CURS 9. CULTUI STATER CU CELULE IMOBILIZATE.Tehnologia celulelor imobilizate (IC), in ultimul timp, a castigat teren si in industria alimentara.Avantaje oferite de tehnologia IC:-Asigura o densitate mai mare de celule microbiene;-Ofera productivitate ridicata;-Asigura stabilitatea fizica si biologica a celulelor microbiene pe parcusul fermentatiei, superioara fata de tehnologia FC(cu celule libere).-Impiedica transferul de plasmide intre celule.-Limiteaza posibilitatea de contaminare.-Stimuleaza sinteza si secretia de metaboliti.Scopul principal al acestei noi tehnologii este acela de a mentine o concentratie ridicata de germeni in bioreactor si de a proteja celulele de actiunea factorilor nefavorabili.Tehnici de imobilizare a celulelor microbiene.1.Includere celulelor microbiene intr-o retea de polimeri.2.Adsorbtia la suprafata unui purtator.3.Includere in membrane.4.Microincapsularea.Larga aplicabilitate:-Metoda de includere a celulelor intr-o matrice poroasa de polimeri.-Metoda microincapsularii.

1. Tehnica includerii intr-o matrice de polimeri.- este o metoda relativ simpla si consta in obtinerea unor sfere de gel (0,3-0mm), cu o concentratie mai mare.Polimerii utlizatii nu trebuie sa fie toxici, sa asigure viabilitatea celulelor, sa prezinte o buna stabilitate mecanica pe parcursul fermentarii si sa poata fi obtinuti in conditi aspetice. Ex: K-carrageenan, gella, agaroza, gelatina, alginat, chitosan.Bacterii lactice imobilizate prin metoda includerii in polimeri.SUPORTSPECIA BACTERIANAConcentratia maxima (UFC/ml)

Alginat de calciuLactococcus lactis2-3,8x

K-carrageenan-LBGLactococcus lactis1,3x

K-carrageenan-LBGLactobacillus casei5,1x

Guma gellanBifidobacterium longum6,8x

In ind laptelui cele 2 specii: Streptococcus thermophilus si Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus imobilizate in perle sferice de alginat de calciu, intr-un sistem continuu de inoculare-prefermentare a laptelui, ptr obt iaurtului.

2. Microincapsularea .Microincapsulele sunt sfere de cativa microni pana la 1mm, cu o membrana subtire, semipermeabila, care contin in interior cultura de bacterii lactice sau microorganisme probiotice sau particule de cultura liofilizata. In majoritatea cazurilor se utilizeaza pentru incapsularea biopolimeri naturali ca alginatul de calciu, k-carrageenan sau guma gellan. Exista semnalari in literatura de specialitate privind cresterea rezistentei la congelarea sau liofilizare a celulelor microbiene probiotice pri incapsularea. O stabilitate la congelare imbunatatita in mod semnificativ, s-a constata la Lactobacillus acidophilus si Bifidobacterium longum imobilizate in alginat, comparativ cu tehnica FC (celule libere). In cazul speciei Bifidobacterium longum au fost utilizati agenti crioprotectori (glicerol sau manitol) in solutie de alginat, care a crescut efectul protector fata de celulele imobilizate si a determinat o rata de viabilitate de 90%, comparativ cu doar 40% prin metoda FC.Metoda incapsularii asigura viabilitatea microorganismelor probiotice si in produsele lactate fermentate.

Microcapsulele cu celule bacteriene imobilizate destinate industriei laptelui. SUPORTSPECIE MICROBIANA

AlginatAlginatAlginatAlginatAlginatAlginatAlginatk-carrageenank-carrageenanacetat-ftalat-celulozaLactobacillus delbrueckii subsp. BulgaricusLactobacillus plantarumLactobacillus acidophilusBifidobacterium bifidiumBifidobacterium infantisBifidobacterium longumBifidobacterium lactisBifidobacterium bifidiumBifidobacterium longumBifidobacterium pseudolongum