Natur ermöglicht es Menschen, um die Vorteile, die es enthält zu genießen.Zur gleichen Zeit sind diese Menschen, die versuchen, um Wohlstand zu erhöhen und etwas Neues zu schaffen und die selbst den unbekannten lernen.Bakterien - eine winzige Schöpfung der Natur, die auch gelernt werden, um die Menschen zu nutzen.
Aber nicht nur Schäden in Verbindung mit Krankheitserregern und Krankheitsprozesse, tragen diese prokaryotischen Organismen.Sie sind immer noch eine Quelle für wichtige industrielle Prozess, der von den Menschen seit der Antike verwendet wird - Gärung.In diesem Artikel werden wir an, was den Prozess und wie bestimmte Milchsäuregärung Agenten zu implementieren suchen.
Geschichte und Verwendung von Fermentations
erste Erwähnung der Tatsache, dass der Fermentationsprozess von Menschen genutzt, um bestimmte Produkte zu erhalten, gab es noch 5000 v.Chr.Das ist, als die Babylonier verwendet ein Verfahren zur Herstellung Produkte wie:
- Käse;
- Wein;
- Joghurt und andere Milchprodukte.
später begann, solche Lebensmittel in China, Ägypten, den Sudan, Mexiko, und anderen alten Zustände zu erhalten.Sie fingen an, Hefe Brot, fermentierte Gemüse, die ersten Versuche zur Erhaltung backen.
Milchgärungsprozess von Menschen seit Tausenden von Jahren verwendet.Käse, Joghurt, Joghurt waren ein wichtiger Teil der Mahlzeit zu allen Zeiten.Die Vorteile dieser Produkte sind für alle Ärzte und Heiler bekannt.Allerdings ist der Gründe für diese Art der Transformation möglich, eine lange Zeit unbekannt geblieben.
Was Fermentationsbedingungen erfordern die Anwesenheit von Mikroorganismen, könnten die Menschen nicht einmal vorstellen.In der Mitte des XVII Jahrhunderts Van Helmont wird vorschlagen, den Begriff "Ferment" für die Kochprozesse, die durch die Freisetzung von Gas begleitet einzuführen.Denn das Wort heißt übersetzt "Kochen".Allerdings nur im XIX Jahrhundert, fast 200 Jahre später, die Französisch Biologe, Chemiker und Physiker Louis Pasteur entdeckte die Existenz der Welt der Mikroben, Bakterien.
Seit bekannt wurde, daß die verschiedenen Fermentations erfordert die Anwesenheit von allen Arten von Mikroorganismen für das Auge unsichtbar.Ihre Studie wurde im Laufe der Zeit, um die Fermentation zu steuern und leiten sie an die richtige Person Richtung es möglich gemacht.
Wesen der Fermentationsprozesse
Wenn wir über das, was der Fermentationsprozess ist es notwendig, darauf hinzuweisen, die biochemische Natur zu sprechen.Denn in seinem Kern, es ist nur die Aktivität von Bakterien, die ihre Energie für das Leben zu erhalten, während die Entwicklung einer Vielzahl von Nebenprodukten.
Im Allgemeinen kann Fermentation in einem Wort beschreiben - Oxidation.Anaerobe Zersetzung einer Substanz unter dem Einfluss von bestimmten Bakterien, die zur Bildung einer Reihe von Produkten führt.Was die Materie ist die Basis, und was passiert, als ein Ergebnis wird durch die Art des Verfahrens bestimmt.Es gibt mehrere Optionen für die Fermentation, so hat seine eigene Klassifizierung für diese Transformationen.
Klassifizierung
Insgesamt gibt es drei Arten von Gärung.
- Alkohol .Quelle ist die Oxidation von Kohlenhydratmolekülen auf Ethylalkohol, Kohlendioxid, Wasser und ATP (Energiequelle).Datenumwandlung wird nicht nur durch Bakterien bewirkt wird, aber auch Pilze verschiedenen Gattungen und Arten verwendet.Es ist auf diese Weise seit alten Zeiten erhalten Produkte wie Bier, Wein, Hefe für Backwaren, Alkohol.Die Energie, die bei der Zersetzung des Kohlenhydrat freigesetzt wird benötigt, um die Lebensvorgänge des Organismus zu gewährleisten.Das ist das Wesentliche des biologischen Prozesses.
