5 ENOCELIČNI ORGANIZMI, KI SE UPORABLJAJO ZA PRIPRAVO HRANE - BIOLOGIJA - 2026

Obstaja najrazličnejši enocelični organizem, ki se uporablja za pripravo hrane. Človek je že od antičnih časov uporabljal mikroorganizme za pripravo kruha, vina, jogurta in sira. Danes se je paleta izdelkov razširila na kislo zelje, sojino omako, pivo in miso.

Glive in bakterije so enocelični organizmi, ki se običajno uporabljajo pri izdelavi teh izdelkov. Ta živa bitja delujejo na različni hrani, na splošno surovo in ustvarjajo kolonije.

Saccharomyces cerevisiae. Vir: Dvom, iz Wikimedia Commons

V veliki večini primerov te skupine mikroorganizmov delujejo s fermentacijo sladkorjev. Fermentacija je lahko alkoholna, kar se dogaja v kruhu, proizvod aktivnosti glive kvasovk.

Drugi enocelični organizmi proizvajajo mlečno vrenje, ki se uporablja za izdelavo jogurta. V nekaterih vinih se uporabljajo bakterije, ki proizvajajo fermentacijo malolaktičnega tipa.

Druge priložnosti te vrste delujejo tako, da razgradijo strukturo hrane in ji dodajo posebne okuse, teksture in arome. Hkrati preprečujejo širjenje drugih kolonij, ki bi lahko pospešile naravni proces razkrajanja hrane.

Primeri enoceličnih organizmov, ki se uporabljajo za pripravo hrane

Saccharomyces cerevisiae

Avtor Rainis Venta, iz Wikimedia Commons

Pivski kvas, kot je ta vrsta znana, je enocelična gliva, ki je že od antičnih časov povezana z blaginjo in napredkom človeštva. Gre za kvas heterotrofnega tipa, ki svojo energijo pridobiva iz molekul glukoze.

Ima visoko sposobnost fermentacije. Ta postopek nastane, ko je Saccharomyces cerevisiae v mediju, bogatem s sladkorjem, kot je D-glukoza. Kot produkt tega nastajata etanol in ogljikov dioksid.

Če v okolju, kjer je kvasovka, primanjkuje hranil, telo uporablja presnovne poti, ki niso fermentacija, ki mu omogočajo energijo.

Ta kvas je ena izmed vrst, ki spada v kategorijo mikroorganizmov GRAS, saj velja za snov, ki jo je mogoče varno dodati v hrano. Na industrijski ravni ima več uporab, ki se uporabljajo predvsem pri pripravi kruha. Uporablja se tudi pri proizvodnji vin in piva.

Ogljikov dioksid, ki nastane med fermentacijo, je plin, ki "spužva" kruh. Prav tako se pivski kvas uporablja v drugih podobnih živilih, na primer v testo za pice.

Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus

Ta gram-pozitivna bakterija je podolgovate in nitaste oblike. Ne tvori spore in nima gibljivosti. Njihova prehrana temelji na laktozi. Velja za acidofilno, saj potrebuje nizek pH med 5,4 in 4,6, da se lahko učinkovito razvija.

Ima značilnost, da je fakultativno anaerobna. To je vrsta, ki ima fermentativni metabolizem, saj ima njen glavni proizvod mlečno kislino. To se uporablja za konzerviranje mleka, zaradi česar se ta bakterija pogosto uporablja pri proizvodnji jogurta.

Pri proizvodnji tega mlečnega derivata Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus se običajno uporablja v povezavi s Streptococcus thermophilus. Oba delujeta sinergijsko z L. d. Bulgaricus, ki iz beljakovin v mleku proizvaja aminokisline. Te dajejo jogurtu značilen vonj.

Sprva S. thermophilus začne fermentirati laktozo, kar ustvarja kopičenje kislin. V tem času še naprej deluje L bulgaricus, ki je toleranten na kisle medije.

Obe vrsti bakterij proizvajata mlečno kislino, kar povzroči spremembo strukture mleka, kar daje jogurtu njegovo gosto teksturo in značilen okus.

