworzą przetrwalniki
• są Gram – dodatnie
• są beztlenowcami
• są mezofilami
• fermentują cukry z wytworzeniem kwasów, tlenku węgla IV i wodoru

Bakterie te są szkodnikami. Powodują tzw. późne wzdęcia serów podpuszczkowych dojrzewających, psucie się konserw warzywnych i owocowych oraz kiszonych pasz.

 

Fermentacja masłowa

 

Fermentacja masłowa przebiega zgodnie z równaniem:

 

C₆H₁₂O₆→ CH₃CH₂CH₂COOH + 2CO₂ + 2H₂ + wolna energia

 

Oprócz kwasu masłowego powstają również liczne produkty uboczne, np. kwas octowy, alkohol metylowy, metan, aceton, alkohol butylowy. Przebieg fermentacji zależy od gatunku bakterii i odczynu środowiska. W środowisku obojętnym głównym produktem jest kwas masłowy, a w środowisku kwaśnym te same bakterie wywołują fermentacje acetobutanolową. Są też gatunki bakterii masłowych, które redukują aceton to alkoholu izopropylowego. Bakterie masłowe odgrywają ważną rolę w procesie moczenia łodyg lnu i konopi, ponieważ umożliwiają, na skutek fermentacji błonnika, oddzielenie włókien przędnych od tkanki korowej i zdrewniałej.

 

Szkodliwa rola bakterii masłowych w przemyśle spożywczym

 

Wyrządzają liczne szkody w: mleczarstwie i przetwórstwie owocowo – warzywnym. Wywołują bombaże konserw pod wpływem wytwarzanych gazów (CO₂ i H₂). Produkty takie mają bardzo nieprzyjemny zapach i nie nadają się do spożycia. Rozwój ich w zacierze gorzelniczym hamuje działalność drożdży. Fermentacja masłowa często zachodzi w przecierach zbożowych, natomiast rzadko w zacierach ziemniaczanych.

 

Przemiany białek pod wpływem bakterii oraz ich znaczenie

 

Mikrobiologiczny beztlenowy, głęboki rozkład białka z wytworzeniem związków o nieprzyjemnym zapachu nazywamy gniciem. Gnicie odbywa się przy udziale enzymów proteolitycznych (proteaz), wytwarzanych i wydzielanych przez bakterie gnilne. Rozkład białka w tym procesie polega na hydrolizie ich do aminokwasów. Enzymy proteolityczne rozrywają wiązania peptydowe w cząsteczkach białek, w wyniku czego powstają najpierw polipeptydy, następnie – peptydy i wreszcie aminokwasy. Wśród enzymów tych wyróżnia się:

Egzopeptydazy; odrywające końcowe aminokwasy z łańcucha białkowego Endopeptydazy; rozrywające wiązania peptydowe znajdujące się w środkowej części łańcucha

Dalszy rozkład aminokwasów może polegać na dezaminacji lub dekarboksylacji:

• Dezaminacja aminokwasów; polega na oderwaniu amoniaku od cząsteczki aminokwasu. Oprócz amoniaku powstają m.in.: hydroksykwasy, ketokwasy, alkohole, kwasy tłuszczowe. Z dezaminacji aromatycznych aminokwasów powstają indol i skatol, a z zawierających siarkę siarkowodór i merkaptan.
• Dekarboksylacja aminokwasów; polega na oderwaniu tlenku węgla IV, przy czym z aminokwasu powstaje odpowiednia amina. Powstałe aminy ulegają dezaminacji, dając alkohole i amoniak.

Typowy proces gnilny zachodzi wyłącznie w środowisku alkalicznym, natomiast nie odbywa się w środowisku kwaśnym. Bakterie gnilne dzieli się na:

• Pałeczki nie przetrwalnikujące tlenowe lub względnie beztlenowe, np.: Pseudomonas fluorescens, Serratia marcescens, Proteus vulgaris
• Laseczki przetrwalnikujące tlenowe, np.: Bacillus subtilis i Bacillus cereus
• Laseczki przetrwalnikujące beztlenowe, np.: Clostridium sporogenes i Clostridium butyricum

Właściwości proteolityczne wykazują też różne inne grupy bakterii, których nie zalicza się do drobnoustrojów typowo gnilnych. Są to rodzaje: Micrococcus i Escherichia. Właściwości te określa się na podstawie wzrostu mikroorganizmów na pożywce z żelatyną. Te gatunki, które wykorzystują żelatynę jako składnik odżywczy wywołują jej rozrzedzenie. Procesy gnilne zachodzące w produktach żywnościowych są bardzo szkodliwe. Prowadzą one do powstania i gromadzenia się substancji cuchnących i toksycznych, które zmieniają ich smak, zapach i konsystencję tak, że stają się one niezdatne do spożycia. Dobrym środowiskiem do rozwoju bakterii gnilnych jest mięso, gdyż zawiera około 20 % białka i 50 – 75 % wody. Rozkład tlenowy zachodzi na powierzchni mięsa. Objawia się on śluzowaceniem mięsa oraz niekiedy zmianą barwy i zapachu. Wywołane jest ono przez pałeczki, laseczki tlenowe i ziarniaki. Głęboki rozkład mięsa jest rozkładem beztlenowym. Zmienia się wtedy wyraźnie zapach, barwa (zielonkawa), a konsystencja staje się niemal mazista. Ten typ rozkładu jest najczęściej spotykany.

