23 Молочнокисле бродіння,його хімізм та збудники

Цей вид бродіння є одним з най пошир в природі та в харч технолог, де його вплив може бути як позитивним так і негативним.Є вир-ва в яких МК брод є основним, завдяки чому утвор цільовий прод. Це вир-во молочної к-ти, кисло-молоч прод ,кумису і в окремих випадках консервування.Так в спирт вир-ві завдяки життєдіяльності м-к бактерій створ оптим рН для життєдіяльності дріжджів.Але в усіх інших вир-вах наявність м-к бактерій відіграє негат роль( зменшення вихожу цільвого прод ,погіршення якості, скороч терм зберіг)

С6Н12О6=2СН3-СН-ОН-СООН+73,68 кДж МК брод є наслідком житєдіял мезо-ітермо- фільних,і гомо- та гетеро- ферментативних бактерій.

28.Характеристика яблучно-молочного бродіння.

Цей вид бродіння є проц біолог кислото-пониження молодих вин, під час якого молочнокисл бактерії перетвор двохосновну ябл к-ту в одноосновну молочну к-ту завдяки чому зниж титрована кислотність вина, його рН трохи збільшується.Осн фактори, які вливають на ЯМБ є t^оС,кислотність,вміст діоксиду сірки, азотистих речовин:

СООН-СН2-СН(ОН)-СООН=СН3-СН(ОН)-СООН+СО2 ЯМБ може починатися коли не закінчилось спирт брод і є в наявності цукор.При цьому якщо темпер спирт брод нижче 25^оС, то одночасно з ним проход і ЯМБ.При високих t^oC пертвор ябл к-ти закінчується швидко за декілька днів і зовн ознакою є поступове припинення виділ СО2 або пінення вина.За наявності новел к-сті діоксиду сірки (до 75 мг/дм³) проц. ЯМБ сповільнюється але не зупин.Присутність кисню не тільки не гальмує бродіння а й сприяє йому.

18,19. Спиртове бродіння. Хімізм. Особливості процесу спиртового бродіння в технологіях харчових виробництв.

Процес спиртового бродіння був теоретично обґрунтований вченим Лаву аз’є і Гец-Люсаком на початку 19 ст. і вивели рівняння спиртового бродіння. В залежності від умов бродіння процес проходить з утворення різних вторинних та побічних продуктів, що вперше було встановлено Нейбергом. Основними продуктами спиртового бродіння є спирт та СО₂.

Вторинні продукти бродіння утворюються з цукрі. Це ПВК, 2,3-бутиленгліколь, гліцерин, оцтова кислота, ацетон, лимонна кислота, ефіри. Побічні продукти – вищі спирти, сивушні масла. Джерелами їх утворення є амінокислоти, які завжди присутні в сировині. Найчастіше зустрічаються: (білок-спирт), лейцин, ( ізоаміловий), ізолейцин (аміловий), валін (ізобутиловий), тирозин (тиразол). Органічні кислоти – антисептики у виноробстві, підвищують стійкість вина додають різкого смаку. Складні ефіри (енантові) утворюються з вищих спиртів і кислот, формують смак і аромат продуктів бродіння. Побічні продукти бродіння утворюються за схемою: амінокислота – (NH₃)—кетокислота---(СО₂)---альдегід---(НАД*Н₂ ), (НАД)----вищі спирти.

Сучасна схема бродіння нараховує 14 стадійю під дією ферментів дріжджів. Виділяють 3 основні:

1.Фосфорилювання і розпад гексоз ( фосфор знаходиться в мітохондріях, органелах дріжджових клітин, ферменти, які діють на цій стадії: фосфогексиназа, ізомераза, альдолаза.

С₆ Н₁₂ О₆+Н₃ РО₄-----(АТФ+АДФ) 2 С ₃Н₅ О ₃(Н₂ РО₃)+Н₂ О

АТФ – акумулятор енергії, входить до складу ферментів і дає сили дріжджам на розщеплення цукрів

2. С ₃Н₅ О ₃(Н₂ РО₃)---фосфодиоксиацетон+три гліцерид.

Ферменти, що діють: альдолаза, фосфотрансфераза, фосфат (ФГА). Далі в залежності від умов культивування перетворення проходить відповідно третій формі бродіння за Нейбергом, коли концентрація сухих речовин не вище 31 %, а середовище кисле, перетворення здійснбється з трифосфогліцериду. Починається друга стадія під час якої здійснюються окисно-відновні реакції та реакції фосфорилювання. Кінцевим продуктом другої стадії є оцтовий альдегід.

