Kvapas, atsirandantis fermentacijos proceso metu, vadinamas. Maisto produktų fermentacija ir jos reikšmė. Kas vis dėlto yra fermentacija?


Biopolimerai


Bendra informacija
Yra du pagrindiniai biopolimerų tipai: polimerai, gaunami iš gyvų organizmų, ir polimerai, gaunami iš atsinaujinančių išteklių, bet kuriems reikalinga polimerizacija. Abi rūšys naudojamos bioplastikams gaminti. Biopolimerai, esantys gyvuose organizmuose arba sukurti jų, turi angliavandenilių ir baltymų (baltymų). Jie gali būti naudojami plastiko gamyboje komerciniais tikslais. Pavyzdžiai:

Biopolimerai, esantys/sukurti gyvuose organizmuose

Biopolimeras

Natūralus šaltinis Charakteristika
PoliesteriaiBakterijosŠie poliesteriai gaminami per natūralias chemines reakcijas, kurias gamina tam tikros rūšies bakterijos.
KrakmolasGrūdai, bulvės, kviečiai ir kt. Šis polimeras yra vienas iš angliavandenilių saugojimo būdų augalų audiniuose. Jį sudaro gliukozė. Gyvūnų audiniuose jo nėra.
CeliuliozėMediena, medvilnė, grūdai, kviečiai ir kt. Šis polimeras susideda iš gliukozės. Tai yra pagrindinis ląstelės membranos komponentas.
Sojos baltymaiSojos pupelėsBaltymai randami sojos pupelių augaluose.

Atsinaujinančių gamtos išteklių molekulės gali būti polimerizuojamos ir naudojamos biologiškai skaidžių plastikų gamyboje.

Valgymas Natūralūs šaltiniai, polimerizuojami į plastiką

Biopolimeras

Natūralus šaltinis Charakteristika
Pieno rūgštis Burokėliai, grūdai, bulvės ir kt. Gaminamas fermentuojant cukraus turinčias žaliavas, tokias kaip runkeliai, ir perdirbant javų, bulvių ar kitų krakmolo šaltinių krakmolą. Polimerizuojasi, kad gautų polipieno rūgštį – polimerą, naudojamą plastikų gamyboje.
TrigliceridaiAugaliniai aliejai Jie sudaro daugumą lipidų, sudarančių visas augalų ir gyvūnų ląsteles. Augaliniai aliejai yra vienas iš galimų trigliceridų šaltinių, kuriuos galima polimerizuoti į plastiką.

Plastikinėms medžiagoms iš augalų gaminti naudojami du būdai. Pirmasis metodas pagrįstas fermentacija, o antrasis plastikui gaminti naudojamas pats augalas.

Fermentacija
Fermentacijos procese mikroorganizmai naudojami organinėms medžiagoms skaidyti, kai trūksta deguonies. Šiuolaikiniuose įprastiniuose procesuose naudojami genetiškai modifikuoti mikroorganizmai, specialiai sukurti tokioms sąlygoms, kokiomis vyksta fermentacija, ir mikroorganizmo skaidoma medžiaga. Šiuo metu yra du biopolimerų ir bioplastikų kūrimo būdai:
- Bakterinė poliesterio fermentacija: fermentacijos metu dalyvauja bakterijos ralstonia eutropha, kurios naudoja nuimtų augalų, pavyzdžiui, grūdų, cukrų savo ląstelių procesams skatinti. Šalutinis tokių procesų produktas yra poliesterio biopolimeras, kuris vėliau ekstrahuojamas iš bakterijų ląstelių.
- Pieno rūgšties fermentacija: Pieno rūgštis gaminama fermentuojant iš cukraus, panašiai kaip procesas, naudojamas tiesiogiai poliesterio polimerams gaminti naudojant bakterijas. Tačiau šiame fermentacijos procese šalutinis produktas yra pieno rūgštis, kuri vėliau apdorojama tradicinės polimerizacijos būdu ir gaunama polipieno rūgštis (PLA).

Plastikas iš augalų
Augalai turi didelį potencialą tapti plastiko gamyklomis. Šį potencialą galima maksimaliai išnaudoti naudojant genomiką. Gauti genai gali būti įvedami į grūdus, naudojant technologijas, kurios leidžia sukurti naujas plastikines medžiagas, turinčias unikalių savybių. Ši genų inžinerija suteikė mokslininkams galimybę sukurti Arabidopsis thaliana augalą. Jame yra fermentų, kuriuos bakterijos naudoja plastikui gaminti. Bakterija sukuria plastiką, paversdama saulės šviesą energija. Mokslininkai perkėlė šį fermentą koduojantį geną į augalą, o tai leido augalo ląstelių procesams gaminti plastiką. Nuėmus derlių, plastikas iš augalo išleidžiamas naudojant tirpiklį. Šio proceso metu gautas skystis distiliuojamas, kad būtų atskirtas tirpiklis nuo gauto plastiko.

Biopolimerų rinka


Atotrūkio tarp sintetinių polimerų ir biopolimerų mažinimas
Apie 99 % visų plastikų yra gaminami arba gaunami iš pagrindinių neatsinaujinančių energijos šaltinių, įskaitant gamtines dujas, pirminį benziną, žalią naftą ir anglį, kurie naudojami plastikų gamyboje ir kaip žaliava, ir kaip energijos šaltinis. Kadaise žemės ūkio medžiagos buvo laikomos alternatyvia plastiko gamybos žaliava, tačiau jau daugiau nei dešimtmetį jos nepateisino kūrėjų lūkesčių. Pagrindinė kliūtis naudoti plastikus, pagamintus iš žemės ūkio žaliavų, buvo jų kaina ir ribotas funkcionalumas (krakmolo produktų jautrumas drėgmei, polihidroksibutirato trapumas), taip pat lankstumo trūkumas gaminant specializuotas plastikines medžiagas.


Prognozuojama CO2 emisija

Veiksnių derinys, sparčiai kylančios naftos kainos, išaugęs pasaulinis susidomėjimas atsinaujinančiais ištekliais, didėjantis susirūpinimas dėl šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimo ir didesnis dėmesys atliekų tvarkymui iš naujo sukėlė susidomėjimą biopolimerais ir veiksmingais jų gamybos būdais. Naujos augalų auginimo ir perdirbimo technologijos mažina bioplastiko ir sintetinio plastiko sąnaudų skirtumą, taip pat gerina medžiagų savybes (pavyzdžiui, „Biomer“ kuria PHB (polihidroksibutirato) klases su padidintu lydymosi stiprumu ekstruzinėms plėvelėms). Didėjantis susirūpinimas aplinka ir teisėkūros paskatos, ypač Europos Sąjungoje, paskatino domėtis biologiškai skaidomais plastikais. Kioto protokolo principų įgyvendinimas taip pat verčia ypatingą dėmesį skirti biopolimerų ir sintetinių medžiagų lyginamajam efektyvumui energijos suvartojimo ir CO2 emisijų požiūriu. (Pagal Kioto protokolą Europos bendrija įsipareigoja 2008–2012 m. šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą į atmosferą sumažinti 8 proc., palyginti su 1990 m. lygiu, o Japonija – 6 proc.).
Apskaičiuota, kad naudojant krakmolo pagrindu pagamintus plastikus galima sutaupyti nuo 0,8 iki 3,2 tonos CO2 tonai, palyginti su tona plastiko, pagaminto iš iškastinio kuro, o šis diapazonas atspindi plastikuose naudojamų naftos pagrindu pagamintų kopolimerų dalį. Apskaičiuota, kad naudojant alternatyvius naftos grūdų pagrindu pagamintus plastikus CO2 ekvivalento šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis sutaupys 1,5 tonos tonai poliolio, pagaminto iš rapsų aliejaus.

Pasaulinė biopolimerų rinka
Tikimasi, kad per ateinančius dešimt metų spartus pasaulinės plastikų rinkos augimas, patirtas per pastaruosius penkiasdešimt metų, išliks. Remiantis prognozėmis, 2010 m. plastiko suvartojimas vienam gyventojui pasaulyje išaugs nuo 24,5 kg iki 37 kg. Šį augimą pirmiausia skatina JAV, Vakarų Europos šalys ir Japonija, tačiau aktyvaus dalyvavimo tikimasi ir iš Pietryčių šalių. ir Rytų Europa.Azija ir Indija, kurios per šį laikotarpį turėtų sudaryti apie 40% pasaulinės plastiko vartojimo rinkos. Taip pat tikimasi, kad pasaulinis plastiko suvartojimas padidės nuo 180 mln. tonų šiandien iki 258 mln. tonų 2010 m., o ženkliai išaugs visų kategorijų polimerai, nes plastikai ir toliau išstumia tradicines medžiagas, įskaitant plieną, medieną ir stiklą. Kai kuriais ekspertų vertinimais, per šį laikotarpį bioplastikas galės tvirtai užimti nuo 1,5% iki 4,8% visos plastikų rinkos, kuri kiekybiškai svyruos nuo 4 iki 12,5 mln. tonų, priklausomai nuo technologinio plėtros ir tyrimų lygio. naujų bioplastiko polimerų srityje. „Toyota“ vadovybės teigimu, iki 2020 metų penktadalį pasaulinės plastikų rinkos užims bioplastikas, o tai prilygsta 30 mln.

Biopolimerų rinkodaros strategijos
Veiksmingos rinkodaros strategijos sukūrimas, tobulinimas ir įgyvendinimas yra pats svarbiausias žingsnis bet kuriai įmonei, planuojančiai daug investuoti į biopolimerus. Nepaisant garantuoto biopolimerų pramonės vystymosi ir augimo, yra tam tikrų veiksnių, kurių negalima ignoruoti. Šie klausimai lemia biopolimerų rinkodaros strategijas, jų gamybą ir tyrimų veiklą šioje srityje:
- Rinkos segmento parinkimas (pakavimo, žemės ūkio, automobilių, statybos, tikslinės rinkos). Patobulintos biopolimerų apdorojimo technologijos užtikrina efektyvesnę makromolekulinių struktūrų kontrolę, leidžiančią naujoms „vartotojiškų“ polimerų kartoms konkuruoti su brangesniais „specialiais“ polimerais. Be to, atsiradus naujiems katalizatoriams ir patobulinus polimerizacijos kontrolę, atsiranda naujos kartos specializuoti polimerai, sukurti funkciniais ir struktūriniais tikslais ir kurianti naujas rinkas. Pavyzdžiai apima biomedicininį implantų taikymą odontologijoje ir chirurgijoje, kurie sparčiai didina savo vystymosi tempą.
- Pagrindinės technologijos: fermentacijos technologijos, augalininkystė, molekulinis mokslas, žaliavų, energijos šaltinių arba abiejų gamyba, genetiškai modifikuotų ar nemodifikuotų organizmų naudojimas fermentacijos ir biomasės gamyboje.
- Vyriausybės politikos ir apskritai teisinės aplinkos paramos lygis: perdirbtas plastikas tam tikru mastu konkuruoja su biologiškai skaidžiais polimerais. Vyriausybės reglamentai ir teisės aktai, susiję su aplinka ir perdirbimu, gali turėti teigiamos įtakos didinant įvairių polimerų plastikų pardavimą. Tikėtina, kad įgyvendinus Kioto protokolo įsipareigojimus padidės tam tikrų biologinių medžiagų paklausa.
- Tiekimo grandinės raida susiskaidžiusių biopolimerų pramonėje ir masto ekonomijos komercinis poveikis, palyginti su produktų patobulinimais, kuriuos galima parduoti didesnėmis kainomis.

Biologiškai skaidūs ir be naftos polimerai


Nedidelį poveikį aplinkai turintys plastikai
Rinkoje yra trys biologiškai skaidžių polimerų grupės. Tai PHA (fitohemagliutininas) arba PHB, polilaktidai (PLA) ir krakmolo pagrindu pagaminti polimerai. Kitos medžiagos, kurios yra komerciškai naudojamos biologiškai skaidžių plastikų srityje, yra ligninas, celiuliozė, polivinilo alkoholis, poli-e-kaprolaktonas. Yra daug gamintojų, gaminančių biologiškai skaidžių medžiagų mišinius, kad pagerintų šių medžiagų savybes arba sumažintų gamybos sąnaudas.
Siekiant pagerinti proceso parametrus ir padidinti kietumą, PHB ir jo kopolimerai maišomi su įvairiais polimerais, turinčiais skirtingas charakteristikas: biologiškai skaidomus arba neskaidomus, amorfinius arba kristalinius, kurių lydymosi ir stiklėjimo temperatūra skiriasi. Mišiniai taip pat naudojami PLA savybėms pagerinti. Įprastas PLA elgiasi panašiai kaip polistirenas, pasižymi trapumu ir mažu pailgėjimu trūkimo metu. Bet, pavyzdžiui, pridėjus 10-15 % Eastar Bio – biologiškai skaidaus poliesterio pagrindo naftos produkto, kurį gamina Novamont (buvęs Eastman Chemical), žymiai padidėja klampumas ir atitinkamai lenkimo modulis bei atsparumas smūgiams. Siekiant pagerinti biologinį skaidumą, mažinant išlaidas ir tausojant išteklius, polimerines medžiagas galima maišyti su natūraliais produktais, tokiais kaip krakmolas. Krakmolas yra pusiau kristalinis polimeras, susidedantis iš amilazės ir amilopektino, kurių santykis skiriasi priklausomai nuo augalinės medžiagos. Krakmolas yra tirpus vandenyje, todėl norint sėkmingai sumaišyti šią medžiagą su kitaip nesuderinamais hidrofobiniais polimerais, labai svarbu naudoti suderinamąsias medžiagas.

