Пивоваренное производство. В производстве хлеба и пивоварении важным является брожение

Спиртовое брожение

Спиртовое брожение — это процесс окисления углеводов, в результате которого образуются этиловый спирт, углекислота и выделяется энергия.

В 1836 г. французский ученый Каньяр де ла Тур установил, что спиртовое брожение связано с ростом и размножением дрожжей. Химическое уравнение спиртового брожения было дано французскими химиками А. Лавуазье (1789 г.) и Ж. Гей-Люссаком (1815 г.). Л. Пастер пришёл к выводу (1857 г.), что спиртовое брожение могут вызывать только живые дрожжи в анаэробных условиях («брожение — это жизнь без воздуха»). В противовес этому немецкий ученый Ю. Либих упорно настаивал на том, что брожение происходит вне живой клетки. На возможность бесклеточного спиртового брожения впервые (1871 г.) указала русский врач-биохимик М. М. Манассеина. Немецкий химик Э. Бухнер в 1897, отжав под большим давлением дрожжи, растёртые с кварцевым песком, получил бесклеточный сок, сбраживающий сахар с образованием спирта и CO2. При нагревании до 50°C и выше сок утрачивал бродильные свойства. Все это указывало на ферментативную природу активного начала, содержащегося в дрожжевом соке. Русский химик Л. А. Иванов обнаружил (1905 г.), что добавленные к дрожжевому соку фосфаты в несколько раз повышают скорость брожения. Исследования отечественных биохимиков А. И. Лебедева, С. П. Костычева, Я. О. Парнаса и немецких биохимиков К. Нейберга, Г. Эмбдена, О. Мейергофа и др. подтвердили, что фосфорная кислота участвует в важнейших этапах спиртового брожения. Этот вид брожения имеет наибольшее народнохозяйственное значение. Спиртовое брожение есть процесс разложения сахара на спирт и углекислый газ. Оно протекает под действием микроорганизмов в виде следующей реакции:

С6Н12О6 = 2С2Н5ОН + 2СО2 + 27 ккал сахар этиловый углекислый энергия спирт газ

Кроме этилового спирта и углекислого газа, при этом получаются также побочные продукты: уксусный альдегид, глицерин, сивушные масла (бутиловый, изобутиловый, амиловый и изоамиловый спирты), уксусная и янтарная кислоты и др. Спиртовое брожение углеводов вызывается дрожжами, отдельными представителями мукоровых грибов и некоторыми бактериями. Однако грибы и бактерии вырабатывают спирта значительно меньше, чем дрожжи. Сбраживаться могут лишь углеводы, и притом весьма избирательно. Дрожжи сбраживают только некоторые 6-углеродные сахара (глюкозу, фруктозу, маннозу).

Схематично спиртовое брожение может быть изображено уравнением

С6Н12О6→ 2С2Н5ОН + 2СO2 + 23,5 + 104 дж

глюкоза → этиловый спирт + углекислота + энергия.

Процесс спиртового брожения — многоступенчатый, состоящий из цепи химических реакций. Превращения глюкозы до образования пировиноградной кислоты происходят так же, как и при дыхании. Эти реакции происходят без участия кислорода (анаэробно). Далее пути дыхания и брожения расходятся.

При спиртовом брожении пировиноградная кислота превращается в спирт и углекислоту. Эти реакции протекают в две стадии. Сначала от пирувата отщепляется С02 и образуется уксусный альдегид; затем уксусный альдегид присоединяет водород, восстанавливаясь в этиловый спирт. Все реакции катализируются ферментами. В восстановлении альдегида участвует НАД-h3. Обычно при спиртовом брожении, кроме главных продуктов, образуются побочные. Они довольно разнообразны, но присутствуют в небольшом количестве: амиловый, бутиловый и другие спирты, смесь которых называется сивушным маслом — соединение, от которого зависит специфический аромат вина. Образование побочных веществ связано с тем, что превращение глюкозы частично идет другими путями. Биологический смысл спиртового брожения заключается в том, что образуется определенное количество энергии, которая запасается в форме АТФ, а затем расходуется на все жизненно необходимые процессы клетки.