- Milchsäuregärung ist die Oxidation von Kohlenhydraten zu Milchsäure mit der Freisetzung einer Reihe von Nebenprodukten.Wie es durchgeführt wird und welche Arten gibt, einen genaueren Blick auf.
- Buttersäure .Diese Art der Fermentation ist in der natürlichen Skala wichtig.Es wird auf Kosten der Lebenstätigkeit der Buttersäurebakterien, die unter anaeroben Bedingungen leben am unteren Rand der Sümpfe, Flussschlamm, und so weiter durchgeführt.Aufgrund der Natur ihrer Arbeit, große Mengen an organischen Komponenten zu verarbeiten.Zum Produktportfolio gehören viele Substanzen, die wichtigsten darunter Buttersäure.Auch hervorgehoben, Aceton, Isopropylalkohol, Kohlendioxid, Essigsäure, Milchsäure, Ethylalkohol und andere Verbindungen.
Jedes der bezeichneten Art ist wichtig, sowohl natürliche als auch im industriellen Maßstab.Arten von Organismen Durchführung solcher Umsetzungen sind dem Zeitpunkt untersucht, und viele von ihnen künstlich gezüchteten hoher Ausbeute zu erhalten.
Milchsäuregärung: das allgemeine Konzept
Diese Art der Fermentation wird seit den uralten Zeiten bekannt.Eine andere BC Bewohner des alten Ägypten und anderen Ländern konnten Käse, brauen Bier und Wein, Herstellung von Brot zu produzieren, säuert Gemüse und Früchte.
heute mit speziellen Starter für fermentierte Milchprodukte, künstlich gezüchtete Stämme relevanter Mikroorganismen.Prozess modernisiert und den Automatismus gebracht wird, durchgeführt mit Hilfe von komplektatsionnogo Ausrüstung.Es gibt viele Hersteller, die direkt zu produzieren Milchsäuregärung.
Wesen der gesamte Prozess kann in ein paar Absätzen zusammenfassen.
- für das Hauptprodukt genommen Kohlenhydratquelle - eine einfache (Fructose, Glucose, Pentose) oder Ester (Saccharose, Stärke, Glykogen, etc.).
- erstellt anaeroben Bedingungen.
- Die Produkt podselyayutsya Stämme von Milchsäurebakterien in irgendeiner Form.
- bietet alle notwendigen externen Faktoren, die optimal für das gewünschte Produkt sind: Licht, Temperatur, Vorhandensein von bestimmten zusätzlichen Komponenten, Druck.
- Nach Beendigung des Fermentationsprodukt verarbeitet wird und die Zuordnung der alle Nebenprodukte.
Natürlich ist dies nur eine allgemeine Beschreibung dessen, was geschieht.In der Tat, in jeder Phase gibt es viele komplexe biochemische Reaktionen, weil der Prozess der Milchsäuregärung - ist das Ergebnis der Lebenstätigkeit von Lebewesen.
Grundlagen der Milchsäuregärung
Aus chemischer Sicht sind diese Transformationen eine Reihe von aufeinanderfolgenden Schritten.
- Erstens gibt es eine Änderung der Ausgangssubstrat, dass ändert sich die Kohlenstoffkette Substanz (Kohlenhydrate).Dies führt zu den Zwischenprodukten völlig anderer Art, zu verschiedenen Klassen gehören.Wenn beispielsweise die Quellensubstrat - Glucose, ist es umgeordnet, um Glukonsäure.
- Redox Reaktionen werden durch die Freisetzung von Gasen begleitet, die Bildung von Nebenprodukten.Die Basiseinheit in den gesamten Prozess ist Milchsäure.Daß es hergestellt wird und im Verlauf der Fermentation angereichert.Es ist jedoch nicht eine einzelne Verbindung.Somit gibt es eine Bildung von Molekülen, Essigsäure, Ethylalkohol, Kohlendioxid, Wasser und gegebenenfalls weiterem Begleiter.
