Байгаль хүн түүнд байгаа ашиг тусыг нь хүртэх боломжийг олгодог. Үүний зэрэгцээ хүмүүс эдгээр баялгийг нэмэгдүүлэх, шинэ зүйлийг бий болгох, үл мэдэгдэх зүйлийн талаар суралцахыг хичээдэг. Бактери бол байгалийн хамгийн жижиг амьтад бөгөөд үүнийг хүмүүс өөрсдийн хэрэгцээнд ашиглаж сурсан.
Гэхдээ эдгээр прокариот организмууд зөвхөн эмгэг төрүүлэгч үйл явц, өвчинтэй холбоотой хор хөнөөлийг авчирдаггүй. Тэд мөн эрт дээр үеэс хүмүүсийн хэрэглэж ирсэн үйлдвэрлэлийн чухал үйл явц болох исгэх эх үүсвэр юм. Энэ нийтлэлд бид энэ үйл явц гэж юу болох, бодисыг сүүн хүчлийн исгэх ажлыг тусгайлан хэрхэн хийдэг талаар авч үзэх болно.
Исгэлтийн үүссэн түүх, ашиглалт
Хүмүүс исгэх аргыг зарим бүтээгдэхүүн авахын тулд ашигладаг байсан тухай анх дурьдсан нь МЭӨ 5000 оны үед гарч ирсэн. Тэр үед Вавилончууд энэ аргыг хэрэглэж, жишээлбэл:
- бяслаг;
- дарс;
- ааруул сүү болон бусадсүүн бүтээгдэхүүн.
Хожим нь үүнтэй төстэй хоолыг Египет, Хятад, Судан, Мексик болон бусад эртний мужуудад хүлээн авч эхэлсэн. Тэд мөөгөнцрийн талхыг жигнэж, хүнсний ногооны үр тариа исгэж эхэлсэн бөгөөд лаазлах анхны оролдлогууд гарч ирэв.
Сүүн хүчлийг исгэх үйл явцыг хүмүүс олон мянган жилийн турш хэрэглэж ирсэн. Бяслаг, kefirs, тараг нь бүх цаг үеийн хоолны чухал хэсэг байсаар ирсэн. Бүх эмч, эмч нар эдгээр бүтээгдэхүүний ашиг тусын талаар мэддэг байсан. Гэсэн хэдий ч яагаад ийм өөрчлөлт хийх боломжтой болсон шалтгаан нь удаан хугацаанд тодорхойгүй хэвээр байв.
Исгэх нөхцөл нь бичил биетэн байхыг шаарддаг гэдгийг хүмүүс төсөөлж ч чадахгүй байсан. 17-р зууны дундуур Ван Хелмонт хий ялгарахтай холбоотой хоол хийх процессуудад "исгэх" гэсэн нэр томъёог нэвтрүүлэхийг санал болгов. Эцсийн эцэст, орчуулгад энэ үг "буцалгах" гэсэн утгатай. Гэсэн хэдий ч 19-р зуунд буюу бараг хоёр зуун жилийн дараа Францын микробиологич, химич, физикч Луи Пастер дэлхий дээр микроб, бактери байдгийг нээсэн.
Янз бүрийн төрлийн исгэхийн тулд нүдэнд үл үзэгдэх янз бүрийн бичил биетүүд байхыг шаарддаг нь тодорхой болсон. Тэдний судалгаа цаг хугацааны явцад исгэх үйл явцыг хянаж, хүний зөв чиглэлд чиглүүлэх боломжтой болсон.
Исгэх үйл явцын мөн чанар
Хэрэв бид исгэх үйл явц гэж юу болох талаар ярих юм бол түүний биохимийн шинж чанарыг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Эцсийн эцэст энэ нь зөвхөн амьдралынхаа туршид өөрсдөдөө эрчим хүч гаргаж, янз бүрийн бодис үүсгэдэг бактерийн үйл ажиллагаа юм.дайвар бүтээгдэхүүн.