Спиртовое брожение используется человеком с глубокой древности при изготовлении вина, пива, браги и др. Причина же брожения стала известна лишь в середине XIX в., после того, как Пастер установил, что разложение сахара на спирт и углекислый газ связано с дыханием дрожжей в анаэробных условиях. Сбраживание сахара представляет собой сложный биохимический процесс, поэтому приведенное выше уравнение выражает его лишь в общем суммарном виде.

Дрожжи в зависимости от условий брожения образуют разные количества продуктов брожения, среди них могут преобладать либо этиловый спирт и углекислота, либо глицерин и уксусная кислота. Причем сбраживают они не все сахара, а только моносахариды (например, глюкозу) и дисахариды (например, мальтозу). Полисахариды (крахмал) дрожжи сбраживать не способны, так как они не имеют нужного для расщепления полисахаридов фермента (амилазы).

Брожение зависит не только от условий, в которых оно протекает, но также от вида и расы применяющихся дрожжей. К числу этих условий относятся концентрация сахара, кислотность среды, температура и количество накопившегося спирта. Наиболее благоприятная концентрация сахара в сбраживаемом субстрате для большинства дрожжей составляет около 15%, при более высоких концентрациях брожение замедляется, а затем прекращается вовсе. Однако некоторые дрожжи могут вызывать брожение и при содержании в среде сахара свыше 60%. При концентрации сахара в субстрате в количестве менее 10% брожение протекает очень вяло. Нормальной для спиртового брожения является кислая среда с рН, равным 4 или 4,5. В щелочной среде брожение протекает с образованием глицерина и уксусной кислоты.

Наилучшая температура брожения находится в пределах 28-32°С. При более высоких температурах брожение замедляется, а при 50°С оно прекращается. Понижение температуры снижает энергию брожения, хотя полностью оно не останавливается даже при 0°С. На практике процессы брожения ведут при температуре в пределах 20-28°С при верховом брожении и в пределах 5-10°С при низовом брожении.

Верховое брожение протекает очень энергично, с образованием на поверхности субстрата большого количества пены и с бурным выделением углекислого газа, потоками которого дрожжи выносятся в верхние слои субстрата. Дрожжи, вызывающие такое брожение, называются верховыми дрожжами. После окончания брожения они оседают на дно бродильных сосудов.

Низовое брожение, вызываемое низовыми дрожжами, идет значительно спокойнее, с образованием небольшого количества пены. Углекислый газ выделяется постепенно и дрожжи остаются в нижнем слое сбраживаемого субстрата.

Верховые дрожжи применяют для получения спирта и пекарских дрожжей, низовые - для производства вина и пива. Для получения вина и пива иногда используют и верховые дрожжи.

Образующийся в процессе брожения спирт оказывает вредное воздействие на дрожжи. При накоплении в субстрате спирта более 16% к объему самого субстрата брожение прекращается, а угнетающее действие образовавшегося спирта начинает проявляться уже при концентрации 2-5%. Некоторые же расы специально приученных дрожжей способны выдерживать весьма высокие концентрации спирта - до 20-25%.

Спиртовое брожение нормально протекает в анаэробных условиях, создающихся в процессе самого брожения. Но поскольку дрожжи являются факультативными анаэробами, они могут разлагать сахар и в аэробных условиях с образованием углекислого газа и воды. Замечено, что в условиях хорошей аэрации дрожжи усиленно размножаются. Поэтому при производстве пекарских дрожжей бродящий субстрат продувают воздухом.

Для промышленного получения спирта в качестве сырья используют крахмалосодержащие продукты - картофель, зерновые культуры, а также отходы сахарного производства. В связи с тем, что дрожжи не способны сбраживать крахмал, его предварительно осахаривают с помощью солода, содержащего фермент амилазу. Солод получают из проросших зерен ячменя. В настоящее время для осахаривания применяют также грибной солод (грибы рода аспергиллус), который во многих отношениях является выгоднее ячменного солода. В результате осахаривания крахмала образуется дисахарид мальтоза - солодовый сахар.

Использование спиртового брожения для производства продуктов питания

Для производства пива чаще всего используют ячмень, из которого получают солод, а из солода приготавливают сусло-сахаристую жидкость, подвергаемую брожению. Вкусовые особенности пива зависят от качества сырья, технологии и применяемых дрожжей. Низовые дрожжи, используемые в пивоварении, ведут медленное брожение, не вызывают значительного помутнения сусла, а по окончании брожения образуют на дне плотный осадок. Среди низовых дрожжей имеются сильнобродящие и слабобродящие дрожжи.

