Melksuur fermentasie: die tegnologie en die nodige toerusting. Heterofermentative melksuurfermentasie

Aard kan 'n persoon tot die voordele wat dit bevat geniet. Terselfdertyd, is hierdie mense wat probeer om rykdom te verhoog, om iets nuuts te skep en om nog te leer onbekende. Bakterieë - 'n klein skepping van die natuur, wat ook geleer om die mense uit te buit.

Maar dit is nie net skadelik nie, tesame met patogeniese prosesse en siektes dra hierdie prokariotiese organismes. Hulle is ook 'n bron van belangrike industriële proses wat gebruik word deur mense sedert antieke tye - fermentasie. In hierdie artikel sal ons kyk na wat die proses en hoe om te implementeer spesifieke melksuur fermentasie agente.

Die geskiedenis van die oorsprong en gebruik van fermentasie

Die eerste melding van die feit dat die fermentasieproses is wat gebruik word deur mense vir die doel van die verkryging van sekere produkte, was daar nog 5000 vC. Dis toe dat die Babiloniërs hierdie metode wat gebruik word om produkte te bekom, soos:

• kaas;
• wyn;
• jogurt en ander suiwelprodukte.

Later, soos die kos begin om te ontvang in China, Egipte, Soedan, Mexiko en ander antieke state. Hulle het begin om gis brood, gefermenteerde groente, die eerste pogings tot behoud bak.

Melksuurfermentasie proses wat gebruik word deur mense vir duisende jare. Kaas, kefir, jogurt was 'n belangrike deel van die ete te alle tye. Die voordele van hierdie produkte weet almal dokters en genesers. Maar redes vir moontlike omskakeling van hierdie soort vir 'n lang tyd bly onbekend.

Die feit dat die fermentasie voorwaardes vereis dat die teenwoordigheid van mikro-organismes, mense kan nie eens dink. In die middel van die Sewentien eeu Van Helmont bied om die term "fermentasie" proses in te voer vir die voorbereiding van voedsel, wat gepaard gaan met gas evolusie. Na afloop van die vertaling, hierdie woord beteken "kook." Daar is egter slegs in die XIX eeu, dit is byna tweehonderd jaar later, die Franse mikrobioloog, chemikus en fisikus Louis Pasteur ontdek die bestaan van die wêreld van mikrobes, bakterieë.

Aangesien dit bekend geword het dat die verskillende fermentasie vereis die teenwoordigheid van alle vorme van mikro-organismes onsigbaar vir die oog. Hul studie het dit moontlik gemaak met verloop van tyd tot fermentasie beheer en lei hom in die regte kant van die mens.

Die essensie van fermentasie prosesse

As ons praat oor wat die fermentasieproses, is dit nodig om daarop te wys sy biochemiese natuur. Na alles, in sy kern, dit is net aktiwiteit van bakterieë wat hul energie vir lewe te verkry, terwyl die ontwikkeling van 'n verskeidenheid van neweprodukte.

In die algemeen, kan die fermentasie word beskryf in een woord - oksidasie. Anaërobiese ontbinding van 'n stof onder die invloed van sekere bakterieë, wat lei tot die vorming van 'n aantal produkte. Watter stof is die basis, en wat gebeur as 'n gevolg, bepaal deur die tipe proses. Identifiseer verskeie opsies fermentasie, so dit het sy eie klassifikasie vir data transformasies.

klassifikasie

In totaal is daar drie hooftipes fermentasie.

1. Alkohol. Dit is die oksidasie van koolhidrate na die ouer molekule etielalkohol, koolstofdioksied, water en ATP molekule (energiebron). Hierdie transformasies word onder die invloed van nie net bakterieë oorgedra, maar swamme ook verskillende genera en spesies. Op hierdie wyse van die vroegste tye bereid kosse soos bier, wyn, gisgebak alkohol. Die energie wat vrygestel word tydens die ontbinding van 'n koolhidraat, word bestee aan sagteware prosesse van mikro-organismes. Dit is die essensie van die biologiese proses.
2. Fermentasie van melksuur in die oksidasie van koolhidrate na melksuur met die vrystelling van 'n aantal van byprodukte. Hoe dit gedoen word en watter soort geval, 'n nader kyk op.
3. Bottersuur. Hierdie tipe van fermentasie is belangrik in die natuurlike skaal. Dit is uit ten koste van noodsaaklike aktiwiteit van bottersuur bakterieë, wat leef in anaerobiese toestande aan die onderkant van moerasse, rivier modder, en so aan gedra. As gevolg van die aard van hul werk is verwerk groot hoeveelheid organiese komponente. Produkte is baie stowwe, waaronder die belangrikste bottersuur. Ook onderskei: asetoon, isopropielalkohol, koolstofdioksied, asynsuur, melksuur, etielalkohol en ander verbindings.

