Mliečna fermentácia: technológie a potrebné vybavenie. Heterofermentativní fermentácie kyseliny mliečnej

Príroda človeku umožňuje využívať výhody, ktoré obsahuje. V rovnakej dobe, títo ľudia sa snažia zvýšiť bohatstvo, vytvoriť niečo nové a učiť sa stále neznáme. Baktérie - malé stvorenia prírody, ktoré sa tiež naučili využívať ľudí.

Ale to nie je len škodlivé, spolu s patogénnymi procesmi a choroby nesú tieto prokaryotické organizmy. Sú tiež zdrojom významného priemyselného procesu, ktorý je používaný ľuďmi od staroveku - fermentácia. V tomto článku sa pozrieme na to, čo proces a ako vykonávať špecifické mliečnym kvasením agentmi.

História vzniku a využitia fermentácie

Prvé zmienky o tom, že proces kvasenia bol používaný ľuďmi za účelom získania určité produkty, tam bol ešte 5000 pred naším letopočtom. To je, keď Babylončania používa túto metódu na získanie produktov, ako sú:

• syr;
• víno;
• jogurtov a iných mliečnych výrobkov.

Neskôr, ako je jedlo začal dostávať v Číne, Egypte, Sudáne, Mexika a ďalších starovekých štátov. Začali piecť chleba z kvasníc, kyslej zeleninu, prvé pokusy o uchovanie.

Kyselina mliečna fermentácia používajú ľudia po tisíce rokov. Syry, kefír, jogurt boli dôležitou súčasťou jedla za všetkých okolností. Výhody týchto výrobkov poznať všetky lekára a liečiteľa. Avšak dôvody na prevedenie tohto druhu na dlhú dobu zostala neznáma.

Skutočnosť, že fermentačný podmienky vyžadujú prítomnosť mikroorganizmov, ľudia ani nemohli predpokladať. V polovici storočia XVII Van Helmont ponúkajú zaviesť pojem "fermentácie" spôsob prípravy potravín, ktoré sú sprevádzané vývojom plynu. Po preklade toto slovo znamená "var." Avšak iba v XIX storočia, ktorý je takmer 200 rokov neskôr, francúzsky mikrobiológ, chemik a fyzik Louis Pasteur objavil existenciu sveta mikróbov, baktérií.

Vzhľadom k tomu, vyšlo najavo, že rôzne fermentácia vyžaduje prítomnosť všetkých druhov mikroorganizmov neviditeľné pre oko. Ich štúdie bolo možné v priebehu času kontrolovať fermentáciu a viesť ho na pravej strane muža.

Podstatou fermentačných procesov

Pokiaľ budeme hovoriť o tom, čo je proces fermentácie, treba poukázať na jeho biochemickú podstatu. Koniec koncov, vo svojej podstate, je to len aktivita baktérií, ktoré získavajú energiu pre život, pri vývoji rôznych vedľajších produktov.

Všeobecne platí, že fermentácia možno opísať jedným slovom - oxidácii. Anaeróbny rozklad látky pod vplyvom určitých baktérií, čo vedie k tvorbe rady výrobkov. Ktorá látka je základ, a čo sa stane v dôsledku toho stanovenej typu procesu. Identifikovať niekoľko možností, kvasenie, tak to má svoj vlastný klasifikáciu pre transformácie dát.

klasifikácia

Celkom existujú tri hlavné typy kvasenie.

1. Alkohol. To je oxidácia uhľohydrátu k materskej molekule etylalkohol, oxid uhličitý, vodu a ATP molekuly (zdroje energie). Tieto transformácie sú vykonávané pod vplyvom nielen baktérie, ale tiež plesňami rôznych rodov a druhov. Týmto spôsobom od nepamäti pripravený potravín, ako je pivo, víno, kvasnice do pečiva alkoholu. Energia, ktorá sa uvoľňuje pri rozklade sacharidov, sa vynakladá na softvérové procesy mikroorganizmov. To je podstatou biologického procesu.
2. Fermentácia kyseliny mliečnej je v oxidácii sacharidov na kyselinu mliečnu s vydaním radu vedľajších produktov. Ako sa to robí a aké druhy prípadu, bližší pohľad na.
3. Maslová. Tento typ fermentácie je dôležitá v prirodzenom meradle. To sa vykonáva na úkor vitálne aktivity baktérií kyseliny maslovej, ktoré žijú v anaeróbnych podmienkach na dne rieky močiarov, blata, a tak ďalej. Vzhľadom na povahu ich práce je spracované veľké množstvo organických zložiek. Výrobky sú veľa látok, z ktorých hlavný maslová kyselina. Tiež dobré: acetón, izopropylalkohol, oxid uhličitý, kyselina octová, kyselina mliečna, etylalkoholu a ďalšie zlúčeniny.

Každá z určeného typu je dôležité, prírodné aj v priemyselnom meradle. Druhy organizmov nesúcich takých transformáciou sú dobre študované doteraz, a mnohé z nich sa pestujú umelo, aby sa získal vysoký výťažok.

