Студопедия

Главная страница Случайная лекция

Порталы:

БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика






Введение 6 страница

Читайте также:
  1. ВВЕДЕНИЕ
  2. Введение
  3. Введение
  4. Введение
  5. ВВЕДЕНИЕ
  6. Введение
  7. ВВЕДЕНИЕ
  8. Введение
  9. ВВЕДЕНИЕ
  10. ВВЕДЕНИЕ

Охлаждение молока. Пастеризованное и гомогенизированное молоко немедленно охлаждают в регенеративной секции пастеризационной установки до температуры заквашивания его чистыми культурами молочнокислых бактерий: при использовании термофильных культур – до 50-55 С.

Заквашивание молока. В охлажденное до температуры заквашивания

молоко должна быть немедленно внесена закваска, соответствующая виду вырабатываемого продукта. Закваску перед внесением в молоко тщательно перемешивают до получения жидкой однородной консистенции, затем вливают в молоко при постоянном перемешивании. Наиболее рационально вносить закваску в молоко в потоке. Для этого закваска через дозатор подается непрерывно в молокопровод, в смесителе она хорошо смешивается с молоком.

Сквашивание молока. Сквашивание молока производят при определенной температуре, в зависимости от вида закваски. При использовании заквасок, приготовленных на чистых культурах молочнокислого стрептококка термофильных рас – 2,5-3 ч.

Охлаждение. По достижении требуемой кислотности и образовании сгустка йогурт немедленно охлаждают – при резервуарном способе производства в универсальных резервуарах или в пластинчатых охладителях до температуры не выше 8 С, а затем разливаются в бутылки. При обычном способе производства сквашенное молоко в мелкой таре по достижении определенной кислотности перемещают в хладостаты, где оно охлаждается.

 

Производство творога кислотно-сычужным способом

При этом способе выработки творога сгусток образуется не только в результате молочнокислого брожения, но и при помощи вносимого сычужного фермента.

Для производства творога используют доброкачественное свежее молоко без пороков. Нормализованное молоко очищают от механических примесей и направляют на пастеризацию. Пастеризованное молоко охлаждают до температуры заквашивания и направляют в специальные ванны для выработки творога. Для удобства выгрузки из них сгустка ванны монтируются на площадке.Для заквашивания молока применяют закваску, приготовленную на чистых культурах мезофильного молочнокислого стрептококка. После внесения закваски молоко тщательно перемешивают.

Схема производства творога кислотно-сычужным способом:

 

1 — резервуар для нормализованного молока; 2 — насос; 3 — промежуточный бак; 4 — пластинчатый пастеризационный аппарат; 5 — сепаратор-молокоочиститель: 6— ванна для творожного сгустка; 7 — пресс-тележка; 8—охладитель для творога; 9 — расфасовочно-упаковочный автомат; 10 — камера хранения.