Elkeen van die aangewese tipe is belangrik beide natuurlike en industriële skaal. Soorte organismes wat sulke transformasies is goed bestudeer tot op datum, en baie van hulle is kunsmatig gekweek word ten einde 'n hoë opbrengs te verkry.

Melksuur fermentasie: die algemene konsep

Hierdie tipe van fermentasie is bekend sedert die mees antieke tye. Nog 'n BC inwoners van antieke Egipte en ander lande in staat was om kaas, brou bier en wyn, bak brood te vervaardig, versuur groente en vrugte.

Vandag spesiale gebruik word om suiwelprodukte fermenteer, kunsmatig gekweek stamme betrokke mikro-organismes. Proses gemoderniseer en te automaticiteit gebring word uitgevoer met behulp van komplektatsionnogo toerusting. Daar is baie vervaardigers wat direk melksuur fermentasie geproduseer.

Die kern van die hele proses kan opgesom word in 'n paar paragrawe.

1. Vir belangrikste produk is geneem koolhidrate bron - eenvoudige (fruktose, glukose, pentoses) of ester (sukrose, stysel, glikogeen, ens).
2. Skep anaerobiese toestande.
3. Die produk podselyayutsya sekere stamme van melksuurbakterieë spesies.
4. Bied al die nodige eksterne faktore wat optimale vir die gewenste produk is: lig, temperatuur, die teenwoordigheid van sekere addisionele komponente, druk.
5. Na voltooiing van die fermentasie produk plaasvind en seleksie verwerking van alle kante verbindings.

Natuurlik, dit is net 'n algemene beskrywing van wat gebeur. Trouens, in elke stadium is daar baie komplekse biochemiese reaksies, omdat die proses van melksuur fermentasie - is die gevolg van noodsaaklike aktiwiteit van lewende wesens.

Gebaseer op melksuurfermentasie

Van die chemiese oogpunt, hierdie transformasies is 'n reeks opeenvolgende stappe.

1. In die eerste plek 'n verandering in die aanvanklike substraat, dit wil sê koolstofketting wissel stof (koolhidrate). Dit lei tot die middel 'n heel ander aard, is van verskillende klasse. Byvoorbeeld, as die bron substraat - glukose, dit is herrangskik om suur Glucon.
2. Redoksreaksies vergesel deur vrystelling van gasse, die vorming van byprodukte. Die basiese eenheid in die hele proses is melksuur. Dit is vervaardig en opgehoopte in die loop van fermentasie. Dit is egter nie die enigste verbinding. So, daar is 'n vorming van molekules van asynsuur, etielalkohol, koolstofdioksied, water, en soms ander kursusgangers.
3. Die energie-opbrengs van die proses in die vorm van molekules van adenosientrifosfaat (ATP). Een glukose molekule is twee molekules van ATP, as die begin substraat van meer komplekse struktuur, soos sellulose, dan drie molekule van ATP. Hierdie energie word gebruik melksuurbakterieë vir verdere aktiwiteit.

Natuurlik, as om die biochemiese transformasies in detail verstaan, is dit nodig om al die intermediêre molekules en komplekse spesifiseer. Soos byvoorbeeld:

• pirodruiwesuur;
• adenosine diphosphate;
• nikotinamindifosfata molekule as waterstof vervoerder en ander.

Maar hierdie kwessie verdien spesiale aandag en moet in ag geneem word vanuit die perspektief van biochemie, so dit sal geen invloed op hierdie artikel. Van naderby beskou wat die tegnologie van die produksie van melk produkte en watter tipe fermentasie onder oorweging is daar.

homofermentative fermentasie

Homofermentative fermentasie van melksuur behels die gebruik van spesiale vorme van patogene en anders as heterofermentative ontvang die produkte en hul hoeveelheid. Dit vind plaas op die glikolitiese weg binne die selle van die mikro-organisme. Die punt is, as 'n geheel van enige fermentasie in die omskakeling van koolhidrate in melksuur. Die grootste voordeel van hierdie proses is dat die opbrengs van die gewenste produk was 90%. Slegs die oorblywende deel gaan na die kant verbindings.

Die bakterieë fermenteer hierdie tipe van die volgende tipes:

• Streptococcus lactis.
• Lactobacillus casei.
• Lactobacillus acidophilus en ander.

Wat ander stowwe wat gevorm word as gevolg van homofermentative fermentasie? Dit verbindings soos:

• etielalkohol;
• vlugtige sure;
• koolstofdioksied;
• fumaric suur en barnsteensuur.

Maar in die bedryf, hierdie metode van die vervaardiging van suurmelk produkte is byna nooit gebruik nie. Hy het in die natuur as die eerste fase van glikolise, dit gebeur in die spierselle van soogdiere met 'n uitgebreide oefening.

Tegnologie vir menslike voeding produksie van verlangde produkte behels die gebruik van bron van koolhidrate, soos:

• glukose;
• sukrose;
• fruktose;
• mannose;
• stysel en ander.

