Nature tillater mannen å nyte fordelene som det inneholder.Samtidig er disse menneskene prøver å øke rikdom og skape noe nytt og til å lære enda ukjent.Bakterier - en liten etablering av naturen, som også lært å utnytte folk.
Men ikke bare skade kombinert med patogener og sykdomsprosesser, bære disse prokaryote organismer.De fortsatt er en kilde til viktig industriell prosess som blir brukt av mennesker siden oldtiden - gjæring.I denne artikkelen vil vi se på hva prosessen og hvordan å gjennomføre konkrete melkesyre gjæring agenter.
Historie og bruk av gjæring
første omtale av det faktum at gjæringsprosessen brukt av folk for å oppnå visse produkter, var det fortsatt 5000 BC.Det er da babylonerne brukte en metode for å produsere produkter som:
- ost;
- vin;
- yoghurt og andre meieriprodukter.
senere begynte å motta slik mat i Kina, Egypt, Sudan, Mexico, og andre gamle stater.De begynte å bake gjær brød, fermenterte grønnsaker, de første forsøk på bevaring.
melkesyre gjæring prosessen som brukes av mennesker i tusenvis av år.Ost, yoghurt, yoghurt var en viktig del av måltidet til alle tider.Fordelene med disse produktene er kjent for alle leger og healere.Imidlertid er årsakene til denne type transformasjon er mulig, i lang tid vært ukjent.
Hva gjæring forholdene krever tilstedeværelse av mikroorganismer, folk kan ikke engang forestille seg.I midten av XVII århundre Van Helmont vil foreslå å innføre begrepet "gjære" for de matlaging prosesser som er ledsaget av utslipp av gass.Tross alt, ordet oversatt betyr "koke".Men bare i XIX århundre, nesten to hundre år senere, den franske mikrobiolog, kjemiker og fysiker Louis Pasteur oppdaget eksistensen av en verden av mikrober, bakterier.
Siden det ble kjent at de forskjellige gjæring krever tilstedeværelse av alle slags mikroorganismer usynlig for øyet.Deres studie har gjort det mulig over tid å kontrollere gjæring og direkte til den rette personen retning.
essensen av gjæringsprosesser
Hvis vi snakker om hva gjæringsprosessen, er det nødvendig å påpeke den biokjemiske naturen.Tross alt, i sin kjerne, det er bare aktiviteten til bakteriene som henter sin energi for livet, samtidig utvikle en rekke biprodukter.
Generelt kan fermentering beskrives i ett ord - oksydasjon.Anaerob nedbrytning av et stoff som under påvirkning av visse bakterier, noe som fører til dannelse av en rekke produkter.Hva saken er basert, og det som skjer som et resultat bestemmes av den type prosess.Det finnes flere alternativer for gjæring, så har sin egen klassifisering for disse transformasjoner.
Klassifisering
totalt er det tre hovedtyper av gjæring.
- Alkohol .Kilden er oksidasjon av karbohydratmolekyler og etylalkohol, karbondioksid, vann og ATP (energikilde).Dataomforming skjer ved ikke bare bakterier, men også sopp forskjellige slekter og arter.Det er på denne måten siden antikken få produkter som øl, vin, gjær til baking, alkohol.Den energi som blir frigjort ved nedbrytning av karbohydrater som trengs for å sikre at de vitale prosesser i organismen.Det er essensen av den biologiske prosess.
- melkesyre gjæring er oksidasjon av karbohydrater til melkesyre med utgivelsen av en rekke biprodukter.Som det utføres og hva slags der, ta en nærmere titt på.
- smør .Denne type fermentering er viktig i naturlig målestokk.Det er utført på bekostning av vital aktivitet av smørsyre bakterier som lever i anaerobe betingelser ved bunnen av sumper, elv leire, og så videre.På grunn av arten av deres arbeid for å behandle store mengder av organiske komponenter.Produktene inkluderer mange stoffer, den viktigste blant disse smørsyre.Også fremhevet: aceton, isopropylalkohol, karbondioksid, eddiksyre, melkesyre, etylalkohol og andre forbindelser.
