Bau yang timbul selama proses fermentasi disebut. Fermentasi produk makanan dan signifikansinya. Sebenarnya apa itu fermentasi?

Biopolimer

Informasi Umum
Ada dua jenis utama biopolimer: polimer yang berasal dari organisme hidup, dan polimer yang berasal dari sumber daya terbarukan namun memerlukan polimerisasi. Kedua jenis tersebut digunakan untuk memproduksi bioplastik. Biopolimer, yang ada di dalam atau dibuat oleh organisme hidup, mengandung hidrokarbon dan protein (protein). Mereka dapat digunakan dalam produksi plastik untuk tujuan komersial. Contohnya meliputi:

Biopolimer yang ada/dibuat dalam organisme hidup

Molekul dari sumber daya alam terbarukan dapat dipolimerisasi untuk digunakan dalam produksi plastik biodegradable.

Makan Sumber alami dapat dipolimerisasi menjadi plastik

Ada dua metode yang digunakan untuk memproduksi bahan plastik dari tanaman. Metode pertama didasarkan pada fermentasi, dan metode kedua menggunakan tanaman itu sendiri untuk memproduksi plastik.

Fermentasi
Proses fermentasi menggunakan mikroorganisme untuk memecah bahan organik tanpa adanya oksigen. Proses konvensional saat ini menggunakan mikroorganisme rekayasa genetika yang dirancang khusus untuk kondisi di mana fermentasi terjadi dan suatu zat didegradasi oleh mikroorganisme. Saat ini, ada dua pendekatan untuk membuat biopolimer dan bioplastik:
- Fermentasi bakteri poliester: Fermentasi melibatkan bakteri ralstonia eutropha, yang menggunakan gula dari tanaman yang dipanen, seperti biji-bijian, untuk bahan bakar proses selulernya sendiri. Produk sampingan dari proses tersebut adalah biopolimer poliester, yang kemudian diekstraksi dari sel bakteri.
- Fermentasi asam laktat: Asam laktat dihasilkan melalui fermentasi gula, seperti proses yang digunakan untuk memproduksi polimer poliester secara langsung menggunakan bakteri. Namun pada proses fermentasi ini, produk sampingnya adalah asam laktat, yang kemudian diproses melalui polimerisasi tradisional sehingga menghasilkan asam polilaktat (PLA).

Plastik dari tumbuhan
Tanaman mempunyai potensi besar untuk menjadi pabrik plastik. Potensi ini dapat dimaksimalkan melalui genomik. Gen yang dihasilkan dapat dimasukkan ke dalam biji-bijian, menggunakan teknologi yang memungkinkan pengembangan bahan plastik baru dengan sifat unik. Rekayasa genetika ini memberikan kesempatan kepada para ilmuwan untuk menciptakan tanaman Arabidopsis thaliana. Ini mengandung enzim yang digunakan bakteri untuk membuat plastik. Bakteri ini menghasilkan plastik dengan mengubah sinar matahari menjadi energi. Para ilmuwan mentransfer gen yang mengkode enzim ini ke dalam tanaman, sehingga proses seluler tanaman dapat menghasilkan plastik. Setelah dipanen, plastik dilepaskan dari tanaman menggunakan pelarut. Cairan yang dihasilkan dari proses ini disuling untuk memisahkan pelarut dari plastik yang dihasilkan.

Pasar biopolimer

Menjembatani kesenjangan antara polimer sintetik dan biopolimer
Sekitar 99% dari seluruh plastik diproduksi atau berasal dari sumber energi utama yang tidak terbarukan, termasuk gas alam, nafta, minyak mentah, dan batu bara, yang digunakan dalam produksi plastik baik sebagai bahan baku maupun sebagai sumber energi. Pada suatu waktu, bahan pertanian dianggap sebagai bahan baku alternatif untuk produksi plastik, namun selama lebih dari satu dekade bahan tersebut belum memenuhi harapan para pengembang. Kendala utama penggunaan plastik yang terbuat dari bahan baku pertanian adalah biaya dan keterbatasan fungsinya (sensitivitas produk pati terhadap kelembapan, kerapuhan polihidroksibutirat), serta kurangnya fleksibilitas dalam produksi bahan plastik khusus.

Proyeksi emisi CO2

Kombinasi beberapa faktor, melonjaknya harga minyak, meningkatnya minat dunia terhadap sumber daya terbarukan, meningkatnya kekhawatiran mengenai emisi gas rumah kaca, dan peningkatan fokus pada pengelolaan limbah telah memperbarui minat terhadap biopolimer dan cara-cara efisien untuk memproduksinya. Teknologi baru untuk budidaya dan pabrik pengolahan mengurangi perbedaan biaya antara bioplastik dan plastik sintetis, serta meningkatkan sifat material (misalnya, Biomer sedang mengembangkan kadar PHB (polihidroksibutirat) dengan peningkatan kekuatan leleh untuk film ekstrusi). Meningkatnya kepedulian terhadap lingkungan dan insentif legislatif, khususnya di Uni Eropa, telah mendorong minat terhadap plastik biodegradable. Penerapan prinsip-prinsip Protokol Kyoto juga memaksa kita untuk memberikan perhatian khusus pada efektivitas komparatif biopolimer dan bahan sintetis dalam hal konsumsi energi dan emisi CO2. (Sesuai dengan Protokol Kyoto, Komunitas Eropa berkomitmen untuk mengurangi emisi gas rumah kaca ke atmosfer sebesar 8% selama periode 2008-2012 dibandingkan dengan tingkat tahun 1990, dan Jepang berkomitmen untuk mengurangi emisi tersebut sebesar 6%).
Diperkirakan bahwa plastik berbahan dasar pati dapat menghemat antara 0,8 dan 3,2 ton CO2 per ton dibandingkan dengan satu ton plastik yang berasal dari bahan bakar fosil, dan kisaran ini mencerminkan proporsi kopolimer berbahan dasar minyak bumi yang digunakan dalam plastik. Untuk plastik alternatif berbahan dasar biji-bijian minyak, penghematan gas rumah kaca setara CO2 diperkirakan mencapai 1,5 ton per ton poliol yang terbuat dari minyak lobak.

Pasar biopolimer dunia
Selama sepuluh tahun ke depan, pertumbuhan pesat pasar plastik global yang dialami selama lima puluh tahun terakhir diperkirakan akan terus berlanjut. Menurut perkiraan, konsumsi plastik per kapita di dunia saat ini akan meningkat dari 24,5 kg menjadi 37 kg pada tahun 2010. Pertumbuhan ini terutama didorong oleh Amerika Serikat, negara-negara Eropa Barat dan Jepang, namun partisipasi aktif diharapkan dari negara-negara di Tenggara. dan Eropa Timur, Asia dan India, yang diperkirakan mencakup sekitar 40% pasar konsumsi plastik global selama periode ini. Konsumsi plastik global juga diperkirakan akan meningkat dari 180 juta ton saat ini menjadi 258 juta ton pada tahun 2010, dengan pertumbuhan yang signifikan pada semua kategori polimer karena plastik terus menggantikan bahan-bahan tradisional termasuk baja, kayu dan kaca. Menurut beberapa perkiraan ahli, selama periode ini bioplastik akan mampu menempati 1,5% hingga 4,8% dari total pasar plastik, yang secara kuantitatif akan berkisar antara 4 hingga 12,5 juta ton, tergantung pada tingkat perkembangan teknologi dan penelitian. di bidang polimer bioplastik baru. Menurut manajemen Toyota, pada tahun 2020 seperlima pasar plastik global akan ditempati oleh bioplastik yang setara dengan 30 juta ton.

Strategi Pemasaran Biopolimer
Mengembangkan, menyempurnakan, dan melaksanakan strategi pemasaran yang efektif adalah langkah paling penting bagi setiap perusahaan yang berencana berinvestasi besar-besaran pada biopolimer. Meskipun perkembangan dan pertumbuhan industri biopolimer terjamin, ada beberapa faktor yang tidak dapat diabaikan. Pertanyaan-pertanyaan berikut menentukan strategi pemasaran biopolimer, produksinya, dan kegiatan penelitian di bidang ini:
- Pemilihan segmen pasar (pengemasan, pertanian, otomotif, konstruksi, target pasar). Teknologi pemrosesan biopolimer yang lebih baik memberikan kontrol yang lebih efisien terhadap struktur makromolekul, memungkinkan polimer “konsumen” generasi baru bersaing dengan polimer “khusus” yang lebih mahal. Selain itu, dengan ketersediaan katalis baru dan peningkatan kontrol polimerisasi, generasi baru polimer khusus bermunculan, diciptakan untuk tujuan fungsional dan struktural serta menghasilkan pasar baru. Contohnya termasuk penerapan implan biomedis dalam kedokteran gigi dan pembedahan, yang dengan cepat meningkatkan laju perkembangannya.
- Teknologi dasar: teknologi fermentasi, produksi tanaman, ilmu molekuler, produksi bahan baku, sumber energi atau keduanya, penggunaan organisme yang dimodifikasi secara genetik atau tidak dimodifikasi dalam proses fermentasi dan produksi biomassa.
- Tingkat dukungan dari kebijakan pemerintah dan lingkungan legislatif secara umum: plastik daur ulang sampai batas tertentu bersaing dengan polimer yang dapat terbiodegradasi. Peraturan dan perundang-undangan pemerintah terkait lingkungan dan daur ulang dapat berdampak positif pada peningkatan penjualan plastik untuk berbagai polimer. Memenuhi komitmen Protokol Kyoto kemungkinan akan meningkatkan permintaan terhadap bahan-bahan berbasis hayati tertentu.
- Perkembangan rantai pasokan dalam industri biopolimer yang terfragmentasi dan dampak komersial dari skala ekonomi versus peningkatan produk yang dapat dijual dengan harga lebih tinggi.

Polimer yang dapat terbiodegradasi dan bebas minyak bumi

Plastik dengan dampak lingkungan yang rendah
Ada tiga kelompok polimer biodegradable di pasaran. Ini adalah PHA (phytohemagglutinin) atau PHB, polilaktida (PLA) dan polimer berbasis pati. Bahan lain yang memiliki aplikasi komersial di bidang plastik biodegradable adalah lignin, selulosa, polivinil alkohol, poli-e-kaprolakton. Ada banyak produsen yang memproduksi campuran bahan biodegradable, baik untuk meningkatkan sifat bahan tersebut atau untuk mengurangi biaya produksi.
Untuk meningkatkan parameter proses dan meningkatkan ketangguhan, PHB dan kopolimernya dicampur dengan serangkaian polimer dengan karakteristik berbeda: dapat terbiodegradasi atau tidak dapat terurai, amorf atau kristal dengan suhu leleh dan transisi kaca yang berbeda. Campuran juga digunakan untuk meningkatkan sifat PLA. PLA konvensional berperilaku seperti polistiren, menunjukkan kerapuhan dan perpanjangan putus yang rendah. Namun, misalnya, penambahan 10-15% Eastar Bio, produk minyak bumi berbasis poliester yang dapat terurai secara hayati yang diproduksi oleh Novamont (sebelumnya Eastman Chemical), secara signifikan meningkatkan viskositas dan, karenanya, modulus lentur, serta kekuatan benturan. Untuk meningkatkan kemampuan biodegradasi sekaligus mengurangi biaya dan menghemat sumber daya, bahan polimer dapat dicampur dengan produk alami, seperti pati. Pati merupakan polimer semi kristal yang terdiri dari amilase dan amilopektin dengan perbandingan berbeda-beda tergantung bahan tanamannya. Pati larut dalam air, dan penggunaan bahan penyesuai sangat penting untuk keberhasilan pencampuran bahan ini dengan polimer hidrofobik yang tidak kompatibel.

