На страницах этого форума публикуются материалы предназначенные для ищущих новые пути в устранение проблем не решаемых современным обществом.
Форум не имеет целью популяризации чьих либо идей. Форум предназначен для понимания этих идей и ответа на важнейшие вопросы человеческого бытия.
Закон Вселенной - "прежде чем получить сначала отдай!" - ссылки видят зарегистрированные участники форума.

Виды брожжения

Смотрите еще форум Адекватное питание
Аватар пользователя
Ansaraides
Бывалый
Сообщений: 3441
Зарегистрирован: 09 июл 2013, 08:07
Награды: 8
Откуда: Город Святой Марии
Пол: Мужской
:
Замок
Благодарил (а): 1098 раза
Поблагодарили: 2203 раза

Виды брожжения

Сообщение Ansaraides » 10 апр 2015, 12:11

[url=https://ru.wikipedia.org/wiki/Брожение]Броже́ние[/url] — метаболический процесс, при котором регенерируется АТФ, а продукты расщепления органического субстрата могут служить одновременно и донорами, и акцепторами водорода[1]. Брожение — это анаэробный (происходящий без участия кислорода) метаболический распад молекул питательных веществ, например глюкозы. По выражению Луи Пастера, «брожение — это жизнь без кислорода». Большинство типов брожения осуществляют микроорганизмы — облигатные или факультативные анаэробы.
Броже́ние — процесс анаэробного расщепления органических веществ, преимущественно углеводов, происходящий под влиянием микроорганизмов или выделенных из них ферментов.[2] Биохимический процесс, вызываемый микроорганизмами и приводящий к распадению органических веществ[3].
Кваше́ние — разновидность молочнокислого брожения, в процессе которого образуется молочная кислота, оказывающая на продукты (наряду с добавляемой поваренной солью) консервирующее действие и размягчающее. Применяется при консервировании овощей и в кожевенном производстве.[4][5]
Фермента́ция — биохимическая переработка сырья под воздействием ферментов, содержащихся в нем самом и в сапротрофах (чайного листа, листьев табака), а также вызываемая микроорганизмами.[6][7] Именно ферментация используется в процессе изготовления черного чая, табака для курения, какао порошка, иван-чая и др.

Брожение не высвобождает всю имеющуюся в молекуле энергию, поэтому промежуточные продукты брожения могут использоваться в ходе клеточного дыхания.
Термин «брожение» также используется в более широком смысле, для обозначения бурного роста микроорганизмов в соответствующей среде. При использовании в этом смысле не делается различия между аэробным и анаэробным метаболизмом.

Брожение часто используется для приготовления или сохранения пищи. Говоря о брожении, обычно имеют в виду брожение сахара (превращение его в спирт) с использованием дрожжей, но, к примеру, при производстве йогурта используются другие виды брожения.

Использование брожения человеком обычно предполагает применение определенных видов и штаммов микроорганизмов. Вина иногда улучшают с использованием процесса взаимного брожения.

В процессе квашения, или молочнокислого брожения, происходит разложение сахаров, многоатомных спиртов и белков до молочной кислоты. По этой схеме происходит квашение и соление овощей, а также приготовление молочнокислых продуктов.
Молочнокислое брожение вызывается бактериями Streptococcus lactis (молочный стрептококк) Bact. Bulgaricum (болгарская палочка), Bact. Acidophilum (собственно молочнокислая палочка), Bact. Casei, Bact. Delbrucki Bact. Brassicum (капустная палочка), Bact. cucumeris fermentati (огуречная палочка).
Все очень просто! По Гиппократу - пища это лекарство. Но не можем же мы постоянно принимать лекарства!
"Есть или не есть и что есть из того, что есть?"
Если ты поднялся на вершину горы и тебе некуда идти - иди дальше!

Нажимайте на значок пальца в верхнем правом углу и спи крепко.

