Микромицеты — это группа грибов, характеризующихся микроскопическими размерами и отсутствием крупных плодовых тел. Основными представителями являются плесневые грибы рода Aspergillus, Penicillium, Rhizopus, Mucor, а также дрожжевые грибы (Saccharomyces). Эти микроорганизмы играют ключевую роль в природных биохимических процессах разложения органических веществ и синтеза ферментов, что делает их важными объектами изучения в пищевой химии.
Микромицеты имеют гифовую структуру, обеспечивающую интенсивное усвоение питательных веществ из окружающей среды. Дрожжи отличаются одноклеточной формой, способной к брожению углеводов с образованием этанола и углекислого газа. Рост микромицетов определяется температурой, влажностью, доступностью кислорода и рН среды. Оптимальные условия варьируются: большинство плесневых грибов предпочитает умеренные температуры (20–30 °C), дрожжи — слегка более высокие (25–35 °C), с нейтральной или слабокислой средой.
Микромицеты обладают разнообразными ферментативными системами. Они способны к гидролизу сложных полимеров — крахмала, белков и липидов — до более простых соединений, усвояемых клетками. Основные ферменты включают амилазы, протеазы, липазы, целлюлазы.
Плесневые грибы активно синтезируют органические кислоты (лимонную, глюконовую), витамины (B-комплекс), ароматические соединения. Дрожжи обладают ферментами, катализирующими гликолиз и спиртовое брожение, что делает их незаменимыми в хлебопечении, пивоварении и виноделии.
Метаболизм микромицетов включает как аэробные, так и анаэробные процессы. В аэробных условиях образуются СО₂ и вода, при этом энергия аккумулируется в АТФ. Анаэробное брожение приводит к образованию этанола, органических кислот и других вторичных метаболитов.
Микромицеты используются в производстве ферментированных продуктов: хлебобулочных изделий, сыра, соевых соусов, квашеных овощей. Они обеспечивают:
Примеры применения: Penicillium roqueforti и Penicillium camemberti участвуют в созревании сыров с характерным вкусом; Aspergillus oryzae используется для производства мисо и соевого соуса; Saccharomyces cerevisiae обеспечивает подъем теста и спиртовое брожение в напитках.
Микромицеты служат источником промышленных ферментов: амилазы, протеазы, липазы, пектиназы, целлюлазы. Эти ферменты применяются для:
Важным направлением является использование микромицетов для синтеза витаминов (например, витамина B₂) и антиоксидантов, что делает продукты функциональными и повышает их пищевую ценность.
Некоторые микромицеты способны синтезировать микотоксины — афлатоксины, охратоксины, патулин и др., которые оказывают канцерогенное, нефротоксическое и иммунодепрессивное действие. Основные источники загрязнения — зерно, орехи, фрукты, продукты хранения с повышенной влажностью.
Контроль за ростом микромицетов включает:
Микромицеты определяют вкус, аромат, текстуру и цвет продуктов. Например, ферментация дрожжей формирует пористую структуру теста и характерный хлебный аромат, плесневые грибы при созревании сыра создают кремообразную текстуру и специфический запах. Органические кислоты, аминокислоты и летучие соединения, синтезируемые микромицетами, напрямую влияют на органолептические свойства.
Развитие биотехнологий открывает возможности использования микромицетов для:
Применение безопасных штаммов микромицетов позволяет сочетать технологическую эффективность с высокой пищевой ценностью, минимизируя риск микотоксикозов и увеличивая функциональность конечного продукта.