תסיסה לקטית: הטכנולוגיה ואת הציוד הדרוש. תסיסת חומצה לקטית Heterofermentative

טבע מאפשר לאדם ליהנות מהיתרונות שהיא מכילה. במקביל, אנשים אלה מנסים להגדיל את העושר, כדי ליצור משהו חדש ללמוד עדיין לא ידוע. חיידקים - יצירה של הטבע זעירה, אשר למדו גם לנצל את העם.

אבל זה לא מזיק רק, יחד עם תהליכים פתוגניים ומחלות לשאת אורגניזמים פרוקריוטים אלה. הם גם מהווים מקור של תהליך תעשייתי חשוב המשמש אנשים מאז ימי קדם - תסיסה. במאמר זה נבחנו מה התהליך ואיך ליישם סוכני תסיסה לקטית ספציפיים.

ההיסטוריה של המוצא ושימוש תסיסה

האזכור הראשון של העובדה כי תהליך התסיסה נעשה שימוש על ידי אנשים לצורך קבלת מוצרים מסוימים, היה עדיין 5000 לפנה"ס. זה היה רגע שבו הבבלים השתמשו בשיטה זו כדי להשיג מוצרים כגון:

• גבינה;
• יין;
• יוגורט ומוצרי חלב אחרים.

מאוחר יותר, כמו האוכל החל לקבל בסין, מצרים, סודן, מקסיקו ומדינות עתיקות אחרות. הם החלו לאפות לחם שמרים, ירקות מותססים, הניסיונות הראשונים לשימור.

תהליך תסיסה לקטית וחומצה בשימוש על ידי אנשים במשך אלף שנים. גבינות, קפיר, יוגורט היו חלק חשוב של הארוחה בכל העת. היתרונות של המוצרים הללו יודעים כל רופאים ומרפאים. עם זאת, סיבות מרה אפשרית לכך במשך זמן רב נותרות עלומות.

העובדה שתנאי התסיסה דורשים הנוכחות של מיקרואורגניזמים, אנשים אפילו לא יכול להניח. באמצע המאה ה XVII ואן Helmont להציע להציג את המונח תהליך "תסיסה" על הכנת המזון, אשר מלוות האבולוציה גז. לאחר התרגום, מילה זו פירושה "רתיחה." עם זאת, רק במאות ה XIX, כי הוא כמעט מאתיים שנה מאוחר יותר, המיקרוביולוג הצרפתי, הכימאי והפיזיקאי לואי פסטר גילו את קיומו של העולם של חיידקים, בקטריות.

מאז שנודע כי התסיסה שונה מחייב נוכחות של כל מיני מיקרו-אורגניזמים בלתי נראה לעין. מחקרם אפשר לאורך הזמן לשלוט תסיסה ולהדריך אותו בצד הימני של האיש.

המהות של תהליכי תסיסה

אם אנחנו מדברים על מה תהליך התסיסה, יש צורך להצביע על מהותו הביוכימית. אחרי הכל, במרכזו, זה רק פעילות של חיידקים כי להשיג את האנרגיה שלהם לכל החיים, תוך פיתוח מגוון של תוצרי לוואי.

באופן כללי, התסיסה ניתן לתאר במילה אחת - חמצון. התפוררות אנאירובית של חומר תחת השפעת חיידקים מסוימים, אשר מובילה להיווצרות של מספר המוצרים. איזה חומר הוא יסוד, ומה קורה כתוצאה, נקבע לפי סוג של תהליך. זיהוי מספר אפשרויות תסיסה, כך יש לו סיווג משלו עבור טרנספורמציות נתונים.

סיווג

בסך הכל ישנם שלושה סוגים עיקריים של תסיסה.

