Fermentație lactică: tehnologia și echipamentul necesar. fermentarea Heterofermentative acid lactic

Natura permite unei persoane să se bucure de beneficiile pe care le conține. În același timp, acești oameni încearcă să crească avere, pentru a crea ceva nou și să învețe încă necunoscute. Bacteriile - o creație mică a naturii, care sunt, de asemenea, învățat să profite de oameni.

Dar nu este numai dăunătoare, împreună cu procesele patogene și boli transporta aceste organisme procariote. De asemenea, ele sunt o sursă de proces industrial important care este folosit de oameni inca din cele mai vechi timpuri - fermentare. În acest articol ne vom uita la ceea ce procesul și modul de implementare a agenților specifici fermentație lactică.

Istoria originii și utilizarea fermentare

Prima mențiune a faptului că procesul de fermentație a fost folosit de oameni în scopul obținerii unor produse, au existat încă 5000 î.Hr.. Atunci babilonienii folosit această metodă pentru obținerea de produse, cum ar fi:

• brânză;
• vin;
• iaurt și alte produse lactate.

Mai târziu, la fel ca mâncarea a început să primească în China, Egipt, Sudan, Mexic și alte state antice. Ei au început să se coace pâine de drojdie, legume fermentate, primele încercări de conservare.

proces de fermentare de acid lactic folosit de oameni de mii de ani. Brânză, chefir, iaurt au fost o parte importanta a mesei, în orice moment. Beneficiile acestor produse cunosc toți medicii și vindecătorii. Cu toate acestea, motivele posibile de conversie de acest tip pentru o lungă perioadă de timp a rămas necunoscut.

Faptul că condițiile de fermentație necesită prezența microorganismelor, oameni chiar nu au putut asuma. La mijlocul secolului al XVII-lea Van Helmont oferă de a introduce termenul procesului de „fermentație“ pentru prepararea alimentelor, care sunt însoțite de degajarea de gaz. După traducerea, acest cuvânt înseamnă „fierbere“. Cu toate acestea, numai în secolul al XIX-lea, care este de aproape două sute de ani mai târziu, franceză microbiolog, chimist și fizician Louis Pasteur a descoperit existența lumii de microbi, bacterii.

Din moment ce a devenit cunoscut faptul că diferite fermentația necesită prezența tot felul de microorganisme invizibile cu ochiul liber. Studiul lor a făcut posibilă în timp pentru a controla fermentarea și să-l ghideze în partea dreaptă a omului.

Esența proceselor de fermentație

Dacă vorbim despre ceea ce este necesar procesul de fermentare pentru a sublinia natura sa biochimic. La urma urmei, la miezul ei, este doar activitatea de bacterii care obțin energia lor pentru viață, în timp ce în curs de dezvoltare o varietate de produse-by.

În general, fermentația poate fi descrisă într-un cuvânt - oxidare. dezintegrare anaerobă a unei substanțe sub influența anumitor bacterii, ceea ce duce la formarea unui număr de produse. Care substanță este baza, și ce se întâmplă, ca urmare, determinat de tipul de proces. Identifica mai multe opțiuni de fermentare, deci are propria clasificare pentru transformări de date.

clasificare

În total există trei tipuri principale de fermentare.

1. Alcoolul. Este oxidarea carbohidraților la alcoolul etilic molecula de bază, dioxid de carbon, apă și molecula de ATP (sursa de energie). Aceste transformări sunt realizate sub influența nu numai bacteriile, dar ciupercile de asemenea, diferite genuri și specii. În acest fel, din timp preparate imemoriale alimente, cum ar fi berea, vinul, drojdie de alcool de copt. Energia care este eliberată în timpul descompunerii unui carbohidrat, este cheltuit pe procese software de microorganisme. Aceasta este esența procesului biologic.
2. Fermentarea acidului lactic este în oxidarea glucidelor în acid lactic cu eliberarea unui număr de produși secundari. Cum se face și ce fel de caz, o privire mai atentă la.
3. Butirică. Acest tip de fermentare este important în scara naturală. Aceasta se realizează în detrimentul activității vitale a bacteriilor producătoare de acid butiric, care trăiesc în condiții anaerobe la fundul mlaștinilor, noroi râu, și așa mai departe. Datorită naturii muncii lor este procesat mare cantitate de componente organice. Produsele sunt multe substanțe, printre care principalul acidul butiric. De asemenea , distins: acetonă, alcool izopropilic, dioxid de carbon, acid acetic, acid lactic, alcool etilic și alți compuși.

