Lukten som uppstår under jäsningsprocessen kallas. Fermentering av livsmedel och dess betydelse. Vad är jäsning egentligen?

Biopolymerer

Allmän information
Det finns två huvudtyper av biopolymerer: polymerer som kommer från levande organismer och polymerer som kommer från förnybara resurser men kräver polymerisation. Båda typerna används för att producera bioplast. Biopolymerer, som finns i eller skapas av levande organismer, innehåller kolväten och proteiner (proteiner). De kan användas vid tillverkning av plast för kommersiella ändamål. Exempel inkluderar:

Biopolymerer som existerar/skapas i levande organismer

Molekyler från förnybara naturresurser kan polymeriseras för användning vid produktion av biologiskt nedbrytbar plast.

Äter Naturliga källor polymeriserbara till plast

Två metoder används för att framställa plastmaterial från växter. Den första metoden bygger på jäsning, och den andra använder själva växten för att tillverka plast.

Jäsning
Fermenteringsprocessen använder mikroorganismer för att bryta ner organiskt material i frånvaro av syre. Dagens konventionella processer använder genetiskt modifierade mikroorganismer speciellt utformade för de förhållanden under vilka jäsning sker och ett ämne som bryts ned av mikroorganismen. För närvarande finns det två metoder för att skapa biopolymerer och bioplaster:
- Bakteriell polyesterjäsning: Jäsning involverar bakterien ralstonia eutropha, som använder socker från skördade växter, såsom spannmål, för att driva sina egna cellulära processer. En biprodukt av sådana processer är en polyesterbiopolymer, som sedan extraheras från bakterieceller.
- Mjölksyrajäsning: Mjölksyra framställs genom jäsning från socker, ungefär som den process som används för att direkt framställa polyesterpolymerer med hjälp av bakterier. Men i denna jäsningsprocess är biprodukten mjölksyra, som sedan bearbetas genom traditionell polymerisation för att producera polymjölksyra (PLA).

Plast från växter
Växter har stor potential att bli plastfabriker. Denna potential kan maximeras genom genomik. De resulterande generna kan introduceras i spannmål med hjälp av teknologier som möjliggör utveckling av nya plastmaterial med unika egenskaper. Denna genteknik gav forskare möjligheten att skapa Arabidopsis thaliana-växten. Den innehåller enzymer som bakterier använder för att tillverka plast. Bakterien skapar plast genom att omvandla solljus till energi. Forskare överförde genen som kodar för detta enzym till en växt, vilket gjorde att växtens cellulära processer kunde producera plast. Efter skörd släpps plasten från växten med hjälp av ett lösningsmedel. Den resulterande vätskan från denna process destilleras för att separera lösningsmedlet från den resulterande plasten.

Biopolymermarknad

Överbrygga gapet mellan syntetiska polymerer och biopolymerer
Cirka 99 % av all plast produceras eller härrör från stora icke-förnybara energikällor, inklusive naturgas, nafta, råolja och kol, som används vid tillverkning av plast både som råvara och som energikälla. En gång i tiden ansågs jordbruksmaterial vara ett alternativt råmaterial för plastproduktion, men i mer än ett decennium har de inte uppfyllt utvecklarnas förväntningar. Det främsta hindret för användningen av plaster tillverkade av jordbruksråvaror har varit deras kostnad och begränsade funktionalitet (stärkelseprodukters känslighet för fukt, bräcklighet hos polyhydroxibutyrat), samt bristande flexibilitet vid tillverkning av specialiserade plastmaterial.

Prognostiserade CO2-utsläpp

En kombination av faktorer, skyhöga oljepriser, ökat världsomspännande intresse för förnybara resurser, ökande oro för utsläpp av växthusgaser och ökat fokus på avfallshantering har förnyat intresset för biopolymerer och effektiva sätt att producera dem. Ny teknik för odlings- och bearbetningsanläggningar minskar kostnadsskillnaden mellan bioplast och syntetisk plast, samt förbättrar materialegenskaper (till exempel utvecklar Biomer PHB (polyhydroxibutyrat) kvaliteter med ökad smälthållfasthet för extruderingsfilmer). Växande miljöhänsyn och lagstiftande incitament, särskilt i Europeiska unionen, har stimulerat intresset för biologiskt nedbrytbar plast. Genomförandet av principerna i Kyotoprotokollet tvingar oss också att ägna särskild uppmärksamhet åt biopolymerers och syntetiska materials jämförande effektivitet när det gäller energiförbrukning och CO2-utsläpp. (I enlighet med Kyotoprotokollet åtar sig Europeiska gemenskapen att minska utsläppen av växthusgaser till atmosfären med 8 % under perioden 2008–2012 jämfört med 1990 års nivåer, och Japan åtar sig att minska sådana utsläpp med 6 %).
Det uppskattas att stärkelsebaserad plast kan spara mellan 0,8 och 3,2 ton CO2 per ton jämfört med ett ton plast från fossila bränslen, där detta intervall speglar andelen petroleumbaserade sampolymerer som används i plast. För alternativa oljespannmålsbaserade plaster beräknas CO2-ekvivalenta växthusgasbesparingar till 1,5 ton per ton polyol gjord av rapsolja.

Världsmarknaden för biopolymerer
Under de kommande tio åren förväntas den snabba tillväxten på den globala plastmarknaden som upplevts under de senaste femtio åren fortsätta. Enligt prognoser kommer dagens plastkonsumtion per capita i världen att öka från 24,5 kg till 37 kg 2010. Denna tillväxt drivs främst av USA, västeuropeiska länder och Japan, men ett aktivt deltagande förväntas från länder i sydost och Östeuropa, Asien och Indien, som bör stå för cirka 40 % av den globala plastkonsumtionsmarknaden under denna period. Den globala plastkonsumtionen förväntas också öka från 180 miljoner ton idag till 258 miljoner ton 2010, med betydande tillväxt inom alla kategorier av polymerer eftersom plast fortsätter att ersätta traditionella material inklusive stål, trä och glas. Enligt vissa expertuppskattningar kommer bioplaster under denna period att kunna ockupera från 1,5 % till 4,8 % av den totala plastmarknaden, vilket i kvantitativa termer kommer att variera från 4 till 12,5 miljoner ton, beroende på den tekniska utvecklings- och forskningsnivån inom området för nya bioplastpolymerer. Enligt Toyotas ledning kommer en femtedel av den globala plastmarknaden år 2020 att vara ockuperad av bioplast, vilket motsvarar 30 miljoner ton.

Marknadsföringsstrategier för biopolymerer
Att utveckla, förfina och genomföra en effektiv marknadsföringsstrategi är det mest kritiska steget för alla företag som planerar att investera tungt i biopolymerer. Trots den garanterade utvecklingen och tillväxten av biopolymerindustrin finns det vissa faktorer som inte kan ignoreras. Följande frågor avgör marknadsföringsstrategier för biopolymerer, deras produktion och forskningsaktiviteter inom detta område:
- Val av marknadssegment (förpackningar, jordbruk, fordon, konstruktion, målmarknader). Förbättrade bger effektivare kontroll av makromolekylära strukturer, vilket gör att nya generationer av "konsument"-polymerer kan konkurrera med dyrare "special"-polymerer. Dessutom, med tillgången på nya katalysatorer och förbättrad polymerisationskontroll, växer en ny generation av specialiserade polymerer fram, skapade för funktionella och strukturella ändamål och genererar nya marknader. Exempel är biomedicinska tillämpningar av implantat inom tandvård och kirurgi, som snabbt ökar sin utvecklingstakt.
- Grundläggande teknik: jäsningsteknik, växtodling, molekylär vetenskap, produktion av råvaror, energikällor eller bådadera, användning av genetiskt modifierade eller omodifierade organismer i processen för jäsning och produktion av biomassa.
- Nivå på stöd från regeringens politik och lagstiftningsmiljön i allmänhet: återvunnen plast konkurrerar till viss del med biologiskt nedbrytbara polymerer. Statliga föreskrifter och lagar relaterade till miljö och återvinning kan ha en positiv inverkan på att öka plastförsäljningen för en mängd olika polymerer. Att uppfylla Kyotoprotokollets åtaganden kommer sannolikt att öka efterfrågan på vissa biobaserade material.
- Utveckling av leveranskedjan inom den fragmenterade biopolymerindustrin och den kommersiella effekten av skalfördelar kontra produktförbättringar som kan säljas till högre priser.

Biologiskt nedbrytbara och petroleumfria polymerer

Plast med låg miljöpåverkan
Det finns tre grupper av biologiskt nedbrytbara polymerer på marknaden. Dessa är PHA (fytohemagglutinin) eller PHB, polylaktider (PLA) och stärkelsebaserade polymerer. Andra material som har kommersiella tillämpningar inom området biologiskt nedbrytbara plaster är lignin, cellulosa, polyvinylalkohol, poly-e-kaprolakton. Det finns många tillverkare som tillverkar blandningar av biologiskt nedbrytbara material, antingen för att förbättra egenskaperna hos dessa material eller för att minska produktionskostnaderna.
För att förbättra processparametrar och öka segheten blandas PHB och dess sampolymerer med en rad polymerer med olika egenskaper: biologiskt nedbrytbar eller icke-nedbrytbar, amorf eller kristallin med olika smält- och glastemperaturer. Blandningar används också för att förbättra egenskaperna hos PLA. Konventionell PLA beter sig ungefär som polystyren, uppvisar sprödhet och låg töjning vid brott. Men till exempel, tillsatsen av 10-15 % Eastar Bio, en biologiskt nedbrytbar polyesterbaserad petroleumprodukt producerad av Novamont (tidigare Eastman Chemical), ökar avsevärt viskositeten och, följaktligen, böjmodulen, såväl som slaghållfastheten. För att förbättra den biologiska nedbrytbarheten samtidigt som kostnaderna minskar och resurserna sparas är det möjligt att blanda polymera material med naturliga produkter, såsom stärkelse. Stärkelse är en halvkristallin polymer som består av amylas och amylopektin med olika förhållanden beroende på växtmaterial. Stärkelse är vattenlöslig och användningen av kompatibiliseringsmedel kan vara avgörande för att framgångsrikt blanda detta material med annars inkompatibla hydrofoba polymerer.