Mliečna fermentácia: všeobecný pojem

Tento typ fermentácia je známa už od najstarších čias. Ďalších BC obyvatelia starovekého Egypta a ďalších krajín boli schopní vyrábať syr, variť pivo a víno, piecť chleba, okysľujú zeleninu a ovocie.

V súčasnej dobe používajú špeciálne kvasiť mliečnych výrobkov, umelo pestované kmene relevantné mikroorganizmy. Proces modernizovaná a priniesol do automaticitu, sa vykonáva pomocou komplektatsionnogo zariadení. Existuje mnoho výrobcov, ktoré sú priamo vyrábané mliečnym kvasením.

Podstatou celého procesu možno zhrnúť do niekoľkých bodov.

1. Pre hlavný produkt sa vyberie sacharidov zdroje - jednoduché (fruktóza, glukóza, pentóza) alebo ester (sacharóza, škrob, glykogén, atď.).
2. Vytvára anaeróbne podmienky.
3. Produkt podselyayutsya určitých kmeňov mliečneho druhy baktérií kyseliny.
4. Poskytuje všetky potrebné vonkajšie faktory, ktoré sú optimálne pre požadovaný produkt: svetlo, teplota, prítomnosť niektorých ďalších zložiek, tlaku.
5. Po dokončení fermentačného produktu koná a výberové spracovanie vedľajších prípojok.

Samozrejme, že to je len všeobecný opis toho, čo sa deje. V skutočnosti, v každom štádiu existuje mnoho zložitých biochemických reakcií, pretože proces mliečneho kvasenia - je výsledkom zásadné činnosti živých bytostí.

na mliečne kvasenie na báze

Z chemického hľadiska sú tieto transformácie sú série postupných krokov.

1. Po prvé, zmena v počiatočnej substrát, tj. Uhlíkový reťazec sa líši látku (sacharidov). To vedie k medziproduktov celkom iný charakter, sú z rôznych tried. Napríklad, v prípade, že zdroj substrát - glukózy, je Prešmykač glukónovú kyselinu.
2. Redox reakcie sprevádzaná uvoľnením plynov, k tvorbe vedľajších produktov. Základná jednotka v celom procese je kyselina mliečna. Vyrába sa a akumuluje sa v priebehu fermentácie. Avšak, toto nie je jediné spojenie. Preto je tvorba molekúl kyseliny octovej, etyl alkohol, oxid uhličitý, vodu a prípadne aj ďalších účastníkov.
3. Výťažok energie procesu vo forme molekúl adenosintrifosfátu (ATP). Jedna molekula glukózy dve molekuly ATP, v prípade, že východiskové substrát zložitejšie štruktúry, ako je napríklad celulóza, potom tri molekuly ATP. Táto energia sa používa baktérií mliečneho kvasenia pre ďalšiu činnosť.

Samozrejme, ak je porozumieť biochemické transformácie v detaile, je nutné určiť všetky medziľahlé molekúl a komplexov. Ako je napríklad:

• kyselina pyrohroznová;
• adenozín difosfát;
• nikotinamindifosfata molekuly, ako je vodík transportéra a ďalšie.

Avšak, táto otázka si zasluhuje osobitnú pozornosť a mali by sa posudzovať z hľadiska biochémie, takže to nebude mať vplyv na tento článok. Bližší pohľad na to, čo technológia výroby mliečnych výrobkov a aké typy kvasenie do úvahy tu.

homofermentativní fermentácie

Homofermentativní fermentácia kyseliny mliečnej zahŕňa použitie špeciálnych foriem patogénov a líši sa od heterofermentativní prijímať produkty a ich množstvo. To prebieha na glykolytickej dráhy v bunkách mikroorganizmu. Ide o to, ako celok z akéhokoľvek kvasenia v premene sacharidov na kyselinu mliečnu. Hlavnou výhodou tohto postupu je, že výťažok požadovaného produktu bol 90%. Iba zostávajúcu časť ide do bočných prípojok.

Baktérie kvasiť tento druh týchto typov:

• Streptococcus lactis.
• Lactobacillus casei.
• Lactobacillus acidophilus a ďalšie.

Aké ďalšie látky vznikajú ako dôsledok homofermentativním kvasenia? To zlúčeniny, ako sú:

• etylalkohol;
• prchavé kyseliny;
• oxid uhličitý;
• kyselina fumarová a kyselina jantárová.

Avšak, v priemysle, je takmer nikdy použitý tento spôsob výroby fermentovaného mlieka. Zostal v prírode ako počiatočnej fáze glykolýzy, to sa stáva vo svalových bunkách cicavcov s rozsiahlym cvičením.

Technológie pre ľudskú výživu výrobu požadovaných produktov zahŕňa použitie zdroja sacharidov, ako sú napríklad:

• glukóza;
• sacharóza;
• fruktóza;
• manóza;
• škrob a ďalšie.

A homofermentativní baktérie nie sú schopné oxidovať mnoho z týchto zlúčenín, ich použitie ako štartovacích kultúr vo výrobe nie je možné.