Аватар пользователя
Ansaraides
Бывалый
Сообщений: 3441
Зарегистрирован: 09 июл 2013, 08:07
Награды: 8
Откуда: Город Святой Марии
Пол: Мужской
:
Замок
Благодарил (а): 1098 раза
Поблагодарили: 2203 раза

Виды брожжения

Сообщение Ansaraides » 10 апр 2015, 12:13

История изучения

Лавуазье в конце XVIII века установил, что в ходе спиртового брожения сахар разлагается на спирт и углекислый газ. Вскоре после этого Гей-Люссак показал, что суммарная масса спирта и углекислого газа равна массе расщепленного сахара.

В 30-е годы XIX века Ш. Каньяр де Латур и Теодор Шванн окончательно установили, что дрожжи (открытые Антони ван Левенгуком) — это живые клетки, и высказали идею о том, что брожение — результат их жизнедеятельности. Эта идея была отвергнута ведущими химиками того времени — Либихом, Берцелиусом и др.

Брожение было подробно изучено во второй половине XIX века Луи Пастером. Пастер убедительно доказал, вопреки господствовавшей тогда точке зрения, что брожение — процесс не чисто химический и происходит только в присутствии живых клеток микроорганизмов.

В 1893—1898 гг. Э. Бухнер показал, что брожение может происходить не только в клетках дрожжей, но и в бесклеточном дрожжевом экстракте (Нобелевская премия по химии 1907 г.). Благодаря его работам стало ясно, что многие биохимические реакции можно осуществить in vitro

Биохимия

Брожение — это процесс, важный в анаэробных условиях, в отсутствие окислительного фосфорилирования. В ходе брожения, как и в ходе гликолиза, образуется АТФ. Во время брожения пируват преобразуется в различные вещества.

Хотя на последнем этапе брожения (превращения пирувата в конечные продукты брожения) не освобождается энергия, он крайне важен для анаэробной клетки, поскольку на этом этапе регенерируется никотинамидадениндинуклеотид (NAD+), который требуется для гликолиза. Это важно для нормальной жизнедеятельности клетки, поскольку гликолиз для многих организмов — единственный источник АТФ в анаэробных условиях.

В ходе брожения происходит частичное окисление субстратов, при котором водород переносится на NAD+ (никотинамидадениндинуклеотид). В ходе других этапов брожения его промежуточные продукты служат акцепторами водорода, входящего в состав NADH; в ходе регенерации NAD+ они восстанавливаются, а продукты восстановления выводятся из клетки.

Конечные продукты брожения содержат химическую энергию (они не полностью окислены), но считаются отходами, поскольку не могут быть подвергнуты дальнейшему метаболизму в отсутствие кислорода (или других высокоокисленных акцепторов электронов) и часто выводятся из клетки. Следствием этого является тот факт, что получение АТФ брожением менее эффективно, чем путём окислительного фосфорилирования, когда пируват полностью окисляется до двуокиси углерода. В ходе разных типов брожения на одну молекулу глюкозы получается от двух до четырёх молекул АТФ (ср. около 36 молекул путём аэробного дыхания).

Продукты реакции брожения

Продукты брожения — это по сути отходы, получившиеся во время превращения пирувата с целью регенерации NAD+ в отсутствие кислорода. Стандартные примеры продуктов брожения — этанол (винный спирт), молочная кислота, водород и углекислый газ. Однако продукты брожения могут быть более экзотическими, такими как масляная кислота, ацетон, пропионовая кислота, 2,3-бутандиол и др

Основные типы брожения

Спиртовое брожение[8](осуществляется дрожжами и некоторыми видами бактерий), в ходе него пируват расщепляется на этанол и диоксид углерода. Из одной молекулы глюкозы в результате получается две молекулы спирта (этанола) и две молекулы углекислого газа. Этот вид брожения очень важен в производстве хлеба, пивоварении, виноделии и винокурении[9]. Если в закваске высока концентрация пектина, может также производиться небольшое количество метанола. Обычно используется только один из продуктов; в производстве хлеба алкоголь улетучивается при выпечке, а в производстве алкоголя диоксид углерода обычно уходит в атмосферу, хотя в последнее время его стараются утилизировать.
Молочнокислое брожение, в ходе которого пируват восстанавливается до молочной кислоты, осуществляют молочнокислые бактерии и другие организмы. При сбраживании молока молочнокислые бактерии преобразуют лактозу в молочную кислоту, превращая молоко в кисломолочные продукты (йогурт, простокваша и др.); молочная кислота придаёт этим продуктам кисловатый вкус.