Att jämföra egenskaperna hos bioplaster med traditionella plaster

Egenskaper hos PHB jämfört med traditionell plast

När det gäller jämförande kostnader är befintliga petroleumbaserade plaster billigare än bioplaster. Till exempel, industriella och medicinska kvaliteter av högdensitetspolyeten (HDPE), som också används i förpackningar och konsumentprodukter, varierar från $0,65 till $0,75 per pund. Priset på lågdensitetspolyeten (LDPE) är $0,75-$0,85 per pund. Polystyrener (PS) i genomsnitt $0,65 till $0,85 per pund, polypropener (PP) i genomsnitt $0,75 till $0,95 per pund, och polyetentereftalater (PET) i genomsnitt $0,90 till $1, $25 per pund. Som jämförelse kostar polylaktidplaster (PLA) mellan $1,75 och $3,75 per pund, stärkelsehärledda polykaprolaktoner (PCL) kostar $2,75 till $3,50 per pund och polyhydroxibutyrater (PHB) $4,75 - $7,50 per pund. För närvarande, med hänsyn till jämförande totala priser, är bioplaster 2,5 till 7,5 gånger dyrare än traditionella vanliga petroleumbaserade plaster. Men för bara fem år sedan var deras kostnad 35 till 100 gånger högre än befintliga icke-förnybara fossila bränsleekvivalenter.

Polylaktider (PLA)
PLA är en biologiskt nedbrytbar termoplast tillverkad av mjölksyra. Den är vattentät men tål inte höga temperaturer (>55°C). Eftersom det är olösligt i vatten kan mikrober i den marina miljön också bryta ner det till CO2 och vatten. Plasten liknar ren polystyren, har goda estetiska egenskaper (glans och transparens), men är för styv och skör och behöver modifieras för de flesta praktiska tillämpningar (dvs dess elasticitet ökas av mjukgörare). Liksom de flesta termoplaster kan den bearbetas till fibrer, filmer, termoformade eller formsprutade.

Struktur av polylaktid

Under produktionsprocessen mals spannmål vanligtvis först för att producera stärkelse. Stärkelsen bearbetas sedan för att producera rå dextros, som omvandlas till mjölksyra genom jäsning. Mjölksyra kondenseras för att producera laktid, en cyklisk mellandimer som används som monomer för biopolymerer. Laktid renas genom vakuumdestillation. En lösningsmedelsfri smältprocess öppnar sedan ringstrukturen för polymerisation, vilket ger en polymjölksyrapolymer.

Dragmodul

Naggad Izod-styrka

Böjmodul

Dragförlängning

NatureWorks, ett dotterbolag till Cargill, det största privatägda företaget i USA, producerar polylaktidpolymer (PLA) från förnybara resurser med hjälp av egen teknologi. Som ett resultat av 10 års forskning och utveckling på NatureWorks och en investering på 750 miljoner dollar, bildades Cargill Dow joint venture (nu ett helägt dotterbolag till NatureWorks LLC) 2002 med en årlig produktionskapacitet på 140 000 ton. Spannmålsbaserade polylaktider, som marknadsförs under varumärkena NatureWorks PLA och Ingeo, hittar främst sina tillämpningar i termiska förpackningar, extruderade filmer och fibrer. Företaget utvecklar också tekniska möjligheter för tillverkning av formsprutade produkter.

PLA kompostbehållare

PLA, liksom PET, kräver torkning. Processtekniken liknar LDPE. Recyclater kan återpolymeriseras eller malas och återanvändas. Materialet är helt biokemiskt nedbrytbart. Ursprungligen användes det i termoplastisk plåtformning, film- och fiberproduktion, idag används detta material även för formblåsning. Liksom PET producerar spannmålsbaserad plast en rad olika och komplexa flaskformer i alla storlekar och används av Biota för att sträcka blåsformflaskor för premium källvattentappning. NatureWorks PLA enskiktsflaskor gjuts på samma formsprutnings-/orienteringsformblåsningsutrustning som används för PET utan att göra avkall på produktiviteten. Även om barriäreffektiviteten för NatureWorks PLA är lägre än PET, kan den konkurrera med polypropen. Dessutom utvecklar SIG Corpoplast för närvarande användningen av sin "Plasmax"-beläggningsteknologi för sådana alternativa material för att förbättra dess barriäreffektivitet och därför utöka sitt användningsområde. NatureWorks material saknar värmebeständighet hos standardplaster. De börjar tappa formen vid temperaturer runt 40°C, men leverantören gör betydande framsteg när det gäller att skapa nya kvaliteter som har samma värmebeständighet som petroleumbaserade plaster, och därigenom öppnar upp nya applikationer för varma matförpackningar och drycker som säljs på take- ut eller mat som kan användas i mikrovågsugn.

Plast som minskar oljeberoendet
Ett ökat intresse för att minska polymerproduktionens beroende av petroleumresurser driver också utvecklingen av nya polymerer eller formuleringar. Med tanke på det växande behovet av att minska beroendet av petroleumprodukter ägnas särskild uppmärksamhet åt vikten av att maximera användningen av förnybara resurser som råvarukälla. Ett exempel är användningen av sojabönor för att producera biobaserad polyol Soyol som huvudråvara för polyuretan.
Plastindustrin använder flera miljarder pund fyllmedel och förstärkare varje år. Förbättrad formuleringsteknologi och nya kopplingsmedel som tillåter högre belastningsnivåer av fibrer och fyllmedel hjälper till att utöka användningen av sådana tillsatser. Fiberladdningsnivåer på 75 ppm kan bli vanligt förekommande inom en snar framtid. Detta kommer att ha en enorm inverkan på att minska användningen av petroleumbaserad plast. Den nya tekniken med högfyllda kompositer visar några mycket intressanta egenskaper. Studier av den 85 % kenaf-termoplastiska kompositen har visat att dess egenskaper, såsom böjmodul och hållfasthet, är överlägsna de flesta typer av träpartiklar, låg- och medeldensitetsspånskivor, och kan till och med konkurrera med orienterad strängskiva i vissa applikationer .

Författaren till boken är "en rockstjärna på den amerikanska kulinariska scenen" - enligt New York Times, självlärd, anti-globalist, downshifter och öppet gay - Sandor Elix Katz. Den här boken, som du säkert redan gissat, faller utanför utbudet av eleganta kulinariska "coffee table books" (som de i den anglosaxiska världen brukar kalla tunga och färgstarka volymer, vars syfte är att ligga på bordet i vardagsrum och vara mer av ett dekorativt element än en källa till kunskap).

Fotografierna i den här boken är värda att nämnas särskilt: när man tittar på dem får man intrycket att de hände helt av en slump. Men den här boken är verkligen full av unik information: hur kassava jäses, nationella etiopiska tunnbröd gjorda av teffmjöl bakas, kvass tillverkas i Ryssland (ja, även det!) och mycket mer. Den teoretiska delen innehåller data från områdena antropologi, historia, medicin, nutrition och mikrobiologi. Boken innehåller ett stort antal recept: de är uppdelade i flera tematiska delar (matlagning av jästa grönsaker, bröd, vin, mejeriprodukter).

Vi presenterar här en mycket fri översättning av kapitlet som ägnas åt jäsningens fördelaktiga egenskaper.

Många fördelar med fermenterad mat

Fermenterad mat har bokstavligen levande smaker och innehåller levande näringsämnen. Deras smak är vanligtvis uttalad. Kom ihåg doftande mogna ostar, sur surkål, tjock syrlig misopasta, rika ädelviner. Naturligtvis kan vi säga att smaken av vissa fermenterade livsmedel inte är för alla. Men människor har alltid uppskattat de unika smaker och aptitretande aromer som produkter får tack vare bakteriers och svampars arbete.

Ur praktisk synvinkel är den största fördelen med fermenterade livsmedel att de håller längre. Mikroorganismer som är involverade i jäsningsprocessen producerar alkohol, mjölksyra och ättiksyror. Alla dessa "biokonserveringsmedel" hjälper till att bevara näringsämnen och undertrycka tillväxten av patogena bakterier och förhindrar på så sätt förstörelse av matförråd.

Grönsaker, frukt, mjölk, fisk och kött förstörs snabbt. Och när de lyckades få ett överskott använde våra förfäder alla tillgängliga medel för att bevara matförråd så länge som möjligt. Under hela mänsklighetens historia har jäsning använts för detta ändamål överallt: från tropikerna till Arktis.

Kapten James Cook var en berömd engelsk upptäcktsresande från 1700-talet. Tack vare hans aktiva arbete utvidgades det brittiska imperiets gränser avsevärt. Dessutom fick Cook ett erkännande från Royal Society of London - Storbritanniens ledande vetenskapliga sällskap - för att han botade medlemmar i hans team från skörbjugg (en sjukdom som orsakas av akut brist på vitamin C).Cook kunde besegra sjukdomen tack vare att han under sina expeditioner tog ombord ett stort utbud av surkål(som innehåller betydande mängder C-vitamin).

Tack vare sin upptäckt kunde Cook upptäcka många nya länder, som sedan kom under den brittiska kronans styre och stärkte dess makt, inklusive Hawaiiöarna, där han senare dödades.

De infödda invånarna på öarna, polynesierna, korsade Stilla havet och bosatte sig på Hawaiiöarna mer än 1 000 år innan kapten Cooks besök. Ett annat intressant faktum är att fermenterad mat hjälpte dem att överleva långa resor, precis som Cooks team! I det här fallet, poi, en gröt gjord av den täta, stärkelsehaltiga roten av taro, som fortfarande är populär på Hawaii och södra Stillahavsområdet.

Fermentering bevarar inte bara näringsämnenas fördelaktiga egenskaper, utan hjälper också kroppen att absorbera dem. Många näringsämnen är komplexa kemiska föreningar, men jäsning bryter ner komplexa molekyler till enklare grundämnen.

Som ett exempel på en sådan omvandling av egenskaper under jäsning har sojabönor. Detta är en unik proteinrik produkt. Men utan jäsning är soja praktiskt taget svårsmält av människokroppen (en del hävdar till och med att den är giftig). Under jäsningsprocessen bryts komplexa proteinmolekyler i sojabönor ner, vilket resulterar i bildandet av aminosyror som kroppen redan kan ta upp. Samtidigt bryts växtgifter som finns i sojabönor ner och neutraliseras. Resultatet är traditionella fermenterade sojaprodukter som t.exsojasås, misopasta och tempeh.

Nuförtiden har många människor svårt att smälta mjölk. Orsaken är laktosintolerans - mjölksocker. Mjölksyrabakterier i fermenterade mjölkprodukter omvandlar laktos till mjölksyra som är mycket lättare att smälta.

Samma sak händer med gluten, ett protein som finns i spannmålsväxter. I processen för bakteriell jäsning med surdegsstarter (i motsats till jästjäsning, som numera oftast används i bakning), bryts glutenmolekyler ner, ochFermenterat gluten är lättare att smälta än ojäst gluten.

