5 אורגניזמים תאיים המשמשים להכנת מזון - ביולוגיה - 2025

יש מגוון רחב של אורגניזמים חד תאיים המשמשים להכנת מזון. מאז ימי קדם האדם השתמש במיקרואורגניזמים להכנת לחם, יין, יוגורט וגבינה. כיום הורחב מגוון המוצרים כך שיכלול כרוב כבוש, רוטב סויה, בירה ומיסו.

פטריות וחיידקים הם האורגניזמים החד-תאיים המשמשים בדרך כלל בייצור מוצרים אלה. יצורים חיים אלה פועלים על מזונות שונים, בדרך כלל גולמיים, ויוצרים מושבות.

Saccharomyces cerevisiae. מקור: ספק, מתוך Wikimedia Commons

ברוב המוחלט של המקרים, קבוצות מיקרואורגניזמים אלו פועלות על ידי תסיסת הסוכרים. תסיסה יכולה להיות אלכוהולית, כמו שקורה בלחם, תוצר של פעילות פטריית השמרים.

אורגניזמים חד-תאיים אחרים מייצרים תסיסה חלב, המשמשת לייצור יוגורט. בכמה יינות משתמשים בחיידקים המייצרים תסיסה מסוג מלולקט.

בהזדמנויות אחרות, מינים אלה פועלים על ידי פירוק מבנה המזון, הוספת טעמים, מרקמים וניחוחות ספציפיים. במקביל הם מונעים את התפשטותן של מושבות אחרות העלולות להאיץ את תהליך הפירוק הטבעי של המזון.

דוגמאות לאורגניזמים חד תאיים המשמשים לייצור מזון

Saccharomyces cerevisiae

מאת Rainis Venta, מ- Wikimedia Commons

שמרי הבירה, כידוע מין זה, הם פטרייה חד-תאית שמאז ימי קדם קשורה לרווחתה והתקדמותה של האנושות. זהו שמרים מהסוג ההטרוטרופי, שמשיג את האנרגיה שלו ממולקולות גלוקוז.

יש לו יכולת תסיסה גבוהה. תהליך זה מתרחש כאשר Saccharomyces cerevisiae נמצא במדיום עשיר בסוכר, כמו גלוקוז D. כתוצר של זה נוצרים אתנול ופחמן דו חמצני.

אם בתנאי הסביבה בה נמצא השמרים חסרים חומרים מזינים, הגוף משתמש במסלולי מטבולי אחרים פרט לתסיסה המאפשרים לו אנרגיה.

שמרים זה הוא אחד המינים המסווגים כמיקרואורגניזם GRAS, מכיוון שהוא נחשב כחומר שניתן להוסיף בבטחה למזון. יש לו מספר שימושים ברמה תעשייתית, המשמשים בעיקר להכנת לחם. הוא משמש גם בייצור יינות ובירות.

הפחמן הדו-חמצני המיוצר במהלך התסיסה הוא הגז ש"ספוג "את הלחם. כמו כן, שמרי מבשלת בירה משמשים במאכלים דומים אחרים, כמו למשל בבצק פיצה.

Lactobacillus delbrueckii תת תת. בולגריוס

חיידק זה גרם חיובי הוא מוארך וצורתו נימה. זה לא יוצר נבגים וחסר ניידות. התזונה שלהם מבוססת על לקטוז. זה נחשב אסידופיל, מכיוון שהוא דורש pH נמוך, בין 5.4 ל 4.6, להתפתחות יעילה.

יש לו את המאפיין של להיות אנאירובי מבחינה תרבותית. זהו מין שיש לו מטבוליזם תסיסתי, שיש לו חומצה לקטית כמוצר העיקרי שלו. זה משמש לשימור חלב, מה שהופך את החיידק הזה לשימוש נרחב בייצור יוגורט.

בייצור נגזרת חלבית זו, Lactobacillus delbrueckii subsp. בולגריוס משמש בדרך כלל בשילוב עם סטרפטוקוקוס טרמופילוס. שניהם עובדים בסינרגיה עם L. ד. בולגולוסוס, המייצר חומצות אמינו מהחלבונים שבחלב. אלה מעניקים ליוגורט את הריח האופייני לו.

בתחילה, S. thermophilus מתחיל לתסוס לקטוז, ויוצר הצטברות של חומצות. נכון לעכשיו, L Bulgaricus, הסובלני לתקשורת חומצית, ממשיך לפעול.