В виноделии до последнего времени дрожжи не играли той преимущественной роли, которая падает на их долю в производстве пива. Основная масса вина получалась путем самосбраживания сусла с помощью случайных дрожжей, находящихся на ягодах винограда. Применение чистых культур в виноделии дает возможность быстрее и полнее осуществить сбраживание виноградного сусла и получить вино с хорошим букетом. Отдельные расы винных дрожжей при сбраживании виноградного сусла способны накапливать до 10-14% спирта. Каждый винодельческий район имеет расы дрожжей, специфические для данной местности, поэтому сорт получаемого вина определяется не только сортом винограда и технологией, но и биологическими особенностями используемых дрожжей.

Чистые культуры дрожжей обязательно применяются при изготовлении шипучих вин. При производстве плодовоягодных вин для каждого вида плодов или ягод подбирают соответствующие расы винных дрожжей, что позволяет получать сорта вин высокого качества. Для получения хлебного теста используют пекарские дрожжи, обладающие хорошей подъемной силой и способностью быстро размножаться. Образующиеся в процессе брожения спирт и углекислый газ разрыхляют и поднимают тесто, а побочные продукты брожения придают хлебу особый вкус и аромат.

В производстве хлеба применяют прессованные и жидкие дрожжи, а также закваски. Прессованные дрожжи являются скоропортящимся продуктом и потому должны храниться при низких температурах. Примесь в прессованных дрожжах диких дрожжей и бактерий свидетельствует о их низком качестве.

Жидкие дрожжи изготавливаются непосредственно на хлебозаводах. В отличие от прессованных дрожжей они содержат и молочнокислые бактерии. Вырабатывая молочную кислоту, молочнокислые бактерии препятствуют развитию в тесте картофельной палочки, вызывающей тягучую болезнь хлеба.

Закваски представляют собой тесто, оставляемое от предыдущей выпечки. Их используют для разрыхления ржаного теста. Закваски содержат дрожжи и молочнокислые бактерии. В среду культурных дрожжей, которые применяются в производстве, могут попадать посторонние микроорганизмы, вызывающие порчу продуктов. Так, дикие дрожжи нередко являются вредителями производства вина и пива. Они изменяют вкус и запах этих продуктов, вызывают их помутнение. Особенно опасны пленчатые дрожжи микодерма. Развиваясь в вине и пиве, они окисляют спирт до углекислоты и воды и придают напиткам неприятный вкус.

Микодерма причиняет вред также при производстве пекарских дрожжей. Процесс получения пекарских дрожжей ведут с продуванием субстрата воздухом, так как это способствует их быстрому размножению. Микодерма в таких условиях развивается быстрее, чем настоящие дрожжи. Поскольку микодерма не обладает способностью поднимать тесто, то присутствие ее в культурных дрожжах резко снижает их пекарские свойства.

Вредителями бродильных производств являются также некоторые виды молочнокислых бактерий, вызывающие помутнение вина и пива. Отдельные представители шаровидных бактерий (педиококки) способны придавать пиву особый привкус и мутность, а иногда ослизнять его. Уксуснокислые бактерии могут вызвать порчу вина в результате окисления спирта в уксусную кислоту.

biofile.ru

Особенности технологического процесса пивоварения

Продукция пивоваренных заводов - пиво - является слабоалкогольным напитком. Приготовляется пиво в основном из ячменного солода и хмеля. На разных этапах технологического процесса ячменное сусло подвергается биохимическим превращениям под действием ферментов как солода, так и пивоваренных дрожжей. Необходимые для дрожжей питательные вещества - углеводы, аминокислоты и минеральные соли - содержатся в пивном сусле.

Технологический процесс пивоварения включает следующие стадии: производство солода, варка сусла, сбраживание пивного сусла (главное брожение), выдержка и созревание пива (дображивание), фильтрация и розлив. Для производства солода ячмень замачивают, проращивают и сушат.

В процессе солодоращения в зерне накапливаются ферменты, которые затем превращают крахмал зерна в сбраживаемые сахара, а белки зерна в аминокислоты. При сушке солода под влиянием высокой температуры образуются ароматические вещества, придающие пиву характерные запах и вкус.

