Curs 6 - Mucegaiuri

26
Biotehnolog ii Alimentare

Transcript of Curs 6 - Mucegaiuri

Page 1: Curs 6 - Mucegaiuri

Biotehnologii Alimentare

Page 2: Curs 6 - Mucegaiuri

GENERALITATI De origine animala sau vegetala - MUCEGAIURILEMUCEGAIURILE sunt

ciuperci microscopice saprofite sau parazite. Sub formă de filamente (Fungi), fac parte din regnul

fungilor care se înmulțesc prin spori.

Habitatul mucegaiurilor este stratul superficial al solului, unde rezista uscaciunii si diferentelor de temperatura de la un anotimp la altul; majoritatea speciilor sunt aerobe.

Activitatea mucegaiurilor este foarte complexa, datorita capacitatii de a produce o gama larga de enzime: amilaze sintetizate în scopul degradarii amidonului; proteaze sintetizate în scopul degradarii proteinelor; celulaze - degradeaza celuloza; lipaze - degradeaza lipidele.

Pentru hrana microorganismele au nevoie de glucide, lipide, protide, a unor substante minerale ca fosfor, sulf, magneziu, calciu, fier, mangan. Aceste substante sunt descompuse de mucegaiuri cu ajutorul enzimelor.

Page 3: Curs 6 - Mucegaiuri

GENERALITATIDupa modul de existenta în natura:

a) saprofite - care folosesc ca hrana substante nutritive provenite din corpul altor fiinte moarte sau din excretii (urina, fecale). Mucegaiurile sunt agenti de putrezire cu rol esential în natura deoarece realizeaza descompunerea si degradarea materiilor organice de natura vegetala pâna la compusi simpli.

Mucegaiurile, împreuna cu bacteriile si actinomycetele, contribuie la formarea humusului - rezerva de substante minerale ale solului care dau fertilitate solului.

b) parazite - care se dezvolta numai pe seama altor organisme vii cu sau fara consecinte pentru gazda. - Mucegaiuri patogene - mucegaiuri care cresc si se înmultesc în organismele vii (care pot parazita plante, animale, peşti şi insecte). Exemple: Aspergillus fumigatus - produce aspergilom pulmonar.

Page 4: Curs 6 - Mucegaiuri

GENERALITATI Ca urmare a capacitatii de adaptare la cele

mai diferite medii, mucegaiurile pot sa se

raspândeasca în celelalte habitaturi: datorita curentilor de aer ajung pe suprafata

plantelor, a legumelor, fructelor sub forma de hifa. În apa prezenta lor este ocazionala deoarece nu au conditii de

dezvoltare. Mucegaiurile ajung frecvent si pe suprafata alimentelor conducând la

alterari importante. Prin defectul de mucegaire au loc modificari ale calitatilor senzoriale -

aspect, culoare, miros, gust. Un anumit grup de mucegaiuri dezvoltate pe produse alimentare produc

micotoxine care pot conduce la îmbolnaviri ale ficatului, rinichiului, sau la cancer, în urma ingerarii de alimente mucegaite.

○ Exemple: - Aspergillus flavus, care produce intoxicații alimentare prin aflatoxine. - Penicillium spp.,Aspergillus spp. - produc intoxicatii alimentare prin

ochratoxina A

Page 5: Curs 6 - Mucegaiuri

GENERALITATI Mucegaiuri fitopatogene - mucegaiuri care cresc si se

înmultesc pe plante si conduc la boli ale plantelor: rugina, taciunele, malura, fuzarioza. În cazul cerealelor, mucegaiurile conduc la o reducere a

cantitatii de substanta utila si implicit, la scaderea valorii tehnologice.

Mucegaiuri selectionate - mucegaiuri folosite în industria alimentara la: fabricarea unor brânzeturi cu pasta mucegaita (Rochfort, Camembert), fabricarea salamurilor crude de tip Sibiu, echipamentul enzimatic al mucegaiurilor contribuind la procesul de maturare.

