АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Застосування полісахаридів у харчовій промисловості

Полісахариди є для клітин резервними речовинами і синтезуються в специфічних умовах незбалансованого росту. Такими умовами, як правило, являються надлишок вуглеводного та енергетичного субстратів у середовищі та дефіцит окремих мінеральних елементів (азоту, фосфору, сірки, магнію і т.д.), які лімітують синтез азотвмісних компонентів і швидкість росту клітин. Більшість мікробних біополімерів є ендогенними джерелами вуглецю та енергії, тому сприяють збереженню здатності до виживання клітин в несприятливих умовах середовища.

Полісахариди (глікани) – полімери, побудовані не менш ніж із 11 моносахаридних одиниць. Полісахариди являються обов'язковими компонентами всіх організмів, присутні як ізольовано, так і в комплексах із білками, ліпідами, нуклеїновими кислотами. Полісахариди переважають в рослинних біомасах і складають, відповідно, велику частину органічного матеріалу на планеті. Полісахариди різноманітні за будовою, локалізацією в клітинах і за своїми фізико-хімічними властивостями.

Мікробні полісахариди поділяють на внутрішньоклітинні та позаклітинні – полісахариди слизу, капсул, чохлів. Більшість полісахаридів біологічно активні та підвищують стійкість мікроорганізмів до вірусних та бактеріальних інфекцій, володіють протипухлинною дією, а також антигенною специфічністю.

Надзвичайно широкі перспективи використання полісахаридів у харчових технологіях у зв'язку з їх гелеутворюючими та реологічними властивостями в якості згущувачів сиропів, для пакування продуктів та протравлювання насіння. Водні розчини окремих полісахаридів надзвичайно стабільні у широких межах рН і температури. Можливості полісахаридів розкриті далеко не повністю, тому їх вивчення веде до розширення сфери використання.

Більшість мікроорганізмів синтезують полісахариди із різних джерел вуглецю - вуглеводів, спиртів, карбонових кислот, С1-сполук. Природа та концентрація вуглецевого джерела в середовищі суттєво впливає на утворення полісахаридів, які зводяться до утворення глікозидного зв'язку між моносахаридними одиницями (рис.1); при цьому глікозильний донор передає глікозил на акцептор-затравку, звільняючись при цьому. Акцепторами служать олігоцукри, у ряді випадків – недобудований полісахарид – «затравка». Полімеризація йде до утворення готового полісахариду за участю специфічних глікозилтрансфераз, які відщеплюють фрагменти лінійного ланцюга недобудовного глікана і переносять їх на той же чи аналогічний ланцюг у визначеному положенні.

Рис. 1. Схема утворення глікозидного зв'язку.

Синтез полісахаридів визначається умовами культивування продуцента та складом поживного середовища, які визначають можливість та інтенсивність їх утворення, а також склад, структуру і, відповідно, властивості. Суттєве значення мають не тільки якісний склад вуглецевої сировини, яка використовується, але і концентрація, так як ефективний синтез полісахаридів здійснюється на середовищах із високим вмістом вуглецевого субстрату. Кількість та форма джерела азоту, не впливаючи на склад полісахаридів, робить вплив на швидкість росту мікроорганізмів та кількісний вихід полісахаридів. Суттєва також роль фосфатів та іонів марганцю, магнію, кальцію, які є кофакторами синтезу полісахаридів. рН та температури середовища впливають на накопичення гліканів по-різному. Суттєвим є хороший рівень аерації культури. Виробництва полісахаридів є специфічним для кожного і визначається природою, локалізацією, властивостями та областю використання гліканів і, безумовно, фізіологічними особливостями продуцента. Ефективнішим є отримання внутрішньоклітинних екзополісахаридів, так як їх концентрація є вищою, менше проблем на стадії виділення та очистки, однак у ході ферментації виникають труднощі із транспортом кисню із газової фази у рідку (при підвищенні екскреції гліканів у середовище його в'язкість зростає). Наслідком цього є зниження росту клітин та затримання продукції полісахаридів. Тому середовище доводиться розбавляти у десятки разів і після видалення клітин продуцента – концентрувати.

Спектр промислових продуцентів та полісахаридів, які випускаються, досить різноманітний (табл. 2). Ведучими країнами-виробниками полісахаридів є: США, Франція (ксантан, курдлан), Росія (декстран), Японія (пуллан, курдлан).

Таблиця 2

Дата добавления: 2015-11-25 | Просмотры: 1056 | Нарушение авторских прав