Importanta biotehnologica a principalilor compusi biochimici. importanta glucidelor.

IMPORTANTA BIOTEHNOLOGICA A PRINCIPALILOR COMPUSI BIOCHIMICI. IMPORTANTA GLUCIDELOR.

Substraturile glucidice cele mai importante in industria alimentara sunt:

glucoza, dextrinele , amidonul , zaharoza , celuloza , rafinoza, lactoza.

Importanta glucidelor.

Materiile prime care contin cele mai importante glucide pt. biotehnologiile agroalimentare sunt:

laptele, zerul

cerealele

fasolea , mazarea

cartofii

fructele

mustul

taratele

melasa

Glucoza este o hexoza care se gaseste in fructele dulci si care se obtine din hidroliza amidonului.

Utilizari in biotehnologii:

La obtinerea produselor din carne , in perioada de maturare a lor:

sub forma de glucide adaugate (alaturi de zaharoza)

rezultat:- contribuie la formarea aromei produselor din carne

- acidifierea si uscarea acestor produse devin mai rapide.

procesul biochimic : glucoza este transformata , prin fermentatie homolactica (de catre Lactobacili, Pediococi )in acid lactic sau prin fermentatie heterolactica (de catre Lactobacili, Leuconostoci, Streptococi )in acid lactic si alte substante : acizi organici , alcooli CO₂ etc.

Siropul de dextroza (glucoza) este utilizat la obtinerea de izosiropuri

procesul biochimic : glucoza este transformata , sub actiunea glucoizomerazei in fructoza.

Izosiropurile inlocuiesc cu succes zaharoza si se utilizeaza la prepararea bauturilor racoritoare , a bauturilor alcoolice , a dulciurilor , a inghetatelor, a conservelor si in panificatie.

Glucoza este substratul in fermentatia alcoolica.

procesul biochimic : glucoza este transformata, sub actiunea altor tulpini selectionate de diferitelor drojdii , in alcool etilic , obtinandu-se o serie de bauturi

exemple de drojdii utilizate in fermentatia alcoolica:

Saccharomyces cerevisiae: la obtinerea alcoolului etilic, drojdiei comprimate , painii , berii tari ,alcoolizata etc.

Saccharomyces bayanus :la obtinerea de bere slaba, vin

Saccharomyces vini , Saccharomyces uvarum, Saccharomyces ellipsoideus la obtinerea vinului.

Saccharomyces oviformis: la obtinerea vinului cu tarie lacoolica mare , cu 18%alcool

Amidonul este un poliglucid cu importanta majora in biotehnologiile agroalimentare.

Utilizari in biotehnologii:

in industria berii,

in industria sucurilor din fructe,

in industria panificatiei,

la prepararea siropurilor de glucoza ,siropurilor de maltoza , izosiropurilor, trehalozei (diglucid)

la obtinerea de furaje pentru animale etc.

Surse de amidon: graul ,porumbul, orezul , secara, orzul, ovazul, cartofii, fasolea, mazarea, bananele necoapte etc.

AMIDONUL - UTILIZARI IN BIOTEHNOLOGII:

Prelucrarea biotehnologica superioara a amidonului cuprinde mai multe etape, O prima etapa
este hidroliza amidonului:

- hidroliza acida - caz in care se obtin produsi nedoriti,

enzimatica - cu α-amilaze sau ,

mixta -(acida si enzimatica).

Hidroliza amidonului se face in doua etape:

a. Dextrinizarea (lichefierea) amidonului)

- rezultat: obtinerea maltodextrinelor (oligoglucide formate din 5-10 resturi de glucoza) si
prehidrolizate.

- are loc sub actiunea α-amiiazelor termorezistente si a α -amilazelor acidofile.

b. Zaharificarea prehidrolizatelor

- rezultat: dextrinele sunt hidrolizate pana la maltoza si apoi pana la glucoza (sub actiunea
β -Amilazei, Glucoamilazei si Glucoamilazelor). Se obtin mai multe produse utilizabile ca
indulcitori: siropul de maltoza, siropul de glucoza, dextroza anhidra, zahar total.

LACTOZA este un diglucid

UTILIZARI IN BIOTEHNOLOGII:

in industria laptelui si a produselor din lapte

- procesul biochimic: prin fermentatia lactica a lactozei, sub actiunea bacteriilor lactice, se obtin produse lactate acide sau diferite branzeturi.

La obtinerea acestor produse se utilizeaza culturi starter de productie sau maiale. La diferitele varietati de lapte batut se folosesc culturi starter de streptococi (Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Streptococcus diacetilactis). La iaurt se utilizeaza bacterii lactice simbiotice (Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus). In prepararea laptelui acidofil se utilizeaza Lactobacillus acidophilus.

In obtinerea biomasei de drojdie: lactoza din zer este un bun substrat pentru

Kluyveromyces lactis si Kluyveromyces fragilis

ZAHAROZA este un diglucid.

UTILIZARI IN BIOTEHNOLOGII:

sub actiunea β-Fructozidazei (invertaza)extrasa din drojdii (Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces carlbergensis ) , zaharoza se inverteste adica se transforma intr-un amestec echimolecular de D-Glucoza si D-Fructoza numit zahar invertit.

Invertirea zaharozei este foarte importanta in industria produselor zaharoase deoarece este impiedicata zaharisirea acestor produse.

