Penapaian laktik: teknologi dan peralatan yang diperlukan. Heterofermentative penapaian asid laktik

Alam semula jadi membolehkan seseorang untuk menikmati faedah yang terkandung di dalamnya. Pada masa yang sama, orang-orang yang cuba untuk meningkatkan kekayaan, untuk mencipta sesuatu yang baru dan belajar masih tidak diketahui. Bakteria - makhluk yang kecil daripada alam semula jadi, yang juga belajar untuk mengeksploitasi rakyat.

Tetapi ia tidak hanya berbahaya, ditambah pula dengan proses patogenik dan penyakit membawa organisma prokariot. Mereka juga adalah sumber proses industri penting yang digunakan oleh orang sejak zaman purba - penapaian. Dalam artikel ini kita akan melihat apa proses dan bagaimana untuk melaksanakan ejen penapaian laktik tertentu.

Sejarah asal usul dan penggunaan penapaian

Sebutan pertama fakta bahawa proses penapaian telah digunakan oleh orang untuk tujuan mendapatkan produk tertentu, masih terdapat 5000 SM. Itulah apabila orang Babilon menggunakan kaedah ini untuk mendapatkan produk-produk seperti:

• keju;
• wain;
• yogurt dan produk tenusu lain.

Kemudian, seperti makanan yang mula menerima di China, Mesir, Sudan, Mexico dan negara-negara purba yang lain. Mereka mula membakar roti yis, sayur-sayuran yang ditapai, percubaan pertama pada pemeliharaan.

Laktik proses penapaian asid yang digunakan oleh orang untuk beribu-ribu tahun. Keju, kefir, yogurt merupakan bahagian penting daripada makan pada setiap masa. Manfaat produk-produk ini tahu semua doktor dan pengamal perubatan. Walau bagaimanapun, sebab-sebab penukaran mungkin seperti ini untuk masa yang lama kekal tidak diketahui.

Hakikat bahawa syarat-syarat penapaian memerlukan kehadiran mikroorganisma, orang walaupun tidak dapat mengambil alih. Di pertengahan abad XVII Van Helmont menawarkan untuk memperkenalkan istilah "penapaian" proses untuk penyediaan makanan, yang disertai dengan evolusi gas. Selepas terjemahan, perkataan ini bermaksud "mendidih." Walau bagaimanapun, hanya pada abad ke XIX, iaitu hampir dua ratus tahun kemudian, ahli mikrobiologi Perancis, ahli kimia dan ahli fizik Louis Pasteur menemui kewujudan dunia mikrob, bakteria.

Kerana ia menjadi diketahui bahawa penapaian yang berbeza memerlukan kehadiran pelbagai mikro-organisma yang tidak dapat dilihat dengan mata. Kajian mereka telah memungkinkan dari masa ke masa untuk mengawal penapaian dan membimbingnya dalam sebelah kanan lelaki itu.

Intipati proses penapaian

Jika kita bercakap mengenai apa proses penapaian, ia adalah perlu untuk menunjukkan sifat biokimia. Lagipun, pada terasnya, ia hanya aktiviti bakteria yang mendapatkan tenaga mereka untuk hidup, di samping membina pelbagai oleh-produk.

Secara umum, penapaian boleh digambarkan dalam satu perkataan - pengoksidaan. perpecahan anaerobik bahan yang di bawah pengaruh bakteria tertentu, yang membawa kepada pembentukan beberapa produk. Mana bahan adalah asas, dan apa yang berlaku akibat, yang ditentukan oleh jenis proses. Mengenal pasti beberapa pilihan penapaian, jadi ia mempunyai klasifikasi sendiri untuk perubahan data.

klasifikasi

Secara keseluruhannya, terdapat tiga jenis utama penapaian.

