- Príklady jednobunkových organizmov používaných na výrobu potravín
- Saccharomyces cerevisiae
- Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus
- Lactobacillus plantarum
- Propionibacterium freudenreichii
- Oenococcus oeni
- Referencie
Existuje široká škála jednobunkových organizmov, ktoré sa používajú na výrobu potravín. Od pradávna používal človek mikroorganizmy na výrobu chleba, vína, jogurtov a syrov. Dnes bol sortiment rozšírený o kapustu, sójovú omáčku, pivo a miso.
Plesne a baktérie sú jednobunkové organizmy, ktoré sa zvyčajne používajú pri výrobe týchto výrobkov. Tieto živé bytosti pôsobia na rôzne potraviny, zvyčajne surové, vytvárajú kolónie.
Saccharomyces cerevisiae. Zdroj: Pochybnosti, z Wikimedia Commons
Vo veľkej väčšine prípadov tieto skupiny mikroorganizmov pôsobia fermentáciou cukrov. Fermentácia môže byť alkoholická, ako je tomu v prípade chleba, produkt aktivity kvasinkovej huby.
Iné jednobunkové organizmy produkujú fermentáciu mlieka, ktorá sa používa na výrobu jogurtu. V niektorých vínach sa používajú baktérie, ktoré spôsobujú fermentáciu malolaktického typu.
Pri iných príležitostiach tieto druhy pôsobia tak, že rozkladajú štruktúru jedla a pridávajú špecifické arómy, textúry a arómy. Zároveň zabraňujú množeniu ďalších kolónií, ktoré by mohli urýchliť prirodzený rozklad potravín.
Príklady jednobunkových organizmov používaných na výrobu potravín
Saccharomyces cerevisiae
Autor: Rainis Venta, z Wikimedia Commons
Pivovarské droždie, ako je tento druh známy, je jednobunková huba, ktorá je od pradávna spojená s blahom a vývojom ľudstva. Je to kvasinka heterotrofného typu, ktorá získava svoju energiu z molekúl glukózy.
Má vysokú fermentačnú kapacitu. K tomuto procesu dochádza, keď je Saccharomyces cerevisiae v médiu bohatom na cukor, ako je D-glukóza. Výsledkom je vznik etanolu a oxidu uhličitého.
Ak v podmienkach prostredia, v ktorom sa droždie nachádza, chýba výživa, telo využíva iné metabolické cesty ako fermentácia, ktoré mu umožňujú mať energiu.
Tieto droždie je jedným z druhov klasifikovaných ako mikroorganizmus GRAS, pretože sa považuje za látku, ktorá sa môže bezpečne pridávať do potravín. Na priemyselnej úrovni má niekoľko použití, používa sa hlavne pri príprave chleba. Používa sa tiež pri výrobe vína a piva.
Oxid uhličitý, ktorý vzniká pri fermentácii, je plyn, ktorý „chlieb huby hubí“. Pivovarské droždie sa používa aj v iných podobných potravinách, napríklad v pizze.
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus
Tieto grampozitívne baktérie majú podlhovastý a vláknitý tvar. Netvorí spóry a chýba mu mobilita. Ich strava je založená na laktóze. Považuje sa za acidofilný, pretože na dosiahnutie účinného rozvoja vyžaduje nízke pH medzi 5,4 a 4,6.
Je charakteristická tým, že je fakultatívne anaeróbna. Je to druh, ktorý má fermentačný metabolizmus a ako hlavný produkt má kyselinu mliečnu. Používa sa na konzerváciu mlieka, vďaka čomu sa táto baktéria široko používa pri výrobe jogurtu.
Pri výrobe tohto mliečneho derivátu Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus sa bežne používa v spojení so Streptococcus thermophilus. Obaja pracujú synergicky s L. d. Bulgaricus, ktorý produkuje aminokyseliny z bielkovín v mlieku. Dávajú jogurtu charakteristickú vôňu.
Spočiatku S. thermophilus začne fermentovať laktózu, čím sa hromadí kyseliny. V tomto období naďalej pôsobí L bulgaricus, ktorý je tolerantný voči kyslému prostrediu.