Молочнокислое брожение происходит также в мышцах животных, когда потребность в энергии выше, чем обеспечиваемая дыханием, и кровь не успевает доставлять кислород.

Обжигающие ощущения в мышцах во время тяжелых физических упражнений соотносятся с получением молочной кислоты и сдвигом к анаэробному гликолизу, поскольку кислород преобразуется в диоксид углерода аэробным гликолизом быстрее, чем организм восполняет запас кислорода; а болезненность в мышцах после физических упражнений вызвана микротравмами мышечных волокон. Организм переходит к этому менее эффективному, но более скоростному методу производства АТФ в условиях недостатка кислорода. Затем печень избавляется от излишнего лактата, преобразуя его обратно в важное промежуточное звено гликолиза — пируват.

Считается, что анаэробный гликолиз был первым источником энергии для общих предков всех живых организмов до того, как концентрация кислорода в атмосфере стала достаточно высокой, и поэтому эта форма генерации энергии в клетках — более древняя. За очень редкими исключениями она существует и у всех ныне живущих клеток.
Уксуснокислое брожение осуществляют многие бактерии. Уксус (уксусная кислота) — прямой результат бактериальной ферментации. При мариновании продуктов уксусная кислота предохраняет пищу от болезнетворных и вызывающих гниение бактерий.
Маслянокислое брожение приводит к образованию масляной кислоты; его возбудителями являются некоторые анаэробные бактерии рода Клостридиум.
Все очень просто! По Гиппократу - пища это лекарство. Но не можем же мы постоянно принимать лекарства!
"Есть или не есть и что есть из того, что есть?"
Если ты поднялся на вершину горы и тебе некуда идти - иди дальше!

Нажимайте на значок пальца в верхнем правом углу и спи крепко.

Аватар пользователя
Ansaraides
Бывалый
Сообщений: 3441
Зарегистрирован: 09 июл 2013, 08:07
Награды: 8
Откуда: Город Святой Марии
Пол: Мужской
:
Замок
Благодарил (а): 1098 раза
Поблагодарили: 2203 раза

Виды брожжения

Сообщение Ansaraides » 10 апр 2015, 12:16

Использование человеком

Основная польза от брожения — это превращение, например, сока в вино, зерна и других исходных продуктов в пиво, а углеводов в двуокись углерода при приготовлении хлебного теста. Широко используется человеком также молочнокислое брожение для приготовления кисломолочных продуктов, квашения овощей и приготовления силоса.

Поскольку фрукты сбраживаются в своем натуральном состоянии, брожение как процесс изменения пищевых продуктов появилось раньше человеческой истории. Однако люди с некоторых пор научились контролировать процесс брожения. Есть веские доказательства того, что люди сбраживали напитки в Вавилоне около 5000 г. до н. э., в Древнем Египте около 3000 г. до н. э., в доиспанской Мексике около 2000 г. до н. э. и в Судане около 1500 г. до н. э. Также существуют данные о дрожжевом хлебе в Древнем Египте около 1500 г. до н. э. и сбраживании молока в Вавилоне около 3000 г. до н. э. Китайцы, вероятно, первыми стали сбраживать овощи.

