Что такое брожение и гниение

Ферментация как есть

Александр Иванов, к.м.н.

Т ермины «ферментация» и «брожение» сегодня зачастую ставят на одну доску, утверждая, что ферментация — часть более общего процесса — брожения. Есть еще один термин, который порой стыдливо остается в тени, а в обиходе называется гниением. Понятно, что использовать его для индустрии питания нельзя, не можем же мы кормить гостей гнилью, а вот ферментированными продуктами — пожалуйста. Попробуем во всем этом разобраться.

Итак, ферментация — общее определение, охватывающее все химические реакции с участием белковых катализаторов: ферментов, или энзимов. В глубину уходить не станем, но констатируем, что существует целый научный пласт под названием энзимология как самостоятельный раздел биохимии, в котором изучают строение, молекулярную структуру и механизм каталитического действия ферментов. Для нас это не столь важно, главное, понимать, что ферментация и брожение — не одно и то же, хотя многочисленные эксперты ставят между ними знак равенства (чем тогда в их понимании является «сухое вызревание» мяса, не очень понятно).

Также можно сказать, что ферментация — процесс изменения или распада органических продуктов. Если изменяются углеводные составляющие, речь идет о брожении, если белковые, то это все-таки, как ни крути, гниение, иного термина нет. Для потребителя все идет под единым «кулинарным брендом» — ферментация.

Один из старейших способов переработки пищевых продуктов — молочнокислое брожение. Простокваша, йогурт, сыр образуются путем брожения с участием молочнокислых бактерий. Этот же вид брожения имеет важное значение при квашении капусты. Полученные с его помощью продукты хорошо хранятся, поскольку пониженная величина рН тормозит рост гнилостных бактерий.

При изготовлении молочных продуктов прежде всего используются бактерии родов Lactobacillus и Streptococcus. Образующиеся на первом этапе полупродукты доходят до кондиции в основном путем последующего брожения. Например, характерный вкус швейцарского твердого сыра достигается в результате последующего пропионовокислого брожения под действием бактерий рода Propionibacterium.

Не менее древними являются технологии переработки продуктов, основанные на спиртовом брожении. Алкогольные напитки производят, как правило, сбраживанием растительных продуктов с высоким содержанием углеводов. В этом процессе участвуют не сбраживающие бактерии, а дрожжи, относящиеся к одноклеточным грибам.

Дрожжи часто используются и при выпечке хлеба. Они продуцируют CO2 и спирт, которые разрыхляют тесто. Пивные, или пекарские, дрожжи (Saccharomyces cerevisiae) размножаются простым делением, могут жить как аэробно, так и анаэробно. Вина получают с помощью дрожжей других видов, некоторые из них живут на ягодах винограда. Чтобы содействовать образованию этанола, при спиртовом брожении необходимо исключить доступ кислорода: например, когда тесто «подходит», его покрывают платком или проводят брожение в бочках с затвором, не закрывающим доступ к воздуху.

При приготовлении чая подсушенные листья подвергают скручиванию или иному процессу, который призван из них выделить сок. Затем этот сок начинает бродить. Сам процесс ферментации происходит при высокой влажности и температуре 25 °С…27 °С. Процесс останавливается с помощью сушки при высоких температурах.

Ферментация белковых продуктов под действием собственных ферментов, иногда называемая аутолизом, также всем хорошо известна.

Но оставим всю эту околонаучную лирику и перейдем к реалиям. Ферментация является очень старым технологическим процессом, как бы вновь открытым на сегодняшней профессиональной кухне. Изначально имеющая совершенно локальное, я бы даже сказал, утилитарное применение, она становится одним из движков модной кулинарии.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Источник

Гниение и брожение. Классификация

Гниение – это процесс разложения белковых веществ, вызываемый микроорганизмами. Возбудителями гнилостного процесса явля­ются разнообразные виды бактерий (палочка протея, кишечная, сенная, картофельная и др.), а также различные виды плесневых грибков. Процессы гниения могут происходить при доступе кислорода воздуха и без него. Большинство гнилостных микроорганизмов развивается в щелочной или нейтральной среде.