Din zaharoza , prin clorurare se obtine sucraloza (triclorogalactozaharoza)care este un edulcorant.

Edulcorantii sunt substante chimice cu mare putere de indulcire , utilizate ca indulcitori ai glucidelor.

CELULOZA este un poliglucid

IMPORTANTA BIOLOGICA:

- Are rol fiziologic important pentru organismul uman deoarece, datorita configuratiei structurale care-i permite sa-si mareasca considerabil volumul contribuie la eliminarea substantelor toxice din organism, creeaza un mediu favorabil, dezvoltarii microflorei specifice intestinale (capabila sa sintetizeze unele vitamine). Face parte din categoria fibrelor alimentare.

Excesul de celuloza nu este indicat deoarece poate determina scaderea utilizarii digestive a proteinelor si a unor elemente minerale (P, Zn, Fe). Se recomanda consumul zilnic a 6-12 g celuloza provenita, in special, din fructe si legume.

Are rol important in hrana animalelor ierbivore, in special, avand valoare nutritiva mare.

SUBSTANTELE PECTICE

IMPORTANTA BIOLOGICA:

sunt importante in industria alimentara pentru fabricarea gemurilor, marmeladelor, jeleurilor deoarece, in prezenta zaharului si a unui acid, formeaza geluri tari.

Ele sunt considerate, ca si celuloza, fibre alimentare deoarece au capacitatea de a. absorbi substantele toxice din organism si pot inactiva microflora de putrefactie din intestinul gros. Alimentele bogate in fibre alimentare: merele, bananele, morcovii.

_{Lipidele cu importanta pentru industria alimentara sunt:}

_{Acizii grasi liberi(acid oleic, acid palmitic)}

_{Gliceride (grasimile)(dioleosterina)}

_{Fosfolipide (lecitina)}

_{IMPORTANTA LIPIDELOR}

IMPORTANTA BIOTEHNOLOGICA:

Transformarile suferite de lipide sunt deosebit de importante, avand ca rezultat maturarea diverselor branzeturi, cu obtinerea aromelor (aromele se datoreaza acizilor grasi, aminoacizilor, aldehidelor si cetonelor, combinatiilor cu sulf care se formeaza) si a salamurilor crude (prin formarea acizilor grasi aromatizanti :palmitic, stearic, linoleic, oleic, etc. si a altor compusi de aroma: peptide, aminoacizi).

Exista si situatia nedorita de obtinere a unor compusi toxici: ACROLEINA, prin hidroliza avansata a grasimilor sau de rancezire a alimentelor cu grasimi, sub actiunea unor microorganisme, toate acestea ducand fa deprecierea calitativa a produselor respective.

IMPORTANTA LIPIDELOR

IMPORTANTA BIOTEHNOLOGICA:

- Hidroliza gliceridelor din faina cerealelor determina ameliorarea proprietatilor reologice (de curgere), cresterea porozitatii , volumului, intensificarea aromei aluaturilor, in procesul obtinerii painii.

- A ctiunea unei enzime (lipooxigenaza) aszupra acizilor oleic si linoleic din faina determina formarea unor hidroperoxizi care au ca rol albirea fainii.

- In procesul de obtinere a berii degradarea unor gliceride determina obtinerea unor compusi de aroma.

IMPORTANTA PROTIDELOR

UTILIZARIILE BIOTEHNOLOGICE ale protidelor sunt extrem de variate, comportamentul lor in cadrul diverselor fluxuri tehnologice fiind determinat de structura moleculara, de sursa de origine, de proprietatile fizico-chimice etc,

1) Protidele din regnul vegetal pot fi considerate indispensabile deoarece sunt

singura sursa de aminoacizi esentiali pentru organismul uman.

- proteinele din diferite fainuri intra in alcatuirea glutenului - substanta complexa care confera fainurilor proprietati de panificatie: aluatul devine elastic, creste in volum prin retinere de C0₂ iar painii ii confera porozifate si digestibilitate.
Glutenul contine urmatoarele proteine: gliadina, glutelina, globuline, albumine.

De asemenea mai contine si saruri minerale. Fainurile care nu contin aceste proteie intr-o compozitie similara fainii de grau, nu sunt panificabile. (de exemplu: faina de porumb si faina de orez)

- proteine de origine vegetala cu valoare nutritiva mare: legumina (din mazare si

linte) , faseolina (din fasole), glicina (din soia) soia reprezinta o mare sursa de proteina pentru populatie.

UTILIZARILE BIOTEHNOLOGICE

2) Protidele din alimentele de origine animala (carne, oua, lapte) sunt foarte importante pentru biotehnologiile agroalimentare:

Lactalbumina din lapte, prin fierberea zerului, precipita formand urda iar cazeina sub actiunea enzimelor chimozina sau pepsina, este coagulata intr-un coagul care prin prelucrare se transforma in diferite sorturi de branza.

Valoare nutritiva mare au si proteinele din ou: ovalbumina, ovoglobulina, vitelina sau proteinele din carne: mioalbumina, miozina, actina,

Fara importanta alimentara sunt proteinele fibrilare din par unghii piele (keratina), din tendoane, solzi (colagenele) motiv pentru care alimentele, care contin asemenea proteine nu se consuma. In schimb, colagenul si oseina din oase, prin fierbere indelungata sub presiune, se transforma in gelatina- utilizata in industria alimentara.