Enligt experter från FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation är fermenterade livsmedel en källa till viktiga näringsämnen. Organisationen arbetar aktivt för att öka populariteten för fermenterade livsmedel runt om i världen. Enligt Fermentation Organizationökar biotillgängligheten (dvs kroppens förmåga att absorbera ett visst ämne) av mineralerfinns i produkter.

Bill Mollison, författare till The Permaculture Book of Ferment and Human Nutrition, kallar fermentering en "form av försmältning." Försmältning hjälper också till att bryta ner och neutralisera vissa giftiga ämnen som finns i livsmedel. Vi har redan gett sojabönor som exempel.

En annan illustration av processen att neutralisera gifter ärkassava jäsning(även känd som yucca eller kassava). Det är en rotfrukt med ursprung i Sydamerika som senare blev en basföda i Ekvatorialafrika och Asien.

Cassava kan innehålla höga koncentrationer av cyanid. Nivån av detta ämne beror mycket på vilken typ av jord där rotfrukten växer. Om cyaniden inte neutraliseras kan kassava inte ätas: den är helt enkelt giftig. För att ta bort giftet används ofta regelbunden blötläggning: för detta läggs skalade och grovt hackade knölar i vatten i cirka 5 dagar. Detta gör att cyaniden kan brytas ner och kassava kan göras inte bara säker för konsumtion, utan också för att bevara de nyttiga ämnen den innehåller.

Fermenterad miso-sojapasta av olika slag med tillsatser:

Men inte alla gifter som finns i livsmedel är lika farliga som cyanid. Till exempel innehåller spannmål och baljväxter (liksom nötter – reds. anm.) en förening som kallasfytinsyra. Denna syra harförmåga att binda zink, kalcium, järn, magnesium och andra mineraler. Som ett resultat kommer dessa mineraler inte att absorberas av kroppen. Att jäsa spannmål genom att förblöta dem bryter ner fytinsyra och ökar därmed näringsvärdet av spannmål, baljväxter och nötter.

Det finns andra potentiellt giftiga ämnen som kan reduceras eller neutraliseras genom jäsning. Bland dem finns nitriter, cyanvätesyra, oxalsyra, nitrosaminer, lektiner och glukosider.

Fermentering bryter inte bara ner växtgifter, utan processen producerar också nya näringsämnen.
Så under sin livscykel,Surdegsbakterier producerar B-vitaminer, inklusive folsyra (B9), riboflavin (B2), niacin (B3), tiamin (B1) och biotin (B7,H). Enzymer tillskrivs också ofta att de producerar vitamin B12, som saknas i vegetabiliska livsmedel. Alla håller dock inte med om denna synpunkt. Det finns en version att ämnet som finns i fermenterade sojabönor och grönsaker faktiskt bara i vissa avseenden liknar vitamin B12, men det har inte sina aktiva egenskaper. Detta ämne kallas "pseudovitamin" B12.

Vissa enzymer produceras under fermenteringsprocessenbete som antioxidanter, det vill säga de tar bort fria radikaler från människokroppens celler, som anses vara föregångare till cancerceller.

Mjölksyrabakterier (som framför allt finns i surdegsbröd, såväl som i yoghurt, kefir och andra fermenterade mjölkprodukter - red.anm.) hjälper till att producera Omega-3-fettsyror, som är avgörande för normal funktion av människans cellmembran. celler och immunförsvaret.

Fermentering av grönsaker producerar isotiocyanater och indol-3-karbinol. Båda dessa ämnen tros ha anti-onkologiska egenskaper.

Säljare av "naturliga kosttillskott" ofta "stolta" över att "deras odlingsprocess producerar stora mängder nyttiga naturliga ämnen." Som till exempel superoxiddismutas, eller GTF-krom (en typ av krom som lättare absorberas av människokroppen och hjälper till att upprätthålla normala blodsockerkoncentrationer), eller avgiftande föreningar: glutation, fosfolipider, matsmältningsenzymer och beta 1, 3 glukaner. Ärligt talat tappar jag bara (bokens författares ord) intresset för samtalet när jag hör sådana pseudovetenskapliga fakta. Det är fullt möjligt att förstå hur användbar en produkt är utan molekylär analys.

Lita på dina instinkter och smaklökar. Lyssna på din kropp: hur du känner dig efter att ha konsumerat den eller den produkten. Ta reda på vad vetenskapen säger om detta. Forskningsresultat bekräftar att jäsning ökar näringsvärdet i livsmedel.

Kanske,Den största fördelen med fermenterad mat ligger just i bakterierna själva som utför fermenteringsprocessen. De kallas också probiotika. Många fermenterade livsmedel innehåller kompakta kolonier av mikroorganismer: dessa kolonier inkluderar många arter av en mängd olika bakterier. Forskare börjar först nu förstå hur bakteriekolonier påverkar hur vår tarmmikroflora fungerar.Interaktionen mellan mikroorganismer som finns i fermenterade livsmedel med bakterier i vårt matsmältningssystem kan förbättra funktionen hos våra matsmältnings- och immunsystem, psykologiska aspekter av hälsa och allmänt välbefinnande.

Men inte alla fermenterade livsmedel förblir "levande" när de når vårt bord. Vissa av dem kan på grund av sin natur inte innehålla levande bakterier. Bröd, till exempel, måste bakas vid höga temperaturer och kan inte fungera som en källa till pribiotika (fördelarna med bröd är olika, vi tar inte hänsyn till dem i den här artikeln). Och detta leder till döden för alla levande organismer som finns i den.

Fermenterade produkter kräver inte en sådan beredningsmetod; de rekommenderas att konsumeras när de fortfarande innehåller levande bakterier, det vill säga utan värmebehandling (i vår ryska verklighet - surkål, gurka: inlagda lingon, äpplen, plommon; olika typer av levande kvass; kombucha-dryck; opastöriserade levande druvviner; mejeriprodukter, opastöriserade fermenterade mjölkprodukter med kort hållbarhet som kefir, fermenterad bakad mjölk, acidophilus, tan, matsoni, kumiss; bondostar etc., reds. anm.). Och det är i denna form som fermenterad mat är mest användbar.

Surkål, inlagda äpplen:

Läs matetiketter noggrant. Kom ihåg att många fermenterade livsmedel som säljs i butik genomgår en pastöriseringsprocess eller annan värmebehandling. Detta förlänger hållbarheten men dödar mikroorganismer. Du kommer ofta att se frasen "innehåller levande kulturer" på etiketten för fermenterade livsmedel. Denna märkning indikerar att levande bakterier fortfarande finns i slutprodukten.

Tyvärr lever vi i en tid då butiker till största delen säljer halvfabrikat avsedda för masskonsument, och levande bakterier i sådana produkter är svåra att hitta. Om du vill se verkligt "levande" fermenterad mat på ditt bord måste du leta hårt efter dem eller förbereda dem själv.

"Levande" fermenterade livsmedel är fördelaktiga för matsmältningssystemets hälsa. Därför är de effektiva vid behandling av diarré och dysenteri. Produkter som innehåller levande bakterier hjälper till att bekämpa spädbarnsdödlighet.

En studie genomfördes i Tanzania som tittade på spädbarnsdödlighet. Forskare observerade spädbarn som matades med olika formler efter avvänjning. Vissa barn matades med gröt gjord av fermenterade spannmål, andra - från vanliga.

Spädbarn som fick jäst spannmål hade hälften så stor incidens av diarré jämfört med de som fick ojäst spannmål. Anledningen är att mjölksyrajäsning hämmar tillväxten av bakterier som orsakar diarré.

Enligt en annan studie publicerad i tidskriften Nutrition ( Näring), rik tarmmikroflora hjälper till att förhindra utvecklingen av sjukdomar i matsmältningskanalen. Mjölksyrabakterier "bekämpar potentiella patogener genom att fästa till receptorer på celler i tarmslemhinnan." Således kan sjukdomar behandlas med hjälp av "eko-immunonutrition".

Själva ordet är förstås inte så lätt att uttala. Men jag gillar fortfarande termen "eco-immunonutrition". Det innebär att immunsystemet och den bakteriella mikrofloran i kroppen fungerar som en helhet.

Det bakteriella ekosystemet består av kolonier av olika mikroorganismer. Och ett sådant system kan skapas och underhållas med hjälp av en viss diet. Att äta mat som innehåller mycket levande bakterier är ett sätt att bygga upp ett bakteriellt ekosystem i kroppen.

Te svamp:

Den nämnda boken belönades med flera priser. Förutom henne i Katz bibliografi:

Den stora boken om Kombucha

Ogräsens vilda visdom

Konst naturlig osttillverkning

Revolution Will Not Be Microvaved: inuti Amerikas underjordiska matrörelser.

Länk till boken på Amazon: https://www.amazon.com/gp/product/B01KYI04CG/ref=kinw_myk_ro_title

________________________________________ _________

Fermenterad livsmedelsprodukt takt - användbara egenskaper och tillämpning

Tempe Tempeh är en fermenterad livsmedelsprodukt gjord av sojabönor.

Förberedelse

Tempeh är populärt i Indonesien och andra sydostasiatiska länder. Processen att göra tempeh liknar processen att jäsa ost. Tempeh är gjord av hela sojabönor. Sojabönorna mjukas upp, öppnas sedan eller skalas och kokas, men inte förrän de är kokta. Sedan tillsätts ett oxidationsmedel (vanligtvis vinäger) och en starter som innehåller nyttiga bakterier. Under påverkan av dessa bakterier erhålls en fermenterad produkt som har en komplex lukt, som jämförs med nöt, kött eller svamp, och smakar som kyckling.

Vid låga temperaturer eller ökad ventilation uppträder sporer ibland på ytan av tempeh i form av ofarliga grå eller svarta fläckar. Detta är ett normalt fenomen och påverkar inte smaken eller lukten av produkten. Kokt kvalitetstempeh har en lätt ammoniaklukt, men lukten bör inte vara särskilt stark.

Tempeh tillverkas vanligtvis i briketter ca 1,5 cm tjocka Tempeh klassas som en färskvara och kan inte lagras under lång tid, så det är svårt att hitta utanför Asien.

Användbaregenskaper och ansökan

I Indonesien och Sri Lanka konsumeras tempeh som basföda. Tempeh är rikt på protein. Tack vare jäsning under tillverkningsprocessen är proteinet från tempeh lättare att smälta och absorbera i kroppen. Tempeh är en bra källa till kostfiber eftersom innehåller en stor mängd kostfiber, till skillnad från tofu, som inte har några fibrer.

Oftast steks tempeh skuren i bitar i vegetabilisk olja med tillsats av andra produkter, såser och kryddor. Tempeh är ibland fördränkt i en marinad eller saltsås. Det är lätt att förbereda och tar bara några minuter att förbereda. Den köttliknande konsistensen gör att tempeh kan användas i stället för kött i hamburgare eller i stället för kyckling i sallad.