По Штейнкраузу (Steinkraus; 1995), брожение пищи выполняет пять главных задач:
Обогащение видов пищи разнообразием вкусов, ароматов и текстуры
Сохранение существенного количества пищи с помощью молочной кислоты, алкоголя, уксусной кислоты и щелочного брожения
Биологическое обогащение пищи протеинами, важными аминокислотами, важными жирными кислотами и витаминами
Детоксификация в процессе брожения пищи
Уменьшение времени и затрат на приготовление пищи


У брожения есть несколько преимуществ, важных для приготовления или сохранения пищи. В процессе брожения можно получать важные питательные вещества или устранять непитательные. С помощью брожения пищу можно дольше сохранять, поскольку брожение может создать условия, неподходящие для нежелательных микроорганизмов. Например, при мариновании кислота, получаемая из доминирующей бактерии, препятствует росту всех других микроорганизмов.
Пищевые продукты, получаемые с использованием брожения (по регионам)[править | править вики-текст]
По всему миру: дрожжевой хлеб, спирт, вино, уксус, сыр, йогурт, пиво, сидр
Азия
Индия: achar, gundruk, индийские пикули, идли
Юго-Восточная Азия: asinan, bai-ming, belacan, burong mangga, dalok, jeruk, кимчхи, рыбный соус, leppet-so, miang, мисо, nata de coco, naw-mai-dong, pak-siam-dong, paw-tsaynob в снегу (雪裡蕻), саке, seokbakji, соевый соус, сычуаньская капуста (四川泡菜), tai-tan tsoi, такуан, tsa tzai, цукэмоно, yen tsai (醃菜), пахучий соевый творог, некоторые виды чая
Центральная Азия: кумыс (кобылье молоко), кефир, шубат (верблюжье молоко), айран
Африка: семена гибискуса, острый перцовый соус, lamoun makbouss, mauoloh, msir, mslalla, oilseed, огили, огири, гарри
Америка: сыр, маринованные овощи, квашеная капуста, семена люпина, семена масличных культур, шоколад, ваниль, табаско, квашеная рыба, рыбьи головы, морж, тюлений жир, птица (в эскимосской кухне)
Ближний Восток: мацони, kushuk, маринованные лимоны, айран, mekhalel, тан, торси, tursu
Европа: сыр, квашеная капуста, кисломолочные продукты, такие как творог, кефир и простокваша, айран, мацони, квашеная рыба, сюрстрёмминг
Россия: простокваша, сметана, квас, квашеная капуста, мочёные яблоки, мочёные сливы, мочёные груши, мочёные арбузы, мочёный виноград, бочковые солёные огурцы, солёные томаты, солёные грибы, брага

Примечания
↑ Шлегель Г. Общая микробиология. М., Мир, 1987, с.263
↑ Брожение, Большая советская энциклопедия.
↑ Брожение, Толковый словарь Ушакова.
↑ Квашение, Большая советская энциклопедия.
↑ Квашение, Толковый словарь Ожегова.
↑ Ферментация, Словарь микробиологии.
↑ Брожение, Большая советская энциклопедия.
↑ Брожение, Толковый словарь Ушакова.
↑ Квашение, Большая советская энциклопедия.
↑ Квашение, Толковый словарь Ожегова.
↑ Ферментация, Словарь микробиологии.
↑ Ферментация, Современный толковый словарь русского языка Ефремовой.
↑ XuMuK.ru — БРОЖЕНИЕ — Химическая энциклопедия
↑ Брожение виноградного сусла // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
Литература[править | править вики-текст]
Надсон Г. А. Брожение // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
Steinkraus, K. H., Ed. (1995). Handbook of Indigenous Fermented Foods. New York, Marcel Dekker, Inc.
The 1811 Household Cyclopedia+
Все очень просто! По Гиппократу - пища это лекарство. Но не можем же мы постоянно принимать лекарства!
"Есть или не есть и что есть из того, что есть?"
Если ты поднялся на вершину горы и тебе некуда идти - иди дальше!

Нажимайте на значок пальца в верхнем правом углу и спи крепко.