Oba druhy baktérií produkujú kyselinu mliečnu, čo spôsobuje zmenu štruktúry mlieka, čo dodáva jogurtu jeho hustú textúru a charakteristickú chuť.
Lactobacillus plantarum
Lactobacillus plantarum. Prevzaté a upravené z theprobioticslab.com
Je to baktéria z čeľade Lactobacillaceae, schopná vykonávať fermentáciu mliečneho typu. Nachádza sa prirodzene v potravinách alebo sa môže pridať, aby sa zachovala.
Lactobacillus plantarum je jedným z hlavných činiteľov zodpovedajúcich za kvasenie kapusta, kuchárskeho prípravku stredoeurópskeho pôvodu. To je veľmi bežné vo Francúzsku, Nemecku, Švajčiarsku, Rusku a Poľsku. V súčasnosti sa jej spotreba rozšírila do Ázie a Ameriky.
Výroba kapusta sa zakladá na mliečnom kvasení listov kapusty (Brassica oleracea). Šťavy zo zeleniny spolu s morskou soľou, ktorá sa pridáva do prípravku, tvoria prírodnú soľanku.
Fermentácia sa dosiahne pôsobením Lactobacillus plantarum, ktorý anaeróbne metabolizuje cukry obsiahnuté v kapuste. Produktom tohto procesu je kyselina mliečna, ktorá zvyšuje chuť a pôsobí ako prírodná konzervačná látka.
Propionibacterium freudenreichii
Táto baktéria sa používa na výrobu syra ementál. Používa sa tiež, keď sa syry Jarlsberg, Maasdam a Leerdammer vyrábajú priemyselne. Koncentrácia týchto gram-pozitívnych baktérií je vyššia v mliečnych výrobkoch švajčiarskeho typu ako v iných syroch.
Pri výrobe syra Emmental fermentuje P. freudenreichii laktát, čím sa vytvára acetát, oxid uhličitý a propionát. Tieto výrobky dodávajú orechovú a sladkú chuť typickú pre túto triedu syrov.
Oxid uhličitý je zodpovedný za „diery“, ktoré ich charakterizujú. Výrobcovia syrov môžu kontrolovať veľkosť týchto dier zmenou teploty, času vytvrdzovania a kyslosti.
Posledný výskum tvrdí, že konzumácia výrobkov obsahujúcich tieto baktérie je pre telo prospešná. Mohli by prispieť k správnemu fungovaniu črevného traktu a znížiť výskyt nových prípadov rakoviny hrubého čreva.
Oenococcus oeni
Je to imobilná, gram-pozitívna baktéria, ktorá vytvára reťazce vajíčkových buniek. Patrí do skupiny mliečnych baktérií. Svoju energiu získava dýchaním, v prítomnosti kyslíka a v neprítomnosti ju získava kvasením.
Je to hlavná baktéria typu kyseliny mliečnej, ktorá zasahuje do malolaktického kvasenia vína. Tento typ fermentácie je jednoduchý metabolický proces, pretože má iba jednu reakciu. Kyselina jablčná sa katalytickým pôsobením malolaktického enzýmu mení na kyselinu mliečnu.
Ďalším vedľajším produktom je oxid uhličitý v dôsledku jeho dekarboxylácie. CO2 nie je taký zrejmý, ako je to v prípade alkoholového kvasenia.
Príležitostne sa pri výrobe vín mohlo kombinovať pôsobenie niekoľkých baktérií okrem O. oeni. Saccharomyces cerevisiae a Kloeckera apiculata by sa mohli použiť na zlepšenie vlastností tohto nápoja .
Referencie
- Wikipedia (2019). Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus. Obnovené z en.wikipedia.org.
- Mikrobiológia online (2019). Výrobcovia. Získané z mikrobiologieonline.org.
- Wikipedia (2019). Zoznam mikroorganizmov používaných pri príprave jedál a nápojov. Obnovené z en.wikipedia.org.
- OMICS International (2019). Použitie mikroorganizmov v potravinách. 2. medzinárodná konferencia o mikrobiológii potravín - Madrid, Španielsko. Získané z omicsonline.org.
- Ayushi R. (2019). Mikróby v potravinárskom priemysle - mikroorganizmy - biológia Získané z biologydiscussion.com.