 

Rozkład tłuszczów

 

Tłuszcze nie zawierające prawie wody (smalec) nie stanowią dobrego podłoża dla bakterii. Lecz np.: masło zawierające około 16 % wody jest bardzo dobrym podłożem, a szczególnie, gdy woda tworzy minikropelki. Mikrobiologiczny rozkład tłuszczów zachodzi pod wpływem enzymów zwanych lipazami. Lipazy powodują hydrolityczne rozszczepienie tłuszczów na glicerol i wolne kwasy tłuszczowe. Glicerol jest dalej wykorzystywany, a kwasy tłuszczowe gromadzą się nadając produktowi zjełczały zapach i smak. Szczególnie silnie tłuszcze rozkładane są przez psychrofilne bakterie z rodzaju Pseudomonas.

 

Charakterystyka drożdży

 

Drożdże piekarskie (S. cerevisiae); Są to rasy szybko rozmnażające się, charakteryzujące się dużą siłą podnoszenia ciasta i dużą trwałością przy przechowywaniu. Są to drożdże fermentacji górnej. (martwe zbierają się na górze płynu) Drożdże piwowarskie (S. cerevisiae i S. carlsbergensis); są to rasy drożdży fermentacji dolnej, które fermentują w temperaturze 5 – 10 C oraz drożdże fermentacji górnej fermentujące w temperaturze 10 – 25 C. Te ostatnie są stosowane do produkcji specjalnych piw (grodziskie). Drożdże winiarskie (S. ellipsoideus); są to rasy różniące się między sobą zdolnościami fermentacyjnymi i ilością wytwarzanego alkoholu, kwasów oraz estrów. Są to drożdże fermentacji dolnej. Drożdże kefirowe (S. fragilis)

 

Fermentacja alkoholowa

 

Fermentacja ta polega na beztlenowym rozkładzie cukrów prostych na alkohol etylowy i tlenek węgla IV, co można przedstawić równaniem:

 

C₆H₁₂O₆→ 2CH₃CH₂OH + 2CO₂ + 117 kJ (28 kcal)

 

Fermentacji alkoholowej poza cukrami prostymi mogą ulegać niektóre dwucukry, które są hydrolizowane przez enzymy drożdży. Szybkość procesu fermentacji zależy od:

• składu chemicznego podłoża
• temperatury prowadzenia procesu; temperatura optymalna wynosi 16 – 20 C pH środowiska: optymalny odczyn wynosi od 4 do 6
• dostępu powietrza; przy dużym dostępie powietrza drożdże oddychają tlenowo i utleniają cukier do tlenku węgla IV i wody.
• stężenia powstającego alkoholu; nie większe niż 18 %.

Pożądana rola drożdży w przemyśle spożywczym

 

Wykorzystywane są w przemyśle:

• piekarskim – do rośnięcia ciasta pszennego oraz w zakwasach chlebowych
• piwowarskim – do produkcji piwa
• winiarskim – do produkcji wina
• gorzelniczym – do produkcji spirytusu
• mleczarskim – do produkcji kefiru

Ujemna rola drożdży w przemyśle spożywczym

 

Zakażenie czystych kultur drożdżami dzikimi obniża jakość. Wiele szkód wywołują także drożdże osmofilne. Mogą one rozwijać się w produktach owocowo – warzywnych, takich jak: dżemy, galaretki i syropy owocowe, miód i pomadki. Przyczyną psucia się kwaszonej kapusty i ogórków są drożdże kożuchujące, które rozkładają kwas mlekowy, odkwaszają środowisko, co umożliwia rozwój bakterii gnilnych. Są również przyczyną licznych wad mleka i jego przetworów. W śmietanie wywołują gazowanie i zapach alkoholowy. Na powierzchni kwaśnej śmietany dobrze rozwijają się drożdże kożuchujące. Są przyczyną lekko kwaśnego, gorzkiego oraz drożdżowego smaku masła. Mogą także wywoływać czerwone i pomarańczowe plamy na maśle. W przemyśle mięsnym mogą być przyczyną wytworzenia się na powierzchni mięsa bezwonnego, białego nalotu (tzw. oszronienie mięsa). Drożdże powodują także psucie się oranżad i octu.

 

Charakterystyka pleśni

 

Kwas cytrynowy; Produkuje się na skalę przemysłową w procesie fermentacji cytrynowej, przy udziale czystych kultur pleśni Aspergillus niger – kropidlak czarny. Fermentacja cytrynowa polega na utlenianiu cukrów (glukozy, fruktozy, sacharozy) do kwasu cytrynowego. Proces ten przebiega z udziałem tlenu i jest bardzo złożony. Serowarstwo: Liczne gatunki pleśni z rodzaju Penicillum wykorzystuje się w serowarstwie, w dojrzewaniu serów pleśniowych. W serach miękkich z porostem pleśni (brie, camembert) dojrzewanie przebiega przy udziale gatunków: Penicillum candidum i P. camembert, a w serach miękkich z przerostem pleśni (rokpol) – z udziałem P. roqueforti.

 

Szkodliwa rola pleśni w przemyśle spożywczym

 

Pleśnie wywołują różne wady produktów mleczarskich. Rozkładają kwas mlekowy i odkwaszają środowisko, atakują także białko i tłuszcze. Powodują jełczenie masła, kolorowe palmy na maśle i serach, gnicie i goryczkę serów, wady śmietany. Bardzo pospolita jest pleśń Geotrichum candidum. Tworzy ona delikatny biały nalot na powierzchni zsiadłego mleka, śmietany, serów twarogowych. Jest ona również odpowiedzialna za odkwaszanie i psucie się kwaszonej kapusty i ogórków. Do pospolitszych szkodników w mleczarstwie zalicza się też pleśnie z rodzaju Penicillum i Aspergillus. Pleśnienie mięsa wywołują pleśnie z rodzaju Penicillum, Aspergillus i Mucor.

 

Opracowania Biblioteki Nauki, 14 lipca 2008, Piotr Maliński

Edytowane 29 Września 2019 przez Maxell

[jacekw21]

Ciekawe-dzięki