Melkesyre gjæring: teknologi og nødvendig utstyr. Heterofermentative melkesyregjæring

Naturen tillater en person å nyte fordelene som det inneholder. Samtidig er disse menneskene prøver å øke rikdom, for å skape noe nytt og å lære fortsatt ukjent. Bakterier - en liten etablering av naturen, som også lært å utnytte folk.

Men det er ikke bare skadelig, kombinert med patogene prosesser og sykdommer bære disse prokaryote organismer. De er også en kilde til viktig industriell prosess som brukes av folk siden antikken - gjæring. I denne artikkelen vil vi se på hva prosessen og hvordan de skal iverksette konkrete melkesyre gjæring agenter.

Historien om opprinnelsen og bruk av gjæring

Den første omtale av det faktum at gjæringsprosessen har vært brukt av mennesker i den hensikt å oppnå visse produkter, var det fortsatt 5000 BC. Det er da Babylonians brukt denne metoden til å oppnå produkter som:

• ost;
• vin;
• yoghurt og andre meieriprodukter.

Senere, som maten begynte å motta i Kina, Egypt, Sudan, Mexico og andre gamle stater. De begynte å bake gjær brød, fermenterte grønnsaker, de første forsøkene på bevaring.

Melkesyrefermentering prosess som brukes av folk i tusenvis av år. Ost, kefir, yoghurt var en viktig del av måltidet til enhver tid. Fordelene med disse produktene vet alle leger og healere. Men årsakene til eventuell omdanning av denne typen i lang tid vært ukjent.

Det faktum at gjæringsbetingelser krever tilstedeværelse av mikroorganismer, folk selv kunne ikke anta. I midten av XVII århundre Van Helmont tilby å innføre begrepet "gjæring" prosess for tilberedning av mat, som er ledsaget av gassutvikling. Etter oversettelse, betyr dette ordet "koke". Men bare i XIX århundre, er at 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 veilede ham i høyre side av mannen.

Essensen av fermenteringsprosesser

Hvis vi snakker om hva gjæringsprosessen, er det nødvendig å påpeke sin biokjemiske natur. Tross alt, i kjernen, er det bare aktivitet av bakterier som henter sin energi for liv, mens de utvikler en rekke biprodukter.

Generelt kan fermenteringen 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. Som substans er mellomrom, og det som skjer som et resultat av dette bestemmes av den type prosess. Identifisere flere alternativer gjæring, så det har sin egen klassifisering for datatransformasjoner.

klassifisering

Totalt er det tre hovedtyper av gjæring.

1. Alkohol. Det er oksidasjonen av karbohydrat til modermolekylet etylalkohol, karbondioksid, vann og ATP-molekylet (energikilde). Disse transformasjoner utføres under påvirkning av ikke bare bakterier, men også sopp fra forskjellige slekt og art. På denne måten i uminnelige tider forberedt matvarer som øl, vin, gjær baking alkohol. Energien som frigjøres under nedbryting av et karbohydrat, er brukt på programvareprosesser mikroorganismer. Det er essensen av den biologiske prosessen.
2. Gjæring av melkesyre er i oksidasjonen av karbohydrater til melkesyre med utgivelsen av en rekke biprodukter. Hvordan det gjøres og hva slags tilfelle, en nærmere titt på.
3. Smør. Denne type gjæring er viktig i den naturlige skala. Den utføres på bekostning av vital aktivitet av smørsyrebakterier, som lever i anaerobe betingelser ved bunnen av sumper, elv leire, og så videre. På grunn av arten av deres arbeid behandles store mengder av organiske komponenter. Produktene er mange stoffer, hvorav de viktigste smørsyre. Også fremstående: aceton, isopropylalkohol, karbondioksid, eddiksyre, melkesyre, etylalkohol og andre forbindelser.

Hver av de utpekte typen er viktig både naturlig og industriell skala. Et utvalg av organismer som bærer slike transformasjoner er vel som hittil er studert, og mange av dem er dyrket på kunstig for å oppnå høyt utbytte.

Melkesyre gjæring: det generelle konseptet

Denne type gjæring er kjent siden de eldste tider. En annen BC innbyggerne i gamle Egypt og andre land var i stand til å produsere ost, brygge øl og vin, bake brød, forsurer grønnsaker og frukt.