Hver av de utpekte typen er viktig både naturlig og industriell skala.Typer organismer som utfører slike transformasjoner er godt studert til dags dato, og mange av dem kunstig dyrket for å oppnå høy avkastning.
melkesyre gjæring: det generelle konseptet
Denne type gjæring er kjent siden de aller antikken.En annen BC innbyggerne i oldtidens Egypt og andre land var i stand til å produsere ost, brygge øl og vin, bake brød, forsurer grønnsaker og frukt.
i dag ved hjelp av spesielle startere for fermenterte melkeprodukter, kunstig oppdrettet stammer av relevante mikroorganismer.Prosessen modernisert og brakt til automatikk, utført med hjelp av komplektatsionnogo utstyr.Det er mange produsenter som direkte produserer melkesyre gjæring.
essensen av hele prosessen kan oppsummeres i noen få avsnitt.
- For hovedproduktet tas karbohydratkilde - en enkelt (fruktose, glukose, pentose) eller ester (sukrose, stivelse, glykogen, etc.).
- opprettet anaerobe forhold.
- produktet podselyayutsya stammer av melkesyrebakterier av noen slag.
- inneholder alle nødvendige eksterne faktorer som er optimale for det ønskede produkt: lys, temperatur, tilstedeværelsen av visse tilleggskomponenter, press.
- Etter fullførelse av fermenteringen produktet er behandlet og tildeling av alle biprodukter.
selvfølgelig, dette er bare en generell beskrivelse av hva som skjer.Faktisk, på hvert trinn er det mange komplekse biokjemiske reaksjoner, fordi prosessen med melkesyre gjæring - er et resultat av vital aktivitet av levende vesener.
Basics av melkesyre gjæring
Fra et kjemisk synspunkt, disse transformasjoner er en rekke sekvensielle trinn.
- Først, det er en endring av den første substratet, som endrer karbonkjeden substans (karbohydrat).Dette fører til mellomproduktene helt forskjellig natur, som tilhører forskjellige klasser.For eksempel, hvis kilden underlaget - glukose, er det rearrangert til glukonsyre.
- Redoksreaksjoner er ledsaget av utslipp av gasser, dannelse av biprodukter.Den grunnleggende enhet i hele prosessen er melkesyre.At den er produsert og akkumulert i løpet av fermenteringen.Imidlertid er det ikke en enkelt forbindelse.Således er det en dannelse av molekyler med eddiksyre, etylalkohol, karbondioksid, vann og noen ganger andre deltakere.
- energiproduksjon i form av molekyler av adenosin trifosfat (ATP).I ett molekyl av glukose er nødvendig til 2 molekyler av ATP, hvis utgangs substratet mer kompleks struktur, slik som cellulose, og deretter tre molekyler av ATP.Denne energien blir brukt melkesyrebakterier for ytterligere aktivitet.
Naturligvis, hvis forståelsen av de biokjemiske transformasjoner i detalj, er det nødvendig å spesifisere alle de mellomliggende molekylene og komplekser.Slik som for eksempel:
- pyruvinsyre;
- adenosindifosfat;
- nikotinamindifosfata molekyl som bærer av hydrogen og andre.
Men fortjener dette spørsmålet spesiell oppmerksomhet og må vurderes i lys av biokjemi, så det er touch i denne artikkelen vil ikke.En nærmere titt på hva teknologien av melkeprodukter og hvilke typer gjæring under vurdering der.
homofermentative gjæring
homofermentative gjæring av melkesyre omfatter anvendelse av spesielle former for patogener og forskjellig fra Heterofermentative får produktet og mengde.Det forekommer i glykolysen i celler av mikroorganismen.Poenget er, som en helhet fra en gjæring i konvertering av karbohydrater til melkesyre.Den største fordelen med en slik fremgangsmåte er at utbyttet av det ønskede produkt var 90%.Og bare den gjenværende del går til side forbindelser.
gjæring bakterier av den typen av følgende typer:
- Streptococcus lactis.
- Lactobacillus casei.
- Lactobacillus acidophilus og andre.
Hvilke andre stoffer dannes som et resultat av homofermentative gjæring?Dette er forbindelser som:
- etylalkohol;
- flyktig syre;
- karbondioksid;
- fumar- og succinsyre.
imidlertid denne fremgangsmåte til fremstilling av bransjen av melkeprodukter er nesten aldri brukt.Han forble i naturen som den innledende fasen av glykolyse, skjer det i muskelceller hos pattedyr under omfattende fysiske aktiviteter.
Technology av ønskede produkter til konsum innebærer bruk av karbohydratkilde som:
- glukose;
- sukrose;
- fruktose;
- mannose;
- stivelse og andre.