Bioplastiko savybių palyginimas su tradiciniu plastiku

PLA ir krakmolo pagrindu pagamintų plastikų palyginimas su tradiciniais naftos pagrindu pagamintais plastikais

Savybės (vienetai) LDPE PP PLA PLA Krakmolo pagrindas Krakmolo pagrindas
Savitasis tankis (g/cm2) <0.920 0.910 1.25 1.21 1.33 1.12
Tempimo stipris (MPa) 10 30 53 48 26 30
Tempimo atsparumas (MPa) - 30 60 - 12
Tempimo modulis (GPa) 0.32 1.51 3.5 - 2.1-2.5 0.371
Tempimo pailgėjimas (%) 400 150 6.0 2.5 27 886
Įpjovos Izod stiprumas (J/m) Be pertraukos4 0.33 0.16 - -
Lanksčio modulis (GPa) 0.2 1.5 3.8 1.7 0.18

PHB savybės lyginant su tradiciniais plastikais

Biomer PHB savybės, palyginti su PP, PS ir PE

Tempimo stiprumas Pailgėjimas lūžio metu A krantas Modulis
Biomeras P22618 - 730
15-20 600 150-450
Biomer L900070 2.5 3600
PS 30-50 2-4 3100-3500

Kalbant apie lyginamąsias kainas, esami naftos pagrindu pagaminti plastikai yra pigesni nei bioplastikai. Pavyzdžiui, pramoninės ir medicininės didelio tankio polietileno (HDPE), taip pat naudojamo pakuotėse ir plataus vartojimo gaminiuose, kaina svyruoja nuo 0,65 USD iki 0,75 USD už svarą. Mažo tankio polietileno (LDPE) kaina yra 0,75–0,85 USD už svarą. Polistirenas (PS) vidutiniškai 0,65–0,85 USD už svarą, polipropilenas (PP) – 0,75–0,95 USD už svarą, o polietileno tereftalatai (PET) – 0,90–1,25 USD už svarą. Palyginimui, polilaktido plastikai (PLA) kainuoja nuo 1,75 USD iki 3,75 USD už svarą, iš krakmolo gauti polikaprolaktonai (PCL) kainuoja nuo 2,75 USD iki 3,50 USD už svarą, o polihidroksibutiratai (PHB) - 4,75–7,50 USD už svarą. Šiuo metu, atsižvelgiant į lyginamąsias bendras kainas, bioplastikas yra 2,5–7,5 karto brangesnis nei tradicinis įprastas naftos pagrindu pagamintas plastikas. Tačiau vos prieš penkerius metus jų kaina buvo 35–100 kartų didesnė nei esamų neatsinaujinančio iškastinio kuro ekvivalentų.

Polilaktidai (PLA)
PLA yra biologiškai skaidus termoplastikas, pagamintas iš pieno rūgšties. Jis yra atsparus vandeniui, bet negali atlaikyti aukštos temperatūros (>55°C). Kadangi jis netirpsta vandenyje, jūros aplinkoje esantys mikrobai taip pat gali jį suskaidyti į CO2 ir vandenį. Plastikas panašus į gryną polistireną, pasižymi geromis estetinėmis savybėmis (blizgesys ir skaidrumas), tačiau yra per standus ir trapus, todėl jį reikia modifikuoti daugeliui praktinių pritaikymų (t. y. jo elastingumą padidina plastifikatoriai). Kaip ir dauguma termoplastikų, jis gali būti perdirbamas į pluoštus, plėveles, termiškai formuojamas arba liejamas įpurškimu.


Polilaktido struktūra

Gamybos procese grūdai paprastai pirmiausia sumalami krakmolui gaminti. Tada krakmolas apdorojamas, kad gautų neapdorotą dekstrozę, kuri fermentacijos būdu paverčiama pieno rūgštimi. Pieno rūgštis kondensuojama, kad susidarytų laktidas – ciklinis tarpinis dimeras, naudojamas kaip biopolimerų monomeras. Laktidas išvalomas vakuuminiu distiliavimu. Lydymosi procesas be tirpiklių atveria žiedo struktūrą polimerizacijai ir taip susidaro polipieno rūgšties polimeras.


Tempimo modulis


Įpjova Izod stiprumas


Lenkimo modulis


Tempimo pailgėjimas

NatureWorks, Cargill, didžiausios privačios bendrovės Jungtinėse Valstijose, dukterinė įmonė, gamina polilaktido polimerą (PLA) iš atsinaujinančių išteklių, naudodama patentuotą technologiją. Po 10 metų „NatureWorks“ tyrimų ir plėtros bei 750 mln. USD investicijų 2002 m. buvo įkurta „Cargill Dow“ bendra įmonė (dabar visiškai priklausanti „NatureWorks LLC“ dukterinė įmonė), kurios metinis gamybos pajėgumas yra 140 000 tonų. Iš grūdų pagaminti polilaktidai, parduodami su NatureWorks PLA ir Ingeo prekių ženklais, pirmiausia naudojami termopakavime, ekstruzinėse plėvelėse ir pluoštuose. Taip pat įmonė plėtoja technines galimybes įpurškiamų gaminių gamybai.


PLA komposto dėžė

PLA, kaip ir PET, reikia džiovinti. Apdorojimo technologija yra panaši į LDPE. Perdirbti produktai gali būti pakartotinai polimerizuoti arba sumalti ir pakartotinai naudojami. Medžiaga yra visiškai biochemiškai skaidoma. Iš pradžių ši medžiaga buvo naudojama termoplastinių lakštų liejimui, plėvelių ir pluoštų gamyboje, šiandien ši medžiaga naudojama ir formuojant pūtimu. Kaip ir PET, grūdų pagrindu pagaminti plastikai gamina įvairių ir sudėtingų formų visų dydžių butelius, o „Biota“ juos naudoja tam, kad ištemptų pūtimo formos butelius, kad būtų galima išpilstyti aukščiausios kokybės šaltinio vandenį. NatureWorks PLA vieno sluoksnio buteliai liejami ant tos pačios įpurškimo / orientacijos pūtimo įrangos, kuri naudojama PET, neprarandant produktyvumo. Nors NatureWorks PLA barjerinis efektyvumas yra mažesnis nei PET, jis gali konkuruoti su polipropilenu. Be to, SIG Corpoplast šiuo metu plėtoja savo "Plasmax" dengimo technologiją tokioms alternatyvioms medžiagoms, kad pagerintų barjerų efektyvumą ir išplėstų pritaikymo spektrą. NatureWorks medžiagoms trūksta standartinių plastikų atsparumo karščiui. Jie pradeda prarasti savo formą esant maždaug 40°C temperatūrai, tačiau tiekėjas daro didelę pažangą kurdamas naujas rūšis, kurios būtų atsparios karščiui kaip naftos pagrindu pagaminti plastikai, taip atverdami naujus pritaikymus karšto maisto pakuotėse ir išsinešimui parduodamuose gėrimuose. lauke arba mikrobangų krosnelėje tinkamas maistas.

Plastikai, mažinantys priklausomybę nuo naftos
Padidėjęs susidomėjimas polimerų gamybos priklausomybės nuo naftos išteklių mažinimu taip pat skatina naujų polimerų ar kompozicijų kūrimą. Atsižvelgiant į didėjantį poreikį mažinti priklausomybę nuo naftos produktų, ypatingas dėmesys skiriamas atsinaujinančių išteklių, kaip žaliavų šaltinio, naudojimo maksimaliai svarbai. Pavyzdžiui, sojos pupelių naudojimas biologinio poliolio Soyol, kaip pagrindinės poliuretano žaliavos, gamybai.
Plastiko pramonė kasmet sunaudoja kelis milijardus svarų užpildų ir stiprintuvų. Patobulinta formulavimo technologija ir naujos jungiamosios medžiagos, leidžiančios padidinti pluošto ir užpildų apkrovą, padeda plėsti tokių priedų naudojimą. Netolimoje ateityje 75 ppm pluošto įkrovimo lygis gali tapti įprasta praktika. Tai turės didžiulį poveikį mažinant naftos pagrindu pagamintų plastikų naudojimą. Naujoji labai užpildytų kompozitų technologija demonstruoja keletą labai įdomių savybių. 85 % kenafo termoplastinio kompozito tyrimai parodė, kad jo savybės, tokios kaip lenkimo modulis ir stiprumas, yra pranašesnės už daugumą medienos dalelių rūšių, mažo ir vidutinio tankio medžio drožlių plokštes ir kai kuriose srityse netgi gali konkuruoti su orientuotomis medienos drožlių plokštėmis. .

Mieli draugai, norime su jumis pasidalinti nedidele ištrauka iš knygos „Laukinė fermentacija: gyvos kultūros maisto skonis, mityba ir gaminimas, 2-asis leidimas“ (pažodžiui knygos pavadinimas išverstas: „Laukinė fermentacija: maisto, kuriame yra gyvų kultūrų, skonis ir maistinės savybės “, 2 leidimas).

Knygos autorius yra „Amerikos kulinarijos scenos roko žvaigždė“ – kaip rašo „New York Times“, savamokslis, antiglobalistas, linkęs žemyn ir atvirai gėjus – Sandor Elix Katz. Ši knyga, kaip tikriausiai jau atspėjote, iškrenta iš elegantiškų kulinarinių „kavos staliukų knygų“ (kaip anglosaksų pasaulyje dažniausiai vadinamos svariomis ir spalvingomis tomomis, kurių paskirtis – gulėti ant stalo svetainė ir būti daugiau dekoratyvinis elementas nei žinių šaltinis).

Šios knygos nuotraukos vertos išskirtinio paminėjimo: į jas žiūrint susidaro įspūdis, kad jos atsirado visiškai atsitiktinai. Tačiau šioje knygoje tikrai gausu unikalios informacijos: kaip rauginama manioka, kepami nacionaliniai etiopiški papločiai iš tefo miltų, gira gaminama Rusijoje (taip, net ir ta!) ir daug daugiau. Teorinėje dalyje pateikti duomenys iš antropologijos, istorijos, medicinos, mitybos ir mikrobiologijos sričių. Knygoje gausu receptų: jie suskirstyti į kelias temines dalis (rauguotų daržovių, duonos, vyno, pieno produktų gaminimas).

Pateikiame labai laisvą skyriaus, skirto naudingosioms fermentacijos savybėms, vertimą.

Daugybė fermentuotų maisto produktų privalumų

Fermentuoti maisto produktai tiesiogine prasme turi gyvų skonių ir juose yra gyvų maistinių medžiagų. Jų skonis dažniausiai būna ryškus. Prisiminkite kvapnius brandžius sūrius, rūgščius raugintus kopūstus, tirštą aitriąją miso pastą, sodrius tauriuosius vynus. Žinoma, galime pasakyti, kad kai kurių fermentuotų maisto produktų skonis tinka ne kiekvienam. Tačiau žmonės visada vertino unikalius skonius ir patrauklius aromatus, kuriuos gaminiai įgyja dėl bakterijų ir grybelių darbo.

Praktiniu požiūriu pagrindinis fermentuotų maisto produktų privalumas yra tai, kad jie ilgiau išsilaiko. Fermentacijos procese dalyvaujantys mikroorganizmai gamina alkoholį, pieno ir acto rūgštis. Visi šie „biokonservantai“ padeda išsaugoti maistines medžiagas ir slopina patogeninių bakterijų augimą ir taip apsaugo nuo maisto atsargų gedimo.

Daržovės, vaisiai, pienas, žuvis ir mėsa greitai genda. O kai pavyko gauti pertekliaus, mūsų protėviai naudojo visas turimas priemones, kad kuo ilgiau išsaugotų maisto atsargas. Per visą žmonijos istoriją fermentacija šiam tikslui buvo naudojama visur: nuo tropikų iki Arkties.

Kapitonas Jamesas Cookas buvo garsus XVIII amžiaus anglų tyrinėtojas. Jo aktyvios veiklos dėka Britanijos imperijos ribos gerokai išsiplėtė. Be to, Cookas gavo Londono karališkosios draugijos – pirmaujančios Didžiosios Britanijos mokslo draugijos – pripažinimą už savo komandos narių išgydymą nuo skorbuto (liga, kurią sukelia ūmus vitamino C trūkumas).Cookas sugebėjo nugalėti ligą dėl to, kad per savo ekspedicijas jis pasiėmė daug raugintų kopūstų.(kuriame yra daug vitamino C).

Dėl savo atradimo Cookas sugebėjo atrasti daug naujų žemių, kurios vėliau pateko į Didžiosios Britanijos karūnos valdžią ir sustiprino jos galią, įskaitant Havajų salas, kuriose jis vėliau buvo nužudytas.

Vietiniai salų gyventojai polineziečiai perplaukė Ramųjį vandenyną ir apsigyveno Havajų salose daugiau nei 1000 metų prieš kapitono Kuko vizitą. Kitas įdomus faktas yra tai, kad fermentuotas maistas padėjo jiems išgyventi ilgas keliones, kaip ir Kuko komandai! Šiuo atveju poi – košė iš tankios, krakmolingos taro šaknies, kuri vis dar populiari Havajuose ir pietiniame Ramiojo vandenyno regione.