Membandingkan sifat bioplastik dengan plastik tradisional

Sifat PHB dibandingkan dengan plastik tradisional

Dalam hal biaya komparatif, plastik berbahan dasar minyak bumi saat ini lebih murah dibandingkan bioplastik. Misalnya, polietilen densitas tinggi (HDPE) tingkat industri dan medis, yang juga digunakan dalam kemasan dan produk konsumen, berkisar antara $0,65 hingga $0,75 per pon. Harga polietilen densitas rendah (LDPE) adalah $0,75-$0,85 per pon. Polistiren (PS) rata-rata $0,65 hingga $0,85 per pon, polipropilena (PP) rata-rata $0,75 hingga $0,95 per pon, dan polietilen tereftalat (PET) rata-rata $0,90 hingga $1, $25 per pon. Sebagai perbandingan, plastik polilaktida (PLA) berharga antara $1,75 dan $3,75 per pon, polikaprolakton turunan pati (PCL) berharga $2,75 hingga $3,50 per pon, dan polihidroksibutirat (PHB) $4,75 - $7,50 per pon. Saat ini, dengan mempertimbangkan harga komparatif secara keseluruhan, harga bioplastik 2,5 hingga 7,5 kali lebih mahal dibandingkan plastik tradisional berbahan dasar minyak bumi. Namun, lima tahun yang lalu, biayanya 35 hingga 100 kali lebih tinggi dibandingkan bahan bakar fosil tak terbarukan yang ada saat ini.

Polilaktida (PLA)
PLA adalah termoplastik biodegradable yang terbuat dari asam laktat. Ini tahan air tetapi tidak tahan suhu tinggi (>55°C). Karena tidak larut dalam air, mikroba di lingkungan laut juga dapat menguraikannya menjadi CO2 dan air. Plastik ini mirip dengan polistiren murni, memiliki kualitas estetika yang baik (kilap dan transparansi), tetapi terlalu kaku dan rapuh serta perlu dimodifikasi untuk sebagian besar aplikasi praktis (yaitu elastisitasnya ditingkatkan dengan bahan pemlastis). Seperti kebanyakan termoplastik, termoplastik dapat diolah menjadi serat, film, thermoformed atau cetakan injeksi.

Struktur polilaktida

Selama proses produksi, biji-bijian biasanya digiling terlebih dahulu untuk menghasilkan pati. Pati kemudian diproses untuk menghasilkan dekstrosa mentah, yang diubah menjadi asam laktat melalui fermentasi. Asam laktat dikondensasikan untuk menghasilkan laktida, suatu dimer perantara siklik yang digunakan sebagai monomer untuk biopolimer. Laktida dimurnikan dengan distilasi vakum. Proses peleburan bebas pelarut kemudian membuka struktur cincin untuk polimerisasi, sehingga menghasilkan polimer asam polilaktat.

Modulus tarik

Kekuatan Izod berlekuk

Modulus lentur

Perpanjangan tarik

NatureWorks, anak perusahaan Cargill, perusahaan swasta terbesar di Amerika Serikat, memproduksi polimer polilaktida (PLA) dari sumber daya terbarukan menggunakan teknologi eksklusif. Sebagai hasil dari penelitian dan pengembangan selama 10 tahun di NatureWorks dan investasi sebesar $750 juta, usaha patungan Cargill Dow (sekarang merupakan anak perusahaan yang sepenuhnya dimiliki oleh NatureWorks LLC) dibentuk pada tahun 2002 dengan kapasitas produksi tahunan sebesar 140.000 ton. Polilaktida yang berasal dari biji-bijian, dipasarkan dengan merek NatureWorks PLA dan Ingeo, terutama digunakan dalam kemasan termal, film dan serat yang diekstrusi. Perusahaan juga mengembangkan kemampuan teknis untuk produksi produk cetakan injeksi.

Tempat sampah kompos PLA

PLA, seperti PET, memerlukan pengeringan. Teknologi pengolahannya mirip dengan LDPE. Daur ulang dapat dipolimerisasi ulang atau digiling dan digunakan kembali. Bahan ini sepenuhnya dapat terurai secara biokimia. Awalnya digunakan dalam pencetakan lembaran termoplastik, produksi film dan serat, saat ini bahan ini juga digunakan untuk pencetakan tiup. Seperti PET, plastik berbahan dasar biji-bijian menghasilkan berbagai bentuk botol yang bervariasi dan kompleks dalam semua ukuran dan digunakan oleh Biota untuk meregangkan botol cetakan tiup untuk pembotolan air mata air premium. Botol satu lapis NatureWorks PLA dicetak pada peralatan blow moulding injeksi/orientasi yang sama dengan yang digunakan untuk PET tanpa mengorbankan produktivitas. Meskipun efektivitas penghalang NatureWorks PLA lebih rendah dibandingkan PET, namun dapat bersaing dengan polipropilena. Selain itu, SIG Corpoplast saat ini sedang mengembangkan penggunaan teknologi pelapisan "Plasmax" untuk material alternatif tersebut guna meningkatkan efektivitas penghalang dan memperluas jangkauan penerapannya. Bahan NatureWorks tidak memiliki ketahanan panas dibandingkan plastik standar. Plastik ini mulai kehilangan bentuknya pada suhu sekitar 40°C, namun pemasok membuat kemajuan signifikan dalam menciptakan grade baru yang memiliki ketahanan panas dibandingkan plastik berbahan dasar minyak bumi, sehingga membuka aplikasi baru dalam kemasan makanan panas dan minuman yang dijual saat dibawa pulang. keluar, atau makanan yang bisa dimasak dengan microwave.

Plastik yang mengurangi ketergantungan pada minyak
Meningkatnya minat untuk mengurangi ketergantungan produksi polimer pada sumber daya minyak bumi juga mendorong pengembangan polimer atau formulasi baru. Mengingat semakin besarnya kebutuhan untuk mengurangi ketergantungan pada produk minyak bumi, perhatian khusus diberikan pada pentingnya memaksimalkan penggunaan sumber daya terbarukan sebagai sumber bahan baku. Salah satu contohnya adalah penggunaan kedelai untuk memproduksi poliol berbasis bio Soyol sebagai bahan baku utama poliuretan.
Industri plastik menggunakan beberapa miliar pon bahan pengisi dan peningkat setiap tahunnya. Peningkatan teknologi formulasi dan bahan penghubung baru yang memungkinkan tingkat pemuatan serat dan bahan pengisi yang lebih tinggi membantu memperluas penggunaan bahan tambahan tersebut. Tingkat pemuatan serat sebesar 75 ppm mungkin akan menjadi praktik umum dalam waktu dekat. Hal ini akan berdampak besar pada pengurangan penggunaan plastik berbahan dasar minyak bumi. Teknologi baru dari komposit terisi tinggi menunjukkan beberapa sifat yang sangat menarik. Studi terhadap komposit termoplastik kenaf 85% telah menunjukkan bahwa sifat-sifatnya, seperti modulus lentur dan kekuatan, lebih unggul dibandingkan sebagian besar jenis partikel kayu, papan chip dengan kepadatan rendah dan menengah, dan bahkan dapat bersaing dengan papan untai berorientasi dalam beberapa aplikasi. .

Penulis buku ini adalah “bintang rock dunia kuliner Amerika” - menurut New York Times, otodidak, anti-globalis, downshifter, dan gay secara terbuka - Sandor Elix Katz. Buku ini, seperti yang mungkin sudah Anda duga, termasuk dalam rangkaian “buku meja kopi” kuliner yang elegan (seperti di dunia Anglo-Saxon yang biasa mereka sebut sebagai volume yang berbobot dan berwarna-warni, yang tujuannya adalah untuk diletakkan di atas meja di ruang tamu dan lebih menjadi elemen dekoratif daripada sumber pengetahuan) .

Foto-foto dalam buku ini patut mendapat perhatian khusus: jika dilihat, orang mendapat kesan bahwa foto-foto itu terjadi sepenuhnya secara kebetulan. Namun buku ini benar-benar penuh dengan informasi unik: bagaimana singkong difermentasi, roti pipih nasional Ethiopia yang terbuat dari tepung teff dipanggang, kvass dibuat di Rusia (ya, bahkan itu!) dan masih banyak lagi. Bagian teoritis memuat data-data dari bidang antropologi, sejarah, kedokteran, gizi dan mikrobiologi. Buku ini memuat sejumlah besar resep: resep dibagi menjadi beberapa bagian tematik (memasak sayuran fermentasi, roti, anggur, produk susu).

Di sini kami menyajikan terjemahan gratis dari bab yang membahas tentang khasiat fermentasi yang bermanfaat.

Banyak Manfaat Makanan Fermentasi

Makanan fermentasi benar-benar memiliki rasa yang hidup dan mengandung nutrisi yang hidup. Selera mereka biasanya diucapkan. Ingat keju matang yang harum, asinan kubis asam, pasta miso asam kental, anggur mulia yang kaya. Tentu saja, kita dapat mengatakan bahwa rasa beberapa makanan fermentasi tidak cocok untuk semua orang. Namun, masyarakat selalu menghargai rasa unik dan aroma menggugah selera yang diperoleh produk berkat kerja bakteri dan jamur.

Dari segi praktis, keunggulan utama makanan fermentasi adalah daya tahannya lebih lama. Mikroorganisme yang terlibat dalam proses fermentasi menghasilkan alkohol, asam laktat dan asam asetat. Semua “pengawet hayati” ini membantu mengawetkan nutrisi dan menekan pertumbuhan bakteri patogen sehingga mencegah pembusukan persediaan makanan.

Sayuran, buah-buahan, susu, ikan, dan daging cepat rusak. Dan ketika mereka berhasil memperoleh surplus, nenek moyang kita menggunakan segala cara untuk menjaga persediaan makanan selama mungkin. Sepanjang sejarah manusia, fermentasi telah digunakan untuk tujuan ini di mana saja: dari daerah tropis hingga Arktik.

Kapten James Cook adalah seorang penjelajah Inggris abad ke-18 yang terkenal. Berkat kerja aktifnya, perbatasan Kerajaan Inggris meluas secara signifikan. Selain itu, Cook mendapat pengakuan dari Royal Society of London - masyarakat ilmiah terkemuka di Inggris - karena menyembuhkan anggota timnya dari penyakit kudis (penyakit yang disebabkan oleh kekurangan vitamin C akut).Cook mampu mengalahkan penyakit tersebut berkat fakta bahwa selama ekspedisinya ia membawa asinan kubis dalam jumlah besar.(yang mengandung sejumlah besar vitamin C).

Berkat penemuannya, Cook dapat menemukan banyak negeri baru, yang kemudian berada di bawah kekuasaan Kerajaan Inggris dan memperkuat kekuasaannya, termasuk Kepulauan Hawaii, tempat ia kemudian dibunuh.

Penduduk asli kepulauan tersebut, orang Polinesia, melintasi Samudra Pasifik dan menetap di Kepulauan Hawaii lebih dari 1.000 tahun sebelum kunjungan Kapten Cook. Fakta menarik lainnya adalah makanan fermentasi membantu mereka bertahan dalam perjalanan jauh, seperti yang dilakukan tim Cook! Dalam hal ini, poi, bubur yang terbuat dari akar talas yang padat dan bertepung, yang masih populer di Hawaii dan kawasan Pasifik Selatan.

Fermentasi tidak hanya menjaga khasiat nutrisi yang bermanfaat, tetapi juga membantu tubuh menyerapnya. Banyak nutrisi merupakan senyawa kimia kompleks, tetapi fermentasi memecah molekul kompleks menjadi unsur yang lebih sederhana.

Kedelai adalah contoh transformasi sifat selama fermentasi. Ini adalah produk kaya protein yang unik. Namun, tanpa fermentasi, kedelai praktis tidak dapat dicerna oleh tubuh manusia (bahkan ada yang berpendapat bahwa kedelai beracun). Selama proses fermentasi, molekul protein kompleks pada kedelai dipecah sehingga terbentuklah asam amino yang sudah dapat diserap tubuh. Pada saat yang sama, racun tanaman yang terkandung dalam kedelai dipecah dan dinetralkan. Hasilnya adalah produk fermentasi kedelai tradisional sepertikecap, pasta miso dan tempe.

Saat ini, banyak orang yang kesulitan mencerna susu. Penyebabnya adalah intoleransi laktosa – gula susu. Bakteri asam laktat dalam produk susu fermentasi mengubah laktosa menjadi asam laktat, yang lebih mudah dicerna.

Hal yang sama terjadi pada gluten, protein yang ditemukan pada tanaman sereal. Dalam proses fermentasi bakteri menggunakan starter penghuni pertama (berbeda dengan fermentasi ragi, yang sekarang paling sering digunakan dalam pembuatan kue), molekul gluten dipecah, danGluten yang difermentasi lebih mudah dicerna dibandingkan gluten yang tidak difermentasi.