Процесс разложения белков происходит в несколько стадий. Под действием выделяемых микроорганизмами протеолитических ферментов белки разлагаются на пептоны, полипептиды и аминокислоты.

Протеолитические ферменты (протеазы), ферменты класса гидролиз; катализируют расщепление пептидных связей в белках и пептидах.

Аминокислоты подвергаются дальнейшему разложению, в результате которого получаются разнообразные органические соединения. Среди этих соединений имеются вещества, обладающие крайне неприятным запахом (фенол, скатол, индол, сероводород), а также ядовитые (птомаины).

Аммиак и углекислый газ – наиболее характерные вещества гнилостного распада белков, и присутствие их в мясных, рыб­ных и других богатых белками продуктах служит признаком процесса гниения. Оптимальная температура для развития гни­лостных бактерий 25 – 35°. При 4 – 6° развитие большинства гни­лостных бактерий задерживается.

Брожение – это распад углеводов (крахмала, сахаров). Различают несколько видов брожения: спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое и др.

В результате спиртового брожения сахар расщепляется на спирт и углекислый газ, небольшое количество побочных – глицерин, ук­сусная кислота, уксусный альдегид и др. Возбудителями спир­тового брожения являются главным образом дрожжи, а также некоторые виды плесневых грибков.

Дрожжи вызывают спиртовое брожение простых сахаров (моносахаридов) (глюкозы, фруктозы) и дисахаридов (са­харозы, мальтозы). На интенсивность спиртового брожения вли­яют концентрация сахара и спирта, а также температура. Наи­более интенсивно происходит брожение при концентрации сахара до 10 – 15 %. Поэтому дрожжи обычно служат причиной порчи продуктов, содержащих небольшое количество сахара. При концентрации сахара выше 30 – 35 % многие дрожжи при­останавливают брожение. Но существуют дрожжи, которые развиваются даже при содержании сахара 60 – 65 %, они вызы­вают порчу варенья, джема, повидла, ме­да и других продуктов, богатых сахаром.

Наиболее благоприятная температура для спиртового бро­жения около 30° С понижением температуры брожение замед­ляется, однако оно не останавливается и при температуре око­ло 0°. Образующийся при брожении спирт угнетает дрожжи, а при концентрации его 15% брожение обычно приостанавливается.

Некоторое влияние на интенсивность спиртового брожения оказывает реакция среды. Наиболее благоприятна кислая среда. Спиртовое брожение может проходить как в присутствии кислорода, так и без него.

Молочнокислым брожением называется превращение сахара в молочную кислоту под действием микроорганизмов с образованием небольшого количества другие вещества (уксусная кислота, углекислый газ и др.). Возбудите­лями молочнокислого брожения является группа молочнокислых бактерий: болгарская палочка, дельбрюковская палочка, молоч­нокислый стрептококк и др. Эти микроорганизмы могут разви­ваться только в присутствии органических азотистых соедине­ний, которые имеются в молоке, тесте, плодах и овощах.

Молочнокислые бактерии не образуют спор, поэтому быстро погибают при нагревании до температуры 60 – 70°. Наи­более благоприятна для большинства из них температура 30 – 35°. Выделяющаяся в процессе брожения молочная кислота угнетает молочнокислые бактерии. Развитие некоторых из них приоста­навливается при концентрации молочной кислоты около 1 %.

Молочнокислые бактерии могут служить причиной порчи не­которых грузов. Развиваясь в свежем молоке, эти бак­терии вызывают скисание его. Наряду с этим молочнокислое брожение используют для консервирования, так как молочная кислота подавляет развитие гнилостных бактерий. Но эти продукты не могут долго храниться, так как кислая среда благоприятна для развития диких дрожжей и плесневых грибков. Молочнокислое брожение, как и спиртовое, проходит как в присутствии кислорода воздуха, так и без него.

