Naturen giver mennesket til at nyde de fordele, den indeholder.Samtidig er disse mennesker forsøger at øge velstand og skabe noget nyt og for at lære endnu det ukendte.Bakterier - en lille skabelse af naturen, som også lært at udnytte folk.
Men ikke kun skade kombineret med patogener og sygdomsprocesser, bære disse prokaryote organismer.De er stadig en kilde til vigtige industrielle proces, der bruges af mennesker siden oldtiden - gæring.I denne artikel vil vi se på, hvad processen og hvordan man gennemfører specifikke mælkesyregæring agenter.
Historie og brug af gæring
første omtale af, at gæringsprocessen bruges af mennesker til at opnå bestemte produkter, var der stadig 5000 f.Kr..Det er, når babylonierne anvendte en metode til fremstilling af produkter såsom:
- ost;
- vin;
- yoghurt og andre mejeriprodukter.
senere begyndte at modtage sådanne fødevarer i Kina, Egypten, Sudan, Mexico og andre gamle stater.De begyndte at bage gær brød, fermenterede grøntsager, de første forsøg på konservering.
mælkesyre gæringsproces bruges af mennesker i tusinder af år.Ost, yoghurt, yoghurt var en vigtig del af måltidet på alle tidspunkter.Fordelene ved disse produkter er kendt af alle læger og healere.Men årsagerne til denne form for transformation er mulig, i lang tid forblev ukendt.
Hvad fermentering betingelser kræver tilstedeværelse af mikroorganismer, kunne folk ikke engang forestille mig.I midten af det XVII århundrede, vil Van Helmont foreslår at indføre begrebet "gæring" for de madlavning processer, der er ledsaget af frigivelse af gas.Efter alt, det ord oversat betyder "kogning".Det er dog kun i det XIX århundrede, næsten to Hundrede år senere opdagede den franske mikrobiolog, kemiker og fysiker Louis Pasteur eksistensen af en verden af mikrober, bakterier.
Da det blev kendt, at de forskellige gæring kræver tilstedeværelse af alle mulige mikroorganismer usynlige for øjet.Deres undersøgelse har gjort det muligt over tid at kontrollere fermentering og dirigere den til den rette person retning.
essensen af gæringsprocesser
Hvis vi taler om, hvad, der er nødvendigt gæringsprocessen det at påpege den biokemiske natur.Efter alt, på sin kerne, det er bare aktiviteten af bakterier, der får deres energi til livet, og samtidig udvikle en bred vifte af biprodukter.
Generelt kan fermentering beskrives med ét ord - oxidation.Anaerob nedbrydning af et stof under indflydelse af visse bakterier, hvilket fører til dannelsen af en række produkter.Hvad spørgsmål er grundlaget, og hvad der sker som et resultat bestemmes af typen af processen.Der er flere muligheder for gæring, så har sin egen klassificering for disse forandringer.
Klassifikation
alt er der tre hovedtyper af gæring.
- Alkohol .Kilden er oxidationen af kulhydrat molekyler til ethylalkohol, kuldioxid, vand og ATP (energikilde).Datakonvertering udføres ved ikke kun bakterier, men også svampe forskellige slægter og arter.Det er på denne måde siden oldtiden får produkter såsom øl, vin, gær til bagning, alkohol.Den energi, der frigives under nedbrydning af kulhydrater tager at sikre de vitale processer i organismen.Det er essensen af den biologiske proces.
- mælkesyre gæring er oxidation af kulhydrater til mælkesyre med udgivelsen af en række biprodukter.Da det udføres og hvilke typer der, tage et nærmere kig på.
- smørsyre .Denne type fermentering er vigtig i den naturlige målestok.Den udføres på bekostning af afgørende aktivitet smørsyrebakteri- bakterier, der lever i anaerobe forhold i bunden af sumpe, river mudder, og så videre.På grund af arten af deres arbejde til at behandle store mængder af organiske komponenter.Produkter omfatter mange stoffer, de vigtigste blandt hvilke smørsyre.Også fremhæves: acetone, isopropylalkohol, carbondioxid, eddikesyre, mælkesyre, ethylalkohol og andre forbindelser.
