Η γαλακτική ζύμωση: η τεχνολογία και τον απαραίτητο εξοπλισμό. Ετεροζυμωτικών ζύμωση γαλακτικού οξέος

Φύση επιτρέπει σε ένα άτομο να απολαύσουν τα οφέλη που περιέχει. Την ίδια στιγμή, αυτοί οι άνθρωποι προσπαθούν να αυξήσουν τον πλούτο, να δημιουργήσει κάτι νέο και να μάθουν ακόμα άγνωστο. Βακτήρια - ένα μικρό δημιούργημα της φύσης, τα οποία είναι επίσης έμαθαν να εκμεταλλεύονται τους ανθρώπους.

Αλλά δεν είναι επιβλαβής μόνο, σε συνδυασμό με παθογόνους διαδικασίες και τις ασθένειες μεταφέρουν αυτές τις προκαρυωτικούς οργανισμούς. Επίσης, είναι μια πηγή σημαντικών βιομηχανική διαδικασία που χρησιμοποιείται από τους ανθρώπους από την αρχαιότητα - ζύμωσης. Σε αυτό το άρθρο θα εξετάσουμε ποια είναι η διαδικασία και πώς να εφαρμόσουν συγκεκριμένες γαλακτική ζύμωση μέσα.

Η ιστορία της καταγωγής και της χρήσης της ζύμωσης

Η πρώτη αναφορά για το γεγονός ότι η διαδικασία της ζύμωσης έχει χρησιμοποιηθεί από τους ανθρώπους για το σκοπό της απόκτησης ορισμένων προϊόντων, υπήρχαν ακόμα 5.000 π.Χ.. Αυτό είναι όταν οι Βαβυλώνιοι χρησιμοποίησαν αυτή τη μέθοδο για την παραγωγή προϊόντων όπως:

• τυρί?
• το κρασί?
• γιαούρτι και άλλα γαλακτοκομικά προϊόντα.

Αργότερα, όπως τα τρόφιμα άρχισαν να λαμβάνουν στην Κίνα, την Αίγυπτο, το Σουδάν, το Μεξικό και άλλες αρχαίες πολιτείες. Άρχισαν να ψήνουν το ψωμί μαγιάς, που έχουν υποστεί ζύμωση λαχανικά, τις πρώτες προσπάθειες διατήρησης.

διαδικασία γαλακτικό οξύ ζύμωσης που χρησιμοποιούνται από τους ανθρώπους για χιλιάδες χρόνια. Τυρί, κεφίρ, γιαούρτι ήταν ένα σημαντικό μέρος του γεύματος ανά πάσα στιγμή. Τα οφέλη των προϊόντων αυτών γνωρίζουν όλους τους ιατρούς και θεραπευτές. Ωστόσο, οι λόγοι για ενδεχόμενη μετατροπή αυτού του είδους για μεγάλο χρονικό διάστημα παρέμεινε άγνωστη.

Το γεγονός ότι οι συνθήκες ζύμωσης απαιτεί την παρουσία των μικροοργανισμών, οι άνθρωποι ακόμη δεν μπορούσε να αναλάβει. Στη μέση του XVII αιώνα Van Helmont προσφέρουν για την εισαγωγή του όρου διαδικασία «ζύμωση» για την προετοιμασία των τροφίμων, τα οποία συνοδεύονται από έκλυση αερίου. Μετά την μετάφραση, αυτή η λέξη σημαίνει «βράζει». Ωστόσο, μόνο το ΧΙΧ αιώνα, δηλαδή σχεδόν δύο αιώνες αργότερα, ο Γάλλος μικροβιολόγος, χημικός και φυσικός Louis Pasteur ανακάλυψε την ύπαρξη του κόσμου των μικροβίων, βακτηρίων.

Δεδομένου έγινε γνωστό ότι η διαφορετική ζύμωση απαιτεί την παρουσία όλων των ειδών των μικροοργανισμών αόρατα με γυμνό μάτι. Η μελέτη τους έχει καταστήσει δυνατή την πάροδο του χρόνου για τον έλεγχο της ζύμωσης και να τον καθοδηγήσει προς τη σωστή πλευρά του ανθρώπου.

Η ουσία των διεργασιών ζύμωσης

Αν μιλάμε για το τι η διαδικασία ζύμωσης, είναι απαραίτητο να επισημάνουμε βιοχημική φύση του. Μετά από όλα, στον πυρήνα της, είναι ακριβώς δραστηριότητα των βακτηρίων που λαμβάνουν την ενέργειά τους για τη ζωή, ενώ παράλληλα αναπτύσσουν μια ποικιλία των υποπροϊόντων.

Σε γενικές γραμμές, η ζύμωση μπορεί να περιγραφεί με μια λέξη - οξείδωσης. Αναερόβια αποσύνθεση μιας ουσίας υπό την επίδραση ορισμένων βακτηρίων, η οποία οδηγεί στο σχηματισμό ενός αριθμού προϊόντων. Ποια ουσία είναι η βάση, και τι συμβαίνει, ως αποτέλεσμα, καθορίζεται από το είδος της διαδικασίας. Προσδιορίστε πολλές επιλογές ζύμωση, έτσι ώστε να έχει τη δική της ταξινόμηση για μετασχηματισμούς δεδομένων.

ταξινόμηση

Συνολικά υπάρχουν τρεις βασικοί τύποι της ζύμωσης.

1. Αλκοόλ. Είναι η οξείδωση του υδατάνθρακα με το μητρικό μόριο αιθυλική αλκοόλη, διοξείδιο του άνθρακα, νερό και ΑΤΡ μόριο (πηγή ενέργειας). Αυτές οι μετασχηματισμοί διεξάγονται υπό την επίδραση της όχι μόνο τα βακτήρια, αλλά μύκητες επίσης διαφορετικά γένη και είδη. Με αυτόν τον τρόπο από αμνημονεύτων χρόνων προπαρασκευασμένες τροφές όπως η μπύρα, το κρασί, το ψήσιμο ζύμης αλκοόλ. Η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της αποσύνθεσης ενός υδατάνθρακα, δαπανάται για τις διαδικασίες λογισμικού μικροοργανισμών. Αυτή είναι η ουσία της βιολογικής διαδικασίας.
2. Ζύμωση του γαλακτικού οξέος είναι στην οξείδωση των υδατανθράκων σε γαλακτικό οξύ με την απελευθέρωση ενός αριθμού παραπροϊόντων. Πώς γίνεται και τι είδους περίπτωση, μια πιο προσεκτική ματιά στο.
3. Βουτυρικό. Αυτό το είδος της ζύμωσης είναι σημαντική σε φυσική κλίμακα. Διεξάγεται σε βάρος του ζωτική δραστηριότητα των βακτηρίων βουτυρικού οξέος, τα οποία ζουν σε αναερόβιες συνθήκες στο κάτω μέρος του βάλτους, λάσπη ποταμού, και ούτω καθεξής. Λόγω της φύσης της εργασίας τους σε επεξεργασία τεράστιο ποσό των οργανικών συστατικών. Τα προϊόντα είναι πολλές ουσίες, μεταξύ των οποίων η κύρια βουτυρικό οξύ. Επίσης διακρίνονται: ακετόνη, ισοπροπυλική αλκοόλη, διοξείδιο του άνθρακα, οξικό οξύ, γαλακτικό οξύ, αιθυλική αλκοόλη και άλλες ενώσεις.

Κάθε του προδιαγραφόμενου τύπου είναι σημαντική τόσο φυσικό όσο και βιομηχανική κλίμακα. Τα είδη των οργανισμών που μεταφέρουν τέτοιων μετασχηματισμών είναι καλά μελετηθεί μέχρι σήμερα, και πολλοί από αυτούς καλλιεργούνται τεχνητά προκειμένου να επιτευχθεί υψηλή απόδοση.

Η γαλακτική ζύμωση: η γενική έννοια

Αυτό το είδος της ζύμωσης είναι γνωστή από τους πιο αρχαίους χρόνους. Ένα άλλο κάτοικοι π.Χ. της αρχαίας Αιγύπτου και άλλων χωρών ήταν σε θέση να παράγει τυρί, μπύρα ετοιμάζω και το κρασί, ψήνουν το ψωμί, οξίνιση τα λαχανικά και τα φρούτα.

Σήμερα ειδικά που χρησιμοποιείται για τη ζύμωση γαλακτοκομικά προϊόντα, τεχνητά καλλιεργούνται στελέχη σχετικών μικροοργανισμών. Διαδικασία εκσυγχρονιστεί και φέρεται σε αυτοματισμός, διεξάγεται χρησιμοποιώντας komplektatsionnogo εξοπλισμό. Υπάρχουν πολλοί κατασκευαστές που έχουν άμεση παράγονται γαλακτική ζύμωση.

Η ουσία της όλης διαδικασίας μπορεί να συνοψιστεί σε λίγες παραγράφους.

