príroda dovolí muži užívať výhody, ktoré obsahuje.V rovnakej dobe, títo ľudia sa snažia zvýšiť bohatstvo a vytvoriť niečo nové a naučiť i neznáme.Baktérie - malá tvorba prírody, ktoré sú tiež naučili využívať ľudí.
Ale nielen poškodenie spojené s patogénmi a chorobných procesov, nesú tieto prokaryotické organizmy.Stále sú zdrojom významného priemyselného procesu, ktorý je používaný ľuďmi od staroveku - fermentácia.V tomto článku sa pozrieme na to, čo a ako proces pre realizáciu konkrétnych mliečnym kvasením agentmi.
História a použitie fermentácie
prvá zmienka o tom, že proces fermentácie používajú ľudia na získanie určitej produkty, tam bol ešte 5000 pred naším letopočtom.To je, keď Babylončania použitý spôsob výroby výrobkov, ako sú: tvarohový
- ;
- víno;
- jogurtov a iných mliečnych výrobkov.
neskôr začal dostávať také jedlo v Číne, Egypte, Sudáne, Mexiko, a iné staroveké štáty.Oni začali piecť kvasiniek chleba, fermentované zeleniny, prvých pokusov o uchovanie.
mliečna fermentácia používajú ľudia po tisíce rokov.Syr, jogurt, jogurt boli dôležitou súčasťou jedla za všetkých okolností.Výhody týchto výrobkov je známe, že všetkých lekárov a liečiteľov.Avšak, dôvody pre tento druh transformácie je to možné, na dlhú dobu zostal neznámy.
Čo fermentácie podmienky vyžadujú prítomnosť mikroorganizmov, ľudia nemohli ani predstaviť.V polovici storočia XVII Van Helmont navrhne zaviesť pojem "kvasiť" pre tých varenie procesy, ktoré sú sprevádzané uvoľnením plynu.Koniec koncov, slovo preložené znamená "varu."Avšak iba v XIX storočia, takmer 200 rokov neskôr, francúzsky mikrobiológ, chemik a fyzik Louis Pasteur objavil existenciu sveta mikróbov, baktérií.
Vzhľadom k tomu, vyšlo najavo, že rôzne fermentácia vyžaduje prítomnosť všetkých druhov mikroorganizmov očiam neviditeľné.Ich štúdie bolo možné v priebehu času kontrolovať fermentáciu a nasmerovať ju na tú správnu osobu smerom.
podstata fermentačných procesov
Pokiaľ budeme hovoriť o tom, čo tento proces kvasenia, treba poukázať na biochemickú povahu.Koniec koncov, vo svojej podstate, je to len činnosť baktérií, ktoré dostanú ich energiu do života, a zároveň rozvíjať celý rad vedľajších produktov.
Všeobecne, fermentácia môže byť opísaný jedným slovom - oxidácia.Anaeróbny rozklad látky pod vplyvom určitých baktérií, čo vedie k tvorbe radu výrobkov.Čo na tom, je základ, a čo sa stane, v dôsledku toho sa určuje podľa typu procesu.Existuje niekoľko možností pre kvasenie, takže má vlastné klasifikácii týchto transformáciou.
Klasifikácia
celkom existujú tri hlavné typy kvasenie.
- Alkohol .Zdroj je oxidácia sacharidových molekúl na lieh, oxid uhličitý, vodu a ATP (zdroje energie).Konverzie dát sa vykonáva tým, že sa iba baktériami, ale tiež plesňami rôzne rody a druhy.To je v tejto ceste od staroveku dostať výrobky, ako sú piva, vína, droždie na pečenie, alkoholu.Energia, ktorá sa uvoľňuje pri rozklade cukrov potrebný na zabezpečenie životne dôležitých procesov v organizme.To je podstatou biologického procesu.
- mliečna fermentácia je oxidácia sacharidov na kyselinu mliečnu s vydaním radu vedľajších produktov.Ako to prebieha a aké druhy tam pozrieť bližšie na.
- maslovej .Tento typ fermentácia je dôležitý v prirodzenom meradle.To sa vykonáva na úkor vitálny aktivity maslovej baktérií, ktoré žijú v anaeróbnych podmienkach v spodnej časti močiarov, rieky blata, a tak ďalej.Vzhľadom na povahu ich práce spracovávať obrovské množstvo organických zložiek.Produkty zahŕňajú mnoho látok, je hlavným medzi ktorými kyselina maslová.Ďalej zdôraznili: acetón, izopropylalkohol, oxid uhličitý, kyselinu octovú, kyselinu mliečnu, etanolu a iných zlúčenín.
