Сүт қышқылын ашыту: технология және қажетті құрал-жабдықтар. гетероферментативті сүт қышқылы ашытуы

Мазмұны:

Сүт қышқылын ашыту: технология және қажетті құрал-жабдықтар. гетероферментативті сүт қышқылы ашытуы
Сүт қышқылын ашыту: технология және қажетті құрал-жабдықтар. гетероферментативті сүт қышқылы ашытуы
Anonim

Табиғат адамға ондағы бар артықшылықтарды пайдалануға мүмкіндік береді. Сонымен бірге адамдар осы байлықты көбейтуге, жаңа нәрсе жасауға және белгісізді білуге тырысады. Бактериялар - табиғаттың ең кішкентай жаратылысы, оны адамдар да өз мақсаттары үшін пайдалануды үйренді.

сүт қышқылының ашытуы
сүт қышқылының ашытуы

Бірақ бұл прокариоттық организмдер патогендік процестермен және аурулармен байланысты зиянды ғана емес. Олар сондай-ақ ежелгі заманнан бері адамдар қолданып келе жатқан маңызды өндірістік процестің көзі - ашыту. Бұл мақалада біз бұл процестің не екенін және заттардың сүт қышқылды ашытуы арнайы қалай жүзеге асырылатынын қарастырамыз.

Ашытудың пайда болу және пайдалану тарихы

Ашыту процесін адамдар белгілі бір өнімдерді алу үшін қолданғаны туралы алғашқы ескерту біздің эрамызға дейінгі 5000 жылы пайда болды. Дәл сол кезде вавилондықтар келесі өнімдерді алу үшін осы әдісті қолданды:

  • ірімшік;
  • шарап;
  • сүзбе сүт және т.бсүт өнімдері.

Кейіннен осыған ұқсас тағам Египет, Қытай, Судан, Мексика және басқа да ежелгі мемлекеттерде ала бастады. Олар ашытқы нан пісіре бастады, көкөніс дақылдарын ашытады және консервілеудің алғашқы әрекеттері пайда болды.

Сүт қышқылын ашыту процесін адамдар мыңдаған жылдар бойы қолданып келеді. Ірімшіктер, айрандар, йогурттар барлық уақытта тағамның маңызды бөлігі болды. Барлық дәрігерлер мен емшілер бұл өнімдердің пайдасы туралы білетін. Дегенмен, мұндай түрлендірудің мүмкін болатын себептері ұзақ уақыт бойы белгісіз болып қалды.

сүт өнімдеріне арналған бастапқы мәдениеттер
сүт өнімдеріне арналған бастапқы мәдениеттер

Ашыту жағдайлары микроорганизмдердің болуын талап ететінін адамдар елестете де алмады. 17 ғасырдың ортасында Ван Хельмонт газдың бөлінуімен бірге жүретін пісіру процестері үшін «ашыту» терминін енгізуді ұсынды. Өйткені, аудармада бұл сөз «қайнау» дегенді білдіреді. Алайда тек 19 ғасырда, яғни екі жүз жылға жуық уақыттан кейін француз микробиологы, химигі және физигі Луи Пастер әлемде микробтардың, бактериялардың бар екенін ашты.

Содан бері ашытудың әртүрлі түрлері көзге көрінбейтін әртүрлі микроорганизмдердің болуын талап ететіні белгілі болды. Олардың зерттеуі уақыт өте келе ашытуды бақылауға және оны адам үшін дұрыс бағытқа бағыттауға мүмкіндік берді.

Ашыту процестерінің мәні

Ашыту процесінің не екенін айтатын болсақ, онда оның биохимиялық табиғатын атап өткен жөн. Өйткені, бұл өмір бойы өзіне энергия алатын, сонымен бірге әртүрлі заттарды шығаратын бактериялардың әрекеті.жанама өнімдер.

Жалпы, ашытуды бір сөзбен сипаттауға болады – тотығу. Белгілі бір бактериялардың әсерінен заттың анаэробты ыдырауы, бұл бірқатар өнімдердің пайда болуына әкеледі. Қандай субстанция негіз болып табылады, сондай-ақ нәтиже қандай болатыны процестің өзімен анықталады. Бірнеше ашыту опциялары бар, сондықтан бұл түрлендірулердің классификациясы бар.

Жіктеу

Ашытудың үш негізгі түрі бар.

