Drojdii Si Mucegaiuri Fol in Ind Alim

8/13/2019 Drojdii Si Mucegaiuri Fol in Ind Alim

1/8

n procesele microbiologice industriale, microorganismele sunt utilizate pentru

urmtoarele scopuri:

- multiplicarea celulelor n scopul obinerii de culturi starter sau biomas;

- supersinteza intracelular sau extracelular a metaboliilor primari, metaboliilor secundari,

poliglucide capsulare i a enzimelor microbiene cu importan practic dosebit;

- procese de bioconversie (biotransformarea substraturilor specifice) cu aplicaii industriale

diverse i depoluarea mediului ambiant.

Utilizarea microorganismelor n bioprocesele industriale este avantajoas datorit

proprietilor lor biologice particulare i anume:

- viteza deosebit de mare a reaciilor metabolice specifice microorganismelor face ca

procesele de biosintez s aib loc extrem de rapid;

- se dezvolt rapid pe diverse medii producnd degradri, modificri i substituiri ale

componentelor diferitelor substraturi pe care se dezvolt i realizeaz cu uurin transformri

a cror realizare prin procedee chimice ar necesita un numr mare deoperaii laborioase i o

tehnicitate ridicat;

- datorit capacitii de adaptare la medii cu compoziii chimice foarte diferite,

microorganismele pot utiliza o gam extins de materii prime, uneori lipsite de valoare

economic, ceea ce permite folosirea unor substraturi ieftine pentru obinerea pe cale

biologic a unei game largi de produse utile;

- posibilitatea creterii randamentului de biosintez prin metode culturale sau manipulri

genetice.

Microorganismele utilizate n procesele microbiologice industriale trebuie s posede

urmtoarele caliti:

- s prezinte tulpini stabile genetic;

- s produc mai multe tipuri de celule (vegetative, spori);

- s nu fie contaminate cu alte microorganisme;- s creasc viguros i rapid dup inoculare n vasele de cultivare utilizate pentru prepararea

inoculului nainte de fermentaia industrial;

- s realizeze bioprocesul dorit ntr-o perioad scurt de timp i s aib capacitatea de a crete

pe medii cu componente ieftine i uor de procurat;

- cultura microbian s poat fi uor conservat n timp fr a-i schimba proprietile

biochimice i genetice;

- s prezinte stabilitate metabolic i s asigure desfurarea de procese metabolicereproductibile;


2/8

2

- s se preteze la schimbri sub aciunea agenilor mutageni sau prin inginerie genetic n

vederea obinerii de tulpini programate cu randamente sporite de biosintez i stabilitate

metabolic deosebit.

Microorganismele cele mai utilizate n scopuri industriale aparin urmtoarelor

grupuri: fungidrojdii, mucegaiuri; bacterii; alge microscopice.

1. DrojdiileDrojdiile sunt ciuperci microscopice, formnd un sistem complex i eterogen de celule

eucariote monocelulare, care au drept mod de reproducere general nmugurirea prin mitoz.

Unele specii adopt reproducerea prin sporulare, formnd ascospori, rezultai pe cale asexuat

sau sexuat.

Fiind organisme heterotrofe cu metabolism mixt, oxidativ i fermentativ, drojdiile sunt

rspndite n diverse habitate naturale ca rezultat al capacitii de adaptare n diverse condiii

de mediu i anume: sol, ap, aer, produse vegetale i animale.

Importana i rolul drojdiilor rezid din utilizrile lor pe scar larg, industrial, n

alimentaie, datorit capacitii lor de a-i procura energia necesar vieii prin reacii oxidative

anaerobe i aerobe care transform hidraii de carbon naturali n produse de utilitate pentru

om, ca de exemplu buturile alcoolice i nealcoolice fermentate, pinea dospit, acizii

organici alimentari, etc. Unele specii de drojdii sunt cultivate n scopul obinerii de biomas

bogat n proteine sub form de izolate proteice, autolizate de drojdii bogate n vitamine

hidrosolubile din grupul B, liposolubile vitamina D, i hormoni, utilizate ca aditivi

alimentari, preparate enzimatice sau produse farmaceutice.