Färdiggjord tempeh serveras med tillbehör, i soppor, stuvade eller stekta rätter, och även som en fristående rätt. På grund av dess låga kaloriinnehåll används tempeh som en diet- och vegetarisk rätt.

Förening

Tempeh innehåller ett antal nyttiga mikroorganismer som är typiska för fermenterade livsmedel som hämmar patogena bakterier. Dessutom innehåller den fytater, som binder till radioaktiva ämnen och tar bort dem från kroppen. Tempeh, som alla sojaprodukter, är mycket rikt på protein och kostfiber. Svampkulturen som används i tempeh-produktionsprocessen innehåller bakterier som producerar vitamin B12, som hämmar absorptionen av radioaktiv kobolt.

Intressant fakta

Tempeh, liksom andra sojaprodukter, går inte bra med alla animaliska proteinprodukter och animaliska fetter, men passar till fisk och skaldjur. Man ska inte äta sojaprodukter med andra baljväxter heller.

Tempeh kalorier

Kaloriinnehåll i tempeh - från 90 till 150kcal per 100 g produkt beroende på beredningsmetod.

Nyckelord

anteckning vetenskaplig artikel om boskap och mjölkproduktion, författare till det vetenskapliga arbetet - Babicheva Irina Andreevna, Mustafin Ramis Zufarovich

Effekten av stammar av probiotiska preparat Bacell och Lactomicrotsikol på vommens innehåll studerades. Preparaten inkluderar levande laktobaciller, bifidobakterier, essentiella aminosyror, organiska syror, vitaminer, mikroelement och biologiskt aktiva substanser. För experimentet med det mikrobiologiska preparatet Bacell valdes tjurar av den kazakiska vithåriga rasen och en probiotika tillsattes till huvuddieten för djuren i försöksgrupperna i doser på 15, 25 och 35 g/djur. per dag. Läkemedlet Laktomikrotsikol introducerades i huvuddieten för unga djur av rasen röd stäpp i doser på 10 g/djur/dag. inom 3 månader; 10 g under de första 7 dagarna, sedan en veckas paus och så vidare i 3 månader; 10 g under de första 7 dagarna, sedan 1 gång per decennium i 3 månader. Under studien noterades en förändring i indikatorn vätejonkoncentration i förmagen hos djur i sur riktning med 3,2-3,6 % vid utfodring av Bacell, vilket enligt författarna förklaras av en ökning av koncentrationen av VFA i våmmen hos tjurar med 26,7 %. Användningen av multienzymläkemedlet Bacell i kosten bidrog till en minskning av koncentrationen av ammoniak i vommen, och denna minskning märktes endast hos djur som fick probiotika i doser på 25 och 35 g/fågel per dag. Utfodring av fodertillsatsen Laktomikrotsikol hade också effekt på vommens innehåll hos försöksdjur. Analys av de data som erhölls som ett resultat av experimentet visade att den högsta koncentrationen av VFA i våmmens vätska observerades hos tjurar, till vars huvudfoder 10 g probiotika tillsattes under de första 7 dagarna, sedan togs en veckas paus och detta fortsatte i 3 månader. I vommens innehåll hos dessa djur, mer flyktiga fettsyror före utfodring (med 3,6-8,6%), såväl som efter utfodring (med 2,8-13,4%). Resultaten av studien rekommenderas att användas på gårdar i Orenburg-regionen och andra regioner som har liknande förhållanden för att hålla och växa. ungboskap Kazakisk vithårig ras och röd stäpp ras.

Relaterade ämnen vetenskapliga arbeten om boskap och mjölkproduktion, författare till det vetenskapliga arbetet - Babicheva Irina Andreevna, Mustafin Ramis Zufarovich

• Effekt av ett probiotikum på vommens innehåll hos unga röda stäppraser

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

• Biokemiska och mikrobiologiska indikatorer på vommens innehåll hos tjurar som använder laktoamilovorin och natriumselenit

  2014 / Biktimirov Rinat Aptlazhanovich

• Egenskaper för rötning i våmmen hos idisslare när organometalliska komplex införs i kosten

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

• Egenskaper med matsmältning i vos hos tjurar som matats med olika doser av quaterin

  2010 / Babicheva Irina Andreevna

• Inverkan av den fetthaltiga tillsatsen Palmatrix på processerna för matsmältning i vommen hos tjurkalvar och effektiviteten av deras användning av näringsämnen

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

• Vominnehåll hos unga nötkreatur som utfodrats med mikrotillsatser av selen och jod

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

• Inverkan av olika metoder för att mata blandningar av sockerhaltiga komponenter på förloppet av matsmältningsprocesser i vommen

  2011 / Kazachkova Nadezhda Mikhailovna

• Utnyttjande av fodernäringsämnen av tjurkalvar när de utfodras med olika doser av det probiotiska Bacell

  2013 / Voroshilova Larisa Nikolaevna, Levakhin Vladimir Ivanovich

• Inverkan av Xylanit, Fospasim och motherwort tinktur på metaboliska och funktionella parametrar i kroppen hos honkaniner under långvarig transport

  2016 / Ibragimova Lyudmila Leonidovna, Ismagilova Elza Ravilievna

Bakteriell jäsning av näringsämnen i vommen hos nötkreatur som utfodrats med probiotiska preparat

Effekten av stammar av de probiotiska preparaten Bacell och Lactomicrotsikol på våmmens innehåll hos ungboskap har studerats. Preparaten inkluderar levande laktobakterier, bifidobakterier, essentiella aminosyror, organiska syror, vitaminer, mineraler och biologiskt aktiva substanser. Kazakiska White-Head stutar valdes ut för försöken för att testa det mikrobiologiska Bacell-preparatet, som tillsattes till den grundläggande kosten för djur i experimentgrupper i doserna 15, 25 och 35 g/huvud per dag. Lactomicrotsikol-tillskottet introducerades i basdieten för unga djur från Röda Steppen i doser av 10 g/huvud under 3 månader; 10 g under de första 7 dagarna, sedan ett veckointervall, detta matningssätt upprepas under 3 månader; sedan igen 10 g under de första 7 dagarna efter ovanstående tre månader, vilket följdes av en gång per årtionde utfodring av tillägget i ytterligare 3 månader. Under studiernas gång observerades en förskjutning av vätejonernas koncentrationsindex i djurmagarna till den sura sidan vid 3,2-3,6 %, när Bacell-preparatet matades, vilket antogs bero på ökningen av flyktiga fetter. syror (VFA) koncentrationen i vomvätskan hos stutar med 26,7 %. Inkluderingen av multienzymet Bacell-preparatet i kosten stimulerade minskningen av ammoniakkoncentrationen i vommen, denna minskning har endast observerats hos djur som erhåller probiotika i doser på 25 och 35 g/dag per djur. Tillskottet Laktomicrotsikol som gavs till djuren påverkade ammoniakhalten i vommen hos de djur som studerades. Analysen av fynden som erhållits som ett resultat av genomförda försök avslöjade att den högsta koncentrationen av VFA i vomvätska observerades hos stutar som utfodrats med grundfoder som kompletterats med 10 g av ovanstående probiotika under de första 7 dagarna, följt av en veckas intervall, med detta utfodringssätt har upprepats under tre månader. I vommens innehåll hos dessa djur observerades mer flyktiga fettsyror före utfodring (3,6-8,6 %) och efter utfodring (vid 2,8-13,4 %) probiotika. Det rekommenderas att använda data, som erhållits under studierna, på gårdar i Orenburg-regionen och i andra regioner med liknande förhållanden för ungboskapshantering i Kazakh White-Head och Red Steppe.

Text av vetenskapligt arbete på ämnet "Bakteriell jäsning av näringsämnen i vommen vid användning av probiotiska preparat"

kontrollgrupp lyssnade på hård vesikulär andning åtföljd av hosta. Kammar har bildats på tassarna. Två kaniner hade en kraftig, högljudd, kort, ytlig hosta, struphuvudet var svullet och kroppstemperaturen ökade (44,2°C), vilket tydde på inflammation i struphuvudet och luftstrupen. I III gr. Motsvarande tecken på rinit noterades endast hos två individer, resten var i friskt tillstånd. Hos kaninhonor i grupp IV och V uppträdde inte kliniska tecken på rinit.

Slutsats. Administrering före transport av läkemedlet Xylanit i en dos av 0,45 ml per huvud eller det homeopatiska läkemedlet Fospasim, 0,4 ml per huvud, två gånger - före transport och efter lossning den första dagen av anpassningen, sedan oralt 12-13 droppar dagligen i 7 dagar . förhindrar störningar av metaboliska och funktionella förändringar i kroppen och minskar därigenom känslomässig stress, förbättrar anpassningsprocessen för kaliforniska raskaniner under långvarig transport.

Litteratur

1. Ismagilova E.R., Ibragimova L.L. Användningen av det homeopatiska läkemedlet "Fospasim" för att öka anpassningsförmågan hos kaniner under transport // Grundläggande forskning. 2013. Nr 8 (del 2). sid. 376-379.

2. Ibragimova L.L., Ismagilova E.R. Histostruktur av myokardiet och binjurarna hos kaniner under transport och användning av skyddsläkemedlet // Fundamental Research. 2013. Nr 10 (del 3). sid. 164-167.

3. Mager S.N., Ekremov V.A., Smirnov P.N. Inverkan av stressfaktorer på nötkreaturs reproduktionsförmåga // Bulletin från Novosibirsk State Agrarian University. 2005. Nr 2. S. 49.

4. Sapozhnikova O.G., Orobets V.A., Slavetskaya B.M. Homeopatisk korrigering av stress // International Veterinary Bulletin. 2010. Nr 2. S. 44-46.

5. Krylov V.N., Kosilov V.I. Blodparametrar för unga djur av den kazakiska vithåriga rasen och dess korsningar med ljuset Aquitaine // Nyheter från Orenburg State Agrarian University. 2009. Nr 2 (22). sid. 121-125.

6. Litvinov K.S., Kosilov V.I. Hematologiska parametrar för unga djur av rasen röd stäpp // Bulletin of nötkreatursuppfödning. 2008. T. 1. Nr 61. P. 148-154.

7. Traisov B.B. Hematologiska parametrar för kött och ullfår / B.B. Traisov, K.G. Yesengaliev, A.K. Bozymova, V.I. Kosilov // Nyheter från Orenburg State Agrarian University. 2012. Nr 3 (35). sid. 124-125.

8. Antonova V.S., Topuria G.M., Kosilov V.I. Metodik för vetenskaplig forskning inom djurhållning. Orenburg, 2011. 246 sid.