Taro šaknis:


Taro šaknų poi košė:


Fermentacija ne tik išsaugo naudingąsias maistinių medžiagų savybes, bet ir padeda organizmui jas pasisavinti. Daugelis maistinių medžiagų yra sudėtingi cheminiai junginiai, tačiau fermentacija suskaido sudėtingas molekules į paprastesnius elementus.

Kaip tokio savybių transformavimo fermentacijos metu pavyzdį turi sojos pupelės. Tai unikalus produktas, kuriame gausu baltymų. Tačiau be fermentacijos sojos žmogaus organizmas praktiškai nevirškina (kai kas net teigia, kad ji nuodinga). Fermentacijos metu suskaidomos sudėtingos sojų pupelėse esančios baltymų molekulės, todėl susidaro aminorūgštys, kurias organizmas jau gali pasisavinti. Tuo pačiu metu sojos pupelėse esantys augalų toksinai suskaidomi ir neutralizuojami. Rezultatas – tradiciniai fermentuoti sojos produktai, tokie kaipsojos padažas, miso pasta ir tempeh.

Šiais laikais daugeliui žmonių sunku virškinti pieną. Priežastis yra laktozės netoleravimas – pieno cukrus. Pieno rūgšties bakterijos, esančios raugintuose pieno produktuose, paverčia laktozę pieno rūgštimi, kuri daug lengviau virškinama.

Tas pats atsitinka ir su glitimu – baltymu, randamu javų augaluose. Bakterinės fermentacijos procese naudojant raugo starterius (skirtingai nuo mielių fermentacijos, kuri dabar dažniausiai naudojama kepiniams), glitimo molekulės suskaidomos irFermentuotas glitimas yra lengviau virškinamas nei nefermentuotas glitimas.

Jungtinių Tautų maisto ir žemės ūkio organizacijos ekspertų teigimu, fermentuotas maistas yra gyvybiškai svarbių maistinių medžiagų šaltinis. Organizacija aktyviai dirba siekdama padidinti fermentuotų maisto produktų populiarumą visame pasaulyje. Pasak Fermentacijos organizacijospadidina mineralų biologinį prieinamumą (t. y. organizmo gebėjimą pasisavinti tam tikrą medžiagą)esančių gaminiuose.

Billas Mollisonas, knygos „The Permaculture Book of Ferment and Human Nutrition“ autorius, fermentaciją vadina „išankstinio virškinimo forma“. Išankstinis virškinimas taip pat padeda suskaidyti ir neutralizuoti tam tikras toksiškas medžiagas, esančias maiste. Kaip pavyzdį jau pateikėme sojų pupeles.

Kitas toksinų neutralizavimo proceso pavyzdys yramaniokos fermentacija(taip pat žinomas kaip juka arba manioka). Tai šakninė daržovė, kilusi iš Pietų Amerikos, vėliau tapusi pagrindiniu maistu pusiaujo Afrikoje ir Azijoje.

Kasavoje gali būti didelė cianido koncentracija. Šios medžiagos kiekis labai priklauso nuo dirvožemio, kuriame auga šakniavaisiai, tipo. Jei cianidas nėra neutralizuotas, kasavos negalima valgyti: ji tiesiog nuodinga. Toksinui pašalinti dažnai naudojamas reguliarus mirkymas: tam nulupti ir stambiai supjaustyti gumbai dedami į vandenį maždaug 5 dienoms. Tai leidžia suskaidyti cianidą ir padaryti manioką ne tik saugią vartoti, bet ir išsaugoti jame esančias naudingas medžiagas.

Kasavos šaknų derliaus nuėmimas:

Įvairių rūšių fermentuota miso sojų pasta su priedais:


Tačiau ne visi maisto produktuose esantys toksinai yra tokie pavojingi kaip cianidas. Pavyzdžiui, grūduose ir ankštiniuose augaluose (taip pat ir riešutuose – red. pastaba) yra junginio, vadinamofitino rūgštis. Ši rūgštis turigebėjimas surišti cinką, kalcį, geležį, magnį ir kitus mineralus. Dėl to šių mineralų organizmas nepasisavins. Rauginant grūdus iš anksto juos mirkant, suskaidoma fitino rūgštis, todėl padidėja grūdų, ankštinių augalų ir riešutų maistinė vertė.

Yra ir kitų potencialiai toksiškų medžiagų, kurias galima sumažinti arba neutralizuoti fermentuojant. Tarp jų yra nitritai, vandenilio cianido rūgštis, oksalo rūgštis, nitrozaminai, lektinai ir gliukozidai.

Fermentacija ne tik suskaido augalų toksinus, bet ir gamina naujas maistines medžiagas.
Taigi per savo gyvavimo cikląRaugo bakterijos gamina B grupės vitaminus, įskaitant folio rūgštį (B9), riboflaviną (B2), niaciną (B3), tiaminą (B1) ir biotiną (B7, H).. Fermentai taip pat dažnai priskiriami vitamino B12 gamybai, kurio trūksta augaliniame maiste. Tačiau ne visi sutinka su šiuo požiūriu. Yra versija, kad fermentuotose sojos pupelėse ir daržovėse esanti medžiaga iš tikrųjų tik kai kuriais atžvilgiais yra panaši į vitaminą B12, tačiau ji neturi savo veikliųjų savybių. Ši medžiaga vadinama pseudovitaminu B12.

Kai kurie fermentai susidaro fermentacijos metuelgtis kaip antioksidantai, tai yra, jie pašalina laisvuosius radikalus iš žmogaus kūno ląstelių, kurie laikomi vėžio ląstelių pirmtakais.

Pieno rūgšties bakterijos (kurių ypač randama rauginėje duonoje, taip pat jogurte, kefyre ir kituose rauginto pieno produktuose – red. pastaba) padeda gamintis Omega-3 riebalų rūgštims, kurios yra gyvybiškai svarbios normaliam žmogaus ląstelių ląstelių membranos funkcionavimui. ir imuninę sistemą.

Fermentuojant daržoves susidaro izotiocianatai ir indol-3-karbinolis. Manoma, kad turi abi šias medžiagas antionkologinis savybių.

„Natūralių maisto papildų“ pardavėjai dažnai „didžiuojasi“, kad „jų auginimo procese gaunamas didelis kiekis naudingų natūralių medžiagų“. Pavyzdžiui, superoksido dismutazė arba GTF-chromas (chromo rūšis, kurią žmogaus organizmas lengviau pasisavina ir padeda palaikyti normalią gliukozės koncentraciją kraujyje), arba detoksikuojantys junginiai: glutationas, fosfolipidai, virškinimo fermentai ir beta 1, 3 gliukanai. Tiesą pasakius, aš tiesiog (knygos autorės žodžiai) prarandu susidomėjimą pokalbiu, kai išgirstu tokius pseudomokslinius faktus. Neatlikus molekulinės analizės, visiškai įmanoma suprasti, koks naudingas produktas.

Pasikliaukite savo instinktais ir skonio receptoriais. Klausykite savo kūno: kaip jaučiatės pavartoję tą ar kitą produktą. Sužinokite, ką apie tai sako mokslas. Tyrimų rezultatai patvirtina, kad fermentacija padidina maisto produktų maistinę vertę.

Galbūt,Didžiausia fermentuotų maisto produktų nauda yra būtent pačiose bakterijose, kurios vykdo fermentacijos procesą. Jie taip pat vadinami probiotikai. Daugelyje fermentuotų maisto produktų yra kompaktiškų mikroorganizmų kolonijų: šiose kolonijose yra daug įvairių bakterijų rūšių. Mokslininkai tik dabar pradeda suprasti, kaip bakterijų kolonijos veikia mūsų žarnyno mikrofloros veiklą.Fermentuotuose maisto produktuose esančių mikroorganizmų sąveika su mūsų virškinimo sistemoje esančiomis bakterijomis gali pagerinti mūsų virškinimo ir imuninės sistemos veiklą., psichologiniai sveikatos ir bendros savijautos aspektai.

Tačiau ne visi fermentuoti maisto produktai lieka „gyvi“, kai pasiekia mūsų stalą. Kai kuriose iš jų dėl savo prigimties negali būti gyvų bakterijų. Pavyzdžiui, duoną reikia kepti aukštoje temperatūroje ir ji negali būti pribiotikų šaltinis (duonos nauda yra skirtinga, šiame straipsnyje mes jų nesvarstome). Ir tai veda prie visų jame esančių gyvų organizmų mirties.

Fermentuotiems produktams tokio paruošimo būdo nereikia, juos rekomenduojama vartoti tada, kai juose dar yra gyvų bakterijų, tai yra termiškai neapdorotus (mūsų rusiškoje realybėje – rauginti kopūstai, agurkai: raugintos bruknės, obuoliai, slyvos; įvairių rūšių gyva gira; kombucha gėrimas; nepasterizuoti gyvų vynuogių vynai; pieno produktai, nepasterizuoti fermentuoto pieno produktai, kurių galiojimo laikas yra trumpas, pavyzdžiui, kefyras, fermentuotas keptas pienas, acidophilus, tan, matsoni, kumiss; ūkio sūriai ir kt., red. pastaba). Ir būtent tokia forma fermentuotas maistas yra naudingiausias.

Rauginti kopūstai, marinuoti obuoliai:

Atidžiai perskaitykite maisto produktų etiketes. Atminkite, kad daugelis parduotuvėse parduodamų fermentuotų maisto produktų yra pasterizuojami arba kitaip termiškai apdorojami. Tai prailgina galiojimo laiką, bet naikina mikroorganizmus. Fermentuotų maisto produktų etiketėse dažnai pamatysite frazę „sudėtyje yra gyvų kultūrų“. Ši etiketė rodo, kad galutiniame produkte vis dar yra gyvų bakterijų.

Deja, gyvename tokiais laikais, kai parduotuvėse dažniausiai parduodami pusgaminiai, skirti masiniam vartotojui, o gyvų bakterijų tokiuose produktuose sunku rasti. Jei norite ant savo stalo matyti tikrai „gyvus“ fermentuotus maisto produktus, teks jų paieškoti arba pasigaminti patiems.

„Gyvas“ fermentuotas maistas yra naudingas virškinimo sistemos sveikatai. Todėl jie veiksmingi gydant viduriavimą ir dizenteriją. Gyvų bakterijų turintys produktai padeda kovoti su kūdikių mirtingumu.

Tanzanijoje buvo atliktas kūdikių mirtingumo tyrimas. Mokslininkai stebėjo kūdikius, kurie po nujunkymo buvo šeriami skirtingais mišiniais. Vieni vaikai buvo maitinami iš raugintų javų košės, kiti – iš paprastų.

Kūdikiai, maitinami fermentuotais grūdais, viduriavo perpus rečiau nei tie, kurie buvo šeriami nefermentuotais grūdais. Priežastis ta, kad pieno rūgšties fermentacija slopina bakterijų, sukeliančių viduriavimą, augimą.

Remiantis kitu tyrimu, paskelbtu žurnale „Nutrition“. mityba), turtinga žarnyno mikroflora padeda išvengti virškinamojo trakto ligų vystymosi. Pieno rūgšties bakterijos „kovoja su galimais patogenais prisirišdamos prie žarnyno gleivinės ląstelių receptorių“. Taigi ligas galima gydyti naudojant „ekologinę imuninę mitybą“.

Pats žodis, žinoma, nėra taip lengvas ištarti. Bet man vis tiek patinka terminas „ekologinė imuninė mityba“. Tai reiškia, kad imuninė sistema ir organizmo bakterinė mikroflora veikia kaip viena visuma.

Bakterijų ekosistemą sudaro įvairių mikroorganizmų kolonijos. O tokią sistemą galima sukurti ir palaikyti tam tikros dietos pagalba. Valgyti maistą, kuriame yra daug gyvų bakterijų, yra vienas iš būdų sukurti bakterijų ekosistemą organizme.

Marinuotos bruknės, slyvos:



Arbatos grybas:


Minėta knyga buvo apdovanota keliais apdovanojimais. Be jos Katzo bibliografijoje:

Didžioji Kombucha knyga

Laukinė piktžolių išmintis

Natūralaus sūrio gaminimo menas

Revoliucija nebus sugriauta: Amerikos pogrindžio maisto judėjimuose.

Nuoroda į knygą „Amazon“: https://www.amazon.com/gp/product/B01KYI04CG/ref=kinw_myk_ro_title

________________________________________ _________

Fermentuotas maisto produktas tempą - naudingos savybės ir pritaikymas


Tempe Tempeh yra fermentuotas maisto produktas, pagamintas iš sojų pupelių.

Paruošimas

Tempeh yra populiarus Indonezijoje ir kitose Pietryčių Azijos šalyse. Tempe gaminimo procesas panašus į fermentinio sūrio procesą. Tempeh gaminamas iš nesmulkintų sojų pupelių. Sojos pupelės suminkštinamos, tada atidaromos arba išlukštenamos ir išverdamos, bet ne iki išvirimo. Tada pridedama oksidatoriaus (dažniausiai acto) ir starterio, kuriame yra naudingų bakterijų. Veikiant šioms bakterijoms, gaunamas fermentuotas produktas, kurio kvapas yra sudėtingas, lyginamas su riešutais, mėsa ar grybais, o skonis primena vištienos skonį.

Esant žemai temperatūrai arba padidėjus vėdinimui, tempeho paviršiuje kartais atsiranda sporų nekenksmingų pilkų arba juodų dėmių pavidalu. Tai normalus reiškinys ir neturi įtakos produkto skoniui ar kvapui. Virta, kokybiška tempeh turi nedidelį amoniako kvapą, tačiau kvapas neturėtų būti labai stiprus.

Tempeh dažniausiai gaminamas briketuose, kurių storis yra apie 1,5 cm. Tempeh priskiriamas greitai gendančių produktų kategorijai ir negali būti ilgai laikomas, todėl sunku rasti už Azijos ribų.

Naudingasavybių ir taikymas

Indonezijoje ir Šri Lankoje tempeh vartojamas kaip pagrindinis maistas. Tempeh yra daug baltymų. Gamybos proceso metu vykstančios fermentacijos dėka tempeh baltymai lengviau virškinami ir įsisavinami į organizmą. Tempeh yra geras maistinių skaidulų šaltinis, nes yra daug maistinių skaidulų, skirtingai nei tofu, kuriame nėra skaidulų.

Dažniausiai gabalėliais supjaustyta tempė kepama augaliniame aliejuje, pridedant kitų produktų, padažų ir prieskonių. Tempeh kartais iš anksto mirkomas marinate arba sūriame padaže. Jį paruošti nesunku ir paruošti užtrunka vos kelias minutes. Mėsą primenanti tekstūra leidžia tempeh naudoti vietoj mėsos mėsainiuose arba vietoj vištienos salotose.

Paruošta tempeh patiekiama su garnyru, sriubose, troškintuose ar keptuose patiekaluose, taip pat kaip savarankiškas patiekalas. Dėl mažo kaloringumo tempeh yra naudojamas kaip dietinis ir vegetariškas patiekalas.

Junginys

Tempe yra daug naudingų mikroorganizmų, būdingų fermentuotam maistui, kurie slopina patogenines bakterijas. Be to, jame yra fitatų, kurie jungiasi su radioaktyviais elementais ir pašalina juos iš organizmo. Tempeh, kaip ir visi sojos produktai, yra labai daug baltymų ir maistinių skaidulų. Tempeh gamybos procese naudojamoje grybelių kultūroje yra bakterijų, gaminančių vitaminą B12, kuris slopina radioaktyvaus kobalto absorbciją.

Įdomus faktas

Tempeh, kaip ir kiti sojos produktai, nedera su visais gyvūninės kilmės baltyminiais produktais ir gyvuliniais riebalais, tačiau puikiai dera su žuvimi ir jūros gėrybėmis. Sojos produktų nereikėtų valgyti ir su kitomis ankštinėmis daržovėmis.

Tempeh kalorijų

Tempeh kalorijų kiekis - nuo 90 iki 150kcal 100 g produkto, priklausomai nuo paruošimo būdo.

Raktažodžiai

JAUNAS GALVIJAS/ dumblas / probiotikas / amoniakas / VANDENILIO JONŲ KONCENTRACIJA / LAKIOSIOS RIEBALŲ RŪGŠTYS/ JAUNI GALVIJAI / SKRANDŽIAI / PROBIOTIKA

anotacija mokslinis straipsnis apie gyvulininkystę ir pienininkystę, mokslinio darbo autorė - Babičeva Irina Andreevna, Mustafinas Ramisas Zufarovičius

Ištirtas probiotinių preparatų Bacell ir Lactomicrotsikol padermių poveikis prieskrandžio turiniui. Preparatuose yra gyvos laktobacilos, bifidobakterijos, nepakeičiamos aminorūgštys, organinės rūgštys, vitaminai, mikroelementai ir biologiškai aktyvios medžiagos. Eksperimentui su mikrobiologiniu preparatu Bacell buvo atrinkti kazachų baltagalvių veislės buliai, į pagrindinį bandomųjų grupių gyvūnų racioną įtrauktas probiotikas po 15, 25 ir 35 g/gyvūnui. per dieną. Vaistas "Laktomikrotsikol" buvo įtrauktas į pagrindinį jaunų raudonųjų stepių veislės gyvūnų racioną 10 g / gyvūno per dieną dozėmis. per 3 mėnesius; 10 g per pirmąsias 7 dienas, po to savaitės pertrauka ir taip 3 mėnesius; 10 g per pirmąsias 7 dienas, vėliau 1 kartą per dešimtmetį 3 mėnesius. Tyrimo metu buvo pastebėtas rodiklio poslinkis vandenilio jonų koncentracija gyvūnų priekiniame skrandyje rūgštine kryptimi šeriant Bacell 3,2-3,6%, o tai, anot autorių, paaiškinama VFA koncentracijos padidėjimu bulių prieskrandžio skystyje 26,7%. Daugiafermentinio vaisto Bacell vartojimas racione prisidėjo prie amoniako koncentracijos prieskrandyje sumažėjimo, o šis sumažėjimas buvo pastebimas tik tiems gyvūnams, kurie gavo probiotiko 25 ir 35 g/paukštiui per dieną. Šėrimas pašarų priedu Laktomikrotsikol taip pat turėjo įtakos bandomųjų gyvūnų prieskrandžio turiniui. Išanalizavus eksperimento metu gautus duomenis, nustatyta, kad didžiausia VFA koncentracija prieskrandžio skystyje buvo pastebėta buliukams, į kurių pagrindinį racioną per pirmąsias 7 dienas buvo pridėta 10 g probiotiko, vėliau buvo daroma savaitės pertrauka ir tai tęsėsi 3 mėnesius. Šių gyvūnų prieskrandžio turinyje daugiau lakiųjų riebalų rūgščių prieš šėrimą (3,6-8,6 proc.), taip pat po šėrimo (2,8-13,4 proc.). Tyrimo rezultatus rekomenduojama naudoti Orenburgo regiono ir kitų regionų ūkiuose, kuriuose yra panašios laikymo ir auginimo sąlygos. jaunų galvijų Kazachstano baltagalvių ir raudonųjų stepių veislė.

Susijusios temos moksliniai darbai apie gyvulininkystę ir pienininkystę, mokslinio darbo autorė - Babičeva Irina Andreevna, Mustafinas Ramisas Zufarovičius

  • Probiotiko poveikis jaunų raudonųjų stepių veislių prieskrandžio turiniui

    2014 / Nikulinas Vladimiras Nikolajevičius, Mustafinas Ramisas Zufarovičius, Biktimirovas Rinatas Aptlažanovičius
  • 2016 / Christianovskis Pavelas Igorevičius, Gontiurevas Vladimiras Anisimovičius, Ivanovas Sergejus Anatoljevičius
  • Biocheminiai ir mikrobiologiniai bulių prieskrandžio rodikliai naudojant laktomilovoriną ir natrio selenitą

    2014 / Biktimirovas Rinatas Aptlažanovičius
  • Atrajotojų virškinimo prieskranyje ypatumai, kai į racioną patenka organometaliniai kompleksai

    2017 / Kurilkina Marina Yakovlevna, Kholodilina Tatjana Nikolaevna, Muslyumova Dina Marselevna, Atlanterova Ksenia Nikolaevna, Poberukhin Michailas Michailovičius
  • Skirtingomis kvaterino dozėmis šertų bulių virškinimo prieskrandžio ypatumai

    2010 / Babičeva Irina Andreevna
  • Riebalų turinčio priedo Palmatrix įtaka bulių veršelių virškinimo prieskrandžio procesams ir maistinių medžiagų panaudojimo efektyvumui.

    2018 / Levakhinas Jurijus Ivanovičius, Nuržanovas Baeris Serekpajevičius, Riazanovas Vitalijus Aleksandrovičius, Poberukhinas Michailas Michailovičius
  • Jaunų galvijų, šertų seleno ir jodo mikropriedais, prieskrandžio turinys

    2016 / Prokhorov O.N., Zubova T.V., Kolokoltsova E.A., Saparova E.I.
  • Įvairių šėrimo cukraus turinčių komponentų mišiniais būdų įtaka virškinimo procesų eigai prieskrandžio

    2011 / Kazachkova Nadežda Michailovna
  • Pašarų maistinių medžiagų panaudojimas bulių veršeliams šeriant įvairiomis probiotiko Bacell dozėmis

    2013 / Vorošilova Larisa Nikolaevna, Levakhin Vladimiras Ivanovičius
  • Ksylanito, fospasimo ir motininės žolės tinktūros įtaka medžiagų apykaitos ir funkciniams parametrams triušių patelių organizme ilgalaikio transportavimo metu

    2016 / Ibragimova Liudmila Leonidovna, Ismagilova Elza Ravilievna

BAKTERIJOS MAISTO MEDŽIAGŲ FERMENTAVIMAS GALVIJŲ RAŠYBĖSE, PAPILDYTO PROBIOTINIAIS PREPARATAIS

Ištirtas probiotinių preparatų Bacell ir Lactomicrotsikol padermių poveikis jaunų galvijų prieskrandžio turiniui. Preparatuose yra gyvos laktobakterijos, bifidobakterijos, nepakeičiamos aminorūgštys, organinės rūgštys, vitaminai, mineralai ir biologiškai aktyvios medžiagos. Bandymams buvo atrinkti Kazachstano baltagalviai jaučiai, kurių metu buvo tiriamas mikrobiologinis Bacell preparatas, kuris buvo dedamas į pagrindinį bandomųjų grupių gyvūnų racioną po 15, 25 ir 35 g/galvui per dieną. Lactomicrotsikol papildas buvo įtrauktas į pagrindinį raudonųjų stepių jaunų gyvūnų racioną po 10 g/galvai per 3 mėnesius; 10 g per pirmąsias 7 dienas, vėliau kas savaitę, toks maitinimo būdas kartojamas 3 mėnesius; po to vėl 10 g per pirmąsias 7 dienas po pirmiau minėtų trijų mėnesių, po to kartą per dešimtmetį papildomas maitinimas dar 3 mėnesius. Tyrimų metu buvo pastebėtas vandenilio jonų koncentracijos indekso poslinkis gyvūnų skrandžiuose į rūgštinę pusę 3,2-3,6%, kai buvo šeriamas Bacell preparatas, kuris, kaip manoma, atsirado dėl lakiųjų riebalų padidėjimo. rūgščių (VFA) koncentracija jaučių prieskrandžio skystyje 26,7 proc. Daugiafermentinio Bacell preparato įtraukimas į racioną paskatino amoniako koncentracijos prieskrandžio sumažėjimą; šis sumažėjimas buvo pastebėtas tik gyvūnams, kurie gavo probiotiko 25 ir 35 g per dieną dozėmis vienai galvai. Gyvūnams šeriamas Laktomicrotsikol papildas turėjo įtakos amoniako kiekiui tiriamų gyvūnų prieskrandyje. Atliktų tyrimų metu gautų duomenų analizė atskleidė, kad didžiausia VFA koncentracija prieskrandžio skystyje nustatyta jaučiams, kurie pirmąsias 7 dienas buvo šeriami pagrindiniu ėdalu, papildytu 10 g minėto probiotiko, o vėliau su savaitės intervalu. šis maitinimo būdas kartojamas 3 mėnesius. Šių gyvūnų prieskrandžio turinyje buvo daugiau lakiųjų riebalų rūgščių prieš šėrimą (3,6-8,6%), o po šėrimo (2,8-13,4%) probiotiko. Rekomenduotina naudoti tyrimų metu gautus duomenis apie Orenburgo srities ir kitų panašių Kazachstano baltagalvių ir Raudonųjų stepių jaunų galvijų auginimo sąlygas turinčių regionų ūkius.

Mokslinio darbo tekstas tema „Maistinių medžiagų bakterinė fermentacija didžiajame prieskrandyje naudojant probiotinius preparatus“

kontrolinė grupė klausėsi atšiauraus pūslinio kvėpavimo, lydimo kosulio. Ant letenų susiformavo šukos. Du triušiai stipriai, garsiai, trumpai, paviršutiniškai kosėjo, gerklų sritis buvo patinusi, pakilo kūno temperatūra (44,2°C), o tai rodė gerklų ir trachėjos uždegimą. III gr. Atitinkami rinito požymiai buvo pastebėti tik dviem asmenims, likusieji buvo sveiki. IV ir V grupių triušių patelėms klinikinių rinito požymių nepasireiškė.

Išvada. Vaisto Xylanit vartojimas prieš transportavimą po 0,45 ml vienai galvai arba homeopatinio vaisto Fospasim, 0,4 ml vienai galvai, du kartus - prieš transportavimą ir iškrovus pirmąją adaptacijos dieną, po to per burną po 12-13 lašų kasdien 7 dienas. . apsaugo nuo medžiagų apykaitos ir funkcinių pokyčių organizme sutrikimo ir tuo sumažina emocinę įtampą, pagerina Kalifornijos veislės triušių adaptacijos procesą ilgalaikio transportavimo metu.

Literatūra

1. Ismagilova E.R., Ibragimova L.L. Homeopatinio vaisto „Fospasim“ naudojimas siekiant padidinti triušių prisitaikymo gebėjimus transportavimo metu // Fundamentalus tyrimas. 2013. Nr.8 (2 dalis). 376-379 p.

2. Ibragimova L.L., Ismagilova E.R. Triušių miokardo ir antinksčių histostruktūra transportuojant ir naudojant apsauginį vaistą // Fundamentalus tyrimas. 2013. Nr.10 (3 dalis). 164-167 p.

3. Mageris S.N., Ekremovas V.A., Smirnovas P.N. Streso veiksnių įtaka galvijų reprodukciniam gebėjimui // Novosibirsko valstybinio agrarinio universiteto biuletenis. 2005. Nr. 2. P. 49.

