А.И. Нетрусов, И.Б. Котова - Микробиология (1125593), страница 56
Текст из файла (страница 56)
Использование дрожжей. Для изготовления хлеба применяют специальные дрожжевые закваски. Все они относятся к Яассйаготусел сегеиз(ае, но для хлеба, пива, кваса, вина, спирта в настоящее время используют разные расы дрожжей. Закваски для хлебопечения не должны содержать других микроорганизмов, должны активно расти на глюкозе с обильным газообразованием.
В настоящее время для некоторых специальных сортов хлеба применяют добавки в хлебные закваски из пропионовокислых или молочнокислых бактерий. Дрожжи являются основным действующим элементом в процессах приготовления алкогольсодержащих напитков (вина, пива и кваса). Такие продукты могут быть получены из различных растительных субстанций, которые содержат доступные углеводы.
Основные этапы приготовления вина: !. Отжим винограда (белые и красные сорта). 1а. Отделение отжимок (для белых и розовых вин). 2. Сбраживание сусла (дикими дрожжами) или предварительная пастеризация сусла и внесение специальных заквасок (Х сегеиз1ае таг. е1Ирзо1дез). Брожение в течение 3 — 5 дней при температуре 20 — 28'С. Конечная концентрация спирта от 1О до 12 %. 3. Сепарирование, охлаждение. 4.
Дображивание (яблочно-молочнокислое брожение под действием Регйососсил, 2.еисопозгос, 2.асгобасИ1ил). При этом происходит снижение кислотности вина. 4а. Вторичное брожение (+ сахар, под давлением для игристых вин, + спирт, на воздухе для хересных вин). 5. Выдержка (формирование окончательного вкуса и букета). б. Розлив (иногда после купажирования). 300 Вина подразделяют на сухие и сладкие.
В сухих нет остаточных сахаров, а сладкие содержат разные количества свободного сахара. Содержание остаточного сахара определяется начальной концентрацией сахара в виноградном соке. Если взять сахара больше того количества, которое может переработаться в алкоголь, то когда концентрация спирта достигнет критической, ингибирующей рост дрожжей величины (-12%), брожение прекратится и еще останется несброженный сахар. Существуют различные дополнения и модификации этого процесса. Например, для получения сладких десертных вин используют виноград, зараженный грибом Вовуг!з с!пегеа, обезвоженный, с повышенным содержанием сахара. Сок из него сбраживается специальными дрожжами, которые быстро перерабатывают глюкозу и не используют фруктозу, чем и обусловлена повышенная сахаристость такого вина.
В настоящее время повысилось число сортов вин с внесением различных ароматических добавок, с принудительным нагнетанием СОз (искристые вина), с дополнительным внесением спирта (крепленые вина). В приготовлении дива используют зерновые субстраты, содержащие много крахмала. Для образования спирта необходимы сахара, которые должны быть получены из крахмала путем гидро- лиза.
Наиболее распространенные виды сырья для пива — ячмень, рис и кукуруза. Для Европы традиционно использование ячменя в соответствии с нижеприведенной схемой. 1. Замачивание и проращивание ячменя (получение солода с активированием амилаз).
2. Сушка солода (чем выше температура сушки — 110, 120 или 140 'С, тем темнее солод). 3. Размол солода и добавление к основной массе ячменя (- 15%); 4. Варка сусла (замачивание, осахаривание крахмала, добавление хмеля, кипячение). 5. Охлаждение, фильтрация и внесение дрожжей (специально отобранные пивные дрожжи Х сегеияае чаг. сагЫег8еляз, низового брожения — для лагерных сортов пива„верхового брожения— для крепких сортов пива типа эля). 6.
Брожение (при температуре 12'С вЂ” 7 — 10 дней, при 18'С— 3 — 4 дня для зля). 7. Фильтрация, перегонка в танк на дображивание при температуре 4'С от 7 до 60 дней (для лагерных сортов). 8. Розлив, «консервирование» (пастеризация, фильтрация, внесение бензоата, низина).
