Bacterii cu importanta n industria alimentarBacteriile sunt microorganisme monocelulare de tip procariot cu un cromozom unic, cu dimensiuni medii intre 0,5- 0,8 m, care se imultesc asexuat sciziune binara izomorfa. In industria alimentara rol important il prezinta bacteriile lactice si anume la fabricarea produselor lactate, a branzeturilor, in industira panificatiei, la conservarea legumelor, maslinelor, furajelor verzi etc. Si bacteriile propionice sunt folosite la fabricarea branzeturilor tip Schwaitzer, iar bacteriile acetice au rol in fermentatie alcoolului etilic, la obtinerea industriala a otetului. Cele mai utilizate bacterii n industria alimentar apar in urm toarelor genuri: Genul Streptococcus Acest gen cuprinde specii de bacterii sub form de coci sferici sau ovali grupate n diplo sau form de lan uri. Sunt Gram pozitive, facultativ anaerobe, neciliate, nesporulate, unele specii fiind capsulate. Importan i pentru industria alimentar sunt: Streptococii mezofili : Streptococcus lactis (Lactococcus lactis subsp. lactis), Str. cremoris (Lactococcus lactis subsp. cremoris), Str. diacetilactis (Lactococcus lactis subsp. diacetilactis); Streptococii termofili: Str. thermophilus. Ace ti streptococi lactici sunt homofermentativi, produc acid lactic L(+) i prezint urm toarele activit i: - activitate fermentativ : fermenteaz lactoza i glucoza; - activitate proteolitic ; - produc diacetil i acetoin din acid citric (n principal Str. diacetilactis). Genul Leuconostoc Acest gen cuprinde bacterii cu form sferic , lenticular , grupate n perechi sau lan uri, imobile, asporogene, Gram negative, facultativ anaerobe.1

Pentru dezvoltare, leuconostocii au nevoie de vitamine (acid nicotinic, tiamin , biotin ) i zaharuri fermentescibile. Nu sunt proteolitici i nu reduc azota ii. Specii de Leuconostoc formeaz polimeri (dextran). Se dezvolt bine la 20 - 30rC. Genul Leuconostoc cuprinde speciile: Leuconostoc cremoris (citrovorum); Leuconostoc lactis; Leuconostoc dextranicum; Leuconostoc mezenteroides. Aceste specii sunt heterofermentative i se dezvolt greu n laptele f r adaos de stimulatori. n produsele lactate, leuconostocii au dou func ii de baz : - produc compu i de arom (diacetil, acetoin ); - produc ochiuri de fermentare prin formare de CO2 n unele tipuri de brnzeturi (Edam, Goude, Tilsit). Ambele func ii sunt realizate prin metabolismul citratului, dar leuconostocii produc CO2 i din lactoz . Leuconostocii intervin deci n metabolismul glucidelor i al citratului. Leuconostocii (ca de altfel i lactobacilii) pot produce la unele brnzeturi unele defecte i anume: cr parea pastei la brnza Cheddar ( defect numit Blit opennes); apari ia timpurie de gaze la brnza Goude (Str. diacetilactis poate produce i el defectul de

plutire a coagulului, la brnza Cottage). n afar de industria laptelui, leuconostocii se utilizeaz i pentru:

fermentarea unor produse vegetale (varz , castrave i, m sline) intervenind n cadrul microflorei

spontane sau sub form de culturi concentrate; fermentarea malolactic a vinurilor; n industria laptelui se folosesc culturi lactice care con in streptococi acidifian i (Str. lactis i Str. cremoris), precum i bacterii produc toare de arom Str. diacetilactis, ultimul fiind aromatizant i acidifiant. Genul Pediococcus Acest gen apar ine familiei Streptococaceae i cuprinde bacterii sub form de coci perechi sau tetrade. Metabolismul acestor bacterii este predominant fermentativ, homolactic. Se produce acid lactic racemic (DL) din glucoz , fructoz , manoz . Sorbitolul i amidonul nu sunt fermenta i. Multe specii sunt catalaz -negative, dar se ntlnesc independent de hem.2

