2. Использование пропионовокислых бактерий в промышленности
Сыроделие – наиболее древняя биотехнология, использующая биохимическую активность пропионовых бактерий. Первые исследования пропионовокислых бактерий были связаны с изучением их роли в созревании сыров. Наиболее высокими органолептическими свойствами и длительными сроками хранения обладают твердые сычужные сыры с высокой температурой второго нагревания, при изготовлении которых принимают участие пропионовокислые бактерии. Общее правило, касающееся использования этих бактерий в созревании сыров, гласит: вреден как недостаток, так и избыток пропионовокислых бактерий, но без их участия сыр нужного качества изготовить невозможно; могут получаться «слепые», т.е. сыры без «глазков» или с другими дефектами. Многие пороки лучших сыров вызваны отсутствием или слабым ростом пропионовокислых бактерий.
Основная роль пропионовокислых бактерий в созревании сыров состоит в использовании лактатов, образованных молочнокислыми бактериями при сбраживании лактозы молока, при этом лактаты превращаются в пропионовую, уксусную кислоты и СО2. Кислоты обеспечивают острый вкус сыров и участвуют в консервации молочного белка казеина; гидролитическое расщепление липидов с образованием жирных кислот важно для развития органолептических свойств сыра; образование пролина и других аминокислот, а также летучих веществ: ацетоина, диацетила, диметилсуль-фида, ацетальдегида, участвующих в формировании аромата сыра; образование углекислоты в процессе пропионово-кислого брожения лактата и декарбоксилирования аминокислот (главным образом); СО2 участвует в создании рисунка сыра - «глазков», образовании витаминов и в первую очередь витамина В12.
Созревание сыра – сложный биохимический процесс, протекающий при участии сычужного фермента, ферментов молока, молочнокислых и пропионовых бактерий. Происходят энзиматические изменения в белках, жире, аминокислотах; формируется аромат, внешний вид, консистенция сыра.
Пропионовокислые бактерии размножаются в сыре в значительном количестве в период выдерживания его в бродильном подвале, рост их продолжается в течение всего периода созревания. В результате пропионовокислого брожения образуются специфический вкус и запах, а также характерный рисунок «Швейцарского» сыра».
Пропионовокислые бактерии также применяют в хлебопечении. Их наряду с молочнокислыми бактериями и дрожжами вводят в некоторые закваски для теста с целью образования в процессе ферментации, помимо молочной и уксусной кислот, еще и пропионовой. При внесении в тесто такой закваски хлеб содержит 0,1% уксусной, 0,2% молочной, 0,1% пропионовой кислоты (по отношению к весу муки). Такого количества пропионовой кислоты достаточно для проявления фунгицидного действия, без заметного влияния на вкус и аромат выпекаемого хлеба.
Использование пропионовокислых бактерий нашло себя, хотя и незначительно, в кисломолочном производстве.
С целью обогащения витамином В12 в кефир и другие молочнокислые продукты вносили пропионовокислые бактерии, повышая, таким образом, питательные свойства и лечебную ценность этих продуктов. Готовый продукт имеет однородную сметанообразную гомогенную консистенцию молочно-белого цвета, кисломолочный освежающий, слегка острый вкус. Количество клеток пропионовокислых бактерий в 1 см3 10 единиц, молочнокислых стрептококков 107.
Разбавление молока творожной сывороткой приводит к экономии молока, но вместе с тем и к разбавлению его, вследствие чего содержание в продукте сухих веществ, витаминов, белка снижается. Эти неизбежные потери компенсируются использованием в составе закваски пропионовокислых бактерий, синтезирующих белки, витамины, внеклеточные полисахариды, увеличивающие вязкость продукта.
При изготовлении сметаны применение закваски, содержащей продуценты витаминов группы В, позволяет вести процесс ее производства в одних условиях независимо от жирности сырья, при этом сквашивание ведут при 30– 320С, что ускоряет процесс и позволяет получить продукт с высокими питательными свойствами. Полученный продукт богат витаминами группы В (В1, В2, В12), фолиевой кислотой, микроэлементами, в том числе и железом, а также другими продуктами метаболизма в легкоусвояемой форме, которые обладают лечебными свойствами.
Пропионовокислые бактерии используют в основном в сыроделии при производстве сыров с высокой температурой второго нагревания и незначительно – при производстве кисломолочных продуктов. При выработке кисломолочных продуктов в качестве закваски используют пропионовокислые бактерии в комбинации с молочнокислыми бактериями.