На бутылке обычно указывают количество градусов Баллинга (11 Б, 18 ), что соответствует плотности сусла (содержанию в нем сахара до начала брожения). Если пиво получается «сухое», т.е. весь сахар сброжен в спирт (чего почти никогда не бывает), то содержание спирта в готовом продукте можно рассчитать, умножив цифру градусов Баллинга на коэффициент 0,575. 301 Для приготовления эля используют сусло более плотное и применяют верховые дрожжи, бродящие при более высокой температуре (! 8 'С), значительно быстрее и с обильным газовыделением.
Пиво получается крепче, а дрожжи при брожении выносятся на поверхность в «шапку пива». На Востоке сырьем для алкогольсодержащих напитков (сакэ) является рис, и тогда для гидролиза крахмала используется микробиологическая стадия — гриб Авре~8йиз аглае, образующий амилазы. При этом происходит осахаривание и начинается спиртовое брожение, вызываемое Х сегеч!з(ае чаг. зайе. Брожение при изготовлении сакэ длится до ! месяца, и конечная концентрация спирта в продукте может доходить до ! 8 % Американские индейцы, изготовляя алкогольные напитки из зерен кукурузы, используют собственную слюну, содержащую амилазы. Более крепкие напитки получают отгонкой спирта из вина или пива и отличаются начальным субстратом и модификацией послеотгоночных операций. Например, водки получают дистилляцией спирта после сбраживания крахмала ржи, пшеницы, картофеля; кукурузный виски (бурбон) — отгонкой спирта после сбраживания кукурузы; коньяк и бренди — выдерживанием отогнанного виноградного спирта в дубовых бочках; шотландский виски — дистилляцией неохмеленной ячменной бражки.
Разные виды крепких напитков отличаются по вносимым добавкам (например, дзкин— это водка из спирта, настоянного на ягодах можжевельника, ликеры содержат большое количество сахара и натуральные или синтетические ароматизаторы и т.д.). Производство спирта может быть основано не только на использовании пищевых субстратов и отходов пищевых производств, но и на техническом сырье, способном подвергаться гидролизу, в том числе неферментативному, с образованием сахаров (например, на древесных опилках).
Использование укеуеиокисяых бактерий. Получение уксуса основано на способности уксуснокислых бактерий рода Яисопобасгег осуществлять неполное окисление этанола в ацетат. Бактерии рода АсегоЬасгег не используют, так как у них имеется замкнутый ЦТК и они осуществляют «переокисление» ацетата до Н20 и СОь Промышленный процесс проходит в колонне с буковыми стружками, на которых закреплены клетки бактерий и через которые идет противоток кислорода и спирта.
По типу субстрата, из которого получают уксус, он делится на столовый (из спирта), яблочный, виноградный (из соответствующих вин). Использование биомассы микроорганизмов. Благодаря тому, что микроорганизмы быстро растут и содержат в клетках все необходимые питательные элементы, они сами могут быть источником пищи для человека и животных, а также добавками к основ- 302 ной диете.
В качестве примеров можно привести белково-витаминный комплекс (БВК), биомассу хлореллы в замкнутых системах жизнеобеспечения, пекарские и кормовые дрожжи, биологически активную добавку (БАД) «Сплат» на основе Я)игилла р!агелж. Развитие микробиологического производства пищевого белка сдерживается отсутствием дешевого и безопасного сырья для роста. Это могут быть либо отходы пищевых производств, либо керосиновые фракции нефти, природный газ или метанол. Пока же соевый белок обходится дешевле и более привычен. Порча пищевых продуктов Приготовление и консервирование пиши с помощью микробов и порча пищевых продуктов — это как бы две стороны одного процесса.
Здесь важно, в какую сторону будет происходить развитие микробных сообществ, всегда присутствующих в самом продукте или в окружающей его среде. Пищевые продукты — очень хорошая питательная среда для различных микроорганизмов, при этом микробный рост отражается как на качестве самого продукта, так и на здоровье потребляющего его человека. Загрязнение продукта болезнетворными микробами может привести к заражению человека.