Ер нь исгэхийг исэлдэлт гэж нэг үгээр тайлбарлаж болно. Тодорхой бактерийн нөлөөн дор бодисыг анаэробын задралд оруулдаг бөгөөд энэ нь олон тооны бүтээгдэхүүн үүсэхэд хүргэдэг. Ямар бодис нь үндэс суурь болох, үр дүн нь юу болох нь процессын төрлөөр тодорхойлогддог. Исгэлтийн хэд хэдэн сонголт байгаа тул эдгээр хувиргалтын ангилал бий.
Ангилал
Үндсэн гурван төрлийн исгэх байдаг.
- Архи. Энэ нь нүүрс усны анхны молекулыг этилийн спирт, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус болон ATP молекул (эрчим хүчний эх үүсвэр) болгон исэлдүүлэхээс бүрдэнэ. Эдгээр өөрчлөлтүүд нь зөвхөн бактери төдийгүй янз бүрийн төрөл, зүйлийн мөөгөнцрийн нөлөөн дор явагддаг. Эрт дээр үеэс шар айраг, дарс, жигнэмэгийн мөөгөнцөр, архи зэрэг бүтээгдэхүүнийг ийм аргаар олж авчээ. Нүүрс ус задрах явцад ялгардаг энерги нь бичил биетний амин чухал үйл явцыг хангахад зарцуулагддаг. Энэ бол үйл явцын биологийн мөн чанар юм.
- Сүүн хүчлийн исгэх нь нүүрс усыг сүүн хүчлээр исэлдэж, хэд хэдэн дайвар бүтээгдэхүүн ялгаруулдаг. Үүнийг хэрхэн хийдэг, ямар төрлүүд тохиолддог талаар бид цаашид илүү дэлгэрэнгүй авч үзэх болно.
- Бутирийн хүчил. Энэ төрлийн исгэх нь байгалийн хэмжээнд чухал ач холбогдолтой. Энэ нь намаг, голын шавар гэх мэт ёроолд агааргүй нөхцөлд амьдардаг бутирик хүчлийн бактерийн амин чухал үйл ажиллагааны улмаас хийгддэг. Байгаль дахь тэдний ажлын ачаар асар их хэмжээний органик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг боловсруулдаг. Бүтээгдэхүүн нь олон бодис бөгөөд тэдгээрийн гол ньбутирик хүчил. Мөн ялгардаг: ацетон, изопропилийн спирт, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, цууны хүчил, сүүн хүчил, этилийн спирт болон бусад нэгдлүүд.
Тодорхойлогдсон төрөл бүр нь байгалийн болон үйлдвэрлэлийн хэмжээнд чухал ач холбогдолтой. Ийм өөрчлөлтийг хийдэг организмын төрлийг өнөөдөр сайн судалж байгаа бөгөөд тэдгээрийн олонх нь бүтээгдэхүүнээс их хэмжээний ургац авахын тулд зохиомлоор тариалж байна.
Сүүн хүчлийн исгэх: ерөнхий ойлголт
Энэ төрлийн исгэх нь эрт дээр үеэс мэдэгдэж байсан. Эртний Египт болон бусад муж улсын оршин суугчид манай эринээс ч өмнө бяслаг хийх, шар айраг, дарс исгэх, талх жигнэх, хүнсний ногоо, жимс исгэх аргыг мэддэг байжээ.
Өнөөдөр исгэсэн сүүн бүтээгдэхүүнд тусгай стартер өсгөвөр хэрэглэж, шаардлагатай бичил биетний омгийг зохиомлоор ургуулж байна. Уг процессыг орчин үеийн болгож, автоматжуулж, иж бүрэн тоног төхөөрөмжийн тусламжтайгаар гүйцэтгэсэн. Сүүн хүчлийн исгэх үйлдлийг шууд үйлдвэрлэдэг олон үйлдвэрлэгчид байдаг.
Бүх үйл явцын мөн чанарыг хэд хэдэн догол мөрөнд нэгтгэн дүгнэж болно.
