Какие бактерии используют для получения пищевых продуктов

1493. Какие бактерии человек использует для получения пищевых продуктов?

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД МЯСОКОМБИНАТА

На предприятиях, занимающихся переработкой мяса, водоснабжение занимает ключевую роль в технологическом процессе. Загрязненные стоки предприятий, связанных мясопереработкой, по своему составу близки к хозяйственно-бытовым, но также содержат кровь, шерсть, щетину, жиры и др.

Указанные загрязнения находятся в виде трудноразделимых взвесей, суспензий, эмульсий, коллоидных и молекулярных растворов. Загрязнения состоят в основном из легко биологически разлагаемых природных веществ (жиров, белков, углеводов) и характеризуются высоким биохимическим показателем по пригодности их к биологической обработке, отношение БПКп /ХПК=0,8.

Пищевая индустрия

Наибольшее распространение в пищевой промышленности получили молочнокислые бактерии и дрожжи.

Механизм воздействия бактерий и дрожжей состоит в переработке молочного сахара в молочную кислоту, в результате чего нейтральный продукт превращается в молочнокислый.

К молочнокислым бактериям относят:

  • лактобактерии – грамположительные микроаэрофилы отряда Lactobacillales, неспорообразующие кокки или палочковидные бактерии;
  • бифидобактерии – спорообразующие термофильные аэробы рода Sporolactobacillus и Bacillus.

Молочнокислые бактерии и дрожжи используют при сквашивании молочных продуктов и овощей, переработке какао-бобов, изготовлении дрожжевого теста. Способность прокариотов оказывать влияние на продукты определяется их высокой ферментативной активностью и определяется выделяемыми ферментами.

В бродильной микрофлоре, помимо молочнокислых бактерий, присутствуют дрожжи, состоящие с бактериями в сложных симбиотических отношениях.

Подобная бродильная закваска с дрожжами используется в хлебопекарной промышленности, особенно при выпечке ржаных хлебов.

Одна из самых древних биотехнологий, используемых человеком, – производство сыров. Использование пропионовокислых бактерий при изготовлении твердых сычужных сыров позволяет получить продукт высокого качества с заданными свойствами.

Эти бактерии не обладают активностью к казеину, но имеют высокую липолитическую активность, в результате которой образуется ряд органических кислот:

  • уксусная;
  • изомасляная;
  • масляная;
  • изовалериановая;
  • валериановая;
  • и диацетил.
Читайте также:  График вакцинации: почему важно делать прививки вовремя

Состав продуктов метаболизма бактерий, который и определяет органолептические (вкусовые) свойства конечного продукта (сыра), зависит от штамма микроорганизмов.

Использование в технологической схеме пропионовокислых бактерий придает готовым сырам типичный для них цвет, вкус и аромат, обогащая продукт биологически активными веществами.

Кроме того, пропионовокислые бактерии обладают бактерицидными свойствами, являясь естественными консервантами казеина (молочный белок).

Если для крупных сыров пропионовокислые бактерии являются технологической необходимостью, то для мелких это нежелательная биофлора, наличие которой приводит к нарушению вкусовых характеристик.

Рост пропионовокислой микрофлоры в мелких сырах происходит только в случае нарушения технологических стандартов:

  • понижении уровня соли;
  • нарушении температурных условий при созревании.

Полезные бактерии

Многие бактерии выгодные человечеству и играют экономически важные роли.

Биотехнологии и бактерии

Биотехнология определяется как использование организмов, например бактерий, грибов и водорослей для производства продукции и в сфере услуг. Области их использования включают:

  • Процессы брожения, используемых в пивоварении, изготовлении сыра и масла. Бактерии (обычно Lactobacillus) в комбинации с дрожжами и плесенью, в течение тысяч лет используются для производства продуктов брожения, например сыра, соленых овощей, соевого соуса, уксуса, вина и кефира.
  • Производство химических веществ, таких как этанол, ацетон, органические кислоты, ферменты, духи и тому подобное. В химической промышленности, бактерии важнейшие в производстве энантиомерно чистых веществ для использования в фармацевтической прописловости и сельском хозяйстве.
  • Фармацевтическая продукция, например, антибиотики, вакцины и стероиды.
  • Производство энергии в форме биогаза (метаногены).
  • Производство пищевых продуктов, таких как напитки, молочная продукция, аминокислоты и белки.
  • Сельское хозяйство, например, питание животных, производство компоста, других удобрений, пестицидов, фиксация азота, культуры растительных и животных тканей.
  • Горное дело, где бактерии и другие микроорганизмы используются для выделения полезных веществ из горных пород, например, выделение меди.

