Микробная биотехнология пищевых продуктов

В последние годы особенно актуальной становится проблема качества и безопасности продуктов питания, обусловленная состоянием здоровья населения, экологической обстановкой, энергозатратами людей. С целью ее решения производители стремятся выпускать качественные и безопасные молочные продукты, стабильно сохраняющие показатели при хранении путем совершенствования технологических приемов.

Интенсивное расширение ассортимента продуктов, произошедшее в конце XX и в начале XXI века, привело к широкому использованию в технологии пищевых добавок. Для улучшения реологических характеристик и увеличения срока годности кисломолочных продуктов применяют полисахариды различного происхождения: натуральные полимеры, полученные из морских водорослей (агар, альгинаты и каррагинаны) и из растений (крахмал, галактоманнаны и пектины); модифицированные (кукурузный, картофельный крахмалы и др.). Некоторые из них обладают функциональными свойствами, оказывая положительное действие на организм человека.

Следует отметить, что применяемые полисахариды имеют и недостатки, касающиеся как физических, так и технологических свойств. Во-первых, каждый из полисахаридов обладает комплексом функциональных свойств, которые варьируют в зависимости от состава, рН используемой коллоидной системы и других параметров. Во-вторых, иногда только применение композиции полисахаридов позволяет получить требуемый результат. До последнего времени не решены все аспекты биобезопасности, возникающие при использовании в продуктах питания пищевых добавок.

На современном этапе развития микробиологии и биотехнологии особый научный и практический интерес представляют исследования экзополисахаридов, синтезируемых Грам–положительными микроорганизмами, в частности, молочнокислыми бактериями. Они могут быть не только натуральным альтернативным источником пищевым добавкам, улучшающим реологические показатели кисломолочных продуктов, но также выступать в роли факторов, способствующих адгезии полезных микроорганизмов на стенках кишечника. Особый интерес к ЭПС-синтезирующим культурам обусловлен тем, что на Международном уровне молочнокислым бактериям, которые используются in situ, присвоен статус безопасности – GRAS, что подтверждает возможности применения этих микроорганизмов в производстве безопасных продуктов питания.

В этой связи, актуальным и целесообразным является разработка биотехнологии новых отечественных стартовых молочнокислых культур, обладающих свойством синтезировать экзополисахариды, внесение которых на соответствующей стадии технологического процесса будет способствовать наибольшему сохранению полезных природных свойств получаемой продукции, ее конкурентоспособности при заданных показателях качества и безопасности.

Наука о микроорганизмах, их культивировании, изучении путей ме­таболизма, об управлении этими процессами жизнедеятельности, о конст­руировании новых высокоактивных штаммов - продуцентов разнообраз­ных ценных продуктов обмена веществ, представляет собой основу круп­нейшей отрасли — биотехнологии.

Биотехнология — наука, основанная на деятельности живых микроор­ганизмов. В настоящее время все большее значение приобретают произ­водственные процессы, промышленные задачи которых решаются с помо­щью микробной клетки. Микроорганизмы широко применяются в различ­ных отраслях пищевой и перерабатывающей промышленности. Использо­вание бактериальных культур основывается на знании закономерностей их метаболизма, процессов жизнедеятельности различных видов микроорга­низмов, на методах генной инженерии. В связи с этим, очевидно, что со­временный специалист в области биотехнологии должен владеть основны­ми приемами и методами работы с микроорганизмами, методами изучения их обмена веществ и управления ими.

Вся жизнедеятельность и все механизмы микроорганизма запро­граммированы на безостановочный рост и деление клетки до тех пор, пока окружающая среда представляет хотя бы минимальные для этого условия.

Микроорганизмы, а это и бактерии, и дрожжи, и мицелиальные гри­бы, являются удивительно совершенными творениями природы. Микроб­ная клетка способна жить и размножаться, используя в качестве источника питания часто только один-единственный субстрат и минеральные соли. Бактерии в состоянии жить в аэробных и анаэробных условиях, при темпе­ратурах, близких к 0 и +80 °С.

Совершенный, точно регулируемый метаболизм микробной клетки позволяет ей расти и делиться с огромной скоростью. Важно отметить, что все процессы, протекающие в бактериальной клетке, подчинены строгим правилам экономии, и не один из первичных метаболитов не образуется сверх строго необходимых для роста количеств. Если сравнивать клетку с машиной, то это очень совершенная машина, имеющая коэффициент по­лезного действия до 70 % (превращение углерода субстрата в углерод кле­точной биомассы).

Перечисленные уникальные свойства микробной клетки делают воз­можным эффективное применение микроорганизмов в хозяйственной дея­тельности человека, в том числе и в мясной промышленности.

Микробная биотехнология мясных продуктов питания

Оглавление

1. Введение

2. Факторы регулирования микробного синтеза 3. Роль микрофлоры в технологии мяса и мясных продуктов

4. Совершенствование технологии мясных продуктов с использованием бактериальных стартовых культур

Микроорганизмы — активные продуценты полезных веществ. Человек с незапамятных времен использовал микробиологические процессы в производстве продуктов питания.

Микроорганизмы содержат разнообразные ферментные систе­мы, способные образовывать в процессе своей жизнедеятельности различные продукты метаболизма, представляющие интерес для человека. Кроме того, микробы способны к трансформации при­родных или синтезируемых химическим путем соединений в цен­ные для человека вещества. Однако объекты растительного и жи­вотного происхождения — культуры клеток и тканей растений и животных не нашли столь широкого применения из-за сложности их культивирования, что существенно влияет на стоимость производства.

Эффективность и полезность микроорганизмов можно оценить рядом показателей, среди которых основное значение имеет био­синтетическая активность культуры в конкретных технологичес­ких условиях (выход целевого продукта, особенности преобразо­вания органических веществ в процессе питания клетки, фагоустойчивость культуры и т.д.).

Использование микроорганизмов, например, в качестве проду­центов ферментов имеет неоспоримые преимущества. Во-первых, это лабильность к физико-химическим и биологическим факто­рам, в связи с чем открываются поистине неограниченные воз­можности в получении штаммов с заданными свойствами, и, во-вторых, чрезвычайное разнообразие их ферментных систем и воз­можность увеличить биосинтез веществ с помощью селекции, подбора среды и условий культивирования. Например, микроско­пические грибы чрезвычайно богаты ферментами, обладающими гидролитическим действием, что особенно важно в пищевой тех­нологии. Имея в своем комплексе ферменты амилолитического, липолитического, протеолитического действия, они в течение не­скольких десятков лет широко используются в спиртовой, пивова­ренной и других отраслях промышленности.

Достаточно широкое признание в народном хозяйстве нашли грибы родов Aspergillus, Penicillium, Endomyces, Endomycopsis и др., однако совершенно неоправданно забыты грибы рода Rhizopus. Наличие молокосвертывающих ферментов в комплексе открывает перспективу замены сычужного фермента; высокие протеолитическая и липолитическая способности предполагают применение их в хлебопекарной, кожевенной и других отраслях промышленности. Однако истинные возможности их до конца не раскрыты.

Следует также отметить, что промышленное производство про­дуктов биотехнологии — ферментов, белков, витаминов, органи­ческих кислот и прочих на основе микробного синтеза — имеет ряд преимуществ:

-микроорганизмы в сотни раз продуктивнее животных и расте­ний;

-микробиологическим синтезом получают продукты, производ­ство которых химическим путем либо невозможно, либо сложно и дорого;

-исходным материалом для микробного синтеза может быть до­ступное и дешевое сырье, в том числе отходы перерабатывающих отраслей АПК.

Дата добавления: 2015-10-21