1. Για κύριο προϊόν λαμβάνεται πηγή υδατανθράκων - απλή (φρουκτόζη, γλυκόζη, πεντόζες) ή εστέρα (σακχαρόζη, άμυλο, γλυκογόνο, κλπ).
2. Δημιουργεί αναερόβιες συνθήκες.
3. Το προϊόν podselyayutsya ορισμένα στελέχη των ειδών βακτηρίων γαλακτικού οξέος.
4. Παρέχει όλα τα απαραίτητα εξωτερικούς παράγοντες που είναι βέλτιστες για το επιθυμητό προϊόν: φως, θερμοκρασία, η παρουσία ορισμένων πρόσθετων συστατικών, πίεση.
5. Μετά την ολοκλήρωση του προϊόντος ζύμωσης λαμβάνει χώρα και επιλογή επεξεργασία όλων των πλευρικών συνδέσεων.

Φυσικά, αυτό είναι μόνο μια γενική περιγραφή του τι συμβαίνει. Στην πραγματικότητα, σε κάθε στάδιο υπάρχουν πολλές πολύπλοκες βιοχημικές αντιδράσεις, επειδή η διαδικασία της γαλακτική ζύμωση - είναι το αποτέλεσμα των ζωτική δραστηριότητα των έμβιων όντων.

Βασισμένο σε ζύμωση γαλακτικού οξέος

Από τη χημική άποψη, αυτοί οι μετασχηματισμοί είναι μια σειρά από διαδοχικά βήματα.

1. Πρώτον, μια αλλαγή στην αρχική υπόστρωμα, δηλ ανθρακική αλυσίδα ποικίλλει ουσία (υδατάνθρακα). Αυτό οδηγεί στα ενδιάμεσα ένα εντελώς διαφορετικό χαρακτήρα, είναι διαφορετικές κατηγορίες. Για παράδειγμα, εάν το υπόστρωμα πηγή - γλυκόζη, είναι αναδιαταχθέν σε γλυκονικό οξύ.
2. Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις συνοδεύονται από απελευθέρωση αερίων, του σχηματισμού παραπροϊόντων. Η βασική μονάδα στην όλη διαδικασία είναι το γαλακτικό οξύ. Παράγεται και συσσωρευμένη κατά τη διάρκεια της ζύμωσης. Ωστόσο, αυτή δεν είναι η μόνη σύνδεση. Έτσι, υπάρχει ένας σχηματισμός των μορίων οξικού οξέος, αιθυλική αλκοόλη, διοξείδιο του άνθρακα, νερό, και μερικές φορές άλλα συνοδούς.
3. Η ενέργεια απόδοση της μεθόδου με τη μορφή μορίων της τριφωσφορικής αδενοσίνης (ΑΤΡ). Ένα μόριο γλυκόζης είναι δύο μόρια ΑΤΡ, εάν το αρχικό υπόστρωμα της πιο σύνθετη δομή, όπως η κυτταρίνη, τότε τρία μόρια ΑΤΡ. Αυτή η ενέργεια χρησιμοποιείται βακτήρια γαλακτικού οξέος για περαιτέρω δράση.

Φυσικά, αν για να κατανοήσουν τις βιοχημικές μετατροπές με λεπτομέρεια, είναι αναγκαίο να διευκρινίζει όλα τα ενδιάμεσα μόρια και σύμπλοκα. Όπως για παράδειγμα:

• πυροσταφυλικό οξύ?
• διφωσφορική αδενοσίνη?
• nikotinamindifosfata μόριο ως μεταφορέας υδρογόνου και άλλοι.

Ωστόσο, το θέμα αυτό αξίζει ιδιαίτερη προσοχή και θα πρέπει να εξεταστεί από τη σκοπιά της βιοχημείας, γι 'αυτό δεν θα επηρεάσει αυτό το άρθρο. Μια πιο προσεκτική ματιά σε αυτό που η τεχνολογία της παραγωγής των γαλακτοκομικών προϊόντων και ποια τα είδη της ζύμωσης υπό εξέταση εκεί.

ομοζυμωτική ζύμωση

Ομοζυμωτική ζύμωση του γαλακτικού οξέος περιλαμβάνει τη χρήση των ειδικών μορφών παθογόνων και διαφορετικό από ετεροζυμωτικών την παραλαβή των προϊόντων και την ποσότητα τους. Λαμβάνει χώρα στις γλυκολυτικής οδού εντός των κυττάρων του μικροοργανισμού. Το σημείο είναι, ως σύνολο από κάθε ζύμωση σε μετατροπή των υδατανθράκων σε γαλακτικό οξύ. Το κύριο πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι η απόδοση του επιθυμητού προϊόντος ήταν 90%. Μόνο το υπόλοιπο μέρος πηγαίνει στο πλάι συνδέσεις.