Масляно–кислое брожение – это процесс разложения сахара бактериями в анаэробных условиях, в результате которого образуется масляная кислота, углекис­лый газ и водород, вы­деляются побочные – бутиловый и этиловый спирт, ацетон и ук­сусная кислота. Масляно-кислые бактерии способны сбраживать не только простые сахара, но и крахмал, декстрины и др. Они образуют споры, устойчивые к вы­сокой температуре, выносят кипячение в течение нескольких ми­нут. В молоке образуют масляную кислоту, которая имеет характерный неприятный запах и вкус прогорклого масла. Иногда эти бактерии развиваются в сыре, вызывая его вспучивание. Оптимальная температура для них – 30 – 40°. Масляно-кислые бактерии живут только при полном отсутствии воздуха.

Уксуснокислым брожением называется окисление микроорга­низмами этилового спирта в уксусную кислоту. Возбудителями этого брожения являются уксуснокислые бактерии – бесспоровые палочки. Они развиваются в виде пленок на поверхности продуктов, содержащих спирт. Уксуснокислое брожение прохо­дит только при доступе кислорода. Уксуснокислые бактерии могут служить причиной порчи ви­на, молочнокислых продуктов, пива, особенно если имеется сво­бодный доступ воздуха. Эти бактерии снижают содержание спирта в указанных продуктах и резко повышают их кислот­ность.

Источник

Брожение и гниение органических соединений

Брожение и гниение органических соединений, как правило, связаны с проявлениями жизненных функций микроорганизмов, выражением которых является ферментативная активность. Однако распад органического вещества может происходить ибез микробного метаболизма, при этом клеточные ферменты, например, разлагающегося трупа животного освобождаются и поддерживают автолиз.

Терминологическое различие четырех упомянутых процессов распада органического вещества справедливо, так как все они, являясь выражением существующего в природе круговорота веществ, отражают многообразие происходящих при этом химических и физических про­цессов. Это обнаруживается, в частности, в образовании различных осмогенов (пахучих веществ).

Полная минерализация органического вещества означает абсолютную потерю его кормовой (или пищевой) ценности. Следовательно, процессы брожения и гниения, протекающие первый при кислой реакции среды, второй при щелочной, необходимо на определенной ступени прервать, чтобы получить из органических соединений пригодные к длительному хранению кормовые средства и удобрения для питания животных и растений.

Процессы гниения, брожения, автолиза, которые частично протекают одновременно или переходят один в другой, проявляются прежде всего в изменениях величины рН и естественной окраски, часто с образованием запаха; у вещества мозга эти явления обнаруживаются уже через час после наступления клинической смерти.

Все способы, которые сдерживают начало распада органических веществ после смерти организма, практически сохраняют пищевую ценность этих веществ и уменьшают или даже полностью исключают образование запахов. Это явление называется консервацией, т. е. сохранением субстанции тела в таком биохимическом состоянии, в котором она еще представляет кормовую и пищевую ценность. Важным консервирующим средством при утилизации трупов животных является уничтожающая микробы температура ималая микробная обсемененность полученного продукта (кормового средства) во время его храпения и подготовки для скармливания животным Решающее значение для обеспечения высокого качества конечного продукта обеззараживания и утилизации трупов животных имеет сухое состояние продукта (незначительное содержание воды в продукте и низкая относительная влажность, поддерживаемая в помещении для его хранения), сравнительно ограниченное количество жира, определенная величина рН (если продукт вырабатывается в жидком или пастообразном виде) и, конечно, охлаждение и замораживание продукта.

Само собой разумеется, что применяемые для ослабления активности микроорганизмов технологические процессы не должны оказывать на конечные продукты утилизации химическое или физическое воздействие, в результате которого теряется или уменьшается кормовая ценность продукта (ядовитость, субтоксичность, остатки антибиотиков и инсектицидов, неперевариваемость, зна­чительный уровень радиоактивности и т. д.).

