Mælkesyregæring: teknologien og det nødvendige udstyr. Heterofermentative mælkesyrefermentering

Naturen tillader en person at nyde de fordele, den indeholder. Samtidig er disse mennesker forsøger at øge rigdom, at skabe noget nyt og lære stadig ukendt. Bakterier - en lille skabelse af naturen, som også lært at udnytte folk.

Men det er ikke kun skadeligt, kombineret med patogene processer og sygdomme bære disse prokaryote organismer. De er også en kilde til vigtige industrielle proces, der bruges af mennesker siden oldtiden - gæring. I denne artikel vil vi se på, hvad processen og hvordan man gennemfører specifikke mælkesyregæring agenter.

Historie oprindelse og anvendelse af fermentering

Den første omtale af det faktum, at gæringsprocessen er blevet brugt af folk med henblik på fremstilling af visse produkter, der var stadig 5000 f.Kr.. Det er, når babylonierne brugte denne metode til at opnå produkter såsom:

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

Senere, ligesom fødevarer begyndte at modtage i Kina, Egypten, Sudan, Mexico og andre gamle stater. De begyndte at bage gær brød, gærede grøntsager, de første forsøg på konservering.

Mælkesyre gæringsprocessen bruges af mennesker i tusinder af år. Ost, kefir, yoghurt var en vigtig del af måltidet på alle tidspunkter. Fordelene ved disse produkter kender alle læger og healere. Men årsagerne til mulig konvertering af denne art i lang tid forblev ukendt.

Den omstændighed, at fermenteringsbetingelserne kræver tilstedeværelse af mikroorganismer, folk selv kunne ikke påtage sig. I midten af det XVII århundrede Van Helmont tilbyde at introducere begrebet "gæring" proces til tilberedning af mad, som er ledsaget af gasudvikling. Efter oversættelsen, dette ord betyder "kogning". Det er dog kun i det XIX århundrede, der er næsten to Hundrede år senere, den franske mikrobiolog, kemiker og fysiker Louis Pasteur opdagede eksistensen af en verden af mikrober, bakterier.

Da det blev kendt, at den anden gæring kræver tilstedeværelse af alle mulige mikroorganismer usynlige for øjet. Deres undersøgelse har gjort det muligt med tiden at styre gæring og guide ham i højre side af manden.

Essensen af fermenteringsprocesser

Hvis vi taler om, hvad gæringsprocessen, er det nødvendigt at påpege dens biokemiske natur. Efter alt, på sin kerne, det er bare aktivitet af bakterier, der opnår deres energi til livet, og samtidig udvikle en bred vifte af biprodukter.

Generelt kan fermenteringen beskrives med ét ord - oxidation. Anaerob nedbrydning af et stof under indflydelse af visse bakterier, hvilket fører til dannelsen af en række produkter. Hvilket stof er grundlaget, og hvad der sker som et resultat, bestemt af den type proces. Identificer flere muligheder gæring, så det har sin egen klassificering for datatransformationer.

klassifikation

I alt er der tre hovedtyper af gæring.

1. Alkohol. Det er oxidationen af kulhydrat til det oprindelige molekyle ethylalkohol, kuldioxid, vand og ATP molekyle (energikilde). Disse transformationer udføres under påvirkning af ikke kun bakterier, men også svampe forskellige slægter og arter. På denne måde i umindelige tider forberedt fødevarer såsom øl, vin, gær bagning alkohol. Den energi, der frigives under nedbrydning af et kulhydrat, der er brugt på software processer af mikroorganismer. Det er essensen af den biologiske proces.
2. Fermentering af mælkesyre er i oxidationen af carbohydrater til mælkesyre med frigivelsen af en række biprodukter. Hvordan det gøres, og hvilke typer sager, et nærmere kig på.
3. Smørsyre. Denne type fermentering er vigtig i naturlig målestok. Den udføres på bekostning af vital aktivitet af smørsyrebakteri- bakterier, som lever i anaerobe forhold i bunden af sumpe, flod mudder, og så videre. På grund af karakteren af deres arbejde er behandlet enorm mængde af organiske komponenter. Produkter er mange stoffer, blandt hvilke den vigtigste smørsyre. Også skelnes: acetone, isopropylalkohol, carbondioxid, eddikesyre, mælkesyre, ethylalkohol og andre forbindelser.

Hver af passende type er vigtig både naturlig og industriel målestok. Former for organismer, der bærer sådanne transformationer er godt undersøgt til dato, og mange af dem er dyrket kunstigt for at opnå højt udbytte.

