280 likes | 461 Views
Cenoanabióza. biologická konzervace. Metabolity jedné skupiny mikroorganismů brání rozvoji jiných Nezabijí, ale potlačí růst - ethanol, kys. mléčná, antibiotika. Požadavky na "konzervující" mikroorganismy. rychlý růst na vhodném substrátu, snadná kultivace ve velkém objemu
E N D
Cenoanabióza biologická konzervace
Metabolity jedné skupiny mikroorganismů brání rozvoji jiných • Nezabijí, ale potlačí růst - ethanol, kys. mléčná, antibiotika
Požadavky na "konzervující" mikroorganismy • rychlý růst na vhodném substrátu, snadná kultivace ve velkém objemu • stabilita fyziologických projevů, produkce žádoucích metabolitů • jednoduché podmínky pro maximální růstúčinný proces1 g suchých MO s vysokou aktivitou zkvašovat laktosu je schopen zkvasit 10 kg laktosy za hodinu
Konzervace kvašením • kvašení - utilizace cukerného substrátuúplná oxidace substrátu - na vodu a oxid uhličitý • Částečná oxidace - ethanolové kvašení, mléčné kvašení, máselné kvašení apod.
Faktory ovlivňující proces • pH • Zdroje energie – substrátu • Kyslík • Teplota • Sůl • Látky s chemoanabiotickým účinkem
Ethanolové kvašení • Pivo, vínoznámy od antických dob v mnoha částech země, s výjimkou Ameriky1mol glukosy ---- 2moly ethanolu + 2moly oxidu uhličitéhozkvasitelné cukry pivo - rmutováníVíno přiboudlina methanol organické kyseliny
Mikroflora Na počátku i bakterie obrana- kyselost prostředí- síření - ale možné důsledky- přídavek hořčičného semene- aerobní podmínky (proti octovým bakterím)
Saccharomyces kulturní S. cerevisiae, S. uvarum, S. BayanusKulturní formy snášejí až 13 % ethanolushluky, sedají - vyčiřují kvasicí kapalinu"Svrchní" kvasinky se neuplatňují.Nežádoucí • Divoké kvasinky (např. Saccharomyces pastorians) málo ethanolu, nežádoucí aroma a chuť.-Aerobní křísovité askosporogenní kvasinkyHansenula a Pichia(ale sherry)-Plísně (při nedostatečně anaerobním prostředí)
Substrát a živiny • zkvasitelné cukry (opt.8 - 20 %; obecně do 30%)podle Gay Lussaca ze 100 g hexosy 64,4 ml ethanolu • živiny - zdroj dusíku a fosfátu (30 - 40 g NH4H2PO4 na 100 l ředěné šťávy, nebo šťávy z méně zralého ovoce, i na dusík chudých zdroj)
pH • Optimální pH kolem 3,5ovocné kyseliny x kys. mléčná a octovávliv na kontaminující bakterieodkyselení (ředění, iontoměniče)
Teplota • 15 - 20 °Ckvašení za chladukyslík - kvasinky mikroaerobní (důležitý při klíčení, při rozmnožování)
Pivo • rmutování sladusvrchní kvašení(S. cerevisiae, 15 - 25 °C) spodní kvašení (S. uvarum, 7 - 13 °C) • úpravy piva- filtrace- pasterace- stabilizace
Octové kvašení - Ocet Ocetnice • Submerzní • Fringsova • kvasný ocetvinný ocetochucené octy • Acetobacter aceti
Konzervace mléčným kvašením Mikroorganismy participující na mléčném kvašení • homofermentativníLactobacillus plantarum, L. bulgaricus, L. Lactis • heterofermentativníL. brevis, Leuconostoc mesenteroides, Pediococus cerevisiae, Escherichia, Enterobacterkontaminující, vždy nežádoucíhnilobné - směs různých, pH 6 - 7, Bacillus suptilis (obrana - okyselení)
máselné • Cl. butyricum • plísně, křísy, povlaky • Candida, Oospora
Předběžná fáze kvašení Široké spektrum MOpřevažují heterofermentativní Laktobacily (L. brevis)- plyny vypudí kyslík- vytvoří kyselinu octovoupoklesne pH - vytvoří se podmínky pro kvasinky ethanolového kvašené (do 0,5 až 1 % ethanolu) - okyselení, ethanol apod. brání nežádoucím změnám rizika:- rozvoj hnilobných- máselné kvašení- anaerobní pochody (po odkyselení)
Hlavní fáze kvašení • homofermentativní kvašení L plantarum pH poklesne ze 4,2 až 4,0 na 3,5 (produkce mléčné)riziko - odkyselující MO
Podmínky • cukr - přisladitsůl (1,7 %)fytoncidní látky - křen, česnek, koření, cibulepřikyselenívzduchteplota (lépe nízké teploty) • Teplota °C • mléčné kvašení15 – 27 • octové 27 – 35 • máselné 35 – 41 • jiné mléčné41 - 50 • hygiena procesusterilace
Selection and characterization of mixed starter cultures for lactic acid fermentation of carrot, cabbage, beet and onion vegetable mixtures,International Journal of Food Microbiology, Volume 64, Issue 3, 20 March 2001, Pages 261-275 Nancy J. Gardner, Tony Savard, Paule Obermeier, Gary Caldwell and Claude P. Champagne
Mléčné výrobky • kysané mléčné produkty • kyselé mléko - Streptokoky (S. lactis, S. cremoris) • jogurt (S. thermophilus, L. bulgaricus) • acidofilní mléko (L. acidophilus) • biokys (L. acidophilus, Bifidobacterium bifidum, Pediococcus acidilactici) • pasterace 55 - 60 °C 30 min
sýry - kyselé (z tvarohu sraženého kys. mléčnou) • plísňové sýry Camembert, Blue cheeserizika - biogenní aminy, mykotoxiny • Blue cheese flavour, beta oxidace mastných kyselin – parfémové žluknutí
Fermentované salámystartovací kulturyStreptokoky, laktobacilyprodukce kys. mléčné, snížení pH
Konzervace mikrobiální proteolýzou • Čínská vejceSurstromingSojové omáčky