5 μονοκύτταροι οργανισμοί που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή τροφίμων

Υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία μονοκύτταρων οργανισμών που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή τροφής. Από την αρχαιότητα, ο άνθρωπος έχει χρησιμοποιήσει μικροοργανισμούς για να φτιάξει ψωμί, κρασί, γιαούρτι και τυρί. Επί του παρόντος, η γκάμα των προϊόντων έχει επεκταθεί σε λάχανο, σάλτσα σόγιας, μπύρα και miso.

Οι μύκητες και τα βακτηρίδια είναι οι μονοκύτταροι οργανισμοί που χρησιμοποιούνται συνήθως στην κατασκευή αυτών των προϊόντων. Αυτά τα ζωντανά όντα ενεργούν σε διαφορετικά τρόφιμα, συνήθως ωμά, δημιουργώντας αποικίες.

Στη συντριπτική πλειονότητα των περιπτώσεων, αυτές οι ομάδες μικροοργανισμών δρουν με τη ζύμωση των σακχάρων. Η ζύμωση μπορεί να είναι αλκοολικού τύπου, όπως συμβαίνει στο ψωμί, προϊόν της δραστηριότητας του μύκητα της ζύμης της μπύρας.

Άλλοι μονοκύτταροι οργανισμοί παράγουν ζύμωση γάλακτος, που χρησιμοποιείται για την παρασκευή γιαουρτιού. Σε ορισμένους οίνους, χρησιμοποιούνται βακτήρια που παράγουν ζύμωση μηλολακτικού τύπου.

Σε άλλες περιπτώσεις, αυτά τα είδη δρουν με την αποσύνθεση της δομής του φαγητού, προσθέτοντας συγκεκριμένες γεύσεις, υφές και αρώματα. Ταυτόχρονα, αποτρέπουν τον πολλαπλασιασμό άλλων αποικιών που θα μπορούσαν να επιταχύνουν τη διαδικασία φυσικής αποσύνθεσης των τροφίμων.

Παραδείγματα μονοκύτταρων οργανισμών που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή τροφίμων

Saccharomyces cerevisiae

Η ζύμη του ζυθοποιού, όπως είναι γνωστό αυτό το είδος, είναι ένας μονοκύτταρος μύκητας που από την αρχαιότητα συνδέεται με την ευημερία και την πρόοδο της ανθρωπότητας. Πρόκειται για μια ζύμη ετεροτροφικού τύπου, η οποία αποκτά την ενέργεια της από μόρια γλυκόζης.

Έχει υψηλή ικανότητα ζύμωσης. Αυτή η διαδικασία εμφανίζεται όταν Saccharomyces cerevisiae Βρίσκεται σε ένα μέσο πλούσιο σε ζάχαρη, όπως η D-γλυκόζη. Ως αποτέλεσμα αυτού, δημιουργείται αιθανόλη και διοξείδιο του άνθρακα.

Εάν οι συνθήκες του περιβάλλοντος όπου η ζύμη στερείται θρεπτικών ουσιών, το σώμα χρησιμοποιεί άλλες μεταβολικές οδούς από τη ζύμωση που του επιτρέπουν να έχει ενέργεια.

Αυτή η ζύμη είναι ένα από τα είδη που ταξινομούνται ως GRAS μικροοργανισμός, δεδομένου ότι θεωρείται μια ουσία που μπορεί να προστεθεί στα τρόφιμα με ασφάλεια. Έχει πολλές χρήσεις στο βιομηχανικό επίπεδο, χρησιμοποιείται κυρίως για την παρασκευή αρτοσκευασμάτων. Χρησιμοποιείται επίσης στην παραγωγή οίνων και μπύρας.

Το διοξείδιο του άνθρακα που παράγεται κατά τη διάρκεια της ζύμωσης είναι το αέριο που "σφουγγίζει" το ψωμί. Επίσης, ζύμη ζυθοποιίας χρησιμοποιείται σε άλλα παρόμοια τρόφιμα, όπως για τη ζύμη πίτσας.

Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus

Αυτό το θετικό κατά Gram βακτήριο έχει επιμήκη και νηματοειδή μορφή. Δεν σχηματίζει σπόρια και δεν έχει κινητικότητα. Η τροφή της βασίζεται στη λακτόζη. Θεωρείται οξεόφιλο, επειδή απαιτεί χαμηλό pH, μεταξύ 5,4 και 4,6, να αναπτυχθεί αποτελεσματικά.

Έχει το χαρακτηριστικό ότι είναι προαιρετικά αναερόβια. Είναι ένα είδος που έχει ένα ζυμωτικό μεταβολισμό, έχοντας σαν κύριο προϊόν γαλακτικό οξύ. Αυτό χρησιμοποιείται για τη διατήρηση του γάλακτος, το οποίο καθιστά αυτό το βακτήριο ευρέως χρησιμοποιημένο στην παρασκευή του γιαουρτιού.

Κατά την παραγωγή αυτού του παραγώγου γάλακτος, το Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus χρησιμοποιείται συνήθως μαζί με Streptococcus thermophilus. Και οι δύο λειτουργούν συνεργικά με L. d. Bulgaricus, που παράγει αμινοξέα από τις πρωτεΐνες που περιέχει το γάλα. Αυτά δίνουν στο γιαούρτι τη χαρακτηριστική οσμή του.

Αρχικά, S. thermophilus αρχίζει να ζυμώνει τη λακτόζη, δημιουργώντας μια συσσώρευση οξέων. Αυτή τη στιγμή συνεχίζει να ενεργεί L bulgaricus, που είναι ανεκτική σε όξινα μέσα.

Και τα δύο είδη βακτηρίων παράγουν γαλακτικό οξύ, το οποίο παράγει μια αλλαγή στη δομή του γάλακτος, δίδοντας στο γιαούρτι την παχιά υφή και τη χαρακτηριστική γεύση.

