הטבע מאפשר לאדם ליהנות מיתרונות שהוא מכיל.במקביל, האנשים האלה מנסים להגדיל את העושר וליצור משהו חדש וללמוד גם לא ידוע.חיידקים - יצירה זעירה של הטבע, שגם הם למדו לנצל את האנשים.
אבל הנזק לא רק בשילוב עם גורמי מחלה ותהליכי מחלה, לבצע אורגניזמים פרוקריוטים אלה.הם עדיין מהווים מקור של תהליך חשוב תעשייתי המשמש את בני אדם מאז ימי קדם - תסיסה.במאמר זה נבחן מה התהליך וכיצד ליישם סוכני תסיסה לקטית ספציפיים.
העובדה שתהליך התסיסה בשימוש על ידי אנשים כדי להשיג מוצרים מסוימים
, עדיין 5000 היו לפני הספירה.זה היה רגע שהבבלים השתמשו בשיטה לייצור מוצרים כגון: גבינת - ;יין
- ;
- מוצרי חלב אחרים יוגורט ו.
מאוחר יותר החל לקבל מזון כגון בסין, מצרים, סודן, מקסיקו, ומדינות עתיקות אחרות.הם החלו לאפות שמרי לחם, ירקות מותססים, הניסיונות הראשונים בשימור.תהליך
קטית תסיסה בשימוש על ידי אנשים במשך אלפי שנים.גבינה, יוגורט, יוגורט היה חלק חשוב בארוחה בכל העת.היתרונות של מוצרים אלה ידועים לכל הרופאים והמרפאים.עם זאת, הסיבות לשינוי של סוג זה היא אפשרית, במשך זמן רב נותרו לא ידוע.
מה תסיסה תנאים דורשים הנוכחות של מיקרואורגניזמים, אנשים לא יכלו אפילו לדמיין.באמצע המאה XVII אן Helmont יציע להציג "התסיסה" הטווח עבור אלה תהליכי הבישול שמלווים את שחרורו של גז.אחרי הכל, המילה מתורגמת אמצעים "רותחת".עם זאת, רק במאה ה XIX, כמעט מאתיים שנה מאוחר יותר, צרפתית המיקרוביולוג, הכימאי והפיזיקאי לואי פסטר גילו את קיומו של העולם של חיידקים, חיידקים.
מאז נודע כי התסיסה שונה מחייבת הנוכחות של כל מיני מיקרו-אורגניזמים בלתי נראים לעין.המחקר שלהם הפך זה אפשרי לאורך הזמן לשלוט תסיסה ולכוון אותו לכיוון האדם הנכון.מהות
של תסיסה מעבדת
אם אנחנו מדברים על מה שתהליך התסיסה, יש צורך להצביע על הטבע ביוכימיים.אחרי הכל, בליבה שלה, זה רק את הפעילות של חיידקים שיקבלו את האנרגיה שלהם לחיים, תוך פיתוח מגוון רחב של מוצרים על ידי.
באופן כללי, תסיסה ניתן לתאר במילה אחת - חמצון.התפוררות אנאירובי של חומר תחת ההשפעה של חיידקים מסוימים, מה שמוביל להיווצרות של מספר המוצרים.מה העניין הוא הבסיס, ומה שקורה כתוצאה נקבעת על ידי הסוג של תהליך.ישנן מספר אפשרויות לתסיסה, ולכן יש סיווג משלו לשינויים אלה.
סיווג
סך הכל יש שלושה סוגים עיקריים של תסיסה.
- אלכוהול .מקור הוא החמצון של מולקולות פחמימות לאתיל אלכוהול, פחמן דו חמצני, מים ו- ATP (מקור אנרגיה).המרת נתונים מתבצעת על ידי חיידקים לא רק, אלא גם פטריות סוגים ומינים שונים.זה בדרך זו מאז ימי קדם לקבל מוצרים כגון בירה, יין, שמרים לאפייה, אלכוהול.האנרגיה שמשתחררת במהלך הפירוק של פחמימות נדרש כדי להבטיח את התהליכים החיוניים של האורגניזם.זוהי מהותו של התהליך הביולוגי. התסיסה לקטית
- הוא החמצון של פחמימות לחומצה לקטית עם שחרורו של מספר המוצרים על ידי.כפי שהוא מתבצע ומה סוגים יש, לקחת מקרוב על.