Hver af de udpegede type er vigtig både naturlig og industriel skala.Typer af organismer, der udfører sådanne transformationer er godt undersøgt til dato, og mange af dem kunstigt dyrket for at opnå højt udbytte.
mælkesyre gæring: det generelle koncept
Denne type af fermentering er kendt siden meget oldtiden.En anden BC indbyggerne i det gamle Egypten og andre lande var i stand til at producere ost, brygge øl og vin, hvilket gør brød, surt grøntsager og frugter.
dag ved hjælp af specielle startere til fermenterede mælkeprodukter, kunstigt opdrættet stammer af relevante mikroorganismer.Proces moderniseret og bragt til automatik, udført med hjælp fra komplektatsionnogo udstyr.Der er mange producenter, der direkte producerer mælkesyre gæring.
essensen af hele processen kan sammenfattes i et par stykker.
- For hovedproduktet er taget kulhydratkilde - en enkel (fructose, glucose, pentose) eller en ester (saccharose, stivelse, glycogen, etc.).
- skabt anaerobe forhold.
- De produkt podselyayutsya stammer af mælkesyrebakterier af en slags.
- giver alle de nødvendige eksterne faktorer, som er optimale for det ønskede produkt: lys, temperatur, tilstedeværelsen af visse yderligere komponenter, tryk.
- Efter endt gæring produktet er forarbejdet og fordelingen af alle biprodukter.
selvfølgelig, det er kun en generel beskrivelse af, hvad der sker.Faktisk på hvert trin er der mange komplekse biokemiske reaktioner, fordi processen med mælkesyregæring - er resultatet af vital aktivitet levende væsener.
Grundlæggende om mælkesyregæring
fra et kemisk synspunkt, disse forandringer er en serie af sekventielle trin.
- det første er der en ændring af den oprindelige substrat, der ændrer carbonkæden stof (kulhydrat).Dette fører til mellemprodukterne helt anden art, der tilhører forskellige klasser.For eksempel, hvis kilden substrat - glucose, er omarrangeret til gluconsyre.
- redoxreaktioner er ledsaget af frigivelse af gasser, dannelsen af biprodukter.Den grundlæggende enhed i hele processen er mælkesyre.At den er produceret og akkumuleret i løbet af fermenteringen.Det er imidlertid ikke en enkelt forbindelse.Der er således en formation af molekyler med eddikesyre, ethylalkohol, kuldioxid, vand, og undertiden andre hjælpere.
- energiudbyttet i form af molekyler af adenosintriphosphat (ATP).I et molekyle glucose nødvendigt til 2 molekyler ATP, hvis starter substrat mere kompleks struktur, såsom cellulose, derefter tre molekyler ATP.Denne energi anvendes mælkesyrebakterier for yderligere aktivitet.
naturligt, hvis forståelsen af de biokemiske forandringer i detaljer, er det nødvendigt at angive alle de mellemliggende molekyler og komplekser.Såsom for eksempel:
- pyrodruesyre;
- adenosindiphosphat;
- nikotinamindifosfata molekyle som bærer af brint og andre.
fortjener imidlertid dette spørgsmål særlig opmærksomhed og skal betragtes ud fra perspektivet om biokemi, så dens touch i denne artikel vil ikke.En mere detaljeret kig på, hvad teknologien af mælkeprodukter, og hvilke typer af fermentering under revision der.
homofermentativ gæring
homofermentativ fermentering af mælkesyre indebærer anvendelse af særlige former for patogener og forskellig fra heterofermentative få produktet og mængde.Det sker på den glycolytiske pathway i celler af mikroorganismen.Pointen er, som helhed fra enhver gæring i omdannelsen af kulhydrater til mælkesyre.Den vigtigste fordel ved en sådan fremgangsmåde er, at udbyttet af det ønskede produkt var 90%.Og kun den resterende del går til den side forbindelser.
gæring bakterier af typen af følgende typer:
- Streptococcus lactis.
- Lactobacillus casei.
- Lactobacillus acidophilus og andre.
Hvilke andre stoffer dannes som et resultat af homofermentativ gæring?Disse er forbindelser, såsom:
- ethylalkohol;
- flygtig syre;
- kuldioxid;
- fumarsyre og ravsyre.
Men denne metode til fremstilling branchen af mejeriprodukter er næsten aldrig brugt.Han forblev i naturen som den indledende fase af glykolyse, det sker i muskelcellerne af pattedyr under omfattende fysiske aktiviteter.
Teknologi af ønskede produkter til konsum indebærer anvendelse af kulhydrat kilde som:
- glukose;
- saccharose;
- fruktose;
- mannose;
- stivelse og andre.
A homofermentative bakterier ikke er i stand til at oxidere mange af disse forbindelser, så deres anvendelse som starterkulturer i produktionen ikke er mulig.
heterofermentative mælkesyregæring
Denne metode er præcis den industrielle anvendelse, takket være som foretages i hele produktionen af mejeriprodukter, dåse grøntsager udføres, er der høst ensilage til foder.
Den væsentligste forskel fra den tidligere beskrevne - er, at mælkesyregæring udføres ved midler af dannelsen af et større antal biprodukter.Kun 50% af sukkeret forarbejdes i mælkesyrebakterierne, mens resten går til dannelse af molekyler, såsom:
- eddikesyre;
- glycerol;
- kuldioxid;
- ethylalkohol og andre.
Hvad er bedre og billigere end dannelsen af 90% ren mælkesyre ved homofermentativ metode?Sagen er, at når det vigtigste produkt produceret af for meget, er levebrødet for mange bakterier hæmmet på alle.Desuden er mange produkter mister smagen, at erhverve gennem side-forbindelser.For eksempel, en behagelig aroma af konserverede grøntsager giver eddikesyre og isoamylalkohol.Hvis disse forbindelser er ikke et resultat af bevarelse vil være helt anderledes.
mælkesyre udbytte på 50% er tilstrækkelig til at hæmme udviklingen og aktiviteten af udenlandske svampe og mikroorganismer i systemet.For selv 1-2% årsag for stærk forsuring af miljøet, som ikke kan eksistere andre organismer ud over mælkesyrebakterier.Hele processen udføres ved pentosephosphatvejen.
Vilkår heterofermentative fermentering under processen bør være som følger:
- god og frisk gær tilsættes den indledende fase;
- optimale miljøforhold, som vælges individuelt for hvert produkt;
- kvalitet og godt reguleret udstyr;
- alle de nødvendige tekniske udstyr til processen.
Blandt de ydre betingelser af særlig betydning er den proces temperatur.Det bør ikke være for høj, men den kolde og bremse skarpt hele forløbet af gæring.
dag er der specialiserede beholder til gæring, som automatisk opretter alle de nødvendige betingelser for korrekt og behagelig arbejde af mikroorganismer.
Nødvendigt udstyr
Som vi har nævnt ovenfor, blandt de vigtigste egenskaber for at være noteret gæring fartøj.Hvis vi taler om den procedure hjem, så skal du være opmærksom på renholdelse af redskaber, der anvendes i bevarelse, produktion af yoghurt og andre produkter.En måde at opnå en reduktion i antallet af udenlandske populationer af mikroorganismer er sterilisering containere før du bruger dem.
Hvad køkkengrej er egnet til heterofermentative gæring?Dette kan være glas eller plast kvalitet (polypropylen, polyethylen) beholder, som er i stand til tætsluttende låg.
I industrien bruge specielle anordninger til desinfektion og rensning af containere inden fermentering.
Bakterierne anvendes i processen
Hvis vi taler om kulturer af bakterier, der bruges til at skabe dåse og mejeriprodukter, er det muligt at udpege nogle af de mest almindelige typer af organismer.
- bulgarske bacillen acidophilus.
- Lactobacillus arter Sporolactobacillus inulinus.
- Bifidobacteria.
- Leykonostoki.
- Mælkesyre kokker.
- Lactobacillus arter L. Casei.
- bakterier af slægten Streptococcus og andre.
På grundlag af kombinationen og rene kulturer af organismer identificeret, gjorde at gære mejeriprodukter.De er offentligt tilgængelige, kan de købe nogen.Det vigtigste er at observere betingelserne for gæringsprocessen at drage fordel af det resulterende produkt.
Hvilke produkter fremstillet ved gæring af denne?
Hvis vi taler om hvilken slags fermenteringsprodukter kan opnås ved hjælp af mælkesyrebakterier, er det muligt at nævne et par hovedkategorier.
- gærede fødevarer (fermenterede bagt mælk, yoghurt, Varentsov, yoghurt, hytteost, creme fraiche, smør, acidofile produkter og andre).
- Feed siloer til husdyr.
- mælkesyre, der anvendes til fremstilling af læskedrikke, garvning pelse og så videre.
- Bageri, osteproduktion.
- Canning frugt og grøntsager.
Alt dette viser betydningen af visse typer bakterier i menneskers liv, deres industrielle aktiviteter.