Сычужный фермент вносят не одновременно с закваской, а лишь после некоторой выдержки заквашенного молока. Заквашенное молоко выдерживают до достижения в нем кислотности 32-35°Т. После этого в него вносят раствор хлористого кальция с целью восстановления способности пастеризованного молока образовывать под действием сычужного фермента плотный, хорошо отделяющий сыворотку сгусток. В тщательно перемешанное молоко вносят раствор сычужного фермента. После этого молоко тщательно перемешивают и оставляют в покое для образования сгустка. Продолжительность сквашивания молока при правильном ведении технологического процесса с применением закваски на мезофильных культурах составляет 6—8 ч, при ускоренном методе 4—4,5 ч. Из полученного сгустка при производстве творога удаляют влагу (сыворотку вместе с растворенными в ней сухими веществами - лактозой, минеральными солями, сывороточными белками и др.). Для ускорения выделения сыворотки сгусток разрезают на небольшие части, что значительно увеличивает его поверхность, открывает много капилляров и пор, а также сокращает путь прохождения сыворотки до поверхности. С этой целью сгусток в момент готовности разрезают на кубики и оставляют в покое на некоторое время. За это время из нарушенного сгустка интенсивно выделяется сыворотка, кубики несколько уплотняются и одновременно в них нарастает кислотность. Отделившуюся за время выдержки сыворотку удаляют из ванны сифоном или выпускают через штуцер. Частично освобожденный от сыворотки сгусток выгружают из ванны и направляют на самопрессование. Для облегчения выделения сыворотки самопрессование и прессование сгустка происходит небольшими порциями, помещенными в прочные мешки. Мешки завязывают и укладывают в несколько рядов в пресс-тележку, где под собственной тяжестью происходит выделение из сгустка сыворотки. По окончании самопрессования мешки со сгустком равномерно раскладывают на перфорированное дно тележки в несколько рядов, опускают на них плиту и прессуют творог до готовности. Для ускорения выделения сыворотки мешки в пресс-тележке в ходе прессования встряхивают и перекладывают (верхние мешки перемещать вниз, а нижние — наверх). Во избежание нарастания кислотности прессование следует проводить не в производственном цехе, а в помещениях с температурой воздуха не выше 8°С. Для этого пресс-тележки перевозят из цеха в специальные камеры. Окончание прессования определяют по содержанию влаги в твороге. Весь процесс удаления сыворотки из сгустка, разлитого в мешки, продолжается не менее трех часов. После окончания прессования творог немедленно охлаждают до 6—8° С для предотвращения нарастания в нем кислотности. Для охлаждения творога на молочных заводах применяют охладители Локтюхова, ротационные барабаны, в которых происходит прессование и охлаждение творога, а также более совершенные двухцилиндровые охладители ОТД. На предприятиях с небольшим объемом производства творога после прессования его в тех же самых мешках помещают в холодильные камеры. Готовый творог расфасовывают в крупную и мелкую тару. Технология выработки творога кислотно-сычужным способом имеет ряд серьезных недостатков и основательно тормозит рост его производства. Весь процесс его выработки очень длителен и занимает не менее 11 ч. Операции по удалению сыворотки из сгустка занимают не только много времени, но и требуют большой затраты ручного труда, что влечет за собой снижение производительности труда. С сывороткой из сгустка уходит значительное количество жира.



 

Производство обезжиренного творога кислотным способом

Обезжиренный творог, как правило, вырабатывают кислотным способом. Производство его организовано не только на молочных заводах, но и на предприятиях низовой сети и осуществляется па том же оборудовании, на котором изготовляют жирный творог кислотно-сычужным способом. Обезжиренное молоко, идущее на выработку творога, должно быть свежим, доброкачественным и иметь кислотность не выше 21° Т. Его пастеризуют, охлаждают до температуры заквашивания и направляют в ванны. При тщательном вымешивании в обезжиренное молоко вносят закваску и оставляют в спокойном состоянии для образования сгустка. Для ускорения отделения сыворотки сгусток разрезают в горизонтальном и вертикальном направлении ножами на кубики с размером по ребру 20 мм и оставляют после этого в покое на 10—15 мин. Процесс синерезиса ускоряется при повышении температуры, что вызывает более сильное стягивание белкового сгустка и более интенсивное выделение из него сыворотки. Поэтому разрезанный сгусток нагревают (отваривают) до 36—38° С. В этом случае при производстве творога в двухстенных ваннах в их межстенное пространство подают горячую воду. Для равномерного нагревания всей массы сгусток осторожно перемешивается. Если творог вырабатывают в одностенных ваннах, то для нагревания к нему добавляют горячую сыворотку с температурой 60—65° С. При повышенной кислотности сгустка его подогрев лучше осуществлять кипяченой горячей водой. Приливать в ванну горячую сыворотку или воду следует постепенно при помешивании, чтобы избежать местного перегрева сгустка. Перегрев сгустка способствует образованию сухой и грубой консистенции творога. Недостаточный подогрев сгустка замедляет отделение сыворотки, что может вызвать нарастание кислотности и также отрицательно сказывается на качестве продукта. После достижения указанной температуры нагрев прекращают, сгусток оставляют в покое на 10—15 мин для лучшего обезвоживания. Затем удаляется часть сыворотки и сгусток разливают в мешки. Кислотность его перед розливом должна быть 80—85° Т. Самопрессование и прессование сгустка происходит в пресс-тележках точно так же, как и при выработке жирного творога кислотно-сычужным способом. Обезжиренный творог используется в основном как сырье в производстве плавленых сыров и поэтому расфасовывается в крупную тару.