Bakteriell jäsning av näringsämnen i vommen vid användning av probiotiska preparat

I.A. Babicheva, doktor i biologiska vetenskaper, R.Z. Mustafin, Ph.D., Orenburg State Agrarian University

Olika omvandlingar av näringsämnen i idisslares förmage sker under påverkan av olika typer av mikroorganismer. Samtidigt, genom en serie av transformationer i flera steg, bildas många metaboliter i vommen, av vilka några blir plast- och energimaterial för kroppen, medan andra omvandlas till mikrobiellt komplett protein, som är den huvudsakliga källan till nödvändiga biologiskt aktiva ämnen och essentiella aminosyror.

Därför, för att förse polygastriska djur med normal näring, är det först nödvändigt att skapa optimala förutsättningar för utveckling av mikroflora. Graden av intensitet av dess vitala aktivitet beror på många faktorer, av vilka de viktigaste är koncentrationen av vätejoner i miljön, tillståndet hos väggarna i vommens slemhinna, såväl som mängden fodermetaboliter i förmagen.

Syftet med forskningen var att studera effekten av stammarna av probiotiska preparat Bacell och Lactomikrotsikol på våmmens innehåll hos ungboskap.

Material och forskningsmetoder. För experimentet med det mikrobiologiska preparatet Bacell fanns

tjurar av den kazakiska rasen med vitt huvud valdes ut. Skillnaderna mellan grupperna var att tjurarna i experimentgrupperna, till skillnad från kontrollkamrarna, dessutom fick en probiotika i doser på 15, 25 respektive 35 g/huvud till huvuddieten. per dag.

Effekten av probiotikan Laktomikrotsikol på intensiteten av mikrobiologiska processer i vommen hos idisslare bedömdes på unga djur av rasen röd stäpp. Dieten för kalvar i experimentgrupperna inkluderade ett probiotikum enligt det utvecklade schemat.

En studie för att studera effekten av probiotiska preparat Bacell och Lactomicrotsikol på vommen i tjurar genomfördes på gårdar i Orenburg-regionen. I experimenten användes preparat inklusive levande laktobaciller, bifidobakterier, essentiella aminosyror, organiska syror, vitaminer, mikroelement och biologiskt aktiva substanser.

Resultaten av studien gjorde det möjligt att fastställa att utfodring av olika mängder av Bacell fodertillsats som en del av kosten, som en källa till enzymer med proteolytisk, amylolytisk och cellulolytisk verkan, påverkade graden av intensitet av mikrobiologiska processer (tabell 1). .

I synnerhet koncentrationen av vätejoner i djur i kontroll- och experimentgrupp I. var praktiskt taget på samma nivå var skillnaden inte signifikant

1. Koncentration av huvudmetaboliterna av bakteriell fermentering i vommen hos djur vid konsumtion av Bacell fodertillsats efter 3 timmar. efter utfodring, (X±Sx)

Indikatorgrupp

kontroll I experimentell II experimentell III experimentell

pH VFA, mmol/100 ml Ammoniak, 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 ± 0,10 ± 0,10 1,8 ± 0,10 1,8 ± 0,10 1 0,15 9,84±0,11 19,50± 0,57

2. Schema för experimentet vid användning av fodertillsatsen Laktomikrotsikol

Grupp Antal djur, huvuden. Faktor under studie

Kontroll I experimentell II experimentell III experimentell 10 10 10 10 basdiet ELLER +10 g probiotika per djur/dag i 3 månader. RR +10 g probiotika under de första 7 dagarna, sedan en veckas paus och så vidare i 3 månader. RR +10 g probiotika under de första 7 dagarna, sedan en gång per decennium i 3 månader.

3. Biokemiska indikatorer på vommens innehåll vid utfodring av Laktomikrotsikol (X±Sx)

Indikatorgrupp

kontroll I experimentell II experimentell III experimentell

VFA, mmol/100ml

före utfodring 3 timmar senare 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

Ammoniak, mmol/l

före utfodring 3 timmar senare 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 före utfodring efter 3 timmar 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

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

ökade 0,2-0,4 %, medan hos unga djur II och III I

erfaren gr. denna indikator har ändrats till sur

sida med 3,2-3,6% (P>0,05). Minskad pH, b

troligen på grund av en ökning av koncentrationen av h

VFA i vomvätskan hos experimenttjurar II och III

gr., vilket var 26,7 och 26,2 % (P>0,05) högre, d

än bland jämnåriga i kontrollgruppen. Koncentrationen av flyktiga fettsyror i deras vom var ca

samma nivå och i genomsnitt 9,86 mmol/l, I

vilket var högre med 1,83 mmol/l, eller 22,8 % in

(P>0,05) än i den första experimentgruppen. G

Användning av multien- r som en del av kosten

vinterdrogen bidrog till en minskning av sid

koncentrationen av ammoniak i vommen, och denna minskning var märkbar endast i II och III experimentella

gr. Utfodring 15 g/djur/dag av detta foder do-e

tillägget hade ingen effekt på proteolytisk t

mikroflora aktivitet, vilket är tydligt synligt från ammoniakhalten, som var nästan

identisk med kontrollindikatorerna. En gång

uppgifter om ammoniakkoncentrationen i vommen hos stutar

kontroll och II experimentgrupp. var 21,9 % timme

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

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

Mängden bildades 3 timmar efter

utfodring av ammoniak i vommen på djur I experiment I

gr. var högre, respektive med 17,3 (P>0,05) och med

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

och 3,9 % (P>0,05) lägre än i våmmen hos ungar

ingen kontrollgrupp Minskningen av ammoniakkoncentrationen i vommen hos djur i grupperna II och III var uppenbarligen associerad med en ökning av arbetet hos den amylolytiska mikrofloran, vilket ledde till en minskning av pH-värdet mot den sura sidan och en nedgång i aktiviteten av proteolytisk mikroflora och deras enzymer. .

Utfodring av fodertillsatsen Laktomikro-tsikol hade en effekt på vommens innehåll hos försöksdjur. Kontrollgruppstjurar fick en grundläggande diet, vars näringsvärde uppfyllde etablerade standarder, och en probiotika inkluderades i kosten för kalvar i experimentgrupperna enligt schemat (tabell 2).

Genom att analysera de data som erhölls som ett resultat av experimentet fann man att den högsta koncentrationen av VFA i våmmens vätska observerades i tjurar i experimentgruppen II. (Tabell 3).

Hos djur i försöksgrupperna innehöll innehållet i vommen mer VFA före utfodring med 3,6-8,6% och även efter utfodring - med 2,8-13,4%. Vi tror att den större mängden VFA beror på att den positiva mikrofloran i vommens innehåll mer aktivt deltog i processen för fiberjäsning, vilket leder till bildandet av VFA. VFA-koncentrationen påverkade vommens miljö. Om pH-värdet i vommens innehåll före utfodring i kontrollgruppens tjurar var svagt alkaliskt, så efter

utfodring blev vommens miljö nära neutral.

Koncentrationen av ammoniak före utfodring i vommen hos tjurkalvar i försöksgrupperna när de utfodrades med laktomikrotsikol var högre än hos individer i kontrollgruppen: I experimentell - med 1,3 %, II experimentell - med 4,85 %, III experimentell - med 2,85 % . Om 3 timmar. efter utfodring, koncentrationen av ammoniak i vommen hos tjurar i den första försöksgruppen. överskred indikatorn i kontrollgruppen. med 0,57%, II experimentell - med 5,87%, III experimentell - med 1,01%.

Det visade sig att djuren i försöksgrupperna kännetecknades av en lätt minskning av pH-nivåerna. Samtidigt ökade koncentrationen av flyktiga fettsyror med en liten förändring i deras förhållande. Halten av ammoniak och fraktionerad sammansättning av VFA i vommen hos tjurar från försöksgrupperna varierade inom den fysiologiska normen.

Slutsats. Preparaten Bacell och Laktomikrotsikol har en positiv effekt på den mikrobiella jäsningen av näringsämnen i vommen hos idisslare.

Litteratur

1. Babicheva I.A., Nikulin V.N. Effektivitet av att använda probiotiska preparat i växande och gödande tjurar // News of the Orenburg State Agrarian University. 2014. Nr 1 (45). sid. 167-168.

2. Levakhin V.I., Babicheva I.A., Poberukhin M.M. Användning av probiotika i djurhållning // Mjölk- och köttboskapsuppfödning. 2011. Nr 2. S. 13-14.

3. Antonova V.S., Topuria G.M., Kosilov V.I. Metodik för vetenskaplig forskning inom djurhållning. Orenburg: OSAU Publishing Center, 2011. 246 sid.

4. Mironova I.V., Kosilov V.I. Kors smältbarhet av de huvudsakliga näringsämnena i dieter av svartvita kor när de använder den probiotiska tillsatsen Vetosporin-aktiv i utfodring // Proceedings of the Orenburg State Agrarian University. 2015. Nr 2 (52). sid. 143-146.

5. Mironova I.V. Effektivitet av att använda probiotikan Biodarin i utfodring av kvigor / I.V. Mironova, G.M. Dol-zhenkova, N.V. Gizatova, V.I. Kosilov // Nyheter från Orenburg State Agrarian University. 2016. Nr 3 (59). sid. 207-210.

6. Mustafin R.Z., Nikulin V.N. Biokemiska skäl för användningen av probiotika vid uppfödning av unga nötkreatur // Samling av vetenskapliga artiklar från All-Russian Institute of Sheep and Goat Breeding. 2014. T. 3. Nr 7. P. 457-461.

7. Nikulin V.N., Mustafin R.Z., Biktimirov R.A. Effekten av probiotika på vommens innehåll hos unga djur av rasen röd stäpp // Bulletin of beef cattle breed. 2014. Nr 1 (84). s. 96-100.

8. Kosilov V.I., Mironova I.V. Effektivitet av energianvändning i dieter av svart-vita kor när de utfodras med den probiotiska tillsatsen Vetosporin-active // ​​News of the Orenburg State Agrarian University. 2015. Nr 2 (52). s. 179-182.

9. Batanov S.D., Ushakova O.Yu. Probiotisk Bacell och probiotisk Laktacid i dieter av mjölkkor // Utfodring av jordbruksdjur och foderproduktion. 2013. Nr 11. S. 26-34.

10. Mambetov M.M., Shevkhushev A.F., Sheikin P.A. Omvandling av foder till tillväxt av nötkreatur // Veterinärbulletin. 2002. Nr 2 (23). s. 60-64.

