¿Qué microorganismos en la vida están relacionados con los alimentos? y usos en la alimentación

1.1 Vinagre

El vinagre es un condimento ácido creado por los trabajadores de nuestro país a través de una práctica de producción a largo plazo. Puede aumentar el apetito y ayudar a la digestión, y es indispensable en la vida dietética de las personas. El vinagre también tiene ciertos usos en la medicina tradicional china de mi país. Existen muchas variedades de vinagre producidas en todo el país. El famoso vinagre maduro de Shanxi, el vinagre balsámico de Zhenjiang, el vinagre de salvado de Sichuan, el vinagre blanco del noreste, el vinagre de arroz rosa de Jiangsu y Zhejiang, el vinagre de levadura roja de Fujian, etc., son variedades representativas de vinagre. El vinagre se puede dividir en tres categorías según los métodos de procesamiento: vinagre sintético, vinagre elaborado y vinagre reconstituido. Entre ellos, el que tiene mayor producción y el que está más estrechamente relacionado con nosotros es la elaboración de vinagre. Se elabora a partir de almidón como el grano como materia prima, mediante la elaboración microbiana de koji, sacarificación, fermentación alcohólica, fermentación con ácido acético y otras etapas. Además del ácido acético (3 % a 5 %), sus ingredientes principales también contienen nutrientes y componentes de sabor, como diversos aminoácidos, ácidos orgánicos, azúcares, vitaminas, alcoholes y ésteres, y tienen un color, aroma y sabor únicos. No sólo es un gran condimento, su consumo prolongado también es muy beneficioso para la salud.

1.1.1 Materias primas de producción

En la actualidad, las principales materias primas utilizadas en la producción de vinagre son: tubérculos como boniato, papa, etc. cereales como maíz, arroz; , etc.; restos del procesamiento de cereales como arroz partido, salvado, salvado, etc.; frutas y verduras como grosellas negras, uvas, zanahorias, etc.; plantas silvestres como bellotas, tupinambos, etc.; vino de frutas, cerveza agria, melaza, etc.

Además de las principales materias primas mencionadas anteriormente, la producción de vinagre también requiere materiales sueltos como paja, mazorcas de maíz, etc., para que el material de fermentación tenga buena permeabilidad y los microorganismos aeróbicos puedan crecer bien. .

1.2 Productos lácteos fermentados

Los productos lácteos fermentados se refieren a buena leche cruda que se esteriliza e inocula con microorganismos específicos para que la fermentación produzca alimentos con sabores especiales, que se denominan productos lácteos fermentados. . Suelen tener buen sabor, alto valor nutricional y ciertos beneficios para la salud. Y en general es bien recibido por los consumidores. Los productos lácteos fermentados de uso común incluyen yogur, queso, crema agria, kumiss, etc.

Los productos lácteos fermentados incluyen principalmente yogur y queso, y las cepas de producción son principalmente bacterias del ácido láctico. Hay muchos tipos de bacterias del ácido láctico, y las más utilizadas son Lactobacillus casei, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus lactis (L. . Lactis), Lactococcus lactis (Lactococcus lactis), Streptococcus thermophilus (Streptococcus thermophilus), etc.

En los últimos años, con el conocimiento del papel del Lactobacillus bifidus en la nutrición y el cuidado de la salud, se ha introducido en la producción de yogur, transformando la tradicional cepa única en cepas dobles o triples*** Fermentación cruda. Debido a la introducción de bifidobacterias, el yogur tiene la función sanitaria de prevenir y combatir el cáncer, además de sus funciones originales de ayudar a la digestión y promover la función gastrointestinal. Bifidobacterium lleva el nombre de su punta ramificada (como en forma de Y o de V). Bifidobacterium es una bacteria grampositiva que no forma esporas y es estrictamente anaeróbica, no resistente a los ácidos, no móvil y catalasa negativa. La temperatura óptima de crecimiento es de 37 a 41 °C. El pH óptimo para el crecimiento inicial es de 6,5 a 7,0, que puede descomponer el azúcar. Las bifidobacterias pueden utilizar la glucosa para fermentar y producir ácido acético y ácido láctico (2:3) sin producir CO2. Actualmente existen 24 especies conocidas de Bifidobacterias, 9 de las cuales existen en el intestino humano. Son B. bifidum (B. bifidum), B. longum (B. longum) y B. breve (B. brevvis). angulatum, B. adolescenteis, B. pseudocatenulatum, B. dentmum, etc. En la producción de productos lácteos fermentados sólo se utilizan los primeros cinco tipos.