Кефир. Для получения кефира молоко раньше засеивали «кефирными зернами» (закваска для получения кефира из коровьего молока. Естественно сложившееся сообщество микроорганизмов Lactobacillus lactis, Lactobacillus plantarum и дрожжи Torulopsis kefir) (кефирные грибки), содержащими Lactobacillus casei (используется для получения твердых сыров (на стадии созревания). Кроме того, Lactobacillus casei используют для получения молочной кислоты сбраживанием сыворотки или молока) и Saccharomyces cerevisiae (дрожжи, способные к активному сбраживанию. Имеют специфические и овальные клетки, размножаются почкованием. Применяют при производстве вина, пива, хлеба) и некоторые другие молочнокислые бактерии. Сейчас используют специальные закваски (взвесь дрожжей или бактерий, иногда с добавочным количеством питательных веществ, которую вводят в основной продукт для его заквашивания).

Простоквашаобыкновенная. Простоквашу получают заквашиванием молока смесью из стрептококков, кавказскойпалочки ([Lactobacillus caucasicus] – (другое название Lactobacillus bulgaricus) – бактерии, вызывающая молочнокислое брожение. Применяется для получения йогуртов) и молочнокислыхдрожжей (дрожжи, участвующие в сбраживании молока совместно с бактериями. Фаза развития дрожжей начинается после того, как молочнокислые бактерии значительно снижают кислотность молока, что делает его пригодным для развития дрожжей. Например, в образовании кумыса принимают участие дрожжи Saccharomyces lactis и Saccharomyces cartilaqinosus). Дрожжи используют молочную кислоту, уменьшая кислотность продукта, и выделяют углекислоту и небольшие количества спирта.

Сметана. Для изготовления сметаны сливки сквашиваются молочнокислыми бактериями Lactobacillus lactis, L. cremoris, L. diacetylactis. Добавление к ним культуры лейконосток (Leuconostoc (род бактерий) – аэробные грамположительные кокки. Энергию получают за счет молочнокислого брожения, не содержат геминовых пигментов, аэротолерантны. Принимают участие в заквашивании капусты (на начальных этапах). При использовании синтетической питательной среды в нее необходимо добавлять витамины и аминокислоты) (Leuconostoccitrovarum (аэробные грамположительные молочнокислые кокки, широко используются в производстве молочнокислых продуктов) и Leuconostocdextranicum (на средах с сахарозой образуют в большом количестве слизь декстран (глюкан) за счет выделения экзофермента декстраназы) приводит к ароматизации сметаны.

 

 

Ряженка. Чтобы получить ряженку, сначала производят топлениемолока (прогревание молока в течении длительного времени при высокой температуре (но не доводя до кипения), так, что постепенно карамелизуется часть сахаров и образуется твердая корочка на поверхности) повышенной жирности (6-8%) при 92-95ºС. После охлаждения вносят закваску молочнокислогострептококка (Streptococcus thermoacidophillus – лактобациллы, вызывающие свертывание казеина молока при приготовлении молочнокислых продуктов. Характерное свойство вида – способность расти при повышенных температурах 45-400ºС).

 

 

Варенец. Для получения варенца производят топление молока обычной жирности (3,2%) при 92-95ºС. После охлаждения в молоко вносят закваску термофильного молочнокислого стрептококка и болгарскую палочку в соотношении к стрептококку от 1:4 до 1:10.

 

 

Общая характеристика молочнокислых бактерий, лактозосбраживающих дрожжей и смешанных культур микроорганизмов, использующихся в молокоперерабатывающих производствах.

