Bakterie fermentacji mlekowej

PRIOBIOTYKI

-nieprzetrwalnikujące, nieruchliwe

- gram +

- beztlenowe lub względnie beztlenowe

-optimum temp 25-30 st C - mezofile, 45st C termofile, i typowe termofile - powyżej 45stC- ph 5,5-5,8 i niższe

-rozładają cukry w warunkach beztlenowych z wytworzeniem kw mlekowego

Dzielimy na dwie grupy:

- bakterie właściwej fermentacji mlekowej(bakterie homofermentatywne - Lacktobacillus, Lactococcus, Streptococus, Pediococcus

Heterofermentatywne: Lauconostoc, Bifilobacterium

- bakterie fermentacji pseudomlekowej - Micricoccus, Microbakterium

Podział stosowanych kultur przy produkcji żywności

Jednoszczepowe- jeden szczep określonego gatunku bakterii lub grzybów

Wieloszczepowe - kilka lub kilkanaście szczepów jednego gatunku

Mieszane - wiele szczepów różnych rodzajów i gatunków bakterii, rzadziej drożdży

LACTOBACILLUS

- pojedyncze lub w łańcuszkach,

- mezofile lub termofilne,

- naturalne środowiski(ssaki, gleba, naturalne produkty fermentowane, obornik)

- wchodzą w skłąd starterów i gatunków probiotycznych,

PODZIAŁ

-bezwzględne homofermentatywne - sery, jogurty, napoje probiotyczne,

Lb. acidophilus, Lb. helvetius, Lb. delbrueckii

- względne heterofermentatywne - żywność fermentowana, kiszonki,

Lb. casei, Lb. rhamnous, Lb. paracasei, Lb. plantorum,

- bezwzględne heterofermentatywne - mogą powodować psucie się żywności

Lb. brevis, Lb. fermentum, Lb. reuteri

LACTOCCOCUS

-obejmują 5 gatunków,

- formy kuliste, pojedyncze, dwoinki lub paciorki

- gramm + mezofile

- względne beztlenowce

- nieruchliwe

- homofermentatywne

- niektóre szczepy wytwarzają nizynę

- zastosowanie w przemyśle mleczarskim ma jedynie Lb. lactis,

LEUCONOSTOC

-obejmuje 8 gat

- kuliste lub owalne formy ułożone w parach lub łańcuszkach

- gram + mezofile

- nieruchliwe

- symbioza z Lactococcus

- hetero fermentacja

- fermentacja cytrynianu do di acetylu i CO2

- producent bakteriocyn

NAPOJE FERMENTOWANE

To produkty otrzymane z mleka w wyniku fermentacji mlekowej uzupełnionej niekiedy fermentacja alkoholowa. Do napojów fermentowanych zaliczamy mleko ukwaszone(zsiadłe), jogurt, mleko jogurtowe, kefir i maślankę spożywczą

ZALETY:(n.f zawierających żywe kultury bakterii powyżej 10 6/g

- walory smakowe,

- pobudzaja apetyt i ułatwiają trawienie,

-przeciwdziałaja bakteryjnym zatruciom jelitowym

- przeciwdziałają wyjałowieniu przewodu pokarmowego przez leki, głównie antybiotyki,

- obniżają poziom cholesterolu we krwi,

- wzmacniaja system immunologiczny

- działają hamująco w stosunku do niektórych nowotworow

- hydroliza laktozy do bakterii fermentacji mlekowej pozwala na przyswajanie mlecznych napojów fermentowanych przez osoby nie tolerujące laktozy,

PROBIOTYKI:

- zawieraja zywe komorki mikroorganizmow

- poprawia stan zdrowia człowieka i zwierzat

- stosowane po chemio i radioterapii,

WARUNKI JAKIE POWINNY SPEŁNIAĆ SZCZEPY PROBIOTYCZNE:

- szczep jednoznacznie saprofityczny

IMMOBILIZACJA- zespół metod umożliwiających unieruchomienie enzymów lub komórek w celu uzyskania lepszych efektów

CEL:

- wydłużenie aktywności i stabilności biokatalizatora,

- zwiększenie gęstości komórek

- lepsze wykorzystanie substratu= wyższa wydajność

- możliwość prowadzenia procesów ciągłych

- ograniczenie zakażeń mikrobiologicznych

- obniżenie pracochłonności i kosztów produkcji

-możliwość regulacji stężenia biomasy

- zwiększenie intensywności procesów biokatalizy

WADY:

- możliwa dezaktywacja katalizatora,

- zwiększenie kosztów inwestycyjnych

- ograniczenie dyfuzji

NOSNIKI STOSOWANE W IMMOBILIZACJI

Rozpuszczalne

-alkohol poliwinylowy

-glikol polioksyetylenowy

Nierozpuszczalne

1. organiczne

a1) syntetyczne

-poliester

-polipropylen

-silikony

-żywice jonowymienne

A2) naturalne

- karagenian

-żelatyna

-algininian

-kolagen

- pektyna

-skrobia

b) nieorganiczne

-krzemionka

-glin

-hydroksyapatyt

- ziemia okrzemkowa

RACJONALNY WYBÓR NOŚNIKA

-nierozpuszczalność w środowisku

- duża zdolność wiązania enzymu

- oporny na degradacje chemiczną i mikrobiologiczną

- brak toksyczności

- cena

- dostępność

METODY IMMOBILIZACJI:

- bierna i czynna

- metody fizyczne i chemiczne

- unieruchomienie na powierzchni nośnika

Liczba komorek zimmobilizowanych zależy od rodzaju nośnika

Wydajność zależy od:

- zastosowania mikroorganizmów

- wielu komórek,

-metabolizmu,

- cech środowiska

Unieruchomienie wewnątrz nośnika

-pułapkowanie

- mikrokapsułowanie

- wewnątrz membran

Pułapkowanie , nośniki:

-alginian

- karagenian

- kolagen

- agaroza

- chitozan

Fizyczne metody unieruchamiania komórek i enzymów, wiązania na powierzchni nośnika dzięki stałym oddziaływaniom - sorpcja, nośniki

1. zewnętrzne

- drewno,

- celuloza,

- ceramika

- węgiel aktywny,

- ziemia okrzemkowa,

- cegła,

- koks,

- skały

- krzemionka

2) wewnętrznego unieruchamiani drobnoustrojów

-chitozan,

- agar,

- pektyny,

- alginian

CECHY METOD FIZYCZNYCH

- zachowanie struktury enzymu

- łatwość i niski koszt przeprowadzania procesu,

- wymywanie biokatalizatora ze złoża

METODY CHEMICZNE

-sieciowanie enzymu= zastosowaniem wielofunkcyjnych odczynników

- wiązanie biokatalizatora z innymi cząsteczkami poprzez tworzenie wiązań sieciujących

-unieruchomić poprzez umiejscowienie ich wewnątrz określonej przestrzeni

- stabilność układu ale w wielu przypadkach wiąże się to z:

CZYNNIKI WIĄŻĄCE

-aldehyd glutarowy

- bromocyjan

-bezwodniki kwasowe

TYPY biokatalizatorów unieruchomionych

-kompleksy dwóch lub więcej ilości enzymów

- całe komórki bez zachowania ich funkcji życiowych

- żywe komórki z zachowaniem ich aktywności metabolicznej oraz z zachowaniem ich zdolności do rozmnażania

-gorzelnictwo,

-winiarstwo

`hodowle ciągłe

`hodowle powtarzalne

-suszone rodzynki

-pigwa

ZŁE DOBRANE PARAMETRY

(zły nośnik itp.)

- utrata produktywności

- wymywanie enzymu ze złoża rozpuszczanie się lub ścieranie matrycy

- utrata aktywności na skutek zatruwania lub denaturacji enzymu

- zanieczyszczeniem mikrobiologicznym

- pogarszaniem się warunków kontaktów substratu z enzymem na skutek zanieczyszczenia i zatykania się porów złoża

ZASTOSOWANIE IMMOBILIZACJI:

-medycyna i farmacja

-przemysł spożywczy

- Lactobacilus casei, Rhodococcus eyni, Acetobscter sp

- przemysł kosmetyczny ( w kremach i witaminach)

- biotechnologi środowiskowa

Yarowia lipolytica

---