Решение утилизационными предприятиями основной гигиенической и ветеринарно-санитарной задачи с помощью щадящих окружающую среду средств отвечает требованиям народнохозяйственных планов. Применение новых технологических процессов, позволяющих избежать экономически неоправданного захоронения органических отходов животноводства с целью их безопасного обезвреживания, не может вызвать возражения, если эти процессы соответствуют уже упомянутым юридическим, экономико-политическим, медицинским, а также зоогигиеническим нормам и прогрессивны в научно-техническом и экономическом смысле.

При естественном созревании мяса, безупречного в санитарном отношении продукта убоя, уровень кислотности достигает такой величины, которая имеет практически бактериостатическое действие, особенно если ту­ши подвешиваются в холодном и проветриваемом помещении. Однако, если туши висят в холодильном помеще­нии настолько близко друг к другу, что мясо не может «избавиться» от своего тепла, бактериостатическое действие отсутствует («Heated beef», «Sour side», «Green Struck» у мяса диких животных). Как уже было упомянуто, сырье утилизационных предприятий не испытывает на себе действие бактериостатических процессов.

Следовательно, микробы могут разрушать морфологическую и химическую структуру мяса точно так же, как это делают горячий пар, сильные щелочи или кислоты.

Итак, если бы технологический процесс утилизации не останавливал гниение органических веществ, поступающих для переработки на утилизационное предприятие, получение мясо-костной муки и весьма пенного технического жира (в виде масла) было бы невозможно, поскольку (теоретически) произошла бы полная минерализация. В случае сжигания органического материала, как это делается с покойниками при официальной кремации, происходит более или менее полная минерализация. С химической точки зрения конечный продукт в этом случае будет идентичен продукту декомпозиции. Различие состоит лишь в том, что сжигание сокращает продолжительность процесса до полутора часов (продолжительность кремации при 990°С без непосредственного воздействия пламени). Зола, полученная из органического материала животного происхождения, практически не имеет никакой питательной ценности. Поэтому ее получение не может быть целью процесса утилизации. Тот же результат дает и сжигание трупов и частей тру­пов животных на открытом пламени: чтобы сжечь таким образом труп одной коровы, для поддержания пламени требуется 350-400 кг дров или 400-500 л бензина (Гус-сель, 1980).

Однако в отношении производства мясо-костной муки следует подчеркнуть, что процесс разложения возобновляется и продолжается в направлении окончательной минерализации, как только микробы, оставшиеся в продукте (если полной стерилизации не происходит) или по­павшие в продукт во время хранения из окружающей среды, начинают размножаться в геометрической прогрессии. В этом случае правомерно утверждение о су­ществовании постоянной опасности порчи корма (результат неокончательного устранения возможности корма к декомпозиции на микробной основе).

Консервация пищевых продуктов и кормов возможна при помощи почти полной дегидратации, а также при повышенном осмотическом давлении. Однако все микробы уничтожить таким путем не удастся, так что впоследствии микрофлора может вновь активизироваться в результате гигроскопических и других процессов.

Для консервирования пищевых продуктов и кормов официально разрешено применять лишь несколько видов химикатов, таких, как пропионовая кислота, бензоат натрия, двуокись серы, сульфит натрия. Иногда степень кислотности продукта достигает такой величины, что сама по себе препятствует пролиферации микробов, вызывающих разложение продукта. В качестве консервирующих сред с переменным успехом применялись ультрафиолетовые и гамма-лучи, а также антибиотики. В случае использования их для предотвращения гниения свежего мяса они должны как минимум «поражать» Escherichia coli, Proteus vulgaris, Psettdomonas fluore-scens, Clostridium spp., а также Clostridium putrifaciens, если окорок не должен «прокисать». Протеолитическое разложение рыбы почти всегда поддерживается Clostridium spp.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Процессы брожения и гниения.

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Описание презентации по отдельным слайдам:

Описание слайда:

Процессы брожения и гниения.