1. Alkohol. Ia adalah pengoksidaan karbohidrat kepada molekul ibubapa etil alkohol, karbon dioksida, air dan molekul ATP (sumber tenaga). Perubahan-perubahan yang dijalankan di bawah pengaruh bakteria bukan sahaja, tetapi juga kulat genus dan spesies yang berbeza. Dengan cara ini dari dahulu lagi disediakan makanan seperti bir, wain, yis penaik alkohol. Tenaga yang dibebaskan semasa penguraian karbohidrat, dibelanjakan untuk proses perisian mikroorganisma. Itulah intipati proses biologi.
2. Penapaian asid laktik dalam pengoksidaan karbohidrat kepada asid laktik dengan pengeluaran beberapa produk sampingan. Bagaimana ia dilakukan dan apa jenis pun, melihat dengan lebih dekat pada.
3. Butyric. Ini jenis penapaian adalah penting dalam skala semula jadi. Ia dijalankan dengan mengorbankan aktiviti penting bakteria asid butyric, yang hidup dalam keadaan anaerobik di bahagian bawah paya, lumpur sungai, dan sebagainya. Oleh kerana sifat kerja mereka diproses sejumlah besar komponen organik. Produk banyak bahan-bahan, antara yang utama asid butyric. Juga dibezakan: aseton, alkohol isopropyl, karbon dioksida, asid asetik, asid laktik, etil alkohol dan bahan lain.

Setiap satu daripada jenis yang ditetapkan adalah skala semulajadi dan perindustrian penting. Jenis-jenis organisma yang membawa transformasi tersebut juga dikaji setakat ini, dan kebanyakan mereka ditanam buatan untuk mendapatkan hasil yang tinggi.

penapaian laktik: konsep umum

Ini jenis penapaian dikenali sejak zaman purbakala. Satu lagi penduduk BC Mesir dan lain-lain negara-negara purba dapat mengeluarkan keju, minuman bir dan wain, roti bakar, berasid sayur-sayuran dan buah-buahan.

Hari ini khas digunakan untuk menapai produk tenusu, tiruan ditanam strain mikroorganisma yang berkaitan. Proses dimodenkan dan dibawa ke automaticity, dijalankan menggunakan peralatan komplektatsionnogo. Terdapat banyak pengeluar yang secara langsung dihasilkan penapaian laktik.

Intipati keseluruhan proses boleh diringkaskan dalam beberapa perenggan.

1. Untuk produk utama diambil sumber karbohidrat - mudah (fruktosa, glukosa, pentoses) atau ester (sukrosa, kanji, glikogen, dan lain-lain).
2. Mewujudkan keadaan anaerobik.
3. produk podselyayutsya strain tertentu laktik bakteria asid spesies.
4. Menyediakan semua faktor-faktor luaran perlu yang optimum bagi produk yang dikehendaki: cahaya, suhu, kehadiran komponen tambahan tertentu, tekanan.
5. Setelah selesai produk penapaian berlaku dan pilihan pemprosesan semua sambungan sampingan.

Sudah tentu, ini adalah hanya suatu perihalan am mengenai apa yang berlaku. Malah, pada setiap peringkat terdapat banyak reaksi biokimia yang kompleks, kerana proses penapaian laktik - adalah hasil daripada aktiviti penting makhluk hidup.

Berdasarkan penapaian asid laktik

Dari sudut kimia yang berpendapat, perubahan-perubahan ini adalah satu siri langkah-langkah berurutan.

1. Pertama, perubahan dalam substrat awal, iaitu rantaian karbon berbeza bahan (karbohidrat). Ini membawa kepada perantaraan agak alam yang berbeza, adalah kelas yang berlainan. Sebagai contoh, jika substrat sumber - glukosa, ia adalah disusun semula untuk glukonik asid.
2. tindak balas redoks disertai dengan pembebasan gas-gas, pembentukan hasil sampingan. Unit asas dalam keseluruhan proses adalah asid laktik. Ia dihasilkan dan terkumpul dalam perjalanan penapaian. Walau bagaimanapun, ini bukanlah satu-satunya sambungan. Oleh itu, terdapat pembentukan molekul asid asetik, etil alkohol, karbon dioksida, air, dan atendan kadang-kadang lain.
3. Hasil tenaga daripada proses dalam bentuk molekul adenosina trifosfat (ATP). Satu molekul glukosa adalah dua molekul ATP, jika substrat bermula struktur yang lebih kompleks, seperti selulosa, maka tiga molekul ATP. Tenaga ini digunakan bakteria asid laktik untuk aktiviti lanjut.