Сложной технологической стадией является варка сусла. Измельченный солод обрабатывают теплой водой, и под действием ферментов в раствор переходит 75 % сухих веществ солода. Варку производят в несколько этапов. Температуру регулируют так, чтобы создавались наилучшие условия для действия амилолитических (расщепляющих крахмал) и протеолитических (расщепляющих белки) ферментов. При кипячении сусла белки коагулируют, а вещества хмеля растворяются и придают суслу характерные горечь и аромат.

Процесс брожения пивного сусла разделяется, как было указано выше, на два периода - главное брожение и дображивание. Главное брожение протекает в бродильных чанах (открытых емкостях) или танках (закрытых емкостях).

В зависимости от свойств применяемых дрожжей брожение может быть низовым (холодным - при температуре 6-10°С) и верховым (теплым - при температуре 14-25°С). В результате брожения в пиве накапливаются 3-8 % алкоголя, до 0,4 % углекислого г аза и побочные продукты.

Главное брожение ведут до получения определенного количества алкоголя, соответствующего данному сорту.

Основная масса дрожжей оседает на дно сосуда, и лишь часть остается в молодом пиве на стадии дображивания. Эта стадия протекает в герметически закрытых емкостях, под давлением при температуре около 0 °С и состоит в медленном дображивании остатка сахаров, насыщении пива СО2 и оседании дрожжей.

При созревании в пиве происходят сложные биохимические превращения веществ и изменяются органолептические показатели. После главного брожения продукт приобретает вкус и аромат (букет) готового напитка.

Важнейшие процессы при сбраживании пивного сусла дрожжами показаны на схеме 4. Пиво осветляется вследствие оседания дрожжей и различных взвесей - белковых частичек, хмелевых смол и др. Для полного осветления пиво фильтруют и разливают в бутылки и бочки под давлением.

Схема 4. Важнейшие процессы при сбраживаний пивного сусла.

Так производят пиво по классической технологии. Однако в последние десятилетия разработаны и применяются новые прогрессивные способы, позволяющие сократить длительность технологических стадий. Таких способов два: производство пива в непрерывном потоке и в крупных вертикальных емкостях - цилиндроконических танках (ЦКТ).

Технология производства пива в ЦКТ состоит в следующем. Танк заполняют на 80-85 % охлажденным суслом при температуре 8-10°С в течение суток, для чего используют 4 варки: первую порцию сусла аэрируют и в нее задают дрожжи. Брожение протекает при температуре 12-13 °С, после достижения конечной степени сбраживания пиво охлаждают до 0,5-1,5°С и выдерживают еще 6-7 сут.

В настоящее время по этой прогрессивной технологии производят не только жигулевское пиво, но и сортовое: 12 %-ное пиво за 18-20 сут вместо 38 и 13 %-ное - в течение 22 сут вместо 50. При этом достигается значительный экономический эффект и получается продукция высокого качества. Технология производства пива в ЦКТ широко применяется в нашей стране.

www.comodity.ru

31.Брожение теста. Биохимические процессы, происходящие при брожении теста.