Τα βακτήρια ζύμωση αυτού του είδους από τους ακόλουθους τύπους:

• Streptococcus lactis.
• Lactobacillus casei.
• Lactobacillus acidophilus και άλλα.

Ποιες άλλες ουσίες σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της ομοζυμωτική ζύμωσης; Είναι ενώσεις όπως:

• αιθυλική αλκοόλη?
• πτητικά οξέα?
• διοξείδιο του άνθρακα?
• φουμαρικό οξύ και ηλεκτρικό οξύ.

Ωστόσο, στη βιομηχανία, αυτή η μέθοδος παραγωγής ξινά γαλακτοκομικά προϊόντα είναι σχεδόν ποτέ δεν χρησιμοποιείται. Παρέμεινε στη φύση ως το αρχικό στάδιο της γλυκόλυσης, αυτό συμβαίνει στα μυϊκά κύτταρα των θηλαστικών με μεγάλη άσκηση.

Τεχνολογία για ανθρώπινη διατροφή παραγωγή επιθυμητών προϊόντων περιλαμβάνει τη χρήση της πηγής υδατανθράκων, όπως:

• γλυκόζη?
• σακχαρόζη?
• φρουκτόζη?
• μαννόζη?
• άμυλο και άλλοι.

Ένα ομοζυμωτικά βακτήρια δεν είναι σε θέση να οξειδώνουν πολλές από αυτές τις ενώσεις, τη χρήση τους ως εναρκτήριες καλλιέργειες για την παραγωγή δεν είναι δυνατή.

Ετεροζυμωτικών ζύμωση γαλακτικού οξέος

Η μέθοδος αυτή είναι ακριβώς η βιομηχανική ισχύει εξαιτίας των οποίων η παραγωγή πραγματοποιείται όλα τα γαλακτοκομικά προϊόντα, τα κονσερβοποιημένα λαχανικά πραγματοποιείται, υπάρχει μια ζωοτροφές billet ενσίρωσης.

Η κύρια διαφορά από τις προηγουμένως περιγραφείσες - είναι ότι γαλακτική ζύμωση διεξάγεται ενεργοποιητές για να σχηματίσουν ένα μεγαλύτερο αριθμό των υποπροϊόντων. Μόνο το 50% της ζάχαρης σε επεξεργασία στα βακτήρια γαλακτικού οξέος, ενώ το υπόλοιπο πηγαίνει στο σχηματισμό τέτοιων μορίων όπως:

• οξικό οξύ?
• γλυκερίνη?
• διοξείδιο του άνθρακα?
• αιθυλική αλκοόλη και άλλα.

Τι είναι καλύτερη και φθηνότερη από το σχηματισμό του 90% καθαρό γαλακτικό οξύ από ομοζυμωτικών μέθοδο; Το θέμα είναι ότι όταν το κύριο προϊόν που παράγεται από πάρα πολύ, τα μέσα διαβίωσης πολλών βακτηρίων αναστέλλεται καθόλου. Επιπλέον, πολλά τρόφιμα χάνουν τις ιδιότητες γεύσης που αποκτώνται μέσω των πλευρικών συνδέσεων. Για παράδειγμα, ένα ευχάριστο άρωμα κονσερβοποιημένα λαχανικά που παρέχονται από οξικό οξύ και ισοαμυλική αλκοόλη. Εάν αυτές οι ενώσεις δεν είναι, το αποτέλεσμα θα είναι η διατήρηση της αρκετά διαφορετική.

απόδοση γαλακτικού οξέος από 50% είναι επαρκής για να καταστείλει την ανάπτυξη και τη λειτουργία όλων των ξένων μύκητες και μικροοργανισμούς στο σύστημα. Επειδή ακόμη και 1-2% αιτία πολύ ισχυρή οξίνιση του περιβάλλοντος, η οποία δεν μπορεί να υπάρξει οποιουδήποτε άλλου οργανισμού, εκτός από τα βακτήρια γαλακτικού οξέος. Η όλη διαδικασία πραγματοποιείται στην οδού της φωσφορικής πεντόζης.