Lactobacillus plantarum

Lactobacillus plantarum. Vzeto in urejeno s spletnega mesta theprobioticslab.com

Gre za bakterijo, ki spada v družino Lactobacillaceae, z možnostjo fermentacije mlečnega tipa. V hrani jo lahko najdemo naravno ali pa jo lahko dodamo, da jo ohranimo.

Lactobacillus plantarum je eden glavnih dejavnikov fermentacije kislega zelja, kulinaričnega pripravka srednjeevropskega izvora. Zelo pogost je v Franciji, Nemčiji, Švici, Rusiji in na Poljskem. Trenutno se je njegova poraba razširila na Azijo in Ameriko.

Pridelava kisle zelje temelji na mlečni fermentaciji zeljnih listov (Brassica oleracea). Sokovi iz zelenjave skupaj z morsko soljo, ki ji dodamo pripravek, tvorijo naravno slanico.

Fermentacija dosežemo z delovanjem Lactobacillus plantarum, ki anaerobno presnavlja sladkorje v zelju. Kot izdelek tega postopka je mlečna kislina, ki okrepi okus in deluje kot naravni konzervans.

Propionibacterium freudenreichii

Ta bakterija se uporablja pri proizvodnji sira Emmental. Uporablja se tudi, kadar se siri Jarlsberg, Maasdam in Leerdammer proizvajajo industrijsko. Koncentracija te gram-pozitivne bakterije je v mlečnih izdelkih švicarskega tipa višja kot v drugih sirih.

Pri proizvodnji sira Emmental P. freudenreichii fermentira laktat in tako tvori acetat, ogljikov dioksid in propionat. Ti izdelki prispevajo oreščen in sladek okus, značilen za ta razred sirov.

Ogljikov dioksid je odgovoren za "luknje", ki so značilne za njih. Proizvajalci sira lahko nadzorujejo velikost teh lukenj s spreminjanjem temperature, časa sušenja in kislosti.

Zadnje raziskave trdijo, da je uživanje izdelkov, ki vsebujejo te bakterije, koristno za telo. Lahko bi prispevali k pravilnemu delovanju črevesnega trakta in zmanjšali pojav novih primerov raka debelega črevesa.

Oenococcus oeni

Je nepokretna, gram-pozitivna bakterija, ki tvori verige ovoidnih celic. Spada v skupino mlečnokislinskih bakterij. Svojo energijo pridobiva z dihanjem, ob prisotnosti kisika, v odsotnosti pa jo prevzamejo pri fermentaciji.

Je glavna bakterija mlečnokislinskih vrst, ki posega v malolaktično fermentacijo vina. Ta vrsta fermentacije je preprost metabolični postopek, saj ima le eno reakcijo. Jabolčna kislina se s katalitičnim delovanjem malolaktičnega encima pretvori v mlečno kislino.

Drugi stranski proizvod je ogljikov dioksid zaradi njegove dekarboksilacije. CO2 ni tako očiten kot tisti v alkoholnem vrenju.

Občasno lahko v obdelavi vin kombiniramo delovanje več bakterij, razen O. oeni. Za izboljšanje značilnosti te pijače bi lahko uporabili Saccharomyces cerevisiae in Kloeckera apiculata .

Reference

1. Wikipedija (2019). Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus. Pridobljeno s strani en.wikipedia.org.
2. Mikrobiologija na spletu (2019). Proizvajalci. Pridobljeno z microbiologyonline.org.
3. Wikipedija (2019). Seznam mikroorganizmov, ki se uporabljajo pri pripravi hrane in pijač. Pridobljeno s strani en.wikipedia.org.
4. OMICS International (2019). Uporaba mikroorganizmov v hrani. 2. mednarodna konferenca o mikrobiologiji hrane - Madrid, Španija. Pridobljeno z omicsonline.org.
5. Ayushi R. (2019). Mikrobi v prehrambeni industriji - Mikroorganizmi - biologija, pridobljeni iz biologydiscussion.com.