Fermentacja mlekowa

Niniejszy wykład i prezentowane slajdy został
opracowany na podstawie danych literaturowych
oraz danych z Internetu.
Jest

przeznaczony

wyłącznie

dla

celów

dydaktycznych.
Nie jest przeznaczony dla celów komercyjnych.

Fermentacja mlekowa:

•Produkty mleczne
•Żywność probiotyczna
•Wyroby masarskie( kiełbasy
fermentowane)

•Pasze
•Żywność orientalna
•Wybrane produkty (dekstran, kwas
mlekowy, nizyna)

Właściwości bakterii mlekowych

kodowane są przez geny

plazmidowe

1. Aktywność kataboliczna węglowodanów

2. Aktywność proteolityczna

3. Produkcja związków aromatycznych

4. Zdolność wytwarzania i oporność na

bakteriocyny

5. Oporność na bakteriofagi

Electron micrograph of an E. coli cell ruptured to release its
DNA. The tangle is a portion of a single DNA molecule containing
over 4.6 million base pairs encoding approximately 4,300 genes.
The small circlets are plasmids. (Courtesy of Huntington Potter
and David Dressler, Harvard Medical School.)

•Plazmidy stabilne-
replikacja typu theta

•Plazmidy niestabilne-
replikacja typu rolling
circle replication-
powstaje niestabilny
jednonicieniowy DNA

Bakteriocyny bakterii
mlekowych

•Lantybiotyki
•Aktywne peptydy nie
zawierające lantioniny

•Duże termo wrażliwe białka
•Bakteriocyny białkowo
lipidowe

Nizyna

•Wytwarzana przez Lactococus lactis
•Aktywna przeciw Listeria, Bacillus,
Clostridium, Staphylococus

•Hamuje kiełkowanie spor Clostridium
•GRAS
•Zawierają do 34 aminokwasów w tym
lantioninę, metylolantioninę,
dehydroalaninę, dehydrobutyrynę

Bakterie fermentacji
mlekowej w wyrobach
mleczarskich

•Obniżenie zawartości laktozy
•Wzrost zawartości wolnych
aminokwasów i witamin z grupy B

•Zwiększenie przyswajalności
białek, Ca, Zn, Fe, Cu i P

•Obniżenie zawartości cholesterolu
w wyrobach mleczarskich do 50%

•Obniżenie własności
immunogennych mleka

Bakterie mlekowe w innych
wyrobach spożywczych

•Eliminowanie niektórych niekorzystnych
związków w surowcach spożywczych;
hemaglutynina fasoli

•Rozkład oligosachorydów powodujących
wzdęcia np. stachioza roślin strączkowych

•Wzrost zawartości wit. B

2

i niacyny

•Wzrost zawartości wolnych aminokwasów
•Poprawa przyswajalności Fe, Zn, Ca

Związki aromatyczne tworzone

przez bakterie fermentacji

mlekowej

•Diacetyl CH

3

COCOCH

3

•Aldehyd octowy
•Kwas octowy
•Alkohol etylowy
•Kwas propionowy, masłowy, aceton, estry
i inne

1. Antagonizm w stosunku do patogenów

człowieka

2. Znoszenie nietolerancji laktozy

3. Działanie antycholesterolowe

4. Aktywność antynowotworowa

5. Działanie immunomodulacyjne

6. Działanie antyalergiczne

7. Zapobieganie osteoroporozie

8. Zapobieganie próchnicy

9. Chorobotwórczość bakterii mlekowych

Wykorzystanie sacharydów
mleka

1.transport ze środowiska do komórki

2.przemiany kataboliczne sacharydów

3.wydzielenie kwasu mlekowego z
komórki do środowiska

Laktoza pobierana jest w postaci wolnej
lub z fosforylacją przy 6 węglu galaktozy
przy współudziale enzymu permeazy
laktozowej.

Napoje fermentowane typu I – paciorkowce
mezofilne

•Charakterystyczne dla Europy Centralnej
i Wschodniej Skandynawii

•Kwaśne mleko , maślanka
•Paciorkowce Lactococus lactis ssp lactis
produkują kwas mlekowy

•Lactococus lactis ssp cremoris i
Leuconostoc mesenteroides - zapach i
śluz.

•Niekiedy dodaje się drożdże Geotrichum
candidum – nadają grzybowy aromat

•Temperatura fermentacji 18-24

0

C

Fermentowane napoje typu II
– pałeczki kwasomlekowe

•Lactobacillus delbruecki
•Produkcja Bułgaria, Azerbejdżan
•Temperatura 40 –45

0

C

•Mocno kwaśne
•Za cechy smakowe odpowiada
aldehyd octowy

Fermentowane napoje typu III

•Produkcja Azja Wschodnia i Europa
Południowo wschodnia

•Fermentacja z użyciem termofilnych
paciorkowców i pałeczek mlekowych

•Jogurt, leben, dahi
•pH 4.2-4.3, temp. 40-45

0

C

•Czasami produkuje się z dodatkiem
mąki, ziół i przypraw

Fermentowane napoje IV typu
– kefir, kumys, żętyca

Ziarna kefirowe – mieszanina bakterii
mlekowych (80% pałeczki i 20%
paciorkowce) i drożdży Saccharomyces,
Candida i Kluyweromyces. Ponadto
zawierają bakterie octowe

Poza kwasem mlekowym produkują
alkohol etylowy ( w kumysie do 2.5%).

Bardzo znaczna zawartość
niskocząsteczkowych związków
azotowych.

Probiotyki

Substancje produkowane przez
bakterie i pierwotniaki stymulujące
wzrost i przemiany fizjologiczne
innych organizmów Lilly Stillwen
1965

Produkuje się jako dodatki do żywności
lub jako preparaty samodzielne w
formie liofilizowanej podawane
najczęściej oralnie

Stosuje się u ludzi i zwierząt.

U zwierząt zwiększenie przepływu
treści pokarmowej, lepsze trawienie
celulozy, wzrost zawartości lotnych
kwasów tłuszczowych

Produkcja żywności orientalnej.

Inne wykorzystanie bakterii
fermentacji mlekowej

Dextran

Leuconostoc mesenteroides na
pożywce z sacharozą i
ograniczeniem ilości
aminokwasów, glukoza z
sacharozy jest zmieniana w
alfa1,6 glukan

dekstran kliniczny, Sephadex

Otrzymywanie szczepionki
przeciwtężcowej.

Szczepy z genami amylazy i
celulazy.

Bakterie mlekowe jako źródło
selenocysteiny. Selenocysteina –
naturalny aminokwas.