- Нүүрс усыг үндсэн бүтээгдэхүүн болгон авдаг - энгийн (фруктоз, глюкоз, пентоз) эсвэл нарийн төвөгтэй (сахароз, цардуул, гликоген болон бусад).
- Анаэробик нөхцөл бүрдсэн.
- Тодорхой төрлийн сүүн хүчлийн бактерийн омог бүтээгдэхүүнд нэмнэ.
- Хүссэн бүтээгдэхүүнд оновчтой байх шаардлагатай бүх гадны хүчин зүйлсийг хангасан: гэрэлтүүлэг, температур, тодорхой нэмэлт зүйл байгаа эсэхбүрэлдэхүүн хэсэг, даралт.
- Исгэх процесс дууссаны дараа бүтээгдэхүүнийг боловсруулж, бүх хажуугийн нэгдлүүдийг тусгаарлана.
Мэдээж энэ бол зүгээр л болж буй үйл явдлын ерөнхий тайлбар юм. Үнэн хэрэгтээ үе шат бүрт биохимийн олон нарийн төвөгтэй урвал явагддаг, учир нь сүүн хүчлийн исгэх үйл явц нь амьд биетийн амин чухал үйл ажиллагааны үр дүн юм.
Сүүн хүчлийн исгэх үйл явцын үндэс
Химийн үүднээс авч үзвэл эдгээр өөрчлөлтүүд нь дараалсан үе шатууд юм.
- Нэгдүгээрт, анхны субстратын өөрчлөлт, өөрөөр хэлбэл бодисын (нүүрс ус) нүүрстөрөгчийн хэлхээ өөрчлөгддөг. Энэ нь өөр өөр ангилалд хамаарах огт өөр шинж чанартай завсрын нэгдлүүд гарч ирэхэд хүргэдэг. Жишээлбэл, хэрэв анхны субстрат нь глюкоз бол түүнийг глюконы хүчил болгон хувиргана.
- Хий ялгарах, дайвар бүтээгдэхүүн үүсэх зэрэг исэлдэх-багарах урвал. Бүх үйл явцын гол нэгж нь сүүн хүчил юм. Тэр бол исгэх явцад үүсч, хуримтлагддаг. Гэсэн хэдий ч энэ нь цорын ганц холболт биш юм. Тиймээс цууны хүчил, этилийн спирт, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус, заримдаа бусад дагалдах молекулууд үүсдэг.
- Аденозин трифосфорын хүчлийн (ATP) молекул хэлбэрийн процессын энергийн гарц. Глюкозын нэг молекулд 2 ATP молекул байдаг боловч хэрэв анхны субстрат нь илүү төвөгтэй бүтэцтэй, жишээлбэл целлюлозтой бол гурван ATP молекул байдаг. Энэ энергийг сүүн хүчлийн бактери цаашдын амьдралдаа ашигладаг.
Энэ нь зүйн хэрэгХэрэв биохимийн өөрчлөлтийг нарийвчлан ойлгодог бол бүх завсрын молекул, цогцолборыг зааж өгөх ёстой. Жишээ нь:
- пирувийн хүчил;
- аденозин дифосфат;
- никотинамин дифосфатын молекулууд устөрөгч болон бусад тээвэрлэгч.
Гэсэн хэдий ч энэ асуудал онцгой анхаарал хандуулах ёстой бөгөөд биохимийн үүднээс авч үзэх ёстой тул бид энэ нийтлэлд үүнийг хөндөхгүй. Сүүн хүчлийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх технологи гэж юу болох, ямар төрлийн исгэх үйл ажиллагаа байдгийг нарийвчлан харцгаая.
Гомоферментатив исгэх
Гомоферментатив сүүн хүчлийн исгэх нь эмгэг төрүүлэгч бичил биетний тусгай хэлбэрийг ашиглах явдал бөгөөд гетероферментативаас үүссэн бүтээгдэхүүн, тэдгээрийн тоо хэмжээгээр ялгаатай. Энэ нь бичил биетний эсийн доторх гликолитик замын дагуу явагддаг. Хамгийн гол нь аливаа исгэхийн нэгэн адил нүүрс усыг сүүн хүчил болгон хувиргах явдал юм. Энэ процессын гол давуу тал нь хүссэн бүтээгдэхүүний гарц нь 90% байдаг. Зөвхөн үлдсэн хэсэг нь хажуугийн нэгдэлд очно.
Дараах зүйлийн энэ төрлийн нянгийн исгэх:
- Streptococcus lactis.
- Lactobacillus casei.
- Lactobacillus acidophilus болон бусад.
Гомоферментацийн исгэлтийн үр дүнд өөр ямар бодис үүсдэг вэ? Эдгээр нь дараах төрлийн холболтууд юм:
- этилийн спирт;
- дэгдэмхий хүчил;
- нүүрстөрөгчийн давхар исэл;
- фумар ба сукцины хүчил.
Гэсэн хэдий ч айраг сүүн бүтээгдэхүүн авах энэ аргыг үйлдвэрлэлд бараг ашигладаггүй. Энэ нь байгальд гликолизийн эхний үе шат болгон хадгалагдан үлддэг бөгөөд мөн их хэмжээний биеийн хүчний ачааллын үед хөхтөн амьтдын булчингийн эсүүдэд тохиолддог.
Хүний хоол тэжээлд шаардлагатай бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх технологи нь дараах нүүрсустөрөгчийн хэрэглээг агуулдаг:
- глюкоз;
- сахароз;
- фруктоз;
- манноз;
- цардуул болон бусад.
Мөн гомоферментт бактери нь эдгээр нэгдлүүдийн ихэнхийг исэлдүүлэх чадваргүй тул үйлдвэрлэлд стартер өсгөвөр болгон ашиглах боломжгүй.
Гетерферментатив сүүн хүчлийн исгэх
Энэ арга нь үйлдвэрлэлийн хувьд яг тохирсон арга бөгөөд үүний ачаар бүх айрагны бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэж, хүнсний ногоог хадгалж, малын даршны тэжээлийг хурааж авдаг.
Өмнө дурьдсанаас гол ялгаа нь эмгэг төрүүлэгчид сүүн хүчлийн исгэх үйл ажиллагаа явуулж, илүү олон тооны дайвар бүтээгдэхүүн үүсгэдэг. Элсэн чихрийн ердөө 50% нь нянгаар сүүн хүчлийг боловсруулж, үлдсэн хэсэг нь молекул үүсэхэд ордог, тухайлбал:
- цууны хүчил;
- глицерин;
- нүүрстөрөгчийн давхар исэл;
- этил спирт болон бусад.
Гомоферментацийн аргаар 90%-ийн цэвэр сүүн хүчил үүсгэснээс ямар сайн, илүү ашигтай вэ? Гол нь гол бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэгдэх үед л юмхэт их байвал олон бактерийн амин чухал үйл ажиллагаа бүрэн саатдаг. Үүнээс гадна бүтээгдэхүүн нь хажуугийн нэгдлүүдийн улмаас олж авсан олон амт чанараа алддаг. Жишээлбэл, лаазалсан хүнсний ногооны тааламжтай үнэрийг цууны хүчил ба изоамил спиртээр хангадаг. Хэрэв эдгээр нэгдлүүд байхгүй бол хадгалалтын үр дүн огт өөр байх болно.
Сүүн хүчлийн 50%-ийн гарц нь систем дэх бүх гадны мөөгөнцөр, бичил биетний хөгжил, амин чухал үйл ажиллагааг таслан зогсооход хангалттай юм. Учир нь 1-2% нь ч гэсэн сүүн хүчлийн бактериас бусад организм оршин тогтнох боломжгүй орчинд хэт хүчтэй хүчиллэг үүсгэдэг. Бүх процесс нь пентоз фосфатын замын дагуу явагдана.
Гетероферментатив аргын исгэх нөхцөл дараах байдалтай байна:
- сайн, шинэхэн эхлэлийг эхний шатанд нэмсэн;
- бүтээгдэхүүн тус бүрээр дангаар нь сонгогдсон хамгийн оновчтой гадаад нөхцөл;
- өндөр чанартай, сайн ажиллагаатай тоног төхөөрөмж;
- процессод шаардлагатай бүх техникийн төхөөрөмж.
Гадаад нөхцөл байдлын дунд процессын температур онцгой ач холбогдолтой. Энэ нь хэт өндөр байх ёсгүй, гэхдээ хүйтэн нь исгэх явцыг бүхэлд нь удаашруулна.
Өнөөдөр бичил биетний хэвийн, тав тухтай үйл ажиллагаанд шаардлагатай бүх нөхцлийг автоматаар бүрдүүлдэг тусгай исгэх сав байдаг.
Тоног төхөөрөмж шаардлагатай
Бид дээр дурдсанчлан хамгийн чухал шинж чанаруудын нэг юмисгэх чадварыг тэмдэглэх нь зүйтэй. Хэрэв бид гэрийн журмын талаар ярих юм бол хадгалах, тараг болон бусад бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд ашигладаг аяга тавагны цэвэр байдалд анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй. Бичил биетний гадны популяцийн тоог бууруулах нэг арга бол савыг хэрэглэхийн өмнө ариутгах явдал юм.
Гетероферментийн исгэхэд ямар хоол тохиромжтой вэ? Энэ нь таглаатай нягт таглаж болох шилэн эсвэл сайн чанарын хуванцар (полипропилен, полиэтилен) сав байж болно.
Үйлдвэрлэл нь исгэх процесс эхлэхээс өмнө савыг ариутгах, цэвэрлэх тусгай төхөөрөмж ашигладаг.
Үйл явцад ашигласан бактери
Хэрэв бид лаазалсан болон исгэсэн сүүн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд ашигладаг бактерийн өсгөвөрийн талаар ярих юм бол бид хамгийн түгээмэл хэд хэдэн төрлийн организмуудыг ялгаж чадна.
- Ацидофильтэй болгар саваа.
- Lactobacillus төрлийн Sporolactobacillus inulinus.
- Бифидобактер.
- Leukostocks.
- Сүүн хүчлийн кокк.
- Lactobacillus төрлийн L. Casei.
- Стрептококк ба бусад төрлийн бактери.
Заасан организмуудын холимог болон цэвэр өсгөвөр дээр үндэслэн айрагны стартер өсгөвөр хийдэг. Тэд нийтийн эзэмшилд байдаг тул хэн ч худалдаж авах боломжтой. Хамгийн гол нь үр дүнг нь хүртэхийн тулд исгэх үйл явцын нөхцлийг ажиглах явдал юмбүтээгдэхүүн.
Энэ исгэхээс ямар бүтээгдэхүүн гардаг вэ?
Хэрэв бид лактобациллийн тусламжтайгаар ямар исгэх бүтээгдэхүүнийг авч болох талаар ярих юм бол бид хэд хэдэн үндсэн ангиллыг нэрлэж болно.
- Айраг сүүн бүтээгдэхүүн (айрагласан гурилан сүү, тараг, варенец, kefir, зуслангийн бяслаг, цөцгий, цөцгийн тос, ацидофилийн бүтээгдэхүүн болон бусад).
- Хөдөөгийн амьтдад зориулсан силос төрлийн тэжээл.
- Сүүн хүчил, ундаа үйлдвэрлэх, үслэг арьсаар хувцаслах зэрэгт ашигладаг.
- Жигнэх, бяслаг үйлдвэрлэх.
- Лаазалсан жимс, хүнсний ногоо.
Энэ бүхэн хүмүүсийн амьдрал, үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагаанд тодорхой төрлийн бактери чухал болохыг нотолж байна.