Mælkesyregæring: det generelle koncept

Denne type af gæring er kendt siden de ældste tider. En anden BC indbyggerne i det gamle Egypten og andre lande var i stand til at fremstille ost, brygge øl og vin, bage brød, forsure grøntsager og frugter.

I dag er særligt bruges til at gære mejeriprodukter, kunstigt dyrkede stammer relevante mikroorganismer. Proces moderniseret og bragt til automatik, udføres under anvendelse komplektatsionnogo udstyr. Der er mange fabrikanter, der direkte produceres mælkesyregæring.

Essensen af hele processen kan sammenfattes i et par stykker.

1. For vigtigste produkt optages kulhydratkilde - enkel (fructose, glucose, pentoser) eller ester (sucrose, stivelse, glycogen, etc.).
2. Skaber anaerobe forhold.
3. Produktet podselyayutsya visse stammer af mælkesyrebakterier arter.
4. Indeholder alle de nødvendige eksterne faktorer, som er optimale for det ønskede produkt: lys, temperatur, tilstedeværelsen af visse yderligere komponenter, tryk.
5. Efter afslutning af fermenteringen produkt finder sted, og udvælgelse behandling af alle sideforbindelser.

Selvfølgelig er dette kun en generel beskrivelse af, hvad der sker. Faktisk på hvert trin er der mange komplekse biokemiske reaktioner, fordi processen med mælkesyregæring - er resultatet af afgørende aktivitet af levende væsener.

Baseret på mælkesyrefermentering

Fra kemisk synspunkt, disse forandringer er en serie af sekventielle trin.

1. Første, en ændring i det oprindelige substrat, dvs. carbonkæden varierer stof (kulhydrat). Dette fører til de mellemprodukter helt anden karakter, er af forskellige klasser. For eksempel, hvis kilden substrat - glucose, er omarrangeret til gluconsyre.
2. Redoxreaktioner ledsaget af frigivelse af gasser, dannelsen af biprodukter. Basisenheden i hele processen er mælkesyre. Det produceres og akkumuleres i løbet af fermenteringen. Men dette er ikke den eneste forbindelse. Således er der er en formation af molekyler af eddikesyre, ethylalkohol, kuldioxid, vand, og undertiden andre hjælpere.
3. Energiudbyttet af fremgangsmåden i form af molekyler af adenosintriphosphat (ATP). En glucose-molekyle er to molekyler ATP, hvis udgangssubstratet af mere kompleks struktur, såsom cellulose, derefter tre molekyler ATP. Denne energi bruges mælkesyrebakterier til yderligere aktivitet.

Selvfølgelig, hvis at forstå de biokemiske forandringer i detaljer, er det nødvendigt at angive alle de mellemliggende molekyler og komplekser. Såsom for eksempel:

• pyrodruesyre;
• adenosindiphosphat;
• nikotinamindifosfata molekyle som hydrogen transportøren og andre.

Men dette spørgsmål fortjener, særlig opmærksomhed og bør betragtes ud fra perspektivet om biokemi, så det vil ikke påvirke denne artikel. Et nærmere kig på, hvad teknologien i produktionen af mejeriprodukter og hvilke typer af gæring under overvejelse der.

homofermentative fermentering

Homofermentative fermentering af mælkesyre involverer anvendelsen af særlige former for patogener og forskellige fra heterofermentative modtage produkterne og deres mængde. Det foregår på den glycolytiske vej i cellerne af mikroorganismen. Pointen er, som en helhed fra enhver fermentering i omdannelsen af kulhydrater til mælkesyre. Den største fordel ved denne fremgangsmåde er, at udbyttet af det ønskede produkt var 90%. Kun den resterende del går til den side tilslutninger.

Bakterierne gære denne type af følgende typer:

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

Hvilke andre stoffer dannes som et resultat af homofermentativ gæring? Det forbindelser såsom:

• ethylalkohol;
• flygtige syrer;
• carbondioxid;
• fumarsyre og ravsyre.

Men i branchen, denne metode til fremstilling af surmælksprodukter er næsten aldrig brugt. Han forblev i naturen som den indledende fase af glykolyse, det sker i muskelcellerne af pattedyr med omfattende øvelse.

Teknologi til menneskelig ernæring produktion af ønskede produkter involverer anvendelsen af kulhydratkilde, såsom:

• glucose;
• saccharose;
• fructose;
• mannose;
• stivelse og andre.

A homofermentative bakterier ikke er i stand til at oxidere mange af disse forbindelser, deres anvendelse som starterkulturer i produktionen ikke er mulig.