Fiecare dintre tipul desemnat este importantă atât la scară naturală și industrială. Tipuri de organisme care transportă astfel de transformări sunt bine studiate până în prezent, și multe dintre ele sunt cultivate în mod artificial, în scopul de a obține un randament ridicat.

fermentație lactică: conceptul general

Acest tip de fermentare este cunoscută încă din cele mai vechi timpuri. Un alt locuitori BC din vechi Egipt și alte țări au fost în măsură să producă brânză, fabricarea berii și a vinului, coace pâine, se acidifică legume și fructe.

Astăzi, special folosit pentru a fermenteze produsele lactate, crescute artificial tulpini de microorganisme relevante. Procesul modernizat și adus la automatism, se efectuează cu ajutorul echipamentului komplektatsionnogo. Există mai mulți producători care sunt produse direct de fermentație lactică.

Esența întregului proces poate fi rezumată în câteva paragrafe.

1. Pentru produsul principal este luat sursă de carbohidrați - simplu sau ester (fructoza, glucoza, pentoze) (zaharoză, amidon, glicogen, etc.).
2. Creează condiții anaerobe.
3. Produsul podselyayutsya anumite tulpini de bacterii lactice specii acide.
4. Asigură toți factorii necesari externi care sunt optime pentru produsul dorit: lumina, temperatura, prezența unor componente suplimentare, de presiune.
5. După finalizarea produsului de fermentație are loc și o selecție de prelucrare a tuturor conexiunilor laterale.

Desigur, aceasta este doar o descriere generală a ceea ce se întâmplă. De fapt, în fiecare etapă există mai multe reacții biochimice complexe, deoarece procesul de fermentare lactică - este rezultatul activității vitale a ființelor vii.

Bazat pe fermentarea acidului lactic

Din punct de vedere chimic, aceste transformări sunt o serie de etape succesive.

1. În primul rând, o schimbare în substratul inițial, adică a lanțului de carbon variază în substanță (carbohidrat). Acest lucru conduce la intermediari destul de o natură diferită, sunt de diferite clase. De exemplu, în cazul în care substratul sursă - glucoză, este rearanjat în acid gluconic.
2. Reacțiile redox însoțită de degajare de gaze, formarea de produse secundare. Unitatea de bază în întregul proces este acidul lactic. Este produsă și acumulată în cursul fermentației. Cu toate acestea, acest lucru nu este singura conexiune. Astfel, există o formațiune de molecule de acid acetic, alcool etilic, dioxid de carbon, apă și uneori alți insotitori.
3. Randamentul energetic al procesului sub formă de molecule de adenozin trifosfat (ATP). O molecula de glucoza este două molecule de ATP, în cazul în care substratul de pornire al structurii mai complexe, cum ar fi celuloza, apoi trei molecule de ATP. Aceasta energie este utilizat bacterii producătoare de acid lactic pentru activitatea ulterioară.

Desigur, în cazul în care pentru a înțelege transformările biochimice în detaliu, este necesar să se specifice toate moleculele intermediare și complexele. Cum ar fi de exemplu:

• acidul piruvic;
• adenozin difosfat;
• molecula nikotinamindifosfata ca transportor de hidrogen și altele.

Cu toate acestea, această problemă merită o atenție specială și ar trebui să fie luate în considerare din perspectiva biochimie, deci nu va afecta acest articol. O privire mai atentă la ceea ce tehnologia de producție de produse lactate și de ce tipuri de fermentare în cauză acolo.

fermentarea homofermentative

fermentarea homofermentative acidului lactic implică utilizarea unor forme speciale de agenți patogeni și diferite de heterofermentative primi produsele și cantitatea acestora. Aceasta are loc pe calea glicolitice în celulele microorganismului. Ideea este, ca un întreg de orice fermentație în conversia carbohidraților în acid lactic. Principalul avantaj al acestui procedeu este acela că randamentul produsului dorit a fost de 90%. Numai partea rămasă se duce la conexiunile laterale.

Bacteriile fermenteze acest tip de următoarele tipuri:

• Streptococcus lactis.
• Lactobacillus casei.
• Lactobacillus acidophilus și altele.

Ce alte substanțe sunt formate ca rezultat al fermentației homofermentative? Ea compuși cum ar fi:

• alcool etilic;
• acizi volatili;
• dioxid de carbon;
• acidul fumărie și acidul succinic.

Cu toate acestea, în industrie, această metodă de a produce produse din lapte acru este aproape niciodată folosit. El a rămas în natură, ca fază inițială a glicolizei, se intampla in celulele musculare ale mamiferelor cu exercitii fizice extinse.

Tehnologie pentru producția de alimentație umană a produselor dorite implică utilizarea sursei de carbohidrați, cum ar fi:

• glucoză;
• zaharoză;
• fructoză;
• manoză;
• amidon și altele.