Аватар пользователя
Ansaraides
Бывалый
Сообщений: 3441
Зарегистрирован: 09 июл 2013, 08:07
Награды: 8
Откуда: Город Святой Марии
Пол: Мужской
:
Замок
Благодарил (а): 1098 раза
Поблагодарили: 2203 раза

Виды брожжения

Сообщение Ansaraides » 10 апр 2015, 14:43

Брожение

Брожение — процесс анаэробного распада углеводов на более простые соединения с выделением энергии, совершающийся при участии некоторых микроорганизмов или выделенных из них ферментов. Одним из примеров брожения является спиртовое брожение, вызываемое дрожжами и заключающееся в разложении Сахаров на спирт и углекислый газ. Известны также молочнокислое, маслянокислое, уксуснокислое брожение и др. Способность микроорганизмов вызывать брожение с накоплением специфических для них продуктов используют в промышленности для массового получения этих веществ (например спиртовое брожение — для получения спирта; молочнокислое — при производстве кефира и т. п.). На свойстве некоторых патогенных микроорганизмов сбраживать те или иные углеводы основаны методы выращивания бактериальных культур и идентификации возбудителей.

Брожение — процесс распада органических веществ (преимущественно углеводов) под действием ферментов, вырабатываемых микроорганизмами. Как и дыхание, брожение включает окислительно-восстановительные превращения субстрата, связанные с выделением энергии. Но, в отличие от дыхания, брожение не приводит к образованию воды и углекислого газа, а заканчивается накоплением недоокисленных продуктов (спирт, молочная кислота, масляная кислота и др.). Под брожением обычно понимают анаэробный процесс, однако к этой же группе превращений несколько условно относят также уксуснокислое и лимоннокислое «брожения», хотя и приводящие к накоплению органических кислот, но совершающиеся обязательно в присутствии кислорода.
Брожение известно было в глубокой древности» им пользовались для приготовления вина и уксуса. Однако лишь во второй половине 19 века было установлено, что спиртовое брожение связано с жизнедеятельностью дрожжей (см.) и является процессом, обеспечивающим организм энергией в отсутствие кислорода. Понимание биохимической сущности этого явления стало возможным после выделения из дрожжевой клетки ферментных систем. В 1897 г. Бухнер (Е. Buchner) растирал дрожжи с кварцевым песком и трепелом и после фильтрования под давлением получил бесклеточный сок, способный вызывать спиртовое брожение. Бухнер полагал, что сок содержит фермент зимазу. Впоследствии А. Н. Лебедевым был предложен новый, более простой метод приготовления бесклеточного дрожжевого сока. «Сок Лебедева», или «мацерационный сок», получают подсушиванием дрожжей в термостате при t° 25—30°, последующей обработкой их водой в течение 2 часов при t° 35° и фильтрованием.
Зимаза представляет собой сложный комплекс ферментов, катализирующих последовательные превращения сбраживаемого субстрата. Спиртовое брожение выражается суммарным уравнением реакции:
C6H12O6→2CO2+2C2H5OH
Оно проходит через ряд этапов, включающих обязательное участие фосфорной кислоты, образование фосфорных эфиров углеводов и их превращения, в результате которых осуществляется процесс окисления, т. е. отнятия водорода от органического субстрата. Освобождающаяся при этом энергия частично утилизируется в виде богатых энергией связей аденозинтрифосфорной кислоты, которая может быть легко использована клеткой. В этом биологический смысл брожения как процесса, обеспечивающего «жизнь без воздуха».
С учетом энергетической эффективности спиртового брожения суммарное уравнение реакции принимает вид:
C6H12O6+2H3PO4+2АДФ→2CO2+2C2H5OH+2АТФ
где АДФ — аденозиндифосфорная кислота и АТФ — аденозинтрифосфорная кислота.
Отличие между разными типами брожения заключается в субстрате сбраживания, а также в том, на какой из промежуточных продуктов происходит перенос водорода при окислении. Если при спиртовом брожении образование спирта является результатом переноса водорода на ацетальдегид, то при молочнокислом брожении восстановлению подвергается пировиноградная кислота, при маслянокислом брожении в результате нехватки акцепторов водорода часть его выделяется в молекулярной форме:
C6H12O6→C4H8O2+2CO2+2H2
