Quá trình lên men lactic: công nghệ và thiết bị cần thiết. Heterofermentative quá trình lên men axit lactic

Nature cho phép một người để tận hưởng những lợi ích mà nó chứa. Cùng lúc đó, những người này đang cố gắng để tăng sự giàu có, để tạo ra một cái gì đó mới và học vẫn chưa rõ. Vi khuẩn - một sáng tạo nhỏ bé của thiên nhiên, mà còn được học cách bóc lột nhân dân.

Nhưng nó không phải là chỉ có hại, kết hợp với quá trình gây bệnh và các bệnh thực hiện những sinh vật prokaryote. Họ cũng là một nguồn của quá trình công nghiệp quan trọng được sử dụng bởi những người từ thời cổ đại - quá trình lên men. Trong bài viết này, chúng ta sẽ nhìn vào những gì quá trình và làm thế nào để thực hiện các tác nhân lên men lactic cụ thể.

Lịch sử về nguồn gốc và sử dụng quá trình lên men

Việc đề cập đến đầu tiên của thực tế là quá trình lên men đã được sử dụng bởi những người nhằm mục đích thu thập các sản phẩm nhất định, vẫn 5000 đã có BC. Đó là khi người Babylon sử dụng phương pháp này để có được sản phẩm như:

• pho mát;
• rượu;
• sữa chua và các sản phẩm sữa khác.

Sau đó, giống như thực phẩm bắt đầu nhận được ở Trung Quốc, Ai Cập, Sudan, Mexico và các quốc gia cổ đại khác. Họ bắt đầu để nướng bánh mì men, rau lên men, những nỗ lực đầu tiên tại bảo quản.

Lactic quá trình lên men axit được sử dụng bởi những người hàng ngàn năm nay. Pho mát, kefir, sữa chua là một phần quan trọng của bữa ăn bất cứ lúc nào. Những lợi ích của các sản phẩm này biết tất cả các bác sĩ và thầy lang. Tuy nhiên, lý do có thể chuyển đổi các loại này trong một thời gian dài vẫn chưa được biết.

Thực tế là các điều kiện lên men đòi hỏi sự hiện diện của vi sinh vật, người ta thậm chí không thể giả định. Vào giữa thế kỷ XVII Van Helmont cung cấp để giới thiệu thuật ngữ "lên men" quá trình cho việc chuẩn bị thức ăn, từ đó kéo theo sự phát triển khí đốt. Sau khi dịch thuật, từ này có nghĩa là "sôi". Tuy nhiên, chỉ trong thế kỷ XIX, có nghĩa là gần hai trăm năm sau, các nhà vi trùng học người Pháp, hóa học và vật lý học Louis Pasteur phát hiện ra sự tồn tại của thế giới của vi khuẩn, vi khuẩn.

Kể từ khi nó trở nên nổi tiếng mà quá trình lên men khác nhau đòi hỏi phải có sự hiện diện của tất cả các loại vi sinh vật vô hình với mắt. Nghiên cứu của họ đã làm cho nó có thể theo thời gian để kiểm soát quá trình lên men và hướng dẫn anh ta ở phía bên phải của người đàn ông.

Bản chất của quá trình lên men

Nếu chúng ta nói về những gì quá trình lên men, nó là cần thiết để chỉ ra bản chất sinh hóa của nó. Sau khi tất cả, cốt lõi của nó, nó chỉ hoạt động của vi khuẩn lấy năng lượng của họ cho cuộc sống, trong khi phát triển một loạt các sản phẩm phụ.

Nói chung, quá trình lên men có thể được mô tả trong một từ - quá trình oxy hóa. tan rã kỵ khí của một chất dưới ảnh hưởng của một số vi khuẩn, dẫn đến sự hình thành của một số sản phẩm. Mà chất là cơ sở, và những gì xảy ra như một kết quả, xác định bởi loại quy trình. Xác định một số tùy chọn lên men, vì vậy nó có phân loại riêng của mình để biến đổi dữ liệu.

phân loại

Trong tổng số có ba loại chính của quá trình lên men.