Sudah tentu, jika untuk memahami perubahan biokimia secara terperinci, ia adalah perlu untuk menentukan semua molekul pengantara dan kompleks. Seperti contohnya:

• asid pyruvic;
• difosfat trifosfat;
• molekul nikotinamindifosfata sebagai pengangkut hidrogen dan lain-lain.

Walau bagaimanapun, isu ini memerlukan perhatian yang istimewa dan perlu dipertimbangkan dari perspektif biokimia, jadi ia tidak akan memberi kesan kepada artikel ini. A melihat dengan lebih dekat pada apa yang teknologi pengeluaran produk susu dan apa jenis penapaian dalam pertimbangan sana.

penapaian homofermentative

penapaian Homofermentative asid laktik melibatkan penggunaan borang khas patogen dan berbeza daripada heterofermentative menerima produk dan kuantiti mereka. Ia berlaku pada laluan glycolytic dalam sel-sel mikroorganisma. Hakikatnya ialah, secara keseluruhan daripada mana-mana penapaian dalam penukaran karbohidrat menjadi asid laktik. Kelebihan utama proses ini adalah bahawa hasil produk yang dikehendaki adalah 90%. Hanya bahagian selebihnya pergi ke sambungan sisi.

Bakteria menapai jenis ini jenis berikut:

• Streptococcus lactis.
• Lactobacillus casei.
• Lactobacillus acidophilus dan lain-lain.

Apa bahan-bahan lain yang terbentuk hasil penapaian homofermentative? Ia sebatian seperti:

• etil alkohol;
• asid meruap;
• karbon dioksida;
• asid fumaric dan asid succinic.

Walau bagaimanapun, dalam industri, kaedah ini menghasilkan produk susu masam hampir tidak pernah digunakan. Beliau kekal dalam alam semula jadi sebagai peringkat awal glikolisis, ia berlaku dalam sel-sel otot mamalia dengan senaman yang menyeluruh.

Teknologi untuk pengeluaran pemakanan manusia produk dikehendaki melibatkan penggunaan sumber karbohidrat, seperti:

• glukosa;
• sukrosa;
• fruktosa;
• mannose;
• kanji dan lain-lain.

A bakteria homofermentative tidak dapat mengoksidakan banyak sebatian ini, penggunaannya sebagai budaya starter dalam pengeluaran tidak mungkin.

Heterofermentative penapaian asid laktik

Kaedah ini adalah betul-betul untuk perindustrian kerana yang pengeluaran mengambil tempat semua produk susu, sayur-sayuran dalam tin dijalankan, terdapat satu makanan billet silaj.

Perbezaan utama dari sebelum ini digambarkan - adalah bahawa penapaian laktik activators dijalankan untuk membentuk sebilangan besar oleh-produk. Hanya 50% daripada gula diproses dalam bakteria asid laktik, manakala selebihnya kepada pembentukan molekul seperti:

• asid asetik;
• gliserol;
• karbon dioksida;
• etil alkohol dan lain-lain.