- Energieabgabe in Form von Molekülen von Adenosintriphosphat (ATP).In einem Molekül Glucose notwendig 2 Moleküle ATP, wenn das Ausgangssubstrat komplexere Struktur, wie Cellulose, dann drei Moleküle ATP.Diese Energie wird von Milchsäurebakterien für eine weitere Aktivität verwendet.
Natürlich, wenn das Verständnis der biochemischen Umwandlungen im Detail, ist es notwendig, alle Zwischen Molekülen und Komplexen angeben.Wie zum Beispiel:
- Brenztraubensäure;
- Adenosindiphosphat;
- nikotinamindifosfata Molekül als Wasserstoffträger und andere.
, verdient jedoch diese Frage besondere Aufmerksamkeit und müssen aus der Perspektive der Biochemie in Betracht gezogen werden, so dass seine Berührung in diesem Artikel nicht.Eine genauere Blick auf, was die Technologie der Milchprodukte und welche Arten von Gärung im Berichts gibt.
homofermentative Fermentations
homofermentative Fermentation von Milchsäure beinhaltet die Verwendung von speziellen Formen von Krankheitserregern und anders heterofermentative das Produkt erhalten und Quantität.Es tritt an der Glykolyse in Zellen des Mikroorganismus.Der Punkt ist, als Ganzes von jeder Gärung in der Umwandlung von Kohlenhydraten zu Milchsäure.Der Hauptvorteil eines solchen Verfahrens ist, dass die Ausbeute des gewünschten Produkts betrug 90%.Und nur der verbleibende Teil geht in die Seitenanschlüsse.
Gärung Bakterien der Art der folgenden Typen:
- Streptococcus lactis.
- Lactobacillus casei.
- Lactobacillus acidophilus und andere.
welchen anderen Substanzen werden als Folge der Fermentation gebildeten homofermentative?Dies sind Verbindungen, wie zum Beispiel:
- Ethylalkohol;
- flüchtige Säure;
- Kohlendioxid;
- Fumarsäure und Bernsteinsäure.
Doch diese Verfahren zur Herstellung der Industrie von Milchprodukten ist fast nie benutzt.Er blieb in der Natur als die erste Phase der Glykolyse, während umfangreiche körperliche Aktivitäten in den Muskelzellen von Säugetieren passiert es.
Technologie der gewünschten Verzehrprodukten beinhaltet die Verwendung von Kohlenhydratquelle als:
- Glucose;
- Saccharose;
- Fructose;
- Mannose;
- Stärke und andere.
A homofermentative Bakterien sind nicht in der Lage, viele dieser Verbindungen zu oxidieren, so dass ihr Einsatz als Starterkulturen bei der Herstellung ist nicht möglich.
heterofermentative Milchsäuregärung
Diese Methode ist genau die industrielle Anwendung, dank dessen wird in der gesamten Produktion von Milchprodukten durchgeführt, eingemachtes Gemüse durchgeführt wird, gibt es das Ernten Silage für Viehfutter.
Der wesentliche Unterschied zu der zuvor beschriebenen - ist, dass die Milchsäuregärung out wird durch Mittel für die Bildung einer größeren Anzahl von Nebenprodukten durchgeführt.Nur 50% des Zuckers in der Milchsäurebakterien verarbeitet, während der Rest geht auf die Bildung von Molekülen, wie zum Beispiel:
- Essigsäure;
- Glycerin;
- Kohlendioxid;
- Ethylalkohol und.
Was ist besser und billiger als die Bildung von 90% reinem Milchsäure durch homofermentative Methode?Die Sache ist, dass, wenn das Hauptprodukt durch zu viel produziert, wird die Lebensgrundlage vieler Bakterien überhaupt gesperrt.Darüber hinaus sind viele Produkte verlieren Schmackhaftigkeit, durch seitliche Anschlüsse zu erwerben.Zum Beispiel, ein angenehmes Aroma von Gemüsekonserven bieten Essigsäure und Isoamylalkohol.Werden diese Verbindungen nicht die Folge von Erhaltungs ganz anders sein wird.
