Tejsav baktérium

A tejsavbaktériumok a gram-pozitív baktériumok egy csoportja, nem lélegző, nem spóraképző, kókuszok vagy rudak, amelyek tejsavat termelnek a szénhidrátok erjedésének fő végtermékeként.

Kapcsolódó kifejezések:

Szőlőcukor
Pediococcus
Lactobacillus
Ecetsav baktériumok
Cirok
Pearl Millet
Whisky
Koji
Miso

Letöltés PDF formátumban

Erről az oldalról

FERMENTÁCIÓ | Ételek és alkoholmentes italok

Élelmiszerbiztonság

A zabkása LAB-fermentációja 4,0 vagy ennél alacsonyabb pH-értékre gátolja az Enterobacteriaceae, beleértve a patogén baktériumokat, például a Salmonella typhimurium növekedését. Úgy tűnik, hogy a gram-negatív bél patogén baktériumok, például az enterotoxigén Escherichia coli, a Campylobacter jejuni, a Shigella flexneria és a S. typhimurium szaporodását erősen gátolja a tejsav- és ecetsavak képződése által okozott alacsony pH. Enyhe ellentétben a gram-pozitív Staphylococcus aureus gátlása valószínűleg a LAB által termelt bakteriocinek, antibiotikumok képződésének is köszönhető. Az élelmiszer-eredetű kórokozók LAB fermentációval történő gátlása nagy előnyt jelent a fejlődő országokban, ahol még ma is sok ember nem jut tiszta vízhez. Ennek mély következményei vannak. Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) becslése szerint évente ~ 1500 millió hasmenés fordul elő öt évesnél fiatalabb gyermekeknél, és 3 milliónál több gyermek hal meg ennek közvetlen következményeként. A világ számos területén a gabonafélékből készült tüzelőanyagokat és zabkását általában csecsemők elválasztási táplálékaként használják. Ezért a WHO elősegíti a tejsavfermentációt és a higiénikus ételkészítési gyakorlatokat, amelyek hozzájárulnak az élelmiszerek biztonságának biztosításához.

Arról is beszámoltak, hogy az aflatoxinnal szennyezett kukorica vagy cirok LAB-fermentációja zabkása előállításához több mint 70% -kal csökkenti az aflatoxin szintjét. E látszólagos előny ellenére az étel mikotoxinnal szennyezett gabonából történő elkészítése nem olyan gyakorlat, amelyet ösztönözni kell.

A LAB fermentáció további igazi előnye, hogy az alacsony pH-érték lelassítja az élelmiszerek mikrobiális romlásának mértékét más baktériumok miatt. A romló baktériumok szaporodását gátolják a LAB által létrehozott környezeti feltételek. Ezért a LAB fermentáció az élelmiszerek és italok biztonságos tárolási idejének meghosszabbításának egyik módjának tekinthető. Ez különösen fontos a kevésbé fejlett világban, ahol a háztartások döntő többségében nincs hűtőszekrény.

A savasság változásai az erjesztés után

5.4 A citrom- és szorbinsav lebomlása

A különféle tejsavbaktériumok a citromsav bomlását okozhatják (16.8. Ábra), és így számos terméket, elsősorban tejsavat, ecetsavat és más termékeket, például acetoint és 2,3-butándiolt hozhatnak létre.

16.8. ÁBRA. A citromsav lebomlása.

A hatás az illékony savasság és a ketonvegyületek, például az acetoin, és származékaik, például a butándiol koncentrációjának növekedése.

A szorbinsav vagy a 2,4-hexándioesav gombaellenes, de nem baktericid tulajdonságú vegyület. Az élelmiszeriparban általában 200 mg/l dózisig alkalmazzák. A szorbinsav lebomlása nem okoz lényeges változásokat a bor savösszetételében, de muskátli aromájú vegyületek megjelenéséhez vezet.

A tejsavbaktériumok, például a Leuconostoc oenos és a Lactobacillus nemzetség heterolajsavbaktériumai (brevis, hilgardii) felelősek ezért az átalakulásért (16.9. Ábra). A muskátli aromájáért felelős vegyületek egyike a 2-etoxi-3,5-hexadién, amely erős illatanyag.

16.9. ÁBRA. Szorbinsav lebomlása.