Today spesiell brukes til å gjære meieriprodukter, kunstig dyrket stammer relevante mikroorganismer. Prosess modernisert og brakt til automatikk, blir utført ved hjelp av komplektatsionnogo utstyr. Det er mange produsenter som er direkte produsert melkesyre gjæring.

Essensen av hele prosessen kan oppsummeres i noen få avsnitt.

1. For Hovedproduktet taes karbohydratkilde - enkel (fruktose, glukose, pentose) eller ester (sukrose, stivelse, glykogen, etc.).
2. Oppretter anaerobe forhold.
3. Produktet podselyayutsya visse stammer av melkesyrebakteriearter.
4. Gir alle de nødvendige ytre faktorer som er optimale for det ønskede produkt: lys, temperatur, tilstedeværelse av visse ytterligere komponenter, trykk.
5. Etter fullførelse av fermenteringsproduktet finner sted og utvalg behandling av alle sidetilkoblinger.

Selvfølgelig er dette bare en generell beskrivelse av hva som skjer. Faktisk, på hvert trinn er det mange kompliserte biokjemiske reaksjoner, fordi prosessen med melkesyre gjæring - er et resultat av vital aktivitet av levende vesener.

Basert på melkesyrefermentering

Fra kjemisk synspunkt, disse transformasjoner er en rekke sekvensielle trinn.

1. For det første en endring i det første substratet, varierer dvs. karbonkjede stoff (karbohydrat). Dette fører til mellom en helt annen karakter, er av forskjellige klasser. For eksempel, hvis kilden underlaget - glukose, er det rearrangerte til glukonsyre.
2. Redoksreaksjoner ledsaget av frigivelse av gasser, dannelsen av biprodukter. Den grunnleggende enhet i hele prosessen er melkesyre. Den er produsert og akkumulert i løpet av fermenteringen. Dette er imidlertid ikke den eneste forbindelsen. Således er det en dannelse av molekyler av eddiksyre, etylalkohol, karbondioksyd, vann, og noen ganger andre deltakere.
3. Energien utbyttet av fremgangsmåten i form av molekyler av adenosin trifosfat (ATP). En glukose molekyl er to molekyler av ATP, hvis utgangs substrat av mer kompleks struktur, slik som cellulose, og deretter tre molekyler av ATP. Denne energien blir brukt melkesyrebakterier for ytterligere aktivitet.

Selvfølgelig, hvis for å forstå de biokjemiske transformasjoner i detalj, er det nødvendig å spesifisere alle de mellomliggende molekylene og komplekser. Slik som for eksempel:

• pyrodruesyre;
• adenosin-difosfat;
• nikotinamindifosfata molekyl som hydrogen transportør og andre.

Men fortjener dette problemet spesiell oppmerksomhet og bør vurderes i lys av biokjemi, så det vil ikke påvirke denne artikkelen. En nærmere titt på hva teknologien for produksjon av melkeprodukter og hvilke typer gjæring under vurdering der.

homofermentativ gjæring

Homofermentativ gjæring av melkesyre involverer bruken av spesielle former for patogener og forskjellig fra heterofermentative mottar produktene og deres kvantitet. Den foregår på glykolysen i cellene av mikroorganismen. Poenget er, som en helhet fra en gjæring ved omdannelse av karbohydrater til melkesyre. Den største fordelen med denne fremgangsmåten er at utbyttet av det ønskede produkt var 90%. Bare den resterende del går til side tilkoblinger.

Bakteriene gjære denne type av følgende typer:

• Streptococcus lactis.
• Lactobacillus casei.
• Lactobacillus acidophilus og andre.

Hvilke andre stoffer dannes som et resultat av homofermentativ gjæring? Det forbindelser slik som:

• etylalkohol;
• flyktige syrer;
• karbondioksid;
• fumarsyre og ravsyre.

Men i bransjen, denne metoden for å produsere sure melkeprodukter er nesten aldri brukt. Han forble i naturen som den innledende fasen av glykolyse, det skjer i muskelcellene av pattedyr med omfattende trening.

Teknologi for human ernæring produksjon av ønskede produkter innebærer bruk av kilden til karbohydrater, for eksempel:

• glukose;
• sukrose;
• fruktose;
• mannose;
• stivelse og andre.

A homofermentativ bakterier er ikke i stand til å oksydere mange av disse forbindelsene, deres anvendelse som startkulturer ved produksjon ikke mulig.