1. אלכוהול. זהו החמצון של פחמימות אל כוהל אתילי מולקולת ההורה, פחמן דו חמצני, מי מולקולת ה- ATP (מקור אנרגיה). טרנספורמציות אלו מתבצעות תחת השפעת לא חיידקים בלבד, אלא גם פטריות סוגים ומינים שונים. בדרך זו מקדמת דנא סיים כגון בירה, יין, אלכוהול אפיית שמרים. האנרגיה משתחררת במהלך הפירוק של פחמימות, הוא בילה על תהליכי תוכנה של מיקרואורגניזמים. זוהי המהות של התהליך הביולוגי.
2. תסיסה של חומצה לקטית היא חמצון פחמימות לחומצה לקטית עם שחרורו של מספר מוצרי לוואי. איך זה נעשה ומה מיני המקרה, מבט מקרוב על.
3. בוטירית. סוג של תסיסה זו חשוב ביותר בסולם הטבעי. זה מתבצע על חשבון הפעילות החיונית של חיידקי חומצה בוטירית, אשר חיים בתנאים אנאירוביים בתחתית בביצות, בץ נהר, וכן הלאה. בשל אופי עבודתם מעובד כמות עצומה של רכיבים אורגניים. מוצרים הם חומרים רבים, ביניהם הראשי חומצה בוטירית. כמו כן מכובד: אצטון, אלכוהול איזופרופיל, פחמן דו חמצני, חומצה אצטית, חומצה לקטית, אתיל אלכוהול וחומרים אחרים.

כל אחד הסוג המיועד הוא בקנה מידה טבעית ותעשייתית הוא חשוב. סוגים של אורגניזמים נושאת טרנספורמציות כאלה גם נלמדים עד היום, ורבים מהם מעובדות באופן מלאכותי על מנת לקבל תשואה גבוהה.

תסיסה לקטית: הקונספט הכללי

סוג של תסיסה זו ידועה מאז ימי קדם ביותר. עוד תושבים לפנה"ס של מדינות מצרים ואחרות העתיקה הצליחו לייצר גבינה, בירה לחלוט ויין, אופה לחם, להפוך לחומצה ירקות ופירות.

היום מיוחד המשמש לתסוס מוצרי חלב, גדל באופן מלאכותי זני מיקרואורגניזמים רלוונטי. תהליך מודרניזציה הביאה לאוטומטיות, מתבצע באמצעות ציוד komplektatsionnogo. ישנם יצרנים רבים המיוצרים ישירות תסיסה לקטית.

מהות התהליך כולו ניתן לסכם כמה פסקאות.

1. לקבלת המוצר העיקרי נלקחת מקור הפחמימות - פשוט (פרוקטוז, גלוקוז, pentoses) או אסתר (סוכרוז, עמילן, גליקוגן, וכו ').
2. יוצר בתנאים אנאירוביים.
3. המוצר podselyayutsya זנים מסוימים של מיני חיידקי חומצה לקטית.
4. מספק את כל הגורמים החיצוניים הדרושים כי הם אופטימליים עבור המוצר הרצוי: אור, טמפרטורה, נוכחות של מרכיבים נוספים מסוימים, הלחץ.
5. לאחר השלמת המוצר התסיסה לוקח עיבוד מקום הבחירה של כל החיבורים בצד.

כמובן, זה רק תיאור כללי של מה שקורה. למעשה, בכל שלב יש הרבה תגובות ביוכימיות מורכבות, כי בתהליך של תסיסה לקטית - הוא תוצאה של פעילות חיונית של יצורים חיים.

בהתבסס על תסיסת חומצה לקטית

מתוך כימי נקודת המבט, השינויים הללו הם סדרה של צעדים רציפים.

1. ראשית, שינוי המצע הראשוני, שרשרת הפחמן דהיינו משתנה חומר (פחמימות). זה מוביל ביניים די אופי שונה, הם מסוגים שונים. לדוגמא, אם מצע המקור - גלוקוז, זה הוא מחדש את gluconic חומצה.
2. תגובות חיזור מלווה שחרור גזים, היווצרות של תוצרי לוואי. היחידה הבסיסית של כל התהליך היא חומצה לקטית. הוא מיוצר שנצבר במהלך התסיסה. עם זאת, זה לא הקשר היחיד. לפיכך, יש היווצרות של מולקולות של חומצה אצטית, אתיל אלכוהול, פחמן דו חמצני, מים, ולפעמים דיילות אחרות.
3. תשואת האנרגיה של התהליך בצורה של מולקולות של אדנוזין אדנוזין (ATP). מולקולת גלוקוז אחת היא שתי מולקולות של ATP, אם המצע ההתחלתי של מבנה מורכב יותר, כגון תאי, אז שלוש מולקולות של ATP. אנרגיה זו משמשת חיידקי חומצה לקטית להמשך פעילות.