Las bifidobacterias y el cuerpo humano, además de desempeñar el mismo papel de "predigestión" en los nutrientes de la leche que otras bacterias del ácido láctico en el yogur, hidrolizan la lactosa y las proteínas de la leche fresca en formas que son más fáciles de digerir. el cuerpo para absorber Además de las pequeñas moléculas utilizadas, se produce principalmente bifidobactina.

Tiene un efecto letal obvio sobre las bacterias patógenas en los intestinos como Salmonella, Staphylococcus aureus, Shigella, etc. La bifidobacteria en la leche también puede descomponer el carcinógeno N-nitrosamina acumulado en los intestinos y el estómago, prevenir el cáncer intestinal y puede inducir interferones y mitógenos celulares para activar las células NK y promover la producción de proteínas, activando la función de los macrófagos y mejorando la salud del cuerpo. inmunidad y mejorar la resistencia y la inmunidad del cuerpo al cáncer.

En la actualidad existen muchas variedades de productos lácteos fermentados, como yogures, bebidas, quesos, quesos, etc. Ahora solo presentaremos brevemente el proceso de producción del yogur bifidobacterium.

Existen dos procesos diferentes para producir yogur con bifidobacterias. Uno es el proceso de producción de fermentación simultánea de Bifidobacterium bifidum, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus, etc., que se denomina método de fermentación simultánea. El otro método consiste en mezclar y cultivar Bifidobacterium bifidum y levadura anaeróbica facultativa en leche desnatada al mismo tiempo, utilizando la respiración de la levadura durante el proceso de crecimiento para consumir oxígeno biológicamente y crear un entorno adecuado para el crecimiento de Bifidobacterium. para la reproducción y la producción de ácido y el metabolismo se llama fermentación anaeróbica.

1.3 Fermentación de aminoácidos

1.3.1 Descripción general

Los aminoácidos son los componentes básicos de las proteínas. Hay 8 tipos de aminoácidos que no pueden ser sintetizados. el cuerpo humano pero son necesarios, llamados aminoácidos esenciales, que el cuerpo humano sólo puede obtener a través de los alimentos. Además, en la industria alimentaria, los aminoácidos se pueden utilizar como condimentos. Por ejemplo, se pueden utilizar glutamato de sodio, inosinato de sodio y guanilato de sodio como agentes aromatizantes y se puede añadir glicina como edulcorantes. Los aminoácidos aumentan su valor nutricional y más. Por tanto, la producción de aminoácidos es de gran importancia. La Tabla 7~1 enumera algunas cepas utilizadas para la producción de aminoácidos.

Desde la década de 1960, los microorganismos han producido con éxito ácido glutámico mediante la fermentación directa de azúcares y se han puesto en producción industrial. Mi país se ha convertido en el mayor productor de glutamato monosódico del mundo. El glutamato monosódico se ha convertido en un miembro importante de los condimentos y la investigación y producción de aminoácidos se ha desarrollado rápidamente. Con el avance de la ciencia y la tecnología, las artesanías tradicionales se reforman constantemente, pero cómo mantener el sabor único de las artesanías tradicionales y hacer más atractivos los productos producidos por nuevas artesanías es un tema de investigación futura.

1.5 Goma xantana

1.5.1 Descripción general

La goma xantana (Xamthan Gum), también conocida como goma xantana, también conocida como goma xantana, es una goma xantana internacional. Un nuevo tipo de producto fermentado desarrollado en los años 1970. Es un heteropolisacárido extracelular microbiano de ácido de alto peso molecular obtenido de Xanthomonas campestris utilizando carbohidratos como materia prima principal mediante fermentación por ventilación, separación y purificación. Como nuevo y excelente aditivo alimentario natural, se utiliza cada vez más.

