tejsavas erjesztéssel
Tejsavas erjesztéssel kell tekinteni az egyik evolúciós ősi és primitív típusú erjedés. Természete által a folyamatot, és képezi a végtermék különbséget homo- és heterofermentatív tejsavas erjedés.
Az alapja a homofermentatív tejsavas fermentáció hexózok fermentációja glikoletichesky hurok alkotnak két molekula piroszőlősav. Az utóbbi végzi a végső hidrogén-akceptor csökken tejsav. Ez a folyamat lehet kifejezni a következő egyenlet szerint:
Az energia kimenete homofermentatív tejsavas fermentáció kis, és összege csak 2 molekula ATP per 1 molekula glukóz fermentált.
Az eljárást úgy hajtjuk homofermentatív tejsavbaktérium fermentálására képes 85-98% cukrot egy közegben, a tejsav. Morfológiailag bemutatásra kerülnek coccusok nemzetséghez tartozó Streptococcus, és Pediococcus, pálca alakú elterjedt Lactobacillus nemzetségből. Minden olyan baktérium, ennek a csoportnak módszerével Gram-festés pozitív, nem képez spórákat, még. Tekintettel oxigén aerotoleráns, azaz képesek növekedni alatt oxigént. A tejsavbaktériumok jellemző az alacsony bioszintetikus képességekkel. A szénforrás számukra növényi vagy tejcukor, és a bizonyos ritka pentózok, cukoralkoholok és szerves savak. Alacsony bioszintetikus képessége ennek a csoportnak a baktériumok jelzik kezdetlegessége konstruktív anyagcserét.
Az alapja az heterofermentatív tejsavas fermentáció fermentációs a pentóz-foszfát-reakcióút hexózok vagy pentózok tejsavat termelnek, és más termékek - ecetsav, etilén, glicerin, és a szén-dioxid:
Obligát heterotróf tejsavbaktériumok vannak fosztva kulcsenzimeinek glikoleticheskogo módon - aldoláz és triózfoszfát-izomeráz. Ez a csoport magában foglalja a baktériumok a Lactobacillus, Leuconostoc és Bifidobacterium. Egyes tejsavbaktériumok tud végezni, mind a homo- és heterofermentatív tejsavas fermentáció, erjedő hexózok a glikolitikus és pentóz a pentóz útvonal.
A tejsavbaktériumok széles körben elterjedtek a természetben. Ezek könnyen megkülönböztethető a tej és tejtermékek minden a növények felületén, és elpusztult növények, a talaj és a növény rizoszférájában, a gyomor és a belek állatok és emberek.
Emberemlékezet óta, a tejsavbaktériumokat használják különböző területeken az emberi tevékenység - előállítására tejtermékek, a vaj, a sajt, savanyúság, stb
A fermentált tejtermékek különböző földrajzi szélességeken használni különféle tejsavbaktériumok. Tehát, az észak starter joghurt főleg coccoid formában Streptococcus lactis és a S. ceremorishoz; a déli bolgár bacillus (Lactobacillus bulgaricus) érvényesül a erjedésnek joghurt.
Kenyérkovász néhány nemzeti fermentált tejtermékek (kefir, kumisz, joghurt) vannak történetileg kialakult szimbiotikus komplexek tejsav baktériumok és élesztők. A tejsavbaktériumok fermentálni tejet laktóz előállításához 0,8-1% tejsav, élesztőt fermentált alkoholos erjedés és a laktóz egy 1% -os etanollal.
A tejsavbaktériumok jelentős szerepet játszanak a készítmény sajt. Sajtgyártásban alapul kazeinamoloka koagulációs hatása által oltó nyert kérődzők gyomrába való zhzhivotnyh. Alakult vérrögöket elválasztjuk a kazein tejsavó, Presa, tartani a sóoldatban, és hagyjuk, hogy érett. Az érlelés során a sajt tömege komplex átalakulási folyamatokat kazein aminosavak hatása alatt az enzimek.
A folyamat során a pácolás zöldség és a szilázs takarmány részt számos spontán faji homo- és hetero-fermentációs tejsavbaktériumok.
A heterofermentatív tejsavbaktériumok a Bifidobacterium nemzetség vannak lakói a belek állatok és emberek, gyakran teszik ki 50-90% -a mikrobiális populáció az emberi ürülék.
Sok tejsavbaktériumok képesek szintetizálni anyagok, amelyek antibiotikus tulajdonságokkal (laktolin, nizin, Brewin, diplokokktsin et al.). Ezen tulajdonsága tejsavbaktériumok alapján antagonista hatásúak rothasztó és patogén mikroorganizmusok a bélben az embert és az állatokat.
A folyamat az alkoholos erjedés fut végig a glikolitikus út kialakulásához piroszőlősav. Továbbá, részvételével kulcsfontosságú enzim az alkoholos erjedés - piruvát-dekarboxiláz - bekövetkezik dekarbrksilirovanie piroszőlősavat. Ez termel az acetaldehid és a szén-dioxid.
