Fermentasi laktat: teknologi dan peralatan yang diperlukan. Heterofermentative fermentasi asam laktat

Nature memungkinkan seseorang untuk menikmati manfaat yang dikandungnya. Pada saat yang sama, orang-orang ini berusaha untuk meningkatkan kekayaan, untuk menciptakan sesuatu yang baru dan belajar masih belum diketahui. Bakteri - ciptaan kecil alam, yang juga belajar untuk mengeksploitasi orang.

Tapi itu tidak hanya berbahaya, ditambah dengan proses patogen dan penyakit membawa organisme prokariotik. Mereka juga merupakan sumber proses industri penting yang digunakan oleh orang-orang sejak zaman kuno - fermentasi. Pada artikel ini kita akan melihat apa proses dan bagaimana menerapkan agen fermentasi laktat tertentu.

Sejarah asal dan penggunaan fermentasi

Penyebutan pertama fakta bahwa proses fermentasi telah digunakan oleh orang-orang untuk tujuan memperoleh produk tertentu, masih ada 5000 SM. Saat itulah Babel menggunakan metode ini untuk mendapatkan produk-produk seperti:

• keju;
• anggur;
• yogurt dan produk susu lainnya.

Kemudian, seperti makanan mulai menerima di Cina, Mesir, Sudan, Meksiko dan negara-negara kuno lainnya. Mereka mulai memanggang ragi roti, sayuran fermentasi, upaya pertama di pelestarian.

Laktat proses fermentasi asam yang digunakan oleh orang-orang selama ribuan tahun. Keju, kefir, yoghurt merupakan bagian penting dari makanan setiap saat. Manfaat dari produk ini tahu semua dokter dan penyembuh. Namun, alasan untuk kemungkinan konversi semacam ini untuk waktu yang lama tetap tidak diketahui.

Fakta bahwa kondisi fermentasi memerlukan kehadiran mikroorganisme, orang bahkan tidak bisa berasumsi. Di pertengahan abad XVII Van Helmont menawarkan untuk memperkenalkan istilah "fermentasi" proses untuk pembuatan makanan, yang disertai dengan evolusi gas. Setelah terjemahan, kata ini berarti "mendidih." Namun, hanya pada abad XIX, yang hampir dua ratus tahun kemudian, ahli mikrobiologi Perancis, ahli kimia dan fisika Louis Pasteur menemukan keberadaan dunia mikroba, bakteri.

Sejak menjadi diketahui bahwa fermentasi yang berbeda membutuhkan kehadiran segala macam mikro-organisme yang kasat mata. Studi mereka telah memungkinkan dari waktu ke waktu untuk mengontrol fermentasi dan membimbingnya di sisi kanan pria itu.

Inti dari proses fermentasi

Jika kita berbicara tentang apa proses fermentasi, perlu untuk menunjukkan sifat biokimia nya. Setelah semua, pada intinya, itu hanya aktivitas bakteri yang memperoleh energi mereka untuk hidup, sementara mengembangkan berbagai oleh-produk.

Secara umum, fermentasi dapat digambarkan dalam satu kata - oksidasi. disintegrasi anaerobik zat bawah pengaruh bakteri tertentu, yang mengarah pada pembentukan sejumlah produk. zat yang dasar, dan apa yang terjadi sebagai akibat, ditentukan oleh jenis proses. Mengidentifikasi beberapa pilihan fermentasi, sehingga memiliki klasifikasi sendiri untuk transformasi data.

klasifikasi

Total ada tiga jenis utama dari fermentasi.

1. Alkohol. Ini adalah oksidasi karbohidrat untuk molekul induk etil alkohol, karbon dioksida, air dan molekul ATP (sumber energi). transformasi ini dilakukan di bawah pengaruh bakteri tidak hanya, tetapi juga jamur genus dan spesies yang berbeda. Dengan cara ini dari zaman dahulu disiapkan makanan seperti bir, anggur, ragi kue alkohol. Energi yang dilepaskan selama dekomposisi karbohidrat, dihabiskan untuk proses software mikroorganisme. Itulah esensi dari proses biologis.
2. Fermentasi asam laktat adalah dalam oksidasi karbohidrat menjadi asam laktat dengan merilis sejumlah produk sampingan. Bagaimana hal itu dilakukan dan apa jenis kasus, melihat lebih dekat pada.
3. Butirat. Jenis fermentasi penting dalam skala alami. Hal ini dilakukan dengan mengorbankan kegiatan penting dari bakteri asam butirat, yang hidup dalam kondisi anaerob di bagian bawah rawa, lumpur sungai, dan sebagainya. Karena sifat pekerjaan mereka diproses jumlah besar komponen organik. Produk banyak zat, di antaranya yang utama asam butirat. Juga dibedakan: aseton, alkohol isopropil, karbon dioksida, asam asetat, asam laktat, etil alkohol dan senyawa lainnya.

