Лекции для студентов

Характеристика и методы обработки молочного белково-углеводного сырья — Биологические методы обработки молочного белково-углеводного сырья

Биологические методы обработки молочного белково-углеводного сырья

Основные направления биологической обработки

Биологическая обработка молочного белково-углеводного сырья повышают его питательную ценность за счет обогащения полезными веществами, а также получения ряда специфических продуктов. Основные направления биологической обработки:

- синтез белковых веществ дрожжами, использующими для роста и развития лактозу;

- гидролиз лактозы ферментами до более сладких моноз;

- микробный синтез витаминов, жира, ферментов и антибио­тиков;

- переработка лактозы в молочную кислоту и этиловый спирт;

- расщепление молочных белков до свободных аминокислот.

Характеристика микроорганизмов, используемых для биологической обработки молочного белково-углеводного сырья

В качестве продуцентов в биотехнологических процессах получения различных пищевых и кормовых продуктов из молочного белково-углеводного сырья, особенно из молочной сыворотки, могут служить разнообразные представители аэробных и анаэробных микроорганизмов, обладающих одним общим для них свойством — способностью утилизировать лактозу. Микроорганизмы, используемые для переработки молочной сыворотки на пищевые продукты, спирты, БАДы и органические кислоты:

Продуценты	Продукты
Молочнокислые бактерии	Молочная кислота, лечебно-профилактические пищевые и кормовые продукты, напитки, бакконцентраты, антибиотик низин
Пропионовокислые бактерии	Пропионовая кислота, уксусная кислота, витамин В12
Клостридии	Спирты, рибофлавин, масляная кислота
Микроскопические (плесневые) грибы	Белково-витаминные кормовые препараты, ферменты, жир, рибофлавин, каротиноиды, лимонная кислота, антибиотики
Дрожжи	Белково-витаминные кормовые и пищевые препараты, ферменты, жир, рибофлавин, каротиноиды, этанол, лечебно-профилактические и столовые напитки
Уксуснокислые бактерии	Уксусная кислота, столовый уксус

Молочнокислые бактерии

Преимущества использования молочнокислых микроорганизмов в молочной промышленности:

- продукты имеют хорошие органолептические показатели и хорошо усваиваются организмом;

- молочная кислота подавляет рост вредной микрофлоры, что обеспечивает высокую стойкость и диетическую ценность кисломолочных продуктов;

- высокая скорость сбраживания лактозы, а значить и технологических процессов производства кисломолочных продуктов.

Современная таксономия включает два семейства молочнокислых бактерий: Lactobacillaceae и Streptococcaceae и несколько родов. Каждый род состоит из различных групп, видов и штаммов, различающихся по четырем таксономическим критериям:

1. морфологические и физиологические характеристики;

2. химический состав клеточной стенки;

3. серологическая реакция;

4. генетические характеристики.

Морфологические и физиологические характеристики. По форме клеток молочнокислые бактерии разделяются на палочки и кокки. Наиболее важный критерий, характеризующий физиологические особенности молочнокислых бактерий — ферментация глюкозы. Термобактерии и стрептобактерии сбраживают глюкозу до D-, L- или DL- молочной кислоты; бетабактерии — до DL- молочной кислоты, СО₂, уксусной кислоты и спирта; стрептобактерии — до L+ молочной кислоты, лейконостоки — до D- молочной кислоты, СО₂, уксусной кислоты и спирта.

Химический состав клеточной стенки. Молочнокислые бактерии отличаются друг от друга по типам пептидогликанов. Это различие позволяет идентифицировать различные виды бактерий. Наиболее распространенным типом пептидогликана у лактобактерий является тип L-лизин-D-аспарагиновая кислота (Lb.bulgaricus и Lb.acidophilus), реже встречаются другие типы: лизин-аланин, лизин-аланин-серин, орнитин-D-аспарагиновая кислота. Str.thermophilus отличается от других стрептококков наличием пептида L-лизин — L-аланин.

Серологическая реакция (от лат. serum — сыворотка + logos — учение)

Применение серологических методов позволяет на основе антигенной специфичности молочнокислых бактерий, определенной посредством серий перекрестных иммунологических реакций, распределить их в серологические группы.

Генетические характеристики. Результаты ДНК-ДНК гибридизации являются наиболее значимым таксономическим показателем. В большинстве случаев штаммы одного вида дают стабильные гибриды и обнаруживают молекулярную реассоциацию (ре — вновь, снова) более 70 %, что свидетельствует о генетической гомологии и принадлежности к одному виду. При идентификации видов молочнокислых бактерий учитывают генотипические особенности (содержание гуанина с цитозином в ДНК), выраженное в мольпроцентах.