Три упомянутых вида брожения являются основными. Все другие типы представляют собой их комбинацию. При уксуснокислом «брожении», происходящем по уравнению С2Н5OH+O2→С2Н4O2+H2O, ацетат, накапливающийся в значительных количествах, не является конечным продуктом; по исчерпании запасов спирта он далее окисляется уксуснокислыми бактериями до CO2 и H2O. При лимоннокислом «брожении» образование лимонной кислоты из сахара тесно связано с процессом дыхания. В настоящее время показано, что накопление лимонной кислоты плесневыми грибами — лишь одно из звеньев сложной цепи окислительных превращений ди- и трикарбоновых кислот, называемых лимоннокислым циклом (см. Окисление биологическое).
Образование лимонной кислоты происходит лишь до тех пор, пока запас субстрата не исчерпан. При полном использовании сахара накопившаяся лимонная кислота подвергается более глубокому окислению. Значительное накопление лимонной кислоты в культурах плесневых грибов дает возможность использовать их в технике для получения лимонной кислоты из сахара. Практическое применение находят и другие виды брожения.
Спиртовое брожение используется для промышленного получения спирта. В качестве сырья употребляют продукты, содержащие крахмал, — картофель, кукурузу, злаки, а также отходы сахарного производства и деревообрабатывающей промышленности. Для осахаривания крахмал предварительно обрабатывают амилазой солода. Брожение ведут на чистых культурах дрожжей, отличающихся устойчивостью к повышенному содержанию спирта. Различные расы дрожжей применяют для производства пива b виноградного вина. В хлебопечении используют прессованные дрожжи — смесь нескольких рас дрожжей. Образующиеся при брожении спирт и CO2 разрыхляют тесто и способствуют его подъему, а побочные продукты Б. придают хлебу своеобразный вкус и аромат. Важное техническое значение имеет также получение глицерина путем видоизмененного спиртового Б. Спиртовое брожение может быть использовано также при клинических анализах. При исследовании биологических жидкостей на содержание сахара (глюкозы и фруктозы) применяют так называемую бродильную пробу, заключающуюся в том, что при добавлении дрожжей сахар подвергается сбраживанию с выделением CO2 (обнаруживается по поглощению щелочью) и этилового спирта, о наличии которого узнают по образованию йодоформа при реакции с йодом в щелочной среде.
Молочнокислое Б. вызывается микроорганизмами, широко распространенными в природе. Они содержатся во многих фруктах и овощах, ржаной муке, солоде, силосе и др. Но основной средой для их развития является молоко, где под влиянием образуемой ими молочной кислоты наступает свертывание казеина. Для предохранения от скисания молоко подвергают пастеризации, при которой возбудители молочнокислого брожения погибают. Наиболее широко молочнокислое Б. применяют при производстве простокваши, кефира, ацидофилина и т. п. Молочнокислые бактерии, способные обитать в кишечнике, подавляют его гнилостную микрофлору.
Маслянокислое Б. возбуждается группой анаэробных бактерий, встречающихся в почве, воздухе, загрязненной воде, скоплениях разлагающихся растительных остатков. Маслянокислые бактерии образуют устойчивые споры, выдерживающие кипячение в течение нескольких минут. Они чувствительны к кислоте и поэтому их деятельность проявляется там, где молочнокислое брожение исключено (пастеризованное молоко) или сильно подавлено (сырое молоко при длительном хранении на холоду). Характерные признаки маслянокислого Б.— выделение газов, острый запах масляной кислоты, приобретение продуктом неприятного вкуса. В баночных консервах и сырах при этом наблюдается вспучивание. Это же Б. может развиваться в сырой муке, придавая ей горький вкус.
Все очень просто! По Гиппократу - пища это лекарство. Но не можем же мы постоянно принимать лекарства!
"Есть или не есть и что есть из того, что есть?"
Если ты поднялся на вершину горы и тебе некуда идти - иди дальше!

Нажимайте на значок пальца в верхнем правом углу и спи крепко.


Вернуться в «Энергетическое питание»

Кто сейчас на форуме

Количество пользователей, которые сейчас просматривают этот форум: нет зарегистрированных пользователей и 0 гостей