Apa yang lebih baik dan lebih murah daripada pembentukan 90% asid laktik tulen dengan kaedah homofermentative? Masalahnya ialah bahawa apabila produk utama yang dihasilkan oleh terlalu banyak, mata pencarian banyak bakteria menghalang sama sekali. Di samping itu, banyak makanan kehilangan kualiti rasa yang diperolehi melalui sambungan sisi. Sebagai contoh, aroma yang menyenangkan sayur-sayuran dalam tin disediakan oleh asid asetik dan alkohol isoamyl. Jika sebatian ini tidak, hasilnya akan menjadi pemeliharaan agak berbeza.

hasil asid laktik sebanyak 50% adalah mencukupi untuk menyekat pembangunan dan fungsi semua kulat luaran dan mikroorganisma dalam sistem. Kerana walaupun 1-2% menyebabkan pengasidan terlalu kuat alam sekitar, yang tidak boleh wujud mana-mana organisma lain, selain daripada bakteria asid laktik. Keseluruhan proses dijalankan pada fosfat laluan pentosa.

Terma dengan kaedah penapaian heterofermentative hendaklah seperti berikut:

• yis yang baik dan segar yang ditambah di peringkat awal;
• keadaan persekitaran yang optimum, yang dipilih untuk setiap produk secara individu;
• Berkualiti tinggi dan peralatan yang terkawal;
• semua yang diperlukan untuk proses peranti teknikal.

Antara syarat-syarat alam sekitar penting ialah suhu proses. Ia tidak boleh terlalu tinggi, tetapi terhenti sejuk dan mendadak kursus keseluruhan penapaian.

Hari ini, terdapat kapal penapaian khusus, yang secara automatik mencipta semua keadaan yang diperlukan untuk kerja-kerja yang betul dan selesa mikroorganisma.

peralatan Diperlukan

Seperti yang kita telah dinyatakan di atas, antara sifat-sifat yang paling penting untuk diperhatikan kapal penapaian. Jika kita bercakap mengenai kelakuan domestik prosedur, maka anda perlu memberi perhatian kepada kebersihan peralatan yang digunakan dalam pemeliharaan, pengeluaran yogurt dan produk lain. Salah satu cara untuk mencapai pengurangan dalam bilangan penduduk asing mikroorganisma adalah bekas pensterilan sebelum menggunakannya.

Apa alat memasak sesuai untuk penapaian heterofermentative? Ia mungkin kaca atau plastik berkualiti tinggi (polypropylene, polietilena) bekas yang mampu menjadi penutup ditutup rapat.

Dalam industri menggunakan alat khas untuk membasmi kuman dan membersihkan bekas sebelum proses penapaian.

Bakteria yang digunakan dalam proses

Jika kita bercakap mengenai budaya bakteria digunakan untuk menghasilkan produk dalam tin dan tenusu, ia adalah mungkin untuk mengenal pasti beberapa jenis yang paling biasa organisma.

1. Acidophilus bacillus Bulgaria.
2. spesies Lactobacillus Sporolactobacillus inulinus.
3. Bifidobakteria.
4. Leykonostoki.
5. asid laktik cocci.
6. spesies lactobacilli L. Casei.
7. Bakteria genus Streptococcus dan lain-lain.

Dengan menggabungkan dan budaya murni yang dikenal pasti organisma penting untuk menapai produk tenusu. Mereka boleh didapati secara terbuka, mereka boleh membeli sesiapa. Perkara yang paling penting adalah untuk melihat syarat-syarat proses penapaian untuk mendapat faedah daripada produk yang dihasilkan.

Apa produk yang diperolehi akibat daripada keghairahan ini?

Jika kita bercakap tentang apa jenis produk penapaian boleh diperolehi dengan bantuan bakteria asid laktik, ia adalah mungkin untuk menamakan beberapa kategori utama.

1. Produk tenusu bekalan (ditapai susu, yogurt, Varentsov, yogurt, keju, krim masam, mentega, produk acidophilic dibakar, dan lain-lain).
2. silo makanan untuk haiwan pertanian.
3. asid laktik, yang digunakan dalam pembuatan minuman ringan, bulu samak dan sebagainya.
4. Baking, pembuatan keju.
5. Pengetinan buah-buahan dan sayur-sayuran.

Semua ini membuktikan kepentingan sesetengah jenis bakteria dalam kehidupan manusia, aktiviti perindustrian mereka.