כמובן, אם כדי להבין את התמורות ביוכימיים בפירוט, יש צורך לציין את כל המולקולות ומכלולי ביניים. כמו למשל:

• פירובט;
• דיפוספט אדנוזין;
• מולקולת nikotinamindifosfata כמו טרנספורטר ואחרים מימן.

עם זאת, סוגיה זו ראויה לתשומת לב מיוחדת צריך להיחשב מנקודת המבט של ביוכימיה, כך שזה לא ישפיע במאמר זה. מבט מקרוב על מה הטכנולוגיה של ייצור של מוצרי חלב ומה סוגים של תסיסה תחת שיקול שיש.

תסיסה homofermentative

תסיסה Homofermentative של חומצה לקטית כרוכה בשימוש בצורות מיוחדות של פתוגנים ושונה heterofermentative לקבל את המוצרים והכמות שלהם. זה מתרחש על מסלול glycolytic בתוך התאים של מיקרואורגניזם. הנקודה היא, ככלל מכל תסיסה ההמרה של פחמימות לחומצה לקטית. היתרון העיקרי של התהליך הזה הוא שהתשואה של המוצר הרצוי הייתה 90%. רק החלק הנותר הולך החיבורים בצד.

החיידקים להתסיס סוג זה של מהסוגים הבאים:

• lactis סטרפטוקוקוס.
• casei לקטובצילוס.
• אסידופילוס לקטובצילוס ואחרים.

מה חומרים אחרים נוצרים כתוצאת תסיסת homofermentative? הוא כולא כגון:

• אתיל אלכוהול;
• חומצות נדיפות;
• פחמן דו חמצני;
• חומצה פומרית וחומצה succinic.

עם זאת, בענף, שיטה זו של הפקת מוצרי חלב חמוצים כמעט לעולם אינה בשימוש. הוא נשאר בטבע כשלב ראשוני של הגליקוליזה, זה קורה בתאי השריר של יונקים עם תרגיל נרחב.

טכנולוגיה לייצור בתזונת אדם של מוצרים רצויים כרוך בשימוש המקור של פחמימות, כגון:

• גלוקוז;
• סוכרוז;
• פרוקטוז;
• מנוז;
• עמילן ואחרים.

חיידק homofermentative אינו מסוגל לחמצן רב של תרכובות אלה, השימוש שלהם כמו תרבויות Starter בייצור אינו אפשרי.

תסיסת חומצה לקטית Heterofermentative

שיטה זו היא בדיוק החלימה תעשייתי עקב אשר ייצור מתקיים כל מוצרי החלב, ירקות משומרים מתבצעים, יש בשר תחמיץ בילט.

ההבדל העיקרי מן מתואר לעיל - הוא ממריצים נשאו תסיסה לקטית כדי ליצור מספר רב יותר של תוצרי לוואי. רק 50% של סוכר מעובד חיידקי החומצה לקטית, והשאר הולך ההיווצרות של מולקולות כגון:

• חומצה אצטית;
• גליצרול;
• פחמן דו חמצני;
• אתיל אלכוהול אחר.

מהו טוב יותר וזול יותר מאשר ההיווצרות של חומצה לקטית טהורה 90% לפי שיטת homofermentative? העניין הוא שכאשר המוצר העיקרי המיוצר על ידי יותר מדי, על פרנסה של חיידקים רבים מעוכב בכלל. בנוסף, מזונות רבים לאבד איכויות טעם כי נרכשות דרך חיבורי הצד. לדוגמא, ירומה נעים של שימורי ירקות שמספקים חומצה אצטית אלכוהול isoamyl. אם תרכובות אלה אינן, התוצאה תהיה שימור שונה לגמרי.