Heterofermentative melkesyregjæring

Denne metoden er nøyaktig den industrielt anvendbar grunn som produksjonen foregår alle melkeprodukter, hermetiske grønnsaker er utført, er det en billet surfôr fôr.

Den viktigste forskjell fra den tidligere beskrevne - er at melkesyre gjæring gjennomføres aktivatorer for å danne et større antall biprodukter. Bare 50% av sukker er behandlet i melkesyrebakterier, mens resten går til dannelsen av slike molekyler som:

• eddiksyre;
• glycerol;
• karbondioksid;
• etylalkohol og andre.

Hva er bedre og billigere enn dannelse av 90% rent melkesyre med homofermentativ metode? Saken er at når hovedproduktet produsert av for mye, er livsgrunnlaget for mange bakterier hemmet i det hele tatt. I tillegg har mange matvarer mister smaken kvaliteter som er ervervet gjennom sidetilkoblinger. For eksempel, en behagelig aroma av hermetiske grønnsaker som leveres av eddiksyre og isoamyl alkohol. Hvis disse forbindelsene ikke er det, vil resultatet bli bevaring av ganske annerledes.

melkesyre utbytte på 50% er tilstrekkelig til å undertrykke utvikling og funksjon av ramme- sopp og mikroorganismer i systemet. Fordi selv 1-2% forårsake for sterk surgjøring av miljøet, noe som ikke kan eksistere en hvilken som helst annen organisme, annet enn melkesyrebakterier. Hele prosessen blir utført på den pentosefosfateveien pathway.

Vilkår med heterofermentative gjæring metoden skal være som følger:

• god og frisk gjær som tilsettes i det første trinn;
• optimale miljøforhold som er valgt for hvert produkt individuelt;
• av høy kvalitet og godt regulert utstyr;
• alt som er nødvendig for prosessen med tekniske innretninger.

Blant de miljøforhold som er av særlig viktighet er prosesstemperaturen. Det bør ikke være for høy, men kulde og brå stans hele løpet av gjæringen.

I dag er det spesialiserte gjæring fartøyet, som automatisk oppretter alle nødvendige betingelser for korrekt 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 innenlands oppførsel prosedyren, så du bør ta hensyn til renhold av utstyr som brukes i bevaring, produksjon av yoghurt og andre produkter. En måte for å oppnå en reduksjon i antall utenlandske populasjoner av mikroorganismer er steriliseringsbeholdere før bruk.

Hva kokekar er egnet for heterofermentative gjæring? Det kan være av glass eller plast med høy kvalitet (polypropylen, polyetylen) beholder som er istand til å bli tett lukket lokk.

I industrien bruker en spesiell anordning for desinfisering og rensing av beholderen før fermenteringsprosessen.

Bakteriene som ble anvendt i prosessen

Hvis vi snakker om en kultur av bakterier blir brukt til å produsere hermetikk og meieriprodukter, er det mulig å identifisere noen av de vanligste typene av organismer.

1. Acidophilus bulgarsk bacillus.
2. Lactobacillus arter Sporolactobacillus inulinus.
3. Bifidobakterier.
4. Leykonostoki.
5. Melkesyre cocci.
6. Lactobacillus-arten L. casei.
7. Bakterier av slekten Streptococcus og andre.

Ved å kombinere og rene kulturer som er identifisert organismer er gjort for å fermentere meieriprodukter. De er offentlig tilgjengelig, kan de kjøpe noen. Det viktigste er å observere forholdene i fermenteringsprosessen for å dra nytte av det resulterende produkt.

Hva produkter er fremstilt som et resultat av dette gjære?

Hvis vi snakker om hva slags gjæringsprodukter kan oppnås ved hjelp av melkesyrebakterier, er det mulig å nevne noen hovedkategorier.

1. Meieriprodukter tilførsel (gjæret bakte melk, yoghurt, Varentsov, yoghurt, cottage cheese, sur fløte, smør, acidophilic produkter, etc.).
2. Fôrsiloer for landbruk dyr.
3. Melkesyre, som anvendes ved fremstilling av alkoholfrie drikker, garving pelsverk og så videre.
4. Baking, ysting.
5. Hermetisering frukt og grønnsaker.

Alt dette beviser viktigheten av visse typer bakterier i menneskers liv, deres næringsvirksomhet.