Topic outline

  • General

    Βιοχημεία και Βιοτεχνολογία Τροφίμων

    Διδάσκων: Καθηγητής Ιωάννης Ρούσσης

    1    2

  • 1. ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΚΑΙ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΕΝΖΥΜΩΝ

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: Τα ένζυμα είναι λειτουργικές πρωτεΐνες (καταλύτες), που έχουν την ικανότητα να δεσμεύουν εκλεκτικά ligands, τα υποστρώματα. Αυτό συνεπάγεται χημική μεταβολή του υποστρώματος, ενώ το υπόστρωμα στο τέλος παραμένει αμετάβλητο.

    Λέξεις κλειδιά: Ένζυμα, καταλύτες, υποστρώματα.

  • 2. ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: Έχουν αναγνωριστεί και περιγραφεί πάνω από 1,5 εκατομμύρια είδη οργανισμών από αυτούς που ζουν σήμερα, ενώ είναι βέβαιο ότι υπάρχουν και άλλα είδη που δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί, ενώ πολλά είδη έζησαν σε προηγούμενες γεωλογικές εποχές και δεν ζουν πια. Πριν την ανακάλυψη των μικροοργανισμών πίστευαν ότι όλοι οι οργανισμοί ήταν φυτά η ζώα.

    Λέξεις κλειδιά: Μικροοργανισμοί, μεταβολισμός μικροοργανισμών.

  • 3. ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΠΑΡΑΓΟΝΤΩΝ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ ΚΑΙ ΣΤΗ ΔΡΑΣΗ ΕΝΖΥΜΩΝ ΣΤΑ ΤΡΟΦΙΜΑ

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: Επειδή τα τρόφιμα προέρχονται από φυτά και ζώα, είναι σημαντικό να είναι γνωστά τα χαρακτηριστικά των ιστών τους που επηρεάζουν την ανάπτυξη των μικροοργανισμών σε αυτά. Τα φυτά και τα ζώα αναπτύσσουν μηχανισμούς άμυνας κατά της εισβολής και του πολλαπλασιασμού των μικροοργανισμών. Όμως, πολλοί μικροοργανισμοί είναι αναπτύσσονται και πολλαπλασιάζονται στα φρέσκα τρόφιμα. Λαμβάνοντας υπόψη τους παράγοντες που επιδρούν στην ανάπτυξη των μικροοργανισμών, μπορεί να επιτευχθεί επιβράδυνση της μικροβιακής υποβάθμισης.

    Λέξεις κλειδιά: Μικροοργανισμοί, ανάπτυξη μικροοργανισμών, δράση των ενζύμων.

  • 4. ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΖΩΙΚΩΝ ΚΑΙ ΦΥΤΙΚΩΝ ΙΣΤΩΝ

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: 

    Μετά τον θάνατο του ζώου ο μυς μετατρέπεται σε κρέας με μια σειρά βιοχημικών αντιδράσεων. Η μεταχείριση που υφίσταται τις τελευταίες ημέρες το προς σφαγή ζώο είναι κρίσιμη για την ποιότητα του κρέατος. Η υγρασία και το γλυκογόνο του μυός είναι συστατικά του μυός που μπορεί να ελαττωθούν. Η υγρασία λόγω κούρασης και ελλιπούς σίτισης. Το γλυκογόνο, που είναι υπεύθυνο για την μετέπειτα πτώση του pH του κρέατος, λόγω έλλειψης τροφής, άσκησης των ζώων και έντασης των ζώων λόγω υπερδιέγερσης ή φόβου. Γενικά, καταστάσεις stress που έχουν ως αποτέλεσμα την έκκριση αδρεναλίνης προκαλούν ελάττωση του γλυκογόνου των μυών. Το γλυκογόνο του μυός του ψαριού είναι πολύ λιγότερο από εκείνο των θηλαστικών, επειδή τα ψάρια σπαρταρούν κατά το ψάρεμα.

    Κατά την ανάπτυξη τους τα φρούτα και τα λαχανικά εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την φωτοσύνθεση και από την πρόσληψη νερού και ανόργανων ενώσεων από το φυτό. Μετά την συγκομιδή τους συνεχίζονται σ' αυτά οι βιοχημικές αλλαγές, κυρίως των αναπνευστικών μηχανισμών, που έχουν επίπτωση στην ποιότητα τους.

    Λέξεις κλειδιά: Ζωικοί ιστοί, φυτικοί ιστοί, βιοχημικές αλλαγές.

  • 5. ΕΝΔΟΓΕΝΗ ΕΝΖΥΜΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

    Περιγραφή μαθήματος: Κατά την μετακλιμακτήρια φάση στα φρούτα η κατά την αποθήκευση των φρούτων και λαχανικών λαμβάνουν χώρα φυσιολογικές και βιοχημικές μεταβολές. Ένα σημαντικό φαινόμενο κατά την ωρίμανση των φρούτων και την αποθήκευση των λαχανικών είναι το μαλάκωμα (απώλεια συνοχής) των ιστών τους. Αυτό, κυρίως, οφείλεται σε ενζυμική υδρόλυση πηκτινικών υλών, που συμμετέχουν στο κυτταρικό τους τοίχωμα.

    Λέξεις κλειδιά: Φυσιολογικές μεταβολές, βιοχημικές μεταβολές.