Masing-masing jenis yang ditunjuk adalah skala baik alam dan industri yang penting. Jenis organisme membawa transformasi tersebut juga dipelajari untuk saat ini, dan banyak dari mereka yang dibudidayakan artifisial untuk memperoleh hasil yang tinggi.

fermentasi laktat: konsep umum

Jenis fermentasi dikenal sejak zaman yang paling kuno. Lain penduduk SM Mesir dan lainnya kuno negara mampu memproduksi keju, minuman bir dan anggur, roti panggang, mengasamkan sayuran dan buah-buahan.

Hari ini khusus digunakan untuk fermentasi produk susu, artifisial tumbuh strain mikroorganisme yang relevan. Proses dimodernisasi dan dibawa ke automatisitas, dilakukan dengan menggunakan peralatan komplektatsionnogo. Ada banyak produsen yang langsung diproduksi fermentasi laktat.

Inti dari keseluruhan proses dapat diringkas dalam beberapa paragraf.

1. Untuk produk utama diambil sumber karbohidrat - sederhana (fruktosa, glukosa, pentosa) atau ester (sukrosa, pati, glikogen, dll).
2. Menciptakan kondisi anaerob.
3. produk podselyayutsya strain tertentu dari spesies bakteri asam laktat.
4. Menyediakan semua faktor eksternal yang diperlukan yang optimal untuk produk yang diinginkan: cahaya, suhu, kehadiran komponen tambahan tertentu, tekanan.
5. Setelah selesai dari produk fermentasi berlangsung dan seleksi pengolahan semua koneksi sisi.

Tentu saja, ini hanya gambaran umum tentang apa yang terjadi. Bahkan, pada setiap tahap ada banyak reaksi biokimia yang kompleks, karena proses fermentasi laktat - adalah hasil dari aktivitas penting dari makhluk hidup.

Berdasarkan fermentasi asam laktat

Dari sudut pandang kimia, transformasi ini adalah serangkaian langkah-langkah berurutan.

1. Pertama, perubahan dalam substrat awal, yaitu rantai karbon bervariasi substansi (karbohidrat). Ini mengarah pada intermediet cukup sifat yang berbeda, yang dari kelas yang berbeda. Misalnya, jika sumber substrat - glukosa, itu disusun kembali untuk glukonat asam.
2. reaksi redoks disertai dengan pelepasan gas, pembentukan produk samping. Unit dasar dalam seluruh proses adalah asam laktat. Hal ini diproduksi dan terakumulasi dalam perjalanan fermentasi. Namun, ini bukan satu-satunya koneksi. Dengan demikian, ada pembentukan molekul asam asetat, etil alkohol, karbon dioksida, air, dan petugas kadang-kadang lainnya.
3. Hasil energi dari proses dalam bentuk molekul adenosin trifosfat (ATP). Satu molekul glukosa adalah dua molekul ATP, jika substrat mulai dari struktur yang lebih kompleks, seperti selulosa, maka tiga molekul ATP. Energi ini digunakan bakteri asam laktat untuk kegiatan selanjutnya.

Tentu saja, jika untuk memahami transformasi biokimia dalam detail, perlu untuk menentukan semua molekul intermediate dan kompleks. Seperti contohnya:

• asam piruvat;
• adenosin difosfat;
• molekul nikotinamindifosfata sebagai transporter hidrogen dan lain-lain.

Namun, masalah ini layak mendapat perhatian khusus dan harus dipertimbangkan dari perspektif biokimia, sehingga tidak akan mempengaruhi artikel ini. Sebuah melihat lebih dekat apa teknologi produksi produk susu dan apa jenis fermentasi dalam pertimbangan di sana.

fermentasi bersifat homofermentatif

fermentasi bersifat homofermentatif asam laktat melibatkan penggunaan bentuk-bentuk khusus dari patogen dan berbeda dari heterofermentative menerima produk dan kuantitas mereka. Ini terjadi pada jalur glikolitik dalam sel mikroorganisme. Intinya adalah, secara keseluruhan dari setiap fermentasi dalam konversi karbohidrat menjadi asam laktat. Keuntungan utama dari proses ini adalah bahwa hasil dari produk yang diinginkan adalah 90%. Hanya bagian yang tersisa pergi ke koneksi sisi.

Bakteri fermentasi jenis ini dari jenis berikut:

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

Apa zat lain yang terbentuk sebagai hasil fermentasi bersifat homofermentatif? Ini senyawa seperti:

• etil alkohol;
• asam volatil;
• karbon dioksida;
• asam fumarat dan asam suksinat.

Namun, di industri, metode ini menghasilkan produk susu asam hampir tidak pernah digunakan. Dia tetap di alam sebagai tahap awal glikolisis, hal itu terjadi pada sel-sel otot mamalia dengan latihan yang ekstensif.

Teknologi untuk produksi nutrisi manusia dari produk yang diinginkan melibatkan penggunaan sumber karbohidrat, seperti:

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

Sebuah bakteri bersifat homofermentatif tidak mampu mengoksidasi banyak senyawa ini, penggunaannya sebagai kultur starter dalam produksi tidak mungkin.