4. Sapožnikova O.G., Orobets V.A., Slavetskaya B.M. Homeopatinė streso korekcija // Tarptautinis veterinarijos biuletenis. 2010. Nr. 2. P. 44-46.

5. Krylovas V.N., Kosilovas V.I. Kazachstano baltagalvių veislės jaunų gyvūnų ir jų mišrūnų su šviesiąja Akvitanija kraujo parametrai // Orenburgo valstybinio agrarinio universiteto žinios. 2009. Nr.2 (22). 121-125 p.

6. Litvinovas K.S., Kosilovas V.I. Raudonosios stepės veislės jaunų gyvulių hematologiniai parametrai // Mėsinių galvijų auginimo biuletenis. 2008. T. 1. Nr. 61. P. 148-154.

7. Traisovas B.B. Mėsos ir vilnos avių hematologiniai parametrai / B.B. Traisovas, K.G. Jesengalijevas, A.K. Bozymova, V.I. Kosilovas // Orenburgo valstybinio agrarinio universiteto naujienos. 2012. Nr.3 (35). 124-125 p.

8. Antonova V.S., Topurija G.M., Kosilovas V.I. Gyvulininkystės mokslinių tyrimų metodika. Orenburgas, 2011. 246 p.

Maistinių medžiagų bakterinė fermentacija prieskrandyje naudojant probiotinius preparatus

I.A. Babičeva, biologijos mokslų daktarė, R.Z. Mustafinas, daktaras, Orenburgo valstybinis agrarinis universitetas

Įvairios maistinių medžiagų transformacijos atrajotojų priekiniame skrandyje vyksta veikiant įvairių tipų mikroorganizmams. Tuo pačiu metu, vykstant daugybei pakopų transformacijų, didžiajame prieskrandyje susidaro daug metabolitų, iš kurių vieni tampa plastinėmis ir energetinėmis kūno medžiagomis, o kiti paverčiami mikrobų pilnaverčiais baltymais, kurie yra pagrindinis būtinų medžiagų šaltinis. biologiškai aktyvios medžiagos ir nepakeičiamos aminorūgštys.

Todėl norint aprūpinti poligastrinius gyvūnus normalia mityba, pirmiausia reikia sudaryti optimalias sąlygas mikroflorai vystytis. Jo gyvybinės veiklos intensyvumo laipsnis priklauso nuo daugelio veiksnių, iš kurių svarbiausi yra vandenilio jonų koncentracija aplinkoje, prieskrandžio gleivinės sienelių būklė, taip pat pašaro metabolitų kiekis priekiniame skrandyje.

Tyrimo tikslas – ištirti probiotinių preparatų Bacell ir Lactomikrotsikol padermių poveikį jaunų galvijų prieskrandžio turiniui.

Medžiaga ir tyrimo metodai. Eksperimentui su mikrobiologiniu preparatu Bacell buvo

buvo atrinkti kazachų baltagalvių veislės buliai. Skirtumai tarp grupių buvo tokie, kad eksperimentinių grupių buliai, skirtingai nei kontroliniai bendraamžiai, prie pagrindinio pašaro papildomai gavo probiotiko atitinkamai 15, 25 ir 35 g/galvai dozėmis. per dieną.

Probiotiko Laktomikrotsikol įtaka mikrobiologinių procesų intensyvumui atrajotojų prieskrandyje buvo įvertinta raudonųjų stepių veislės gyvūnams. Eksperimentinių grupių veršelių racione pagal sukurtą schemą buvo įtrauktas probiotikas.

Orenburgo regiono ūkiuose buvo atliktas tyrimas, skirtas probiotinių preparatų Bacell ir Lactomicrotsikol poveikiui bulių prieskrandžio turiniui tirti. Eksperimentuose buvo naudojami preparatai, apimantys gyvas laktobacilas, bifidobakterijas, nepakeičiamas aminorūgštis, organines rūgštis, vitaminus, mikroelementus ir biologiškai aktyvias medžiagas.

Tyrimo rezultatai leido nustatyti, kad įvairių Bacell pašarų priedo, kaip proteolitinio, amilolizinio ir celiuliolizinio poveikio fermentų šaltinio, šėrimas į racioną turėjo įtakos mikrobiologinių procesų intensyvumo laipsniui (1 lentelė). .

Visų pirma, vandenilio jonų koncentracija I kontrolinės ir eksperimentinės grupės gyvūnuose. buvo praktiškai tame pačiame lygyje, skirtumas nebuvo reikšmingas

1. Pagrindinių bakterinės fermentacijos metabolitų koncentracija gyvūnų didžiajame prieskrandyje, vartojant Bacell pašarų priedą po 3 val. po maitinimo, (X±Sx)

Rodiklių grupė

kontrolinis I eksperimentinis II eksperimentinis III eksperimentinis

pH VFA, mmol/100 ml Amoniakas, 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±0,80 6,65±0,10 6,65±0,10 81±0,70 6,65±0,10 9.8 15 9,84±0,11 19,50± 0,57

2. Eksperimento schema naudojant pašarų priedą Laktomikrotsikol

Grupė Gyvūnų skaičius, galvos. Tiriamas veiksnys

Kontrolė I eksperimentinė II eksperimentinė III eksperimentinė 10 10 10 10 bazinė dieta ARBA +10 g probiotiko vienam gyvūnui/dieną 3 mėn. RR +10 g probiotiko pirmas 7 dienas, po to savaitės pertrauka ir taip 3 mėn. RR +10 g probiotiko per pirmąsias 7 dienas, vėliau kartą per dešimtmetį 3 mėnesius.

3. Biocheminiai prieskrandžio turinio rodikliai šeriant Laktomikrotsikol (X±Sx)

Rodiklių grupė

kontrolinis I eksperimentinis II eksperimentinis III eksperimentinis

VFA, mmol/100ml

prieš maitinimą 3 valandos vėliau 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

Amoniakas, mmol/l

prieš maitinimą 3 valandos vėliau 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 prieš šėrimą po 3 valandų 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

Pastaba: * - P< 0,05, разница с контролем достоверна

padidėjo 0,2-0,4%, o jaunų II ir III I gyvulių

patyręs gr. šis rodiklis perėjo į rūgštinį

pusėje 3,2-3,6% (P>0,05). pH sumažėjimas, b

tikriausiai dėl padidėjusios h koncentracijos

VFA II ir III eksperimentinių bulių prieskrandžio skystyje

gr., kuris buvo 26,7 ir 26,2% (P>0,05) didesnis, d

nei tarp kontrolinės grupės bendraamžių. Lakiųjų riebalų rūgščių koncentracija jų prieskrandyje buvo lygi

tokio pat lygio ir vidutiniškai 9,86 mmol/l, I

buvo didesnis 1,83 mmol/l arba 22,8 proc

(P>0,05) nei pirmoje eksperimentinėje grupėje. G

Multien- r naudojimas kaip dietos dalis

žiemos narkotikas prisidėjo prie p

amoniako koncentracijos prieskrandyje, o šis sumažėjimas buvo pastebimas tik II ir III eksperimento metu

gr. Šerti 15 g/gyvuliui per dieną šio pašaro do-e

priedas neturėjo įtakos proteolitinei t

mikrofloros aktyvumą, kas aiškiai matyti iš amoniako kiekio, kuris buvo beveik

identiški kontroliniams indikatoriams. Kartą

duomenys apie amoniako koncentraciją jaučių prieskrandyje

kontrolinė ir II eksperimentinė grupė. buvo 21,9% val

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

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

Kiekis susidarė po 3 valandų

šėrimas amoniaku gyvūnų prieskrandyje I eksperimentinis I

gr. buvo didesnis atitinkamai 17,3 (P>0,05) ir su

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

g., ir 3,9% (P>0,05) mažesnis nei jauniklių prieskrandyje

nėra kontrolinės grupės Amoniako koncentracijos sumažėjimas II ir III grupės gyvūnų prieskrandyje, matyt, buvo susijęs su padidėjusiu amilolizinės mikrofloros darbu, dėl kurio pH mažėja į rūgštinę pusę ir sulėtėjo proteolitinės mikrofloros ir jų fermentų aktyvumas. .

Šėrimas pašarų priedu Laktomikro-tsikol turėjo įtakos bandomųjų gyvūnų prieskrandžio turiniui. Kontrolinės grupės buliai gavo bazinį racioną, kurio maistinė vertė atitiko nustatytus standartus, o į bandomųjų grupių veršelių racioną pagal schemą įtrauktas probiotikas (2 lentelė).

Analizuojant eksperimento metu gautus duomenis, nustatyta, kad didžiausia VFA koncentracija prieskrandžio skystyje nustatyta II bandomosios grupės buliukams. (3 lentelė).

Bandomųjų grupių gyvūnams prieš šėrimą prieskrandžio turinyje buvo 3,6-8,6%, o po šėrimo - 2,8-13,4%. Manome, kad didesnį VFA kiekį lemia tai, kad teigiama didžiojo prieskrandžio turinio mikroflora aktyviau dalyvavo skaidulų fermentacijos procese, dėl kurio susidaro VFA. VFA koncentracija turėjo įtakos prieskrandžio kiekio aplinkai. Jei kontrolinės grupės bulių prieskrandžio turinio pH vertė prieš šėrimą buvo silpnai šarminė, tai po

maitinantis, didžiojo prieskrandžio turinio aplinka tapo artima neutraliai.

Amoniako koncentracija prieš šėrimą bandomųjų grupių bulių veršelių prieskrandyje, šeriant Lactomikrotsikol, buvo didesnė nei kontrolinės grupės individų: I bandomasis - 1,3%, II bandomasis - 4,85%, III bandomasis - 2,85%. . Per 3 valandas. po šėrimo – amoniako koncentracija pirmosios bandomosios grupės buliukų prieskrandyje. viršijo rodiklį kontrolinėje grupėje. 0,57%, II eksperimentinis - 5,87%, III eksperimentinis - 1,01%.

Nustatyta, kad eksperimentinių grupių gyvūnams buvo būdingas nežymus pH lygio sumažėjimas. Tuo pačiu metu lakiųjų riebalų rūgščių koncentracija padidėjo šiek tiek pasikeitus jų santykiui. Amoniako kiekis ir dalinė VFA sudėtis bandomųjų grupių bulių prieskrandyje skyrėsi fiziologinės normos ribose.

Išvada. Preparatai Bacell ir Laktomikrotsikol teigiamai veikia mikrobinę maistinių medžiagų fermentaciją atrajotojų prieskrandyje.

Literatūra

1. Babičeva I.A., Nikulinas V.N. Probiotinių preparatų naudojimo efektyvumas auginant ir penintiems bulius // Orenburgo valstybinio agrarinio universiteto naujienos. 2014. Nr.1 ​​(45). 167-168 p.

2. Levakhin V.I., Babicheva I.A., Poberukhin M.M. ir kt.. Probiotikų naudojimas gyvulininkystėje // Pieninė ir mėsinė galvijininkystė. 2011. Nr. 2. P. 13-14.

3. Antonova V.S., Topurija G.M., Kosilovas V.I. Gyvulininkystės mokslinių tyrimų metodika. Orenburgas: OSAU leidybos centras, 2011. 246 p.

4. Mironova I.V., Kosilovas V.I. Karvių pagrindinių maistinių medžiagų virškinamumas juodmargių karvių racione šeriant naudojant probiotinį priedą Vetosporin-aktiv // Orenburgo valstybinio agrarinio universiteto darbai. 2015. Nr.2 (52). 143-146 p.

5. Mironova I.V. Probiotiko Biodarin naudojimo efektyvumas šeriant telyčias / I.V. Mironova, G.M. Dol-ženkova, N.V. Gizatova, V.I. Kosilovas // Orenburgo valstybinio agrarinio universiteto naujienos. 2016. Nr.3 (59). 207-210 p.

6. Mustafinas R.Z., Nikulinas V.N. Biocheminis probiotikų naudojimo auginant jaunus galvijus pagrindimas // Visos Rusijos avių ir ožkų auginimo instituto mokslinių straipsnių rinkinys. 2014. T. 3. Nr. 7. P. 457-461.

7. Nikulinas V.N., Mustafinas R.Z., Biktimirovas R.A. Probiotiko poveikis raudonųjų stepių veislės jaunų gyvūnų prieskrandžio turiniui // Mėsinių galvijų auginimo biuletenis. 2014. Nr.1 ​​(84). 96-100 p.

8. Kosilovas V.I., Mironova I.V. Energijos vartojimo efektyvumas juodai baltų karvių pašarams, kai šeriamos probiotikų priedu Vetosporin-active // ​​Orenburgo valstybinio agrarinio universiteto naujienos. 2015. Nr.2 (52). 179-182 p.

9. Batanovas S.D., Ušakova O.Ju. Probiotikas Bacell ir probiotikas Lactacid melžiamų karvių racione // Žemės ūkio gyvūnų šėrimas ir pašarų gamyba. 2013. Nr 11. P. 26-34.

10. Mambetovas M.M., Ševkhuševas A.F., Šeikinas P.A. Pašarų pavertimas galvijų skerdenos augimu // Veterinarijos biuletenis. 2002. Nr.2 (23). 60-64 p.