- butyric .סוג זה של תסיסה חשוב בקנה המידה הטבעית.זה מתבצע על חשבון הפעילות החיונית של חיידקי חומצת butyric שחיים בתנאים אנאירוביים בחלק התחתון של ביצות, בוץ נהר, וכן הלאה.בשל אופי עבודתם לעבד כמויות עצומות של רכיבים אורגניים.מוצרים כוללים חומרים רבים, העיקריים ביניהם חומצת butyric.כמו כן הדגיש: אצטון, אלכוהול איזופרופיל, פחמן דו חמצני, חומצה אצטית, חומצה לקטית, אתיל אלכוהול וחומרים אחרים.
כל הסוג המיועד הוא בקנה מידה טבעית ותעשייתית חשוב.סוגים של אורגניזמים ביצוע שינויים כאמור למדו היטב עד כה, ורבים מהם טיפחו באופן מלאכותי כדי להשיג תשואה גבוהה.תסיסה לקטית
: המושג הכללי
סוג זה של תסיסה ידועה מאז הימים קדומים מאוד.עוד תושבים לפנה"ס של עתיקות מדינות מצרים ואחרות היו מסוגלים לייצר גבינה, בירה לחלוט ויין, מה שהופך את הלחם, להפוך לחומצת ירקות ופירות.
היום באמצעות התחלה מיוחדת למוצרי חלב מותססים, באופן מלאכותי זנים גידלו של מיקרואורגניזמים רלוונטיים.תהליך מודרניזציה והביא לאוטומטיות, מתבצע בעזרת ציוד komplektatsionnogo.ישנם יצרנים רבים שמייצרים תסיסה לקטית ישירות.מהות
של כל התהליך ניתן לסכם בכמה פסקאות.
- למוצר העיקרי נלקח מקור פחמימות - (פרוקטוז, גלוקוז, פנטוז) או אסתר פשוטה (סוכרוז, עמילן, גליקוגן, וכו ').
- נוצר תנאים אנאירוביים.
- זני podselyayutsya המוצר של חיידקי חומצה לקטית מסוג כלשהו.
- מספק את כל הגורמים הדרושים חיצוניים שהם אופטימליים למוצר הרצוי: אור, טמפרטורה, נוכחותם של רכיבים מסוימים נוספים, לחץ.
- לאחר השלמת מוצר התסיסה מעובד וההקצאה של כל תוצרי לוואי.
כמובן, זה רק תיאור כללי של מה שקורה.למעשה, בכל שלב יש הרבה תגובות ביוכימיות מורכבות, משום שהתהליך של תסיסה לקטית - הוא התוצאה של פעילות החיונית של יצורים חיים.
מנקודת המבט כימית, השינויים הללו הם בשורה של צעדים רציפים.
- ראשית, יש שינוי של המצע הראשוני, שהוא משנה את מהות שרשרת פחמן (פחמימות).זה מוביל לביניים שונים לחלוטין הטבע, השייכים למעמדות שונות.לדוגמא, אם מצע המקור - גלוקוז, זה הוא מחדש את gluconic חומצה.תגובות
- חיזור מלוות בשחרור של גזים, ההיווצרות של תוצרי לוואי.היחידה הבסיסית בכל התהליך היא חומצה לקטית.שהוא מיוצר ונצבר במהלך התסיסה.עם זאת, זה לא תרכובת אחת.לפיכך, יש במערך של מולקולות של חומצה אצטית, אתיל אלכוהול, פחמן דו חמצני, מים, ועובדים לפעמים אחרים.תפוקת אנרגיית
- בצורה של מולקולות של אדנוזין טריפוספט (ATP).במולקולה של גלוקוז צורך 2 מולקולות של ATP אחד, אם מבנה מורכב יותר המצע מתחיל, כמו תאית, אז שלוש מולקולות של ATP.אנרגיה זו משמשת חיידקי חומצה לקטית להמשך פעילות.