A nivel internacional, el primer desarrollo y aplicación de la goma xantana se produjo en los Estados Unidos. El Laboratorio Peoria de la Región Norte del USDA utilizó por primera vez la fermentación microbiana para obtener goma xantana a principios de la década de 1960. En 1964, la división Keco de la empresa estadounidense Merck se convirtió en la primera en el mundo en realizar la producción industrial de goma xantana. La producción total mundial de goma xantana fue de 2.000 toneladas en 1979 y alcanzó más de 4.000 toneladas en 1990. En los Estados Unidos, el valor de producción anual de goma xantana es de aproximadamente 500 millones de dólares EE.UU., solo superado por el valor de producción anual de antibióticos y disolventes, y ocupa el tercer lugar entre los productos fermentados.

La investigación de mi país sobre la goma xantana comenzó relativamente tarde. Todas las unidades que llevan a cabo investigaciones para el desarrollo, como la Universidad de Nankai, el Instituto de Microbiología, la Academia de Ciencias de China y el Instituto de Investigación sobre Fermentación de Alimentos de Shandong, han pasado las pruebas piloto. En la actualidad, hay varias plantas de producción de goma xantana en Yantai, Jinhu, Wulian, etc. en todo el país, con una producción anual de aproximadamente 200 toneladas, y se utilizan principalmente como aditivos alimentarios. La cantidad de almidón que se utiliza para producir goma xantana en mi país es generalmente de alrededor del 5%, el ciclo de fermentación es de 72 a 96 h y la capacidad de producción de goma es de 30 a 40 g/l. En comparación con los países extranjeros, el nivel de producción es bajo. Con el mayor desarrollo de la producción de goma xantana y el alcance de sus aplicaciones, se han construido nuevas plantas de producción de goma xantana en Beijing, Sichuan, Zhengzhou, Suzhou, Shandong y otros lugares, lo que indica que la producción de goma xantana de mi país presentará una nueva situación.

2 La levadura y sus aplicaciones en la fabricación de alimentos

La levadura tiene una relación muy estrecha con la vida de las personas Durante miles de años, los trabajadores han utilizado la levadura para elaborar muchos alimentos nutritivos y nutritivos. Comidas y bebidas deliciosas. Actualmente, la levadura ocupa una posición sumamente importante en la industria alimentaria.

Hay muchos tipos de alimentos producidos con levadura y a continuación solo se presentan algunos productos principales.

2.1 Pan

El pan es un alimento básico en los países productores de trigo y se produce en casi todos los países del mundo. Es un alimento fermentado elaborado con harina como materia prima principal y levadura, azúcar, aceite y huevos como materiales auxiliares. Es rico en nutrientes, tiene una textura esponjosa, es fácil de digerir y absorber y es cómodo de comer. es profundamente amado por los consumidores.

La levadura es un agente suavizante biológico esencial para la producción de pan. La levadura de panadería es un organismo unicelular perteneciente a la familia de los hongos y su nombre científico es levadura de cerveza. La levadura de panadería viene en varias formas, como redonda y ovalada. Es mejor utilizar una forma ovalada para la producción. La levadura es un microorganismo anaeróbico facultativo que puede fermentar tanto en condiciones aeróbicas como anaeróbicas.

2.2 Elaboración de cerveza

Mi país es un importante país productor de vino y un país con una antigua cultura y civilización vitivinícola que juega un papel decisivo en el campo de la elaboración de cerveza con levadura. Muchas técnicas de elaboración de cerveza únicas en el mundo son muy elogiadas por países de todo el mundo. También han hecho importantes contribuciones a la prosperidad económica de mi país.

La elaboración de cerveza tiene una larga trayectoria y cuenta con una amplia gama de productos, como vino de arroz, licor, cerveza, vino de frutas, etc. Y se han formado varios tipos de vinos famosos, como el vino de arroz Shaoxing, el Kweichow Moutai, la cerveza Tsingtao, etc. Los diferentes tipos de vino tienen diferentes levaduras y procesos de elaboración, y cada lugar tiene su propio proceso único para el mismo tipo de vino.