Генная инженерия и бактерии

Генная инженерия — это методы манипулирования генов, называемая технологии рекомбинантной ДНК. В генной инженерии, куски ДНК (гены) вводятся в клетки хазиина с помощью системы носителей (вектора). Инородное ДНК становится постоянной частью хозяина, репликуючись в дочерних клетках вместе с остальными ДНК. Бактериальные клетки относительно легко превращать таким образом, поэтому они широко используются в производстве коммерчески важной продукции. Примеры — производство инсулина человека (используется против диабета), гормона роста человека (соматотропина, который используемого для лечения карликовости), антибиотиков и антител, которые могут использоваться против бактериальных и вирусных болезней ..

Читайте также:  Плазмолифтинг коленного сустава фото до и после

Мочка волокон

Бактериальные популяции, особенно Clostridium butyclicum, используются для отделения волокнон джута, конопли, льна и т.д. Сэтл растений погружаються в воду и когда они раздуваются, добавляются бактерии, которые гидролизуют пектины клеточных стенок и отделяют волокна. Эти отдельные волокна используются для производства тканей.

Пищеварения

Некоторые бактерии, живущие в кишечнике рогатого скота, коней и других травоядных животных выделяют ферменты, которые помогают растворять целлюлозу клеточных стенок растительных клеток. Целлюлоза является главным источником энергии для этих животных.

Синтез витаминов

Многие бактерии синезують полезные витамины. Например, Escherichia coli, бактерия, живущая в человеческом кишечнике, особенно прямой кишке, синтезирует витамин B и выпускает его для человеческого использования. Так же, Clostridium butyclicum используется для коммерческого производства рибофлавина, витамина B.

Обработка отходов

Бактерии и археи, как аэробные, так и анаэробные, используются для очистки сточных вод. Они разрушают органическое вещество невинной растворимого неорганической грязи в предназначенных для этого резервуарах. Газ метан, часто производится в этом процессе, используется как источник энергии. Так же ядовитые химические вещества, синтезированные живыми организмами, и пестициды разрушаются с помощью бактерий.

Генная инженерия помогает создавать новые виды бактерий, полезные для этого процесса, например, выведен, используя методы генной инженерии, вид бактерий Pseudomonas putida может разрушать ксилол и камфору.

Способность бактерий разрушать разнообразие органических соединений замечательная и часто используется в обработке отходов и биоремедиации. Бактерии, способные к переваривания углеводородов, в частности нефти, часто используются для сбора разлитой нефти и нефтепродуктов. Например, после катастрофы танкера Эксон Вальдес в заливе Принца Вильгельма была разлита значительное количество нефти. В попытке очистить побережье от нефти, на некоторые пляжи были выброшены культуры бактерий, которые показали свою ефективнись на не слишком сильно загрязненных территориях. Бактерии также широко используются для биоремедиации промышленных токсичных отходов.

Читайте также:  Как почистить кровь медикаментозно: обзор эффективных препаратов

Борьба с вредителями

Бактерии могут также использоваться вместо пестицидов для борьбы с вредителями. Чаще всего используется Bacillus thuringiensis (также известная как BT), грам-положительная, почвенная бактерия. Эта бактерия используется как инсектицид, специфический к чешуекрылых и даже продается коммерчески под торговыми марками Dipel и Thuricide. В силу своей специфичности, такие пестициды рассматриваются как экологически дружественные, с незначительным влиянием на человека, дикую природу, опылителей и на полезных насекомых.

Система живой природы

Биология – наука, которая исследует и анализирует свойства живых систем. Тем не менее определить, что конкретно входит в эту сферу, непросто. Для этого ученые выявили несколько признаков, по которым организм можно считать живым. Основными из этих свойств являются обмен веществ или метаболизм, способность к самовоспроизведению и саморегуляции. С помощью науки человек познает окружающий его живой мир. Но, кроме изучающей функции, есть у биологии и практическое значение. Соблюдение ее законов помогает понять то, что живая природа – это система, в которой все взаимосвязано, и нужно сохранять баланс разнообразных видов существ. Если потерять лишь один вид из нее, вред будет причинен всем остальным звеньям. Эти познания – весомые аргументы для убеждения человечества в надобности и важности сбережения экологического баланса.