5 كائنات أحادية الخلية تستخدم في صنع الطعام - مادة الاحياء - 2026

هناك مجموعة متنوعة من الكائنات وحيدة الخلية التي تستخدم في صنع الطعام. منذ العصور القديمة ، استخدم الإنسان الكائنات الحية الدقيقة لصنع الخبز والنبيذ واللبن والجبن. اليوم تم توسيع نطاق المنتجات لتشمل مخلل الملفوف وصلصة الصويا والبيرة والميسو.

الفطريات والبكتيريا هي الكائنات الحية وحيدة الخلية التي تستخدم عادة في تصنيع هذه المنتجات. تعمل هذه الكائنات الحية على أطعمة مختلفة ، نيئة بشكل عام ، مكونة مستعمرات.

خميرة الخميرة. المصدر: شك ، من ويكيميديا ​​كومنز

في الغالبية العظمى من الحالات ، تعمل هذه المجموعات من الكائنات الحية الدقيقة عن طريق تخمير السكريات. يمكن أن يكون التخمير كحوليًا ، كما يحدث في الخبز ، وهو نتاج نشاط فطريات الخميرة.

تنتج الكائنات الحية أحادية الخلية الأخرى تخمير الحليب ، والذي يستخدم لصنع الزبادي. في بعض أنواع النبيذ ، تُستخدم البكتيريا التي تُنتج نوعًا من التخمير مالولاكتيك.

في مناسبات أخرى ، تعمل هذه الأنواع من خلال تحطيم بنية الطعام ، وإضافة نكهات وقوام وروائح معينة. في الوقت نفسه ، تمنع انتشار المستعمرات الأخرى التي يمكن أن تسرع عملية التحلل الطبيعي للغذاء.

أمثلة على الكائنات وحيدة الخلية المستخدمة في صنع الطعام

خميرة الخميرة

بقلم رينيس فينتا ، من ويكيميديا ​​كومنز

خميرة البيرة ، كما يُعرف هذا النوع ، هي فطر وحيدة الخلية ارتبطت منذ العصور القديمة برفاهية وتقدم البشرية. إنها خميرة من النوع غير المتجانسة ، والتي تحصل على طاقتها من جزيئات الجلوكوز.

لديها قدرة تخمير عالية. تحدث هذه العملية عندما يكون Saccharomyces cerevisiae في وسط غني بالسكر ، مثل D-glucose. نتيجة لذلك ، يتم إنشاء الإيثانول وثاني أكسيد الكربون.

إذا كانت ظروف البيئة التي توجد فيها الخميرة تفتقر إلى العناصر الغذائية ، فإن الجسم يستخدم مسارات التمثيل الغذائي بخلاف التخمير التي تسمح لها بالحصول على الطاقة.

هذه الخميرة هي أحد الأنواع المصنفة على أنها من الكائنات الحية الدقيقة GRAS ، لأنها تعتبر مادة يمكن إضافتها بأمان إلى الطعام. لها استخدامات عديدة على المستوى الصناعي ، حيث تستخدم بشكل أساسي في تحضير الخبز. كما أنها تستخدم في إنتاج النبيذ والبيرة.

ثاني أكسيد الكربون الناتج أثناء التخمير هو الغاز الذي "يُسفنج" الخبز. أيضًا ، تُستخدم خميرة البيرة في الأطعمة المماثلة الأخرى ، مثل عجينة البيتزا.

Lactobacillus delbrueckii subsp. البلغاري

هذه البكتيريا موجبة الجرام ممدودة وشكلها خيطي. لا يشكل جراثيم ويفتقر إلى الحركة. نظامهم الغذائي يعتمد على اللاكتوز. يعتبر محبة للحمض ، لأنه يتطلب درجة حموضة منخفضة ، بين 5.4 و 4.6 ، لتطوير بشكل فعال.

يتميز بأنه لاهوائي اختياريًا. وهو من الأنواع التي لها عملية التمثيل الغذائي المتخمر ، حيث يكون حمض اللاكتيك منتجها الرئيسي. يستخدم هذا لحفظ الحليب مما يجعل هذه البكتيريا تستخدم على نطاق واسع في إنتاج الزبادي.

في إنتاج مشتق الألبان هذا ، Lactobacillus delbrueckii subsp. يشيع استخدام البلغاري بالتزامن مع المكورات العقدية الحرارية. كلاهما يعمل بشكل تآزري مع L. d. البلغاريكوس الذي ينتج الأحماض الأمينية من البروتينات الموجودة في الحليب. هذا يعطي الزبادي رائحته المميزة.

في البداية ، يبدأ S. thermophilus في تخمير اللاكتوز ، مما يؤدي إلى تراكم الأحماض. في هذا الوقت ، يستمر L bulgaricus ، المتسامح مع الوسائط الحمضية ، في العمل.