Dintre drojdii importante sunt cele aparinnd familiei Saccharomycetaceae, genul

Saccharomyces care cuprinde drojdii alcooligene folosite n industria berii, vinului i pinii,

genul Kluyveromyces care fermenteaz lactoza, genul Debaryomices care se utilizeaz n

industria crnii. Alte drojdii importante aparin familiei Criptococcaceae (genurile Candida iTorulopsis) care se folosesc ca ageni de fermentaie i ca productori de biomas.

Fig.1.Drojdii din genul Saccharomyces Fig.2.Drojdii din genul Kluyveromyces


3/8

3

Drojdiile, dup modul lor de comportare n timpul fermentaiei, pot fi grupate n

drojdii de fermentaie superioar i drojdii de fermentaie inferioar. Cele de fermentaie

superioar se ridic n cantitate mare la suprafa n spuma care acoper lichidul de

fermentare. Drojdiile de fermentaie inferioar nu se ridic la suprafa dect n cantitate mic.

Zaharurile fermentate de drojdii sunt triozele, aldehexozele, cetohexozele. Dizaharidele i

trizaharidele sunt fermentate n msura n care drojdiile respective conin enzimele necesare

transformrii acestora n zaharuri simple. Poligulcidele nu sunt transformate de drojdii.

Fermentaia alcoolic produs de drojdii este influenat de concentraia zahrului

fermentescibil n must sau plmad, temperatur, coninutul n alcool i felul drojdiei.

Concentraia favorabil de zahr fermentescibil n must sau plmad este de 10-15%.

Fermentaia alcoolic se desfoar bine la pH 4-4,5 n mediu alcalin. Alcoolul, pe msura

acumulrii n mediu, devine toxic pentru drojdii. Exist rase de drojdii care se dezvolt la 16 -

18% alcool, ns de cele mai multe ori fermentaia se oprete la 12-14% alcool. Odat cu

creterea temperaturii de fermentare se mrete toxicitatea alcoolului. Fermentaia alcoolic

este un proces anaerob. Dac drojdiile se cultiv n aerobioz pe substraturi adecvate, ele se

nmulesc foarte mult i produc biomas. Fermentaia alcoolic st la baza producerii vinului

i a berii.

Fig.3.Fermentaia alcoolica mustului

Drojdiile sunt folosite pentru obinerea de biomas, inclusive drojdia de panificaie,

pentru producerea de glicerin, grsimi, buturi fermentate, lactate i pe baz de cereale i

leguminoase, dar i pentru producia unor enzime. n industria crnii de folosete drojdia din

genul Debaromyces hansenii care este tolerant la clorur de sodiu, nu reduce azotatul i

necesit oxigen atmosferic pentru multiplicare. Se dezvolt bine n straturile periferice ale

salamului neafumat sau puin afumat. Are capacitatea de a consuma oxigenul din past i de a

distruge peroxizii formai de unele bacterii lactice.


4/8

4

Fig.4.Debaromyces hansenii

Drojdiile se dezvolt rapid la suprafaa brnzeturilor i n interiorul brnzeturilor cu

pasta moale sau cu mucegai n past n timpul presrii, zvntrii i maturrii, avnd

urmtoarele aciuni pozitive:- consum lactatul i n acest fel contribuie la neutralizarea pastei, mbuntind prin aceasta

consistena i favoriznd implantarea bacteriilor;

- produc factori de cretere pentru dezvoltarea bacteriilor;

-produc o acoperire la anumite tipuri de brnzeturi;

-produc proteoliz i lipoliz i prin urmare contribuie la consistena i aroma brnzei;

-produc compui volatili de arom.