16.3. TÁBLÁZAT A bort tartalmazó edényekben fellelhető csapadékok diagnózisa

OldódóMikroszkópos vizsgálatAmorfFehérje casse

A szőlő túlzott megtermékenyítése

Mindezeket a romlási folyamatokat a baktériumok okozzák, és a borászati létesítmények higiéniájához köthetők, ami a mikrobiális populációk túlzott fejlődéséhez vezet. Ezen túlmenően ezen mikroorganizmusok fejlődését elősegítik az alacsony szulfitdózisok és a magas pH. Jelentős figyelmet kell fordítani a borászat higiéniájára, és a betakarítás során rendszeresen tisztítani kell a berendezéseket. A modern rozsdamentes acél berendezéseket könnyebb tisztítani, mint a betonból vagy fából készült tartályokat. Az öregedő hordókat is megfelelően kell karbantartani, különösen akkor, ha üresek.

A must borzá való átalakulása

8.1. A hexózok tejsavfermentálása

A tejsavbaktériumok homolaktikus vagy heterolaktikus fermentációval metabolizálhatják a glükózt.

Homolaktikus erjesztés

A homolaktikus fermentációt a Pediococcus és Streptococcus nemzetségek tejsavbaktériumai, valamint a Lactobacillus bizonyos fajai végzik. Ennek a folyamatnak az első szakasza megegyezik az élesztők által végzett glikolízissel, amely piroszavképződéshez vezet. A második szakaszban tejsav képződik piroszavból (11.15. Ábra).

11.15. ÁBRA. A glükóz homolaktikus fermentációja.

ADP = adenozin-difoszfát; ATP = adenozin-trifoszfát; NAD = nikotinamid-adenin-dinukleotid.

Heterolaktikus fermentáció

A heterolaktikus fermentációt a Leuconostoc nemzetségből származó baktériumok és a Lactobacillus bizonyos fajai végzik. Heterolaktikus fermentációnak hívják, mert a tejsav mellett etanolt, CO2-t, esetenként ecetsavat is eredményez (11.16. Ábra).

11.16. ÁBRA. A glükóz heterolaktikus fermentációja.

ADP = adenozin-difoszfát; ATP = adenozin-trifoszfát; NAD = nikotinamid-adenin-dinukleotid.

MILLET | Gyöngyszem

Meredek

A hántolatlan gabonát egy éjszakán át környezeti hőmérsékletű vízbe áztatják. Ez az áztatási folyamat valójában tejsav fermentáció. A meredek víz beoltására tejsavbaktérium „tenyészetet” használnak, amelyet a „visszacsúszás” folyamata tart fenn. A tenyészet az előző meredek egy részét tartalmazza, amelynek erős, tiszta savas íze alakult ki a megfelelő tejsavbaktériumok nagy terhelése miatt. A tejsav meredek célja többszörösnek tűnik. Világosítja és világosítja a lisztet. A meredek víz alacsony pH-ja felelős a szín megvilágításáért és a szem barna/szürke polifenolos pigmentjeinek részleges kimosódásáért. A goitrogének kimosódhatnak a gabonából is. Valószínű azonban, hogy a vízben oldódó fehérjék, vitaminok és ásványi anyagok elvesznek az áztatási folyamat során. A meredek lágyítja a gabonát, megkönnyítve finom lisztté való redukcióját. A kapott liszt savas ízű, amelyet a fogyasztók előnyben részesítenek.

ITALOK | Ázsiai alkoholos italok

A folyamat tudományos alapjai

A borfőzési folyamat párhuzamos erjesztésként zajlik, és a legjobb alacsony hőmérsékleten. Ezenkívül az alacsony pH-érték kialakulása a tejsavbaktériumok savtermelése vagy a tejsav hozzáadása miatt lassítja a romló szervezetek növekedését és lehetővé teszi az élesztők növekedését. A párhuzamos fermentáció egyedülálló abban az értelemben, hogy míg az enzimek felszabadítják a keményítőből a glükózt, az élesztők ezt fermentálják, így etanolt állítanak elő, ellentétben a sörrel, ahol az oldódó cukrok először felszabadulnak, majd az erjedést elvégzik.

Japánban végzett vizsgálatokból ismert, hogy a párolt rizsből eredetileg a cukrok gyorsan felszabadulnak. A megnövekedett glükózkoncentráció azonban elnyomja az α-amiláz aktivitást, ezért a glükóz felszabadulása csökken, amíg a jelentős élesztőaktivitás nem csökkenti a glükózt és nem termel etanolt. A rizs-koji bontása a moromiban összetettebb. A rizsszem külső rétegeiben a penész növekedése meglehetősen gyorsan oldja a keményítő külső rétegét, így változó mennyiségű rizsszem mag marad, amely az α-amiláz hatására sokkal lassabban bomlik le. Ennek a belső magnak a lebontása a gyártás során használt rizs fajtájától függ.