ينتج كلا النوعين من البكتيريا حمض اللاكتيك ، الذي يسبب تغيرًا في بنية الحليب ، مما يعطي الزبادي قوامه السميك ونكهته المميزة.

اكتوباكيللوس بلانتاروم

اكتوباكيللوس بلانتاروم. مأخوذة وتحريرها من theprobioticslab.com

إنها بكتيريا تنتمي إلى عائلة Lactobacillaceae ، ولها القدرة على إجراء تخمير من النوع اللبني. يمكن العثور عليها بشكل طبيعي في الطعام أو يمكن إضافتها للحفاظ عليها.

Lactobacillus plantarum هو أحد المسئولين الرئيسيين عن عملية تخمير مخلل الملفوف ، وهو مستحضر طهي من أصل أوروبا الوسطى. إنه شائع جدًا في فرنسا وألمانيا وسويسرا وروسيا وبولندا. انتشر استهلاكه حاليًا في آسيا وأمريكا.

يعتمد إنتاج مخلل الملفوف على التخمير اللبني لأوراق الملفوف (Brassica oleracea). تشكل عصائر الخضار مع ملح البحر الذي يضاف إلى المستحضر محلول ملحي طبيعي.

يتم التخمير من خلال عمل Lactobacillus plantarum ، والذي يقوم باستقلاب السكريات الموجودة في الملفوف بشكل لا هوائي. نتاج هذه العملية هو حمض اللاكتيك ، الذي يعزز النكهة ويعمل كمادة حافظة طبيعية.

Propionibacterium freudenreichii

تستخدم هذه البكتيريا في إنتاج جبن إيمنتال. كما أنها تستخدم عند إنتاج أجبان Jarlsberg و Maasdam و Leerdammer صناعيًا. تركيز هذه البكتيريا موجبة الجرام أعلى في منتجات الألبان من النوع السويسري مقارنة بالجبن الأخرى.

في صناعة جبن Emmental ، يخمر P. freudenreichii اللاكتات ، مما يؤدي إلى تكوين الأسيتات وثاني أكسيد الكربون والبروبيونات. تساهم هذه المنتجات في النكهة الحلوة والجوزية النموذجية لهذه الفئة من الجبن.

ثاني أكسيد الكربون مسؤول عن "الثقوب" التي تميزها. يمكن لصانعي الجبن التحكم في حجم هذه الثقوب عن طريق تعديل درجة الحرارة ووقت المعالجة والحموضة.

تؤكد الأبحاث الحديثة أن استهلاك المنتجات التي تحتوي على هذه البكتيريا مفيد للجسم. يمكن أن تسهم في حسن سير الأمعاء وتقليل ظهور حالات جديدة من سرطان القولون.

Oenococcus oeni

إنها جرثومة غير متحركة موجبة الجرام تشكل سلاسل من الخلايا البيضوي. إنه ينتمي إلى مجموعة بكتيريا اللاكتيك. يحصل على طاقته من خلال التنفس ، في وجود الأكسجين ، وفي غيابه يأخذونها من التخمر.

إنها البكتيريا الرئيسية من نوع حمض اللاكتيك التي تتدخل في تخمير النبيذ. هذا النوع من التخمير هو عملية أيضية بسيطة ، لأنه يحتوي على تفاعل واحد فقط. حمض الماليك ، عن طريق العمل التحفيزي للإنزيم مالولاكتيك ، يتحول إلى حمض اللبنيك.

منتج ثانوي آخر هو ثاني أكسيد الكربون ، بسبب نزع الكربوكسيل. لا يكون ثاني أكسيد الكربون واضحًا مثل ذلك المنتج في حالات التخمير الكحولي.

من حين لآخر في صنع النبيذ ، يمكن الجمع بين عمل العديد من البكتيريا ، باستثناء O. oeni. يمكن استخدام Saccharomyces cerevisiae و Kloeckera apiculata لتعزيز خصائص هذا المشروب .

المراجع

1. ويكيبيديا (2019). Lactobacillus delbrueckii subsp. البلغاري. تعافى من en.wikipedia.org.
2. علم الأحياء الدقيقة على الإنترنت (2019). منتجين. تعافى من microbiologyonline.org.
3. ويكيبيديا (2019). قائمة الكائنات الدقيقة المستخدمة في تحضير الطعام والشراب. تعافى من en.wikipedia.org.
4. OMICS الدولية (2019). استخدامات الكائنات الدقيقة في الغذاء. المؤتمر الدولي الثاني لعلم الأحياء الدقيقة الغذائي - مدريد - أسبانيا. تعافى من omicsonline.org.
5. أيوشي ر. (2019). الميكروبات في صناعة الأغذية - الكائنات الحية الدقيقة - علم الأحياء المسترجع من biologydiscussion.com.