
- •История биотехнологии
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Объекты и классификация биологических производств
- •Методы биотехнологии
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Общая характеристика микроорганизмов
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Молочнокислые бактерии и их практическое использование
- •Общая характеристика молочнокислых бактерий
- •Физиологические характеристики и питательные потребности молочнокислых бактерий
- •Брожение молочнокислых бактерий
- •Ферменты
- •Выделение, культивирование и хранение молочнокислых бактерий
- •Распространение и взаимоотношения с другими организациями
- •Использование молочнокислых бактерий Молочная промышленность
- •Производство хлебопродуктов
- •Биологическое консервирование
- •Мясная и рыбная промышленности
- •Получение молочной кислоты, декстрана
- •Молочнокислые бактерии – возбудители порчи продуктов
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Использование спиртового брожения в биотехнологии Таксономия и физиология дрожжей, химизм спиртового брожения
- •Дрожжи, применяемые в промышленности
- •Получение этанола
- •Производство хлебопродуктов
- •Производство пива
- •Производство вин
- •Производство хлебного кваса
- •Дрожжи в молочной промышленности
- •Дрожжи, вызывающие ухудшение качества и порчу продуктов
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Получение биологически активных веществ Антибиотики
- •Промышленное получение антибиотиков
- •Антибиотики, образуемые собственно бактериями
- •Антибиотики, образуемые антиномицетами
- •Аминогликозидные антибиотики, или аминоциклитолы
- •Тетрациклины
- •Антибиотики, образуемые грибами
- •Способы повышения синтеза антибиотических веществ микроорганизмами
- •Промышленное получение антибиотиков
- •Применение антибиотиков
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Витамины
- •Рибофлавин (син. Витамин в2)
- •Эргостерин
- •Получение и применение эргостерина
- •Каротиноиды
- •Продуценты. Промышленное получение каротиноидов.
- •Использование каротиноидов в народном хозяйстве
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Гибберелины
- •Алкалоиды
- •Аминокислоты
- •Регуляция биосинтеза аминокислот
- •Использование иммобилизованных клеток в производстве аминокислот
- •Применение ацилаз микроорганизмов для получения оптических изомеров аминокислот
- •Нуклеотиды
- •Ферменты
- •Ферменты микроорганизмов, используемые в производстве
- •Негидролитические ферменты
- •Продуценты ферментов, их культивирование
- •Питательные среды
- •Выделение и стабилизация ферментов
- •Применение ферментов микроорганизмов
- •Применение в пищевой промышленности
- •Применение в текстильной, кожевенной, химической промышленности
- •Применение ферментов в сельском хозяйстве
- •Применение ферментов в медицине
- •Использование ферментов при выполнении химических анализов
- •Использование ферментов в органическом синтезе
- •Влияние условий культивирования на состав липидов
- •Применение липидов
- •Полисахариды
- •Использование микробных полисахаридов
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Производство иммунобиологических препаратов
- •Вакцины
- •Классификация вакцин
- •Живые вакцины
- •Неживые (инактивированные) штаммы
- •Синтетические и полусинтетические вакцины
- •Ассоциированные (поливалентные) вакцины
- •Эубиотики
- •Колибактерин
- •Лактобактерин и бифидумбактерии
- •Контрольные вопросы
- •Литература
Производство хлебного кваса
Хлебный квас - продукт незаконченного спиртового и молочнокислого брожения. Сырьем для его производства служит ячменный или ржаной солод, ржаная мука, вода, сахар. Ржаной солод и муку запаривают и вводят ячменный солод, под воздействием ферментов которого некрахмальные полисахариды, белки и крахмал гидролизуются. Образовавшееся сусло после фильтрации сгущают выпариванием воды и доводят до 105-1060С, происходит образование меланоидинов, придающих ему интенсивную окраску и аромат ржаного хлеба. Квасное сусло сбраживают смешанными культурами дрожжей и молочнокислых бактерий. В промышленных условиях закваску из дрожжей и молочнокислых бактерий размножают раздельно на простерилизованном квасном сусле, затем переводят в другую емкость, заполненную пастеризованным суслом с сахарным сиропом, сначала разводку молочнокислых бактерий, затем разводку дрожжей. В квасе накапливается 0,3…0,5% этанола. Его охлаждают, удаляют осадок, купажируют (смешивают для придания вкуса, аромата) сахарным сиропом, производят розлив. Количество спирта в готовом продукте не должно превышать 1,2 об.%.
Дрожжи в молочной промышленности
Они постоянные обитатели молока и молочных продуктов. Появляются через несколько часов и могут составлять более 13% от общего числа микроорганизмов. Представлены видами из родов Candida (до 90%), Pichia, Rhodotorula, в незначительном количестве Saccharomyces.
Дрожжи - компоненты заквасок, используемых для получения кефира, кумыса, курунги, тэтты, простокваш (донское и кубанское кислое молоко, мацун, мацони, катык) и других национальных напитков. Необходимо отметить дрожжи, сбраживающие лактозу с образованием спирта - Kluyveromyces lactis, Kl.fragilis, Candida pseudotropicalis (несовершенная форма Kl.fragilis). В основе получения напитков из сыворотки, ацидофильнодрожжевого молока лежит спиртовое брожение. Для этого используют и лактозосбраживающие виды дрожжей и не способные метаболизировать этот дисахарид, например, Sacch.cerevisiae. В этом случае образование спирта происходит за счет небольшого количества глюкозы и галактозы, присутствующей в сыворотке.