 

Различные процессы ферментации молока проводят сегодня в контролируемых условиях, В течение многих прошедших тысячелетий они осуществлялись при участии бактерий, исходного присутствующих в молоке. В наше время для этого используют разнообразные закваски, позволяющие получать молочные продукты нужного качества и типа. Применяющиеся при этом культуры живых бактерий могут представлять либо один какой-то штамм Определенного вида (культуры моноштаммов), либо несколько штаммов и/или видов (моноштаммов или смешанные культуры). Коммерческие культуры - закваски состоят из бактерий, образующих молочную кислоту и пахучие вещества. В табл. 3.2 перечислены некоторые виды бактерий, используемые при производстве молочных продуктов методом ферментации, и указана их роль в этих процессах, а также продукты,. получаемые с их помощью. Выбор и состав используемых комбинаций из этих штаммов и видов бактерий определяются желаемыми свойствами и условиями получения продуктов, например скоростью образования молочной кислоты. Последующие разделы посвящены разнообразным молочным продуктам, вырабатываемым путем ферментации, рассмотрению способов их производства и возможных путей их усовершенствования.

 

Таблица 1 - Функциональная роль некоторых бактерий, используемых при переработке молока

Культура Функция Использование
Propionibacterium P. shermanii Р. реtersonii Формирование вкуса, образование глазков Производство швейцарского сыра
Lactobacillus L. casei L. helveticus L. lactis Образование кислоты Созревание, закваска для швейцарского сыра, производство сыров типа швейцарского.
Leuconostoc L. dextranicum L. citrovorum Образование вкусовых веществ из лимонной кислоты (главным образом диацетила) Производство сметаны, сливочного масла, заквасок
Streptococcus S. thermophilus S. lactis S. cremoris Образование кислоты Производство йогурта и швейцарского сыра, закваски для сыров

 

Общая характеристика молочнокислых бактерий

Молочнокислые бактерии играют решающую роль в технологии молока, так как они сбраживают молочный сахар до молочной кислоты, что приводит к снижению рН и затем к свертыванию казеина и к подавлению чувствительных к кислоте микробов. Молочнокислые бактерии относятся к семейству Lactobacillaceae, которое включает три рода: Streptococcus, Leuconostoc и Lactobacillus. Бактерии рода Lactobacillus для углеводного обмена не нуждаются в лактозе. Они сами не синтезируют витамины и аминокислоты и поэтому не встречаются ни в почве, ни в воде. Естественная среда обитания этих бактерий — растения и растительные остатки. Они встречаются также в кишечнике, на коже и на слизистых оболочках человека и животных. Молоко для Lactobacillaceae является самой оптимальной средой. Сферы применения некоторых молочнокислых бактерий представлены в таблице.

Род стрептококков. Виды рода Streptococcus являются гомоферментативными, то есть они сбраживают более 90% сахара в молочную кислоту и лишь

незначительную его часть — в уксусную кислоту и спирт. В роде сапрофитных молочнокислых стрептококков различают несколько групп.

Группа молочных бактерий:
Streptococcus lactis,
Streptococcus cremoris,
Streptococcus diacetylactis.
Группа Viridans:

Streptococcus thermophilus.
Группа энтерококков:
Streptococcus faecalis var. faecalis,
Streptococcus faecalis var. liquefaciens,
Streptococcus faecalis var. zymogenes,
Streptococcus faecium, (Streptococcus durans),
Streptococcus bovis,
патогенные стрептококки (Streptococcus agalactiae и др.).

 

Таблица 2 – Области применения молочнокислых бактерий.

 

  Микроорганизмы     Область применения
Streptococcus thermophilus Йогурт, кисломолочные напитки, кисломолочный творог, эмментальский сыр, свежий сыр
Lactobacillus bulgaricus Йогурт, эмментальский сыр, другие твердые сыры, кисломолочный творог
Lactobacillus lactis Эмментальский сыр, другие твердые сыры, кисломолочный творог
Lactobacillus helveticus Эмментальский сыр
Lactobacillus acidophilus Ацидофильное молоко, биогурт и другие напитки

Streptococcus lactis. Он является первым микроорганизмом, который выделен в чистой культуре (в 1873 году Листером). Streptococcus lactis встречается на растениях.С пылью и растительными частицами попадает на доильное оборудование и затем в молоко. Он встречается в виде коротких цепочек из двух — шести звеньев. Определенные штаммы, которые не образуют слизи и ароматических веществ с неприятным запахом, как многие дикие штаммы, входят в состав заквасок. Оптимальная температура развития Streptococcus lactis — около 30°С. Отдельные штаммы, однако, могут также размножаться, но медленно, при низких температурах (ниже 7°С). При температуре 25°С Streptococcus lactis за счет образования молочной кислоты снижает показатель рН примерно до 4,5 и молоко свертывается вследствие выпадения казеина.
Streptococcus cremoris (сливочный стрептококк). В сыром молоке Streptococcus cremoris встречается не так часто, как Streptococcus lactis, от которого он отличается морфологически, так как образует длинные цепочки. Оптимальная температура развития Streptococcus cremoris 20—25°С. В течение 24 ч под влиянием Streptococcus cremoris при температуре 25°С наблюдается свертывание молока при рН, равном 5,0—5,2, однако без наличия сгустка.
При температуре 10—18 °С Streptococcus cremoris склонен к образованию слизи. В северных странах этот стрептококк используется для приготовления особо устойчивого кислого молока. В закваске молочнокислых бактерий Streptococcus cremoris в сочетании с Streptococcus lactis способствует более густой консистенции продукта.
Streptococcus diacetylactis. Он образует в молоке не только молочную кислоту, но и ацетоин и диацетил, важнейшие ароматические масла, а также СО2. Streptococcus diacetylactis содержится в значительном количестве в закваске для приготовления масла.
Streptococcus thermophilus(термофильный стрептококк). Часто встречается на доильном оборудовании, молочной посуде и в сыром молоке. Устойчив к кратковременной пастеризации, но погибает при высокотемпературной пастеризации. Термофильный стрептококк, как и Streptococcus cremoris, представляет собой длинные цепочки. Оптимальная температура его развития 40—45°С. Он совместно с Lactobacillus bulgaricus используется для приготовления йогурта и в качестве компонента культуры для приготовления эмментальского сыра. Streptococcus thermophilus чрезвычайно чувствителен по отношению к пенициллину и некоторым антибиотикам и поэтому применяется в качестве тест-микроба для биологического определения (обнаружения) антибиотиков в молоке. Виды микроорганизмов группы энтерококков являются составными элементами нормальной кишечной микрофлоры человека и животных. Встречающийся в молоке Streptococcus bovis желательно относить не к группе Viridans, а в соответствии с его серологической классификацией в группу D энтерококков. Streptococcus faecalis var. liquefaciens отличается от Streptococcus faecalis var. faecalis более сильной протеолитической активностью. Streptococcus faecalis var. zymogenes также осуществляет протеолиз, но в меньшем объеме. По данным М. Бергей, Streptococc durans, который является разновидностью Streptococcus faecium, в настоящее время не относят к специфическому виду. Энтерококки могут попадать в молоко с калом, пылью или непосредственно из вымени (латентная инфекция, специфические маститы). У крупного рогатого скота и овец преимущественно распространены Streptococcus faecium и Streptococcus bovis.
Энтерококки устойчивы к высокой температуре и выдерживают пастеризацию молока и его термическую обработку, применяемую при изготовлении сыров, а также нагревание сырного сгустка до 51°С при производстве эмментальского сыра. Вследствие своей устойчивости они могут выживать также при повышенной концентрации поваренной соли. Streptococcus faecalis var. liquefaciens вследствие протеолиза вызывает появление у сыра горького вкуса. Streptococcus faecium может стать причиной повторного брожения в эмментальском сыре из-за образования пропионовокислыми бактериями стимулирующих веществ и излишка лактата в зрелых сырах.
Обнаружение энтерококков в молоке часто служит в качестве индикатора его фекального загрязнения. При этом необходимо учитывать, что энтерококки, особенно Streptococcus faecium, размножаются в плохо продезинфицированном доильном оборудовании, во флягах, автоцистернах, в танках для хранения молока и молокопроводах и являются постоянным источником его загрязнения.
Streptococcus faecalis улучшает качество сыра чеддар при его созревании. Рекомендуется добавлять Streptococcus faecalis при производстве эмментальского и грюйерского сыров для улучшения их аромата. Значение энтерококков как микроорганизмов, вызывающих пищевое отравление, еще недостаточно изучено. Однако имеются сообщения относительно пищевых отравлений сырами, содержащими энтерококки. Streptococcus faecium u Streptococcus durans не патогенны, в то время как Streptococcus faecalis/liquefaciens и определенные штаммы Streptococcus faecium zymogenes вызывают желудочно-кишечные расстройства.