Effektivitet av säsongsbetonad kalvning av köttkors produktivitet

PI. Khristianovsky, doktor i biologiska vetenskaper, professor, Orenburg State Agrarian University; V.A. Gontyurev, Ph.D., FGBNU VNIIMS; S.A. Ivanov, ordförande, APC (kollektivgård) "Anikhovsky", Orenburg-regionen

Under de senaste åren har intresset för köttboskapsuppfödning bland ryska jordbruksproducenter ökat markant, och inte bara i områden som alltid har specialiserat sig på köttboskapsuppfödning. Köttboskap började födas upp i många regioner i den icke-svarta jordregionen - i Bryansk, Tula, Kaluga, Tver och andra regioner, d.v.s. i det traditionella mejeriområdet.

Under moderna förhållanden kan uppfödning av nötkreatur bli en lönsam näring. Köttboskap kan använda knappa stäppbetesmarker, tål höga och låga temperaturer bra, ställer mindre krav på kostens sammansättning och överlevnaden för unga köttraser är vanligtvis högre än hos mjölkraser. Anläggningar för nötkreatur är enklare och billigare. Dessutom kan nötkreatursuppfödning kombineras med mjölkproduktion eller andra boskapssektorer som kommer att komplettera varandra.

Inom nötkreatursuppfödningen är de mest tekniskt avancerade turkalvningar (säsongsbetonade). Täta-

Att minska tidpunkten för kalvning av kor gör det möjligt att ta emot kalvar under en mer gynnsam period och därefter bilda enhetliga besättningar av ungdjur. I detta avseende bestämdes syftet med studien - att studera effektiviteten av säsongsbetonad kalvning av köttkor.

Material och forskningsmetoder. Materialet för studien var kor och kvigor av den kazakiska vithåriga rasen från besättningen från Anikhovsky-kollektivgården (kollektivgård) i Adamovsky-distriktet i Orenburg-regionen. För att uppnå säsongsbetonad kalvning hålls tjurar på gården i avelbesättningar från januari till juli. Varje år i september genomförs en gynekologisk undersökning av kor för att fastställa dräktighet och identifiera orsakerna till infertilitet. Samtidigt graderas avelsbeståndet och kor slås ut för olämplighet för reproduktion och zootekniska indikatorer.

Under studien användes metoder för rektal diagnos av graviditet och analys av produktionsindikatorer.

Forskningsresultat. På jordbrukskooperativet (kollektiv gård) "Anikhovsky" föds kor upp från november till februari, d.v.s. under stallperioden. Samtidigt kontrolleras produktionen av avkomma, och själva kalvarna övervakas. Kalvning sker i mars

Tetillverkningsprocessär en sekvens av sammankopplade steg, i början av vilket är ett nyplockat löv, och i slutet är det vi i branschen kallar "färdigt" eller "färdigt" te. De sex typerna av te (grönt, gult, vitt, oolong, svart och pu-erh) har flera liknande bearbetningssteg (som plockning, primärsortering, slutbehandling, etc.), men har också nyanser som är unika för en eller en annan, flera speciellt framställda teer. Oxidation- detta är en av de senast beskrivna kemiska processerna som måste inträffa under tillverkningen av vissa typer av teer, och som måste förhindras under tillverkningen av andra. Vi kan säga att alla typer av te är indelade i två stora klasser beroende på om oxidation är inblandad för att få fram den färdiga produkten eller inte.

Oxidation i te

Låt oss först definiera oxidation. Oxidationär en biokemisk, enzymatisk process under vilken syre absorberas och (som ett resultat) förändringar sker i de ämnen som är involverade i processen. När det gäller nyplockade teblad, te - de ämnen som finns i tebladen. Oxidation kan vara spontan eller kontrollerad och leda till både positiva och negativa förändringar. Ett välbekant exempel på spontan negativ oxidation är vad som händer när du skär ett äpple eller en banan, eller lämnar en avskuren bit av ett blad ute i det fria. Oskyddade celler absorberar syre, mjuknar och blir bruna. Detta är den enklaste formen av oxidation som de flesta känner till. Om oxidationsprocessen inte störs kan frukten helt enkelt torka ut eller ruttna, beroende på atmosfäriska förhållanden. Genom att helt enkelt skära ett äpple i bitar och torka dem i en dehydrator kan du se ett exempel på den kontrollerade negativa oxidationen som uppstår under torkningsprocessen. Mörkning av snittytan anses inte vara estetiskt attraktiv på marknaden, så färgförändringar korrigeras ibland med svavelföreningar eller citronsyra, men även i denna situation (utan synliga färgförändringar) sker fortfarande oxidation.

Under teproduktionen sker både spontan och kontrollerad oxidation. Spontan oxidation sker under torkningsstadiet av tebladen under produktionen av vita, oolong och svarta teer. Det kontrollerade oxidationssteget, som kräver särskild uppmärksamhet, är ett av de viktigaste stegen i framställningen av både oolong och svart te. I grönt och gult te förhindras oxidation genom grundlig ångning, torkning och/eller rostning, även ofta kallad "de-enzymer".

Oxidation är en kemisk process som kräver ett överskott av fuktig, syrerik luft. Vid produktion av svart te måste oxidationsrummen genomgå 15 till 20 utbyten av fuktad luft per timme för att säkerställa fullständig oxidation. Polyfenoler i bladet (tekatekiner) absorberar betydande mängder syre, särskilt under de tidiga stadierna av oxidation. Oxidation i teproduktionen börjar formellt spontant från det ögonblick då tebladen torkar, och accelereras sedan gradvis genom efterföljande steg som är nödvändiga för att omvandla det färska bladet till färdigt svart te. Efter flera förberedande steg är det förberedda bladet redo för den kontrollerade oxidationsprocessen, som ofta felaktigt kallas för "jäsning". Vid traditionell oxidation sprids det sorterade arket i tunna lager (max 5 till 8 cm) på fabriksgolvet, på bord, på porösa pallar – och det liknar torkningen som görs i det primära vissnandet. Syresättning av polyfenolerna initierar en serie kemiska reaktioner som involverar dem, vilket i slutändan producerar nya aromatiska komponenter och ger en tjockare infusion som är karakteristisk för svart te. Under den första och viktigaste perioden av enzymatisk oxidation verkar enzymerna polyfenoloxidas och peroxidas (en grupp redoxenzymer som använder väteperoxid som elektronacceptor) på andra polyfenoler, vilket resulterar i bildandet av teaflaviner. Dessa röd-orange föreningar verkar vidare på polyfenoler för att producera thearubiginer, som är kemiskt ansvariga för att ändra färgen på bladet från grönt till guld, koppar och chokladbrunt. Tearubiginer interagerar samtidigt med flera aminosyror och sockerarter i bladet för att skapa mycket polymera ämnen som utvecklas till de olika och distinkta aromatiska komponenter som vi förväntar oss att ha i svart te.

Theaflaviner bidrar i första hand med friskhet och ljushet till smaken av svart te, medan thearubiginer bidrar till dess styrka, rikedom och färg.

Under oxidationsprocessen frigörs koldioxid från tebladet och temperaturen på massan av oxiderande blad ökar. Om bladtemperaturen tillåts stiga för högt, kommer oxidationen att gå utom kontroll; om temperaturen sjunker för lågt upphör oxidationen.

En mängd teblad som genomgår en kontrollerad oxidationsprocess kallas dool. Oxidation kräver 2 till 4 timmar och kan kontrolleras empiriskt snarare än vetenskapligt. Även om det kan finnas tekniska markörer för att bestämma det förväntade slutförandet av en process, finns det också många parametrar som kännetecknar processen och som observeras "live". Därför kan den bästa metoden för att avgöra när ett löv har oxiderat fullständigt vara expert visuell luktobservation.

Temästaren måste kontrollera bladskiktets tjocklek och enhetlighet, se till att temperaturen är cirka 29 C, den relativa luftfuktigheten är 98%; och ge konstant ventilation (15 eller 20 fullständiga byten av inomhusluft per timme). Dessutom måste mikroklimatet vara helt hygieniskt; bakterier kan förstöra dhoolen.

Under oxidationsprocessen får det bearbetade bladet (dhul) en förutsägbar serie av smakparametrar, fräsch, rik färg och slutlig styrka. Temästaren kan kontrollera oxidationen av dhula på sitt eget sätt genom att justera oxidationens varaktighet, vilket tillåter oxidation i kombination med förändringar i temperatur/fuktighet i oxidationsrummet. De flesta teer som produceras ger en balanserad bryggning i koppen med en livlig infusion, en bra intensiv arom och en tjock, rik konsistens. När temästaren fastställer att dhoolen har oxiderat till önskad nivå ("fullständigt oxiderad" är en grad, men inte en absolut sådan), då stoppas den kritiska fasen av kontrollerad oxidation av den slutliga processen för produktion av svart te: torkning.

Jäsning i te

Jäsning– Det här är en viktig komponent i framställningen av pu-erh och andra åldrade teer, som Luan, Liubao, några oolongs osv. Det är mest bekvämt att prata om jäsning i teproduktion med exemplet med produktion av pu-erh. Låt oss utforska vad jäsning är och varför noggrann och skicklig jäsning är oskiljaktig från produktionen av traditionell högkvalitativ pu-erh. Trots att produktionen av pu-erh är en av de äldsta och enklaste formerna av teproduktion, är pu-erh-världen så komplex och omfattande att den har blivit föremål för noggrann uppmärksamhet av teexperter och kräver särskild omsorg i studie. I vilket fall som helst kommer vi inte att utforska den specifika komplexiteten i produktionen av olika typer av pu-erh här, eftersom denna artikel föreslår att endast överväga en mer grundläggande beskrivning av jäsning och oxidation.

Fermentering är en mikrobiell aktivitet (aktivitet) som involverar vissa typer av bakterier. Per definition sker jäsning lättast i frånvaro av syre, även om viss exponering för miljön är idealisk för att åldra omogen sheng pu'er. Även om ett överflöd av syre krävs för de flesta stegen i tetillverkningen, reduceras eller elimineras exponeringen för syre i pu-erh-produktionen ofta efter torkningssteget för teblad. Bladet som omvandlas till pu-erh måste utsättas för bakterier (eller har bakterier i naturen) lämpliga att genomgå fermentering.

Liksom vid framställning av "fermenterad" äppelcider eller roquefortost börjar bakterierna som är nödvändiga för mikroorganismernas aktivitet naturligt föröka sig i det fria och/eller inuti ett speciellt jäsningsrum (cider "hus" eller ostmognadskammare ). När det gäller pu-erh finns de bakterier som krävs för att både initiera och upprätthålla fermentering på följande platser.