При брожении теста происходят микробиологические, биохимические, коллоидные и физические процессы, которые приводят его в состояние, оптимальное для разделки и выпечки. При этом в тесте накапливаются продукты, обусловливающие специфические ярко выраженные вкус и аромат, свойственные хлебу из хорошо выброженного теста. Биохимические процессы. Протекают при брожении, оказывают большое влияние на качество теста и готового хлеба. Вещества, входящие в состав теста, претерпевают ряд превращений, обусловленных действием ферментов муки и продуктов, выделяемых дрожжами и кислотообразующими бактериями теста. В результате непрерывно изменяется углеводно-амилазный комплекс теста. Собственные сахара муки довольно быстро сбраживаются дрожжами. Одновременно из крахмала муки под влиянием р - амилазы (в муке из непроросшего зерна) непрерывно образуется мальтоза, которая может быть гидролизована мальта-зой муки и дрожжей в глюкозу. Содержание редуцирующих Сахаров в простом по рецептуре тесте должно повыситься до 5...6%. Около половины сбраживаемых Сахаров расходуется дрожжами и другими микроорганизмами при брожении и расстойке теста, остальные (не менееЗ%) должны сохраниться для образования нужной окраски корок и формирования вкуса и аромата хлеба при выпечке. Чрезмерная активность амилаз, и особенно а-амилазы (в муке из проросшего зерна), может привести к излишне большому накоплению мальтозы и образованию декстринов При этом хлеб получается с более темной коркой, заминающимся, не пропеченным на ощупь мякишем. В процессе брожения претерпевает изменение и белково-протеиназный комплекс. Белки теста под влиянием протеолитических ферментов подвергаются гидролизу. Небольшой гидролиз белка с образованием 2...3% свободных аминокислот необходим. Аминокислоты расходуются на питание дрожжей и бактерий, при выпечке принимают участие в реакции меланонлинообразования, от которой зависит окраска корок. В тесте из сильной муки протеолиз несколько ослабляет клейковину, делает ее более растяжимой, что улучшает структуру мякиша хлеба. На тесто из слабой муки протеолиз оказывает неблагоприятное воздействие, дезагрегируя структурно-непрочные белки и приводя их к неограниченному набуханию и пептизаиии В результате несоразмерно увеличивается жидкая фаза, тесто становится липким, малопригодным для механической обработки при разделке и формовке. При расстойке и выпечке такое тесто сильно расплываегся, давая хлеб недостаточного объема. Протеолизом белков теста в определенной степени можно управлять. Замедлению или усилению протеолиза способствует введение различных добавок-улучшителей соответственно окислительного и восстановительного действия.

32. Технология производства натуральны* вин.

Натуральные вина как самая обширная и многочисленная категория винодельческих продуктов представлена наибольшим числом групп и типов вин и виномагериалов. Это прежде всего сухие, сухие особые, полусухие и полусладкие, сортовые, ку-пажные. молодые, без выдержки, выдержанные, марочные, коллекционные и контролируемые по происхождению вина. Выпускают их в соответствии с требованиями действующих Госстандарта и Основных правил производства виноградных вин с соблюдением сани гарных норм и технологических инструкций, утвержденных для вина конкретного наименования. По способам приготовления и назначению виноматериалы бывают сухие и доброды Белые сухие подразделяют па шампанские, коньячные, натуральные сухие, хересные и кунажные (сухосброжен-ные) виноматериалы. В ку-пажных игристых и специальных крепких винах используют сухие купажные виноматериалы. Для производства игристых и полусладких вин предназначены виноматериалы - недоброды. Шампанские виноматериалы - это полуфабрикат, используемый для производства шампанского В РФ их вырабатывают из разрешенных для этих целей таких сортов винограда, как Пино черный и Пино серый. Шар-доннс. Каберне-С'овиньон. Мускат белый. Рислинг. Сильванер и тд. Виноград собирают в шампанской стадии зрелости с обязательной сортировкой гроздей. Количество сусла, отбираемого с прессов периодического действия или стекате-лей. недолжно превышать 50 дал из 1т винограда. Его сульфнтируют на чистой культуре специальных рас дрожжей при 16-18 "С.

Коньячные виноматериалы - зтосырьс для коньячного спирта, получаемого из виноградных сортов Алый терский. Клерет. Сильванер. Мцване. Алиготе. Плавай. Ркацители и др. Виноград перерабатывают по схеме приготовления натуральных белых сухих виномагериалов с содержанием дрожжей до 2%. но без применения сернистой кислоты. Сусло перед отстаиванием охлаждают до 10-12 "С

Хересные виноматерна-лы - это полуфабрикат для хересных вин. вырабатываемый из нейтральных белых сортов винограда или их смеси - Алиготе. Рислинг, Сильванер, Совиньон, Клерет. Траминер розовый. Пино белый и др. при сахаристости не менее 18-20 "С и перерабатывают с гребнеотделени-ем по технологии производства белых сухих вин. При рН сусла 3,5 и более проводят гипсование винограда или мезги из расчета 1.5-2 гр. сульфата кальция на I кг. Хересование виноматериалов проводят пленочным, глубинным, беспленочным и глубиннопленочным способами. Брожение сусла ведут насухо на чистой культуре дрожжей рас Херес 20-С или Херес 96-К. Полученные при этих способах виноматсриа-лы накапливают альдегиды, ароматические спирты, эфи-ры. лактоны и др. компоненты букета столового и марок крепких хересов

Купажные (сухосбро-зкенные) виноматериалы -используют в купажах игристых и специальных крепких вин. а красные сухие - для натуральных игристых вин.