Όροι με τη μέθοδο ετεροζυμωτικών ζύμωσης έχει ως εξής:

• καλό και φρέσκο μαγιά που προστίθεται στο αρχικό στάδιο?
• βέλτιστες περιβαλλοντικές συνθήκες, οι οποίες επιλέγονται για κάθε προϊόν ξεχωριστά?
• υψηλής ποιότητας και καλά οργανωμένη εξοπλισμό?
• όλα τα απαραίτητα για τη διαδικασία της τεχνικής συσκευές.

Μεταξύ των περιβαλλοντικών συνθηκών της ιδιαίτερης σημασίας είναι η θερμοκρασία της διαδικασίας. Δεν πρέπει να είναι πολύ υψηλό, αλλά το κρύο και την απότομη διακοπή η όλη πορεία της ζύμωσης.

Σήμερα υπάρχουν εξειδικευμένα δοχείο ζύμωσης, η οποία δημιουργεί αυτόματα όλες τις απαραίτητες προϋποθέσεις για τη σωστή και άνετη εργασία των μικροοργανισμών.

εξοπλισμός που απαιτείται

Όπως σημειώσαμε παραπάνω, ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά που πρέπει να σημειωθεί δοχείο ζύμωσης. Αν μιλάμε για εγχώρια διεξαγωγή της διαδικασίας, τότε θα πρέπει να δώσουν προσοχή στην καθαριότητα των σκευών που χρησιμοποιούνται στη συντήρηση, παραγωγή γιαουρτιού και άλλων προϊόντων. Ένας τρόπος για να επιτευχθεί μείωση του αριθμού των ξένων πληθυσμών των μικροοργανισμών είναι δοχεία αποστείρωσης πριν από τη χρήση τους.

Τι μαγειρικά σκεύη είναι κατάλληλο για ετεροζυμωτικών ζύμωση; Μπορεί να είναι γυαλί ή πλαστικό υψηλής ποιότητας (πολυπροπυλένιο, πολυαιθυλένιο) δοχείο που είναι ικανό να ερμητικά κλειστό καπάκι.

Στη βιομηχανία χρησιμοποιεί μια ειδική συσκευή για την απολύμανση και τον καθαρισμό του δοχείου πριν από τη διαδικασία της ζύμωσης.

Τα βακτήρια που χρησιμοποιούνται στη μέθοδο

Αν μιλάμε για μια καλλιέργεια βακτηρίων που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή κονσερβοποιημένων και τα γαλακτοκομικά προϊόντα, είναι δυνατόν να εντοπιστούν μερικά από τα πιο κοινά είδη των οργανισμών.

1. Acidophilus βουλγαρική βάκιλο.
2. είδη Lactobacillus σπορογαλακτοβάκιλος inulinus.
3. Bifidobacteria.
4. Leykonostoki.
5. κόκκους γαλακτικό οξύ.
6. Οι γαλακτοβάκιλλοι είδη L. Casei.
7. Τα βακτήρια του γένους Streptococcus και άλλοι.

Με το συνδυασμό και καθαρές καλλιέργειες προσδιορίζονται οργανισμών γίνεται να ζυμωθεί γαλακτοκομικά προϊόντα. Είναι διαθέσιμες στο κοινό, μπορούν να αγοράσουν οποιονδήποτε. Το πιο σημαντικό πράγμα είναι να τηρεί τους όρους της διαδικασίας ζύμωσης, προκειμένου να επωφεληθούν από το τελικό προϊόν.

Ποια προϊόντα παράγονται ως αποτέλεσμα αυτής της ζύμωσης;

Αν μιλάμε για το τι είδους προϊόντα ζύμωσης μπορεί να επιτευχθεί με τη βοήθεια των βακτηρίων του γαλακτικού οξέος, είναι δυνατόν να αναφέρουμε μερικές μεγάλες κατηγορίες.

1. Γαλακτοκομικά προϊόντα προσφοράς (που έχει υποστεί ζύμωση ψημένο γάλα, γιαούρτι, Varentsov, γιαούρτι, τυρί cottage, ξινή κρέμα, το βούτυρο, οξεόφιλα προϊόντα, κ.λπ.).
2. σιλό ζωοτροφών για τα γεωργικά ζώα.
3. Το γαλακτικό οξύ, το οποίο χρησιμοποιείται στην παρασκευή αναψυκτικών, γούνες μαυρίσματος και ούτω καθεξής.
4. Ψησίματος, τυροκομία.
5. Κονσερβοποίησης φρούτων και λαχανικών.

Όλα αυτά αποδεικνύουν τη σημασία ορισμένων τύπων βακτηρίων στη ζωή των ανθρώπων, των βιομηχανικών δραστηριοτήτων τους.