Биохимические процессы, вызываемые микроорганизмами в пищевых продуктах
БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ВЫЗЫВАЕМЫЕ МИКРООРГАНИЗМАМИ В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХСпиртовое брожениеБрожение – это процессы получения энергии, при которых отщепляемый от субстрата водород переносится, в конечном счете, на органические акцепторы. Л.Пастер называл брожение жизнью без воздуха.Спиртовое брожение – это процесс превращения в анаэробных условиях сахара в диоксид углерода и этиловый спирт:С6 Н12О 6 -» 2СО2 +2С2 Н5 ОНЭтиловый спирт – один из широко распространённых продуктов сбраживания сахаров микроорганизмами. Даже растения и грибы в анаэробных условиях накапливают этиловый спирт.Возбудителями спиртового брожения являются дрожжи, которые выращивают в анаэробных условиях, подбирая соответствующие расы, обладающие необходимыми свойствами для данного производства. В результате химической реакции образуется уксусный альдегид и СО2С02 является одним из конечных продуктов спиртового брожения. Уксусный альдегид играет роль конечного акцептора водорода. Он при участии фермента алкогольдегидрогеназы восстанавливается в этиловый спирт, а НАД Н2 регенерируется (окисляется) в НАД.закваска молочнокислый бактерия аэробный2СН3СНО + 2НАД Н2 -» 2СН3СН2ОН + 2НАДРеакция восстановления уксусного альдегида в этиловый спирт является завершающим этапом спиртового брожения.Наряду с основным продуктом (этиловым спиртом) в небольшом количестве образуются побочные продукты - глицерин, уксусный альдегид, сивушные масла. В состав сивушных масел входят пропанол, 2-бутанол, 2-метилпропанол, амиловый(пентанол) и изоамиловый(триметилбутанол) спирты, представляющие собой продукты нормального бродильного метаболизма дрожжей и обнаруживающиеся при росте дрожжей на любых средах. Высшие спирты участвуют в формировании аромата и вкуса напитков спиртового брожения. Дрожжи способны сбраживать помимо глюкозы и пировиноградную кислоту. В качестве промежуточного продукта при сбраживании пировиноградной кислоты образуется ацетальдегид; если к дрожжам, сбраживающим глюкозу, добавить бисульфит, то появится новый продукт – глицерин, однако при этом снижается выход этилового спирта и СО2.На условия спиртового брожения влияют многие факторы: химический состав сбраживаемой среды, содержание спирта, температура, наличие посторонних микроорганизмов.Большинство дрожжей способны сбраживать моносахариды, а из дисахаридов – сахарозу и мальтозу. Пентозы сбраживаются только некоторыми дрожжами. Дрожжи не могут сбраживать крахмал, так как они не образуют амилолитических ферментов.Наиболее благоприятная концентрация сахара-10-15%, при 30-35% брожение прекращается. Энергией брожения называется способность определённого количества дрожжей сбраживать за определённый промежуток времени то или иное количество сахара.Хорошим источником азота для большинства дрожжей являются аммонийные соли, но дрожжи могут использовать также аминокислоты и пептиды. Брожение протекает в кислой среде при pH 4-5 .В щелочной среде повышается выход глицерина, t = 28-30°С.Наибольшая скорость брожения наблюдается при температуре около 30°С; при температуре 45-50°C брожение прекращается в результате гибели клеток дрожжей. Снижение температуры приводит к замедлению брожения, но полностью оно не прекращается даже при температуре ниже 0°C.Использование спиртового брожения лежит в основе производства этилового спирта, пива, вина и пекарских дрожжей.Верховые дрожжи - ведут процесс при t = 25-. Образуется пена, дрожжи выносятся наверх, а в конце оседают на дно (производство спирта, хлебопечение).Низовые дрожжи - ведут процесс при t = 5-10°С, пена незначительная, дрожжи оседают на дно в процессе брожения (пивоварение, виноделие).В производстве спирта используют спиртоустойчивые расы дрожжей (до 18-20% спирта). В хлебопечении используют прессованные, сухие, а также жидкие дрожжи. Хлебопекарные дрожжи должны обладать мальтазной активностью и образовывать большое количество С02.В производстве этилового спирта для пищевых целей используют разное сырьё трёх основных групп: содержащее сахар ( сахарная свекла, кормовая патока, или меласса, сахарный тростник, фруктовые соки); содержащее крахмал ( картофель, земляная груша, кукуруза, ячмень, овёс, рожь, пшеница); содержащее целлюлозу( древесина и сульфитные щелока).Крахмалосодержащее сырьё разваривают и подвергают осахариванию. Источником амилолитических ферментов служит солодовое молоко, изготовляемое из проросших зёрен ячменя, или ферментный препарат из грибов рода Aspergillus.В зерновом и грибном солоде кроме амилаз содержатся протеолитические ферменты, вызывающие частичное превращение белков затора в растворимые азотосодержащие вещества. В результате получается жидкий сахаристый субстрат - сусло.В полученное сусло вносят дрожжи, чаще всего применяют расы Saccharomyces cerevisiae, которые обладают высокой энергией брожения.По окончании брожения дрожжи отделяют от сброженных заторов, а спирт отгоняют на специальных перегонных аппаратах. Получается спирт-сырец и остаётся отход производства – барда, которую используют для получения кормовых дрожжей.Спирт-сырец используют как для технических целей, так и для дальнейшей очистки - ретефикации.Для получения технического спирта используют гидролизаты древесины и другие отходы целлюлозно-бумажной промышленности. В настоящее время технический спирт получают также синтетическим путем - из побочных продуктов переработки нефти (этилена).В производстве пива основным сырьем является ячменный солод. Из солода, воды и хмеля готовят пивное сусло, сусло подвергают брожению специальными видами (расами) пивных дрожжей. Это хлопьевидные дрожжи низового брожения. В процессе получения пива два периода брожения – главное ( при темпе...
Другие файлы:
Микробиология продовольственных товаров. Санитария и гигиена
В учебнике рассмотрены факторы внешней среды, влияющие на жизнедеятельность микроорганизмов, и использование их в практике хранения продовольственных...
Критерии и оценки безопасности пищевых продуктов
Органолептические характеристики качества и безопасности продуктов: консервы, молоко, мясо, рыба, яйца, мука, хлеб. Санитарные требования к кулинарной...
Технология продукции общественного питания. Том 1. Физико-химические процессы, протекающие в пищевых продуктах при их кулинарной обработке
Описание: В первом томе на современном научно-теоретическом уровне описаны физико-химические процессы, протекающие в пищевых продуктах при их кулинарн...
Определение содержания тяжелых металлов и других компонентов в пищевых продуктах
Загрязнение пищевых продуктов тяжелыми металлами. Токсическое действие соединений мышьяка. Методы идентификации и количественного определения йода в п...
Вода в пищевых продуктах
Труды Международного симпозиума по состоянию воды в биоорганических системах, проводившегося в Глазго в сентябре 1974 г. В статьях, написанных крупней...