Dintre drojdii, Candida kansei a fost cultivat n asociaie cu lactobacili iStreptococcus thermophilus, favoriznd prin oxidarea lactatului scderea potenialului de

oxido-reducere i producerea de factori de cretere, dezvoltarea culturilor starter n care este

asociat. Drojdia Candida lipolitic este uneori folosit la fabricarea brnzeturilor cu mucegai

n past datorit faptului c prin lipazele coninute realizeaz o hidroliz a grsimilor din

brnz, fapt ce favorizeaz utilizarea acestora de ctre Penicillium.

2. MucegaiurileMucegaiurile sunt microorganisme de tip eucariot, difereniate morfologic n

monocelulare i pluricelulare, ce se reproduc prin spori formai pe cale asexuat, sexuat sau

mixt.

Mucegaiurile sunt folosite de om ca ageni productivi de importan industrial i

farmacodinamic n alimentaie, medicin, biotehnologii, obinndu-se cu ajutorul lor acizi

organiciacizi citric, lactic, malic, fumaric; vitamine hidrosolubile vitamina B12; vitamine

liposolubile ergosteroli; maturarea unor salamuri crude uscate tip Sibiu; brnzeturi

fermentatetip Roquefort cu past albastr sau Camembert i Brie cu past moale.


5/8

5

Pentru industria alimentar importante sunt mucegaiurile din clasa Phycomycetes. Din

aceast clas intereseaz genurile Mucor i Rhizopus. Aceste mucegaiuri care se ntlnesc pe

diferite produse vegetale i alimentare, sub form de colonii pufoase, au o aciune

fermentativ net. Mucegaiurile Mucor i Rhizopus sunt surse importante de enzime, n

principal, amilolitice i proteolitice.Din clasa Ascomycetes intereseaz genurile Aspergillus

i Penicillium. Dac mucegaiurile din genul Aspergillus se utilizeaz mai puin la fabricarea

unor produse alimentare, aceste mucegaiuri au o larg utilizare n obinerea de preparate

enzimatice amilazice, proteazice, pectolitice. Mucegaiurile din genul Penicillium sunt mult

utilizate n industria laptelui brnzeturilor, crnii salamurilor crude, dar i ca surse de

enzime amilolitice, proteolitice i pectolitice.

n industria crnii culturile starter de spori de mucegai se utilizeaz la maturarea unor

tipuri de unc i a unor tipuri de salamuri crude. n cazul salamuri lor crude afumate sau

neafumate, mucegaiurile de acoperire contribuie la reglarea eliminrii apei din produs i a

schimbului de gaze, la formarea aromei i la aspectul comercial al produsului. Aroma este, n

general, mai evident la salamurile cu diametru mai mic. Produsele pot fi livrate cu mucegaiul

de acoperire intact sau dup periere. Culoarea miceliului rmas este dependent de

varietatea mucegaiului folosit. Astfel, n Italia se prefer o culoare alb-ivorie, n Ungaria o

culoare gri, n Romnia o culoare alb-mat. Prin utilizarea culturilor starter de spori de

mucegai, se suprim apariia pe salamuri a mucegaiurilor toxicogene, precum i a

mucegaiurilor de ptare care produc spoturi de culoare verde sau neagr, n special a

mucegaiului Penicillium stoloniferum.

Penicillium nalgiovensis

Tulpina selecionat de Penicillium nalgiovensis este cea mai frecvent utilizat pentru

nsmnarea de suprafa a salamurilor crude deoarece acoper n mod uniform i rapid

produsul cu miceliu de culoare alb din care se dezvolt condiofori purttori de spori.Acoperirea cu miceliu a produsului are loc dup 3-4 zile de la nsmnare cu spori, iar corpii

de fructificaie cu condii apar dup 5-6 zile de la nsmnare. Temperatura optim de

dezvoltare a acestui mucegai este de 22-23C.