ЗЗ.Гидротермическая обработка зерна и особенности ее проведения на крупозаводах.

Это важный этап подготовки зерна к переработке. В результате ГТО улучшаются технологические свойства зерна: облегчается отделение оболочек при шелушении, снижается дробимость ядра, улучшаются потребительские свойства крупы (сокращается длительность ее варки, каша становится более рассыпчатой.вследствие инактивации ферментов повышается стойкость крупы при хранении). Выбор способа ГТО зависит от строения зерна, ассортимента продукции, воздействия режима обработки на изменение внешнего вида крупы и т. д. Наиболее распространены два способа ГТО: первый включает операции пропаривання. сушки и охлаждения; второй-увлажнения и отволажива-ния.

Первый способ ГТО (про-парнванне-сушка-охлажденне) применяют при переработке гречихи, овса и гороха Особенность его заключается в высокой (свыше 100 "О температуре нагрева зерна Пропаривание проводят при избыточном (до 0.3 МПа) давлении. В результате прогрева и увлажнения в зерне происходят частичные химические преобразования, ядро пластифицируется, становится менее хрупким и меньше дробится при шелушении и шлифовании. Сущность химических преобразований в процессе ГТО заключается в частичной клейстеризации крахмала, образовании небольшого количества декстринов, обладающих клеящими свойствами, и т.д. Сушка после пропаривання приводит к повышению хрупкости наружных пленок, которые в результате легче раскалываются при шелушении. Возникающие в зерне в процессе пропаривання и сушки механические напряжения приводят к отслаиванию оболочек. Ядро меньше обезвоживается сушкой, остается достаточно пластичным. Охлаждение после сушки дополнительно снижает влажность зерна и приводит к повышению хрупкости оболочек. Однако сушку и охлаждение необходимо проводить достаточно осторожно: чрезмерное подсушивание и охлаждение приводят к повышению хрупкости ядра и снижению выхода целой крупы при

последующей переработке. Режимы пропаривания. сушки и охлаждения тесно связаны со способами шелушения зерна. Для пропаривания зерна используют пропари-ватели непрерывного или периодического действия. Среди пропаривателей непрерывного действия наиболее распространены горизонтальные шиековыс пропари-ватели. Зерно через шлюзовые затворы, обеспечивающие герметизацию пропари-вателя, поступает в шнек, где его обрабатывают паром. Достоинства этих пропаривателей - простота, высокая производительность, равномерная обработка зерна, недостаток - невозможность пропаривания зерна при относительно высоком давлении пара. т.к. шлюзовые затворы не обеспечивают требуемую герметизацию. Для сушки зерна используют вертикальные паровые сушилки контактного типа, в которых зерно нагревается посредствам его контакта с паровыми трубами. Испарившаяся при нагреве зерна влага удаляется в результате аспирации сушилки. Охлаждают зерно в специальных охладительных колонках или аспираторах, или системах пневмотранспорта Второй способ ГГО (увлажнение - отволаживания) применяют для пшеницы и кукурузы. Зерно увлажняют теплой водой( 140 "С ) специальных аппаратах или обрабатывают в пропарива-телях непрерывного действия при низком давлении пара. Увлажненное зерно отволаживают в бункере в течение нескольких часов. В результате зерно приобретает повышенную пластичность, меньше дробиться при шелушении. В следствии возникающих в зерне механических напряжений наружные оболочки частично отслаиваются и легко отделяются при шелушении. Этот способ может быть применен и для овса при условии последующего шелушения в центробежном шелушителе. В этом случае зерно увлажняют до 16-18 % и отволаживают в течении 8 часов.

studfiles.net

Что такое брожение?

Брожение (также сбраживание, квашение, ферментация) — это метаболический процесс, при котором происходит регенерация АТФ (нуклеотида, играющего важнейшую роль в обмене веществ и энергии в организма).

Брожение чрезвычайно часто используется при приготовлении или сохранении пищевых продуктов. Говоря об этом процессе, как правило, подразумевается брожение сахара (его превращение в спирт) с применением дрожжей, однако, например, при изготовлении йогуртов используются несколько иные виды брожения.

Брожение является анаэробным (то есть происходящим без участия кислорода) метаболическим распадом молекул питательных веществ, к примеру, глюкозы. Большая часть видов брожения осуществляется микроорганизмами — облигатными или факультативными анаэробами.