1. På ytan av själva bladet, från gamla träd i en urskog där stora lövträd växer – mest känt i området Xishuangbanna i sydvästra Yunnanprovinsen i Kina.
2. Klimatkontrollerade teproduktionsanläggningar där "rå (sheng) mao cha" tillfälligt lagras i väntan på pressning; i högar av "mao-cha" under konstgjord jäsning av färdig (shu) pu-erh; eller i ett fuktigt, ångande klimat där pu-erh pressas.
3. I svala, torra rum där sheng pu-erh pannkakor förvaras för efterjäsning och lagring under noggrann kontroll.

Under jäsningsfasen av pu-erh-produktionen måste flera viktiga faktorer samverka. Under skörden måste själva bladet, som uppfyller kraven, innehålla "vilda" bakterier - det kan finnas många eller väldigt få, och kvaliteten på teet kommer också att bero på detta. Bladet avsett att bli pu-erh ("maocha", som har torkat-visnat, stekt tills det "dödar det gröna" (sa cheen, shaqing), skrynkligt (ro nien, rounyan) och sedan delvis torkat blad), är läggs i påsar och dessa påsar läggs ovanpå varandra i väntan på att pressas in i bakterierik ånga; eller, när det gäller färdig shu pu-erh, dumpas den i högar inomhus, utsatt för yttre påverkan. Till skillnad från de låga, porösa lövhögarna som samlas in för oxidation, staplas mao cha-högarna där den konstgjorda jäsningen av shu pu'er stimuleras tätt, kompakt och med minimal exponerad yta. Maochahögen rörs om sällan - för att vila bladen (och förhindra att jäsningen går för långt), för att förse bakterierna med det syre de behöver och för att ge den önskade temperaturen för gynnsam mikrobiell tillväxt och önskad bladomvandling. Under jäsningsprocessen av pu-erh täcks högarna ofta för att höja temperaturen på de processer som sker i bladen.

Man kan föreställa sig den lilla förvirring som tehandlare upplever när de observerar processerna för torkning, oxidation och jäsning. När man observerar blandningen av högar av löv på golvet, högar av löv i skyttegravar eller på golv, kan nybörjare tehandlare bli förstummade av de rudimentära och hantverksmässiga processerna som är involverade i teproduktion (denna hantverksmässighet förvärras av kinesernas ovilja att förklara deras "hemligheter"). Och även om mycket har beskrivits under de senaste 75 åren, är det fortfarande svårt att tydligt separera processerna för torkning, jäsning och oxidation (och följaktligen tydligt kontrollera dem).

Det är absolut nödvändigt att både konsumenter och tehandlare förstår de karakteristiska skillnaderna mellan oxidation och fermentering. Dessa processer bör vara tydliga och får inte gå vilse i krusidullerna av teterminologi eller marknadsföring.

Ett gott tecken som utmärker en bra handlare är hans förståelse för produktionen av vitt, oolong och svart te, som är mycket beroende av torknings- och oxidationsprocesserna. Användningen av termerna "oxidation" och "jäsning" bidrar i onödan till förvirring bland tedrickare. Dessutom förser de som korrekt kan identifiera vilken typ av pu'er som erbjuds att köpa, och vilka villkor som krävs för att fullborda den omogna sheng pu'er till dess maximala utveckling (lång åldrande, åldrande och åldrande), sig själva med en pålitlig inköpsbas. För teentusiaster är kunskap makt, tevärlden blir mer och mer tillgänglig och kunskap garanterar oss bättre och bättre te, och många andra glada stunder av verklig njutning av att dricka vår favoritdryck.

(För ännu mer information om teproduktion och en förklaring av de oxidativa processerna i olika typer av teer, se The Tea Story; A Cultural History and Drinking Guide av Mary Lou Heiss och Robert J. Heiss, Ten Speed ​​​​Press oktober 2007)

* Formuleringen "Ingen oxidation" ska förstås som "Nästan ingen oxidation." Detta är en översättarens anteckning.

ALLMÄN INFORMATION OM ODLING AV MIKROORGANISMER

I en allmän mening är jäsning den biokemiska bearbetningen av råvaror under påverkan av enzymer som finns i sig själva och i saprotrofer (teblad, tobaksblad), såväl som orsakade av mikroorganismer. Men i vårt fall överväger vi uteslutande mikrobiell fermentering (eller mikrobiell fermentering).

Denna äldsta av alla bioteknologiska tekniker använder levande celler eller de molekylära komponenterna i deras "produktionsutrustning" för att producera önskade produkter. Levande celler är vanligtvis encelliga mikroorganismer såsom jäst eller bakterier; Av de molekylära komponenterna används oftast olika enzymer - proteiner som katalyserar biokemiska reaktioner.

Jäsning- en process där omvandlingen av råvaror till en produkt sker med hjälp av mikroorganismers eller isolerade cellers biokemiska aktivitet.

Nästan synonymt orden "jäsning" kan betraktas som termer som t.ex odling, odling av mikroorganismer, biosyntes h (se)

Mikrobiell fermentering måste särskiljas från biokatalys(där ett tidigare erhållet enzym eller biomassa av mikroorganismer används som katalysatorer för den biokemiska processen för syntes av en produkt från råvaror och reagens) och från biotransformation(i denna process används även en biokatalysator i form av ett enzym eller biomassa av mikroorganismer, men utgångssubstansen skiljer sig lite i kemisk struktur från biotransformationsprodukten).

Så, en typ av jäsning - mikrobiell jäsning - har omedvetet använts av människor i tusentals år för att producera öl, vin, jästbröd och konserver - inlagda grönsaker, saltad (faktiskt jäst) fisk, etc. När mikroorganismernas roll i jäsningen upptäcktes i mitten av 1700-talet och folk insåg att det är de biokemiska processerna i deras livsviktiga aktivitet som vi är skyldiga att alla dessa produkter finns, utökades användningen av jäsningsmetoder avsevärt. För närvarande använder vi ett ganska brett utbud av möjligheter hos naturliga mikroorganismer, som säkerställer produktionen av de produkter vi behöver, såsom antibiotika, preventivmedel, aminosyror, vitaminer, industriella lösningsmedel, färgämnen, bekämpningsmedel och tillsatser som behövs för matlagning.

Mikrobiell fermentering, i kombination med den rekombinanta DNA-metoden, används för att producera ett stort antal produkter av biologiskt ursprung: humant insulin; hepatit B-vacciner; ett enzym som används för att göra ost; biologiskt nedbrytbar plast; enzymer som ingår i tvättpulver och mycket mer. Dessutom används fermentorer för att odla kulturer av en mängd olika djur- och växtceller.

Jäsningär en uppsättning processer som resulterar i en odlingsvätska.

Kulturvätska(kulturbuljong) [lat. cultus - odling, bearbetning] är ett komplext flerkomponentsystem, vars vattenhaltiga fas innehåller produktionsceller, deras metaboliska produkter, oanvända komponenter i näringsmediet etc. Vid isolering av målprodukten bör platsen för dess lokalisering vara beaktas: extracellulär eller intracellulär. Med andra ord är en odlingsvätska ett flytande medium som erhålls genom att odla olika pro- och eukaryota celler in vitro och som innehåller resterande näringsämnen och metaboliska produkter från dessa celler.

TILLVÄXT OCH REPRODUKTION AV BAKTERIER PÅ FLYTANDE NÄRINGSMEDEL

När vi beskriver fermenteringsprocesser nämner vi ofta "tillväxt" och "reproduktion" av mikroorganismer. Men många människor blandar ofta ihop betydelsen av dessa ord eller anser av misstag att de är olika namn för samma process. Detta är fel. Tillväxten av en prokaryotisk cell förstås som en koordinerad ökning av mängden av alla de kemiska komponenter som den är uppbyggd av.

Bakterietillväxtär resultatet av många samordnade biosyntetiska processer under strikt regulatorisk kontroll, och leder till en ökning av massan (och följaktligen storleken) av cellen. Men celltillväxten är inte obegränsad. Efter att ha nått en viss (kritisk) storlek genomgår cellen delning, d.v.s. reproducerar.

Bakterier reproduktion bestäms av generationstiden. Detta är den period under vilken celldelning sker. Generationstiden beror på typen av bakterier, ålder, näringsmediets sammansättning, temperatur etc.

Odlingsprocess för mikroorganismer- jäsning - börjar från det ögonblick då förberedda frömaterial införs i reaktorn. Reproduktion av en mikroorganismkultur kännetecknas av fyra tidsfaser: eftersläpningsfas; exponentiell; stationär; utdöende.

Figur 1. Faser av bakteriell cellreproduktion på ett flytande näringsmedium

1)- Fördröjningsfas(vilofas); varaktighet - 3-4 timmar, bakterier anpassar sig till näringsmediet, aktiv celltillväxt börjar, men det finns ingen aktiv reproduktion ännu; vid denna tidpunkt ökar mängden protein och RNA. Under lagfasen syftar cellmetabolismen till att syntetisera enzymer för reproduktion i en specifik miljö. Fördröjningsfasens varaktighet kan vara olika för samma kultur och miljö, eftersom den påverkas av många faktorer. Till exempel hur många icke-växande celler som fanns i fröet.

2)- Exponentiell fas- detta är en period av logaritmisk reproduktion, när celldelning sker med en exponentiell ökning av populationsstorleken; reproduktion går före döden. Denna period är tidsbegränsad av mängden näringsmedium. Näringsämnen tar slut eller celltillväxten saktar ner på grund av frisättningen av en giftig metabolit.

Ris. 2. Processen för bakteriell celldelning

3)- Stationär fas. Tillväxten stannar och den så kallade stationära fasen börjar. Bakterierna når sin maximala koncentration, d.v.s. det maximala antalet livskraftiga individer i befolkningen; antalet döda bakterier är lika med antalet bildade bakterier; det sker ingen ytterligare ökning av antalet individer; Metabolismen fortsätter och frisättningen av sekundära metaboliter kan börja. I många fall är målet inte att få fram biomassa, utan snarare sekundära metaboliter, eftersom de kan användas för att få fram värdefulla produkter och läkemedel. I dessa fall hålls jäsningen medvetet i den stationära fasen.

4)- Döende fas. Fortsätter man jäsningen ytterligare kommer cellerna successivt att tappa aktivitet, d.v.s. dö ut. Detta är fasen av accelererad förstörelse; dödsprocesserna råder över reproduktionsprocessen, eftersom näringssubstraten i miljön är utarmade. Giftiga produkter och ämnesomsättningsprodukter ackumuleras. Denna fas kan undvikas om du använder flödesodlingsmetoden: metaboliska produkter avlägsnas ständigt från näringsmediet och näringsämnen fylls på.