A kapott acetaldehid kiáll végső akceptor és az intézkedés alapján NAD + -függő alkogoldegidrogenazy alkohollá redukáljuk, az etilén. Hidrogéndonor, mint a tejsav fermentációs, jelentése 3-phosphoglyceraldehyde.
Összesen alkoholos fermentáció folyamatában lehet kifejezni a következő egyenlet szerint:
Az energia hozama a folyamat legfeljebb 2 molekula ATP
1 molekula glukóz fermentált. A különbség az alkoholos erjedés által tejsav eltérő természete a végső hidrogén-akceptor.
Alkoholos erjedés az alapja számos ipari termelés - a bor, az alkohol előállítása, sörfőzés, sütés. Az európai kontinens ipari felhasználásra különböző faj saharomitsetnyh élesztő (Saccharomyces cerevisiae, SACCH Vini.), The Americas - schizosaccharomycetes különböző fajok.
Között prokarióták az aktív alkoholos erjedés képesek az Erwinia amylovora, Zymomonas mobilis, Sarcina vintriculi. Az utóbbit használják az iparban etanol előállítására Keleten.
A vajsav fermentáció. Vajsav erjedés szigorúan anaerob körülmények között, majd vezesse obligát aerob baktériumok Clostridium nemzetségbe tartozó.
Ez a fajta fermentáció kell tekinteni, mint az egyik kiviteli alakja kifinomult fermentációs, amelynek alapja a glikolitikus út a szénhidrát fermentációjának a piroszőlősavat. A jellemző a vajsav fermentáció a kondenzációs reakció egy C4 - vegyületet (vajsav). Ennek eredményeként a piroszőlősav képződnek uksksny aldehid, hangyasav és ecetsav, gyakran etil-alkohol. Hangyasav bomlik CO2 és H2. acetaldehid és a kondenzációs reakciót képződéséhez vezet a butirát. A teljes folyamat a vajsav fermentáció lehet kifejezni a következő egyenlet:
Az energia hozama a folyamat 3,3 ATP molekula per 1 molekula glukóz fermentált. A vajsav fermentációs folyamat nagyon labilis, és függ az összetétele a tápközeget és a fejlődési szakaszában a mikroorganizmus tenyészet.
A vajsav nemzetségbe tartozó baktériumok Clostridium számos és heterogén. Morfológiailag ők képviselik a nagy botokat. A fiatal kultúra ragad mozgatható csillós korbácsolás. A sejtek öregedését alkotnak endospórák. A sporangiumok átmeneti - egy clostridium plekridialnomu, spórákat képeznek gömb alakú vagy ovális.
Szerint a felhasználási módja a szén-tartalmú anyagokat vannak osztva a vajsav baktériumok és proteolitikus szacharolitikus. Szacharolitikus fajok (... Cl butyricum, Cl pasteurianus, stb), különböző vegyületeket fermentált szénhidrát jellegű: pektin, cellulóz, keményítő, kitin, stb Proteologicheskie Clostridia (Cl. Hutrificum, Cl. Sporogenesnek,
Cl. Histolyticum), mint egy fermentálható szubsztrát alkalmazásával proteinek, aminosavak, purinok, pirimidinek.
Különféle vajsav baktériumok a természetben különböző folyamatok: aerob ammonifikáció szerves nitrogén vegyületek, anaerob bomlási növényi maradványok - pektin és a cellulóz.
A vajsav baktériumok gyakran okoznak kárt okozva megromlás - avasodásra, tejföl, stb
Az egyik fajta vajsav fermentáció az aceton-butanol-etanol fermentáció. Major Products - butil-, etil- és izopropil-alkohol, aceton és CO2 és H2 gáz. Összesen ez erjedési folyamat következő egyenlet a következőképpen fejezhető ki:
fermentáció hozama okozta összetétele a tápanyag szubsztrát, feltételeit pH, hőmérséklet, és a nézetek vajsav baktériumok, vezető fermentáció. Ez a fajta vajsav fermentáció széles körben használják a modern ipar számára difitsitnyh reagensek - az aceton és butanol bármely keményítő-tartalmú nyersanyagok.
Figyelembe véve a lényege erjedési folyamatok segítségével konkrét példát, azt ismételten hangsúlyozni, hogy ez a fajta anaerob oxidáció a legprimitívebb módszere, energia. Között a prokarióta Királyság anaerob oxidációs rejlő nagy és változatos csoportja mikroorganizmusok. Azonban csak egy kis részük lehet az úgynevezett elsődleges anaerob. A legtöbb jelenleg meglévő anaerobok másodlagos eredetű, társítva alkalmazkodás anaerob körülmények a környezet és a veszteség a képesség, hogy anaerob oxidációt molekuláris oxigén felhasználásával. Példák az ilyen mikroorganizmusok szolgálhatnak bélflóra. Általában anaerob prokarióták és a modern korban foglalnak ökológiai fülkéket széles - a mélyebb rétegekben a talaj és a víz, a fenéklakó szivárog a tengerek és óceánok, olajkutak, stb