  1. Алкоголь. Ол бастапқы көмірсулар молекуласының этил спиртіне, көмірқышқыл газына, суға және АТФ молекуласына (энергия көзі) дейін тотығуынан тұрады. Бұл трансформациялар тек бактериялардың ғана емес, сонымен қатар әртүрлі тектер мен түрлердің саңырауқұлақтарының әсерінен жүзеге асырылады. Дәл осылайша сыра, шарап, ашытқы, алкоголь сияқты өнімдер көне заманнан бері алынған. Көмірсулардың ыдырауы кезінде бөлінетін энергия микроорганизмнің өмірлік процестерін қамтамасыз етуге жұмсалады. Бұл процестің биологиялық мәні.
  2. Сүт қышқылының ашытуы – көмірсулардың сүт қышқылына дейін тотығуы, бірқатар қосымша өнімдердің бөлінуі. Ол қалай жүзеге асырылады және оның қандай түрлері болады, біз толығырақ толығырақ қарастырамыз.
  3. Бутир қышқылы. Ашытудың бұл түрі табиғи ауқымда маңызды. Ол анаэробты жағдайда батпақтар түбінде, өзен лайларында және т.б. тіршілік ететін май қышқылы бактерияларының тіршілік әрекетіне байланысты жүзеге асады. Олардың табиғаттағы жұмысының арқасында органикалық компоненттердің үлкен мөлшері өңделеді. Өнімдер көптеген заттар болып табылады, олардың ішінде ең бастысымай қышқылы. Сондай-ақ бөлінеді: ацетон, изопропил спирті, көмірқышқыл газы, сірке қышқылы, сүт қышқылы, этил спирті және басқа қосылыстар.
  4. ашыту процесі
    ашыту процесі

Тағайындалған түрлердің әрқайсысы табиғи және өндірістік масштабта маңызды. Мұндай түрлендірулерді жүзеге асыратын ағзалардың түрлері бүгінгі күні жақсы зерттелген және олардың көпшілігі өнімнен мол өнім алу үшін жасанды түрде өсіріледі.

Сүт қышқылының ашытуы: жалпы түсінік

Ашытудың бұл түрі ерте заманнан белгілі. Біздің дәуірімізге дейін Ежелгі Египет пен басқа мемлекеттердің тұрғындары ірімшік жасауды, сыра мен шарап қайнатуды, нан пісіруді, көкөністер мен жемістерді ашытуды білген.

Бүгінгі таңда ашытылған сүт өнімдері үшін арнайы стартер дақылдары қолданылады, қажетті микроорганизмдердің штаммдары жасанды түрде өсіріледі. Процесс жаңғыртылған және автоматизмге келтірілді, толық жабдықтың көмегімен жүзеге асырылды. Сүт қышқылының ашытуын тікелей өндіретін көптеген өндірушілер бар.

Бүкіл процестің мәнін бірнеше параграфта қорытындылауға болады.

  1. Негізгі өнім ретінде көмірсулар алынады - қарапайым (фруктоза, глюкоза, пентозалар) немесе күрделі (сахароза, крахмал, гликоген және т.б.).
  2. Анаэробты жағдайлар жасалады.
  3. Өнімге белгілі бір түрдегі сүт қышқылы бактерияларының штамдары қосылады.
  4. Қажетті өнім үшін оңтайлы барлық қажетті сыртқы факторлар қамтамасыз етілген: жарықтандыру, температура, белгілі бір қосымша заттардың болуықұрамдас бөліктер, қысым.
  5. Ашыту процесі аяқталғаннан кейін өнім өңделеді және барлық жанама қосылыстар оқшауланады.

Әрине, бұл не болып жатқанының жалпы сипаттамасы ғана. Шын мәнінде, әр кезеңде көптеген күрделі биохимиялық реакциялар жүреді, өйткені сүт қышқылының ашыту процесі тірі ағзалардың тіршілік әрекетінің нәтижесі болып табылады.

Сүт қышқылын ашыту процесінің негіздері

Химиялық тұрғыдан алғанда бұл түрлендірулер бірізді кезеңдердің тізбегі болып табылады.