A borok pufferkapacitása

7.4 Köd

A szuszpenzióban lévő anyagok jelenléte rontja a bor minőségét. Ezek az anyagok különböző eredetűek, és a bor pH-jától függően kisebb-nagyobb mértékben kicsapódást okoznak. A bor fizikai-kémiai stabilitása alacsony pH-nál nagyobb, ami szintén elősegíti a tisztaságot és a ragyogást, valamint a finomítás hatását. A 14.3. Táblázat néhány példát mutat be arra, hogy a pH hogyan befolyásolja a bor egyes „baleseteit”.

14.3. TÁBLÁZAT Rosszul oldódó vegyületek, amelyek a borban találhatók, és a pH, amelynél keletkeznek.

Tartarát kicsapódik	Nagyobb kockázat pH> 3,6 mellett
Fehér casse	A legnagyobb kockázat pH = 3,3 mellett
Kék casse	A legnagyobb kockázat pH> 3,3 mellett
Fehérje casse	A legnagyobb kockázat pH = 4 mellett (amely a bor fehérjeinek izoelektromos pontja)

Végül a pH befolyásolja a borban található enzimek és mikroorganizmusok aktivitását, és a mikroorganizmusok adaptációs képességük szerinti kiválasztódásához vezet. Általában a borászatban érdekelt mikroorganizmusok (élesztőgombák, tejsavbaktériumok és ecetsavbaktériumok) jobban ellenállnak az alkohol magas koncentrációinak, mint az alacsony pH-nak. Következésképpen a következő tényezők, amelyek emlékeztetnek a pH fontosságára a borászati és tárolási folyamatban is, különösen fontosak:

Technológiai szempontból a magasabb savtartalom (alacsonyabb pH) nagyobb védelmet nyújt a mikrobák romlása ellen, és ugyanakkor olyan előnyöket kínál a borászati folyamat során, amelyek tükröződnek az új bor gyorsabb természetes tisztításában, a stabilizációs kezelések nagyobb hatékonyságában ( tisztítás és alacsonyabb szulfitdózisok), valamint a palackozott bor hosszabb eltarthatósága.

Szenzoros szempontból mindazonáltal a túlzott savasság negatívan befolyásolhatja a bor ízét és az egyensúlyt a kellemes (édes) aromákat (például cukrokat és alkoholokat) vagy kellemetlen aromákat, például a fanyar, savas ízt adó anyagok között. tanninok hozzájárulnak (a magasabb tanninkoncentrációknak egybe kell esniük az alacsonyabb savassággal és fordítva), figyelembe kell venni.

A CLNA mikrobiológiai in vivo előállítása eszközként a gazda mikrobiota szabályozásában az elhízás ellenőrzésében

Lígia Leão Pimentel,. Luís Miguel Rodríguez-Alcalá, a természetes termékek kémiai tanulmányaiban, 2019

Tejsav baktérium

Mivel a bendő baktériumok képesek az LNS-t CLNA-vá átalakítani, logikus kérdés merül fel, vagyis vannak-e más baktériumok, amelyek képesek ilyen szintézist végrehajtani? Néhány vizsgálatot végeztek a tejsavbaktériumok (LAB) CLNA-termelésével kapcsolatban. A Lactobacillus plantarum AKU 1009a vizsgálata azt mutatta, hogy képes a α- és Υ-linolénsavak szubsztrátumokként történő felhasználására a CALNA (konjugált α-linolénsav) és a CGLNA (konjugált Υ-linolénsav) előállításához [158] . A Lactobacillus sakei és a Lactobacillus curvatus figyelembevételével a legújabb vizsgálatok a CLNA magas termelési szintjét jelentették: 22,4%, illetve 60,1%. Megfigyelték, hogy az LNA és a CLNA izomerizációs folyamata a vizsgált LAB törzsnek megfelelően változik, ugyanez figyelhető meg a tenyésztés után kapott izomer esetében is [159] .