Роль дрожжей в процессе созревания сыров неоднозначна. Одни виды могут стимулировать молочнокислое брожение, способствовать активизации протеолиза белков, увеличению содержания карбонильных соединений, влияющих на ароматный вкус сыра. Другие - вызывают вспучивание сыра, возникновение вкусовых дефектов и цветных пятен.
Дрожжи, вызывающие ухудшение качества и порчу продуктов
Они могут наносить большой урон ряду отраслей пищевой промышленности.
При производстве сахара дрожжи попадают на сахарный завод с сырьем, особенно инфицированным каким-либо фитопатогеном, количество дрожжей может достигать десятков тысяч в одном грамме ее массы. Они вызывают разложение сахарозы, ослизнение соков и сиропов, образуют органические кислоты, блокируют процесс фильтрации, снижая тем самым качество полуфабрикатов и готовой продукции. К таким дрожжам относят термоустойчивые расы Kluyveromyces marxianus, энергично ассимилирующие сахарозу при ее концентрации до 75% и температуре субстрата от 50 до 800С, а также осмофильные расы Lygosaccharomyces bisporus, Lygosacch.rouxii, Lygosacch.bailii, Тorulaspora delbrueckii.
Порчу растительных пищевых продуктов вызывают бактерии, дрожжи, хотя и в меньшей степени. В нейтральной и слабокислой среде первыми развиваются бактерии, затем, после снижения рН до 5,5 ед. и ниже, даже 1,5…2,0 ед., дрожжи.
Продукты животного происхождения очень редко подвергаются воздействию дрожжей, вредны лишь обладающие протеолитической и липолитической активностью, особенно устойчивые к высокой концентрации NaCl.
Развивающиеся в рассолах при квашении фруктов и овощей дрожжи или образуют пленку, или размножаются в глубинных слоях. Постоянными обитателями пленок различных рассолов являются дрожжи, обладающие осмотолерантностью, кислотоустойчивостью, способны усваивать большой набор углеводов. К ним относятся представители рода Deboryomyces. Среди дрожжей, размножающихся в глубинных слоях, выделены виды родов Saccharomyces, Hansenula, Brettanomyces, Candida, обладающие высокой активностью при сбраживании сахаров, выделяющихся с клеточным соком. Их представители вызывают вздутие и образование полостей в плодах.
Наличие хорошо сбраживаемых сахаров, азотсодержащих и других соединений, низкий показатель рН среды, заниженное содержание кислорода, способствующие подавлению конкуренции со стороны бактерий, вызывает развитие дрожжей и порчу плодово-ягодных соков и безалкогольных напитков. Особенность представителей этих дрожжей в приспособленности к развитию при низких, в пределах 00С, температурах, осмофильность, адаптируемость к консервантам, применяемым в промышленности. Порчу виноградного сока вызывают представители родов Saccharomyces, Hanseniaspora, Candida. Некоторые дрожжи - Saccharomyces cerevisiae, Тorulaspora delbrueckii - при длительном хранении могут накапливать до 6,0 - 7,0 об.% спирта, летучие и нелетучие кислоты. В безалкогольных напитках развиваются ауксотрофные в отношении витаминов группы В дрожжей, виды родов Candida, Hansenula, реже Saccharomyces, Pichia, Torulospsis, Brettanomyces, Zycosaccharomyces.
Порчу хлебопекарных изделий могут вызвать неосмофильные и осмофильные виды дрожжей. Неосмофильные аспорогенные дрожжи развиваясь в тесте могут придать хлебу неприятный запах. Saсcharomyces cerevisiae и другие бродящие дрожжи, заражая хлеб после выпечки, вызывают появление сильного "фруктового" или "ацетонового" запаха. Образующие гифы дрожжи, на поверхности хлеба могут давать хорошо видимый рост. Появление белого налета "меловой плесени" - это появление роста Hyphopichia burtomi. Осмофильные дрожжи (Zygosacch.rouhii, Zydosacch. bisporus) вызывают брожение в кондитерских хлебопекарных изделиях с высоким содержанием сахара.
В процессе пивоварения могут попадать посторонние виды, вызывая ухудшение процесса брожения и осветления пива, помутнение, появление неприятного вкуса и запаха.
Дрожжи Condida krusei, C,guillermondii, попадая в квас окисляют спирт, способствуя накапливанию органических кислот, образуют неприятный привкус. Ухудшения качества и порчу молочных продуктов вызывают виды дрожжей родов Condida, Geotrichum, Rhodotorula, внешне проявление которых состоит в дрожжевом привкусе, вспенивании, вспучивании, неприятном запахе, плесневении, прогоркании и т.д.
Чтобы снизить отрицательные воздействия, наносимые дрожжами пищевой промышленности, необходимо соблюдать при проведении технологических процессов требования регламента, используя приемы асептики и антисептики. Большое значение имеют условия хранения готовых продуктов.