Характеристика дрожжей, используемых для биопродуктов функционального питания
реклама
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Нефтехимический институт Кафедра «Химическая технология и биотехнология» Направление подготовки 19.03.01 Биотехнология, квалификация: бакалавр Курсовая работа по дисциплине «Микробиологические методы исследования биопродуктов» на тему: «Характеристика дрожжей, используемых для биопродуктов функционального питания» Выполнила: студентка группы БИО-141 Музычко Татьяна Олеговна Проверила: д. т. н., профессор Артюхова Светлана Ивановна Омск 2016 Содержание Введение…………………………………………………………………………3 1. История открытия дрожжей……………………………………………………..4 1.1. Классификация и роль дрожжей…………………………………………...5 2. Кисломолочный напиток айран………………………………………….….. …9 2.1. История айрана………………. ………………………………………….....9 2.2. Польза и вред айрана……………………………………………………….10 Заключение…………………………………………………………………........13 Список используемой литературы………………..…………………………....14 2 Введение Дрожжи – это грибы, относящиеся группе живых одноклеточных организмов, природе около 1 500 разновидностей грибов. Человек с продуктами питания потребляет 4 типа данных микроорганизмов: хлебопекарные, молочные, пивные и винные дрожжи. Итак, хлебопекарные дрожжи. Какое - то время хлебопекарные дрожжи, попали под пристальное внимание диетологов и врачей гастроэнтерологов. Диетологи уверены, что дрожжи - это очень вредный продукт. Из молочных дрожжей состоит закваска кисломолочных продуктов, молочные дрожжи не только безопасны, но очень полезны. Совместно с лактобактериями, они составляют категорию пробиотиков – микроорганизмов, нормализующих баланс микрофлоры кишечника. При систематическом употреблении молочные продукты укрепляют иммунитет. Пивные дрожжи. Слывут не очень полезными для фигуры, но здесь, так же как и с хлебом, причина не в дрожжах, а консервантах и прочей химии содержащейся в пиве. А ведь качественное, живое пиво, продукт весьма полезный. Винные дрожжи, не наносят вред здоровью человека. В природе винные дрожжи, живут в виде белого налета на гроздьях винограда. Но в составе, вина их нет, есть иные типы микроорганизмов – компоненты брожения виноградного сока. Но все же вернемся к молочнокислым дрожжам. Ценность молочнокислых дрожжей огромна. Эти колонии микроорганизмов используются при изготовлении кисломолочных продуктов, которые благотворно влияют на работу желудочно-кишечного тракта, укрепляют иммунитет и продлевают срок жизни. Пищевые дрожжи более чем на 50% состоят из белка, поэтому их можно использовать в качестве замены мяса и рыбы. Они также снижают уровень холестерина, нормализуют давление и перистальтику кишечника, одновременно улучшая его микрофлору, а еще выступают профилактикой рака поджелудочной железы [2]. 3 1. История открытия дрожжей С давних пор человек использует дрожжи для приготовления хлеба, вина, кваса и кисломолочных напитков. Дрожжи быстро растут, что определяется необычайно высокой скоростью их обмена веществ. При этом они значительно изменяют химический состав окружающей среды. Наиболее известный процесс, который они осуществляют, – спиртовое брожение. Дрожжи питаются сахаром, превращая его в спирт. При этом выделяется углекислый газ, который способствует подниманию теста, делают его лёгким и пористым. Их применяют в фармацевтической промышленности как основу лекарственных средств и как продуцент получаемых методами биотехнологии лекарственных препаратов. Кормовые белково-витаминные добавки на основе дрожжей используют в животноводстве. Дрожжи – сборная группа одноклеточных грибов, насчитывающая около 500 видов, которые подразделяют на три класса – аскомицеты, базидиомицеты и дейтеромицеты. Образуют ограниченные бесцветные (большинство дрожжей), желтые или красные (базидиомицеттовые) колонии. Дрожжевая клетка - живой организм, как и организм человека. Она на 4558% состоит из белков, 4-6% жиров, 35-45% углеводов, воды, различных минеральных веществ (калий, фосфор, магний) и витаминов ( В1, В2, РР), а также биологически активных микроэлементов. Она имеет оптимальный диапазон своей активности в пределах от +28 до +40°С. При дальнейшем повышении температуры идет угнетение активности, и затем дрожжевая клетка погибает. Открывателем дрожжей считают Антонио Ван Левенгука (рис.1) нидерландского натуралиста, который изготовил линзы с 150-300-кратным увеличением и впервые наблюдал и зарисовал (1670-е годы) ряд простейших. В природе дрожжи растут и размножаются с большой скоростью, заметно изменяя окружающую среду. Инициируемый дрожжами процесс спиртового брожения с давних времен обусловил их широкое использование для изготовления спиртных напитков (2-6 тыс. лет до н.э.) теорию брожения 4 создал французский установивший, что ученый брожение Луи Пастер является (рис.2.) в 1870-е энергетическим годы, процессом, замедляющим дыхание у микроорганизмов, которые живут без кислорода. Рис.1. Антонио Ван Левенгук. Наибольшее внимание Рис.2. Луи Пастер. дрожжи привлекают как продуценты биологически-активных соединений – витаминов, ферментов, антибиотиков, белков, аминокислот, пигментов и др., играющих значительную роль в регуляции обмена веществ. Эффективность пищи как материальной основы для построения и возобновления тканей, поддержания жизнедеятельности и восполнения организмом расходуемой энергии в большой мере зависит от распределения микрофлоры. Специфические структура и физиология дрожжевых клеток обусловливают широкое распространение дрожжей в микрофлоре и их богатые биотехнологические возможности [1]. 1.1. Классификация и роль дрожжей В основу классификации дрожжей положены различия в характере их вегетативного размножения (деление, почкование), спорообразование, а также морфологические и физиологические признаки. Форма дрожжей Torulopsis и Candida представлена на рис.3 и рис.4. Для пищевой промышленности наибольшее значение имеет род Saccharomyces . В этот род входят как природные виды, так и виды, полученные путем селекции. Их называют расами дрожжей. Они 5 различаются способностью сбраживать разные сахара, интенсивностью брожения, количеством образуемого спирта, оптимальной температурой брожения, образованием спор и др. Рис.3. Torulopsis. Рис.4. Candida. В молоке и молочной продукции встречаются как спорообразующие, так и не спорообразующие дрожжи, отличающиеся также по своим размерам (табл.1) Таблица 1. Характеристика дрожжей по родам Показатель Saccharomyces Torulopsis Candida Размеры клеток, мкм 3х5 3х5 3х5 3х12 Способность к спорообразованию + - - В кисломолочных продуктах из спорообразующих встречаются дрожжи рода Saccharamyces (рис.5.), Zygosaceharomyces (рис.6.), Fabospora из не спорообразующих – родов Torulopsis и Candida. Рис.5. Saccharamyces. Рис.6. Zygosaceharomyces. 6 Возможность дрожжей размножаться в молоке определяется способностью их сбраживать лактозу или наличием в молоке другой микрофлоры, в частности молочнокислой, обладающей лактозной активностью (таб.2). Таблица 2. Общие свойства дрожжей Группа Виды дрожжей Способность Особенности к биохимической образованию активности Распространение в молочных продуктах газа 1 2 Mycoderma Saccharamyces _ _ cartilaginosus Не способны к Развиваются на спиртовому поверхности брожению, кисломолочных окисляют продуктов при углеводы хранении. Не сбраживают «Дикие» лактозу, но дрожжи, в сбраживают производстве не другие сахара; применяются хорошо развиваются совместно с молочнокислыми бактериями 3 Fabospora fragilis Candida pseudotropicalis + Сбраживают Входят в состав лактозу микрофлоры, кефирных грибков, вводятся в закваски. 7 Оптимальная температура развития дрожжей сбраживающих лактозу 18-200С, что следует учитывать при выборе температуры созревания продуктов, в состав микрофлоры которых они входят, однако повышение температуры до 25-300С, как правило, стимулирует их размножение [1]. Роль дрожжей в производстве кисломолочных продуктов очень велика. В основном их рассматривают как возбудителей спиртового брожения. Дрожжи активизируют развитие молочнокислых бактерий, витамизируют продукты. Дрожжи сбраживающие лактозу и другие сахара, способны вырабатывать антибиотические вещества, активные против туберкулезных палочек и других бактерий, в том числе и кишечных палочек. Излишнее развитие дрожжей содержащихся в разных заквасках, могут приводить к излишнему молочнокислыми газообразованию. бактериями, subsp.thermophilus (рис.7) а Дрожжи именно в симбиозе Streptococcuc с salivarus и Lactobacillus delbruekii bulgaricus (рис.8) показывает в наибольшем количестве синтезируемые продукты метаболита. Рис.7. Термофильный стрептококк. Рис.8. Болгарская палочка. Streptococcuc salivarus subsp.thermophilus – вид грамположительных факультативно аэробных бактерий. Клетки имеют форму кокков, принимают форму длинных цепочек. Оптимальная температура 40-45˚С. Эта бактерия устойчива к кратковременной пастеризации, но погибает при высокотемпературной. Используется в пищевой промышленности. Lactobacillus delbruekii bulgaricus – неподвижная, не спорообразующая, грамположительная бактерия. Клетки имеют форму 8 палочек, способна сбраживать лактозу и глюкозу. Используется в пищевой промышленности. Дрожжи используются не только для приготовления хлеба, вина, кваса и пива, но и для приготовления молочнокислых напитков, таких как айран, тан, кумыс. 