Menurut para ahli dari Organisasi Pangan dan Pertanian PBB, makanan fermentasi merupakan sumber nutrisi penting. Organisasi ini secara aktif berupaya meningkatkan popularitas makanan fermentasi di seluruh dunia. Menurut Organisasi Fermentasimeningkatkan bioavailabilitas (yaitu, kemampuan tubuh untuk menyerap zat tertentu) mineralhadir dalam produk.

Bill Mollison, penulis The Permaculture Book of Ferment and Human Nutrition, menyebut fermentasi sebagai “bentuk pra-pencernaan”. Pra-pencernaan juga membantu memecah dan menetralkan zat beracun tertentu yang ditemukan dalam makanan. Kami telah memberikan kedelai sebagai contoh.

Ilustrasi lain dari proses penetralan racun adalahfermentasi singkong(juga dikenal sebagai yucca atau singkong). Ini adalah sayuran akar asli Amerika Selatan yang kemudian menjadi makanan pokok di Afrika dan Asia khatulistiwa.

Singkong mungkin mengandung sianida konsentrasi tinggi. Kadar zat ini sangat bergantung pada jenis tanah tempat tumbuhnya tanaman umbi-umbian. Jika sianida tidak dinetralkan, maka singkong tidak dapat dimakan karena beracun. Untuk menghilangkan racun, perendaman biasa sering digunakan: untuk ini, umbi yang sudah dikupas dan dicincang kasar dimasukkan ke dalam air selama sekitar 5 hari. Hal ini memungkinkan sianida dipecah dan singkong menjadi tidak hanya aman untuk dikonsumsi, tetapi juga menjaga zat bermanfaat yang dikandungnya.

Pasta miso kedelai fermentasi dari berbagai jenis dengan bahan tambahan:

Namun tidak semua racun yang terdapat dalam makanan sama berbahayanya dengan sianida. Misalnya, sereal dan kacang-kacangan (serta kacang-kacangan - catatan editor) mengandung senyawa yang disebutasam fitat. Asam ini punyakemampuan mengikat seng, kalsium, zat besi, magnesium dan mineral lainnya. Akibatnya mineral tersebut tidak akan terserap oleh tubuh. Memfermentasi biji-bijian dengan cara merendamnya terlebih dahulu akan memecah asam fitat, sehingga meningkatkan nilai gizi biji-bijian, polong-polongan, dan kacang-kacangan.

Ada zat lain yang berpotensi beracun yang dapat dikurangi atau dinetralkan melalui fermentasi. Diantaranya adalah nitrit, asam hidrosianat, asam oksalat, nitrosamin, lektin dan glukosida.

Fermentasi tidak hanya memecah racun tanaman, tetapi prosesnya juga menghasilkan nutrisi baru.
Jadi, selama siklus hidupnya,Bakteri penghuni pertama menghasilkan vitamin B, termasuk asam folat (B9), riboflavin (B2), niasin (B3), tiamin (B1) dan biotin (B7,H). Enzim juga sering dianggap memproduksi vitamin B12, yang tidak terdapat pada makanan nabati. Namun, tidak semua orang setuju dengan pandangan ini. Ada versi bahwa zat yang terkandung dalam kedelai dan sayuran yang difermentasi sebenarnya hanya mirip dengan vitamin B12, namun tidak memiliki sifat aktifnya. Zat ini disebut “pseudovitamin” B12.

Beberapa enzim dihasilkan selama proses fermentasibersikap seperti antioksidan, yaitu menghilangkan radikal bebas dari sel-sel tubuh manusia, yang dianggap sebagai prekursor sel kanker.

Bakteri asam laktat (yang terutama ditemukan pada roti penghuni pertama, serta yoghurt, kefir, dan produk susu fermentasi lainnya - catatan editor) membantu memproduksi asam lemak Omega-3, yang penting untuk fungsi normal membran sel sel manusia. dan sistem kekebalan tubuh.

Fermentasi sayuran menghasilkan isothiocyanates dan indole-3-carbinol. Kedua zat ini diyakini memiliki anti onkologis properti.

Penjual “suplemen makanan alami” sering kali “bangga” bahwa “proses budidaya mereka menghasilkan sejumlah besar zat alami yang bermanfaat.” Seperti misalnya superoksida dismutase, atau GTF-chromium (sejenis kromium yang lebih mudah diserap tubuh manusia dan membantu menjaga konsentrasi glukosa darah normal), atau senyawa detoksifikasi: glutathione, fosfolipid, enzim pencernaan dan beta 1, 3 glukan. Sejujurnya, saya hanya (perkataan penulis buku) kehilangan minat untuk berbicara ketika mendengar fakta pseudoscientific seperti itu. Sangat mungkin untuk memahami betapa bermanfaatnya suatu produk tanpa analisis molekuler.

Percayai insting dan selera Anda. Dengarkan tubuh Anda: bagaimana perasaan Anda setelah mengonsumsi produk ini atau itu. Cari tahu apa kata ilmu pengetahuan tentang hal ini. Hasil penelitian menegaskan bahwa fermentasi meningkatkan nilai gizi makanan.

Mungkin,Manfaat terbesar dari makanan fermentasi justru terletak pada bakteri itu sendiri yang melakukan proses fermentasi. Mereka juga dipanggil probiotik. Banyak makanan fermentasi mengandung koloni mikroorganisme yang padat: koloni ini mencakup banyak spesies dari berbagai macam bakteri. Para ilmuwan baru sekarang mulai memahami bagaimana koloni bakteri mempengaruhi fungsi mikroflora usus kita.Interaksi mikroorganisme yang terdapat pada makanan fermentasi dengan bakteri dalam sistem pencernaan kita dapat meningkatkan fungsi sistem pencernaan dan kekebalan tubuh kita, aspek psikologis kesehatan dan kesejahteraan umum.

Namun, tidak semua makanan fermentasi tetap “hidup” saat sampai di meja kita. Beberapa di antaranya, karena sifatnya, tidak dapat mengandung bakteri hidup. Roti, misalnya, perlu dipanggang dengan suhu tinggi dan tidak bisa dijadikan sebagai sumber pribiotik (manfaat roti berbeda-beda; kami tidak membahasnya dalam artikel ini). Dan hal ini menyebabkan kematian seluruh makhluk hidup yang terkandung di dalamnya.

Produk fermentasi tidak memerlukan metode penyiapan seperti itu; disarankan untuk dikonsumsi saat masih mengandung bakteri hidup, yaitu tanpa perlakuan panas (dalam realitas Rusia kami - asinan kubis, mentimun: acar lingonberry, apel, plum; berbagai jenis kvass hidup; minuman kombucha; anggur anggur hidup yang tidak dipasteurisasi; produk susu, produk susu fermentasi yang tidak dipasteurisasi dengan umur simpan pendek seperti kefir, susu panggang fermentasi, acidophilus, tan, matsoni, kumiss; keju peternakan, dll., catatan editor). Dan dalam bentuk inilah makanan fermentasi paling bermanfaat.

Sauerkraut, apel yang direndam:

Baca label makanan dengan cermat. Ingat, banyak makanan fermentasi yang dijual di toko mengalami proses pasteurisasi atau perlakuan panas lainnya. Ini memperpanjang umur simpan tetapi membunuh mikroorganisme. Anda pasti sering melihat ungkapan “mengandung budaya hidup” pada label makanan fermentasi. Label ini menunjukkan bahwa bakteri hidup masih ada dalam produk akhir.

Sayangnya, kita hidup di masa ketika sebagian besar toko menjual produk setengah jadi yang ditujukan untuk konsumen massal, dan bakteri hidup dalam produk tersebut sulit ditemukan. Jika Anda ingin melihat makanan fermentasi yang benar-benar “hidup” di meja Anda, Anda harus mencarinya dengan cermat atau menyiapkannya sendiri.

Makanan fermentasi “hidup” bermanfaat bagi kesehatan sistem pencernaan. Oleh karena itu, efektif dalam mengobati diare dan disentri. Produk yang mengandung bakteri hidup membantu melawan kematian bayi.

Sebuah penelitian dilakukan di Tanzania yang mengamati angka kematian bayi. Para ilmuwan mengamati bayi yang diberi susu formula berbeda setelah disapih. Beberapa anak diberi makan bubur yang terbuat dari sereal yang difermentasi, yang lain - dari bubur biasa.

Bayi yang diberi makan sereal yang difermentasi memiliki separuh kejadian diare dibandingkan dengan bayi yang diberi sereal yang tidak difermentasi. Pasalnya, fermentasi asam laktat menghambat pertumbuhan bakteri penyebab diare.

Menurut penelitian lain yang diterbitkan dalam jurnal Nutrition ( Nutrisi), mikroflora usus yang kaya membantu mencegah perkembangan penyakit pada saluran pencernaan. Bakteri asam laktat “melawan patogen potensial dengan menempel pada reseptor pada sel di mukosa usus.” Dengan demikian, penyakit dapat diobati dengan “eko-imunonutrisi”.

Kata itu sendiri tentu saja tidak mudah untuk diucapkan. Tapi saya masih menyukai istilah “eco-immunonutrition”. Ini menyiratkan bahwa sistem kekebalan tubuh dan mikroflora bakteri tubuh berfungsi sebagai satu kesatuan.

Ekosistem bakteri terdiri dari koloni berbagai mikroorganisme. Dan sistem seperti itu dapat diciptakan dan dipelihara dengan bantuan pola makan tertentu. Mengonsumsi makanan tinggi bakteri hidup merupakan salah satu cara membangun ekosistem bakteri dalam tubuh.

jamur teh:

Buku yang disebutkan dianugerahi beberapa penghargaan. Selain dia dalam bibliografi Katz:

Buku Besar Kombucha

Kebijaksanaan Liar Gulma

Pembuatan Keju Alami Seni

Revolusi Tidak Akan Dilakukan dengan Microwave: di dalam gerakan Pangan bawah tanah Amerika.

Tautan ke buku di Amazon: https://www.amazon.com/gp/product/B01KYI04CG/ref=kinw_myk_ro_title

________________________________________ _________

Produk makanan fermentasi laju - properti dan aplikasi yang berguna

Tempe Tempe merupakan produk pangan fermentasi yang terbuat dari kacang kedelai.

Persiapan

Tempe populer di Indonesia dan negara-negara Asia Tenggara lainnya. Proses pembuatan tempe mirip dengan proses fermentasi keju. Tempe terbuat dari kedelai utuh. Kedelai dilunakkan, kemudian dibuka atau dikupas dan dimasak, namun jangan sampai matang. Kemudian ditambahkan zat pengoksidasi (biasanya cuka) dan starter yang mengandung bakteri menguntungkan. Di bawah pengaruh bakteri ini, diperoleh produk fermentasi yang memiliki bau yang kompleks, dibandingkan dengan kacang, daging atau jamur, dan rasanya seperti ayam.

Pada suhu rendah atau peningkatan ventilasi, spora terkadang muncul di permukaan tempe dalam bentuk bintik abu-abu atau hitam yang tidak berbahaya. Ini adalah fenomena normal dan tidak mempengaruhi rasa atau bau produk. Tempe matang berkualitas memiliki sedikit bau amonia, namun baunya tidak terlalu menyengat.

Tempe biasanya diproduksi dalam bentuk briket dengan ketebalan sekitar 1,5 cm, Tempe tergolong produk yang mudah rusak dan tidak dapat disimpan dalam waktu lama sehingga sulit ditemukan di luar Asia.

Bergunaproperti dan aplikasi

Di Indonesia dan Sri Lanka, tempe dikonsumsi sebagai makanan pokok. Tempe kaya akan protein. Berkat fermentasi pada proses pembuatannya, protein dari tempe lebih mudah dicerna dan diserap ke dalam tubuh. Tempe merupakan sumber serat makanan yang baik karena mengandung banyak serat makanan, tidak seperti tahu yang tidak mengandung serat.

