Bacterii Utilizate în Industria Alimentara

BACTERII

Bacteriile sunt microorganisme monocelulare de tip procariot cu un cromozom unic, cu dimensiuni medii între 0,5-0,8 μm, care se înmulţesc asexuat prin sciziune binară, izomoforfă.

Răspândire şi rol:

În sol: Rezervorul natural al bacteriilor este solul unde concentraţia de celule poate ajunge la valori de 107-109/g atât în straturile superficiale (bacterii aerobe), cât şi în straturile de profunzime (bacterii anaerobe).

În apă: Din sol, bacteriile s-au adaptat să trăiască în ape, unde concentraţia de celule poate fi între 10/cm3 în apa de izvor, până la valori de 1012/cm3, de exemplu, în ape fecalo-menajere. Bacteriile se pot întâlni la adâncimi mari în apa mărilor şi oceanelor, în ape termale.

În aer: Existenţa în aer a bacteriilor este temporară şi prin intermediul curenţilor de aer sunt răspândite la distanţe foarte mari. Din aer, sunt antrenate din nou în sol prin intermediul precipitaţiilor atmosferice.

Rolul bacteriilor în natură şi în industrie

Rol imens în transformarea compuşilor macromoleculari în compuşi simpli, prin mineralizarea materiei organice nevii, contribuind astfel la realizarea naturală a circuitului unor elemente de importanţă vitală: carbon, azot, sulf, fosfor, fier ş.a. Fără activitatea bacteriilor, agenţi ai putrefacţiei – “pământul s-ar transforma treptat într-un uriaş cimitir”.

Bacteriile utilizate în industria alimentară aparţin urmatoarelor genuri:

GENUL STREPTOCOCCUS

Acest gen cuprinde specii de bacterii sub formă de coci sferici sau ovali cu ɸ < 2µ, grupate în diplo sau în formă de lanţuri. Sunt Gram-pozitive, facultativ anaerobe, neciliate, nesporulate, unele specii fiind capsulate.

Importanţi pentru industria alimentară sunt:

• Streptocicii mezofili: Streptococcus lactis( Lactococcus lactis subsp. lactis), Str. cremoris, Str. diacetilactis.

• Streptococii termofili: Str. thermophilus.

Aceşti streptococi lactici sunt homofermentativi, produc acid lactic si prezintă următoarele activităti:

- Activitate fermentativă: fermentează lactoza şi glucoza;

- Activitate proteolitică;

- Produc diacetil şi acetoină din acid citric.

Fermentarea lactozei de către streptococii lactici se face prin transformarea iniţială a acesteia în glucoză şi galactoza – 6P prin intermediul fosfo – β – galactozidazei. În continuare, glucoza este fermentată pe calea hexozo-difosfatului în acid lactic, iar galactoza – 6P este utilizată pe calea tagatozei, în vederea producerii unei cantităţi suplimentare de acid lactic.

Fermentarea glucozei de către streptococii lactici poate fi făcută pe cale homofermentativă, în condiţiile în care glucoza este limitată, calea heterofermentativă fiind calea ribulozei – 5P, cu formare de acid acetic, etanol şi acid lactic.

Fermentarea acidului lactic cu formare de diacetil, acetoină şi 2, 3 butilenglicol.

Streptococii conţin plasmide, cele mai importante fiind cele care codifică:

• Fermentarea lactozei;

• Producerea de enzime proteolitice;

• Utilizarea acidului citric;

• Rezistenţa la săruri anorganice;

• Producţia de nizină.

Performanţa streptococilor este influienţată de mai mulţi factori:

Prezenţa inhibitorilor. Ca inhibitori, în lapte pot acţiona: nizina produsă de unele tulpini de Str. lactis; aportul neadecvat de produsi de scindare al proteinelor necesari creşterii; antibioticele din lapte (penicilina), care provin din antibioticele folosite la tratarea unor boli ale vacilor (de exemplu mastita).

Incompatibilitatea dintre tulpini. Poate să apară incompatibilitate în culturile ce conţin tulpini diferite. La o cultivare repetata a acestor culturi cu tulpini diferite de streptococi poate să aibă loc reducerea numărului unor tulpini, astfel încât în cultură rămâne tulpina cea mai agresivă.

Factorii care determină selectarea sunt:

• Diferenţele în ceea ce priveşte durata unei generaţii;

• Sensibilitatea la acid lactic;

• Producerea de substanţe bacteriocine de către unele tulpini, care sunt factori de inhibare pentru unele tulpini;

• Diferenţe în ceea ce priveşte temperatura optimă de dezvoltare;

• Diferenţa în ceea ce priveşte viteza de pierdere a unor plasmide.

Avantajul folosirii unei culturi conţinând mai multe tipuri de streptococi constă în rezistenţa diferită la bacteriofai a diferitelor tulpini din cultură.