ITMO大学でのパンの生産。クレジット:ITMO 大学
ITMO 大学のバイオテクノロジーおよび極低温システム学部の科学者は、日常の食品をより良く、より安全に、よりアクセスしやすくすることに積極的に取り組んでいます。研究者たちは、パンの配合成分を 1 つだけ置き換えることで、この製品を腐敗の原因となる微生物に対する耐性を高めることに成功しました。現在、彼らはビールの同じ成分を置き換える実験を行っています。これがうまくいけば、飲み物は弱くなり、プロバイオティクスの特性を獲得します. ITMO.NEWS は科学者に連絡を取り、ビールの特性が酵母にどのように依存しているか、またパンがロープの腐敗の犠牲になるしくみを調べました。
料理を 1 つでも作ったことがある人なら誰でも、1 つの材料を置き換えると、その味、色、およびその他の特性が大きく変わる可能性があることを知っています。これは、少数の成分から作られた製品に特に関係があります。
現代科学はパン作りや醸造にどのように役立つでしょうか?人々は何千年もの間、パンを焼き、ビールを醸造してきましたが、これらの分野で根本的に新しいものを発見することは非常に難しいように思われます.しかし、そうではありません。これらの古くからある製品の製造方法は、より安く、より安定して保存できるようにすると同時に、より美味しくするために常に改良されています.
Saccharomyces cerevisiae.
パンの最も重要な構成要素の 1 つは酵母です。酵母は、パンにふわふわの食感と独特の香りを与える天然の膨張剤です。ベーキングに使用される酵母はSaccharomyces cerevisiaeです 親切。同じ微生物が麦汁の発酵を助け、ビールを作ります。
エレナ・ソボレバ。クレジット:Elena Soboleva
しかし、酵母がこれらの機能を維持しながら、製品に新しい特性を与えることができるとしたら?パンが早期に腐敗するのを防ぐ酵母株を選ぶことは可能ですか? ITMO 大学の研究者は、微生物の関連グループであるサッカロミセス セレビシエ var.ブラウディ – 実際、この古典的なパン酵母の多機能類似物である可能性があります.
「これは、1920 年代の初めにフランスの微生物学者 Henri Boulard によって発見された熱帯酵母株です」と、生物工学および極低温システム学部の准教授である Elena Soboleva は説明します。 「東南アジア本土を旅している間、彼はコレラの流行を研究していて、地元の人々が果物で自分自身を治療するのを見ました.その後、この問題をさらに詳しく調べたところ、問題は果物ではなく、その表面に生息する微生物であることがわかりました。これにより、彼はこれまで知られていなかった酵母の種を特定し、それを Saccharomyces boulardii と名付け、下痢の治療薬として特許を取得しました。」
しかし、系統解析の発展に伴い、Saccharomyces boulardii 種 Saccharomyces cerevisiae のバリエーションです .
今日、この種の酵母は、腸内微生物叢を回復するためのプロバイオティクスとして使用されています.さらに、科学者によると、最近の研究では、この酵母には抗酸化特性があり、体が有用な微量元素とビタミン B をよりよく吸収できることが示されています.
自己回復パン
パン屋が直面する問題の 1 つは、いわゆるバチルス リケニフォルミスによるものです。 および枯草菌 細菌の種類。これらの微生物は、土壌から種子に入り込み、妨げられずにパンに入ることができます.最も徹底した品質管理の下でも、これらの細菌胞子を検出することは非常に困難です。
「オーブンで焼くとパンが無菌になるという意見を聞くことがありますが、実際にはそうではありません」と Elena Soboleva は言います。 「例えば、縄ばい菌の栄養細胞はパンを焼く間に死んでしまいますが、胞子は加熱処理を生き延びます。それ自体はほとんど無害ですが、特定の条件下 (たとえば、高湿度と温度) では、パンはいわゆるロープ病を発症する可能性があります。パンから腐ったメロンのような不快なフルーティーな匂いがし始め、病気が進行するにつれて、パン粉がベタベタして伸びてきます。もちろん、そんなパンは食べられません。」
ロープ病の発生を防ぐ方法は、化学的方法から物理的方法、生物学的方法まで、数多くあります。たとえば、縄ばい菌は酸性環境に耐えられないため、スターターカルチャーがパン製造で広く使用されています.しかし、Saccharomyces boulardii が発見されました。 酵母は、バチルス リケニフォルミスからパンを保護するためにも使用できます 胞子。
適用した場合のロープの損傷の発生に対する酵母株の影響:左の S. cerevisiae、S. cerevisiae var.右がブラウディ。クレジット:Artyom Morozov
研究により、これらが B に対して拮抗作用を示すことが立証されました。ズブチリス とB.苔癬 バクテリア、およびロープ病の病原体に対する静菌効果があります。
「この酵母は、通常の酵母と同じように働きながら、縄ばい菌の胞子の活動を阻害する抗生物質を生成することができます」と Elena Soboleva は指摘します。 「私たちは、さまざまなパン製造技術を使用していくつかの実験を行ってきました。ロープ病の発症を確実にするために、パンが焼かれた後、湿度が高く暖かい環境が作られました.酵母を使用することで、病気の発症を最大 3 日間遅らせることができます。これは、このような製品にとって重要なことです。」
プロバイオティクス ビール
しかし、科学者たちの実験はパンにとどまりませんでした。 Saccharomyces boulardii の場合 はプロバイオティクスとして使用されていますが、この特性をビールに付与してみませんか?
発酵飲料製造の実験室。クレジット:ITMO 大学
ITMO 大学には、発酵飲料の製造に関する実験室があります。ここで、この酵母を使って無濾過ビールを作る計画が立てられ、実行されます。
「私たちはビールがプロバイオティクスと抗酸化特性を獲得することを期待しています。さらに、S. ブラウディ酵母の開発により、エタノール含有量の少ないビールを生産できるようになります」と、食品バイオテクノロジーおよび工学部の博士課程の学生である Artyom Morozov 氏は語ります。
作業は、COVID-19 パンデミックに関連する制限が解除された後に開始される予定です。
仕事の基本的な側面
しかし、 Saccharomyces boulardii の可能なアプリケーションに関する作業 食品業界での仕事は、多くの段階の 1 つにすぎません。この研究が市場に導入されるためには、この酵母菌株を使用する利点を示すだけでなく、その培養のための効果的な方法も提案する必要があります.
発酵飲料の供給。クレジット:ITMO 大学
これは、 Saccharomyces boulardii の特別な機能の 1 つが 代謝は、37°C の最適な生育温度であり、低酸性 (pH 3.2-4) への耐性もあります。古典的なパン酵母の場合、これらの値はそれぞれ約 30°C と pH 4 ～ 6 になります。科学者たちは現在、最小限のコストで最大量の酵母を生産するのに有利な最適条件の作成に取り組んでいます.