2.2.1 Cerveza

La cerveza se elabora a partir de malta de cebada de alta calidad como materia prima principal, arroz, lúpulo, etc. como materiales auxiliares, mediante procesos como malteado, sacarificación. , y fermentación de levadura de cerveza. Un tipo de bebida de vino que contiene C02, baja concentración de alcohol y diversos nutrientes. Es uno de los vinos más producidos en el mundo.

3.1 Cepas de moho para su producción

La sacarificación del almidón y la hidrólisis de las proteínas se llevan a cabo mediante la amilasa y las enzimas proteolíticas producidas por el moho. Por lo general, primero se realiza el cultivo de moho para hacer koji. Las materias primas de almidón y proteínas se cocinan y gelatinizan, se añaden al koji y se cultivan a una temperatura determinada. Varias enzimas producidas por el moho en el koji actúan para descomponer el almidón y las proteínas en hidrolizados como azúcares y aminoácidos.

Muchos mohos se utilizan como bacterias sacarificantes en la producción. Los miembros comúnmente utilizados del género Rhizopus incluyen Rhizopus japonicus AS3, Rhizopus oryzae y Rhizopus chinensis. Los miembros comúnmente utilizados del género Aspergillus incluyen Aspergillus niger y Aspergillus Usami (Asp. usamii), Aspergillus oryzae (Asp. oryzae). awamori (Asp. awamori), etc.; entre los géneros Mucor comúnmente utilizados se encuentran Mucor rouxii (Mucor rouxii), y algunos del género Monascus. También es un buen agente sacarificante, como Monascus purpurens, Monascus anka, Monascus rubiginosusr, Monascus. serorubescons AS3.976, etc.

3.2 Salsas

Las salsas incluyen pasta de soja, pasta de haba, salsa de fideos, pasta de judías, tempeh y sus productos procesados. Todas están hechas de algunos. cultivos de cereales y aceites como principales materias primas. Los productos de salsa fermentada se elaboran mediante fermentación utilizando microorganismos compuestos principalmente de Aspergillus oryzae. Son ricos en nutrientes y fáciles de digerir y absorber. color, aroma y sabor únicos, y son baratos. Un condimento popular.

El moho utilizado en la producción de salsa es principalmente Aspergillus oryzae (Asp.), Aspergillus niger (Asp. Nigerf-27), etc. El Aspergillus utilizado tiene fuertes actividades de proteasa, amilasa y celulasa. Descomponen la proteína de la materia prima en aminoácidos y el almidón en azúcares. En otros microorganismos, se generan alcohol, ácidos, ésteres, etc. formando el sabor único de la salsa.

3.3 Salsa de Soja

La salsa de soja es un condimento alimentario de uso común, rico en nutrientes y delicioso. Tiene una historia de más de 2.000 años en nuestro país. Se elabora a partir de materias primas proteicas (como tortas de frijoles, tofu, etc.) y materias primas con almidón (como salvado, harina, trigo, etc.) mediante la fermentación sinérgica de Aspergillus y otros microorganismos.

Los mohos comúnmente utilizados en la producción de salsa de soja incluyen Aspergillus oryzae, Aspergillus flavus, Aspergillus niger, etc. Las cepas de Aspergillus utilizadas en la producción de salsa de soja deben cumplir las siguientes condiciones: no producir aflatoxinas; , y tiene actividad glutaminasa; crecimiento rápido, condiciones de cultivo extensas y fuerte resistencia a diversas bacterias, no produce olor y la salsa elaborada con koji tiene buen sabor;

En 1923, científicos estadounidenses investigaron con éxito el método de fermentación del ácido cítrico en placas poco profundas utilizando melaza residual como materia prima y establecieron una fábrica para la producción. En 1951, la American Miles Company utilizó por primera vez la fermentación sumergida para producir ácido cítrico a gran escala. En 1968, mi país produjo con éxito ácido cítrico mediante fermentación sumergida utilizando patatas secas como materia prima. Muchos microorganismos pueden producir ácido málico.