Page 6: Curs 6 - Mucegaiuri

Cresterea si reproducerea mucegaiurilor

În momentul în care spori sau fragmente de mucegaiuri ajung pe un mediu nutritiv are loc o germinare si cresterea radiala a tuburilor germinative care se mai numesc si hife - organe ale cresterii vegetative.

Hifele îndeplinesc mai multe functii: - functia de absorbtie de substante nutritive, de fixare

a mucegaiului pe mediu nutritiv - hife care se numesc rizoizi. - functia de extindere care determina formarea de

tuburi germinative ramificate - hife care se numesc stoloni. - functia de reproducere - hife generatoare de spori,

se formeaza în centrul coloniei, perpendiculare pe hifa generatoare si au o crestere limitata.

Totalitatea hifelor alcatuiesc miceliul.○ Celula de baza a mucegaiurilor este de tip eucariot cu

anumite particularitati care confera celulei o structura complexa, în comparatie cu celula de drojdie.

Page 7: Curs 6 - Mucegaiuri

Cresterea si reproducerea mucegaiurilorTotalitatea hifelor ce se dezvolta formeaza colonia cu aspecte diferite

in functie de gen si specie. Coloniile mucegaiurilor superioare au o crestere limitata, o

dezvoltare radiala si un aspect pulverulent, prafos, catifelat, de culori date de pigmentii sintetizati: alb, roz, portocaliu, verde, brun pâna la negru.

Coloniile mucegaiurilor inferioare se extind pe întreaga suprafata a mediului de cultura, cu un aspect pâslos, de culori mai putin variate: alb, cenusiu, brun.

Reproducerea mucegaiurilor - este un proces fiziologic complex si în cazul mucegaiurilor cunoscute si studiate se poate realiza pe doua cai:

- vegetativa; - prin spori - pe cale asexuata

(prin sporangiospori sau conidiospori)

sau pe cale sexuata prin spori perfecti

(oospori, zigospori, ascospori sau bazidiospori).

Page 8: Curs 6 - Mucegaiuri

 Penicilium urticae - cultură pe mediu D.D.C.A. Colonii în diferite faze de evoluţite - original

Page 9: Curs 6 - Mucegaiuri

Aspergillus NigerAspergillus niger are aspect pufos, de culoare neagra, cu marginea alba.

Aspergillus FlavusAspergillus flavus are aspect pufos de culoare verde, cu marginea alba.

Penicilium claviforma, Aspergillus niger, Aspergillus flavus – original - Cultură pe mediu D.D.C.A.

Page 10: Curs 6 - Mucegaiuri

 Penicilium expansum - ob.40. montură în lactofenol - original

Penicilium claviforma - ob.40, montură în lactofenol

Page 11: Curs 6 - Mucegaiuri

Aspergillus flavusAspergillus flavus se aseamana foarte bine cu Aspergillus niger prin forma tubulara.

Aspergillus NigerAspergillus niger se diferentiaza microscopic prin forma caracteristica a conidioforilor plini cu conidii (asemanatoare cu o inflorescenta de ceapa) .

Page 12: Curs 6 - Mucegaiuri

 Aspergillus niger - ob.40, montură în lactofenol

 Aspergillus flavus - ob.40, montură în lactofenol

Page 13: Curs 6 - Mucegaiuri

Specii de mucegaiuri cu importanta în industria alimentara

Genul Plasmopara cuprinde mucegaiuri fitopatogene ce dau boli ce se numesc plasmopara viticola si plasmopara florii soarelui. Phytophthora infestans - produce mana cartofilor.

Genul Peronospora cuprinde mucegaiuri ce produc boli la plantele industriale.

Genul Phitium conduce la putrezirea plantelor tinere.

Genul Saprolegnia cuprinde specii care produc îmbolnaviri la pesti.

Un gen foarte bogat ce cuprinde peste 88 de specii este genul Mucor

(mucegaiul alb). Ca aspect, mucegaiul alb este uşor de recunoscut, prin faptul că formează pe substraturile

pe care se instalează o pâslă vătoasă, deasă, de culoare albă. Mucor mucedo - preferă să se instaleze pe substraturile bogate în glucide energetice

(pâine, lactate, dulceţuri, fructe dulci), dar colonizează şi alte medii (carne, brânzeturi).