Každý z určeného typu je dôležité, prírodné aj priemyselnom meradle.Druhy organizmov vykonávajúce túto transformáciu sú dobre študované k dnešnému dňu, a mnoho z nich umelo pestuje na získanie vysokého výťažku.
mliečna fermentácia: všeobecný pojem
Tento typ fermentácia je známa už od veľmi dávnych čias.Ďalších BC obyvatelia starovekého Egypta a ďalších krajín boli schopní vyrábať syr, variť pivo a víno, pečenie chleba, okyslí zeleninu a ovocie.
dnes pomocou špeciálnych štartéry pre fermentovaných mliečnych výrobkov, umelo chovaných kmeňov príslušných mikroorganizmov.Process modernizovaná a upraví na automaticitu, vykonávané s pomocou komplektatsionnogo zariadení.Existuje mnoho výrobcov, ktoré sa priamo vyrábajú mliečnym kvasením.
podstatou celého procesu možno zhrnúť v niekoľkých bodoch.
- Pre hlavný produkt sa vyberie sacharidov zdroj - jednoduchý (fruktóza, glukóza, pentóza) alebo ester (sacharóza, škrob, glykogén, atď.).
- vytvorené anaeróbne podmienky.
- Tento produkt podselyayutsya kmene baktérií mliečneho kvasenia nejakého druhu.
- poskytuje všetky potrebné externé faktory, ktoré sú optimálne pre požadovaný produkt: svetlo, teplota, prítomnosť niektorých ďalších komponentov, tlak.
- Po dokončení fermentačného produktu je spracovaná a pridelenie všetkých vedľajších produktov.
Samozrejme, toto je len všeobecný opis toho, čo sa deje.V skutočnosti, v každej fáze existuje mnoho zložitých biochemických reakcií, pretože proces mliečnym kvasením - je výsledkom vitálna aktivity živých bytostí.
Základy mliečnym kvasením
Z chemického hľadiska sú tieto transformácie sú série postupných krokov.
- Po prvé, dochádza k zmene pôvodného substrátu, ktorý mení uhlíkového reťazca látku (sacharidov).To vedie k medziproduktov úplne odlišné povahy, patriacich do rôznych tried.Napríklad, v prípade, že zdroj substrát - glukózy, je zameniť glukónovú kyselinu.
- Redox reakcie sú sprevádzané uvoľňovanie plynov, tvorbu vedľajších produktov.Základná jednotka v celom procese je kyselina mliečna.To, že sa vyrába a akumuluje v priebehu fermentácie.Avšak, nie je to jediná zlúčenina.Teda, je tvorba molekúl kyseliny octovej, etyl alkohol, oxid uhličitý, vodu, a niekedy aj iných účastníkov.
- odvádzanie energie vo forme molekúl adenosintrifosfátu (ATP).V jednej molekuly glukózy potrebné na 2 molekúl ATP, v prípade, že východiskové substrát zložitejšie štruktúry, ako je napríklad celulóza, potom tri molekuly ATP.Táto energia sa používa baktérie mliečneho kvasenia, pre ďalšiu činnosť.
Samozrejme, že ak pochopenie biochemických transformácií v detaile, je potrebné určiť všetky priebežné molekúl a komplexy.Ako je napríklad:
- kyselina pyrohroznová;
- adenosine diphosphate;
- nikotinamindifosfata molekula ako nosič vodíka a ďalšie.
Avšak, táto otázka si zaslúži osobitnú pozornosť, a musí byť považovaná z hľadiska biochémie, takže jeho dotyk v tomto článku nebude.Podrobnejší pohľad na to, čo technológia, mliečnych výrobkov a aké typy kvasenia revidujú tam.
homofermentativní kvasenia
homofermentativní fermentácie kyseliny mliečnej zahŕňa použitie špeciálnych foriem patogénov a odlišný od heterofermentativní dostať výrobku a množstvo.Vyskytuje sa na glykolýzy v bunkách mikroorganizmu.Ide o to, ako celok z akéhokoľvek kvasenia v premene sacharidov do kyseliny mliečnej.Hlavnou výhodou tohto procesu je, že výťažok požadovaného produktu bol 90%.A iba zvyšné časti sú k bočným pripojenie.
fermentácie baktérie typu z nasledujúcich typov:
- Streptococcus lactis.
- Lactobacillus casei.
- Lactobacillus acidophilus a ďalšie.
Aké ďalšie látky, sú vytvorené ako výsledok homofermentativním fermentácie?Jedná sa o zlúčeniny, ako napríklad:
- etylalkoholu;
- prchavá kyselina;
- oxid uhličitý;
- fumarová a kyselina jantárová.
Avšak, je takmer nikdy použitý tento spôsob výroby priemyslu mliečnych výrobkov.Zostal v prírode, ako počiatočný stupeň glykolýzy, stane sa v svalových bunkách cicavcov pri rozsiahlych fyzickej aktivity.
Technológia požadovaných produktov určených na ľudskú spotrebu spočíva v použití zdrojom sacharidov ako:
- glukózy;
- sacharóza;
- fruktóza;
- mannóza;
- škrob a ďalšie.