Термин «брожение» также используется в более широком смысле с целью обозначения бурного развития микроорганизмов в среде соответствующего рода. В данном случае при употреблении этого понятия различия между анаэробным и аэробным метаболизмом не делается.

При использовании брожения человеком в основном применяются определенные виды и штаммы микроорганизмов. Порой вина, например, улучшают за счет процесса взаимного брожения.

По сути, продуктами брожения являются отходы, которые получаются во время превращения солей пировиноградной кислоты. Стандартными примерами продуктов брожения можно назвать этанол (винный спирт), кислоту молочную, водород и газ углекислый. Однако бывают и более экзотические продукты брожения - к примеру, пропионовая кислота, масляная кислота, ацетон, 2,3-бутандиол и ряд других.

На сегодняшний день принято выделять несколько основных типов брожения, среди которых не только спиртовое и молочнокислое, но и уксуснокислое, маслянокислое. Прежде всего, в ходе брожения спиртового, которое производится благодаря дрожжам и некоторым видам бактерий, пируват расщепляется на диоксид углерода и этанол. В результате такого процесса из одной молекулы глюкозы образуется по две молекулы этанола и углекислого газа.

Данный вид брожения крайне важен в разных сферах современной промышленности – в частности, без него не обходятся хлебопекарная индустрия, пивоварение, виноделие и винокурение. При высокой концентрации пектина в составе закваски также может производиться некоторое количество метанола. Как правило, при спиртовом брожении применяется лишь один из продуктов. При изготовлении хлебобулочных изделий алкоголь улетучивается в процессе выпечки, а при производстве алкоголе содержащих продуктов диоксид углерода в основном уходит в атмосферу (в последнее время его стремятся утилизировать).

Брожение молочнокислое, в процессе которого пируват восстанавливается до кислоты молочной, осуществляется за счет молочнокислых бактерий и других организмов. Так, например, сбраживание молока предусматривает преобразование лактозы благодаря молочнокислым бактериям в молочную кислоту, таким образом превращая исходное сырье в кисломолочные продукты (простоквашу, кефир, йогурт и другие). Именно молочная кислота способствует приобретению готовыми продуктами характерного кисловатого вкуса.

Уксуснокислое брожение может осуществляться многими бактериями. Уксус (кислота уксусная) является прямым результатом бактериальной ферментации. К примеру, при мариновании продуктов роль уксусной кислоты заключается в предохранении пищи от болезнетворных бактерий и тех, которые вызывают гниение.

Еще одним видов брожения выступает маслянокислое, результатом которого является образование масляной кислоты. Основными возбудителями этого типа брожения являются бактерии анаэробные рода Клостридиум.

Нужно заметить, что основной пользой от брожения считается то, что благодаря этом процессу сок превращается в вино, зерно и другие исходные продукты в пиво, а углеводы при приготовлении хлебного теста - в двуокись углерода. Молочнокислое брожение, в свою очередь, активно применяется человеком не только при изготовлении кисломолочных продуктов, но и квашении овощей, приготовлении силоса.

Ввиду того, что фрукты способны сбраживаться в своем естественном состоянии, брожение в качестве процесса изменения продуктов питания появилось даже раньше человеческой истории. Но людям с некоторых пор удалось контролировать процесс брожения. Так, существуют доказательства того, что в Вавилоне человек научился сбраживать напитки около 5 тысячелетий до н. э. Кроме того, имеются данные о древнеегипетском дрожжевом хлебе и сбраживании молока в Вавилоне. Жители современного Китая, вероятно, были первыми, кто стал сбраживать овощи.

Согласно Штейнкраузу при брожении пищи выполняется 5 основных задач, среди которых обогащение продуктов питания вкусовым и ароматическим разнообразием, а также текстурой. Поимо этого, немаловажно при брожении сохранение существенного количества пищевых продуктов при помощи молочной и уксусной кислот, алкоголя и щелочного брожения.

Благодаря брожению происходит биологическое обогащение еды протеинами, жизненно важными жирными кислотами и аминокислотами, витаминами. Важна также детоксикация в процессе брожения пищи, а также уменьшение временных затрат на приготовление еды.

Если Вам понравилась информация, пожалуйста, нажмите кнопку

findfood.ru