1. Rượu. Đây là quá trình oxy hóa carbohydrate để rượu ethyl phân tử mẹ, carbon dioxide, nước và phân tử ATP (nguồn năng lượng). Những biến đổi được thực hiện dưới ảnh hưởng của không chỉ vi khuẩn, mà còn nấm chi và các loài khác nhau. Bằng cách này từ thời gian chuẩn bị xa xưa thực phẩm như bia, rượu, men làm bánh rượu. Năng lượng được giải phóng trong quá trình phân hủy của một carbohydrate, được chi cho các quá trình phần mềm của vi sinh vật. Đó là bản chất của quá trình sinh học.
2. Quá trình lên men axit lactic là trong quá trình oxy hóa của carbohydrates để axit lactic với việc phát hành một số sản phẩm phụ. Làm thế nào nó được thực hiện và những gì các loại trường hợp, một cái nhìn gần hơn về.
3. Butyric. Đây là loại lên men là rất quan trọng trong quy mô tự nhiên. Nó được thực hiện tại các chi phí của hoạt động quan trọng của vi khuẩn axit butyric, mà sống trong điều kiện kỵ khí ở dưới cùng của đầm lầy, bùn sông, và vân vân. Do tính chất công việc của họ được xử lý số tiền rất lớn của các thành phần hữu cơ. Sản phẩm có nhiều chất, trong đó các chính axit butyric. Cũng phân biệt: acetone, cồn isopropyl, carbon dioxide, axit axetic, axit lactic, rượu etylic và các hợp chất khác.

Mỗi loại được chỉ định là quy mô cả tự nhiên và công nghiệp quan trọng. Các loại sinh vật mang biến đổi như vậy cũng được nghiên cứu cho đến nay, và nhiều trong số họ được trồng nhân tạo để có được năng suất cao.

quá trình lên men lactic: khái niệm chung

Đây là loại lên men được biết đến từ thời cổ xưa nhất. Một cư dân BC của cổ Ai Cập và các nước khác đã có thể sản xuất pho mát, ủ bia và rượu vang, bánh mì nướng, axit hóa các loại rau và trái cây.

Hôm nay đặc biệt sử dụng để lên men các sản phẩm sữa, phát triển nhân tạo các chủng vi sinh vật có liên quan. Quá trình hiện đại hóa và đưa đến tính tự động, được thực hiện bằng cách sử dụng thiết bị komplektatsionnogo. Có rất nhiều nhà sản xuất được sản xuất trực tiếp lên men lactic.

Điều cốt lõi của toàn bộ quá trình có thể được tóm tắt trong một vài đoạn văn.

1. Đối với sản phẩm chính được lấy carbohydrate nguồn - đơn giản (fructose, glucose, pentoses) hoặc este (sucrose, tinh bột, glycogen, vv).
2. Tạo điều kiện kỵ khí.
3. Sản phẩm này podselyayutsya một số chủng loài vi khuẩn axit lactic.
4. Cung cấp tất cả các yếu tố bên ngoài cần thiết mà là tối ưu cho sản phẩm mong muốn: ánh sáng, nhiệt độ, sự có mặt của thành phần bổ sung nhất định, áp lực.
5. Sau khi hoàn thành sản phẩm lên men diễn ra và lựa chọn chế biến của tất cả các kết nối bên.

Tất nhiên, đây chỉ là một mô tả chung về những gì đang xảy ra. Trong thực tế, ở mỗi giai đoạn có rất nhiều phản ứng sinh hóa phức tạp, bởi vì quá trình lên men lactic - là kết quả của hoạt động quan trọng của chúng sinh.

Dựa trên quá trình lên men axit lactic

Từ quan điểm hóa học của xem, những biến đổi là một loạt các bước tuần tự.

1. Thứ nhất, một sự thay đổi trong chất nền ban đầu, ví dụ: chuỗi carbon thay đổi chất (carbohydrate). Điều này dẫn đến các chất trung gian có tính chất hoàn toàn khác nhau, là của các tầng lớp khác nhau. Ví dụ, nếu nguồn chất nền - glucose, nó được sắp xếp lại để gluconic axit.
2. phản ứng oxi hóa khử kèm theo giải phóng khí, sự hình thành của các sản phẩm phụ. Các đơn vị cơ bản trong toàn bộ quá trình là axit lactic. Nó được sản xuất và tích lũy trong quá trình lên men. Tuy nhiên, đây không phải là kết nối duy nhất. Như vậy, có một hình thành các phân tử axit axetic, rượu etylic, carbon dioxide, nước và tiếp viên đôi khi khác.
3. Lãi suất năng lượng của quá trình này dưới dạng phân tử adenosine triphosphate (ATP). Một phân tử glucose là hai phân tử ATP, nếu bề mặt bắt đầu của cấu trúc phức tạp hơn, chẳng hạn như cellulose, sau đó ba phân tử ATP. Năng lượng này được sử dụng vi khuẩn axit lactic cho hoạt động tiếp theo.