Heterofermentativní fermentácie kyseliny mliečnej

Táto metóda je presne priemyselne využiteľný vďaka čomu výroba prebieha všetky mliečne výrobky, nakladaná zelenina sa vykonáva, je sochory silážne krmivo.

Hlavný rozdiel od predtým popísaných - je, že mliečna fermentačný prepravované aktivátory pre vytvorenie väčšieho počtu vedľajších produktov. Iba 50% cukru, sa spracováva v baktériách mliečneho kvasenia, zatiaľ čo zvyšok pokračuje k tvorbe takých molekúl, ako sú:

• kyselina octová;
• glycerol;
• oxid uhličitý;
• etylalkohol a iné.

Čo je lepšie a lacnejšie ako tvorby 90% čistej kyseliny mliečnej homofermentativním metódou? Ide o to, že keď je hlavný produkt vyrába príliš veľa, živobytie mnohých baktérií inhibuje vôbec. Navyše, mnohé potraviny stráca chuťové vlastnosti, ktoré sú získané cez bočné pripojenie. Napríklad, príjemné vône Zeleninové poskytovaných kyselinou octovou a isoamylalkoholu. Ak tieto zlúčeniny nie sú, bude výsledkom zachovanie úplne odlišné.

výťažok kyseliny mliečnej 50%, je dostačujúca na potlačenie rozvoja a funkcie všetkých cudzích húb a mikroorganizmov v systéme. Pretože aj 1-2% spôsobujú príliš silné okyslenie prostredia, ktoré nemôžu existovať akéhokoľvek iného organizmu, iné ako baktérie mliečneho kvasenia. Celý proces sa vykonáva na pentózofosfátové cesty.

Výrazy s heterofermentativních metódou kvasenia musí byť nasledovné:

• dobrá a čerstvého droždia, ktorý sa pridáva v počiatočnej fáze;
• optimálne podmienky prostredia, ktoré boli vybrané pre každý výrobok jednotlivo;
• vysoko kvalitné a dobre regulované zariadení;
• všetko nevyhnutné k procesu technických zariadení.

Medzi podmienkami prostredia zvláštneho významu je teplota procesu. To by nemalo byť príliš vysoká, ale za studena a náhle zastavenie celý priebeh fermentácie.

V súčasnosti existujú špecializované fermentačnou nádoba, ktorá automaticky vytvorí všetky potrebné podmienky na korektnú a pohodlnú prácu mikroorganizmov.

potrebné vybavenie

Ako sme spomenuli vyššie, jedným z najdôležitejších atribútov potrebné poznamenať fermentačnej nádoby. Ak budeme hovoriť o domácom správaní postup, potom by ste mali dávať pozor na čistotu riadu používané pri konzervácii, výroba jogurtov a ďalších produktov. Jedným spôsobom, ako dosiahnuť zníženie počtu zahraničných populácie mikroorganizmov je sterilizačné nádoby pred ich použitím.

Čo riad je vhodné pre fermentáciu heterofermentativních? To môže byť zo skla alebo z vysoko kvalitné plasty (polypropylén, polyetylén), kontajner, ktorý je schopný byť tesne uzavretý vekom.

V priemysle používať špeciálne zariadenia na dezinfekciu a čistenie nádoby pred fermentáciou.

Baktérie, použité v spôsobe

Pokiaľ budeme hovoriť o kultúre baktérií sa používajú na výrobu konzerv a mliečnych výrobkov, je možné identifikovať niektoré z najbežnejších druhov organizmov.

1. Acidophilus bulharský bacillus.
2. Lactobacillus Sporolactobacillus inulinus.
3. Bifidobaktérie.
4. Leykonostoki.
5. koky kyseliny mliečnej.
6. Laktobacily druh L. casei.
7. Baktérie rodu Streptococcus a ďalšie.

Kombináciou a čisté kultúry určená organizmy k tomu, fermentovať mliečne výrobky. Oni sú verejne dostupné, môžu kúpiť ktokoľvek. Najdôležitejšie je, aby dodržiavať podmienky fermentačného procesu, aby sa ťažiť z výsledného produktu.

Aké produkty sú získané ako výsledok tohto kvasu?

Ak budeme hovoriť o aký druh fermentačných produktov možno získať pomocou baktérií mliečneho kvasenia, je možné, aby vymenovali aspoň niektoré hlavné kategórie.

1. Mlieko a mliečne výrobky napájania (fermentované pečené mlieko, jogurt, Varentsov, jogurt, tvaroh, kyslá smotana, maslo, acidofilné výrobky, atď.).
2. Kŕmne silá pre poľnohospodárskych zvierat.
3. Kyselina mliečna, ktorá sa používa na výrobu nealkoholických nápojov, opaľovacie kožušín a tak ďalej.
4. Pečiva, syrov.
5. Konzervovanie ovocia a zeleniny.

To všetko dokazuje význam niektorých druhov baktérií v živote ľudí, ich priemyselnej činnosti.