6/8

6

Fig.5.Salam de Sibiunveliul este acoperit cu mucegaiul nobil Penicillium Nalgiovensis

Penicillium expansum

Penicillium expansum se dezvolt bine la 22C, umiditatea relativ pentru sporularefiind de 82%, pentru germinare 88%, iar pentru dezvoltare 92-95%. Dup nsmnarea

batoanelor cu spori, produsul depozitat n ncperi cu 90% umiditate se acoper cu un strat

compact i pufos de miceliu, dup 8 zile; maturizarea deplin a mucegaiului are loc dup 30

zile de la nsmnare. Penicillium expansum nu produce micotoxine dac substratul conine

proteine cu sulf.

n industria laptelui culturile fungice sunt necesare att n fabricarea brnzeturilor cu

mucegai n past, ct i cu mucegai la suprafa. Pentru brnzeturile cu mucegai n past brnza Roquefort, Gorgonzola, Stilton, etc. se utilizeaz tulpini de Penicillium roqueforti.

Pentru brnza de tip Camembert, cu mucegai la suprafa, se folosesc dou specii de

Penicillium: P. camemberti i P. caseicolum. Aceste mucegaiuri au un rol fundamental n

formarea aromei, consistenei i aspectului brnzeturilor respective, prin procesele de

proteoliz i lipoliz pe care le realizeaz.

Fig.6.A-Brnza Roquefort cu mucegai n past; B-Brnza Camembert cu mucegai la suprafa


7/8

7

Penicillium roqueforti

Acest mucegai crete n coloniicu aspect pufos, catifelat, asezonate, n general subiri,

cu conidiofori scuri i abundeni, cu marginea cu aspect stelat sau ca o reea. Conidiile sunt

lungi, de culoare galben-verzui nchis pn aproape de negru pe spatele coloniei. Tolereaz

cantiti mari de clorur de sodiu n mediu acid i se poate dezvolta ntr-o atmosfer coninnd

doar 5% oxigen. Se dezvolt bine la temperaturi de 20-25C, pe medii cu umiditate ridicat.

Dezvoltarea abundent a miceliului are loc la pH 4,5-7,5. Mucegaiul poate folosi sulfatul de

amoniu ca singur surs de azot. Nu utilizeaz aminoacizii leucin, cistein i metionin.

Produce enzime proteolitice i lipolitice, substratul avnd o deosebit influen asupra

activitii enzimatice. Prin cultivarea pe medii mbogite n grsime se obine o cultur cu

puternic activitate proteolitic i lipolitic, acizii grai eliberai fiind transformai n compui

carbonilici i, n special, metilcetonele rezultate prin -oxidarea acizilor grai. Datorit

echipamentului enzimatic proteolitic, coninutul n aminoacizi liberi din brnzeturi crete

simitor. Penicillium roqueforti se dezvolt n canalele i golurile practicate n pasta

brnzeturilor moi, producnd spori de culoare verde-nchis i astfel confer brnzei respective

aspect marmorat.

Fig.7.Penicillium roqueforti prezent n golurile din brnza Roquefort

Pencillium camemberti i Penicillium caseicolum

Aceste dou specii de mucegai sunt strns nrudite i sunt utilizate n producia

brnzeturilor de tip Camembert, incluznd Camembert, Brie, Neufchtel, Coulommier, Garre

de lEst, Olivet. Tulpinile au fost izolate de pe brnzeturi sau din pivniele de maturare a

brnzeturilor. Dei strns nrudite, cele dou specii Penicillium camemberti Thom i

Penicillium caseicolum Bainer se deosebesc ntre ele prin caractere fiziologice i biochimice.


8/8

8

Penicillium camemberti Thom, denumit i Penicillium album, se utilizeaz pentru

obinerea de brnz de tip Camembert cu textura mai untoas, mai parfumat, dar de culoare

gri-albuie. Penicillium caseicolum Bainer, denumit i Penicillium candidum, se utilizeaz

pentru obinerea de brnz tip Camembert cu o textur mai compact, arom mai delicat i o

culoare alb-imaculat.

Fig.8.Brnz Neufchtel acoperit cu Penicillium camemberti Thom

Fig.9.Brnza Camembert acoperit cu Penicillium caseicolum Bainer

Documents

Drojdii Si Mucegaiuri Fol in Ind Alim