Описание слайда:

Процессы брожения и гниения.
Брожение — это анаэробный (происходящий без участия кислорода) метаболический распад молекул питательных веществ, например глюкозы. Большинство типов брожения осуществляют микроорганизмы — облигатные или факультативные анаэробы.

Описание слайда:

Продукты реакции брожения.
Стандартные примеры продуктов брожения — этанол (питьевой спирт), молочная кислота, водород и углекислый газ. Однако продукты брожения могут быть более экзотическими, такими как масляная кислота, ацетон, пропионовая кислота, 2,3-бутандиол и др.

Процессы брожения и гниения.
3

Описание слайда:

Молочнокислое брожение
Молочнокислое брожение, в ходе которого пируват восстанавливается до молочной кислоты, осуществляют молочнокислые бактерии и другие организмы.
Процессы брожения и гниения.
4

Описание слайда:

Основные типы брожения.
Спиртовое брожение (осуществляется дрожжами и некоторыми видами бактерий), в ходе него пируват расщепляется на этанол и двуокись углерода. В результате получается реакция:

Процессы брожения и гниения.
5

Описание слайда:

Уксуснокислое брожение
Уксуснокислое брожение осуществляют многие бактерии. Уксус (уксусная кислота) — прямой результат бактериальной ферментации. При мариновании продуктов уксусная кислота предохраняет пищу от болезнетворных и вызывающих гниение бактерий.
Процессы брожения и гниения.
6

Описание слайда:

Гниение
Гние́ние (аммонификация) — процесс разложения азотсодержащих органических соединений (белков, аминокислот), в результате их ферментативного гидролиза под действием аммонифицирующих микроорганизмов с образованием токсичных
для человека конечных
продуктов — аммиака,
сероводорода, а также
первичных и вторичных
аминов при неполной
минерализации продуктов
разложения.
Процессы брожения и гниения.
7

Описание слайда:

Аммонифицирующие микроорганизмы
Аммонифицирующие микроорганизмы широко распространены в почве, воздухе, воде, животных и растительных организмах. Поэтому любой подходящий субстрат быстро подвергается гниению.
Процессы брожения и гниения.
8

Описание слайда:

Процессы брожения и гниения.
9

Описание слайда:

Процессы брожения и гниения.
10

Описание слайда:

Список используемой литературы:
Википедия
Елинов Н. П. Химическая микробиология — М.: Высшая школа, 1989г.
Шлегель Г. Общая микробиология. М., Мир, 1987, с.263
11

Описание слайда:

Спасибо за внимание!

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Курс повышения квалификации

Охрана труда

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

Курс профессиональной переподготовки

Охрана труда

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

также Вы можете выбрать тип материала:

Общая информация

Похожие материалы

О ХОДЕ РАЗРАБОТКИ СТРАТЕГИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ ФЕДЕРАЛЬНОГО УРОВНЯ, НАПРАВЛЕННЫХ НА ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ МОРСКОЙ ДЕЯ

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА на тему: «Учет и анализ себестоимости продукции (на материалах ПРУП «БЦЗ», г. Минск)» Студентка Логинова Наталья

Суворов Александр Васильевич (1730-1800 )

ГОУ СПО ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ № 50 Презентация по Экономике на тему: ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВО

«1С:Предприятие 8. PDM Управление инженерными данными»

Исследование

Проверка домашнего задания

Не нашли то что искали?

Воспользуйтесь поиском по нашей базе из
5376552 материала.

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

В Оренбурге школьников переведут на дистанционное обучение с 9 декабря

Время чтения: 1 минута

Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате

Время чтения: 1 минута

Минпросвещения намерено расширить программу ускоренного обучения рабочим профессиям

Время чтения: 2 минуты

ВПР для школьников в 2022 году пройдут весной

Время чтения: 1 минута

Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст

Время чтения: 1 минута

В Москве новогодние утренники в школах и детсадах пройдут без родителей

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник