Характеристика дрожжей, используемых для биопродуктов функционального питания

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