Page 14: Curs 6 - Mucegaiuri

Sporange prin spargerea carui se elibereaza sporangiosporii

MucoMucorr

Page 15: Curs 6 - Mucegaiuri

Specii de mucegaiuri cu importanta în industria alimentara Mucegaiurile din genul Rhizopus se

pot întâlni la toate produsele alimentare, formeaza colonii de culoare bruna sau neagra.

Caracteristica genului este formarea de sporangiofori în manunchi (3-4).

Rhizopus stolonifer este un mucegai de infectie, poate produce toxine.

Două specii din genul Rhizopus sunt utilizate în industria alimentară: Rhizopus oligosporus pentru producerea de „tempeh,, aliment fermentat derivat din soia şi Rhizopus oryzae care este folosit în Asia şi Africa pentru prepararea băuturilor alcoolice.

Rhizopus oryzae.

Rhizopus oryzae

Page 16: Curs 6 - Mucegaiuri

Specii de mucegaiuri cu importanta în industria alimentara

Mucegaiurile din genul Aspergillus sunt utilizate în industria alimentară pentru obţinerea de preparate enzimatice (amilolitice şi proteolitice), la prepararea unor sortimente de şuncă în SUA şi Spania şi la obţinerea unor produse fermentate tradiţionale în Orientul îndepărtat.

Aspergillus oryzae - fung larg utilizat în China şi Japonia pentru fermentarea boabelor de soia pentru prepararea sosului de soia şi „miso,, cât şi pentru zaharificarea orezului, cartofilor şi grâului în vederea fermentaţiei alcoolice pentru obţinerea unor băuturi ca: huangjiu, sake, awamori, shochu. De asemenea, se utilizează pentru prepararea oţetului din orez. Fungul produce o serie de enzime: amilaza, proteaza, β-

galactozidaza, lipaza, celulaza şi compuşi organici cum ar fi acidul glutamic, ceea ce explică larga sa utilizare în industria alimentară.

Page 17: Curs 6 - Mucegaiuri

Specii de mucegaiuri cu importanta în industria alimentara Aspergillus niger. Acesta specie

este larg utilizată în producerea de acid citric (99% din producţia globală de acid citric, aproximativ 4,5 milioane tone/an) şi acid gluconic.

De asemenea, fungul produce o serie de enzime ca: - glucoamilaza - folosită pentru

obţinerea siropului de porumb cu conţinut ridicat de fructoză;

- pectinaza - utilizată pentru clarificarea vinului;

- α-galactozidaza, etc.

Aspergillius niger - colonii brun spre negru cu dezvoltare radiala.

Page 18: Curs 6 - Mucegaiuri

Specii de mucegaiuri cu importanta în industria

alimentara GENUL PENICILLIUM. Mucegaiurile din acest gen se

utilizează în industria alimentară în trei direcţii principale: industria brânzeturilor cu mucegai în pastă şi la suprafaţă (Penicillium

camemberti şi Penicillium roqueforti); industria cărnii (Penicillium nalgiovensis); producător de enzime (amilolitice, pectolitice şi proteolitice).

 

In industria cărnii, pentru obţinerea unor sortimente de şuncă sau salam crud, se aplică tehnica însămânţării cu spori din anumite specii aparţinând genului Penicillium (Penicillium nalgiovensis). Acesta operaţie, aplicată în cazul salamurilor crude, urmăreşte mai multe obiective: eliminarea apei din produs, formarea aromei, optimizarea aspectul comercial al produsului, cât şi inhibarea dezvoltării unor specii toxigene sau a mucegaiurilor „ de pătare,,.

Page 19: Curs 6 - Mucegaiuri

Specii de mucegaiuri cu importanta în industria

alimentara Penicillium nalgiovensis - mucegai selectionat, se utilizează pentru obţinerea de salamuri crude cu miceliu alb la suprafaţă (cultivat pe suprafata salamului de Sibiu), pentru însămânţarea produsului, se aplică procedeul dispersării prin pulverizare a unei suspensii de spori, la suprafaţa acestuia. Incubarea se face la 22-23°C, timp de mai multe zile: miceliul se formează după 3-4 zile, iar corpii fructificanţi după 10 zile de Ia însămânţare. Această specie de mucegai se caracterizează din punct de vedere metabolic prin activitate glucidolitică, lipolitică, proteolitică şi este netoxigenă.