Intelligens csomagolás

8.4.2.3 Hőmérséklet-mutatók

Az idő és az idő-hőmérséklet indikátorok kidolgozása folyamatos kutatás tárgyát képezi, és a témán belül eddig több mint 100 szabadalmat tettek közzé. Az összes idő-hőmérséklet integrátor (TTI) típus közül a mikrobiális alapú TTI dominál, mivel reakciójuk közvetlenül kapcsolódik az étel romlásához. Kim és mtsai. [154] egy tejsavbaktérium-alapú TTI-t fejlesztett ki a csomagolt marhahústermékek ellenőrzésére, és meghatározta, hogyan változnak a tejsavbaktériumokon alapuló TTI színreakciós sorrendje különböző pH-mutatókkal. Park és mtsai. [155] megállapította, hogy a tejsavbaktériumokon alapuló idő-hőmérséklet mutató (TTI) hasznos eszköz lehet a csirkemell húsának tárolás közbeni minőségi változásainak előrejelzésében. A Burkholderia cepacia lipáz (BCL) aktivitásán alapuló idő-hőmérséklet mutatót (TTI) Kimar et al. Dolgozták ki az őrölt marhahús minőségének dinamikus tárolási körülmények között történő nyomon követésére. [156] .

Szitanyomási módszert alkalmaztunk mikrobiális időhőmérséklet-mutatók előállításához. Tejsav baktériumokkal töltött Ca-alginát mikrorészecskéket (LCAM) tartalmazó biopasztákat, amelyek polimer fóliákra történő nyomtatásra alkalmasak, Choi és mtsai. [157]. Kocak és Soysal [158] kifejlesztett egy új enzimatikus idő-hőmérséklet indikátort a tirozináz által katalizált reakció alapján. Az Aspergillus niger lipáz és a glicerin-tributirát reakciója alapján lipáz típusú enzimatikus TTI prototípust fejlesztettek ki egyes gyümölcsök és zöldségek eltarthatóságának ellenőrzésére [159]. Enzimreakción, diffúzión és enzim demobilizációs technológián alapuló enzimatikus lúgos lipáz/PVA TTI alkalmazható a romlandó élelmiszerek eltarthatóságának figyelemmel kísérésére a hideglánc-szállítás során [160] .

Kis mennyiségű BBS-kromofornak az etilén és a TOPAS 5013 kopolimerekbe történő beépítésével előállított polimer alapú idő-hőmérséklet-indikátor használható magas hőmérsékletű feldolgozott élelmiszerekhez [161] .

A vörös káposztából kivont antocianinokkal adalékolt PVA/kitozán polimeren alapuló idő-hőmérséklet mutatót (TTI) azért dolgozták ki, hogy közvetett módon jelezzék az élelmiszer-minőség változását a csomagolt élelmiszerek, például pasztőrözött tej pH-változásának észlelésével. nem megfelelő tárolási hőmérsékletnek kitéve [66] .

FERMENTÁCIÓ | Eredet és alkalmazások

Magok

Az eddig tárgyalt növényi termékeket magas víztartalom jellemezte. Ez még a legkeményebb termékekre is igaz, például a gyökérnövényekre. Ez a víztartalom azt jelenti, hogy bármilyen sérülés miatt az élelmiszer erjedésnek vagy más mikrobiális támadásnak van kitéve, és hogy még a sértetlen tárgyak tárolt élettartama is korlátozott, mert végül a vízveszteség petyhüdt és hívatlan állapotra csökkenti azt. Néhány zöldséget azonban szándékosan, ellenőrzött dehidratálással lehet tárolásra alkalmassá tenni.

A magok esetében, amint azt már megjegyeztük, evolúciós fejlődésük nagyon száraz, szívós, tartós terméket eredményezett. A magokat az anyanövény is elhelyezi tápanyagokkal, hogy támogassa az új növény kezdeti növekedését, amelynek embrióját a mag tartalmazza. Így egy magnak számos jellemzője van, amelyek potenciálisan kívánatosak emberi vagy állati táplálékként. Emberi szempontból azonban a magoknak gyakran jelentős hátrányai vannak, mint élelmiszerek. Aratáskor nehéz enni. Ha a terméket kézenfekvő módon, vízben áztatva és/vagy forralva dolgozzák fel, a termék meglehetősen puha és nem kellemes. Valójában az emberek által betakarított különféle szemek és magok közül elsősorban csak a rizst fogyasztják így. A zúzással vagy őrléssel történő aprítás néhány javulást eredményezhet, de az így kapott üzemanyagok vagy zabkása még mindig korlátozott. Nagyjából ugyanez a helyzet akkor is, ha az anyagot pasztává formálják, és megsütik vagy megpirítják.