שני מיני החיידקים מייצרים חומצה לקטית הגורמת לשינוי במבנה החלב, ומעניקה ליוגורט את המרקם העבה והטעם האופייני שלו.

Lactobacillus plantarum

Lactobacillus plantarum. צולם ונערך מ- theprobioticslab.com

זהו חיידק השייך למשפחת Lactobacillaceae, בעל יכולת לבצע תסיסה מסוג חלב. ניתן למצוא אותו באופן טבעי במזון או להוסיף אותו על מנת לשמר אותו.

Lactobacillus plantarum הוא אחד האחראים העיקריים לתהליך התסיסה של כרוב כבוש, תכשיר קולינרי ממוצא מרכז אירופי. זה נפוץ מאוד בצרפת, גרמניה, שוויץ, רוסיה ופולין. נכון לעכשיו הצריכה שלה התפשטה לאסיה ואמריקה.

ייצור כרוב כבוש מבוסס על תסיסה לקטית של עלי כרוב (Brassica oleracea). המיצים מהירקות, יחד עם מלח הים שנוסף לתכשיר, יוצרים מי מלח טבעי.

התסיסה מושגת על ידי פעולת לקטובצילוס פלנטארום, אשר מטבולית אנאירובית את הסוכרים הכלולים בכרוב. כתוצר מתהליך זה הוא חומצה לקטית, המשפרת את הטעם ומשמשת כחומר משמר טבעי.

Propionibacterium freudenreichii

חיידק זה משמש בייצור גבינת אמנטל. הוא משמש גם כאשר הגבינות של Jarlsberg, Maasdam ו- Leerdammer מיוצרות באופן תעשייתי. הריכוז של חיידקים גרם-חיוביים זה גבוה יותר בחלב סוג שוויצרי מאשר בגבינות אחרות.

בייצור גבינת אמנטל, P. freudenreichii תוסס לקטט ובכך יוצר אצטט, פחמן דו חמצני ופרופיאנט. מוצרים אלה תורמים את הטעם האגוזי והמתוק האופייני לסוג זה של גבינות.

פחמן דו חמצני אחראי ל"חורים "המאפיינים אותם. יצרני גבינות יכולים לשלוט בגודל החורים הללו על ידי שינוי טמפרטורה, זמן ריפוי וחומציות.

מחקרים עדכניים גורסים כי צריכת מוצרים המכילים חיידק זה מועילה לגוף. הם יכולים לתרום לתפקוד תקין של מערכת המעי ולהקטין את הופעתם של מקרים חדשים של סרטן המעי הגס.

Oenococcus oeni

זהו חיידק חסר תנועה, חיובי לגרם, היוצר שרשראות של תאי ביצה. זה שייך לקבוצת חיידקי החלב. הוא משיג את האנרגיה שלו באמצעות נשימה, בנוכחות חמצן, ובהיעדרו הם לוקחים אותו מהתסיסה.

זהו החיידק העיקרי של חומצת החלב המתערב בתסיסה המלולקטית של היין. תסיסה מסוג זה היא תהליך מטבולי פשוט, מכיוון שיש לו תגובה אחת בלבד. חומצה מאלית, על ידי הפעולה הקטליטית של האנזים המלולקטי, הופכת לחומצה לקטית.

תוצר לוואי נוסף הוא דו תחמוצת הפחמן, בגלל הדקרבוקסילציה שלו. CO2 לא ניכר כמו זה שנוצר באותם מקרים של תסיסה אלכוהולית.

לעיתים בהרחבה של יינות ניתן היה לשלב פעולה של כמה חיידקים, מלבד O. oeni. ניתן להשתמש ב- Saccharomyces cerevisiae ו- Kloeckera apiculata כדי לשפר את המאפיינים של משקה זה .

הפניות

1. ויקיפדיה (2019). Lactobacillus delbrueckii תת תת. בולגריוס. התאושש מ- en.wikipedia.org.
2. מיקרוביולוגיה ברשת (2019). מפיקים. התאושש מ- microbiologyonline.org.
3. ויקיפדיה (2019). רשימת מיקרואורגניזמים המשמשים להכנת מזון ומשקאות. התאושש מ- en.wikipedia.org.
4. OMICS אינטרנשיונל (2019). שימושים במיקרואורגניזמים במזון. הכנס הבינלאומי השני למיקרוביולוגיה של מזון במדריד, ספרד. התאושש מ- omicsonline.org.
5. איושי ר '(2019). מיקרובים בתעשיית המזון - מיקרואורגניזמים - ביולוגיה התאושש מ- biologydiscussion.com.