Род Leuconostoc. Виды Leuconostoc находятся на растениях и морфологически подобны стрептококкам. Они сбраживают сахара и гетероферментативно, то есть наряду с незначительным количеством молочной кислоты образуют также уксусную кислоту и ароматические вещества (ацетоин и диацетил). Образуются ацетоин и диацетил из солей лимонной кислоты. Однако аромат появляется только при рН ниже 5. Так как Leuconostoc сквашивает молоко в незначительной степени, то необходимо для появления аромата, сопутствующего процессу сквашивания молока, использовать культуру Streptococcus lactis. Leuconostoc (раньше их называли бетакокками) являются ароматообразующими составными частями заквасок молочнокислых бактерий для приготовления масла. Они участвуют также в образовании аромата ломтевых сыров. Важнейшие их виды: Leuconostoc cilrovorum и Leuconostoc dextranicum.

Род лактобацилл. В молочном хозяйстве лактобациллами называются грамположительные молочнокислые палочки. Они различной длины и толщины, не образуют спор и окисляют молоко значительно быстрее, чем стрептококки при рН 3,2—3,5. Лактобациллы достигают оптимального развития при низком значении рН и пониженном содержании кислорода.
В соответствии с классификацией М. Бергея в молочном хозяйстве все виды Tribus Lactobacilleae делятся на три рода: термобактерии, стрептобактерии и бетабактерии.
Род I. Термобактерии. Длинные палочки, не образуют цепочек, при температуре ниже 15°С не развиваются, оптимальный рост при температуре около 40°С, гомоферментативны.
Род II. Стрептобактерии. Образуют длинные цепочки, состоящие из коротких палочек, развиваются и при температуре ниже 15°С, оптимальный рост при температуре 30°С, гомоферментативны.
Род III. Бетабактерии. Они — гетероферментативны. Естественное место обитания лактобацилл — растения (трава, силос, фрукты). Встречаются в слюне и в кишечном тракте человека и животных. В молоко лактобациллы попадают из окружающей среды, так как стерильно выдоенное молоко не содержит лактобацилл. Лактобациллы отчасти термоустойчивы и могут выживать при кратковременной пастеризации, однако не выдерживают высокотемпературную пастеризацию. Лактобациллы играют важнейшую роль в приготовлении кисломолочных продуктов, твердых и ломтевых сыров. Они оптимально развиваются и образуют молочную кислоту только тогда, когда стрептококки создают для них благоприятные показатели рН и пониженный окислительно-восстановительный потенциал. Затем, вследствие значительного образования лактобациллами молочной кислоты, тормозится дальнейшее развитие стрептококков.При производстве эмментальского сыра участие лактобацилл в обмене веществ пропионовокислых бактерий является решающим для образования лактата.Созревание сыров происходит благодаря проявляющейся в различной степени протеолитической активности лактобацилл.
Lactobacillus bulgaricus (Thermobacterium buldaricum). Образует длинные палочки и является гомоферментативной. Совместно с Streptococcus thermophilus или с окисляющей в большей степени Lactobacillus jughurti она применяется для приготовления йогурта.Иногда Lactobacillus bulgaricus входит в состав бактерий молочнокислой закваски для приготовления молочнокислых продуктов. Ее используют также при производстве твердых сыров. Оптимальная температура ее развития составляет 40—45°С.
Lactobacillus lactis(Thermobacterium lactis) образует длинные нити. Постоянно находится в кишечнике человека и животных. Ее можно обнаружить на доильном оборудовании, и чаще, чем другие виды лактобацилл, она присутствует в необработанном (сыром) молоке. Lactobacillus lactis идентична Lactobacillus caucasicus, находящейся в кефире. Она часто принимает участие в созревании твердых сыров. Оптимальная температура ее развития примерно 40°С.

 

Лекция 7. Органические кислоты. Микроорганизмы – продуценты молочной, уксусной, лимонной, яблочной, итаконовой и других органических кислот, применяющихся в пищевой промышленности.

 

Органические кислоты. Микроорганизмы – продуценты молочной, уксусной, лимонной, яблочной, итаконовой и других органических кислот, применяющихся в пищевой промышленности

 

Органические кислоты широко используются в пищевой и фармацевтической промышленности, в технике и в качестве химического сырья. Более 50 органических кислот могут быть получены на основе микробиологического синтеза. Биотехнологические методы их получения к настоящему времени детально разработаны. Более того, принято считать, что органические кислоты, полученные в результате микробиологического синтеза, для использования человеком предпочтительнее в сравнение с синтетическими кислотами. Для технических нужд органические кислоты получают химическим путем; применяемые в пищевой и фармацевтической промышленности – в различных биотехнологических процессах. Это производства лимонной, молочной, уксусной, итаконовой, пропионовой и глюконовой органических кислот; (молочная и уксусные кислоты производятся также и химическим путем). При многих производствах органических кислот экономический коэффициент по углероду достигает 90 % и выше. В качестве продуцентов используют бактериальные, дрожжевые и грибные культуры (Lactobacillus, Arthrobacter, Alcaligenes, Candida, Aspergillus, Penicillium, Trichoderma). Способы ферментации в микробиологических процессах производства органических кислот разнообразны. Среди них – поверхностные жидко- и твердофазные процессы, а также глубинные, включая проточные культуры. В последние годы разработаны принципиально новые и эффективные биотехнологии с использованием иммобилизованных целых клеток и ферментов. Также разнообразны и субстраты, используемые в производстве органических кислот. Применяемые в начале века глюкоза и сахароза со временем стали заменять более доступными комплексными средами (мелассой, гидролизным крахмалом). В последние годы внимание привлечено к непищевому сырью, такому, как этиловый спирт и жидкие парафины. Парафины нефти могут быть использованы для многих микробиологических синтезов, в том числе при синтезе органических кислот. Наиболее перспективными продуцентами органических кислот из Н-парафинов признаны дрожжи.

 

С помощью микроорганизмов возможно получение более 50 различных органических кислот. (Таблица 3.)

Таблица 3. Основные органические кислоты, продуцируемые микроорганизмами

  Кислота     Микроорганизм - продуцент   Источник углерода Выход от источника углерода, %
  1.Молочная   2. Масляная 3. Пропионовая 4. Глюконовая 5.Пировиноградная 6. Уксусная 7. Лимонная   8. Итаконовая 9. Янтарная 10. Фумаровая   11. Яблочная   Lactobacillus delbrueckii Rhizopus oryzae Clostridium butyricum Propionobacterium shermanii Aspergillus niger Pseudomonas aeruginoza Acetobacter aceti Aspergillus niger Candida lipolytika Aspergillus terreus Bacterium succinicum Rhizopus delemar Candida hydrocarbofumarica Schizophyllum commune C. hydrocarbofumarica + Pichia membranaefaciens   Глюкоза (крахмал) Глюкоза Крахмал, глюкоза Глюкоза Глюкоза Глюкоза Этанол Сахароза (меласса) Парафин Глюкоза Яблочная кислота Глюкоза Парафин Глюкоза   Парафин   60-70 До 95 90-98 58-65 70-100  

Процессы микробиологического получения органических кислот иногда называют аэробным брожением. Однако такое определение не отражает физиологического смысла этого процесса для самого микроорганизма-продуцента. Согласно современным представлениям брожение определяется как тип метаболизма без участия молекулярного кислорода, при котором АТР образуется путем субстратного фосфорилирования. В свете этого процессы микробиологического синтеза уксусной, глюконовой, лимонной, фумаровой и ряда других органических кислот не могут быть определены как процессы брожения, поскольку их продуценты – аэробы и образование кислот осуществляется в условиях интенсивной аэрации. Указанные кислоты являются промежуточными продуктами метаболизма соединений углерода, в том числе интермедиатами цикла трикарбоновых кислот. Микробиологические способы получения органических кислот основаны на неполном окислении соединений углерода в аэробных условиях. Исключением является молочная кислота, которую получают в результате брожения.


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Введение 5 страница | Введение 7 страница

Дата добавления: 2014-02-27; просмотров: 627; Нарушение авторских прав


lektsiopedia.org - Лекциопедия - 2013 год. | Страница сгенерирована за: 0.005 сек.