Másrészt a legegyszerűbb fermentációk is jelentős javulást eredményezhetnek. Például egy általános reggeli étel Afrikában egy kukoricakása, amelyben az őrölt kukoricát egy éjszakán át vízben hagyják, majd másnap reggel fogyasztásra készen felforralják. A tejsavbaktériumok hatására egyik napról a másikra jelentős savasság következik be. Bár ez meglehetősen csekély változás, az eredmény sokkal étvágygerjesztőbb zabkása, különösen, ha egy kis nyerscukrot adunk közvetlenül a főtt anyag fogyasztása előtt. A lisztek és a víz ilyen keverékeinek többsége jelentős tejsavbaktérium-populációkat fog kifejleszteni, önmagukban vagy élesztősejtekkel társítva.

A mikrobiális gáztermelés a paszta vagy a tészta némi kibővülését okozza, és főzéskor ízletesebb és vonzóbb terméket eredményez. Ennek a típusnak a legkézenfekvőbb példája természetesen a kovászos kenyér. Ésszerűnek tűnik azt hinni, hogy ez egy nagyon ősi termék, és régészeti bizonyítékok támasztják alá ezt a nézetet. A legalapvetőbb szinten a tészta egyik napról a másikra hagyása kovászt eredményez. Egyszerű fejlesztés az lenne, ha a jó erjedés egy részét hozzáadnák a liszt és a víz friss keverékéhez. Ez a folyamat, amelyet néha „visszaesésnek” neveznek, továbbra is a kovászos kenyérgyártás alapja marad a mai napig. Nem csak megbízhatóbb erjedést biztosít, hanem a jelenlévő mikrobák megnövekedett szintjét is, és az a tény, hogy már aktív fermentációban vannak, a kenyér fokozottabb kovászképességét eredményezi majd a kenyér fokozottabb kelesztéséhez képest, mint ami egy újonnan megkezdett erjedésnél várható.

A liszt és a víz hígabb keverékéből nyers alkoholos italt kapunk. Az igazán fontos fejlemény itt az volt a felfedezés, hogy a magvak csírázása jelentősen megnövelte az alkoholtartalmat és az így kapott ital általános minőségét. A nyugati sörtermelés tovább módosítja az ital tulajdonságait a csírázott magok szárításával és hőkezelésével (árpaliszt). Ez lehetővé teszi a maláta előállítását a szükségesnél nagyobb mennyiségben és tárolását a későbbi felhasználás céljából. Az afrikai cirok sör nem igényli ezt a finomítást, ésszerűnek tűnik azt gondolni, hogy a legkorábbi árpaerjesztésekben „zöld” (szárítatlan) malátát használtak volna. A fermentációk során ismét tejsavbaktériumok és élesztők keverékét használták volna. Nyilvánvaló, hogy meglehetősen korai időktől kezdve a sör és a bor erjesztésének maradék élesztőjét használták kenyérkészítéshez. Hasonlóképpen, a rozs kenyérből és vízből származó „kvass” fermentáció egy új kovászos kenyér fermentort használ fel egy új főzés megkezdéséhez, bár miután elindult, fenntartja azáltal, hogy kenyeret és vizet ad hozzá.

A hüvelyes magliszttel és vízzel kevert rizsliszt erjedéssel erjed, amelyet a heterofermentatív tejsavbaktériumok által termelt szén-dioxid biztosít. India egyes részein ez az egyszerű eljárás olyan termékeket eredményez, mint az „idli” és a „dosa”.

Úgy tűnik, hogy a rizs nem fog jól malátázni, bár a szerzőnek nincs tudomása arról, hogy ennek miért kellene lennie. Természetesen nem csírázással járó folyamatok fermentálják. Ehelyett a szójaszószhoz és más hüvelyes mag-erjesztéshez hasonló „koji” folyamatokat már régóta alkalmaznak a rizs alkoholos italokká, ecetté stb. Történő átalakításának előkészítő szakaszaiban. Az Aspergillus oryzae koji penész lényegében magas amilolitikus hatású törzsei enzimeket alkalmaznak a rizskeményítő szacharizálására, majd alkoholos erjesztést követnek olyan körülmények között, hogy a fugal enzimek aktívak maradjanak közben, ezáltal biztosítva az erjedhető szénhidrátok folyamatos ellátását.