באופן טבעי, אם ההבנה של השינויים ביוכימיים בפירוט, יש צורך לציין את כל המולקולות ומתחמי ביניים.כמו למשל: פירובט
- ;
- diphosphate אדנוזין;מולקולת nikotinamindifosfata
- כנשא של מימן ואחרים.
עם זאת, שאלה זו ראויה לתשומת לב מיוחדת ויש לקחת בחשבון מנקודת המבט של ביוכימיה, כך המגע שלה במאמר זה לא יהיה.מבט מפורט יותר על מה שהטכנולוגיה של מוצרי חלב ומה סוגים של תסיסה בבדיקה שם.התסיסה homofermentative התסיסה homofermentative
של חומצה לקטית כרוכה בשימוש בצורות מיוחדות של פתוגנים ושונים מheterofermentative לקבל את המוצר וכמות.זה מתרחש על מסלול glycolytic בתאים של החיידק.הנקודה היא, בכללותו מתסיסה כל בהמרה של פחמימות לחומצה לקטית.היתרון העיקרי של תהליך כזה הוא שהתשואה של המוצר הרצוי הייתה 90%.ורק את החלק שנותר הולך לחיבורי הצד.
חיידקי תסיסה של הסוג מהסוגים הבאים: lactis
- סטרפטוקוקוס.
- Lactobacillus casei.
- Lactobacillus acidophilus ואחרים.
מה אחר חומרים נוצרים כתוצאה מתסיסת homofermentative?אלה הם תרכובות כגון: אתיל אלכוהול
- ;
- חומצה תנודתי;
- פחמן דו חמצני;Fumaric
- וחומצת succinic.
עם זאת, שיטה זו של הפקת התעשייה של מוצרי חלב היא כמעט אף פעם לא בשימוש.הוא נשאר בטבע כשלב הראשוני של גליקוליזה, זה קורה בתאי השריר של יונקים במהלך פעילות גופנית נרחבת.
טכנולוגיה של מוצרים רצויים למאכל אדם כרוך בשימוש במקור פחמימות כמו: גלוקוז
- ;סוכרוז
- ;פרוקטוז
- ;מנוז
- ;עמילן
- ואחרים.חיידקי homofermentative
אינם מסוגלים לחמצן רב של תרכובות אלה, ולכן השימוש שלהם כתרבויות המתנע בייצור אינו אפשרי.התסיסה לקטית heterofermentative
שיטה זו היא בדיוק היישומים התעשייתיים, הודות שבו מתבצעת לאורך כל הייצור של מוצרי חלב, שימורי ירקות מתבצע, יש תחמיץ קציר להזנת בעלי חיים.
ההבדל העיקרי שמתואר לעיל - הוא שהתסיסה לקטית מתבצעת על ידי סוכנים של ההיווצרות של מספר גדול יותר של מוצרי לוואי.רק 50% מהסוכר מעובד בחיידקי החומצה לקטית, ואילו השאר הולך להיווצרות של מולקולות כגון: חומצה אצטית
- ;גליצרול
- ;
- פחמן דו חמצני;
- אתיל אלכוהול ואחר.
מה הוא טוב יותר וזול יותר מאשר ההיווצרות של 90% חומצה לקטית טהורה בשיטת homofermentative?העניין הוא, שכאשר המוצר העיקרי המיוצר על ידי יותר מדי, בפרנסתם של חיידקים רבים מעוכבת בכל.בנוסף, מוצרים רבים מאבדים את טעם, כדי לרכוש באמצעות קשרי צד.לדוגמא, ארומה נעים של שימורי ירקות מספקים חומצה אצטית ואלכוהול isoamyl.אם תרכובות אלה אינן התוצאה של שימור תהיה שונה לגמרי.תשואת החומצה לקטית
של 50% מספיקה כדי לעכב את ההתפתחות ופעילות של פטריות ומיקרואורגניזמים זרים במערכת.בגלל החמצה חזקה מדי גורם אפילו 1-2% מהסביבה, שאינו יכול להתקיים בכל אורגניזמים אחרים מלבד חיידקי חומצה לקטית.התהליך כולו מתבצע על ידי מסלול פנטוז פוספט.תסיסה heterofermentative תנאי
במהלך התהליך צריכה להיות כדלקמן: שמרים טובים וטריים
- מתווסף השלב הראשוני;
- תנאי סביבה אופטימליים, שנבחרו באופן אישי עבור כל מוצר;
- באיכות וציוד מוסדר היטב;
- כל ההתקנים הטכניים הנחוצים לתהליך.
בין התנאים החיצוניים חשיבות מיוחדת היא טמפרטורת התהליך.זה לא צריך להיות גבוה מדי, אבל כמובן בצורה חדה כל הקר ובלם של תסיסה.
היום יש מיכל מיוחד לתסיסה, שיוצר באופן אוטומטי את כל התנאים הדרושים לעבודה נכונה ונוחה של מיקרואורגניזמים.
ציוד הנדרש
כפי שצוינו לעיל, בין התכונות החשובות ביותר להיות כלי תסיסה ציינו.אם אנחנו מדברים על ביתו של ההליך, אז אתה צריך לשים לב לניקיון של כלים המשמשים בשימור, ייצור של יוגורט ומוצרים אחרים.אחת דרכים להשיג הפחתה במספר האוכלוסיות זרות של מיקרואורגניזמים היא חיטוי מיכל לפני השימוש בהם.כלי בישול
מה מתאים לתסיסה heterofermentative?זה יכול להיות מיכל זכוכית או פלסטיק באיכות (פוליפרופילן, פוליאתילן) כי הוא מסוגל מכסה הדוק.תעשיית
בשימוש בהתקנים מיוחדים לחיטוי וטיהור של מכולות לפני תהליך התסיסה.
החיידקים המשמשים בתהליך
אם אנחנו מדברים על התרבויות של חיידקים המשמשים ליצור מוצרים משומרים ומוצרי חלב, ניתן לייעד חלק מהסוגים הנפוצים ביותר של אורגניזמים.
- אסידופילוס חיידק בולגרי.inulinus
- קטובצילוס מיני Sporolactobacillus.
- bifidobacteria.
- Leykonostoki.
- קטית Cocci חומצה.
- Lactobacillus casei מיני L..חיידקי
- מסוג סטרפטוקוקוס ואחרים.
על בסיס השילוב והתרבויות טהורות של אורגניזמים המזוהים, עשוי לתסוס מוצרי חלב.הם זמינים לציבור, הם יכולים לקנות כל אחד.הדבר החשוב ביותר הוא לשמור על התנאים של תהליך התסיסה ליהנות מהמוצר וכתוצאה מכך.מוצרי
מה שהושגו על ידי התסיסה של זה?
אם אנחנו מדברים על איזה סוג של מוצרי תסיסה ניתן להשיג בעזרת חיידקי חומצה לקטית, זה אפשרי כדי שם כמה קטגוריות עיקריות.מזונות
- מותססים (חלב, יוגורט, Varentsov, יוגורט, גבינת קוטג ', שמנת חמוצה, חמאה, מוצרי acidophilic אפויים מותססים ואחרים).ממגורות הזנת
- לבעלי חיים חקלאיים.חומצה לקטית
- , המשמשת בייצור משקאות קלים, פרוות שיזוף וכן הלאה.
- מאפייה, ייצור גבינות.
- פירות וירקות משומרים.
כל זה מוכיח את החשיבות של סוגים מסוימים של חיידקים בחייהם של אנשים, הפעילות התעשייתית שלהם.