Tất nhiên, nếu để hiểu những biến đổi sinh hóa trong từng chi tiết, nó là cần thiết để xác định tất cả các phân tử trung gian và phức. Chẳng hạn như ví dụ:

• axit pyruvic;
• adenosine diphosphate;
• phân tử nikotinamindifosfata như vận chuyển hydro và những người khác.

Tuy nhiên, vấn đề này đáng được chú ý đặc biệt và cần được xem xét từ quan điểm của hóa sinh, vì vậy nó sẽ không ảnh hưởng đến bài viết này. Một cái nhìn sâu hơn về những gì các công nghệ sản xuất các sản phẩm sữa và những loại lên men được xem xét ở đó.

lên men homofermentative

lên men Homofermentative acid lactic liên quan đến việc sử dụng các hình thức đặc biệt của mầm bệnh và khác biệt so với heterofermentative nhận các sản phẩm và số lượng của họ. Nó diễn ra trên con đường glycolytic trong các tế bào của vi sinh vật. Vấn đề là, như một tổng thể từ bất kỳ quá trình lên men trong việc chuyển đổi carbohydrate thành axit lactic. Ưu điểm chính của quá trình này là sản lượng của sản phẩm mong muốn là 90%. Chỉ có một phần còn lại đi vào các kết nối bên.

Các vi khuẩn lên men loại các loại sau đây:

• Streptococcus lactis.
• Lactobacillus casei.
• Lactobacillus acidophilus và những người khác.

Có gì các chất khác được hình thành như là kết quả của quá trình lên men homofermentative? Nó hợp chất như:

• ethyl alcohol;
• axit dễ bay hơi;
• carbon dioxide;
• axit fumaric và acid succinic.

Tuy nhiên, trong ngành công nghiệp, phương pháp này sản xuất các sản phẩm sữa chua hầu như không bao giờ sử dụng. Ông vẫn trong tự nhiên như giai đoạn đầu của quá trình đường phân, nó sẽ xảy ra trong các tế bào cơ bắp của động vật có vú với tập thể dục rộng.

Công nghệ phục vụ sản xuất dinh dưỡng con người của sản phẩm mong muốn liên quan đến việc sử dụng các nguồn carbohydrate, chẳng hạn như:

• glucose;
• sucrose;
• fructoza;
• mannose;
• tinh bột và những người khác.

Một vi khuẩn homofermentative không thể để ôxi hóa rất nhiều các hợp chất, việc sử dụng chúng như các nền văn hóa khởi động trong sản xuất là không thể.

Heterofermentative quá trình lên men axit lactic

Phương pháp này chính là áp dụng công nghiệp do đó sản xuất diễn ra tất cả các sản phẩm sữa, rau quả đóng hộp được thực hiện, có một thức ăn gia súc ủ chua phôi.

Sự khác biệt chính từ mô tả trước đây - đó là quá trình lên men lactic chất hoạt hoá thực hiện để tạo thành một số lượng lớn các sản phẩm phụ. Chỉ có 50% đường được xử lý trong các vi khuẩn axit lactic, trong khi phần còn lại đi đến sự hình thành các phân tử như:

• axit axetic;
• glycerol;
• carbon dioxide;
• rượu etylic và khác.

là những gì tốt hơn và rẻ hơn so với sự hình thành của 90% axit lactic tinh khiết bằng phương pháp homofermentative? Cái này là khi sản phẩm chính được sản xuất bởi quá nhiều, đời sống của nhiều vi khuẩn bị ức chế ở tất cả. Bên cạnh đó, nhiều loại thực phẩm mất chất hương vị có được thông qua các kết nối bên. Ví dụ, có mùi thơm của các loại rau đóng hộp được cung cấp bởi axit axetic và rượu isoamyl. Nếu các hợp chất này không phải là, kết quả sẽ là việc bảo tồn khá khác nhau.