Сколько существует человечество, столько времени оно борется с порчей пищевых продуктов. Сначала использовали засолку для консервирования мяса и рыбы, приготовление сыров и кисломолочных продуктов. Копчение мяса и рыбы применяют до сих пор, хотя сначала это делали на интуитивном уровне. В 1857 г. Л.
Пастер открыл новую эру в пищевой микробиологии, доказав, что именно микроорганизмы вызывают порчу продуктов. Его работы поставили изучение повреждения и сохранения пищевых продуктов на научную основу. Л. Пастер предложил использовать нагревание как фактор, предупреждающий развитие микробов в продукте (ластеризаиия). Факторы, влияющие иа процесс порчи продуктов. Будет ли портиться продукт и насколько быстро это произойдет, определяется широким разнообразием внешних и внутренних условий.
Внутренние, присущие тому или иному виду продукта, факторы включают рН, влажность, доступность воды, Еп, структуру, доступность питательных веществ и возможное присугствие природных антимикробных агентов. Из внешних факторов наиболее важные— температура, относительная влажность воздуха, присутствие газов (СО«, О2), тип и количество микроорганизмов. В зависимости от состава питательных веществ в продукте развиваются те или иные процессы, приводящие к порче продукта и изменению его свойств, а также к преимущественному его заселению той или иной группой микроорганизмов. Некоторые примеры представлены в табл.
32. 303 Таблица 32 Тиаичкме оредуктм и зфятектм, ваблтедаемые ири микробкой корче оврелелеккмх субстратоа Химические процессы Пролукты и эффекты Метанол, уроиовые кислоты -т потеря структуры овощей и фруктов, «млгкие гнили» Пектин Гилрслиз пектина Аминокислоты, петпиаы, амины, серовоаород, аммиак, инлол -т появление горечи, прокисание, появление неприятных запахоа, ослизнение Протеолиз, дезаминирование Углеводы Органические кислоты, СО,, смеси спиртов -» прокисание, сбраживание Гидролиз, сбраживание Гилролиз, деградация Глицерал, смеси жирных кислот -т жирных кислот прогоркание, появление горечи Жиры 304 Такие продукты, как хлеб, варенье и некоторые фрукты, в первую очередь поражаются грибами. Наоборот, продукты, содержащие большое количество белка и/или жиров (например, мясо или масло), подвергаются прежде всего действию бактерий.
Такая порча приводит обычно к возникновению неприятных запахов, за которые ответственны амины типа кадаверина («трупный яд») и путресцина («гниющий»). Низкий рН продукта вызывает развитие дрожжей и плесеней, нейтральный и щелочной — бактерий. Наличие и доступность воды также влияег на способность микроорганизмов колонизировать продукт. Простейшие способы предохранения продукта от заражения — это сушка, копчение, вяление, а также внесение больших количеств соли и сахара. При приготовлении мясных продуктов, в частности бульонов, часто снижается окислительно-восстановительный потенциал. Такие продукты, содержащие доступные аминокислоты, пептиды и факторы роста, являются идеальной средой для роста анаэробов, включая клостридий.
Физическая структура пищи оказывает большое влияние на процесс порчи продукта. Измсльчснис, нарезанис и смешивание продукта, например в соусах, салатах, котлетах, не только увеличивает его поверхность и меняет клеточную структуру, но также способствует внесению извне дополнительных микробов и распределению их в толще продукта. Это приводит к ускорению порчи и снижению срока хранения продукта. Из натуральных антимикробных агентов можно назвать кумарин в овощах и фруктах, лизоции в яйцах, фитонциды в луках, жгучие вещества в острых приправах, полифенолы в черном и зеленом чае. Высокая относительная влажность окружающего воздуха способствует быстрому микробному росту даже при пониженных температурах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