2. Кисломолочный напиток айран Айран – кисломолочный продукт, который получают в результате смешанного брожения козьего, коровьего и овечьего молока с добавлением дрожжей. В состав закваски для айрана входит болгарская палочка, термофильные стрептококки и дрожжи. Благодаря молочнокислому и спиртовому брожению, напиток приобретает множество полезных для здоровья свойств. Родом этот чудесный напиток из Кабардино-Балкарии и Черкессии. Его широко применяют в национальной кухне среднеазиатских и кавказских народов. В разных странах имеется различная технология приготовления айрана. Так, оседлые народы предпочитают готовить жидкий напиток, который отлично утоляет жажду. А вот кочевые народы предпочитают айран густой, по консистенции напоминающий сметану, благодаря чему он хорошо подвергается транспортировке. Густой айран перед употреблением, как правило, разводят водой, молоком или кумысом [5]. 2.1. История айрана Известен напиток еще с 5-2 веков до нашей эры, когда он особенно любим был жителями древнегреческой Керкинитиды. Со временем рецепт приготовления айрана попал к кочевым племенам скифам – ярым врагам греков. Во времена Великого переселения народов людям необходим был питательный продукт, способный длительное время сохранять свои полезные свойства. Таким продуктом и стал айран. Он прошел проверку временем, 9 пройдя сквозь тысячелетия, и не потерял актуальности и в наши времена. В Армении существует похожий напиток под названием тан. В древние времена горцы свято хранили рецепт приготовления айрана. В 19 веке русские ученые заинтересовались причинами долголетия кавказских народов и пришли к выводу, что причиной этому является чудонапиток айран, свойством которого является бактерицидное действие и излечивание от желудочно-кишечных заболеваний. Но долгое время им не удавалось добыть закваску и узнать тайну приготовления напитка – она бережно охранялась аксакалами. Согласно кавказской легенде, на наших землях напиток появился благодаря русской девушке, которая сумела покорить сердце армянского князя. Она согласилась выйти за него замуж, но только в обмен на бурдюк заветной закваски. В промышленных масштабах на территории Украины и России тан и айран начали производить в 90-х годах 20-го столетия. В настоящее время практически в любом супермаркете можно приобрести этот напиток. Но по вкусовым качествам покупной продукт только отдаленно напоминает оригинал. Такой айран легко готовится в домашних условиях. Основной составляющей черкесского айрана является сузьма или катык. Катык – это простокваша, приготовленная из кипяченого молока. Перед сквашиванием молоко выпаривают больше, чем на треть, в результате чего продукт получается очень жирным. Сузьма – это нечто среднее между сметаной и творогом, получают ее после сцеживания катыка [5]. 2.2. Польза и вред айрана В виду того, что готовят напиток в результате брожения основного продукта, полезные свойства айрана для организма очевидны. Во-первых, он очень хорошо усваивается, так как в его составе присутствуют простые белковые соединения, способствующие слаженной 10 работе кишечника и желудка, выработке желчи и желудочного сока. Он восстанавливает микрофлору кишечника и выводит шлаки из организма. Во-вторых, польза айрана заключается в восстановлении работы нервной системы и обеззараживании организма. Регулярное употребление айрана укрепляет иммунитет и предотвращает воспалительные заболевания. Бесспорна польза айрана для людей, страдающих заболевания дыхательной системы. Кисломолочный напиток способствует притоку крови в легкие, улучшая работу дыхательных центров организма. Полезно пить этот напиток в разное время года. Так, например, в летнее время он прекрасно утоляет жажду, а зимой его полезно пить для повышения устойчивости дыхательной системы к инфекционным и простудным заболеваниям. Для кавказских народов айран является залогом крепкого здоровья и долголетия. О пользе айрана знают немногие, а его необычный вкус придется по