Heterofermentative mælkesyrefermentering

Denne metode er præcis den industrielt anvendelig som følge af hvilken produktion finder sted alle mejeriprodukter, konserverede grøntsager udføres, er der en billet ensilage foder.

Den væsentligste forskel fra den tidligere beskrevne - er, at mælkesyrefermentering, der gennemføres aktivatorer til dannelse af et større antal biprodukter. Kun 50% sukker behandles i mælkesyrebakterierne, mens resten går til dannelsen af sådanne molekyler som:

• eddikesyre;
• glycerol;
• carbondioxid;
• ethylalkohol og andre.

Hvad er bedre og billigere end dannelsen af 90% ren mælkesyre ved homofermentative metode? Sagen er, at når de vigtigste vare fremstillet af for meget, er levebrødet for mange bakterier hæmmes overhovedet. Hertil kommer, at mange fødevarer mister smag kvaliteter, der er erhvervet gennem side-forbindelser. For eksempel en behagelig aroma af dåse grøntsager leveret af eddikesyre og isoamylalkohol. Hvis disse forbindelser er ikke, vil resultatet være bevarelsen af helt anderledes.

mælkesyre udbytte på 50% er tilstrækkelig til at undertrykke udvikling og funktion af alle uvedkommende svampe og mikroorganismer i systemet. Fordi selv 1-2% årsag for stærk forsuring af miljøet, som ikke kan eksistere nogen anden organisme, bortset mælkesyrebakterier. Hele processen udføres på pentosephosphatvejen.

Betingelser med heterofermentativ gæring metode skal være som følger:

• god og frisk gær, som tilsættes i den indledende fase;
• optimale miljøbetingelser, der er udvalgt for hvert produkt individuelt;
• høj kvalitet og velreguleret udstyr;
• alle nødvendige for processen af tekniske indretninger.

Blandt de miljømæssige forhold af særlig betydning er procestemperaturen. Det bør ikke være for høj, men den kolde og brat stopper hele forløbet af fermenteringen.

I dag er der specialiserede gæring fartøj, som automatisk opretter alle de nødvendige betingelser for en korrekt og behagelig arbejde af mikroorganismer.

Nødvendigt udstyr

Som vi har nævnt ovenfor, at blandt de vigtigste egenskaber bemærkes gæring fartøj. Hvis vi taler om indenlandske adfærd proceduren, så skal du være opmærksom på renholdelse af redskaber, der anvendes i bevarelsen, produktion af yoghurt og andre produkter. En måde at opnå en reduktion i antallet af udenlandske populationer af mikroorganismer er sterilisationsbeholdere før du bruger dem.

Hvad køkkengrej er egnet til heterofermentativ gæring? Det kan være glas eller høj kvalitet plast (polypropylen, polyethylen) beholder, som er i stand til at være tæt lukket låg.

I industrien bruge en speciel indretning til desinfektion og rensning af beholderen inden fermentering.

Bakterierne anvendt i fremgangsmåden

Hvis vi taler om en kultur af bakterier bruges til at producere på dåse og mejeriprodukter, er det muligt at identificere nogle af de mest almindelige typer af organismer.

1. Acidophilus bulgarsk bacillus.
2. Lactobacillus arter Sporolactobacillus inulinus.
3. Bifidobakterier.
4. Leykonostoki.
5. Mælkesyre cocci.
6. Lactobacilli arter L. casei.
7. Bakterier af slægten Streptococcus og andre.

Ved at kombinere og rene kulturer identificerede organismer er lavet til at fermentere mejeriprodukter. De er offentligt tilgængelige, kan de købe nogen. Det vigtigste er at observere betingelserne for gæringsprocessen for at drage fordel af det resulterende produkt.

Hvilke produkter er fremstillet som et resultat af denne gære?

Hvis vi taler om, hvad slags fermenteringsprodukter kan fås ved hjælp af mælkesyrebakterier, er det muligt at nævne et par hovedkategorier.

1. Mejeriprodukter forsyning (fermenterede bagt mælk, yoghurt, Varentsov, yoghurt, hytteost, creme fraiche, smør, acidofile produkter, etc.).
2. Feed siloer til landbruget dyr.
3. Mælkesyre, som anvendes til fremstilling af læskedrikke, garvning pelse og så videre.
4. Bagning, ostefremstilling.
5. Konservering frugt og grøntsager.

Alt dette viser, hvor vigtigt det visse typer bakterier i menneskers liv, deres industrielle aktiviteter.