Principales preparaciones de enzimas microbianas y sus aplicaciones en la fabricación de alimentos.

La enzima es un tipo de catalizador biológico con las características de alta eficiencia catalítica, condiciones de reacción suaves y fuerte especificidad. Ha atraído cada vez más atención y se utiliza cada vez más. Se han descubierto una variedad de enzimas biológicas en el mundo biológico, y solo una docena de tipos, como amilasa, proteasa, pectinasa, lipasa, celulasa, glucosa isomerasa y glucosa oxidasa, se utilizan ampliamente en la producción. Es más fácil utilizar microorganismos para producir preparaciones de enzimas biológicas que obtenerlas de plantas, frutas, semillas y tejidos animales. Debido a que las fuentes de animales y plantas están limitadas y restringidas por la estación, el clima y la región, los microorganismos no sólo no se ven afectados por estos factores, sino que también tienen una amplia variedad, tasas de crecimiento rápidas, fácil procesamiento y purificación, y costos de procesamiento relativamente bajos. lo que demuestra plenamente las ventajas de la producción microbiana de las preparaciones enzimáticas. Hoy en día, salvo algunas enzimas que todavía se extraen de animales y plantas, la mayoría son producidas por microorganismos.

4.1 Principales preparados enzimáticos, usos y microorganismos productores de enzimas

Los preparados enzimáticos pueden ser producidos por bacterias, levaduras, mohos, actinomicetos y otros microorganismos.

.3.1 Aplicación de preparados enzimáticos en la conservación de alimentos

Con la mejora continua de las necesidades alimentarias de las personas y el progreso continuo de la ciencia y la tecnología, ha surgido una nueva tecnología de conservación de alimentos: el método enzimático de conservación. la tecnología va en aumento. La tecnología de conservación enzimática es una tecnología que utiliza el efecto catalítico eficiente de las enzimas biológicas para prevenir o eliminar los efectos adversos de factores externos en los alimentos, manteniendo así la excelente calidad y características originales de los alimentos. Debido a que las enzimas tienen una fuerte especificidad, una alta eficiencia catalítica y condiciones operativas suaves, pueden usarse ampliamente para preservar la frescura de diversos alimentos y prevenir eficazmente los efectos adversos de factores externos, especialmente la oxidación y los microorganismos, en los alimentos.

La glucosa oxidasa es una oxidorreductasa que cataliza la reacción entre la glucosa y el oxígeno para generar ácido glucónico y peróxido de hidrógeno. La glucosa oxidasa se coloca en un recipiente sellado junto con los alimentos. En presencia de glucosa, la enzima puede reducir o eliminar eficazmente el oxígeno en el recipiente sellado, previniendo así eficazmente la oxidación de los ingredientes alimentarios y preservando los alimentos.

Aplicación de preparados enzimáticos en la producción de alimentos amiláceos

Los alimentos amiláceos se refieren a los alimentos que contienen una gran cantidad de almidón o se procesan con almidón como materia prima principal. más producido en el mundo. Una categoría de alimentos. El almidón puede producir productos como dextrina, oligosacáridos, maltodextrina y glucosa mediante hidrólisis. Estos productos se pueden convertir en otros productos. En la producción de estos productos se han utilizado ampliamente diversas enzimas.

En el procesamiento de alimentos ricos en almidón se utilizan ampliamente una variedad de enzimas, las principales son la a-amilasa, β-amilasa, glucoamilasa, pululanasa, glucosa isomerasa, etc. En la actualidad, la gran mayoría de la producción de glucosa en el país y en el extranjero utiliza la hidrólisis de amilasa. La producción enzimática de glucosa utiliza almidón como materia prima, que primero se licúa en dextrina mediante la α-amilasa y luego utiliza la glucoamilasa para generar glucosa. El jarabe de fructosa es producido por la glucosa isomerasa que cataliza la isomerización de la glucosa para producir fructosa, lo que da como resultado un jarabe mixto que contiene glucosa y fructosa.