A homofermentative bakterieë nie in staat is om te oksideer baie van hierdie verbindings, die gebruik daarvan as suurselkulture in die produksie is nie moontlik nie.

Heterofermentative melksuurfermentasie

Hierdie metode is presies die industrie van toepassing as gevolg van wat produksie vind plaas al suiwelprodukte, geblikte groente uitgevoer word, is daar 'n billet kuilvoer voer.

Die belangrikste verskil van die voorheen beskryf - is dat melksuur fermentasie gedra aktiveerders om 'n groter aantal neweprodukte te vorm. Slegs 50% van suiker verwerk in die melksuurbakterieë, terwyl die res gaan na die vorming van sulke molekule as:

• asynsuur;
• gliserol;
• koolstofdioksied;
• etielalkohol en ander.

Wat is beter en goedkoper as die vorming van 90% suiwer melksuur deur homofermentative metode? Die ding is dat wanneer die belangrikste produk geproduseer word deur te veel, die lewensbestaan van baie bakterieë is glad geïnhibeer. Daarbenewens het baie kos verloor smaak eienskappe wat deur die kant verbindings verkry. Byvoorbeeld, 'n lieflike geur van geblikte groente wat deur asynsuur en isoamyl alkohol. As hierdie verbindings is nie, sal die resultaat die behoud van heel anders wees.

melksuur opbrengs van 50% voldoende is om die ontwikkeling en funksionering van alle vreemde swamme en mikro-organismes in die stelsel te onderdruk. Want selfs 1-2% oorsaak te sterk versuring van die omgewing, wat nie enige ander organisme, behalwe melksuurbakterieë kan bestaan nie. Die hele proses word uitgevoer op die pentosefosfaatweg gedra.

Terme met heterofermentative fermentasie metode is soos volg:

• goeie en vars gis wat bygevoeg by die eerste fase;
• optimale omgewingstoestande, wat gekies is vir elke produk afsonderlik;
• hoë-gehalte en goed gereguleerde toerusting;
• al wat nodig is vir die proses van tegniese toerusting.

Onder die omstandighede van besondere belang is die proses temperatuur. Dit moet nie te hoog wees, maar die koue en skielike stilstand die hele verloop van die fermentasie.

Vandag is daar gespesialiseerde fermentasie vaartuig, wat outomaties skep al die nodige voorwaardes vir die korrekte en gemaklik werk van mikro-organismes.

toerusting wat nodig is

Soos ons hierbo opgemerk, een van die belangrikste eienskappe in ag geneem word fermentasievat. As ons praat oor binnelandse optrede die prosedure, dan moet jy aandag gee aan die netheid van gereedskap wat gebruik word in die bewaring, produksie van jogurt en ander produkte. Een manier om 'n vermindering in die aantal buitelandse bevolking van mikro-organismes te bereik is sterilisasie houers voordat dit te gebruik.

Wat kookware is geskik vir heterofermentative fermentasie? Dit kan glas of 'n hoë gehalte plastiek (polipropileen, poliëtileen) houer wat in staat is om dig toe deksel is nie.

In die bedryf gebruik 'n spesiale toestel vir ontsmetting en reiniging van die houer voor die fermentasieproses.

Die bakterieë wat in die proses

As ons praat oor 'n kultuur van bakterieë gebruik word om ingemaakte en suiwelprodukte produseer, is dit moontlik om 'n paar van die mees algemene vorme van organismes te identifiseer.

1. Acidophilus Bulgaarse basil.
2. Lactobacillus spesies Sporolactobacillus inulinus.
3. Bifidobacteriën.
4. Leykonostoki.
5. Melksuur kokke.
6. Lactobacilli spesies L. casei.
7. Bakterieë van die genus Streptococcus en ander.

Deur die kombinasie van en suiwer kulture geïdentifiseer organismes gemaak om suiwelprodukte fermenteer. Hulle is publiek sigbaar, kan hulle iemand koop. Die belangrikste ding is om die voorwaardes van die fermentasie proses waar te neem ten einde voordeel te trek uit die gevolglike produk.

Watter produkte word verkry as gevolg van hierdie gis?

As ons praat oor watter soort van fermentasie produkte kan verkry met die hulp van melksuurbakterieë, is dit moontlik om te noem 'n paar groot kategorieë.

1. Suiwelprodukte aanbod (gegiste gebak melk, jogurt, Varentsov, jogurt, maaskaas, suurroom, botter, acidophilic produkte, ens).
2. Voer silo's vir landbou diere.
3. Melksuur, wat gebruik word in die vervaardiging van koeldrank, looiery pelse en so aan.
4. Bak, kaasmaak.
5. Inmaak vrugte en groente.

Dit alles bewys die belangrikheid van sekere vorme van bakterieë in mense se lewens, hul industriële aktiwiteite.