  1. Біріншіден, бастапқы субстрат өзгереді, яғни заттың (көмірсудың) көміртегі тізбегі өзгереді. Бұл әртүрлі кластарға жататын мүлде басқа табиғаттағы аралық қосылыстардың пайда болуына әкеледі. Мысалы, егер бастапқы субстрат глюкоза болса, онда ол глюкон қышқылына айналады.
  2. Газдардың бөлінуімен, жанама өнімдердің түзілуімен жүретін тотығу-тотықсыздану реакциялары. Бүкіл процестегі негізгі бірлік сүт қышқылы болып табылады. Ол ашыту кезінде өндіріліп, жинақталады. Дегенмен, бұл жалғыз байланыс емес. Сонымен, сірке қышқылының, этил спиртінің, көмірқышқыл газының, судың, кейде басқа да ілеспе молекулалардың түзілуі жүреді.
  3. Аденозин үшфосфор қышқылының (АТФ) молекулалары түріндегі процестің энергия шығымы. Глюкозаның бір молекуласында 2 ATP молекуласы бар, бірақ бастапқы субстрат күрделі құрылымды болса, мысалы, целлюлоза, онда үш АТФ молекуласы бар. Бұл энергияны сүт қышқылы бактериялары өмір сүру үшін пайдаланады.

Бұл табиғи нәрсебиохимиялық трансформацияларды егжей-тегжейлі түсінетін болса, онда барлық аралық молекулалар мен кешендерді көрсету керек. Мысалы:

  • пирожүзім қышқылы;
  • аденозиндифосфат;
  • никотинаминдифосфат молекулалары сутегі және т.б. тасымалдаушы ретінде.
  • ашыту шарттары
    ашыту шарттары

Алайда, бұл мәселе ерекше назар аударуға лайық және биохимия тұрғысынан қарастырылуы керек, сондықтан біз бұл мақалада оны қозғамаймыз. Сүт қышқылы өнімдерін өндіру технологиясы қандай екенін және қарастырылып отырған ашытудың қандай түрлері бар екенін егжей-тегжейлі қарастырайық.

Гомоферментативті ашыту

Гомоферментативті сүт қышқылды ашыту қоздырғыштардың арнайы формаларын қолдануды болжайды және гетероферментативтіден алынған өнімдер мен олардың санымен ерекшеленеді. Ол микроорганизм жасушасының ішіндегі гликолитикалық жолдың бойында болады. Ең бастысы, кез келген ашыту сияқты, көмірсулардың сүт қышқылына айналуы. Бұл процестің басты артықшылығы - қалаған өнімнің шығымы 90% құрайды. Ал қалғандары ғана жанама қосылыстарға өтеді.

Келесі түрлердің осы түрінің бактерияларының ашытуы:

  • Streptococcus lactis.
  • Lactobacillus casei.
  • Lactobacillus acidophilus және басқалар.

Гомоферментативті ашыту нәтижесінде тағы қандай заттар түзіледі? Бұл қосылымдар:

  • этил спирті;
  • ұшқыш қышқылдар;
  • көмірқышқыл газы;
  • фумар және янтарь қышқылы.

Алайда ашытылған сүт өнімдерін алудың бұл әдісі өнеркәсіпте іс жүзінде қолданылмайды. Ол табиғатта гликолиздің бастапқы сатысы ретінде сақталады, сонымен қатар сүтқоректілердің бұлшықет жасушаларында үлкен физикалық күш салу кезінде кездеседі.

Адамның тамақтануына қажетті өнімдерді өндіру технологиясы бастапқы көмірсуларды пайдалануды қамтиды:

  • глюкоза;
  • сахароза;
  • фруктоза;
  • манноза;
  • крахмал және басқалары.
  • сүтті ашыту процесі
    сүтті ашыту процесі

Ал гомоферментативті бактериялар бұл қосылыстардың көпшілігін тотықтыруға қабілетті емес, сондықтан оларды өндірісте бастапқы дақыл ретінде пайдалану мүмкін емес.

Гетероферментативті сүт қышқылы ашыту

Бұл әдіс дәл өнеркәсіпте қолдануға жарамды, соның арқасында барлық ашытылған сүт өнімдерін өндіру жүзеге асырылады, көкөністер сақталады және малға арналған сүрлемдік азықтар жиналады.

Жоғарыда сипатталғаннан негізгі айырмашылығы - қоздырғыштар сүт қышқылының ашытуын жанама өнімдердің көп мөлшерін түзу арқылы жүзеге асырады. Қанттың тек 50%-ы ғана бактериялармен сүт қышқылына өңделеді, қалғаны келесідей молекулалардың түзілуіне кетеді:

  • сірке қышқылы;
  • глицерин;
  • көмірқышқыл газы;
  • этил спирті және т.б.

Гомоферментативті әдіспен 90% таза сүт қышқылын түзгеннен қалай жақсы және тиімдірек? Мәселе мынада, қашан негізгі өнім шығарыладытым көп болса, онда көптеген бактериялардың өмірлік белсенділігі толығымен тежеледі. Сонымен қатар, өнімдер бүйірлік қосылыстарға байланысты алған көптеген дәмдік қасиеттерді жоғалтады. Мәселен, мысалы, консервіленген көкөністердің жағымды хош иісі сірке қышқылы мен изоамил спиртімен қамтамасыз етіледі. Егер бұл қосылыстар болмаса, сақтау нәтижесі мүлдем басқаша болады.