Mėsinių karvių sezoninio veršiavimosi produktyvumo efektyvumas

P.I. Christianovskis, biologijos mokslų daktaras, Orenburgo valstybinio agrarinio universiteto profesorius; V.A. Gontiurevas, mokslų daktaras, FGBNU VNIIMS; S.A. Ivanovas, APC (kolūkis) „Anikhovsky“, Orenburgo sritis pirmininkas

Pastaraisiais metais labai išaugo Rusijos žemės ūkio gamintojų susidomėjimas mėsine galvijininkyste, ir ne tik tose srityse, kurios visada specializuojasi mėsinėje galvijininkystėje. Mėsiniai galvijai pradėti auginti daugelyje Nejuodosios žemės regiono regionų – Briansko, Tulos, Kalugos, Tverės ir kituose regionuose, t.y. tradicinėje pienininkystės srityje.

Šiuolaikinėmis sąlygomis mėsinė galvijininkystė gali tapti pelninga industrija. Mėsiniai galvijai gali naudoti negausias stepines ganyklas, gerai toleruoja aukštą ir žemą temperatūrą, yra mažiau reiklūs šėrimo sudėčiai, o jaunų mėsinių veislių išgyvenamumas paprastai yra didesnis nei pieninių. Įrenginiai mėsiniams galvijams yra paprastesni ir pigesni. Be to, mėsinių galvijų auginimą galima derinti su pienininkyste ar kitais gyvulininkystės sektoriais, kurie vienas kitą papildys.

Mėsinėje galvijininkystėje technologiškai pažangiausi yra turiniai (sezoniniai) veršiavimai. Antspaudas-

Karvių veršiavimosi laiko sumažinimas leidžia priimti veršelius palankesniu laikotarpiu ir vėliau suformuoti vienodas jauniklių bandas. Atsižvelgiant į tai, buvo nustatytas tyrimo tikslas – ištirti sezoninio mėsinių karvių veršiavimosi efektyvumą.

Medžiaga ir tyrimo metodai. Tyrimo medžiaga buvo kazachų baltagalvių veislės karvės ir telyčios iš Orenburgo srities Adamovskio rajono Anichovskio kolūkio (kolūkio) bandos. Kad būtų pasiektas sezoninis veršiavimasis, buliai ūkyje nuo sausio iki liepos laikomi perų bandose. Kasmet rugsėjį atliekamas ginekologinis karvių patikrinimas, siekiant nustatyti nėštumą ir nustatyti nevaisingumo priežastis. Tuo pačiu metu veislinė gyvulė rūšiuojama, o karvės išbrokuojamos dėl netinkamumo reprodukcijai ir zootechninių rodiklių.

Tyrimo metu buvo naudojami rektalinės nėštumo diagnostikos ir gamybos rodiklių analizės metodai.

Tyrimo rezultatai. Žemės ūkio kooperatyve (kolūkyje) „Anikhovsky“ karvės auginamos nuo lapkričio iki vasario, t.y. sustojimo laikotarpiu. Tuo pačiu metu kontroliuojama palikuonių gamyba, stebimi patys veršeliai. Veršiavimasis vyksta kovo mėnesį

Arbatos gaminimo procesas yra tarpusavyje susijusių žingsnių seka, kurios pačioje pradžioje – ką tik nuskintas lapas, o pačioje pabaigoje – tai, ką mes prekyboje vadiname „baigta“ arba „paruošta“ arbata. Šešios arbatos rūšys (žalioji, geltonoji, baltoji, oolong, juodoji ir puer) turi keletą panašių apdorojimo etapų (pvz., skynimo, pirminio rūšiavimo, galutinio apdorojimo ir kt.), tačiau turi ir niuansų, kurie būdingi tik vienai. ar kita.kelios specialiai paruoštos arbatos. Oksidacija– tai vienas iš naujausių aprašytų cheminių procesų, kuris turi vykti gaminant kai kurias arbatas, o turi būti užkirstas kelias gaminant kitas arbatas. Galima sakyti, kad visos arbatos rūšys yra suskirstytos į dvi dideles klases, priklausomai nuo to, ar oksidacija yra susijusi su galutinio produkto gavimu, ar ne.

Oksidacija arbatoje

Pirmiausia apibrėžkime oksidaciją. Oksidacija yra biocheminis, fermentinis procesas, kurio metu absorbuojamas deguonis ir (dėl to) vyksta procese dalyvaujančių medžiagų pakitimai. Ką tik nuskintų arbatos lapelių atveju arbata – arbatos lapuose esančios medžiagos. Oksidacija gali būti spontaniška arba kontroliuojama ir sukelti tiek teigiamų, tiek neigiamų pokyčių. Žinomas spontaniškos neigiamos oksidacijos pavyzdys yra tai, kas nutinka, kai nupjaunate obuolį ar bananą arba paliekate nupjautą lapo gabalėlį lauke. Neapsaugotos ląstelės sugeria deguonį, suminkštėja ir paruduoja. Tai paprasčiausia oksidacijos forma, kurią žino dauguma žmonių. Jei oksidacijos procesas netrukdomas, vaisiai gali tiesiog išdžiūti arba pūti, priklausomai nuo atmosferos sąlygų. Paprasčiausiai supjaustę obuolį į gabalus ir išdžiovinę juos dehidratatoriuje, galite pamatyti kontroliuojamos neigiamos oksidacijos, kuri vyksta džiovinimo metu, pavyzdį. Pjovimo paviršiaus patamsėjimas prekyboje nelaikomas estetiškai patraukliu, todėl spalvos pokyčiai kartais koreguojami sieros junginiais ar citrinos rūgštimi, tačiau net ir šioje situacijoje (be matomų spalvos pokyčių) oksidacija vis tiek įvyksta.

Gaminant arbatą vyksta tiek spontaniška, tiek kontroliuojama oksidacija. Savaiminė oksidacija vyksta arbatos lapų džiovinimo stadijoje, gaminant baltąją, oolongą ir juodąją arbatą. Ypatingo dėmesio reikalaujantis kontroliuojamas oksidacijos etapas yra vienas svarbiausių tiek oolong, tiek juodosios arbatos gamybos etapų. Žaliosiose ir geltonosiose arbatose nuo oksidacijos apsaugomas kruopštus garinimas, džiovinimas ir (arba) skrudinimas, taip pat dažnai vadinamas „defermentavimu“.

Oksidacija yra cheminis procesas, kuriam reikalingas drėgno, deguonies prisotinto oro perteklius. Gaminant juodąją arbatą, oksidacijos patalpose turi būti 15–20 sudrėkinto oro mainų per valandą, kad būtų užtikrinta visiška oksidacija. Lapuose esantys polifenoliai (arbatos katechinai) sugeria didelį kiekį deguonies, ypač ankstyvosiose oksidacijos stadijose. Oksidacija arbatos gamyboje formaliai prasideda spontaniškai nuo arbatos lapelių džiūvimo momento, o po to palaipsniui paspartėja dėl tolesnių veiksmų, reikalingų šviežiam lapeliui paversti paruoštą juodąją arbatą. Po kelių parengiamųjų etapų iš anksto paruoštas lapas yra paruoštas kontroliuojamam oksidacijos procesui, kuris dažnai klaidingai vadinamas „fermentacija“. Taikant tradicinę oksidaciją, išrūšiuotas lakštas plonais sluoksniais (maks. 5–8 cm) paskleidžiamas ant gamyklos grindų, ant stalų, ant akytų padėklų – ir tai panašu į džiovinimą, kuris atliekamas pirminiame vytimo etape. Polifenolių deguonis inicijuoja eilę cheminių reakcijų, kuriose jie dalyvauja, galiausiai gamindami naujus aromatinius komponentus ir užtikrindamos tirštesnę juodajai arbatai būdingą užpilą. Pirmuoju ir svarbiausiu fermentinės oksidacijos periodu fermentai polifenoloksidazė ir peroksidazė (redokso fermentų grupė, naudojanti vandenilio peroksidą kaip elektronų akceptorių) veikia kitus polifenolius, todėl susidaro aflavinai. Šie raudonai oranžiniai junginiai toliau veikia polifenolius ir gamina teorubiginus, kurie yra chemiškai atsakingi už lapų spalvos pasikeitimą iš žalios į auksinę, vario ir šokolado rudą. Tuo tarpu thearubiginai sąveikauja su keliomis aminorūgštimis ir cukrumi lapuose, kad sukurtų labai polimerines medžiagas, kurios virsta įvairiais ir išskirtiniais aromatiniais komponentais, kurių tikimės turėti juodojoje arbatoje.

Theaflavinai pirmiausia suteikia juodosios arbatos skoniui gaivumo ir ryškumo, o thearubiginai – stiprumą, sodrumą ir spalvą.

Oksidacijos metu iš arbatos lapo išsiskiria anglies dioksidas ir pakyla oksiduojančių lapelių masės temperatūra. Jei bus leidžiama lapų temperatūrai pakilti per aukštai, oksidacija taps nekontroliuojama; jei temperatūra nukrenta per žemai, oksidacija sustos.

Arbatos lapų rinkinys, kuriame vyksta kontroliuojamas oksidacijos procesas, vadinamas dhool. Oksidacijai reikia 2–4 ​​valandų ir gali būti kontroliuojama empiriškai, o ne moksliškai. Nors gali būti techninių žymenų, leidžiančių nustatyti numatomą proceso pabaigą, taip pat yra daug parametrų, kurie apibūdina procesą ir yra stebimi „gyvai“. Todėl geriausias būdas nustatyti, kada lapas visiškai oksidavosi, gali būti ekspertų vizualinis uoslės stebėjimas.

Arbatos meistras turi kontroliuoti lapų sluoksnio storį ir vienodumą, užtikrinti, kad temperatūra būtų apie 29 C, santykinė oro drėgmė – 98 %; ir užtikrinti nuolatinį vėdinimą (15 arba 20 pilnų patalpų oro pakeitimų per valandą). Taip pat mikroklimatas turi būti visiškai higieniškas; bakterijos gali sugadinti dhool.

Oksidacijos proceso metu apdorotas lapas (dhul) gauna nuspėjamą skonio parametrų seriją, šviežią, sodrią spalvą ir galutinį stiprumą. Arbatos meistras gali kontroliuoti dhula oksidaciją savo konkrečiu būdu, reguliuodamas oksidacijos trukmę, leisdamas oksiduotis kartu su temperatūros / drėgmės pokyčiais oksidacijos patalpoje. Dauguma gaminamų arbatų puodelyje užtikrina subalansuotą užpilą, ryškų užpilą, gerą intensyvų aromatą ir tirštos, sodrios konsistencijos. Kai arbatos meistras nustato, kad dhoolas oksidavosi iki norimo lygio ("visiškai oksiduotas" yra laipsnis, bet ne absoliutus), tada kritinę kontroliuojamos oksidacijos fazę sustabdo galutinis juodosios arbatos gamybos procesas: džiovinimas.

Fermentacija arbatoje

Fermentacija– Tai svarbus komponentas gaminant puerh ir kitas sendintas arbatas, tokias kaip Luan, Liubao, kai kurie oolongai ir kt. Patogiausia apie fermentaciją arbatos gamyboje kalbėti naudojant puerh gamybos pavyzdį. Išsiaiškinkime, kas yra fermentacija ir kodėl kruopšti bei sumani fermentacija neatsiejama nuo tradicinio aukštos kokybės puerh gamybos. Nepaisant to, kad puerh gamyba yra viena iš seniausių ir paprasčiausių arbatos gamybos formų, puerh pasaulis yra toks sudėtingas ir platus, kad jis tapo arbatos ekspertų dėmesio objektu ir reikalauja ypatingos priežiūros. studijuoti. Bet kuriuo atveju čia nenagrinėsime specifinio skirtingų rūšių puerh gamybos sudėtingumo, nes šiame straipsnyje siūloma apsvarstyti tik pagrindinį fermentacijos ir oksidacijos aprašymą.

Fermentacija – tai mikrobų veikla (veikla), kurioje dalyvauja tam tikros rūšies bakterijos. Pagal apibrėžimą fermentacija vyksta lengviausia, kai nėra deguonies, nors tam tikras poveikis aplinkai yra idealus brandinant neprinokusį sheng pu'er. Nors daugumoje arbatos gaminimo etapų reikia daug deguonies, deguonies poveikis puerh gamyboje dažnai sumažėja arba visiškai išnyksta po arbatos lapų džiovinimo. Lapas, kuris virsta puerh, turi būti veikiamas bakterijų (arba bakterijų gamtoje), tinkamos fermentacijai.

Kaip ir gaminant „fermentinį“ obuolių sidrą ar Rokforo sūrį, mikroorganizmų veiklai reikalingos bakterijos pradeda natūraliai daugintis lauke ir/ar specialioje fermentacijos patalpoje (sidro „namyje“ ar sūrio nokinimo kameroje). ). Puerh atveju bakterijos, reikalingos fermentacijai pradėti ir palaikyti, yra šiose vietose.

  1. Paties lapo paviršiuje iš senų medžių pirmykščiame miške, kuriame auga stambialapiai medžiai – labiausiai žinomi Xishuangbanna vietovėje pietvakarių Junano provincijoje Kinijoje.
  2. Kontroliuojamo klimato arbatos gamybos įrenginiai, kuriuose „neapdorotas (sheng) mao cha“ laikinai saugomas laukiant spaudimo; „mao-cha“ krūvose dirbtinės gatavo (shu) pu-erh fermentacijos metu; arba drėgname, gariniame klimate, kuriame spaudžiamas pueras.
  3. Vėsiose, sausose patalpose, kuriose laikomi sheng pu-erh blynai pofermentacijai ir brandinimui, atidžiai kontroliuojami.

Puerh gamybos fermentacijos fazėje turi susijungti keli svarbūs veiksniai. Derliaus nuėmimo metu pačiame lape, kuris atitinka standartus, turi būti „laukinių“ bakterijų – jų gali būti daug arba labai mažai, nuo to priklausys ir arbatos kokybė. Lapas, skirtas tapti puerh („maocha“, kuris buvo išdžiovintas-vytinamas, keptas iki „žalumynų sunaikinimo“ (sa cheen, shaqing), suglamžytas (ro nien, rounyan) ir iš dalies išdžiovintas lapas), yra sudėti į maišelius ir šie maišeliai dedami vienas ant kito, laukiant, kol bus suspausti bakterijų turtinguose garuose; arba, jei yra paruoštas shu pu-erh, jis suverčiamas į krūvas patalpose, veikiamas išorinių poveikių. Skirtingai nuo žemų, akytų lapų krūvų, surinktų oksidacijai, mao cha krūvos, kuriose skatinama dirbtinė shu pu'er fermentacija, yra sukrautos sandariai, kompaktiškai ir su minimaliu atviru paviršiumi. Maochos krūva nedažnai maišoma – tam, kad pailsėtų lapai (ir neleistų fermentacijai per daug nueiti), kad bakterijos gautų reikiamą deguonį ir kad temperatūra būtų norima palankiam mikrobų augimui ir norimai lapų transformacijai. Puerh fermentacijos metu krūvos dažnai uždengiamos, kad padidėtų lapuose vykstančių procesų temperatūra.

Galima įsivaizduoti, kokią nedidelę painiavą patiria arbatos prekeiviai, stebėdami džiovinimo, oksidacijos ir fermentacijos procesus. Stebėdami, kaip maišosi lapų krūvos ant grindų, lapų krūvos tranšėjose ar ant grindų, pradedantieji arbatos prekeiviai gali būti priblokšti dėl elementarių ir amatininkų procesų, susijusių su arbatos gamyba (šią amatininkystę dar labiau sustiprina kinų nenoras paaiškinti savo „paslaptys“). Ir nors per pastaruosius 75 metus buvo daug aprašyta, vis dar sunku aiškiai atskirti džiovinimo, fermentacijos ir oksidacijos procesus (ir atitinkamai juos aiškiai kontroliuoti).

Būtina, kad tiek vartotojai, tiek arbatos prekiautojai suprastų būdingus oksidacijos ir fermentacijos skirtumus. Šie procesai turi būti aiškūs ir neturėtų pasiklysti arbatos terminologijos ar rinkodaros vingiuose.

Geras ženklas, išskiriantis gerą prekybininką, yra jo supratimas apie baltosios, oolongo ir juodosios arbatos gamybą, kurios labai priklauso nuo džiovinimo ir oksidacijos procesų. Sąvokų „oksidacija“ ir „fermentacija“ vartojimas nepagrįstai sukelia painiavą tarp arbatos gėrėjų. Be to, tie, kurie gali teisingai nustatyti, kokio tipo pueras siūlomas pirkti ir kokios sąlygos būtinos, kad neprinokęs sheng pu'er būtų maksimaliai išvystytas (ilgas senėjimas, senėjimas ir senėjimas), suteikia sau galimybę patikima pirkimo bazė. Arbatos entuziastams žinios yra jėga, arbatos pasaulis tampa vis labiau prieinamas, o žinios mums garantuoja vis geresnę arbatą ir daugybę kitų džiugių tikro malonumo akimirkų geriant mėgstamą gėrimą.

(Dar daugiau informacijos apie arbatos gamybą ir įvairių arbatos rūšių oksidacinių procesų paaiškinimą žr. The Tea Story; A Cultural History and Drinking Guide, Mary Lou Heiss ir Robert J. Heiss, Ten Speed ​​​​Press, 2007 m. spalio mėn.)

Žalioji arbata Be oksidacijos*
Geltona arbata Be oksidacijos*
Baltoji arbata Lengva savaiminė oksidacija (8-15%)
Oolong arbata Gamybos metu kontroliuojama dalinė oksidacija (15-80%)
Juoda arbata Gamybos metu kontroliuojama visa oksidacija
Pu'er Visiškai fermentuotas, nevisiškai oksiduotas, yra dvi pagrindinės kryptys
Sheng Pu'er Neapdorotas, originalus arba „žalias“ pueras – nekontroliuojama oksidacija, nors gali būti minimali savaiminė oksidacija
Shu puer Paruoštas, subrendęs arba „juodas“ pueras – kontroliuojama oksidacija, būtina „senėjimo pagreitinimo“ procesui.

* Formuluotė „Nėra oksidacijos“ turėtų būti suprantama kaip „Beveik neoksiduojama“. Tai vertėjų pastaba.

BENDRA INFORMACIJA APIE MIKROORGANIZMŲ AUGINIMĄ

Bendrąja prasme fermentacija yra biocheminis žaliavų apdorojimas, veikiant fermentams, esantiems savyje ir saprotrofuose (arbatos lapuose, tabako lapuose), taip pat sukeliamas mikroorganizmų. Tačiau mūsų atveju kalbame tik apie mikrobinę fermentaciją (arba mikrobinę fermentaciją).

Šis seniausias iš visų biotechnologijų metodų naudoja gyvas ląsteles arba jų „gamybos įrangos“ molekulinius komponentus norimiems produktams gaminti. Gyvos ląstelės dažniausiai yra vienaląsčiai mikroorganizmai, tokie kaip mielės arba bakterijos; Iš molekulinių komponentų dažniausiai naudojami įvairūs fermentai – baltymai, katalizuojantys biochemines reakcijas.

Fermentacija- procesas, kurio metu žaliavos virsta produktu, naudojant mikroorganizmų ar izoliuotų ląstelių biocheminį aktyvumą.

Beveik sinonimasžodžiai „fermentacija“ gali būti laikomi tokiais terminais kaip mikroorganizmų auginimas, auginimas, biosintezė h (žr.)

Mikrobinė fermentacija turi būti atskirta nuo biokatalizė(kuriame anksčiau gautas fermentas arba mikroorganizmų biomasė naudojamas kaip katalizatorius biocheminiam produkto sintezės procesui iš žaliavų ir reagentų) ir iš biotransformacija(šiame procese taip pat naudojamas biokatalizatorius fermento arba mikroorganizmų biomasės pavidalu, tačiau pradinė medžiaga chemine struktūra mažai skiriasi nuo biotransformacijos produkto).

Taigi, tam tikrą fermentacijos rūšį – mikrobinę fermentaciją – žmonės nesąmoningai naudoja tūkstančius metų gamindami alų, vyną, mielinę duoną ir konservuotus maisto produktus – marinuotas daržoves, sūdytas (faktiškai raugintas) žuvis ir kt. Kai XVIII amžiaus viduryje buvo atrastas mikroorganizmų vaidmuo fermentacijoje ir žmonės suprato, kad būtent dėl ​​biocheminių jų gyvybinės veiklos procesų esame dėkingi už visų šių produktų egzistavimą, fermentacijos metodų panaudojimas labai išsiplėtė. Šiuo metu naudojame gana plačias natūralių mikroorganizmų galimybes, kurios užtikrina mums reikalingų produktų, tokių kaip antibiotikai, kontraceptikai, aminorūgštys, vitaminai, pramoniniai tirpikliai, dažikliai, pesticidai ir maisto ruošimui reikalingi priedai, gamybą.

Mikrobinė fermentacija, kartu su rekombinantinės DNR metodu, naudojama gaminant daug biologinės kilmės produktų: žmogaus insulino; hepatito B vakcinos; fermentas, naudojamas sūriui gaminti; biologiškai skaidus plastikas; fermentai, įtraukti į skalbimo miltelius ir daug daugiau. Be to, fermentatoriai naudojami įvairių gyvūnų ir augalų ląstelių kultūroms auginti.

Fermentacija yra rinkinys procesų, kurių metu susidaro kultūros skystis.

Kultūros skystis(kultūros sultinys) [lat. cultus – auginimas, perdirbimas] yra sudėtinga daugiakomponentė sistema, kurios vandeninėje fazėje yra ląstelės gamintojos, jų medžiagų apykaitos produktai, nesuvartoti maistinės terpės komponentai ir kt. Tikslinio produkto išskyrimo etape turi būti nustatyta jo lokalizacijos vieta. atsižvelgiama: tarpląstelinis ar tarpląstelinis. Kitaip tariant, kultivavimo skystis yra skysta terpė, gaunama kultivuojant įvairias pro- ir eukariotines ląsteles in vitro ir kurioje yra šių ląstelių maistinių medžiagų ir medžiagų apykaitos produktų.

BAKTERIJŲ AUGINIMAS IR REPRODUKCIJA SKYSTOJE MAISTO TERPĖJE

Apibūdindami rūgimo procesus, dažnai minime mikroorganizmų „augimą“ ir „dauginimąsi“. Tačiau daugelis žmonių dažnai painioja šių žodžių reikšmes arba klaidingai mano, kad jie yra skirtingi to paties proceso pavadinimai. Tai yra blogai. Prokariotinės ląstelės augimas suprantamas kaip suderintas visų cheminių komponentų, iš kurių ji sukurta, kiekio padidėjimas.

Bakterijų augimas yra daugelio suderintų biosintezės procesų, griežtai kontroliuojamų reguliavimo, rezultatas ir padidina ląstelės masę (taigi ir dydį). Tačiau ląstelių augimas nėra neribotas. Pasiekus tam tikrą (kritinį) dydį, ląstelėje vyksta dalijimasis, t.y. dauginasi.

Bakterijų dauginimasis nustatomas pagal kartos laiką. Tai laikotarpis, per kurį vyksta ląstelių dalijimasis. Genėjimo trukmė priklauso nuo bakterijų rūšies, amžiaus, maistinės terpės sudėties, temperatūros ir kt.

Mikroorganizmų auginimo procesas- fermentacija - prasideda nuo to momento, kai iš anksto paruošta sėklinė medžiaga įvedama į reaktorių. Mikroorganizmų kultūros dauginimuisi būdingos keturios laiko fazės: vėlavimo fazė; eksponentinis; stacionarus; išnykimas.


1 pav. Bakterijų ląstelių dauginimosi fazės skystoje maistinėje terpėje

1)- Vėlavimo fazė(poilsio fazė); trukmė - 3-4 valandos, bakterijos prisitaiko prie maistinės terpės, prasideda aktyvus ląstelių augimas, tačiau aktyvaus dauginimosi dar nėra; šiuo metu padidėja baltymų ir RNR kiekis. Vėlavimo fazės metu ląstelių metabolizmas yra skirtas fermentų sintezei reprodukcijai tam tikroje aplinkoje. Atsilikimo fazės trukmė gali skirtis tai pačiai kultūrai ir aplinkai, nes ją įtakoja daug veiksnių. Pavyzdžiui, kiek neaugančių ląstelių buvo sėkloje.

2)- Eksponentinė fazė- tai logaritminio dauginimosi laikotarpis, kai vyksta ląstelių dalijimasis eksponentiškai didėjant populiacijos dydžiui; dauginimasis vyrauja prieš mirtį. Šį laikotarpį riboja maistinės terpės kiekis. Išsenka maistinės medžiagos arba sulėtėja ląstelių augimas, nes išsiskiria toksiškas metabolitas.


Ryžiai. 2. Bakterijų ląstelių dalijimosi procesas

3)- Stacionari fazė. Augimas sustoja ir prasideda vadinamoji stacionari fazė. Bakterijos pasiekia maksimalią koncentraciją, t.y. maksimalus gyvybingų individų skaičius populiacijoje; negyvų bakterijų skaičius lygus susidariusių bakterijų skaičiui; asmenų skaičius toliau nedidėja; Metabolizmas tęsiasi ir gali prasidėti antrinių metabolitų išsiskyrimas. Daugeliu atvejų tikslas yra gauti ne biomasę, o antrinius metabolitus, nes jie gali būti naudojami vertingiems produktams ir vaistams gauti. Tokiais atvejais fermentacija sąmoningai laikoma nejudančioje fazėje.

4)- Mirties fazė. Jei fermentaciją tęsite toliau, ląstelės palaipsniui praras aktyvumą, t.y. išmirti. Tai pagreitinto naikinimo fazė; mirties procesai vyrauja prieš dauginimosi procesą, nes aplinkoje išsenka maistinių medžiagų substratai. Kaupiasi toksiški produktai ir medžiagų apykaitos produktai. Šios fazės galima išvengti, jei naudojate srautinio auginimo metodą: medžiagų apykaitos produktai nuolat pašalinami iš maistinės terpės, o maisto medžiagos papildomos.

APIE RŪGIMO ETAPĄ

Fermentacijos etapas yra pagrindinis biotechnologinio proceso etapas, nes jo metu vyksta gamintojo sąveika su substratu ir susidaro tiksliniai produktai (biomasė, endo- ir egzoproduktai). Šis etapas vykdomas biocheminiame reaktoriuje (fermentatoriuje) ir gali būti organizuojamas įvairiais būdais, priklausomai nuo naudojamo gamintojo savybių ir galutinio produkto rūšiai bei kokybei keliamų reikalavimų. Fermentacija gali vykti griežtai aseptinėmis sąlygomis ir nesilaikant sterilumo taisyklių (vadinamoji „neapsaugota“ fermentacija).

