Fermentacja.pdf

Slajd 1

FERMENTACJA

_________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________

Slajd 2

Fermentacja przemysłowa polega na

przyspieszeniu procesu otrzymywania produktu

przy uzyciu mikroorganizmów.

_________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________

Slajd 3

Krótka historia

Fermentacja wykorzystywana była przez człowieka do

konserwacji żywności i pasz od bardzo dawna. Do dziś

znane są produkty, do otrzymywania których

wykorzystywano fermentację. Wśród nich można wymienić:

jogurt, salami, kapusta kiszona, sos sojowy, ocet czy kefir.

Naukowa wiedza na temat fermentacji ma swoje początki w wieku XIX.

Najważniejsze odkrycia:

•niemiecki naukowiec Erxleben odkrył własności fermentacyjne drożdży

•Ludwik Pasteur odkrył, że bakterie produkują kwas mlekowy, który ma

własności konserwujące żywność. Stwierdził też, że można zapobiegać

rozwojowi bakterii przez ogrzewanie (pasteryzacja)

•Pierwsza aseptyczna fermentacja (wykorzystująca wyłącznie konkretne

bakterie) wykorzystana została przed I WojnąŚwiatową do otrzymania

acetonu, butanolu i butadienu używanych do produkcji gumy

_________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________

Slajd 4

Milowy krok w wykorzystaniu fermentacji było zastosowanie

jej do oczyszczania ścieków. Wcześniej ludzkie i zwierzęce

odchody wylewano na pola lub do rzeczk czy jezior. Było to

przyczyną wielu epidemii.

Pierwszym lekiem, który dobrze sobie radził z zakażeniami bakteryjnymi

była penicylina. Była też ona pierwszym lekiem produkowanym na wilka

skalę przy wykorzystaniu fermentacji, dając podwaliny przemysłowej

fermentacji.

W latach 60-tych ubiegłego wieku w Japonii rozpoczęto produkcję

aminokwasów metodą fermentacji. Pierwszym produkowanym

aminokwasem był kwas glutaminowy sprzedawany w postaci soli sodu

używanej jako środek wzmacniający smak.

W latach 80-tych dzięki inżynierii genetycznej udało się wyodrębnić

enzymy produkowane przez bakterie i wykorzystać je przemysłowo np. do

klarowania soków czy dodatki do detergentów.

_________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________

Slajd 5

REAKTORY FERMENTACYJNE

Reaktor powietrzny

_________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________

Slajd 6

Reaktor z mieszalnikiem

_________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________

Slajd 7

TYPY FERMENTACJI

¾ Octowa

¾ Mlekowa

¾ Alkoholowa

¾ Masłowa

¾ Acetonowo-butanolowa

¾ Priopionowa

¾ Cytrynowa

_________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________

Slajd 8

FERMENTACJA OCTOWA

Enzymatyczny proces utleniania alkoholu etylowego do kwasu octowego,

katalizowana przez enzymy wytwarzane głównie przez bakterie octowe.

Zachodzi także proces uboczny podczas innych przemian

fermentacyjnych. Fermentacja octowa jest podstawowym procesem w

przemysłowej produkcji octu.

Fermentacja octowa polega na utlenianiu alkoholu etylenowego do kwasu octowego:

CH3CH2OH + O2 → CH3COOH + H2O + 490 kJ (118 kcal)

Różne gatunki bakterii octowych wykazują mniejsze lub większe zdolności dalszego

utleniania kwasu octowego zgodnie z równaniem:

CH3COOH + 2O2 → 2CO2 + 2H2O + wolna energia

_________________________________________________________________________________________

Zjawisko to, zwane nadoksydacją, jest wysoce niepożądane w praktyce przemysłowej. W

zasadzie bakterie wywołują ją dopiero wówczas, gdy zostanie wyczerpany alkohol

etylowy w podłożu.

Szkodliwe działanie bakterii octowych w przemyśle spożywczym: bakterie octowe mogą

powodować wiele wad w gotowym piwie lub winie, wywołując zmętnienie, kwaśnienie,

zapach octu, kożuch na powierzchni; mogą one także powodować psucia się marynat

owocowych i warzywnych, tworząc kożuch na powierzchni i obniżając kwasowość

środowiska. Bakterie octowe powodują również zakłócenia w produkcji drożdży

piekarskich.