Pencillium roqueforti - sporii de Penicillium roqueforti se folosesc pentru prepararea brânzeturilor cu mucegai în pastă: Roquefort, Gongonzola, Stilton, Gammelost, iar pentru obţinerea brânzeturilor de tip Camembert se folosesc spori aparţinând speciilor de Penicillium camemberti şi P. caseicolum.

Dezvoltarea acestor mucegaiuri în interiorul pastei sau la suprafaţa brânzeturilor contribuie la formarea gustului, aromei şi conferă consistenţă produsului. Totodată, prin formarea miceliului în interiorul pastei de brânză se crează un aspect marmorat, apreciat de numeroşi consumatori.

Manifestă activitate proteolitică, lipolitică şi de β-oxidare a acizilor graşi. Mucegaiul se dezvoltă în canalele şi golurile din pasta de brânză, iar sporii de culoare verde conferă produsului aspect marmorat.

Page 20: Curs 6 - Mucegaiuri

Penicillium RoquefortiSpores of Penicillium roqueforti

Page 21: Curs 6 - Mucegaiuri

Roquefort este una din cele mai cunoscute brânzeturi cu mucegai albastru. Din lapte de oaie, roquefort este o brânză tradițională maturată din regiunea Combalou, sudul Franței.Brânza roquefort se produce prin stropirea cheagului de lapte cu mucegaiul Penicillium roqueforti. Se lasă la maturat 3 luni, în folie, se spală în saramură ceea ce îi conferă un gust intens sărat și o consistență cremoasă.Roquefort este o brânză fără coajă, de culoare alb-gălbuie, străbătută de firișoare de mucegai albastru.Se servește ca atare, cu fructe și alte tipuri de brânzeturi, sau în sosuri pentru mâncărurile cu carne.

Page 22: Curs 6 - Mucegaiuri

Penicillium camemberti

Page 23: Curs 6 - Mucegaiuri

Penicillium camemberti and Penicillium roqueforti

Page 24: Curs 6 - Mucegaiuri

Specii de mucegaiuri cu importanta în industria alimentara Penicillium expansum - elaborează clavacină şi expansină. P.

expansum nu elaborează micotoxine dacă substratul conţine sulf.

In prezent nu se mai utilizează la însămânţarea salamurilor şi cârnaţilor cruzi, în baza faptului că secretă micotoxine.

Penicillium candida se utilizează la obţinerea tipurilor de brânză Brie şi Camembert, iar Penicillium glaucum pentru prepararea brânzei Gorgonzola.

Genul Geotricum - Geotricum candidum este numit mucegai acru pentru că se dezvoltă în mediile devenite acide în urma fermentării: fructe şi legume fermentate, siloz etc. Se cultivă pe mediul cu malţ sau Czapek şi formează colonii albe, plane, subţiri, cremoase, constituite din filamente miceliene, septate. Nu este toxigen. Sporii de Geotricum candidum se inoculează în lapte, pentru obţinerea brânzei

Camembert. Mucegaiul consumă acidul lactic şi contribuie la neutralizarea pastei, având totodată acţiune proteolitică şi lipolitică.

Page 25: Curs 6 - Mucegaiuri

Specii de mucegaiuri cu importanta în industria alimentara

Genul Fusarium - se caracterizeaza prin colonii pâsloase, de culoare alb roz, alb verde, se reproduce prin conidiospori (macroconidii sau microconidii) de forma ovala, incolore.

Speciile acestui gen sunt fitopatogene deoarece produc fusarioze - boli ale plantelor, care pot duce la putrezirea plantelor tinere în urma unor ploi abundente; sunt producatoare de micotoxine foarte periculoase.

 

Page 26: Curs 6 - Mucegaiuri

Va multumesc!