Интенсивный путь развития молочной промышленности требует новых нетрадиционных подходов к разработке технологии молочных продуктов. Одним из важнейших направлений развития технического прогресса в области переработки молока является развитие биотехнологии, в частности применение ферментных препаратов для производства молочных продуктов. Среди ферментных препаратов, рекомендованных для пищевой промышленности, важная роль принадлежит β-галактозидазе, использование которой при переработке молочного сырья позволяет ускорить процесс молочнокислого брожения, повысить лечебные свойства и качество молочных продуктов.
Пропионовокислые бактерии также применяют для микробиологического синтеза витамина B12. У пропионовокислых бактерий обнаружена способность к активному синтезу витамина B12, который накапливается внутри клеток. Эта особенность используется для промышленного получения витамина B12 на отходах производства (молочной сыворотке и др.) с добавлением кукурузного экстракта в качестве источника витаминов.
Заключение
Таким образом, можно сказать о том, что пропионовокислое брожение имеет ряд отличий от других типов брожения, имеет высокую продуктивность и широко применяется в микробиологической промышленности для синтеза пропионовой, уксусной кислот, цианкобаламина и других метаболитов. Для этого в производстве используют пропионовокислые бактерии. Немаловажна роль явления пропионовокислого брожения в пищевой промышленности в производстве сыров, в хлебопечении, а также при приготовлении некоторых кисломолочных продуктов.
Список литературы
1. Аркадьева З.А. Промышленная микробиология / З.А. Аркадьева, А.М. Безбородов, И.Н. Блохина и др. – М.: Высшая школа, 1989. – 688 с.
2. Шлегель Г. Общая микробиология / Г. Шлегель. – М.: Мир, 1987.-567 с.
3. Лысак В.В. Микробиология / В.В. Лысак. – Мн.: БГУ, 2005. – 261 с.
4. Егоров Н.С. Биотехнология: проблемы и перспективы / Н.С. Егоров, В.Д. Самуилов. – М.: Высшая школа, 1987. – 159 с.
5. Быков В.А. Микробиологическое производство биологически активных веществ и препаратов / В.А. Быков, И.А.Крылов, М.Н. Манаков и др. – М.: Высшая школа, 1987. – 143 с.
6. Елинов Н.П. Основы биотехнологии / Н.П. Елинов. – СПб: Наука, 1995. – 600 с.
7. Беккер М.Е. Введение в биотехнологию / М.Е. Беккер. – Рига: 1978. – 231 с.
8. Хиггинс И. Биотехнология. Принципы и применение / И. Хиггинс, Д. Бест, Дж. Джонс. – М.: Мир, 1988. – 480 с.
9. Виестур У.Э. Биотехнология: биологические агенты, технология, аппаратура / У.Э. Виестур, И.А. Шмите, А.В. Жилевич. – Рига, 1987. – 263 с.
10. Волова Т.Г. Биотехнология / Т.Г. Волова. – Новосибирск: Изд-во Сибирского отделения Российской Академии наук, 1999. – 252 с.
... картофель всплывает вследствие бурно идущего газообразования. По окончании брожения культуральную жидкость используют для исследования морфологии маслянокислых бактерий и качественного определения продуктов брожения. Качественная реакция на масляную кислоту. Получение маслянокислого железа (реакция с FeCl3). Нейтральные растворы маслянокислых солей при нагревании с FeCl3 приобретают коричневое ...
... продуктов, являются коагуляция казеина и гелеобразование (переход коллоидной системы молока из свободнодисперсного состояния, золя, в связаннодисперсное состояние - гель). Коагуляция казеина при производстве кисломолочных продуктов может осуществляться двумя способами - кислотным или сычужным. Кислотная коагуляция казеина вызывается молочной кислотой, которая накапливается в молочных продуктах ...
... процессы и протеолиз при созревании - в сыре увеличивается количество водорастворимых белков, пепгидов и аминокислот, а степень усушки сыра снижается. Классификация сыров и их технологические особенности По способу свертывания молока различают сыры сычужные и кисломолочные. Сычужные вырабатываются с помощью сычужного фермента, кисломолочные под действием молочной кислоты. Сыры сычужные ...
... - уксусную кислоту; некоторые гетероферментативные молочнокислые бактерии могут образовывать различные спирты, глицерин, маннит. Гетероферментативное молочнокислое брожение вызывают бактерии рода Lactobacterium и рода Streptococcus. Химизм этих брожений изучен не так хорошо, как спиртового или гомоферментативного молочнокислого брожения. Гетероферментативные бактерии образуют молочную кислоту ...
0 комментариев