  • 6. ΧΡΗΣΗ ΕΝΖΥΜΩΝ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ ΣΤΑ ΤΡΟΦΙΜΑ

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: Η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει θεσπίσει μία διαδικασία για δημιουργία μίας λίστας εγκεκριμένων ενζύμων τροφίμων που χρησιμοποιούνται στην Ευρωπαϊκή Ένωση. Οι εγκρίσεις γίνονται μετά από ελέγχους σχετικά με την πηγή των ενζύμων, τη σύσταση και ιδιότητές τους, τυχόν τοξικολογικές μελέτες, τυχόν δεδομένα για τη χρήση σε τρόφιμα. Ο έλεγχος είναι σημαντικός, ιδιαίτερα μετά την παραγωγή ενζύμων από GMO’s (Γενετικά Τροποποιημένοι Οργανισμοί). Η European Food Safety Authority (EFSA) διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη παραπάνω διαδικασία.

    Λέξεις κλειδιά: Ένζυμα τροφίμων, European Food Safety Authority.

  • 7. ΕΝΖΥΜΑ ΠΗΞΗΣ ΚΑΙ ΓΑΛΑΚΤΙΚΑ ΒΑΚΤΗΡΙΑ ΣΤΗ ΓΑΛΑΚΤΟΚΟΜΙΑ

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: Πυτιά (rennet) είναι το προϊόν που λαμβάνεται με εκχύλιση από το τέταρτο στομάχι (ήνυστρο/abomasum) μη απογαλακτισμένων νεαρών μηρυκαστικών, κατά κύριο λόγο μοσχαριών. Χρησιμοποιείται στην παραγωγή τυριών. Τα άλλα προϊόντα από άλλες πηγές που χρησιμοποιούνται για πήξη του γάλακτος χαρακτηρίζονται ως υποκατάστατα πυτιάς ή απλά ένζυμα πήξης.

    Λέξεις κλειδιά: Πυτιά, υποκατάστατα πυτιάς, απλά ένζυμα πήξης.

  • 8. ΖΥΜΟΜΥΚΗΤΕΣ ΚΑΙ ΒΑΚΤΗΡΙΑ ΟΙΝΟΥ

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: Η πορεία οινοποίησης είναι μια σύνθετη μικροβιακή διαδικασία στην οποία συμμετέχουν ζυμομύκητες και βακτήρια. Οι δύο κατηγορίες μικροοργανισμών υπάρχουν στα σταφύλια, όπως και στον εξοπλισμό που χρησιμοποιείται στην οινοποίηση. Οι ζύμες είναι σπουδαίοι μικροοργανισμοί γλεύκους και οίνου. Ζύμες επιτελούν την αλκοολική ζύμωση, και έτσι τη μετατροπή του γλεύκους σε οίνο. Επίσης, ζύμες είναι μικροοργανισμοί αλλοίωσης των οίνων. Από τα βακτήρια σημαντικά είναι τα γαλακτικά βακτήρια και τα οξικά βακτήρια.

    Λέξεις κλειδιά: Πορεία οινοποίησης, ζυμομύκητες, βακτήρια, γαλακτικά βακτήρια, οξικά βακτήρια.

  • 9. ΒΙΟΔΡΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

    Περιγραφή μαθήματος: Η τροφή παρέχει στον οργανισμό ενέργεια που είναι απαραίτητη τόσο για παραγωγή έργου και για τις λειτουργίες του. Επίσης, η τροφή παρέχει συστατικά χρήσιμα για τη βιοσύνθεση των δικών του δομικών και λειτουργικών συστατικών. Εμπειρικά ο άνθρωπος κατανοούσε από τα αρχαία χρόνια τη συσχέτιση της παραγωγής έργου με την πρόσληψη τροφής. Αργότερα, με την ανάπτυξη των επιστημών κατανοήθηκε ότι συστατικά της τροφής χρησιμεύουν και για τη βιοσύνθεση συστατικών του σώματος.

    Λέξεις κλειδιά: Τροφή, βιοδραστικά συστατικά.

  • 10. ΑΡΝΗΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΕΙΣ ΣΥΣΤΑΤΙΚΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: Στα τρόφιμα, πολύ συχνά καταλήγουν χημικές ενώσεις που ενώ δεν έχουν κα­μία θρεπτική αξία μπορεί να είναι επικίνδυνες για την υγεία του ανθρώπου. Αυτές οι ενώσεις από χημική άποψη ανήκουν σε πολλές κατηγορίες και μπορεί να είναι από απλά ανόργανα άλατα μέχρι μακρομόρια. Τέτοιες ενώσεις προκαλούν δηλητηριάσεις σε ελάχιστο χρονικό διάστημα ή αποτελούν κίνδυνο για χρόνιες βλάβες, που μπορεί να φτάνουν μέχρι την πνευματική καθυστέρηση, στειρότητα, καρκίνο κι ακόμα μεταλλάξεις και τερατογένεση για τις γενιές του μέλλοντος.

    Λέξεις κλειδιά: Απλά άλατα, μακρομόρια, αρνητικές δράσεις των τροφίμων.

  • Βιβλιογραφία

    Προτεινόμενη Βιβλιογραφία

    • Βιοχημεία Τροφίμων, Βαφοπούλου - Μαστρογιαννάκη Α., Ζήτη Πελαγία & ΣΙΑ Ο.Ε.
    • Βιοτεχνολογία Τροφίμων, Ρούκας Τριαντάφυλλος, Σ. Γιαχούδης & ΣΙΑ Ο.Ε.
    • Βιοχημεία και Βιοτεχνολογία Τροφίμων, Ι. Ρούσσης, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων (Πανεπιστημιακές Σημειώσεις)

     

    Συναφή επιστημονικά περιοδικά

    1. Journal of Food Biochemistry

    2. Food Biotechnology

    3. Journal of Functional Foods

    4. Food Technology and Biotechnology


    Συναφή βιβλία

    1. Biochemistry of Foods. Escin Michael NA. Academic Press 2013.

    2. Food, Fermentation and Micro-organisms. Bamforth Charles W.Blackwell Publishing 2005

    3. Functional Foods, Chadwick, Ruth F. Springer 2003.