sản lượng acid lactic 50% là đủ để ngăn chặn sự phát triển và hoạt động của tất cả các loại nấm không liên quan và các vi sinh vật trong hệ thống. Bởi vì ngay cả 1-2% nguyên nhân axit hóa quá mạnh của môi trường, trong đó không thể tồn tại bất kỳ sinh vật nào khác, trừ vi khuẩn axit lactic. Toàn bộ quá trình được thực hiện trên con đường pentose phosphate.

Điều khoản với phương pháp lên men heterofermentative được thực hiện như sau:

• tốt và tươi men được thêm vào ở giai đoạn ban đầu;
• điều kiện môi trường tối ưu, được chọn cho mỗi sản phẩm cá nhân;
• Chất lượng cao và thiết bị tốt quy định;
• tất cả cần thiết cho quá trình thiết bị kỹ thuật.

Trong số các điều kiện môi trường đặc biệt quan trọng là nhiệt độ quá trình. Nó không nên quá cao, nhưng cái lạnh và đột ngột dừng lại toàn bộ khóa học của quá trình lên men.

Hôm nay có tàu lên men chuyên dụng, có thể tự động tạo ra các điều kiện cần thiết cho công việc chính xác và thoải mái của vi sinh vật.

thiết bị cần thiết

Như chúng ta đã nói ở trên, một trong những thuộc tính quan trọng nhất cần lưu ý tàu lên men. Nếu chúng ta nói về hạnh kiểm trong nước các thủ tục, sau đó bạn nên chú ý đến sự sạch sẽ của đồ dùng sử dụng trong bảo quản, sản xuất sữa chua và các sản phẩm khác. Một cách để đạt được việc giảm số lượng dân số nước ngoài của vi sinh vật là container khử trùng trước khi sử dụng chúng.

dụng cụ nấu gì là thích hợp cho quá trình lên men heterofermentative? Nó có thể là thủy tinh hoặc nhựa chất lượng cao (polypropylene, polyethylene) chứa trong đó có khả năng bị đóng chặt nắp.

Trong ngành công nghiệp sử dụng một thiết bị đặc biệt cho khử trùng và tịnh hóa container trước khi quá trình lên men.

Các vi khuẩn được sử dụng trong quá trình

Nếu chúng ta nói về một nền văn hóa của vi khuẩn được sử dụng để sản xuất sản phẩm đóng hộp và sữa, người ta có thể xác định một số loại phổ biến nhất của các sinh vật.

1. Acidophilus trực khuẩn Bulgaria.
2. loài Lactobacillus Sporolactobacillus inulinus.
3. Bifidobacteria.
4. Leykonostoki.
5. Lactic cầu khuẩn axit.
6. loài lactobacilli L. Casei.
7. Vi khuẩn thuộc giống Streptococcus và những người khác.

Bằng cách kết hợp các nền văn hóa và tinh khiết xác định sinh vật được thực hiện để lên men các sản phẩm sữa. Họ là những công bố rộng rãi, họ có thể mua bất cứ ai. Điều quan trọng nhất là phải tuân thủ các điều kiện của quá trình lên men để được hưởng lợi từ các sản phẩm tạo thành.

Những sản phẩm thu được là kết quả của lên men này?

Nếu chúng ta nói về những loại sản phẩm lên men có thể thu được với sự giúp đỡ của các vi khuẩn axit lactic, có thể đến tên một vài loại chính.

1. Các sản phẩm sữa cung cấp (lên men nướng sữa, sữa chua, Varentsov, sữa chua, phô mai, kem chua, bơ, các sản phẩm ưa acid, vv).
2. silo thức ăn cho vật nuôi ngành nông.
3. axit lactic, được sử dụng trong sản xuất nước giải khát, lông thú thuộc da và vân vân.
4. Baking, làm pho mát.
5. Canning trái cây và rau quả.

Tất cả điều này chứng tỏ tầm quan trọng của một số loại vi khuẩn trong đời sống nhân dân, hoạt động công nghiệp của họ.