вкусу далеко не каждому, но для похудения айран просто незаменим. Калорийность у него низкая, но он обладает удивительным свойством насыщать и придавать силы организму. Айран для похудения – одно из самых эффективных и безопасных средств. Главный секрет заключается в полезных кисломолочных бактериях, которые мягко и безболезненно очищают организм от гнилостных бактерий, токсинов и прочих вредных веществ. Всего один стакан айрана в день избавит от запоров, нормализует обменные процессы и наладит пищеварение. Диетологи рекомендуют выпивать его за ужином или за несколько часов перед сном. При низкой калорийности айран является достаточно питательным напитком, к тому же он намного вкуснее кефира, ряженки и других кисломолочных продуктов. Вот почему его рекомендуется использовать для разгрузочных дней. С айраном эту процедуру можно растянуть на целых три дня без малейшего вреда для организма, поскольку 11 он будет получать массу питательных веществ и пребывать в состоянии сытости [5]. Кроме того, лечебным свойством айрана является его способность снижать уровень холестерина в крови, что также способствует нормализации веса. Многие диетологи настоятельно рекомендуют айран для похудения. С этой целью полезно устраивать разгрузочные дни. Достаточно всего три дня пить исключительно этот напиток, и вы избавитесь от 2-3 килограммов лишнего веса. Если говорить о вреде айрана, то, как и любой другой кисломолочный продукт, он вреден при неправильном созревании и приготовлении. Не исключено также, что ваш организм не воспримет этот напиток. Хранить айран лучше всего на холоде не дольше суток, а использовать в свежеприготовленном виде. Следует знать, что может нанести айран вред при гиперацидных состояниях: язве 12-перстной кишки и желудка, гастрите. В состав закваски для айрана входит болгарская палочка, термофильные стрептококки и дрожжи. Благодаря молочнокислому и спиртовому брожению, напиток приобретает множество полезных для здоровья свойств [6]. 12 Заключение Молочнокислые бактерии и дрожжи являются важными бактериями для пищевой промышленности. Они обладают набором полезных свойств, которые так нам необходимы. Дрожжи способны вырабатывать антибиотические вещества, активные против кишечной палочки и возбудителей туберкулеза. Молочнокислые бактерии и дрожжи выступают в роли пробиотиков. Дрожжи в кисломолочной продукции используются в основном как возбудители спиртового брожения. Молочнокислые бактерии используются как возбудители молочнокислого брожения. Симбиоз этих микроорганизмов дает много полезных свойств, для здоровья человека. Дрожжи также полезны и для нашей кожи, ногтей и волос. В народной медицине дрожжи используют для улучшения внешнего вида и своей привлекательности. Дрожжи смешивают с молоком и маслами и получается отличная маска для волос. Дрожжи нашли свое применение и в медицине, в качестве добавок БАДов. Они способны улучшать метаболизм, устранять стрессовые явления и налаживать эмоциональный фон, повышают мозговую активность, очищают и укрепляют организм изнутри [3]. Свежие дрожжи - это богатый источник биологически активных макро и микроэлементов. В них содержится много витаминов, минеральных веществ, аминокислот и органического железа. Наши бабушки советовали съедать щепотку свежих дрожжей при появлении фурункулов, это средство действительно помогало [4]. 13 Список использованной литературы 1. Режим Дрожжевой антимикробный препарат [Электронный ресурс] / доступа: https://sites.google.com/site/gotfridin/drozzi свободный, (17.12.2016 г.) 2. Режим Дрожжи, виды дрожжей, их польза и вред [Электронный ресурс] / доступа: http://falsifikat.net/konditerskie_izdeliy/drozhzhi-vidy- drozhzhej-ix-polza-i-vred.html свободный, (19.12.2016 г.) 3. Медицинский взгляд о пользе и вреде дрожжей [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://polzovred.ru/pitanie/drozhzhi.html свободный, (19.12.2016 г.) 4. Полезные продукты [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://pro-zdo-edy.ru/poleznie-produkti/89-drozhzhi-polza-ivred свободный, (19.12.2016 г.) 5. Продукты питания, айран [Электронный ресурс] / Режим доступа http://www.neboleem.net/ajran.php свободный, (17.12.2016 г.) 6. Секрет кавказского здоровья и долголетия: чем полезен айран [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.edimdoma.ru/jivem_doma/posts/17402-sekret-kavkazskogozdorovya-i-dolgoletiya-chem-polezen-ayran свободный, (19.12.2016 г.) 14