i unele specii de Leuconostoc i

i specii care au activitate catalazic

P. acidilacti, n culturi starter, este utilizat pentru ob inerea de produse din carne fermentate la temperaturi mai ridicate, deoarece are o dezvoltare bun la 42-52rC, producnd rapid acidul lactic i deci scade efectiv pH-ul, produsul ob inut avnd gust acri or. Atunci cnd se utilizeaz la fermentarea unor produse de carne la temperatura de 16-27rC, produc ia de acid lactic este mai lent i implicit se pot dezvolta i microorganismele care contamineaz carnea, durata de fermenta ie fiind mai mare. P. pentosaceus produce o fermenta ie rapid cnd substratul con ine un glucid

fermentescibil, temperatura de fermentare fiind cuprins ntre 15-27rC. n produsele de carne fermentate, pediococii pot scade pH-ul de la 5,6 la 4,5-5,2 ceea ce face ca proteinele s fie aduse aproape de punctul izoelectric fapt ce favorizeaz sinereza i deci uscarea produsului. Genul Lactobacillus Acest gen apar ine familiei Lactobacillaceae. Aceast familie cuprinde bacterii sub form de bastona e de lungimi i grosimi variabile, precum i cocobacili scur i, a eza i obi nuit n lan uri n faza de nmul ire logaritmic . Sunt asporogene, imobile, Gram pozitive, anaerobe sau facultativ anaerobe. n general sunt catalaz -negative citocrom-oxidaz - negative, nu reduc azota ii, nu lichefiaz gelatina. Au activitate proteolitic i lipolitic redus . Glucidele cele mai bine fermentate sunt: lactoza, maltoza, zaharoza (mai ales n faza de dezvoltare), apoi hexozele (glucoza, fructoza, galactoza). Pentru dezvoltare necesit substan e minerale i toate vitaminele din grupul B. Se dezvolt bine n mediu cu pH 5,5-5,8, dar i la pH e 5. Se pot dezvolta n limite largi de temperatur (553rC), dar temperatura optim este cuprins ntre 30 i 45rC. n func ie de temperatura optim de dezvoltare lactobacilii pot fi: - termofili: L. lactis, L. helveticus, L. bulgaricus, L. acidophilus, temperatura optim fiind 37 45rC; - mezofili: L. casei, L. plantarum, L. brevis etc.; temperatura optim de dezvoltare fiind 26 - 30rC. Streptobacteriile la rndul lor, au fost clasificate de c tre unii autori n neacidorezistente i acidorezistente.

3

Lactobacilii neacidorezisten i produc compu i aromatici (diacetil, acetoin ). Se prezint sub form de bastona e de lungimi variabile i rar formeaz lan uri . Se pot dezvolta la 2 - 15rC. Nu se dezvolt la pH 5,6. Se utilizeaz n culturi starter la

fermentarea salamurilor crude cu pH = 5,6 - 6,1, produsele avnd o durat mare de maturare, iar gustul final fiind slab acri or dulceag. Lactobacilii acidorezisten i au form de bastona e scurte care formeaz lan uri. Se dezvolt bine la pH e 5,0. Lactobacilii bulgaricus are F-galactozidaz activ la pH = 7,0 i este activat de Mg2+, Mn2+ i Fe2+. n cele mai multe cazuri, lactobacilii folosesc mai mult glucoza ca surs de energie n compara ie cu lactoza acumuleaz . Interac iunea dintre cele dou bacterii lactice este benefic din urm toarele motive: Lactobacilii bulgaricus produce aminoacizi liberi, n particular histidin , care stimuleaz i galactoza. Unii lactobacili elibereaz n mediu galactoz care se

produc ia de acid lactic a lui Str. thermophilus; Str. thermophilus, pe de alt parte, produce acid formic, care stimuleaz activitatea lui L.

bulgaricus; Str. thermophilus, de i produce o cantitate suficient i de CO2 care stimuleaz dezvoltarea lui

L. bulgaricus, totu i dezvoltarea acestuia este mai redus , deoarece Str. thermophilus utilizeaz mai rapid anumite substan e nutritive esen iale pentru dezvoltarea lui L. bulgaricus. n plus, lactobacilii, n general, sunt sensibili chiar la niveluri foarte reduse de antibiotice, n compara ie cu Str. thermophilus ( de aici i necesitatea ca laptele s nu con in urme de antibiotice). Genul Micrococcus i Staphylococcus Microorganismele din genurile Micrococcus NaCl. Pentru industria c rnii intereseaz anumite specii de micrococi i stafilococi care sunt folosite pentru: capacitatea lor de a reduce azota ii la azoti i (contribuie la formarea culorii c rnii s rate n i Staphylococcus apar in familiei

Micrococaceae care cuprinde bacterii sub form de coci. Se pot dezvolta n medii care con in 15%

prezen de azota i); activitatea lor catalazic ;4

-

activitatea de acidificare, proteolitic

i lipolitic .