Milchsäure-Ausbeute von 50% ist ausreichend, um das Wachstum und die Aktivität von Fremd Pilze und Mikroorganismen in dem System zu verhindern.Denn auch 1-2% Ursache zu starke Übersäuerung der Umwelt, die nicht neben der Milchsäurebakterien existieren können alle anderen Organismen.Der gesamte Prozess wird durch den Pentosephosphatweg geführt.
Nutzungs heterofermentative Gärung während des Prozesses sollte wie folgt lauten:
- gute und frische Hefe ist mit der Anfangsphase zugegeben;
- optimale Umgebungsbedingungen, die für jedes Produkt individuell ausgewählt sind;
- hochwertige und gut regulierten Ausrüstung;
- alle notwendigen technischen Einrichtungen für den Prozess.
Unter den äußeren Bedingungen von besonderer Bedeutung ist die Prozesstemperatur.Es sollte nicht zu hoch die Kälte und stark bremsen gesamten Verlauf der Gärung, aber.
Heute gibt es Spezialbehälter für die Fermentation, die automatisch erstellt alle notwendigen Voraussetzungen für die richtige und komfortable Arbeit der Mikroorganismen.
Erforderliches
Wie wir oben, zu den wichtigsten Attributen bemerkt zu beachten Fermentationsbehälter sein.Wenn wir über Heimat der Prozedur zu sprechen, dann sollten Sie die Aufmerksamkeit auf die Sauberkeit von Geschirr in die Erhaltung verwendet, die Produktion von Joghurt und anderen Produkten zu bezahlen.Ein Weg, um eine Reduktion in der Anzahl der Fremdpopulationen von Mikroorganismen zu erreichen, ist Sterilisieren von Behältern vor deren Verwendung.
Was Kochgeschirr ist für heterofermentative Fermentation?Dies kann aus Glas oder Kunststoff Qualität (Polypropylen, Polyethylen) Behälter, der in der Lage ist eng anliegende Deckel sein.
In der Industrie werden spezielle Geräte zur Desinfektion und Reinigung von Behältern vor der Fermentierung.
Die in dem Verfahren
verwendet Wenn wir über die Kulturen von Bakterien, die verwendet werden, um in Dosen und Milchprodukte zu erstellen reden Bakterien, ist es möglich, einige der häufigsten Arten von Organismen zu bezeichnen.
- bulgarischen Bazillus acidophilus.
- Lactobacillus-Arten Sporolactobacillus inulinus.
- Bifidobakterien.
- Leykonostoki.
- Milchsäure Kokken.
- Lactobacillus-Spezies L. Casei.
- Bakterien der Gattung Streptococcus und andere.
Auf der Grundlage der Kombination und Reinkulturen identifiziert Organismen hergestellt, Milchprodukte zu gären.Sie sind öffentlich zugänglich, werden sie jemand kaufen können.Das Wichtigste ist, die Bedingungen des Fermentationsprozesses zu beobachten, um aus dem resultierenden Produkt profitieren.
Was Produkten durch die Fermentation von diesen erhalten?
Wenn wir über welche Art von Fermentationsprodukte kann mit Hilfe von Milchsäurebakterien erhalten werden, zu sprechen, ist es möglich, ein paar Hauptkategorien zu nennen.
- Fermentierten Lebensmitteln (fermentiert gebackenen Milch, Joghurt, Varentsov, Joghurt, Quark, Sauerrahm, Butter, acidophile Produkte und andere).
- Futtersilos für landwirtschaftliche Nutztiere.
- Milchsäure, die bei der Herstellung von alkoholfreien Getränken, Bräunungs Pelzen usw. verwendet wird.
- Bäckerei, Käseproduktion.
- Canning Obst und Gemüse.
All dies beweist, wie wichtig bestimmte Arten von Bakterien in das Leben der Menschen, ihre industriellen Aktivitäten.