Lactobacillus plantarum

Πρόκειται για ένα βακτήριο που ανήκει στην οικογένεια Lactobacillaceae, με την ικανότητα να διεξάγει ζύμωση γαλακτικού τύπου. Μπορεί να βρεθεί φυσικά στα τρόφιμα ή μπορεί να προστεθεί για να τα διατηρήσει.

Lactobacillus plantarum είναι ένας από τους κύριους υπεύθυνους για τη διαδικασία ζύμωσης του σίτου, ένα μαγειρικό σκεύασμα ευρωπαϊκής κεντρικής προέλευσης. Είναι πολύ συνηθισμένο στη Γαλλία, τη Γερμανία, την Ελβετία, τη Ρωσία και την Πολωνία. Αυτή τη στιγμή η κατανάλωσή της έχει εξαπλωθεί στην Ασία και την Αμερική.

Η παραγωγή του ορτυκιού βασίζεται στη γαλακτική ζύμωση των φύλλων λάχανου (Brassica oleracea). Οι χυμοί που προέρχονται από το λαχανικό, μαζί με το αλάτι της θάλασσας που προστίθεται στο παρασκεύασμα, σχηματίζουν φυσική άλμη.

Η ζύμωση επιτυγχάνεται με τη δράση του Lactobacillus plantarum, που μεταβολίζουν αναερόβια τα σάκχαρα που περιέχονται στο λάχανο. Ως προϊόν αυτής της διαδικασίας είναι το γαλακτικό οξύ, το οποίο ενισχύει τη γεύση και δρα ως φυσικό συντηρητικό.

Propionibacterium freudenreichii

Αυτό το βακτήριο χρησιμοποιείται στην επεξεργασία του τυριού Emmental. Χρησιμοποιείται επίσης όταν τα τυριά Jarlsberg, Maasdam και Leerdammer παράγονται βιομηχανικά. Η συγκέντρωση αυτού του gram-θετικού βακτηρίου είναι υψηλότερη σε ελβετικό τύπου γαλακτοκομικού προϊόντος από ότι σε άλλα τυριά.

Κατά την παρασκευή του τυριού Emmental, το P. freudenreichii ζυμώνει το γαλακτικό, σχηματίζοντας οξικό, διοξείδιο του άνθρακα και προπιονικό. Αυτά τα προϊόντα συμβάλλουν στην καρυκεύματα και τη γλυκιά γεύση, χαρακτηριστική αυτού του τύπου τυριού.

Το διοξείδιο του άνθρακα είναι υπεύθυνο για τις "οπές" που τις χαρακτηρίζουν. Οι παρασκευαστές τυριού μπορούν να ελέγξουν το μέγεθος αυτών των οπών τροποποιώντας τη θερμοκρασία, τον χρόνο σκλήρυνσης και την οξύτητα.

Πρόσφατη έρευνα υποστηρίζει ότι η κατανάλωση προϊόντων που περιέχουν αυτό το βακτήριο είναι ευεργετική για τον οργανισμό. Θα μπορούσαν να συμβάλουν στην καλή λειτουργία της εντερικής οδού και να μειώσουν την εμφάνιση νέων κρουσμάτων καρκίνου του παχέος εντέρου.

Oenococcus oeni

Πρόκειται για ένα ακίνητο, θετικό κατά Gram βακτήριο που σχηματίζει αλυσίδες ωοθυλακίων κυττάρων. Ανήκει στην ομάδα των γαλακτικών βακτηριδίων. Λαμβάνει την ενέργειά του μέσω της αναπνοής, παρουσία οξυγόνου, και στην απουσία του το παίρνουν από τη ζύμωση.

Είναι τα κύρια βακτηρίδια γαλακτικού οξέος που παρεμβαίνουν στη μαλόλακκη ζύμωση του κρασιού. Αυτός ο τύπος ζύμωσης είναι μια απλή μεταβολική διαδικασία, αφού έχει μόνο μία αντίδραση. Το μηλικό οξύ, με την καταλυτική δράση του μηλολακτικού ενζύμου, μετατρέπεται σε γαλακτικό οξύ.

Ένα άλλο υποπροϊόν είναι το διοξείδιο του άνθρακα, επειδή είναι μια αποκαρβοξυλίωση. Το CO2 δεν είναι τόσο προφανές όσο αυτό που παράγεται σε αυτές τις περιπτώσεις αλκοολικής ζύμωσης.

Περιστασιακά στην επεξεργασία των οίνων η δράση αρκετών βακτηριδίων μπορεί να συνδυαστεί, εκτός από την O. oeni. Θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί Saccharomyces cerevisiae και Kloeckera apiculata προκειμένου να βελτιωθούν τα χαρακτηριστικά αυτού του ποτού.

Αναφορές

1. Wikipedia (2019). Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus. Ανακτήθηκε από en.wikipedia.org.
2. Μικροβιολογία σε απευθείας σύνδεση (2019). Παραγωγούς Ανακτήθηκε από microbiologyonline.org.
3. Wikipedia (2019). Κατάλογος μικροοργανισμών που χρησιμοποιούνται στην παρασκευή τροφίμων και ποτών. Ανακτήθηκε από en.wikipedia.org.
4. OMICS International (2019). Χρήσεις μικροοργανισμών στα τρόφιμα. 2η Διεθνής Διάσκεψη για τη Μικροβιολογία Τροφίμων - Μαδρίτη, Ισπανία. Ανακτήθηκε από το omicsonline.org.
5. Ayushi R. (2019). Μικροβιοκτόνα στη Βιομηχανία Τροφίμων - Μικροοργανισμοί - Βιολογία που ανακτάται από το biologydiscussion.com.