Paling sering, tempe yang dipotong-potong digoreng dengan minyak sayur dengan tambahan produk, saus, dan bumbu lainnya. Tempe terkadang direndam terlebih dahulu dalam bumbu marinasi atau saus asin. Persiapannya mudah dan hanya membutuhkan waktu beberapa menit untuk mempersiapkannya. Teksturnya yang seperti daging memungkinkan tempe digunakan sebagai pengganti daging pada hamburger atau sebagai pengganti ayam dalam salad.

Tempe siap saji disajikan dengan lauk, sup, masakan rebus atau goreng, dan juga sebagai hidangan mandiri. Karena kandungan kalorinya yang rendah, tempe digunakan sebagai makanan diet dan vegetarian.

Menggabungkan

Tempe mengandung sejumlah mikroorganisme bermanfaat khas makanan fermentasi yang mampu menghambat bakteri patogen. Selain itu, mengandung fitat, yang mengikat unsur radioaktif dan mengeluarkannya dari tubuh. Tempe, seperti semua produk kedelai, sangat kaya akan protein dan serat makanan. Kultur jamur yang digunakan dalam proses produksi tempe mengandung bakteri penghasil vitamin B12 yang menghambat penyerapan radioaktif kobalt.

Fakta yang menarik

Tempe, seperti produk kedelai lainnya, tidak cocok dengan semua produk protein hewani dan lemak hewani, namun cocok dengan ikan dan makanan laut. Anda juga tidak boleh mengonsumsi produk kedelai dengan kacang-kacangan lainnya.

Kalori tempe

Kandungan kalori tempe - dari 90 hingga 150kkal per 100 g produk tergantung pada metode persiapannya.

Kata kunci

anotasi artikel ilmiah tentang peternakan dan peternakan sapi perah, penulis karya ilmiah - Babicheva Irina Andreevna, Mustafin Ramis Zufarovich

Pengaruh strain sediaan probiotik Bacell dan Lactomicrotsikol terhadap isi rumen dipelajari. Sediaannya meliputi laktobasilus hidup, bifidobakteri, asam amino esensial, asam organik, vitamin, unsur mikro dan zat aktif biologis. Untuk percobaan dengan persiapan mikrobiologi Bacell, sapi jantan dari ras berkepala putih Kazakh dipilih, dan probiotik ditambahkan ke makanan utama hewan dalam kelompok eksperimen dengan dosis 15, 25 dan 35 g/hewan. per hari. Obat Laktomikrotsikol dimasukkan ke dalam makanan utama hewan muda dari ras stepa merah dengan dosis 10 g/hewan/hari. dalam waktu 3 bulan; 10 g dalam 7 hari pertama, kemudian istirahat seminggu dan seterusnya selama 3 bulan; 10 g dalam 7 hari pertama, kemudian 1 kali per dekade selama 3 bulan. Selama penelitian, terjadi pergeseran indikator konsentrasi ion hidrogen di perut hutan hewan yang berada dalam arah asam sebesar 3,2-3,6% saat memberi makan Bacell, yang menurut penulis disebabkan oleh peningkatan konsentrasi VFA dalam cairan rumen sapi jantan sebesar 26,7%. Penggunaan obat multienzim Bacell dalam makanan berkontribusi terhadap penurunan konsentrasi amonia dalam rumen, dan penurunan ini hanya terlihat pada hewan yang menerima probiotik dengan dosis 25 dan 35 g/ekor per hari. Pemberian feed additive Laktomikrotsikol juga memberikan pengaruh terhadap isi rumen hewan coba. Analisis data yang diperoleh dari hasil percobaan menunjukkan bahwa konsentrasi VFA tertinggi dalam cairan rumen diamati pada sapi jantan, yang makanan utamanya ditambahkan 10 g probiotik dalam 7 hari pertama, kemudian diambil istirahat seminggu dan ini dilanjutkan selama 3 bulan. Pada isi rumen hewan ini lebih banyak lagi asam lemak yang mudah menguap sebelum makan (sebesar 3,6-8,6%), serta setelah makan (sebesar 2,8-13,4%). Hasil penelitian direkomendasikan untuk digunakan di peternakan di wilayah Orenburg dan wilayah lain yang memiliki kondisi pemeliharaan dan pertumbuhan yang serupa. ternak muda Ras Kazakh berkepala putih dan ras stepa merah.

topik-topik terkait karya ilmiah tentang peternakan dan peternakan sapi perah, penulis karya ilmiah - Babicheva Irina Andreevna, Mustafin Ramis Zufarovich

• Pengaruh probiotik terhadap isi rumen ras stepa merah muda

  2014 / Nikulin Vladimir Nikolaevich, Mustafin Ramis Zufarovich, Biktimirov Rinat Aptlazhanovich
• 2016 / Khristianovsky Pavel Igorevich, Gontyurev Vladimir Anisimovich, Ivanov Sergey Anatolyevich

• Indikator biokimia dan mikrobiologi isi rumen sapi jantan dengan menggunakan laktoamilovorin dan natrium selenit

  2014 / Biktimirov Rinat Aptlazhanovich

• Karakteristik pencernaan rumen pada hewan ruminansia ketika kompleks organologam dimasukkan ke dalam makanan

  2017 / Kurilkina Marina Yakovlevna, Kholodilina Tatyana Nikolaevna, Muslyumova Dina Marselevna, Atlanderova Ksenia Nikolaevna, Poberukhin Mikhail Mikhailovich

• Kekhasan pencernaan rumen sapi jantan yang diberi dosis quaterin yang berbeda

  2010 / Babicheva Irina Andreevna

• Pengaruh bahan tambahan Palmatrix yang mengandung lemak terhadap proses pencernaan rumen pada anak sapi jantan dan efisiensi penggunaan nutrisi makanannya

  2018 / Levakhin Yuri Ivanovich, Nurzhanov Baer Serekpaevich, Ryazanov Vitaly Alexandrovich, Poberukhin Mikhail Mikhailovich

• Isi rumen sapi muda diberi mikroaditif selenium dan yodium

  2016 / Prokhorov O.N., Zubova T.V., Kolokoltsova E.A., Saparova E.I.

• Pengaruh berbagai metode pemberian campuran komponen yang mengandung gula terhadap jalannya proses pencernaan dalam rumen

  2011 / Kazachkova Nadezhda Mikhailovna

• Pemanfaatan nutrisi pakan oleh anak sapi jantan pada pemberian pakan probiotik Bacell dengan berbagai dosis

  2013 / Voroshilova Larisa Nikolaevna, Levakhin Vladimir Ivanovich

• Pengaruh Xylanit, Fospasim dan motherwort tingtur terhadap parameter metabolisme dan fungsional tubuh kelinci betina selama pengangkutan jangka panjang

  2016 / Ibragimova Lyudmila Leonidovna, Ismagilova Elza Ravilievna

FERMENTASI BAKTERI NUTRISI DALAM RUMEN DIET PAKAN SAPI YANG DITAMBAHKAN DENGAN OBAT PROBIOTIK

Pengaruh strain sediaan probiotik Bacell dan Lactomicrotsikol terhadap isi rumen sapi muda telah dipelajari. Sediaannya meliputi laktobakteri hidup, bifidobakteri, asam amino esensial, asam organik, vitamin, mineral dan zat aktif biologis. Sapi jantan Kazakh White-Head dipilih untuk uji coba persiapan mikrobiologis Bacell, yang ditambahkan ke makanan dasar hewan kelompok eksperimen dengan dosis 15, 25 dan 35 g/ekor sehari. Suplemen Lactomicrotsikol dimasukkan ke dalam makanan dasar hewan muda Stepa Merah dengan dosis 10 g/ekor selama 3 bulan; 10 g dalam 7 hari pertama, kemudian interval mingguan, cara pemberian makan ini diulangi selama 3 bulan; kemudian 10 g lagi dalam 7 hari pertama setelah tiga bulan di atas, yang diikuti dengan pemberian suplemen sekali dalam satu dekade selama 3 bulan lebih. Selama penelitian diamati adanya pergeseran indeks konsentrasi ion hidrogen pada ampela hewan ke sisi asam sebesar 3,2-3,6%, ketika sediaan Bacell diberikan, yang diyakini disebabkan oleh peningkatan lemak volatil. konsentrasi asam (VFA) dalam cairan rumen sapi jantan sebesar 26,7%. Dimasukkannya persiapan multi-enzim Bacell ke dalam makanan merangsang penurunan konsentrasi amonia dalam rumen, penurunan ini hanya diamati pada hewan yang memperoleh probiotik dengan dosis 25 dan 35 g/hari per ekor. Suplemen Laktomicrotsikol yang diberikan pada hewan mempengaruhi kandungan amonia dalam rumen hewan yang diteliti. Analisis temuan yang diperoleh dari uji coba yang dilakukan mengungkapkan bahwa konsentrasi VFA tertinggi dalam cairan rumen diamati pada sapi jantan yang diberi pakan dasar ditambah 10 g probiotik di atas dalam 7 hari pertama, diikuti dengan interval seminggu, dengan cara pemberian makan ini diulangi selama periode 3 bulan. Dalam isi rumen hewan-hewan ini diamati lebih banyak asam lemak volatil sebelum diberi pakan (sebesar 3,6-8,6%), dan setelah diberi probiotik (2,8-13,4%). Direkomendasikan untuk menggunakan data yang diperoleh selama studi di peternakan di wilayah Orenburg dan di wilayah lain dengan kondisi serupa dalam pengelolaan sapi muda Kazakh White-Head dan Red Steppe.

Teks karya ilmiah dengan topik “Fermentasi bakteri nutrisi dalam rumen bila menggunakan sediaan probiotik”

kelompok kontrol terdengar nafas vesikular yang keras disertai batuk. Sisir telah terbentuk di cakarnya. Dua ekor kelinci mengalami batuk yang kuat, keras, pendek, dangkal, daerah laring bengkak, dan suhu tubuh meningkat (44,2°C) yang mengindikasikan adanya peradangan pada laring dan trakea. Dalam III gram. Tanda-tanda rinitis yang sesuai hanya ditemukan pada dua orang, sisanya dalam kondisi sehat. Pada kelinci betina kelompok IV dan V tidak tampak gejala klinis rhinitis.

Kesimpulan. Pemberian sebelum pengangkutan obat Xylanit dengan dosis 0,45 ml per ekor atau obat homeopati Fospasim, 0,4 ml per ekor, dua kali - sebelum pengangkutan dan setelah bongkar pada hari pertama adaptasi, kemudian secara oral 12-13 tetes setiap hari selama 7 hari . mencegah gangguan perubahan metabolisme dan fungsional dalam tubuh sehingga mengurangi stres emosional, meningkatkan proses adaptasi kelinci ras California selama transportasi jangka panjang.

literatur

1. Ismagilova E.R., Ibragimova L.L. Penggunaan obat homeopati “Fospasim” untuk meningkatkan kapasitas adaptif kelinci selama transportasi // Penelitian Dasar. 2013. No. 8 (bagian 2). hal.376-379.

2. Ibragimova L.L., Ismagilova E.R. Histostruktur miokardium dan kelenjar adrenal kelinci selama pengangkutan dan penggunaan obat pelindung // Penelitian Dasar. 2013. No. 10 (bagian 3). hal.164-167.

3. Mager S.N., Ekremov V.A., Smirnov P.N. Pengaruh faktor stres terhadap kemampuan reproduksi sapi // Buletin Universitas Agraria Negeri Novosibirsk. 2005. Nomor 2. Hal. 49.

4. Sapozhnikova O.G., Orobets V.A., Slavetskaya B.M. Koreksi stres homeopati // Buletin Kedokteran Hewan Internasional. 2010. Nomor 2. Hal. 44-46.

5. Krylov V.N., Kosilov V.I. Parameter darah hewan muda dari ras berkepala putih Kazakh dan persilangannya dengan Aquitaine ringan // Berita dari Universitas Agraria Negeri Orenburg. 2009. Nomor 2 (22). hal.121-125.

6. Litvinov K.S., Kosilov V.I. Parameter hematologi hewan muda ras stepa merah // Buletin peternakan sapi potong. 2008. T.1.No.61.P.148-154.

7. Traisov B.B. Parameter hematologi daging dan wol domba / B.B. Traisov, K.G. Yesengaliev, A.K. Bozimova, V.I. Kosilov // Berita Universitas Agraria Negeri Orenburg. 2012. Nomor 3 (35). hal.124-125.