תשואת חומצה לקטית של 50% מספיקה כדי לדכא את ההתפתחות ותפקוד של כל הפטריות ומיקרואורגניזמים הזרים במערכת. כי גם 1-2% גורם החמצה חזקה מדי של הסביבה, אשר לא יכול להתקיים כל אורגניזם אחר, מלבד חיידקי חומצה לקטית. התהליך כולו מתבצע על מסלול פוספט פנטוז.

מונחים עם שיטת התסיסה heterofermentative יהיה כדלקמן:

• שמרים טובים ורעננים כי מתווסף בשלב הראשוני;
• תנאים סביבתיים אופטימליים, אשר נבחרו עבור כל מוצר בנפרד;
• באיכות גבוהה וציוד בקרה ופיקוח;
• כל הדרוש לתהליך של מכשירים טכניים.

בין התנאים הסביבתיים של חשיבות מיוחדת היא הטמפרטורה בתהליך. זה לא צריך להיות גבוה מדי, אבל לעצור קר פתאומי את כל מהלך התסיסה.

כיום ישנם כלי תסיסה מיוחד, אשר יוצר באופן אוטומטי את כל התנאים הדרושים לעבודת מיקרואורגניזמים נכונה ונוחה.

ציוד נדרש

כפי שציינו לעיל, בין התכונות החשובות ביותר לציין כלי תסיסה. אם אנחנו מדברים על התנהלות מקומית ההליך, אז אתה צריך לשים לב לניקיון כלי המשמש לשימור, ייצור היוגורט ומוצרים אחרים. אחת הדרכים להשיג הפחתה במספר אוכלוסיות זרות של מיקרואורגניזמים היא מכולות עיקור לפני השימוש בהם.

מה כלי בישול מתאים תסיסה heterofermentative? יתכן זכוכית או פלסטיק באיכות גבוהה (פוליפרופילן, פוליאתילן) מיכל המסוגל להיות מכסה סגור היטב.

בתעשייה להשתמש בהתקן מיוחד לחיטוי וטיהור מיכל לפני תהליך התסיסה.

החיידקים המשמשים בתהליך

אם אנחנו מדברים על תרבות של חיידקים משמשים לייצור מוצרים משומרים חלב, אפשר לזהות כמה מן הסוגים הנפוצים ביותר של אורגניזמים.

1. אסידופילוס חיידק בולגרי.
2. לקטובצילוס מינים Sporolactobacillus inulinus.
3. Bifidobacteria.
4. Leykonostoki.
5. Cocci חומצה לקטית.
6. מינים לקטובצילוס L. casei.
7. חיידקים של הסוג סטרפטוקוקוס ואחרים.

על ידי שילוב של תרבויות טהורות מזוהות אורגניזמים עשוי לתסוס מוצרי חלב. הם זמינים באופן פומבי, הם יכולים לקנות אחד. הדבר החשוב ביותר הוא לשמור על התנאים של תהליך התסיסה על מנת ליהנות מהמוצר וכתוצאה.

מה המוצרים מתקבלים כתוצאה תסיסה זו?

אם אנחנו מדברים על איזה סוג של מוצרי תסיסה ניתן להשיג בעזרת חיידקי חומצה לקטית, אפשר למנות כמה קטגוריות עיקריות.

1. מוצרי חלב אספקה (ריזנקה, יוגורט, Varentsov, יוגורט, גבינת קוטג ', שמנת חמוצה, חמאה, מוצרי אסידופילוס, וכו').
2. ממגורות מזון לבעלי חיים בחקלאות.
3. חומצה לקטית, אשר משמש לייצור משקאות קלים, פרוות שיזוף וכן הלאה.
4. אפייה, גיבון.
5. קנינג פירות וירקות.

כל זה מוכיח את החשיבות של סוגים מסוימים של חיידקים בחייהם של אנשים, הפעילות התעשייתית שלהם.