OM JÄSINGSSTEGET

Jäsningsstadietär huvudstadiet i den biotekniska processen, eftersom producentens interaktion med substratet och bildandet av målprodukter (biomassa, endo- och exoprodukter) sker under den. Detta steg genomförs i en biokemisk reaktor (fermentor) och kan organiseras på olika sätt beroende på egenskaperna hos den använda producenten och kraven på typ och kvalitet på slutprodukten. Jäsning kan ske under strikt aseptiska förhållanden och utan att iaktta sterilitetsregler (så kallad "oskyddad" jäsning).

Jäsning i flytande och fast fas media

Odling i flytande media kan delas in i yt- och djupjäsning. Ytan flyter i kyvetter med mediet. Kyvetterna placeras i luftventilerade kammare. Som ett resultat av processen bildas biomassa på mediets yta i form av en film eller ett fast skikt.

Djup jäsning sker genom hela volymen av det flytande mediet. Denna typ av jäsning utförs både satsvis och kontinuerligt.

Fast tillståndsjäsning, i ett fast, granulärt eller degigt medium med en luftfuktighet på 30 till 80 %, utförs på tre sätt (fig. 3):

• Under ytprocesser placeras substratet på brickor i ett tunt lager (3...7 mm);
• djup fastfasjäsning utförs i djupt öppna kärl, substratet omrörs inte;
• jäsning i fast tillstånd utförs genom omrörning av substratet i en luftad massa.

Jäsning (odling) kan ske under både aeroba och anaeroba förhållanden:

Aerob odling används i de fall där aeroba producerande mikroorganismer är involverade i processen. Luftning av blandningen utförs genom att tillföra luft eller andra gaser genom gastillförselrör, munstycken etc.

Anaeroba processer förekommer i förseglade behållare eller genom att det odlade mediet spolas med inerta gaser. Utformningen av jäskärlet för anaerob jäsning är enklare än för aerob jäsning.

Olika jäsningskonstruktioner har utvecklats för varje typ av jäsningsprocess (fig. 2).

KLASSIFICERING AV JÄSNINGSPROCESSER

Ris. 3. Klassificering av jäsningsprocesser

Baserat på målprodukten Jäsningsprocessen kan vara av följande typer:

1. Fermentering, där målprodukten är själva biomassan av mikroorganismer; det är just sådana processer som ofta betecknas med orden "odling", "odling";
2. Målprodukten är inte själva biomassan, utan metaboliska produkter - extracellulära eller intracellulära; sådana processer kallas ofta biosyntetiska processer;
3. Uppgiften med jäsning är att använda vissa komponenter i det ursprungliga mediet; Dessa processer inkluderar biooxidation, metanjäsning, biokompostering och biologisk nedbrytning.

Utgångsmediet i fermenteringsprocesser eller dess huvudkomponent kallas ofta för substrat .

Enligt huvudfas, där jäsningsprocessen äger rum, skiljer sig åt:

1. Ytlig (fördel fast fas) jäsning (odling på agarmedia, på spannmål, produktion av ost och korv, biokompostering, etc.);
2. Djup (fördel flytande fas) jäsning, där biomassan av mikroorganismer suspenderas i ett flytande näringsmedium genom vilket luft eller andra gaser blåser vid behov;

I förhållande till syre - De skiljer mellan aerob, anaerob och fakultativ anaerob jäsning i analogi med klassificeringen av själva mikroorganismerna.

I förhållande till ljuset- ljus (fototrofisk) och mörk (kemotrofisk) fermentering.

Efter grad av säkerhet från främmande mikroflora - aseptisk, villkorligt aseptisk och icke-aseptisk jäsning. Ibland kallas aseptisk jäsning steril, vilket är felaktigt: det finns målmikroorganismer i mediet, men inga främmande.

Enligt konvention tillåter aseptisk jäsning en viss nivå av inträngning av främmande mikroflora, som kan samexistera med den huvudsakliga eller vars innehåll inte överstiger en viss gräns.

Beroende på antalet typer av mikroorganismer - Man skiljer på jäsningar baserade på monokultur (eller renkultur) och blandodling, där den gemensamma utvecklingen av en sammanslutning av två eller flera kulturer sker.

JÄSNINGSPROCESSER EFTER ORGANISATIONSMETOD:

• periodisk;
• kontinuerlig;
• volymetrisk toppning;
• periodisk med substratpåfyllning;

Alla dessa typer av jäsning (med metoden för deras organisation) är lätt att identifiera genom metoden för att ladda råvaror och lossa produkten.

I batchprocesser Laddning av råmaterial och frö i apparaten utförs samtidigt, sedan sker processen i apparaten under en viss tid, och efter dess slutförs lossas den resulterande fermenteringsvätskan från apparaten.

I kontinuerliga processer Lastning och lossning av mediet sker kontinuerligt och samtidigt, och tillförselhastigheten av färskt näringsmedium till apparaten är lika med hastigheten för uttag av fermentationsvätskan från apparaten. Som ett resultat förblir volymen av mediet i apparaten konstant under lång tid (fig. 4.2), teoretiskt - på obestämd tid och praktiskt taget - tills någon form av felfunktion.

I volymfyllningsprocesser Fermentering i intervallen mellan lastning och lossning av apparaten fortgår som en periodisk process, men efter en tid, bestämt av processens tillstånd, lossas en del av fermenteringsmediet och ersätts med färskt medium.

I en batchprocess med substratmatning en del av mediet laddas i början av jäsningen, och den andra delen tillsätts kontinuerligt allteftersom processen fortskrider (fig. 4.5). Det naturliga slutet av processen är överflödet av apparaten, så det är nödvändigt att byta till en strikt periodisk process med den maximala volymen av medium och snabbt slutföra den.

BIOREAKTORER (JÄSNINGAR)

Ris. 4. Klassificering av fermentorer

För djupodling av bakterier Under industri- och laboratorieförhållanden används bioreaktorer eller fermentorer. En fermentor (bioreaktor) är en anordning som blandar odlingsmediet under processen för mikrobiologisk syntes; det är en hermetisk panna i vilken ett flytande näringsmedium hälls. Fermentorer är utrustade med automatiska enheter som gör det möjligt att upprätthålla en konstant temperatur, optimalt pH och redoxpotential och en doserad tillförsel av nödvändiga näringsämnen.

Det används i den biotekniska industrin i produktionen av medicinska och veterinära läkemedel, vacciner, livsmedelsindustriprodukter (enzymer, livsmedelstillsatser, glukossirap), såväl som i biokonvertering av stärkelse och produktion av polysackarider och oljeförstörare.

Det finns mekaniska, luftlyft och gas-virvel-bioreaktorer, såväl som aeroba (med tillförsel av luft eller gasblandningar med syre), anaeroba (utan syretillförsel) och kombinerade - aerob-anaerob.

ALLMÄNT SCHEMA FÖR MIKROBIOLOGISK PRODUKTION

Ris. 5. Diagram över en konventionell fermentor

En konventionell fermentor är en sluten cylinder i vilken mediet och mikroorganismerna blandas mekaniskt. Luft, ibland mättad med syre, pumpas genom den. Temperaturen styrs med vatten eller ånga som leds genom värmeväxlarrören. Utformningen av fermentorn bör tillåta dig att reglera tillväxtförhållandena: konstant temperatur, pH (surhet eller alkalinitet) och koncentrationen av syre löst i mediet.

1. Beredning av näringsmediet

Näringsmediet fungerar som en källa till organiskt kol - livets viktigaste byggsten. Mikroorganismer absorberar ett brett utbud av organiska föreningar - från metan (CH 4), metanol (CH 3 OH) och koldioxid (CO 2) till naturliga biopolymerer. Förutom kol behöver celler kväve, fosfor och andra grundämnen (K, Mg, Zn, Fe, Cu, Mo, Mn, etc.) Ett viktigt inslag i framställningen av näringsmedia är sterilisering för att förstöra alla främmande mikroorganismer. Det utförs med termiska, strålnings-, filtrerings- eller kemiska metoder.

2. Erhållande av rena stammar för införande i fermentorn.

Innan jäsningsprocessen påbörjas är det nödvändigt att få en ren, högproduktiv kultur. En ren kultur av mikroorganismer lagras i mycket små volymer och under förhållanden som säkerställer dess livskraft och produktivitet (vanligtvis uppnås detta genom lagring vid låga temperaturer). Det är nödvändigt att upprätthålla kulturens renhet hela tiden, vilket förhindrar kontaminering av främmande mikroorganismer.

3. Fermentering är huvudstadiet i den biotekniska processen.

Fermentering är hela uppsättningen av operationer från införandet av mikrober i en förberedd och uppvärmd miljö till den önskade temperaturen till slutförandet biosyntes av målprodukten eller celltillväxt. Hela processen sker i en speciell installation - en fermentor.

I slutet av jäsningen bildas en blandning av arbetande mikroorganismer, en lösning av oanvända näringskomponenter och biosyntesprodukter. De ringer henne odlingsvätska eller buljong.

4. Isolering och rening av slutprodukten.

Efter avslutad jäsning renas den önskade produkten från andra komponenter i buljongen. För detta ändamål används olika tekniska metoder: filtrering, separation (sedimentering av suspenderade partiklar under påverkan av centrifugalkraft), kemisk utfällning, etc.

5. Skaffa kommersiella former av produkten.

Det sista steget i den biotekniska cykeln är att erhålla kommersiella former av produkten. De är antingen en blandning eller en renad produkt (särskilt om den är avsedd för medicinsk användning).

På en notis:

FAKTA OM BAKTERIELL REPRODUKTION

Under gynnsamma förhållanden förökar sig mikroorganismer mycket snabbt. Man tror att bakterien delar sig på hälften var 20-30:e minut. Enligt beräkningarna av botanikern Cohn, med obehindrad reproduktion under 5 dagar, skulle avkomman till en medelstor bakterie (2 mikron i längd och 1 mikron i bredd) uppta en volym lika med volymen av alla hav och oceaner. Men spridningen av bakterier begränsas av ett antal faktorer och når inte så fantastiska proportioner.

Bakteriernas extremt ringa storlek och deras reproduktionshastighet är av stor betydelse för att förstå villkoren för interaktion mellan mikrober och miljö. En vattenvolym på 0,001 ml kan rymma upp till 10 9 bakterier. När ett sådant antal bakterier tillsätts till 1 ml vatten, om de är jämnt fördelade över hela volymen, kommer 1 liter vatten att ha 10 6 bakterier eller 1000 bakterier per 1 ml vatten. Det är därför till exempel en obetydlig (!) mängd av ett ämne som är förorenat med patogena bakterier är tillräckligt för spridning av infektionssjukdomar som överförs via vatten.