ФГА -->ПВК--> (піруватдекарбоксилаза – СО₂ )---оцтовий альдегід

3. СН₃СОН+Н₂ (алкогольдегідрогеназа )  С₂Н₅ОН

Механізм утворення вторинних продуктів:

Глюкоза  гліцерин  оцтовий альдегід (кислота) СО₂

Узагальнене рівняння спиртового бродіння:

С₆Н₁₂О₆+2АДФ+2Фн=2С₂Н₅ОН+2СО₂+2Н₂О+2АТФ

Спиртове бродіння в різних напрямках бродильних виробництв використовується з різною метою.

Так при виробництві спирту, метою є одержання максимальної кількості спирту і з крохмалевмісної і цукровмісної сировини. Для цього проводять гідроферментну обробку крохмалевмісної сировини (розварювання) для звільнення крохмалю від рослинних клітині переведення його в розчинний стан, а потім проводять оцукрювання крохмалю під дією глюкоамілази на 85% і мальтози на 15% піцд дією α-амілази. Наступна стадія: бродіння, t_опт=28-30ºС. Особливістю спиртового бродіння є обоб’язкова умова зброджування глюкози, мальтози, декстринів.

При виробництві пива особливістю є:

1.Затирання – переведення водонерозчинних речовин солоду і зерна в розчинний стан шляхом ферментативного гідролізу. Процес проводять з використанням температурних пауз: білкової – розщеплення білку, t=55ºС, мальтозної – для накопичення мальтози при дії β-амілази, t=60ºС; оцукрювання крохмалю при дії α-амілази, t=72ºС.

2.Бродіння t_опт=14-16ºC для верхового бродіння, t_опт=4-6ºC для низового.

Метою є одержання напою відповідних кондицій з вмістом СО₂ до 0,4%, приємним смаком і ароматом.

У виноробстві спиртове бродіння відіграє надзвичайно важливу роль. Від правильності вибраного режиму залежить якість кінцевого продукту вина.

Метою спиртового бродіння, окрім одержання необхідної кількості етилового спирту і СО₂ (для шампанського) є отримання вторинних продуктів, які впливають на смак і аромат.

25. Оцтово - кисле бродіння та його хімізм. Оптимальні умови бродіння,мікроорганізми,вплив температури, рН середовища,тривалості процесу. Особливості бродіння в харчових технологіях:при виробництві оцтової кислоти,хліба,винопродуктів.

На відміну від інших видів бродіння оцтово – кисле є типовим аеробним процесом, тобто під впливом оцтово –кислих бактерій етиловий спирт в присутності кисню під дією алкогольдегідгогенази перетворюється в оцтову кислоту. Цю властивість мають різні види оцтово –кислих бактерій, але в промисловості найбільш поширеними є Вас. Curvum і Bac. Schurenbahi. Кисла реакція сприятлива для оцтово –кислого бродіння, але рН не повинно знижуватись нижче 3. у цьому випадку оцтова кислота, що утворилась пригнічує розвиток бактерій, тому при досягненні концентрації оцтової кислоти 8% розмноження бактерій призупиняється і знижується біосинтетична активність. А при концентрації 12-14 % розвиток бактерій припиняється взагалі. В промислових умовах рекомендується проводити процес до утворення 10% оцт кислоти. Коли в середовищі відсутній етиловий спирт оцтово кислі бактерії починають для власних потреб використовувати оцтову кислоту, що утворилась, цей процес називається переокисленням і є дуже не бажаним у виробництві оцтової кислоти. Для запобігання цього концентрацію етилового спирту на кінцевих стадіях бродіння підтримують у межах 0,3-0,5 % об. Згідно рівняння бродіння перетворення етилового спирту проходить за умови наявності одної молекули кисню на одну молекулу етилового спирту або 2,3 дм³ повітря на 1 кг безводного сирту. Температура 10-15 ºС є мінімальною для життєдіяльності оцтовокислих бактерій при температурі 12-15 ºС бактерії розмножуються повільно і повільно окислюють етиловий спирт оптимальною є температура 32-34 ºС. При більш високих температурах до 40 ºС бактерії продовжують функціонувати але значно зростає кількість етилового спирту і оцтової кислоти які втрачаються через випаровування. Найкращою сировиною для оцтово кислих бактерій є спирт отриманий із крохмалевмісної сировини. Можливе використання як ректифікованого та к і спирту сирцю. Оцтова кислота отримана із останнього має кращий аромат але підвищена концентрація вищих спиртів може гальмувати розвиток оцтово кислих бактерій. Для нормальної життєдіяльності крім етилового сирту в середовищі повинні знаходитись джерела вуглеводів, азотистих речовин, та мінеральних сполук у вигляді макро та мікро елементів.