A homofermentativní baktérie nie sú schopné oxidovať mnoho z týchto zlúčenín, tak ich použitie ako štartovacích kultúr vo výrobe nie je možné.
heterofermentativní mliečna fermentácia
Táto metóda je presne to, priemyselné aplikácie, vďaka ktorým sa vykonáva po celú dobu výroby mliečnych výrobkov, konzervovanej zeleniny sa vykonáva, je zber siláž krmivo pre hospodárske zvieratá.
Hlavný rozdiel od predtým popísaných - je to, že mliečna fermentácia sa vykonáva agentmi vytvorenie väčšieho počtu vedľajších produktov.Iba 50% cukru, sa spracováva v baktérií produkujúcich kyselinu mliečnu, zatiaľ čo zvyšok prejde k vzniku molekúl, ako je napríklad: kyselina
- octovej;
- glycerol;
- oxid uhličitý;
- etylalkohol a ďalšie.
Čo je lepšie a lacnejšie ako vzniku 90% čistej kyseliny mliečnej podľa homofermentativním metódou?Ide o to, že keď sa hlavný produkt vyrába príliš veľa, živobytie mnohých baktérií je potlačený vôbec.Navyše, mnoho produktov stratu chutnosti, získať skrze bočné pripojenie.Napríklad, príjemné aróma konzervovanej zeleniny poskytuje kyselinu octovú a isoamylalkohol.Ak tieto zlúčeniny nie sú výsledkom ochrany bude úplne odlišný.
výťažok kyseliny mliečnej 50%, je postačujúca na potlačenie rastu a činnosti zahraničných húb a mikroorganizmov v systéme.Pretože aj 1-2% spôsobujú príliš silné okyslenie prostredia, ktoré nemôžu existovať iné organizmy vedľa baktérií mliečneho kvasenia.Celý proces sa vykonáva pentózového cyklu.
Podmienky heterofermentativní fermentácie v priebehu procesu by mali byť nasledovné:
- dobrá a čerstvého droždia sa pridá k počiatočnej fáze;
- optimálne podmienky prostredia, ktoré sú vybrané individuálne pre každý produkt;
- -kvalitné a dobre regulované zariadení;
- všetky potrebné technické prostriedky pre proces.
Medzi vonkajšie podmienky osobitného významu je teplota proces.To by nemala byť príliš vysoká, ale za studena a brzda ostro celý priebeh fermentácie.
Dnes existuje špecializovaná kontajner pre fermentáciu, ktorý automaticky vytvorí všetky potrebné podmienky na riadny a pohodlnejšiu prácu mikroorganizmov.
Požadované vybavenie
Ako už bolo uvedené vyššie, jedným z najdôležitejších atribútov potrebné poznamenať, fermentačnej nádoby.Ak budeme hovoriť o postupe je doma, potom by ste mali dávať pozor na čistotu riadu používaných v ochrane, výrobe jogurtov a ďalších produktov.Jedným spôsobom, ako dosiahnuť zníženie počtu zahraničných populácií mikroorganizmov je sterilizačný kontajnery pred ich použitím.
Čo riad je vhodné pre fermentáciu heterofermentativní?To môže byť zo skla alebo z kvalitného plastu (polypropylén, polyetylén), kontajner, ktorý je schopný tesným vekom.
V priemysle používať špeciálne zariadenia na dezinfekciu a čistenie kontajnerov pred fermentáciou.
Baktérie použité v spôsobe
Pokiaľ budeme hovoriť o kultúr baktérií, ktoré sa používajú na vytvorenie konzervované a mliečnych výrobkov, je možné označiť niektoré z najbežnejších typov organizmov.
- bulharský bacillus acidophilus.
- Lactobacillus druhy Sporolactobacillus inulinus.
- Bifidobacterium.
- Leykonostoki.
- Kyselina mliečna koky.
- Lactobacillus druh L. Casei.
- baktérie rodu Streptococcus a ďalšie.
Na základe kombinácie a čistých kultúr organizmov určený, robil kvasiť mliečne výrobky.Oni sú verejne dostupné, môžu kúpiť kohokoľvek.Najdôležitejšia vec je dodržiavať podmienky fermentačného procesu ťažiť z výsledného produktu.
Aké produkty získané fermentáciou to?
Pokiaľ budeme hovoriť o tom, akú fermentačných produktov je možné získať s pomocou baktérií mliečneho kvasenia, je možné, aby sme vymenovali aspoň niektoré hlavné kategórie.
- fermentovaných potravín (fermentované pečené mlieko, jogurt, Varentsov, jogurt, tvaroh, kyslej smotany, maslo, acidofilné výrobky a ďalšie).
- Feed silá pre hospodárske zvieratá.
- kyselina mliečna, ktorá sa používa na výrobu nealkoholických nápojov, opaľovacích kožušín a tak ďalej.
- Pekáreň, výroba syrov.
- Canning ovocia a zeleniny.
To všetko dokazuje význam určitých typov baktérií v živote ľudí, ich priemyselných činností.