Fermentacija skystosios ir kietosios fazės terpėse

Auginimas skystoje terpėje Galima suskirstyti į paviršinę ir giluminę fermentaciją. Paviršius teka kiuvetėmis su terpe. Kiuvetės dedamos į oru vėdinamas kameras. Proceso rezultate terpės paviršiuje susidaro biomasė plėvelės arba kieto sluoksnio pavidalu.

Gilioji fermentacija vyksta visame skystos terpės tūryje. Šio tipo fermentacija atliekama tiek periodiniu, tiek nuolatiniu būdu.

Kietojo kūno fermentacija, kietoje, granuliuotoje arba pastos pavidalo terpėje, kurios drėgnumas nuo 30 iki 80 %, atliekamas trimis būdais (3 pav.):

  • Paviršiaus procesų metu substratas dedamas ant padėklų plonu sluoksniu (3...7 mm);
  • gili kietosios fazės fermentacija atliekama giliuose atviruose induose, substratas nemaišomas;
  • kietojo kūno fermentacija vykdoma maišant substratą aeruotoje masėje.

Fermentacija (auginimas) gali vykti tiek aerobinėmis, tiek anaerobinėmis sąlygomis:

Aerobinis auginimas naudojamas tais atvejais, kai procese dalyvauja aerobinius produktus gaminantys mikroorganizmai. Mišinio aeravimas atliekamas tiekiant orą ar kitas dujas per dujų tiekimo vamzdžius, purkštukus ir kt.

Anaerobiniai procesai atsiranda sandariuose induose arba išvalius auginamą terpę inertinėmis dujomis. Fermentatoriaus konstrukcija anaerobinei fermentacijai yra paprastesnė nei aerobinei fermentacijai.

Kiekvienam fermentacijos proceso tipui buvo sukurtos skirtingos fermentatorių konstrukcijos (2 pav.).

FERMENTAVIMO PROCESŲ KLASIFIKACIJA


Ryžiai. 3. Fermentacijos procesų klasifikacija

Remiantis tiksliniu produktu Fermentacijos procesas gali būti šių tipų:

  1. Fermentacija, kai tikslinis produktas yra pati mikroorganizmų biomasė; kaip tik tokie procesai dažnai žymimi žodžiais „auginimas“, „auginimas“;
  2. Tikslinis produktas yra ne pati biomasė, o medžiagų apykaitos produktai – tarpląsteliniai arba tarpląsteliniai; tokie procesai dažnai vadinami biosintetiniais procesais;
  3. Fermentacijos uždavinys – panaudoti tam tikrus pradinės terpės komponentus; Šie procesai apima biooksidaciją, metano fermentaciją, biokompostavimą ir biologinį skaidymą.

Pradinė terpė fermentacijos procesuose arba jos pagrindinis komponentas dažnai vadinamas substratu .

Pagal pagrindinįfazė, kuriame vyksta fermentacijos procesas, skiriasi:

  1. Paviršutiniškas (pranašumas kieta fazė) fermentacija (auginimas agaro terpėje, grūduose, sūrių ir dešrų gamyba, biokompostavimas ir kt.);
  2. Giliai (pranašumas skystoji fazė) fermentacija, kai mikroorganizmų biomasė suspenduojama skystoje maistinėje terpėje, per kurią prireikus pučiamas oras ar kitos dujos;

Kalbant apie deguonį - Jie išskiria aerobinę, anaerobinę ir fakultatyvinę anaerobinę fermentaciją pagal analogiją su pačių mikroorganizmų klasifikacija.

Šviesos atžvilgiu- šviesioji (fototrofinė) ir tamsioji (chemotrofinė) fermentacija.

Pagal saugumo laipsnį iš svetimos mikrofloros – aseptinė, sąlyginai aseptinė ir neaseptinė fermentacija. Kartais aseptinė fermentacija vadinama sterilia, o tai neteisinga: terpėje yra tikslinių mikroorganizmų, bet nėra pašalinių.

Pagal susitarimą aseptinė fermentacija leidžia tam tikru lygiu patekti į svetimą mikroflorą, kuri gali egzistuoti kartu su pagrindine arba kurios kiekis neviršija tam tikros ribos.

Pagal mikroorganizmų tipų skaičių - Išskiriama fermentacija, pagrįsta monokultūra (arba grynąja kultūra), ir mišrus auginimas, kai bendrai vystosi dviejų ar daugiau kultūrų asociacija.

RŪGIMO PROCESAI ORGANIZAVIMO METODAIS:

  • periodinis;
  • nuolatinis;
  • tūrinis papildymas;
  • periodiškai su substrato papildymu;

Visos šios fermentacijos rūšys (jų organizavimo būdu) lengvai atpažįstamos pagal žaliavų pakrovimo ir produkto iškrovimo metodą.

Partijiniuose procesuose Žaliavos ir sėklos pakrovimas į aparatą atliekamas vienu metu, vėliau tam tikrą laiką aparate vyksta procesas, o jam pasibaigus iš aparato iškraunamas susidaręs fermentacijos skystis.

Nepertraukiamuose procesuose Terpės pakrovimas ir iškrovimas vyksta nuolat ir vienu metu, o šviežios maistinės terpės tiekimo į aparatą greitis yra lygus fermentacijos skysčio ištraukimo iš aparato greičiui. Dėl to terpės tūris aparate išlieka pastovus ilgą laiką (4.2 pav.), teoriškai – neribotą laiką, o praktiškai – iki kokio nors gedimo.

Tūrio užpildymo procesuose Fermentacija tarp aparato pakrovimo ir iškrovimo vyksta kaip periodiškas procesas, tačiau po tam tikro laiko, nulemto proceso būklės, dalis fermentacijos terpės iškraunama ir pakeičiama šviežia terpe.

Partijiniu būdu su substrato padavimu dalis terpės kraunama rūgimo pradžioje, o kita dalis nuolat pilama procesui įsibėgėjus (4.5 pav.). Natūrali proceso pabaiga yra aparato perpildymas, todėl būtina pereiti prie griežtai periodinio proceso su maksimaliu terpės kiekiu ir greitai jį užbaigti.

BIOREAKTORIAI (fermentatoriai)


Ryžiai. 4. Fermentatorių klasifikacija

Giliam bakterijų auginimui Pramoninėmis ir laboratorinėmis sąlygomis naudojami bioreaktoriai arba fermentatoriai. Fermentatorius (bioreaktorius) – tai įrenginys, maišantis terpę mikrobiologinės sintezės metu, tai hermetiškas katilas, į kurį pilama skysta maistinė terpė. Fermentatoriuose įrengti automatiniai įrenginiai, leidžiantys palaikyti pastovią temperatūrą, optimalų pH ir redokso potencialą bei dozuotą reikalingų maisto medžiagų tiekimą.

Jis naudojamas biotechnologijų pramonėje vaistinių ir veterinarinių vaistų, vakcinų, maisto pramonės produktų (fermentų, maisto priedų, gliukozės sirupų) gamyboje, taip pat krakmolo biokonversijoje ir polisacharidų bei aliejaus naikintojų gamyboje.

Yra mechaniniai, oro transportavimo ir dujų sūkuriniai bioreaktoriai, taip pat aerobiniai (tiekiant orą ar dujų mišinius su deguonimi), anaerobiniai (be deguonies tiekimo) ir kombinuoti - aerobiniai-anaerobiniai.

BENDRA MIKROBIOLOGINĖS GAMYBOS SCHEMA

Ryžiai. 5. Įprasto fermentatoriaus diagrama

Įprastas fermentatorius yra uždaras cilindras, kuriame mechaniškai sumaišoma terpė ir mikroorganizmai. Per jį pumpuojamas oras, kartais prisotintas deguonies. Temperatūra kontroliuojama vandeniu arba garais, praleidžiamu per šilumokaičio vamzdžius. Fermentatoriaus konstrukcija turi leisti reguliuoti augimo sąlygas: pastovią temperatūrą, pH (rūgštingumą ar šarmingumą) ir terpėje ištirpusio deguonies koncentraciją.

1. Maistinės terpės paruošimas

Maistinė terpė tarnauja kaip organinės anglies šaltinis – pagrindinė gyvybės statybinė medžiaga. Mikroorganizmai sugeria daugybę organinių junginių – nuo ​​metano (CH 4), metanolio (CH 3 OH) ir anglies dioksido (CO 2) iki natūralių biopolimerų. Be anglies, ląstelėms reikia azoto, fosforo ir kitų elementų (K, Mg, Zn, Fe, Cu, Mo, Mn ir kt.) Svarbus elementas ruošiant maistines terpes yra sterilizacija siekiant sunaikinti visus svetimus mikroorganizmus. Jis atliekamas naudojant terminius, radiacinius, filtravimo ar cheminius metodus.

2. Grynų padermių gavimas, kad būtų galima įvesti į fermentatorių.

Prieš pradedant fermentacijos procesą, būtina gauti gryną, labai produktyvią kultūrą. Gryna mikroorganizmų kultūra laikoma labai mažais kiekiais ir tokiomis sąlygomis, kurios užtikrina jos gyvybingumą ir produktyvumą (dažniausiai tai pasiekiama laikant žemoje temperatūroje). Būtina visą laiką palaikyti kultūros grynumą, užkirsti kelią jos užteršimui svetimais mikroorganizmais.

3. Fermentacija yra pagrindinis biotechnologinio proceso etapas.

Fermentacija – tai visas operacijų rinkinys nuo mikrobų įvedimo į paruoštą ir įkaitintą iki reikiamos temperatūros aplinką iki užbaigimo. tikslinio produkto biosintezė arba ląstelių augimą. Visas procesas vyksta specialioje instaliacijoje – fermentatoriuje.

Fermentacijos pabaigoje susidaro veikiančių mikroorganizmų mišinys, nesuvartotų maistinių komponentų tirpalas ir biosintezės produktai. Jie jai skambina kultūros skystis arba sultinio.

4. Galutinio produkto išskyrimas ir gryninimas.

Pasibaigus fermentacijai, norimas produktas išvalomas iš kitų sultinio komponentų. Tam naudojami įvairūs technologiniai metodai: filtravimas, atskyrimas (suspenduotų dalelių nusėdimas veikiant išcentrinei jėgai), cheminis nusodinimas ir kt.

5. Prekinių gaminio formų gavimas.

Paskutinis biotechnologinio ciklo etapas – produkto komercinių formų gavimas. Jie yra arba mišinys, arba išgrynintas produktas (ypač jei jis skirtas medicinos reikmėms).

Pastaboje:

FAKTAI APIE BAKTERIJŲ REPRODUKCIJĄ

Palankiomis sąlygomis mikroorganizmai dauginasi labai greitai. Manoma, kad bakterija dalijasi per pusę kas 20-30 minučių. Botaniko Cohno skaičiavimais, netrukdomai dauginantis 5 dienas, vienos vidutinio dydžio bakterijos (2 mikronų ilgio ir 1 mikrono pločio) palikuonys užimtų tūrį, prilygstantį visų jūrų ir vandenynų tūriui. Tačiau bakterijų dauginimąsi riboja daugybė veiksnių ir jis nepasiekia tokių fantastiškų proporcijų.

Norint suprasti mikrobų ir aplinkos sąveikos sąlygas, didelę reikšmę turi itin mažas bakterijų dydis ir jų dauginimosi greitis. 0,001 ml vandens tūris gali sutalpinti iki 10 9 bakterijų. Į 1 ml vandens įpylus tokį bakterijų skaičių, jei jos tolygiai pasiskirsto visame tūryje, 1 litre vandens bus 10 6 bakterijų arba 1 ml vandens 1000 bakterijų. Būtent todėl, pavyzdžiui, per vandenį plintančioms infekcinėms ligoms plisti pakanka nežymaus (!) patogeninėmis bakterijomis užterštos medžiagos kiekio.

Redaktoriaus pasirinkimas
Biopolimerai Bendra informacija Yra du pagrindiniai biopolimerų tipai: polimerai, gauti iš gyvų organizmų, ir polimerai...

Kaip rankraštis MELNIKOV Igoris Olegovich AMINORŪGŠČIŲ, TRUMPŲ PEPTIDŲ IR OLIGONUKLEOTIDŲ ANALIZĖS MIKROMETODO KŪRIMAS SU...

(Chloroformis, trichlormetanas) yra bespalvis skaidrus skystis, turintis savitą saldų kvapą ir aštrų skonį. Chloroformas sumaišytas...

Atradimas: 1893 m. buvo atkreiptas dėmesys į neatitikimą tarp azoto tankio iš oro ir azoto, gaunamo skaidant azotą...
GYVŪNŲ IR VETERINARIJOS UDC 636.087.72:546.6.018.42 NIRS SPEKTROSKOPIJOS TAIKYMAS NEORGANINIŲ IR...
Tantalo atradimas yra glaudžiai susijęs su niobio atradimu. Keletą dešimtmečių chemikai laikė anglų chemiko atradimą...
Tantalas (Ta) yra elementas, kurio atominis skaičius 73 ir atominis svoris 180,948. Tai penktosios grupės, šeštojo laikotarpio antrinio pogrupio elementas...
Bet kokia katalizinė reakcija apima tiek tiesioginių, tiek atvirkštinių reakcijų greičio pasikeitimą dėl jos energijos sumažėjimo. Jei...
Straipsnio turinys: 1, 2, 3 laipsnių gimdos kaklelio displazija yra dažna moterų diagnozė. Ši patologija gali trukti metus be...