Heterofermentative fermentasi asam laktat

Metode ini adalah persis industri yang berlaku karena yang produksi berlangsung semua produk susu, sayuran kaleng dilakukan, ada pakan ternak billet silase.

Perbedaan utama dari dijelaskan sebelumnya - adalah bahwa fermentasi laktat aktivator dilakukan untuk membentuk sejumlah besar oleh-produk. Hanya 50% dari gula diproses dalam bakteri asam laktat, sedangkan sisanya untuk pembentukan molekul seperti:

• asam asetat;
• gliserol;
• karbon dioksida;
• etil alkohol dan lainnya.

Apa yang lebih baik dan lebih murah daripada pembentukan 90% asam laktat murni dengan metode bersifat homofermentatif? Masalahnya adalah bahwa ketika produk utama yang dihasilkan oleh terlalu banyak, mata pencaharian banyak bakteri dihambat sama sekali. Selain itu, banyak makanan kehilangan kualitas rasa yang diperoleh melalui koneksi sisi. Sebagai contoh, aroma yang menyenangkan sayuran kaleng yang disediakan oleh asam asetat dan alkohol isoamil. Jika senyawa ini tidak, hasilnya akan pelestarian sangat berbeda.

yield asam laktat dari 50% sudah cukup untuk menekan perkembangan dan fungsi dari semua jamur asing dan mikroorganisme dalam sistem. Karena bahkan 1-2% penyebab pengasaman terlalu kuat dari lingkungan, yang tidak bisa ada organisme lain, selain bakteri asam laktat. Seluruh proses dilakukan pada lintasan pentosa fosfat.

Berdamai dengan metode fermentasi heterofermentative sebagai berikut:

• ragi yang baik dan segar yang ditambahkan pada tahap awal;
• kondisi lingkungan optimum, yang dipilih untuk setiap produk individual;
• Berkualitas tinggi dan peralatan yang diatur;
• semua yang diperlukan untuk proses perangkat teknis.

Di antara kondisi lingkungan penting adalah suhu proses. Seharusnya tidak terlalu tinggi, tapi dingin dan tiba-tiba berhenti seluruh program fermentasi.

Saat ini ada kapal fermentasi khusus, yang secara otomatis membuat semua kondisi yang diperlukan untuk pekerjaan yang benar dan nyaman mikroorganisme.

peralatan Dibutuhkan

Seperti yang telah disebutkan di atas, di antara atribut yang paling penting untuk dicatat kapal fermentasi. Jika kita berbicara tentang perilaku dalam negeri prosedur, maka Anda harus memperhatikan kebersihan peralatan yang digunakan dalam pelestarian, produksi yogurt dan produk lainnya. Salah satu cara untuk mencapai pengurangan jumlah populasi asing mikroorganisme adalah kontainer sterilisasi sebelum menggunakannya.

Apa peralatan masak cocok untuk fermentasi heterofermentative? Mungkin kaca atau plastik berkualitas tinggi (polypropylene, polyethylene) kontainer yang mampu menjadi tutup tertutup rapat.

Dalam industri menggunakan perangkat khusus untuk desinfektan dan memurnikan wadah sebelum proses fermentasi.

Bakteri yang digunakan dalam proses

Jika kita berbicara tentang budaya bakteri yang digunakan untuk memproduksi kaleng dan produk susu, adalah mungkin untuk mengidentifikasi beberapa jenis yang paling umum dari organisme.

1. Acidophilus bacillus Bulgaria.
2. spesies Lactobacillus Sporolactobacillus inulinus.
3. Bifidobacteria.
4. Leykonostoki.
5. cocci asam laktat.
6. spesies Lactobacillus L. Casei.
7. Bakteri dari genus Streptococcus dan lain-lain.

Dengan menggabungkan dan kultur murni diidentifikasi organisme dibuat untuk fermentasi produk susu. Mereka tersedia untuk umum, mereka bisa membeli siapa pun. Yang paling penting adalah untuk mengamati kondisi proses fermentasi untuk mendapatkan keuntungan dari produk yang dihasilkan.

produk apa yang diperoleh sebagai hasil dari fermentasi ini?

Jika kita berbicara tentang apa jenis produk fermentasi dapat diperoleh dengan bantuan bakteri asam laktat, adalah mungkin untuk beberapa nama kategori utama.

1. Produk susu pasokan (fermentasi panggang susu, yogurt, Varentsov, yoghurt, keju cottage, krim asam, mentega, produk acidophilic, dll).
2. silo pakan untuk hewan pertanian.
3. asam laktat, yang digunakan dalam pembuatan minuman ringan, bulu penyamakan dan sebagainya.
4. Baking, pembuatan keju.
5. Pengalengan buah-buahan dan sayuran.

Semua ini membuktikan pentingnya jenis tertentu dari bakteri dalam kehidupan masyarakat, kegiatan industri mereka.