8. Antonova V.S., Topuria G.M., Kosilov V.I. Metodologi penelitian ilmiah di bidang peternakan. Orenburg, 2011.246 hal.

Fermentasi bakteri nutrisi dalam rumen saat menggunakan sediaan probiotik

I.A. Babicheva, Doktor Ilmu Biologi, R.Z. Mustafin, Ph.D., Universitas Agraria Negeri Orenburg

Berbagai transformasi nutrisi di perut hutan ruminansia terjadi di bawah pengaruh berbagai jenis mikroorganisme. Pada saat yang sama, melalui serangkaian transformasi multi-tahap, banyak metabolit terbentuk di dalam rumen, beberapa di antaranya menjadi bahan plastik dan energi bagi tubuh, sementara yang lain diubah menjadi protein lengkap mikroba, menjadi sumber utama kebutuhan. zat aktif biologis dan asam amino esensial.

Oleh karena itu, untuk memberikan nutrisi normal pada hewan poligastrik, pertama-tama perlu diciptakan kondisi optimal untuk perkembangan mikroflora. Derajat intensitas aktivitas vitalnya bergantung pada banyak faktor, yang terpenting adalah konsentrasi ion hidrogen di lingkungan, kondisi dinding mukosa rumen, serta jumlah metabolit pakan di perut hutan.

Tujuan penelitian adalah untuk mempelajari pengaruh sediaan probiotik strain Bacell dan Lactomikrotsikol terhadap isi rumen sapi muda.

Bahan dan metode penelitian. Untuk percobaan dengan sediaan mikrobiologi Bacell, ada

sapi jantan dari ras berkepala putih Kazakh dipilih. Perbedaan antara kelompok-kelompok tersebut adalah bahwa pejantan dari kelompok eksperimen, tidak seperti kelompok kontrol, menerima tambahan probiotik dengan dosis masing-masing 15, 25 dan 35 g/ekor, pada pakan utama. per hari.

Pengaruh probiotik Laktomikrotsikol terhadap intensitas proses mikrobiologi dalam rumen ruminansia dinilai pada hewan muda ras stepa merah. Makanan anak sapi pada kelompok eksperimen termasuk probiotik sesuai skema yang dikembangkan.

Sebuah penelitian untuk mempelajari pengaruh sediaan probiotik Bacell dan Lactomicrotsikol terhadap isi rumen sapi jantan dilakukan di peternakan di wilayah Orenburg. Percobaan menggunakan sediaan yang mencakup laktobasilus hidup, bifidobakteri, asam amino esensial, asam organik, vitamin, unsur mikro, dan zat aktif biologis.

Hasil penelitian memungkinkan untuk menetapkan bahwa pemberian aditif pakan Bacell dalam jumlah yang berbeda-beda sebagai bagian dari makanan, sebagai sumber enzim dengan aksi proteolitik, amilolitik dan selulolitik, mempengaruhi tingkat intensitas proses mikrobiologis (Tabel 1) .

Khususnya konsentrasi ion hidrogen pada hewan kelompok kontrol dan eksperimen I. praktis berada pada level yang sama, perbedaannya tidak signifikan

1. Konsentrasi metabolit utama fermentasi bakteri dalam rumen hewan bila mengkonsumsi feed additive Bacell setelah 3 jam. setelah makan, (X±Sx)

Kelompok Indikator

kontrol I eksperimen II eksperimen III eksperimen

pH VFA, mmol/100 ml Amonia, mmol/100 ml 6,89±0,13 7,80±0,10 23,70±0,74 6,87±0,17 8,03±0,13 22, 81±0,70 6,65±0,10 9,88±0,11 19,45±0,83 6,68±0. 15 9,84±0,11 19,50± 0,57

2. Skema percobaan menggunakan feed additive Laktomikrotsikol

Kelompok Jumlah hewan, kepala. Faktor yang diteliti

Kontrol I percobaan II percobaan III percobaan 10 10 10 10 diet dasar ATAU +10 g probiotik per hewan/hari selama 3 bulan. RR +10 g probiotik dalam 7 hari pertama, kemudian istirahat seminggu dan seterusnya selama 3 bulan. RR +10 g probiotik dalam 7 hari pertama, kemudian satu dekade sekali selama 3 bulan.

3. Indikator biokimia isi rumen saat pemberian pakan Laktomikrotsikol (X±Sx)

Kelompok Indikator

kontrol I eksperimen II eksperimen III eksperimen

VFA, mmol/100ml

sebelum makan 3 jam kemudian 6,4±0,98 8,24±0,27 6,63±1,18* 8,47±0,36 6,95±0,93* 9,35±0,26 6 ,7±0,27* 8,94±0,23

Amonia, mmol/l

sebelum pemberian makan 3 jam kemudian 20,6±0,31 22,67±0,17 20,87±0,61 22,8±0,30 21,6±0,64 24,0±0,12 21,07 ±0,38* 22,9±0,26

pH sebelum pemberian pakan setelah 3 jam 7,13±0,02 6,79±0,01 7,11±0,01* 6,75±0,01 7,1±0,01* 6,71±0,01 7,11±0,01* 6,73±0,01

Catatan: * - Hal< 0,05, разница с контролем достоверна

meningkat 0,2-0,4%, sedangkan pada hewan muda II dan III I

berpengalaman gr. indikator ini telah berubah menjadi asam

berdampingan sebesar 3,2-3,6% (P>0,05). Penurunan pH,b

mungkin karena peningkatan konsentrasi h

VFA dalam cairan rumen sapi percobaan II dan III

gr., yaitu 26,7 dan 26,2% (P>0,05) lebih tinggi, d

dibandingkan di antara rekan-rekan di kelompok kontrol. Konsentrasi asam lemak volatil dalam rumennya berada pada

tingkat yang sama dan rata-rata 9,86 mmol/l, I

yang lebih tinggi sebesar 1,83 mmol/l, atau 22,8% in

(P>0,05) dibandingkan pada kelompok eksperimen pertama. G

Penggunaan multien- r sebagai bagian dari diet

obat musim dingin berkontribusi terhadap penurunan p

konsentrasi amonia dalam rumen, dan penurunan ini hanya terlihat pada percobaan II dan III

gr. Memberi makan 15 g/hewan/hari dari pakan ini do-e

suplemen tidak berpengaruh pada t proteolitik

aktivitas mikroflora terlihat jelas dari kandungan amonia yang hampir

identik dengan indikator kontrol. Sekali

data konsentrasi amonia dalam rumen sapi jantan

kelompok kontrol dan kelompok eksperimen II. adalah 21,9% jam

(R<0,05), а молодняка контрольной и III опытной п

gr. - 21,6% (R<0,05) в пользу контрольной гр. г

Jumlah yang terbentuk 3 jam setelahnya

pemberian amonia pada rumen hewan percobaan I

gr. lebih tinggi masing-masing sebesar 17,3 (P>0,05) dan dengan

17,0% (R<0,05), чем у аналогов II и III опытных д

g., dan 3,9% (P>0,05) lebih rendah dibandingkan pada rumen muda

tidak ada kelompok kontrol Penurunan konsentrasi amonia pada rumen hewan golongan II dan III ternyata berhubungan dengan peningkatan kerja mikroflora amilolitik sehingga menyebabkan penurunan pH ke arah sisi asam dan melambatnya aktivitas mikroflora proteolitik dan enzimnya. .

Pemberian feed additive Laktomikro-tsikol berpengaruh terhadap isi rumen hewan coba. Kelompok kontrol banteng menerima pakan dasar yang nilai gizinya memenuhi standar yang ditetapkan, dan probiotik dimasukkan ke dalam pakan anak sapi kelompok eksperimen sesuai skema (Tabel 2).

Berdasarkan analisis data yang diperoleh dari hasil percobaan, ditemukan bahwa konsentrasi VFA tertinggi dalam cairan rumen terdapat pada sapi jantan kelompok eksperimen II. (Tabel 3).

Pada hewan kelompok eksperimen, isi rumen lebih banyak mengandung VFA sebelum diberi makan sebesar 3,6-8,6%, dan juga setelah diberi makan - sebesar 2,8-13,4%. Kami percaya bahwa jumlah VFA yang lebih besar disebabkan oleh fakta bahwa mikroflora positif isi rumen lebih aktif berpartisipasi dalam proses fermentasi serat, yang mengarah pada pembentukan VFA. Konsentrasi VFA mempengaruhi lingkungan isi rumen. Jika nilai pH isi rumen sebelum pemberian pakan pada sapi jantan kelompok kontrol sedikit basa, maka setelahnya

makan, lingkungan isi rumen menjadi mendekati netral.

Konsentrasi amonia sebelum pemberian pakan pada rumen pedet kelompok eksperimen yang diberi pakan Lactomikrotsikol lebih tinggi dibandingkan pada individu kelompok kontrol: eksperimen I - sebesar 1,3%, eksperimen II - sebesar 4,85%, eksperimen III - sebesar 2,85% . Dalam 3 jam. setelah pemberian pakan, konsentrasi amonia pada rumen sapi jantan kelompok eksperimen pertama. melebihi indikator pada kelompok kontrol. sebesar 0,57%, percobaan II - sebesar 5,87%, percobaan III - sebesar 1,01%.

Ditemukan bahwa hewan dalam kelompok eksperimen ditandai dengan sedikit penurunan tingkat pH. Pada saat yang sama, konsentrasi asam lemak volatil meningkat dengan sedikit perubahan rasionya. Kadar amonia dan komposisi fraksi VFA dalam rumen sapi jantan kelompok eksperimen bervariasi sesuai norma fisiologis.

Kesimpulan. Sediaan Bacell dan Laktomikrotsikol mempunyai pengaruh positif terhadap fermentasi mikroba nutrisi dalam rumen ruminansia.

literatur

1. Babicheva I.A., Nikulin V.N. Efisiensi penggunaan sediaan probiotik dalam pertumbuhan dan penggemukan sapi jantan // Berita Universitas Agraria Negeri Orenburg. 2014. Nomor 1 (45). hal.167-168.

2. Levakhin V.I., Babicheva I.A., Poberukhin M.M. dan lain-lain Penggunaan probiotik dalam peternakan // Peternakan sapi perah dan daging. 2011. No.2.Hal.13-14.

3. Antonova V.S., Topuria G.M., Kosilov V.I. Metodologi penelitian ilmiah di bidang peternakan. Orenburg: Pusat Penerbitan OSAU, 2011. 246 hal.

4. Mironova I.V., Kosilov V.I. Kecernaan sapi terhadap nutrisi utama dalam makanan sapi hitam-putih saat menggunakan aditif probiotik Vetosporin-aktiv dalam pakan // Prosiding Universitas Agraria Negeri Orenburg. 2015. Nomor 2 (52). hal.143-146.

5. Mironova I.V. Efisiensi penggunaan probiotik Biodarin dalam pemberian pakan sapi dara / I.V. Mironova, G.M. Dol-zhenkova, N.V. Gizatova, V.I. Kosilov // Berita Universitas Agraria Negeri Orenburg. 2016. Nomor 3 (59). hal.207-210.

6. Mustafin R.Z., Nikulin V.N. Alasan biokimia penggunaan probiotik dalam beternak sapi muda // Kumpulan makalah ilmiah dari Institut Peternakan Domba dan Kambing Seluruh Rusia. 2014.Vol.3.No.7.Hal.457-461.

7. Nikulin V.N., Mustafin R.Z., Biktimirov R.A. Pengaruh probiotik terhadap isi rumen hewan muda ras stepa merah // Buletin peternakan sapi potong. 2014. Nomor 1 (84). hal.96-100.

8. Kosilov V.I., Mironova I.V. Efisiensi penggunaan energi dalam makanan sapi hitam-putih ketika diberi aditif probiotik Vetosporin-aktif // ​​Berita dari Universitas Agraria Negeri Orenburg. 2015. Nomor 2 (52). hal.179-182.

9. Batanov S.D., Ushakova O.Yu. Probiotik Bacell dan probiotik Lactacid dalam makanan sapi perah // Memberi makan hewan ternak dan produksi pakan. 2013. Nomor 11. Hal. 26-34.