Dintre speciile de micrococci intereseaz Micrococcus aurantiacus i Micrococcus varians. Pentru industria laptelui, micrococii formeaz partea principal a popula iei nelactice din laptele crud i respectiv brnzeturile fabricate din laptele crud. Din brnza Cheddar fabricat din lapte crud a fost izolat Micrococcus freundenreichii, care a fost ulterior utilizat sub form de cultur pur n scopul acceler rii form rii aromei brnzei fabricate din lapte pasteurizat datorit activit ii proteolitice i lipolitice. Tot n scopul matur rii unor brnzeturi cu past presat s-a utilizat un preparat enzimatic i anume Rulactina ce con ine o metal-proteaz cu activitate strict endoproteinazic ob inut din Micrococcus caseolyticus. Aroma produselor la care este utilizat cultura starter de Staphylococcus carnosus este superioar . Genul Streptomyces Specii din genul Streptomyces pot altera alimentele, producnd mirosuri i gusturi dezagreabile, altele (pu ine la num r) sunt patogene. Streptomyces griseus senso Htter este ns inofensiv i a fost folosit pentru capacitatea sa de a reduce azotatul la azotit, putndu-se dezvolta bine n substraturi care con in ~ 8% NaCl i care au pH = 5,8-8,5. Temperatura optim de dezvoltare este la 30rC. Este catalaz pozitiv avnd capacitate proteolitic dar nu i lipolitic . Poate fi asociat cu micrococii i/sau lactobacilii. n salamurile crude se inoculeaz la nivel de 5103 /g compozi ie. Genul Propionibacterium Bacterile din genul Propionibacterium fac parte din familiaPropionibacteriaceae. Bacteriile propionice fermenteaz carbohidra ii, piruvatul/lactatul. Bacteriile propionice tip lapte sunt: Propionibacterium freundreichii (cu subspeciile freundreichii, globosum i shermani), Propionibacterium theonii, acidipropionici i jensenii. Principalii produ i de fermenta ie a bacteriilor propionice sunt CO2, cantit i mari de acid propionic i acetic i cantit i mici de acid izovalerianic, formic, succinic, lactic. Toate speciile produc acid lactic din glucoz . Se dezvolt foarte bine la 30-37rC i la pH = 7,0. Producerea de propionat, acetat i CO2 Lactatul (respectiv piruvatul) este transformat n propionat prin reac ia: 3CH3-CHOH-COOH 2CH3-CH2-COOH + CH3-COOH + CO2 + H2O5

Propionatul, acetatul i CO2 se formeaz

n propor ie de 2/1/1. Diferitele tulpini de bacterii n

propionice se deosebesc ntre ele prin raportul acid propionic /acid acetic format, o influen acest sens avnd i aciditatea substratului, cantitatea de lactat i adaosul de carbonat i succinat.

Rezervorul natural al bacteriilor este solul unde concentratia de celule poate ajunge la valori de 107 109 /g atat in straturile superficiale (bacterii aerobe) cat si in straturile de profunzime (bacterii anaerobe). Din sol bacteriile s-au adaptat sa traiasca in ape unde concentratia de celule poate fi intre 10/cm3 in apa de izvor, panala valori de 1012/cm3 de exemplu in apele fecalo-menajere. Bacteriile se pot inlani la adancimi mari in apa marilor si oceanelor, in apele termale. Existenta in aer a bacteriilor este temporara si prin intermediul curentilor de aer sunt raspandite la distante foarte mari. Din aer sunt antrenate din nou in sol prin intermediul precipitatiilor atmosferice. Mai au un rol imens in transformarea compusilor macromoleculari in compusi simplii, prin mineralizarea materiei organice nevii, contribuind astfel la realizarea naturala a circuitului unor elemente de importanta vitala : Carbon, Azot, Sulf, Fosfor, Fier etc. Fara activitatea bacteriilor agenti de putrefactie ,, pamantul s-ar transforma treptat intr-un urias cimitir. In concluzie bacterii sunt importante in industria alimentara cat si in alte domenii fiind esentiale in viata de zi cu zi.

6

Lactococcus lactis

7

Leuconostoc cremoris

8

Micrococcus mucilaginosis

9