_________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________

Slajd 9

FERMENTACJA MLEKOWA

Ogólny zapis fermentacji mlekowej:

_________________________________________________________________________________________

Glukoza + 2ADP + 2Pi -> 2CH3CH(OH)COOH + 2ATP

Zastosowanie fermentacji mlekowej w przemyśle spożywczym:

· W mleczarstwie do produkcji takich napojów jak: mleko ukwaszone (zsiadłe), kefir, jogurt, mleko

jogurtowe, mleko acidofilne i inne.

· Bakterie mlekowe biorą udział w kwaszeniu kapusty, ogórków oraz innych warzyw. Kwaszenie polega

głównie na fermentacji mlekowej. Celem tego zabiegu jest przetwarzanie surowców roślinnych w artykuły

smaczne i zdrowe, a jednocześnie zakonserwowanie tych produktów na stosunkowo długi okres.

Czynnikiem konserwującym jest kwas mlekowy. Fermentacja ta jest typowym zjawiskiem metabiozy, czyli

rozwoju jednej grupy drobnoustrojów po drugiej. W pierwszym etapie rozwijają się bakterie niewłaściwej

fermentacji mlekowej, które zakwaszająśrodowisko i stwarzają z kolei lepsze warunki do rozwoju bakterii

właściwej fermentacji mlekowej. Najpierw rozwijają się paciorkowce, a potem pałeczki. Po zakończonej

fermentacji powierzchnia powinna być zabezpieczona przed dostępem powietrz, w innym razie rozwiną

się drożdże i grzyby pleśniowe. Ich działalność zmniejszy kwasowość środowiska i umożliwi działalność

bakteriom gnilnym.

·W przemyśle mięsnym; Biorą udział w przemianach mikrobiologicznych zachodzących w wędlinach

surowych (metka, salami) podczas ich produkcji i przechowywania. Bakterie te oprócz bakterii

denitryfikacyjnych współuczestniczą w kształtowaniu barwy, konsystencji, smakowitości i zapachu wędlin

surowych.

·W przemyśle piekarskim; wchodzą w skład zakwasów chlebowych. Wywołując fermentację mlekową

zakwaszają one ciasto żytnie, co nadaje mu charakterystyczny smak i zapach, a poza tym przez

zakwaszenie środowiska uniemożliwia rozwój bakterii gnilnych. W zakwasach występują pałeczki homo- i

heterofermentatywne.

_________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________

Slajd 10

Szkodliwe działanie bakterii mlekowych w przemyśle spożywczym:

· Do bakterii mlekowych szkodliwych w przemyśle mleczarskim należą: niektóre bakterie

właściwej fermentacji mlekowej, jak np.:

v Odmiana paciorkowca mlekowego, który wytwarza dużo śluzu, powodując ciągliwość mleka.

v Pałeczki okrężnicy, wywołujące różne wady mleka (oborowy smak i zapach, porozrywany

skrzep), wczesne wzdęcia serów, wady masła (gorzki smak, oborowy zapach).

· Bakterie mlekowe są również niepożądane we wszystkich przemysłach opartych na

fermentacji alkoholowej, a więc w przemyśle gorzelniczym, piwowarskim i winiarskim.

Bakterie mlekowe heterofermentatywne wytwarzają różne produkty uboczne, które wpływają

hamująco na drożdże. Bakterie te wywołują wiele wad piwa, takich jak: zmętnienie,

kwaśnienie i inne. Bakterie mlekowe mogą rozwijać się też w leżakujących winach.

Zamieniają one kwas cytrynowy i jabłkowy na kwas mlekowy i tlenek węgla IV

· Heterofermentatywne paciorkowce ( Leuconostoc mesenteroides ) są przyczyną

śluzowacenia soków dyfuzyjnych w cukrownictwie.

· Bakterie mlekowe są też szkodnikami w przemyśle drożdżowym. Jeżeli rozwiną się one w

znacznym stopniu w czasie produkcji drożdży, to powodują one obniżenie siły pędnej drożdży

oraz zahamowanie ich rozwoju.

·Są też przyczynąśluzowacenia oranżad.

_________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: