Ферментација - биологија
Колку е топло премногу топло за живот длабоко под дното на океанот?
Антибиотици од бактерии
Миграција на клетки: новооткриена функција на познат протеин
Молекуларен компас за порамнување на клетките
Она што ги прави лисјата стареат наесен
Демократијата на птиците за мршојадец
Околина на Екембо: Луѓето исто така живееле во отворени пејзажи
| Генетика | Земјоделство, шумарство и сточарство
Разновидноста на пченицата е создадена со вкрстување на диви треви
Колку е топло премногу топло за живот длабоко под дното на океанот?
ферментација
ферментација или Ферментација (Латински ферментум Во биологијата, „ферментација“ се однесува на ензимска конверзија на органски материи. Ферментацијата намерно се користи во биотехнологијата. Ова се прави или со додавање на потребните ензими или со додавање на бактериски, габични или други биолошки клеточни култури кои вршат ферментација како дел од нивниот метаболизам катализиран со ензими. Некои од овие микроорганизми се веќе природно присутни на суровините, на пример за време на спонтана ферментација. Како и да е, во индустриската ферментација се додаваат чисти клеточни култури со цел подобро да се контролира ферментацијата и да може да се исклучат несаканите нуспроизводи.
дефиниција
Првично беше со ферментација означува биотска реакција во отсуство на воздух („ферментација, c’est la vie sans l’air“ (Пастер)). Денес ферментацијата вклучува каква било техничка биореакција. Медицински производи, на пример, инсулин, хијалуронска киселина, стрептокиназа и голем број антибиотици, на пример, пеницилин, може да се синтетизираат во индустриски размер во биореактори со помош на микроорганизми. Микроорганизмите се - доколку е потребно по генетска модификација - способни да формираат супстанции кои тешко се произведуваат хемиски. Уредите и биореакторите за ферментација се нарекуваат ферментирачи.
Ферментацијата е дел од ферментацијата и се одвива исклучиво анаеробно, односно без кислород. Ферментацијата често се користи како синоним за ферментација. Последново, сепак, вклучува и аеробни процеси и сосема различни микробиолошки или автолитички ензимски процеси, како што е зреењето на матусите. Аеробните процеси, како што е ферментацијата на оцетната киселина, се нарекуваат соодветно оксидативна ферментација назначен.
Области на примена
Ферментација во храна и производство на луксузна храна
Во производството на храна, ферментацијата игра централна улога во производството и зачувувањето на храната, како што се производство на кисела зелка, гимчи, цукемоно, мисо или нато. Понатаму, се развиваат аромите, како во соја сос и ферментирани пијалоци, или танините се распаѓаат во чај, какао, кафе, марихуана и тутун. Другите процеси вклучуваат производство на млечни производи како што се сирење или јогурт, производство на тофу или сурова колбас (на пр. Салама) и на крајот производство на алкохолни пијалоци како пиво, вино, виски и текила.
Производство на млечни производи и лакто-ферментиран зеленчук
Голем број на храна се прават директно преку ферментација на млечна киселина. Ова главно вклучува кисело млечни производи како кисело млеко, јогурт, кефир и матеница. Овие се направени со инокулација на пастеризирано млеко со почетни култури на млечни киселини бактерии. Други производи вклучуваат лактоферментиран зеленчук како кисела зелка, борш или гимчи, како и кисело тесто и соодветни производи од кисело тесто. Силази, свежа храна направена трајна преку ферментација, се засноваат на ферментација на млечна киселина. [1]
Ферментација на лисја од чај
На постариот чајски јазик, ферментацијата на чајот значеше распаѓање и оксидирање на чајните лисја во влажна средина. Ова не е вистинска ферментација бидејќи овој процес се случува без микроорганизми. Денешната технологија за чај се повеќе и поправилно зборува за оксидација, исто така, за да се обезбеди разлика во вистинска микробна ферментација во чаевите Пу-Ерх.
За да го направите ова, листовите од чајот се цедат со тркалање и растителните клетки се делумно уништени. Ензимите (особено фенол оксидазите) и другите состојки на растението чај (особено полифенолите), кои се одделени во недопрената клетка, се спојуваат и полифенолите и ароматичните материи во темна боја реагираат со кислород. Процесот трае околу три часа. За разлика од црниот чај, чајот од улонг се ферментира само кратко и зелениот чај воопшто не се ферментира. [2]
Ферментација на суров тутун
Ферментација на тутун е процес на ферментација со кој се произведува готов тутун од сув суров тутун. Содржината на никотин се намалува, а сопствените протеински соединенија на листот, кои ја маскираат карактеристичната арома на одделните сорти кога се пуши, се распаѓаат.
Откако ќе се состави соодветната серија тутун (најмалку 1000 килограми), процесот на ферментација започнува сам по себе или започнува со снабдување со топлина. Идеалната температура на процесот е помеѓу 50 ° C и 60 ° C, повисоките температури го оштетуваат квалитетот на тутунот. При природна ферментација, тутуните тутуни се преуредуваат четири до пет пати, од работ на оџакот до средината на оџакот и обратно. Потребни се четири до шест месеци за сите лисја да ферментираат рамномерно.
Техничка ферментација
Главната област на примена на ферментацијата е техничка биотехнологија за производство на разни ферментацијапроизводи. Производите се движат од биоетанол до амино киселини, органски киселини како млечна киселина, лимонска киселина и оцетна киселина, до ензими како што се фитаза, антибиотици и други фармацевтски производи до биомономери и полимери како што се полихидроксиалканоати. Таквите технички производи се PHA или полихидроксибутиринска киселина, PHB. Техничкиот биоетанол, за употреба како биогориво, во моментов е главниот производ на индустријата за ферментација заедно со производството на пиво и квасец и биогас.
Суровините се главно супстрати на скроб и сахароза за производство на бактерии или габи. Во Бразил, биоетанолот главно се добива од шеќерна трска врз основа на шеќер, додека пченката е главната суровина во САД.Според германската индустрија за биоетанол, скоро две третини од биоетанолот во Германија се добиваат од растенија со скроб, особено од пченица. [3] Производството обично се одвива независно од подлогата, така што скоро во сите процеси на ферментација може да се користат и скроб и сахароза и разни други производи со шеќер, особено сируп и меласа). Целулозата, како главна компонента на дрвото, е шеќерен полимер за кој се дискутира како алтернативен супстрат за идни апликации, особено за целулозен етанол и за употреба во биофинерии.
Производство на биогас
Производството на биогас со ферментација на биомаса во постројките за биогас е исто така процес на ферментација. Овој производ се користи за генерирање биоенергија. Со помош на бактерии, мешавина на гас со главните компоненти метан (CH4) и јаглерод диоксид (CO2) и траги на азот (N2), кислород (O2), водород сулфид (H2S), водород (H2) и амонијак (NH3) произведен. Поголемиот дел од времето, се чисти со третман на биогас. Пропорцијата на метан произведен за време на ферментацијата е важен за биогасот, бидејќи неговото согорување ослободува најголем дел од енергијата.
Гас за депонија и канализациски гас се произведуваат и при анаеробно распаѓање на органски материјал, познат како ферментација или варење. Овие гасови понекогаш се групираат под имињата гас за варење или биогас.
Биореактори
Особено микроорганизмите можат да се одгледуваат во таканаречените биореактори или ферментирачи. Овие се контејнери во кои се контролираат и оптимизираат условите на реакцијата. На овој начин, култивираните организми ги создаваат посакуваните супстанции под оптимални услови или во поголеми концентрации. Различни параметри, како што се pH вредност, температура, снабдување со кислород, снабдување со азот, содржина на глукоза или поставки на мешалка може да се регулираат во реакторите.
Бидејќи организмите што можат да се користат имаат многу различни барања, достапна е широк спектар на видови ферментирачи:
- Мешани реактори на резервоарот
- Реактори на јамка
- Реактори за воздушен лифт
- Фотобиореактори за одгледување алги и растенија