10. Mambetov M.M., Shevkhushev A.F., Sheikin P.A. Konversi pakan menjadi pertumbuhan karkas sapi // Buletin Kedokteran Hewan. 2002. Nomor 2 (23). hal.60-64.

Efisiensi beranak musiman produktivitas sapi potong

hal.i. Khristianovsky, Doktor Ilmu Biologi, Profesor, Universitas Agraria Negeri Orenburg; V.A. Gontyurev, Ph.D., FGBNU VNIIMS; S.A. Ivanov, Ketua, APC (pertanian kolektif) “Anikhovsky”, wilayah Orenburg

Dalam beberapa tahun terakhir, minat terhadap peternakan sapi potong di kalangan produsen pertanian Rusia telah meningkat secara signifikan, dan tidak hanya di wilayah yang selalu mengkhususkan diri pada peternakan sapi potong. Sapi potong mulai dipelihara di banyak wilayah di Wilayah Non-Bumi Hitam - di Bryansk, Tula, Kaluga, Tver dan wilayah lainnya, mis. di kawasan peternakan sapi perah tradisional.

Dalam kondisi modern, peternakan sapi potong dapat menjadi industri yang menguntungkan. Sapi potong dapat memanfaatkan padang rumput stepa yang langka, mentolerir suhu tinggi dan rendah dengan baik, tidak terlalu menuntut komposisi makanan, dan tingkat kelangsungan hidup ras daging muda biasanya lebih tinggi dibandingkan ras sapi perah. Fasilitas peternakan sapi potong lebih sederhana dan murah. Selain itu, peternakan sapi potong dapat dipadukan dengan peternakan sapi perah atau sektor peternakan lainnya yang saling melengkapi.

Dalam peternakan sapi potong, yang paling berteknologi maju adalah betis tur (musiman). Segel-

Mengurangi waktu melahirkan sapi memungkinkan untuk menerima anak sapi pada periode yang lebih menguntungkan dan kemudian membentuk kawanan sapi muda yang seragam. Dalam hal ini, tujuan penelitian ditentukan - untuk mempelajari efektivitas melahirkan sapi potong musiman.

Bahan dan metode penelitian. Bahan penelitiannya adalah sapi dan sapi dara ras Kazakh berkepala putih dari kawanan peternakan kolektif Anikhovsky (pertanian kolektif) di distrik Adamovsky di wilayah Orenburg. Untuk mencapai masa melahirkan anak musiman, sapi jantan di peternakan dipelihara dalam kelompok induk dari bulan Januari hingga Juli. Setiap tahun pada bulan September dilakukan pemeriksaan ginekologi sapi untuk mengetahui kebuntingan dan mengetahui penyebab infertilitas. Pada saat yang sama, bibit dipilah dan sapi dimusnahkan karena tidak cocok untuk reproduksi dan indikator zootechnical.

Selama penelitian, metode diagnosis kehamilan rektal dan analisis indikator produksi digunakan.

Hasil penelitian. Di koperasi pertanian (pertanian kolektif) “Anikhovsky”, sapi dipelihara dari bulan November hingga Februari, mis. selama periode kios. Pada saat yang sama, produksi keturunan dikendalikan, dan anak sapi itu sendiri dipantau. Calving akan jatuh tempo pada bulan Maret

Proses pembuatan teh adalah rangkaian langkah-langkah yang saling berhubungan, yang di awal adalah daun yang baru dipetik, dan di akhir adalah apa yang kita sebut sebagai teh “selesai” atau “siap”. Keenam jenis teh (hijau, kuning, putih, oolong, hitam, dan pu-erh) tersebut memiliki beberapa tahapan pengolahan yang serupa (seperti pemetikan, penyortiran primer, pengolahan akhir, dan sebagainya), namun juga memiliki nuansa yang unik pada satu teh. atau lainnya, beberapa teh yang disiapkan secara khusus. Oksidasi- ini adalah salah satu proses kimia terbaru yang harus terjadi selama produksi beberapa jenis teh, dan harus dicegah selama produksi jenis teh lainnya. Kita dapat mengatakan bahwa semua jenis teh dibagi menjadi dua kelas besar tergantung pada apakah oksidasi terlibat dalam memperoleh produk jadi atau tidak.

Oksidasi dalam teh

Pertama mari kita definisikan oksidasi. Oksidasi adalah proses biokimia dan enzimatik di mana oksigen diserap dan (sebagai akibatnya) terjadi perubahan pada zat yang terlibat dalam proses tersebut. Dalam kasus daun teh yang baru dipetik, teh – zat yang terkandung di dalam daun teh. Oksidasi dapat terjadi secara spontan atau terkendali dan menyebabkan perubahan positif dan negatif. Contoh umum dari oksidasi negatif spontan adalah apa yang terjadi ketika Anda memotong apel atau pisang, atau meninggalkan potongan daun di udara terbuka. Sel yang tidak terlindungi menyerap oksigen, melunak, dan berubah warna menjadi coklat. Ini adalah bentuk oksidasi paling sederhana yang diketahui kebanyakan orang. Jika proses oksidasi tidak diganggu, buah bisa saja mengering atau membusuk, tergantung kondisi atmosfer. Dengan hanya memotong apel menjadi beberapa bagian dan mengeringkannya dalam dehidrator, Anda dapat melihat contoh oksidasi negatif terkontrol yang terjadi selama proses pengeringan. Penggelapan permukaan potongan dianggap tidak menarik secara estetika di pasaran, sehingga perubahan warna terkadang dikoreksi dengan senyawa belerang atau asam sitrat, namun bahkan dalam situasi ini (tanpa perubahan warna yang terlihat) oksidasi masih terjadi.

Selama produksi teh, terjadi oksidasi spontan dan terkontrol. Oksidasi spontan terjadi selama tahap pengeringan daun teh selama produksi teh putih, oolong, dan hitam. Tahap oksidasi terkontrol, yang memerlukan perhatian khusus, merupakan salah satu tahapan terpenting dalam produksi teh oolong dan teh hitam. Pada teh hijau dan kuning, oksidasi dicegah dengan mengukus, mengeringkan, dan/atau memanggang secara menyeluruh, yang juga sering disebut “de-enzyming”.

Oksidasi adalah proses kimia yang membutuhkan udara lembab dan kaya oksigen berlebih. Dalam produksi teh hitam, ruang oksidasi harus mengalami 15 hingga 20 pertukaran udara lembab per jam untuk memastikan oksidasi sempurna. Polifenol dalam daun (katekin teh) menyerap sejumlah besar oksigen, terutama pada tahap awal oksidasi. Oksidasi dalam produksi teh secara formal dimulai secara spontan sejak daun teh mengering, dan kemudian secara bertahap dipercepat melalui langkah-langkah selanjutnya yang diperlukan untuk mengubah daun teh segar menjadi teh hitam jadi. Setelah beberapa langkah persiapan, daun yang telah disiapkan siap untuk proses oksidasi terkontrol, yang sering kali secara keliru disebut sebagai “fermentasi”. Dalam oksidasi tradisional, lembaran yang telah disortir disebarkan dalam lapisan tipis (maksimum 5 hingga 8 cm) di lantai pabrik, di atas meja, di atas palet berpori - dan ini mirip dengan pengeringan yang dilakukan pada tahap pelayuan primer. Oksigenasi polifenol memulai serangkaian reaksi kimia yang melibatkan polifenol, yang pada akhirnya menghasilkan komponen aromatik baru dan memberikan karakteristik infus teh hitam yang lebih kental. Selama periode oksidasi enzimatik pertama dan terpenting, enzim polifenol oksidase dan peroksidase (sekelompok enzim redoks yang menggunakan hidrogen peroksida sebagai akseptor elektron) bekerja pada polifenol lain, menghasilkan pembentukan theaflavin. Senyawa berwarna merah-oranye ini selanjutnya bekerja pada polifenol untuk menghasilkan thearubigin, yang secara kimiawi bertanggung jawab mengubah warna daun dari hijau menjadi emas, tembaga, dan coklat coklat. Thearubigins, sementara itu, berinteraksi dengan beberapa asam amino dan gula dalam daun untuk menciptakan zat polimer tinggi yang berkembang menjadi komponen aromatik yang beragam dan khas seperti yang kita harapkan ada dalam teh hitam.

Theaflavin terutama memberikan kontribusi kesegaran dan kecerahan pada rasa teh hitam, sedangkan thearubigin berkontribusi pada kekuatan, kekayaan dan warnanya.

Selama proses oksidasi, karbon dioksida dilepaskan dari daun teh dan suhu massa daun teh yang teroksidasi meningkat. Jika suhu daun dibiarkan naik terlalu tinggi, oksidasi akan menjadi tidak terkendali; jika suhu turun terlalu rendah, oksidasi akan berhenti.

Rangkaian daun teh yang mengalami proses oksidasi terkontrol disebut dhool. Oksidasi memerlukan waktu 2 hingga 4 jam dan dapat dikontrol secara empiris dibandingkan secara ilmiah. Meskipun mungkin ada penanda teknis untuk menentukan penyelesaian yang diharapkan dari suatu proses, ada juga banyak parameter yang menjadi ciri proses dan diamati secara “langsung”. Oleh karena itu, metode terbaik untuk menentukan kapan daun telah teroksidasi sempurna adalah dengan pengamatan ahli penciuman visual.

Ahli teh harus mengontrol ketebalan dan keseragaman lapisan daun, memastikan suhu sekitar 29 C, kelembaban relatif 98%; dan berikan ventilasi yang konstan (15 atau 20 pergantian udara dalam ruangan secara menyeluruh per jam). Selain itu, iklim mikro harus benar-benar higienis; bakteri dapat merusak dhool.

Selama proses oksidasi, daun olahan (dhul) menerima serangkaian parameter rasa, segar, kaya warna, dan kekuatan akhir yang dapat diprediksi. Ahli teh dapat mengontrol oksidasi dhula dengan caranya sendiri dengan menyesuaikan durasi oksidasi, memungkinkan oksidasi dikombinasikan dengan perubahan suhu/kelembaban di ruang oksidasi. Kebanyakan teh yang diproduksi memberikan minuman yang seimbang dalam cangkir dengan infus yang kuat, aroma yang kuat, dan konsistensi yang kental dan kaya. Ketika ahli teh menentukan bahwa dhool telah teroksidasi ke tingkat yang diinginkan ("teroksidasi sempurna" adalah suatu derajat, tetapi bukan derajat absolut), maka fase kritis dari oksidasi terkontrol dihentikan oleh proses akhir produksi teh hitam: pengeringan.

Fermentasi dalam teh

Fermentasi- Ini merupakan komponen penting dalam produksi pu-erh dan teh tua lainnya, seperti Luan, Liubao, beberapa oolong, dll. Cara paling mudah untuk membicarakan fermentasi dalam produksi teh adalah dengan menggunakan contoh produksi pu-erh. Mari kita telusuri apa itu fermentasi dan mengapa fermentasi yang cermat dan terampil tidak dapat dipisahkan dari produksi pu-erh tradisional berkualitas tinggi. Terlepas dari kenyataan bahwa produksi pu-erh adalah salah satu bentuk produksi teh tertua dan paling sederhana, dunia pu-erh begitu kompleks dan luas sehingga telah menjadi perhatian para ahli teh dan memerlukan perhatian khusus dalam pembuatannya. belajar. Bagaimanapun, kami tidak akan mengeksplorasi kompleksitas spesifik dari produksi berbagai jenis pu-erh di sini, karena artikel ini mengusulkan untuk hanya mempertimbangkan deskripsi yang lebih mendasar tentang fermentasi dan oksidasi.

Fermentasi merupakan suatu aktivitas (aktivitas) mikroba yang melibatkan jenis bakteri tertentu. Menurut definisinya, fermentasi terjadi paling mudah tanpa adanya oksigen, meskipun beberapa paparan terhadap lingkungan ideal untuk menua sheng pu'er mentah. Meskipun oksigen yang melimpah diperlukan untuk sebagian besar tahap pembuatan teh, paparan oksigen dalam produksi pu-erh sering kali dikurangi atau dihilangkan setelah tahap pengeringan daun teh. Daun yang diubah menjadi pu-erh harus terkena bakteri (atau memiliki bakteri alami) yang cocok untuk menjalani fermentasi.

Seperti halnya produksi sari apel “fermentasi” atau keju Roquefort, bakteri yang diperlukan untuk aktivitas mikroorganisme mulai berkembang biak secara alami di udara terbuka dan/atau di dalam ruang fermentasi khusus (“rumah” sari buah apel atau ruang pematangan keju. ). Dalam kasus pu-erh, bakteri yang diperlukan untuk memulai dan mempertahankan fermentasi ditemukan di tempat-tempat berikut.

1. Di permukaan daunnya sendiri, dari pohon tua di hutan purba tempat tumbuhnya pohon berdaun besar - paling terkenal di daerah Xishuangbanna di barat daya Provinsi Yunnan di Tiongkok.
2. Fasilitas produksi teh dengan pengendalian iklim di mana "mao cha mentah (sheng) mao cha" disimpan sementara menunggu pengepresan; dalam tumpukan “mao-cha” selama fermentasi buatan dari pu-erh jadi (shu); atau di iklim lembab dan beruap di mana pu-erh ditekan.
3. Di ruangan sejuk dan kering tempat pancake sheng pu-erh disimpan untuk pasca-fermentasi dan penuaan di bawah kendali yang cermat.

Selama fase fermentasi produksi pu-erh, beberapa faktor penting harus bersatu. Selama pemanenan, daunnya sendiri, yang memenuhi standar, harus mengandung bakteri “liar” - jumlahnya bisa banyak atau sangat sedikit, dan kualitas teh juga akan bergantung pada hal ini. Daun yang dimaksudkan untuk dijadikan pu-erh (“maocha”, yang telah dikeringkan-layu, digoreng hingga “mematikan sayurannya” (sa cheen, shaqing), diremas (ro nien, rounyan), dan kemudian dikeringkan sebagian), adalah dimasukkan ke dalam kantong dan kantong-kantong ini diletakkan di atas satu sama lain, menunggu untuk ditekan dalam uap yang kaya bakteri; atau, dalam kasus shu pu-erh yang sudah jadi, shu pu-erh dibuang ke tumpukan di dalam ruangan, terkena pengaruh luar. Berbeda dengan tumpukan daun berpori rendah yang dikumpulkan untuk oksidasi, tumpukan mao cha yang merangsang fermentasi buatan shu pu'er ditumpuk rapat, kompak, dan dengan luas permukaan terbuka minimal. Tumpukan maocha jarang diaduk - untuk mengistirahatkan daun (dan mencegah fermentasi berlangsung terlalu lama), untuk menyediakan oksigen yang dibutuhkan bakteri, dan untuk memberikan suhu yang diinginkan untuk pertumbuhan mikroba yang menguntungkan dan transformasi daun yang diinginkan. Selama proses fermentasi pu-erh, tumpukannya sering ditutup untuk meningkatkan suhu proses yang terjadi pada daun.

Bisa dibayangkan sedikit kebingungan yang dialami para pedagang teh ketika mengamati proses pengeringan, oksidasi dan fermentasi. Mengamati tumpukan daun yang tercampur di lantai, tumpukan daun di parit atau di lantai, pedagang teh pemula mungkin akan tercengang oleh proses sederhana dan artisanal yang terlibat dalam produksi teh (artisanalisme ini diperburuk oleh keengganan orang Cina untuk menjelaskannya. “rahasia”). Dan, meskipun banyak hal telah dijelaskan selama 75 tahun terakhir, masih sulit untuk memisahkan dengan jelas proses pengeringan, fermentasi, dan oksidasi (dan, karenanya, mengontrolnya dengan jelas).

Konsumen dan pedagang teh harus memahami perbedaan karakteristik antara oksidasi dan fermentasi. Proses-proses ini harus jelas dan tidak tersesat dalam embel-embel terminologi atau pemasaran teh.

Pertanda baik yang membedakan seorang pedagang yang baik adalah pemahamannya tentang produksi teh putih, oolong, dan hitam, yang sangat bergantung pada proses pengeringan dan oksidasi. Penggunaan istilah "oksidasi" dan "fermentasi" secara berlebihan menimbulkan kebingungan di kalangan peminum teh. Selain itu, mereka yang dapat mengidentifikasi dengan benar jenis pu'er apa yang ditawarkan untuk dibeli, dan kondisi apa yang diperlukan untuk menyelesaikan sheng pu'er mentah hingga perkembangan maksimalnya (penuaan jangka panjang, penuaan, dan penuaan), memberikan diri mereka a basis pembelian yang dapat diandalkan. Bagi pecinta teh, pengetahuan adalah kekuatan, dunia teh menjadi semakin mudah diakses, dan pengetahuan menjamin kita mendapatkan teh yang lebih baik dan lebih baik, dan banyak momen menyenangkan lainnya dari kenikmatan nyata dari meminum minuman favorit kita.

(Untuk informasi lebih lanjut tentang produksi teh dan penjelasan proses oksidatif pada berbagai jenis teh, lihat The Tea Story; A Cultural History and Drinking Guide oleh Mary Lou Heiss dan Robert J. Heiss, Ten Speed ​​​​Press Oktober 2007)

* Kata “Tanpa oksidasi” harus dipahami sebagai “Hampir tidak ada oksidasi.” Ini adalah catatan penerjemah.

INFORMASI UMUM TENTANG BUDAYA MIKROORGANISME

Secara umum, fermentasi adalah pengolahan biokimia bahan mentah di bawah pengaruh enzim yang terkandung di dalamnya dan di dalam saprotrof (daun teh, daun tembakau), serta disebabkan oleh mikroorganisme. Namun, dalam kasus kami, kami hanya mempertimbangkan fermentasi mikroba (atau fermentasi mikroba).

Teknik bioteknologi tertua ini menggunakan sel hidup atau komponen molekuler dari “peralatan produksi” mereka untuk menghasilkan produk yang diinginkan. Sel hidup biasanya merupakan mikroorganisme bersel tunggal seperti ragi atau bakteri; Dari komponen molekuler, berbagai enzim paling sering digunakan - protein yang mengkatalisis reaksi biokimia.

Fermentasi- suatu proses di mana transformasi bahan mentah menjadi suatu produk terjadi menggunakan aktivitas biokimia mikroorganisme atau sel yang diisolasi.

Hampir sinonim kata "fermentasi" dapat dianggap sebagai istilah seperti budidaya, budidaya mikroorganisme, biosintesis jam (lihat)

Fermentasi mikroba harus dibedakan dari biokatalisis(di mana enzim atau biomassa mikroorganisme yang diperoleh sebelumnya digunakan sebagai katalis untuk proses biokimia sintesis produk dari bahan mentah dan reagen) dan dari biotransformasi(dalam proses ini juga digunakan biokatalis berupa enzim atau biomassa mikroorganisme, tetapi bahan awalnya sedikit berbeda struktur kimianya dengan produk biotransformasi).

Jadi, sejenis fermentasi - fermentasi mikroba - tanpa disadari telah digunakan oleh manusia selama ribuan tahun untuk menghasilkan bir, anggur, roti ragi, dan produk kaleng - acar sayuran, ikan asin (sebenarnya difermentasi), dll. Ketika peran mikroorganisme dalam fermentasi ditemukan pada pertengahan abad ke-18 dan orang-orang menyadari bahwa kita berhutang pada proses biokimia dalam aktivitas vital mereka, penggunaan metode fermentasi berkembang secara signifikan. Saat ini, kami menggunakan berbagai kemampuan mikroorganisme alami yang menjamin produksi produk yang kami butuhkan, seperti antibiotik, kontrasepsi, asam amino, vitamin, pelarut industri, pewarna, pestisida, dan bahan tambahan yang diperlukan untuk memasak.

Fermentasi mikroba, dikombinasikan dengan metode DNA rekombinan, digunakan untuk menghasilkan sejumlah besar produk asal biologis: insulin manusia; vaksin hepatitis B; enzim yang digunakan untuk membuat keju; plastik yang dapat terurai secara hayati; enzim yang termasuk dalam bubuk pencuci dan banyak lagi. Selain itu, fermentor digunakan untuk menumbuhkan kultur berbagai macam sel hewan dan tumbuhan.

Fermentasi adalah serangkaian proses yang menghasilkan cairan kultur.

Cairan kultur(kaldu budaya) [lat. budidaya - budidaya, pemrosesan] adalah sistem multikomponen yang kompleks, fase berair yang berisi sel-sel produsen, produk metabolismenya, komponen media nutrisi yang tidak dikonsumsi, dll. Pada tahap isolasi produk target, lokasi lokalisasinya harus diperhitungkan: ekstraseluler atau intraseluler. Dengan kata lain, cairan kultur adalah media cair yang diperoleh dengan membudidayakan berbagai sel pro dan eukariotik secara in vitro dan mengandung sisa nutrisi dan produk metabolisme sel-sel tersebut.

PERTUMBUHAN DAN REPRODUKSI BAKTERI PADA MEDIUM NUTRISI CAIR

Saat menjelaskan proses fermentasi, kita sering menyebut “pertumbuhan” dan “reproduksi” mikroorganisme. Namun banyak orang yang sering mengacaukan arti kata-kata tersebut atau keliru menganggapnya sebagai nama yang berbeda untuk proses yang sama. Ini salah. Pertumbuhan sel prokariotik dipahami sebagai peningkatan terkoordinasi dalam jumlah semua komponen kimia pembentuknya.

Pertumbuhan bakteri adalah hasil dari banyak proses biosintesis terkoordinasi di bawah kendali peraturan yang ketat, dan menyebabkan peningkatan massa (dan, akibatnya, ukuran) sel. Namun pertumbuhan sel bukannya tidak terbatas. Setelah mencapai ukuran (kritis) tertentu, sel mengalami pembelahan, yaitu. mereproduksi.

Reproduksi bakteri ditentukan oleh waktu generasi. Ini adalah periode di mana pembelahan sel terjadi. Durasi generasi tergantung pada jenis bakteri, umur, komposisi media nutrisi, suhu, dll.

Proses budidaya mikroorganisme- fermentasi - dimulai dari saat bahan benih yang telah disiapkan sebelumnya dimasukkan ke dalam reaktor. Reproduksi kultur mikroorganisme ditandai dengan empat fase waktu: fase lag; eksponensial; tidak bergerak; kepunahan.

Gambar.1. Fase reproduksi sel bakteri pada media nutrisi cair

1)- Fase tertinggal(fase istirahat); durasi - 3-4 jam, bakteri beradaptasi dengan media nutrisi, pertumbuhan sel aktif dimulai, tetapi belum ada reproduksi aktif; pada saat ini jumlah protein dan RNA meningkat. Selama fase lag, metabolisme sel ditujukan untuk mensintesis enzim untuk reproduksi di lingkungan tertentu. Lamanya fase lag bisa berbeda-beda untuk budaya dan lingkungan yang sama, karena dipengaruhi oleh banyak faktor. Misalnya, berapa banyak sel yang tidak tumbuh di dalam benih.

2)- Fase eksponensial- ini adalah periode reproduksi logaritmik, ketika pembelahan sel terjadi dengan peningkatan ukuran populasi secara eksponensial; reproduksi menang atas kematian. Periode ini dibatasi waktu oleh jumlah media nutrisi. Nutrisi habis atau pertumbuhan sel melambat karena pelepasan metabolit beracun.

Beras. 2. Proses pembelahan sel bakteri

3)- Fase diam. Pertumbuhan berhenti dan fase stasioner dimulai. Bakteri mencapai konsentrasi maksimumnya, yaitu. jumlah maksimum individu yang dapat hidup dalam suatu populasi; jumlah bakteri yang mati sama dengan jumlah bakteri yang terbentuk; tidak ada peningkatan lebih lanjut dalam jumlah individu; Metabolisme berlanjut dan pelepasan metabolit sekunder dapat dimulai. Dalam banyak kasus, tujuannya bukan untuk memperoleh biomassa, melainkan metabolit sekunder, karena mereka dapat digunakan untuk memperoleh produk dan obat-obatan yang berharga. Dalam kasus ini, fermentasi sengaja dipertahankan dalam fase diam.

4)- Fase sekarat. Jika Anda melanjutkan fermentasi lebih lanjut, sel-sel secara bertahap akan kehilangan aktivitas, mis. padam. Ini adalah fase percepatan kehancuran; proses kematian mengalahkan proses reproduksi, karena substrat nutrisi di lingkungan habis. Produk beracun dan produk metabolisme menumpuk. Fase ini dapat dihindari jika Anda menggunakan metode budidaya aliran: produk metabolisme terus-menerus dikeluarkan dari media nutrisi dan nutrisi diisi ulang.

TENTANG TAHAP FERMENTASI

Tahap fermentasi merupakan tahapan utama dalam proses bioteknologi, karena selama itu terjadi interaksi produsen dengan substrat dan pembentukan produk target (biomassa, produk endo dan ekso). Tahapan ini dilakukan dalam reaktor biokimia (fermentor) dan dapat diatur dengan berbagai cara tergantung pada karakteristik produsen yang digunakan serta persyaratan jenis dan kualitas produk akhir. Fermentasi dapat dilakukan dalam kondisi aseptik yang ketat dan tanpa memperhatikan aturan sterilitas (yang disebut fermentasi “tanpa perlindungan”).

Fermentasi dalam media fase cair dan padat

Budidaya pada media cair dapat dibagi menjadi fermentasi permukaan dan dalam. Permukaannya mengalir dalam kuvet dengan medium. Kuvet ditempatkan di ruang berventilasi udara. Akibat proses tersebut, biomassa terbentuk di permukaan medium dalam bentuk film atau lapisan padat.

Fermentasi dalam terjadi di seluruh volume media cair. Fermentasi jenis ini dilakukan secara batch dan kontinyu.

Fermentasi keadaan padat, dalam media padat, granular atau pucat dengan kadar air 30 hingga 80%, dilakukan dengan tiga cara (Gbr. 3):

• Selama proses permukaan, media ditempatkan pada baki dalam lapisan tipis (3...7 mm);
• fermentasi fase padat dalam dilakukan dalam wadah terbuka dalam, substrat tidak diaduk;
• fermentasi keadaan padat dilakukan dengan mengaduk substrat dalam massa yang diangin-anginkan.

Fermentasi (budidaya) dapat terjadi dalam kondisi aerobik dan anaerobik:

Budidaya aerobik digunakan dalam kasus di mana mikroorganisme penghasil aerobik terlibat dalam proses. Aerasi campuran dilakukan dengan menyuplai udara atau gas lainnya melalui tabung suplai gas, nozel, dll.

Proses anaerobik terjadi dalam wadah tertutup atau dengan membersihkan media budidaya dengan gas inert. Desain fermentor untuk fermentasi anaerobik lebih sederhana dibandingkan fermentasi aerob.

Desain fermentor yang berbeda telah dikembangkan untuk setiap jenis proses fermentasi (Gbr. 2).

KLASIFIKASI PROSES FERMENTASI

Beras. 3. Klasifikasi proses fermentasi

Berdasarkan produk sasaran Proses fermentasi dapat berupa jenis berikut:

1. Fermentasi, dimana produk sasarannya adalah biomassa mikroorganisme itu sendiri; justru proses seperti itulah yang sering dilambangkan dengan kata “kultivasi”, “tumbuh”;
2. Produk sasarannya bukanlah biomassa itu sendiri, tetapi produk metabolisme - ekstraseluler atau intraseluler; proses seperti ini sering disebut proses biosintetik;
3. Tugas fermentasi adalah memanfaatkan komponen tertentu dari media aslinya; Proses-proses ini meliputi bio-oksidasi, fermentasi metana, biocomposting dan biodegradasi.

Media awal dalam proses fermentasi atau komponen utamanya sering disebut substrat .

Menurut yang utamafase, tempat terjadinya proses fermentasi, berbeda:

1. Dangkal (keuntungan fase padat) fermentasi (budidaya pada media agar, biji-bijian, produksi keju dan sosis, biocomposting, dll);
2. Dalam (keuntungan fase cair) fermentasi, dimana biomassa mikroorganisme tersuspensi dalam media nutrisi cair dimana udara atau gas lain dihembuskan jika perlu;

Sehubungan dengan oksigen - Mereka membedakan fermentasi aerobik, anaerobik, dan anaerobik fakultatif dengan analogi dengan klasifikasi mikroorganisme itu sendiri.

Sehubungan dengan cahaya- fermentasi terang (fototrofik) dan gelap (kemotrofik).

Berdasarkan tingkat keamanan dari mikroflora asing - fermentasi aseptik, aseptik bersyarat dan non-aseptik. Kadang-kadang fermentasi aseptik disebut steril, padahal sebenarnya tidak benar: terdapat mikroorganisme target di dalam medium, tetapi tidak ada mikroorganisme asing.

Secara konvensional, fermentasi aseptik memungkinkan masuknya mikroflora asing pada tingkat tertentu, yang mampu hidup berdampingan dengan mikroflora utama atau yang kandungannya tidak melebihi batas tertentu.

Menurut jumlah jenis mikroorganisme - Perbedaan dibuat antara fermentasi berdasarkan monokultur (atau budaya murni) dan budidaya campuran, di mana terjadi pengembangan bersama dari asosiasi dua atau lebih budaya.

PROSES FERMENTASI DENGAN METODE ORGANISASI:

• berkala;
• kontinu;
• topping volumetrik;
• berkala dengan pengisian substrat;

Semua jenis fermentasi ini (menurut metode pengorganisasiannya) mudah diidentifikasi berdasarkan metode pemuatan bahan mentah dan pembongkaran produk.

Dalam proses batch Pemuatan bahan baku dan benih ke dalam alat dilakukan secara bersamaan, kemudian proses berlangsung di dalam alat selama waktu tertentu, dan setelah selesai, cairan fermentasi yang dihasilkan dikeluarkan dari alat.

Dalam proses yang berkelanjutan Bongkar muat media terjadi secara terus menerus dan serentak, dan laju masuknya media nutrisi segar ke dalam alat sama dengan laju keluarnya cairan fermentasi dari alat. Akibatnya, volume medium dalam peralatan tetap konstan untuk waktu yang lama (Gbr. 4.2), secara teoritis - tanpa batas waktu, dan secara praktis - hingga terjadi kerusakan.

Dalam proses pengisian volume Fermentasi dalam selang waktu antara bongkar muat peralatan berlangsung sebagai proses periodik, namun setelah beberapa waktu, ditentukan oleh keadaan proses, sebagian media fermentasi dibongkar dan diganti dengan media segar.

Dalam proses batch dengan pengumpanan substrat sebagian media diisi pada awal fermentasi, dan bagian lainnya ditambahkan terus menerus seiring berlangsungnya proses (Gbr. 4.5). Akhir alami dari proses ini adalah meluapnya peralatan, sehingga perlu beralih ke proses yang sangat berkala dengan volume media maksimum dan menyelesaikannya dengan cepat.

BIOREAKTOR (FERMENTER)

Beras. 4. Klasifikasi fermentor

Untuk budidaya bakteri secara mendalam Dalam kondisi industri dan laboratorium, bioreaktor atau fermentor digunakan. Fermentor (bioreaktor) adalah alat yang mencampurkan media kultur selama proses sintesis mikrobiologi; ini adalah ketel kedap udara di mana media nutrisi cair dituangkan. Fermentor dilengkapi dengan perangkat otomatis yang memungkinkan pemeliharaan suhu konstan, pH optimal dan potensi redoks, serta pasokan nutrisi penting dalam dosis tertentu.

Ini digunakan dalam industri bioteknologi dalam produksi obat-obatan dan obat-obatan hewan, vaksin, produk industri makanan (enzim, bahan tambahan makanan, sirup glukosa), serta dalam biokonversi pati dan produksi polisakarida dan penghancur minyak.

Ada bioreaktor mekanis, pengangkutan udara dan pusaran gas, serta bioreaktor aerobik (dengan pasokan campuran udara atau gas dengan oksigen), anaerobik (tanpa pasokan oksigen) dan gabungan - aerobik-anaerobik.

SKEMA UMUM PRODUKSI MIKROBIOLOGI

Beras. 5. Diagram fermentor konvensional

Fermentor konvensional adalah silinder tertutup di mana media dan mikroorganisme dicampur secara mekanis. Udara, terkadang jenuh dengan oksigen, dipompa melaluinya. Suhu dikontrol menggunakan air atau uap yang dilewatkan melalui tabung penukar panas. Desain fermentor harus memungkinkan Anda mengatur kondisi pertumbuhan: suhu konstan, pH (keasaman atau alkalinitas) dan konsentrasi oksigen terlarut dalam medium.

1. Persiapan media nutrisi

Media nutrisi berfungsi sebagai sumber karbon organik - bahan penyusun utama kehidupan. Mikroorganisme menyerap berbagai senyawa organik - mulai dari metana (CH 4), metanol (CH 3 OH) dan karbon dioksida (CO 2) hingga biopolimer alami. Selain karbon, sel membutuhkan nitrogen, fosfor dan unsur lainnya (K, Mg, Zn, Fe, Cu, Mo, Mn, dll.) Unsur penting dalam penyiapan media nutrisi adalah sterilisasi untuk menghancurkan semua mikroorganisme asing. Itu dilakukan dengan menggunakan metode termal, radiasi, filtrasi atau kimia.

2. Memperoleh strain murni untuk dimasukkan ke dalam fermentor.

Sebelum memulai proses fermentasi, perlu diperoleh budaya yang murni dan produktif. Kultur murni mikroorganisme disimpan dalam volume yang sangat kecil dan dalam kondisi yang menjamin kelangsungan hidup dan produktivitasnya (biasanya hal ini dicapai dengan penyimpanan pada suhu rendah). Kemurnian kultur harus dijaga setiap saat, mencegah kontaminasi oleh mikroorganisme asing.

3. Fermentasi merupakan tahapan utama dari proses bioteknologi.

Fermentasi adalah keseluruhan rangkaian operasi mulai dari memasukkan mikroba ke dalam lingkungan yang disiapkan dan dipanaskan hingga suhu yang diperlukan hingga selesai. biosintesis produk target atau pertumbuhan sel. Seluruh proses berlangsung di instalasi khusus - fermentor.

Pada akhir fermentasi, campuran mikroorganisme yang bekerja, larutan komponen nutrisi yang tidak dikonsumsi dan produk biosintesis terbentuk. Mereka memanggilnya cairan kultur atau kaldu.

4. Isolasi dan pemurnian produk akhir.

Setelah fermentasi selesai, produk yang diinginkan dimurnikan dari komponen kaldu lainnya. Untuk tujuan ini, berbagai metode teknologi digunakan: filtrasi, pemisahan (sedimentasi partikel tersuspensi di bawah pengaruh gaya sentrifugal), pengendapan kimia, dll.

5. Memperoleh bentuk produk komersial.

Tahap terakhir dari siklus bioteknologi adalah memperoleh bentuk produk komersial. Bahan-bahan tersebut dapat berupa campuran atau produk yang dimurnikan (terutama jika ditujukan untuk penggunaan medis).

Pada catatan:

FAKTA TENTANG REPRODUKSI BAKTERI

Dalam kondisi yang menguntungkan, mikroorganisme berkembang biak dengan sangat cepat. Dipercayai bahwa bakteri tersebut membelah menjadi dua setiap 20-30 menit. Menurut perhitungan ahli botani Cohn, dengan reproduksi tanpa hambatan selama 5 hari, keturunan dari satu bakteri berukuran sedang (panjang 2 mikron dan lebar 1 mikron) akan menempati volume yang sama dengan volume seluruh lautan dan samudera. Namun perkembangbiakan bakteri dibatasi oleh sejumlah faktor dan tidak mencapai proporsi yang fantastis.

Ukuran bakteri yang sangat kecil dan kecepatan reproduksinya sangat penting untuk memahami kondisi interaksi antara mikroba dan lingkungan. Volume air 0,001 ml dapat menampung hingga 10 9 bakteri. Jika bakteri sebanyak itu ditambahkan ke dalam 1 ml air, jika bakteri tersebut tersebar merata ke seluruh volume, akan diperoleh 10 6 bakteri per 1 liter air atau 1000 bakteri per 1 ml air. Oleh karena itu, misalnya, sejumlah kecil (!) zat yang terkontaminasi bakteri patogen sudah cukup untuk menyebarkan penyakit menular yang ditularkan melalui air.