A homofermentative bakterier er ikke i stand til å oksidere mange av disse forbindelsene, slik at deres bruk som startkulturer i produksjonen er ikke mulig.
Heterofermentative melkesyre gjæring
Denne metoden er nøyaktig industriell bruk, takket være som utføres gjennom produksjon av meieriprodukter, hermetisert grønnsaker er utført, er det å høste surfôr for husdyr feed.
Den viktigste forskjell fra den tidligere beskrevne - er at melkesyre fermenteringen utføres ved midler for dannelse av et større antall biprodukter.Bare 50% av sukkeret er behandlet i melkesyrebakteriene, mens resten går til dannelsen av molekyler som:
- eddiksyre;
- glyserol;
- karbondioksid;
- etylalkohol og annet.
Det er bedre og billigere enn dannelse av 90% rent ved homofermentative melkesyre metode?Saken er, at når hovedproduktet produsert av for mye, er livsgrunnlaget for mange bakterier hemmet i det hele tatt.I tillegg har mange produkter mister smaken, for å tilegne seg gjennom side tilkoblinger.For eksempel, en behagelig aroma av hermetiske grønnsaker gir eddiksyre og isoamylalkohol.Hvis disse forbindelser er ikke et resultat av bevaring vil være helt annerledes.
melkesyre utbytte på 50% er tilstrekkelig til å inhibere utvikling og aktiviteten av utenlandske sopp og mikroorganismer i systemet.Fordi selv 1-2% forårsake for sterk surgjøring av miljøet, noe som ikke kan eksistere noen andre organismer i tillegg til melkesyrebakterier.Hele prosessen blir utført av pentose-fosfat pathway.
Vilkår Heterofermentative gjæring under prosessen bør være som følger:
- god og fersk gjær er lagt til den innledende fasen;
- optimale miljøforhold, som velges individuelt for hvert produkt;
- kvalitet og godt regulert utstyr;
- alle nødvendige tekniske innretninger for prosessen.
Blant de ytre forhold som har særlig betydning er prosesstemperaturen.Det bør ikke være altfor høyt, men det kalde og bremse kraftig hele løpet av fermenteringen.
dag er det spesialiserte container for gjæring, noe som automatisk oppretter alle de nødvendige forutsetninger for riktig og behagelig arbeid av mikroorganismer.
Nødvendig utstyr
Som vi har nevnt ovenfor, blant de viktigste egenskapene for å bli lagt merke til gjæring fartøy.Hvis vi snakker om prosedyren hjem, så du bør ta hensyn til renhold av utstyr som brukes i bevaring, produksjon av yoghurt og andre produkter.En måte å oppnå en reduksjon i antall utenlandske populasjoner av mikroorganismer som er steriliserende beholdere før bruk.
Hva kokekar er egnet for Heterofermentative gjæring?Dette kan være av glass eller plast kvalitet (polypropylen, polyetylen) beholder som er i stand til tettsittende lokk.
I industrien bruker spesielle enheter for desinfisering og rensing av beholdere før gjæringsprosessen.
Bakteriene anvendt i fremgangsmåten
Hvis vi snakker om kulturer av bakterier som brukes til å lage hermetisk og melkeprodukter, er det mulig å angi noen av de mest vanlige typer av organismer.
- bulgarske Bacillus acidophilus.
- Lactobacillus arter Sporolactobacillus inulinus.
- bifidobakterier.
- Leykonostoki.
- Melkesyre cocci.
- Lactobacillus arter L. Casei.
- bakterier av slekten Streptococcus og andre.
På grunnlag av en kombinasjon og rene kulturer av organismene som er identifisert, laget for å gjære meieriprodukter.De er offentlig tilgjengelig, kan de kjøpe noen.Det viktigste er å observere forholdene i gjæringsprosess for å dra nytte av det endelige produktet.
Hva produkter fremstilt ved gjæring av dette?
Hvis vi snakker om hva slags gjæringsprodukter kan oppnås ved hjelp av melkesyrebakterier, er det mulig å nevne noen hovedkategorier.
- Fermentert mat (gjæret bakt melk, yoghurt, Varentsov, yoghurt, cottage cheese, rømme, smør, acidophilic produkter og andre).
- Fôrsiloer for husdyr.
- melkesyre, som brukes i produksjon av brus, tanning pels og så videre.
- Bakeri, osteproduksjon.
- Canning frukt og grønnsaker.
Alt dette beviser viktigheten av visse typer bakterier i menneskers liv, deres næringsvirksomhet.
