Biotechnologia: Koło 3

5. Charakterystyka biopreparatów pochodzenia mikrobiologicznego.

Kultury starterowe - odpowiednio wyselekcjonowane drobnoustroje (bakterie, pleśnie, drożdże) stosowane w celu zmiany wyglądu, zapachu, smaku lub wydłużenia trwałości żywności lub surowców (mleczarskich, wędliniarskich, piekarniczych itd.)

Podział:

- mikroflora techniczna - niezbędna w procesie produkcyjnym np. fermentowanie laktozy w mleku

- mikroflor stos. w celu poprawy smaku (tworzenie aromatu)

Czyste kultury drobno. - wyselekcjonowane szczepy bakterii drożdży, pleśni i specjalnym przeznaczeniu (np. biosynteza)

Formy stosowania:

a) płynne - rzadziej stos. ze wg na:

- małą przeżywalność

- długotrwały proces aktywowania

- konieczność wprowadzania zakwasów roboczych

b) zamrożone (-40^oC, -70^oC, -196^oC) skoncentrowane (10¹⁰ - 10¹¹ kom/g)

c) suszone liofilizowane lub suszone rozpyłowo

Zakwasy mleczarskie

- zakwas - starter =hodowla czystych kultur bakterii ferm. mlekowej

- stos. w procesie wyrobu sera, twarogu, masła, śmietany, i fermentowanych napojów mlecznych

Charakterystyka:

- odpowiedni skład mikrobiol.

- duża aktywność

- czystość mikroiol.

Typy zakwasów:

- jednoszczepowe

-jednogatunkowe (2 lub więcej szczepów danego gatunku)

- wielogatunkowe ( kilka szczepów różnych gatunków)

Zakwasy mezofilne (18-37^oC)

-paciorkowce kwaszące - Lactococcus lastis s. lactis, L. lactis s. cremoris

- paciorkowce kwoasząco-aromatyzujęce - Lactococcus lastis s. lactis var. diacetylactis

- bakterie aromatyzujące - o słabych zdolnościach ferm. laktozy: Leuconostoc mesenteroides s. cremoris, L. mesentoreides s. dextranicum

Zakwasy termofilne (30-45^oC)

- jednogatunkowe - Lbc. acidophilus, Lbc. helveticus, Bif. longum, Bif, bifidum, Bif. infanti

- wielogatunkowe - Str. salivarius v. thermophilus, Lbc. delbruecki s. bulgaricus

Miedzynarodowa klasyfikacja technologiczna zakwasów

- Typ N lub O - do produkcji sera cheddar, feta lub innych gat. bez oczek

- Typ B lub L - do produkcji twarogów, serów topionych i in. z małą ilością oczek

- Typ D - do śmietany i masła - o dużych zdolnościach aromatotwórczych

- Typ BD lub LD - do wszystkich produktów mleczarskich

Zakwasy piekarskie

Kultury starterowe mogą zawierać:

- bakterie homofermentatywne :

-- L. acidophilus, L. casei, L.plantarum

- Bakterie heterofermentatywne:

-- L. bravis, L. buchneri, L. fermentum. L. fructivorans

- Drożdże:

-- S. cerevisiae, Pichia saitoi, Candida crusei, Torulopsis holmii

Charakterystyka zakwasów piekarniczych

Rola:

- spulchnianie ciasta wskutek wydzielonego CO₂ (ferm. alkoholowa)

- tworzenie cech smakowo-zapachowych pieczywa

Rola BFM:

- wytwarzanie kwasów (mlekowego, octowego)

- tworzenie struktury ciasta (pęcznienie białek, śluzów)

- hamowanie rozwoju niepożądanych drobno.

- rozkład pentozanów

- tworzenie smaku i aromatu

Drożdże piwowarskie

- wszystkie drożdże piwowarskie należą do gatunku Saccharomyces

- w oparciu o różnice fizjologiczne i technologiczne dzielą się na 2 gr.:

-- drożdże ferm. dolnej: Saccharomycees cerevisiae ssp. uvarum var. carlsbergesis

-- drożdże ferm. górnej: : Saccharomycees cerevisiae var cerevisiae

- inne drożdże obecne w browarach:

-- Brettanomyces

-- Candida

-- Dekkera

Drożdże gorzelnicze

Wymagania:

- szybka ferm. dostępnych cukrów

- brak wrażliwości na stężenie alkoholu do 10%

- odporne na temp. pow. 35^oC

- łatwość przechowywania i odtwarzania (suszone granulaty)

Gatunki:

- Drożdże Saccharomyces cerevisiae (najpopularniejsze)

- Drożdże Schizosaccharomyces pombe (kraje tropikalne)

- Drożdże Torula cremoris, Candida brassicea (alkohol z ługów posiarczynowych)

Drożdże winiarskie

- Szlachetne: Saccharoyces cerevisiae, Torula delbruecki, BFM

- Dzikie (obecne na skórkach winogron - 700 gatunków)

Wymagania:

- szybkie i całkowite odfermentowanie, min pienienie

- szybka sedymentacja po ferm.

- tworzenie małych ilości kw. lotnych

- tworzenie korzystnych produktów ubocznych (bukiet wina)

- odporności na SO₂ (ochrona przed tlenem)

- odp. na wysokie ciśnienie CO (wina musujące)

- odp. na podwyższone stężenie EtOH i/lub ciśnienie osmotyczne (wina słodkie)

Postacie szczepionek

- Zwykłe (DRI-VAC) - co najmniej 1*10⁸ kom/g lub cm³, służą do przygotowania zakwasu macierzystego, z którego otrzymuje się zakwas roboczy i zaszczepia się mleko

- Skoncentrowane (REDI-SET) - co najmniej 5*10⁹ kom/g, służą do sporządzenia zakwasu roboczego

- Silne skoncentrowane (DVS lub DVI) - co najmniej 10¹⁰ - 10¹² kom/g, służą do zaszczepiania mleka przeznaczonego do przerobu

Zalety szczepionek do bezpoś. stos.

- stała i gwarantowana aktywność

- łatwość stos.

- eliminacja kosztów utrzymana zakwasów (matek) roboczych

- możliwość płynnej zmiany rodzaju produkcji (mleczarnia)

- otrzymywanie produktów o specjalnych cechach jakościowych

- łatwość przygotowania zakwasów - kompozycji szczepów trudno wspólnie rosnących

Sposoby utrwalania mikroogr.:

- liofilizacja

- suszenie rozpyłowe

- zamrażanie