O bacterie homofermentative nu sunt capabili să oxideze mulți dintre acești compuși, utilizarea lor ca culturi starter în producția nu este posibilă.

fermentarea Heterofermentative acid lactic

Această metodă este exact aplicabil industrial din cauza căreia are loc producția toate produsele lactate, conserve de legume se realizează, există un furaj țaglă siloz.

Diferența principală față descrise anterior - este că fermentație lactică activatori transportate pentru a forma un număr mai mare de produse secundare. Doar 50% din zahăr este procesat în bacteriile acidului lactic, în timp ce restul se duce la formarea de molecule, cum ar fi:

• acid acetic;
• glicerol;
• dioxid de carbon;
• alcool etilic și alte.

Ce este mai bun și mai ieftin decât formarea de acid lactic 90% pur prin metoda homofermentative? Lucru este că, atunci când produsul principal produs de prea mult, mijloacele de trai ale multor bacterii este inhibată la toate. În plus, multe alimente își pierd calitățile de aromă care sunt obținute prin conexiunile laterale. De exemplu, o aromă plăcută de legume conservate oferite de acid acetic și alcool izoamilic. Dacă acești compuși nu sunt, rezultatul va fi păstrarea destul de diferite.

randament de acid lactic de 50% este suficientă pentru a suprima dezvoltarea și funcționarea tuturor ciupercilor străine și microorganismele din sistem. Deoarece chiar 1-2% cauza acidifierea prea puternică a mediului, care nu poate exista nici un alt organism, altul decât bacteriile producătoare de acid lactic. Întregul proces se desfășoară pe calea fosfat pentozo.

Termenii cu metoda de fermentare heterofermentative sunt următoarele:

• drojdie bună și proaspătă, care se adaugă la etapa inițială;
• condiții de mediu optime, care sunt alese pentru fiecare produs în mod individual;
• De înaltă calitate și echipamente de bine reglementat;
• toate necesare pentru procesul de dispozitive tehnice.

Printre condițiile de mediu de o importanță deosebită este temperatura de proces. Nu ar trebui să fie prea mare, dar stoparea rece și abruptă întregul curs al fermentației.

Astăzi există vas de fermentație de specialitate, care creează în mod automat toate condițiile necesare pentru activitatea corectă și confortabilă a microorganismelor.

Echipament necesar

Așa cum am menționat mai sus, printre cele mai importante atribute care urmează să fie notat vas de fermentare. Dacă vorbim despre comportamentul intern procedura, atunci ar trebui să acorde o atenție la curățenia de ustensile folosite în conservarea, producția de iaurt și alte produse. O modalitate de a realiza o reducere a numărului de populații străine de microorganisme este containere de sterilizare înainte de utilizarea acestora.

Ce vase este potrivit pentru fermentarea heterofermentative? Acesta poate fi din sticlă sau din material plastic de înaltă calitate (polipropilenă, polietilenă), recipient care poate fi alimentat cu capac închis ermetic.

In industria folosesc un dispozitiv special pentru dezinfectarea și purificarea recipientului înainte de procesul de fermentare.

Bacteriile utilizate în procesul de

Dacă vorbim despre o cultură de bacterii sunt utilizate pentru producerea de produse lactate conservate și, este posibil să se identifice unele dintre cele mai comune tipuri de organisme.

1. Acidophilus bacilul bulgar.
2. specii de Lactobacillus Sporolactobacillus inulinus.
3. Bifidobacteria.
4. Leykonostoki.
5. coci acid lactic.
6. specii de Lactobacilli. L. Cășei
7. Bacteriile din genul Streptococcus și altele.

Prin combinarea și culturi pure identificate organisme se face să fermenteze produse lactate. Acestea sunt disponibile în mod public, ei pot cumpăra pe oricine. Cel mai important lucru este să respecte condițiile procesului de fermentație, în scopul de a beneficia de produsul rezultat.

Ce produse sunt obținute ca rezultat al acestei fermentului?

Dacă vorbim despre ce fel de produse de fermentație pot fi obținute cu ajutorul unor bacterii de acid lactic, este posibil pentru a numi câteva categorii majore.

1. produse lactate de alimentare (lapte, iaurt, Varentsov, iaurt, brânză de vaci, smântână, unt, produse acidofile coapte fermentate, etc).
2. silozuri de furaje pentru animale agricole.
3. Acidul lactic, care este utilizat la fabricarea băuturilor răcoritoare, blănuri de bronzare și așa mai departe.
4. De coacere, de fabricare a brânzei.
5. Canning fructe și legume.

Toate acestea demonstrează importanța anumitor tipuri de bacterii din viața oamenilor, activitățile lor industriale.