Сүт қышқылының 50% шығымы жүйедегі барлық бөгде саңырауқұлақтар мен микроорганизмдердің дамуы мен өмірлік белсенділігін басу үшін жеткілікті. Өйткені тіпті 1-2% сүт қышқылды бактериялардан басқа ешбір организм өмір сүре алмайтын ортаның тым күшті қышқылдануын тудырады. Бүкіл процесс пентозофосфат жолы бойымен жүзеге асырылады.

өндіріс технологиясы
өндіріс технологиясы

Гетероферментативті әдіс үшін ашыту шарттары келесідей болуы керек:

  • бастапқы кезеңде қосылған жақсы және жаңа стартер;
  • әр өнім үшін жеке таңдалатын оңтайлы сыртқы шарттар;
  • жоғары сапалы және жақсы жұмыс істейтін жабдық;
  • процесске қажетті барлық техникалық құрылғылар.

Сыртқы жағдайлардың ішінде процесс температурасы ерекше маңызға ие. Ол тым жоғары болмауы керек, бірақ суық ашытудың бүкіл барысын күрт баяулатады.

Бүгінгі күні микроорганизмдердің дұрыс және ыңғайлы жұмыс істеуі үшін барлық қажетті жағдайларды автоматты түрде жасайтын мамандандырылған ашыту цистернасы бар.

Қажетті жабдық

Жоғарыда атап өткеніміздей, ең маңызды атрибуттардың біріашыту қабілетін атап өту керек. Егер үйдегі процедура туралы айтатын болсақ, онда консервілеу, йогурт және басқа өнімдерді өндіру кезінде қолданылатын ыдыстардың тазалығына назар аудару керек. Микроорганизмдердің бөгде популяцияларының санын азайтудың бір жолы - контейнерлерді қолданар алдында оларды зарарсыздандыру.

Гетероферментативті ашытуға қандай тағамдар қолайлы? Бұл қақпақпен тығыз жабылатын шыны немесе жоғары сапалы пластик (полипропилен, полиэтилен) ыдыс болуы мүмкін.

Өнеркәсіп ашыту процесі басталғанға дейін контейнерлерді дезинфекциялау және тазалау үшін арнайы құрылғыларды пайдаланады.

Процессте пайдаланылған бактериялар

Консервіленген және ашытылған сүт өнімдерін жасау үшін қолданылатын бактериялық дақылдар туралы айтатын болсақ, онда организмдердің ең көп таралған бірнеше түрін анықтауға болады.

  1. Ацидофильді болгар таяқшасы.
  2. Lactobacillus түрі Sporolactobacillus inulinus.
  3. Бифидобактериялар.
  4. Leukostocks.
  5. Сүт қышқылы кокктары.
  6. Lactobacillus түрі L. Casei.
  7. Streptococcus тұқымдасының бактериялары және басқалар.
  8. гетероферментативті сүт қышқылы ашытуы
    гетероферментативті сүт қышқылы ашытуы

Көрсетілген ағзалардың қосындысы мен таза дақылдарының негізінде ашытылған сүт өнімдері үшін стартерлік дақылдар дайындалады. Олар қоғамдық доменде, кез келген адам сатып ала алады. Ең бастысы, нәтижеден пайда алу үшін ашыту процесінің шарттарын сақтауөнім.

Бұл ашытудан қандай өнімдер алынады?

Лактобактериялардың көмегімен қандай ашыту өнімдерін алуға болатыны туралы айтатын болсақ, онда бірнеше негізгі категорияларды атауға болады.

  1. Ашыған сүт өнімдері (ашытылған пісірілген сүт, йогурттар, варенецтер, айран, сүзбе, қаймақ, сары май, ацидофильді өнімдер және т.б.).
  2. Ауыл шаруашылығы жануарларына арналған сүрлемдік жем.
  3. Алкогольсіз сусындар өндірісінде, аң терісін таңу және т.б. үшін қолданылатын сүт қышқылы.
  4. Пісіру, ірімшік өндіру.
  5. Консервіленген жемістер мен көкөністер.

Мұның бәрі белгілі бір бактерия түрлерінің адам өміріндегі, олардың өндірістік әрекетіндегі маңыздылығын дәлелдейді.

Ұсынылған: