Mliječnokiselinska fermentacija: tehnologija i potrebna oprema. Heterofermentativna mliječna fermentacija. fermentacija mliječne kiseline
Fermentacija mliječne kiseline je anaerobna konverzija ugljikohidrata u mliječnu kiselinu. Postoje dvije vrste fermentacije mliječne kiseline - homofermentativna i heterofermentativna (slika D.2). Ove vrste fermentacije uzrokuju homofermentativne i heterofermentativne bakterije mliječne kiseline (LAB).
Homofermentativna mliječna fermentacija. Prvo, razgradnja glukoze prati EMT put (glikoliza). Homofermentativni LAB sintetiziraju enzim laktat dehidrogenaza i koristite PVC kao akceptor vodonika, redukujući ga u mliječnu kiselinu:
EMF putanja LDH
C 6 H 12 O 6 → 2 CH 3 COCOOH + 2 NADH 2 → 2 CH 3 CHOHCOOH + NAD +
Dakle, tokom homofermentativne mliječne fermentacije, glavni proizvod konverzije šećera je mliječna kiselina: C 6 H 12 O 6 → 2 CH 3 CHOHCOOH
heterofermentativna mliječna fermentacija. Heteroenzimski LAB nemaju aldolazu i trioza fosfat izomerazu, glavne enzime neophodne za razgradnju ugljikohidrata duž EMT puta. Stoga, ovi mikroorganizmi metaboliziraju glukozu putem GMP. Ribuloza-6-fosfat koji nastaje tokom ovog procesa se cijepa djelovanjem enzima pentoza fosfoketolaze koji sintetiziraju bakterije u fosfoglicerol aldehid i acetil fosfat. Fosfogliceraldehid prolazi kroz niz enzimskih transformacija identičnih reakcijama glikolize, što rezultira stvaranjem piruvata. Dolazi do redukcije piruvata u mliječnu kiselinu, kao u homofermentativnoj fermentaciji mliječne kiseline uz sudjelovanje laktat dehidrogenaze. Acetil fosfat se takođe redukuje vodonikom koji se odvaja od NADH 2 u acetaldehid, koji prihvata drugi vodonik iz NADH 2 i pretvara se u etanol. Acetil fosfat se također može oksidirati u octenu kiselinu. U ovom slučaju energija makroergijske veze acetil fosfata se koristi za sintezu jednog ATP molekula.
Dakle, tokom heterofermentativne fermentacije mliječne kiseline, istovremeno sa stvaranjem mliječne kiseline, dolazi do nakupljanja etil alkohol, CO 2 , sirćetne kiseline i drugih proizvoda. Zavisi od vrste mikroorganizma, uslova uzgoja (pH, temperatura, stepen aeracije) i drugih faktora. Na primjer:
2 C 6 H 12 O 6 → CH 3 CHOHCOOH + COOHCH 2 CH 2 COOH + CH 3 COOH + CH 3 CH 2 OH + H 2
bakterije mliječne kiseline- To su bakterije sposobne da tvore mliječnu kiselinu kao glavni proizvod fermentacije. ICD grupa kombinuje različite sistematski položaj mikroorganizmi.
koke mliječne kiseline su članovi porodice Streptococcaceae porođaj Lactococcus(do 1986 rod Streptococcus), Pediococcus, Aerococcus, Leuconostoc. Predstavnici prva tri roda pripadaju homofermentativnom LAB, posljednjeg - heterofermentativnom LAB. To su Gram-pozitivne nepokretne ili slabo pokretne ćelije sferičnog ili blago izduženog oblika, koje se nalaze u parovima ili lancima, dijele se u istoj ravnini. Fakultativni anaerobi ne stvaraju katalazu, nemaju citokromski sistem. Fermentacija za ove mikroorganizme je jedini izvor energije. Mezofili (optimalna temperatura za njihov razvoj je 30 0 C).
štapići mliječne kiseline su članovi porodice. Lactobacilaceae, vrsta lactobacillus sa oko 75 vrsta. To su polimorfni štapići (dugi, kratki, ravni ili zakrivljeni, javljaju se pojedinačno ili u paru), većina ih je nepokretna (nekoliko mobilnih), gram-pozitivna (pretvaraju se u gram-negativne s godinama), ne stvaraju spore. Katalazu ne stvaraju fakultativni anaerobi ili mikroaerofili. Optimalna temperatura za njihov razvoj je 30-40 0 C, pH - 5,8-5,5 i niže. Oni uzrokuju homo- i hetero-fermentativnu mliječno kiselinsku fermentaciju. Oni su saprofiti (osim određene vrste koji igraju ulogu u nastanku karijesa).
Od mikroorganizama koji ne stvaraju spore, LAB su najotporniji na toplinu. Neki sojevi ostaju održivi kada se zagrevaju na 85 0 C tokom 10 minuta.
LSD je široko rasprostranjen u prirodi. Nalaze se na raznim biljkama, u tlu (u gornjim slojevima), u rizosferi biljaka, u želudačni trakt toplokrvnih životinja i ljudi, u silaži, brašnu, povrću, sirovom mlijeku, mliječnim proizvodima, raznim fermentisanim proizvodima. MKB se široko koristi u industriji. Za proizvodnju fermentisanih mlečnih proizvoda (kefir, kiselo mleko, jogurt, fermentisano pečeno mleko), putera, sira i drugih koriste se čiste LAB kulture.
Kefir gljivice su simbiotske formacije. Kefirne gljive imaju nepravilan oblik, jako naboranu ili kvrgavu površinu. To su formacije bijele boje veličine od 1-2 do 3-6 mm, koji se biološki ponašaju kao živi organizam (rastu, dijele se, prenose svoja svojstva i strukturu na sljedeće generacije). Stroma (tijelo) gljive sastoji se od bliskih pletenica štapićastih filamenata koji drže ostatak mikroorganizama - mliječne koke, kvasac, bakterije octene kiseline. Konzistencija gljivica je elastična, meko-hrskavica. Od kefirnih gljiva se pravi kefir (fermentirani mliječni napitak), kada se kefirne gljivice unesu u mlijeko, prvo se razvijaju mliječnokiseli koki, zatim bacili mliječne kiseline, kvasac, a tek onda bakterije sirćetne kiseline.
LSD su antagonisti truležnih mikroorganizama. I. I. Mechnikov, proučavajući bugarske stogodišnjake koji su jeli fermentirane mliječne proizvode na bazi bugarskih štapića, razvio je teoriju o borbi protiv starenja tijela. Razvijajući se u crijevima, truleži mikroorganizmi uzrokuju stvaranje proizvoda razgradnje proteina (indol, skatol, fenol i drugi), koji truju tijelo. LAB formiraju proizvode koji suzbijaju razvoj ove truležne mikroflore. Laktobacili sintetiziraju esencijalne aminokiseline i vitamine za ljude. Koriste se u pripremi lijekova (npr. laktobacilina). Na bazi živih kultura laktobacila pripremljeni su brojni probiotički preparati. Većina njih je dizajnirana za ispravljanje mikroflore ljudskog tijela.
fermentacija propionske kiseline je biohemijski proces transformacije šećera, mliječne kiseline i njenih soli od strane mikroorganizama u propionsku kiselinu. Osim glavnog proizvoda (propionske kiseline), nastaju octena kiselina, ugljični dioksid i voda:
3C 6 H 12 O 6 → 4CH 3 CH 2 COOH + 2CH 3 COOH + CO 2 + 2H 2 O + En.
Hemija ovog procesa je slična fermentaciji mliječne kiseline, ali mliječna kiselina koja nastaje u ovoj fermentaciji nije konačni, već međuproizvod koji se pretvara u propionsku i octenu kiselinu:
3CH 3 CHOHCOOH → 2CH 3 CH 2 COOH + CH 3 COOH + CO 2 + 2H 2 O + En.
Uzročnici fermentacije su bakterije propionske kiseline (PBC) iz roda Propionibacterium. To su kratki nepokretni Gram-pozitivni štapići (mogu biti blago razgranati), ne stvaraju spore. Optimalna temperatura za njihov razvoj je 30-35 0 C. To su fakultativni anaerobi koji formiraju katalazu. PCB bakterije su bliske ICD-u i često se razvijaju zajedno s njima. LAB može stimulirati i inhibirati djelovanje bakterija propionske kiseline. PCB-i su osjetljivi na nizin. Vredno svojstvo PCB-a je sposobnost biosinteze vitamina B 12 (cijanokobalamin). Zbog ovog svojstva, PCB se uzgaja u industrijskim uslovima na surutki.
PCB žive u buragu preživara (sudjeluju u stvaranju masnih kiselina), nalaze se u crijevima, zemljištu i mliječnim proizvodima. PCB igraju važnu ulogu u sazrevanju sira. Proizvodi koji nastaju kao rezultat ove fermentacije daju sirevima oštar okus, stvaraju tipičan uzorak praznih očiju ravnomjerno raspoređenih u sirnoj masi. PCB se koriste u siliranju stočne hrane.
fermentacija mliječne kiseline
Kao i svaka fermentacija, ovo je složen višestepeni proces koji se odvija uz učešće kompleksa različitih enzima prisutnih u kvascu. Svaki korak katalizira odgovarajući enzim.
Većina kvasaca može fermentirati monosaharide (glukozu, fruktozu) i disaharide (saharozu, maltozu). Kvasac ne fermentira skrob, jer im nedostaju amilolitički enzimi. Zbog toga se sirovine koje sadrže škrob za industriju fermentacije prvo podvrgavaju saharifikaciji (djelimičnoj hidrolizi) uz sudjelovanje amilaza različitog porijekla. Za većinu kvasaca najpovoljnija je koncentracija šećera od 10-15%.
Glavni patogeni alkoholna fermentacija- kvasac - igra veliku ulogu u ljudskom životu. Οʜᴎ su potrebni za dobijanje etil alkohola͵ piva, vina, kao i za pečenje hleba. Zajedno sa mliječno kiselinskom fermentacijom koristi se za proizvodnju kvasa, kefira i kumisa. U procesu alkoholne fermentacije, uz glavni proizvod - etanol, nastaju nusproizvodi: glicerin, viši alkoholi, fuzelna ulja, aldehidi, organske kiseline, esrir, ugljični dioksid. Većina njih nalazi i praktičnu upotrebu.
Alkoholna fermentacija
Mnogi mikrobi mogu disati u okruženju koje ne sadrži slobodan kisik. Ova vrsta disanja naziva se fermentacija. Fermentacije su najvažnije u praktičnom smislu.
Anaerobni procesi
transformacija organska materija ne sadrži dušik
U odnosu na temperaturu, saharomiceti se dijele na rase donje i gornje fermentacije. Rase donjeg vrenja uključuju većinu vinskih i pivskih kvasaca, dok rase gornjeg vrenja uključuju alkoholni i pekarski kvasac. Kvasac donjeg vrenja funkcionira u proizvodnji na temperaturi od 6-10°C i niže (0°C), a gornjeg vrenja - obično na 14-25°C. Na kraju fermentacije, donji kvasac se taloži na dno, stvarajući gusti talog, dok gornji kvasac ispliva na površinu i formira "kapu". Sposobnost potonjeg da se uzdigne na površinu je zbog činjenice da ćelije nakon pupanja ostaju povezane u mali lanac; mjehurići ugljičnog dioksida ih podižu na površinu.
Kvasci su široko rasprostranjeni u prirodi. Nalaze se na voću, bobičastom voću, grožđu, u zemljištu i vazduhu, posebno ljeti. Uobičajeno je razlikovati kultivirane i divlje kvasce. Upotreba čistih kultura posebno odabranih mikroorganizama važna je faza u borbi za kvalitet i čistoću procesa fermentacije. Čiste kulture kvasca razmnožavaju se u proizvodnim laboratorijama na podlogama koje su optimalne za njihov rast, subkultivisane u posudama koje su sve veće. U fazi visoke fiziološke aktivnosti, kulture se prenose u radionicu, gdje nastavljaju uzgajati u aparatima za kvasac i biljke na obogaćenim proizvodnim supstratima, a zatim ih koriste u tehnološki proces. U radionicama se stvaraju uslovi koji su neophodni za vitalnu aktivnost kvasca u datom pravcu i omogućavaju suzbijanje rasta mikroorganizama. Jednačina alkoholne fermentacije u opšti pogled kao što slijedi:
C 6 H 12 O 6 -> 2CH 3 CH 2 OH + 2CO 2 + 118 kJ. glukoza etil alkohol
Alkoholna fermentacija se odvija pri kiselim pH vrijednostima od 4-4,5. Kada se medij alkalizira na pH 8 ili kada se u podlogu unese natrijum sulfit (ili bisulfit), kvasac kao glavni proizvod fermentacije ne akumulira alkohol, već glicerol (do 40% u odnosu na fermentirani šećer). Ovo je takozvani glicerinski oblik alkoholne fermentacije:
C 6 H 12 O 6 -> 2CH 2 OHCHOHCH 2 OH + CH 3 CH 2 OH + CH 3 COOH + 2CO 2 + Energija glukoza glicerol etil alkohol sirćetna kiselina
Divlji kvasci imaju slabiju sposobnost fermentacije i stvaraju tvari koje daju neugodan okus i miris. Ulazeći u prehrambene proizvode, mogu uzrokovati značajnu štetu brojnim prehrambenim industrijama. Dakle, u proizvodnji šećera kvasac uzrokuje razgradnju saharoze, sluznih sokova i sirupa, stvara organske kiseline, pogoršava proces filtracije, smanjuje kvalitetu međuproizvoda i gotovih proizvoda. Kvasac, koji se razvija u salamuri tokom fermentacije različitog povrća i voća, stvara film na površini pristupom zraka ili se razmnožava u dubljim slojevima. Kvasac je glavni uzročnik kvarenja voćnih i bobičastih sokova i lagana pića. Razvoju kvasca u njima pogoduje niz faktora: prisustvo dobro fermentirajućih šećera, azota i drugih neophodnih jedinjenja, kao i nizak pH sredine i relativno anaerobni uslovi. Razvoj kvasca negativno utječe na kvalitetu pića: smanjuje se sadržaj šećera, djelomično se fermentira u alkohol; Proizvodi kvasca umanjuju okus pića, a ugljični dioksid koji nastaje kao rezultat fermentacije može uzrokovati pucanje boca.
Mliječno kiselinska fermentacija je proces koji je jednako važan s ekonomske tačke gledišta kao i alkoholna fermentacija o kojoj smo gore govorili. Mliječno kisela fermentacija igra odlučujuću ulogu u proizvodnji 
kiselo mlijeko, kumis, kefir, pavlaka; kod kiseljenja kupusa, krastavaca, siliranja sočne biljne hrane. Njegova uloga je veoma važna u proizvodnji tečnog kvasca, starter kultura, kvasa (vidi sliku 12).
Važan tehnički proizvod je i sama mliječna kiselina, koja se široko koristi u proizvodnji voćnih sokova, konzervirane hrane u konditorskoj, kožnoj, tekstilnoj i drugim industrijama. Bakterije mliječne kiseline su u pravilu nepokretne, ne stvaraju spore, boje se pozitivno po Gramu, ne reduciraju nitrate u nitrite, ne stvaraju pigmente i imaju malu proteolitičku aktivnost. Bakterije mliječne kiseline dijele se u dvije velike grupe:
Vrenje mliječne kiseline - pojam i vrste. Klasifikacija i karakteristike kategorije "Mliječno kisela fermentacija" 2014, 2015.
Krajnji proizvod je mliječna kiselina. Naziv je dobio karakteristični proizvod - mliječna kiselina. Za bakterije mliječne kiseline, to je glavni put za katabolizam ugljikohidrata i glavni izvor energije u obliku ATP-a. Također, fermentacija mliječne kiseline se javlja u životinjskim tkivima u nedostatku
Vrste mliječne fermentacije
Postoje tzv. homofermentativna i heterofermentativna mliječno kiselinska fermentacija, ovisno o oslobođenim proizvodima pored mliječne kiseline i njihovom postotku. Razlika takođe leži u Različiti putevi dobijanje piruvata tokom razgradnje ugljikohidrata homo- i heterofermentativnim bakterijama mliječne kiseline.
Homofermentativna mliječna fermentacija
U homofermentativnoj mliječno kiseloj fermentaciji, ugljikohidrat se prvo oksidira u piruvat duž glikolitičkog puta, a zatim se piruvat reducira u mliječnu kiselinu NADH + H (nastaje u fazi glikolize tijekom dehidrogenacije gliceraldehid-3-fosfata) pomoću laktaze. Stereospecifičnost laktat dehidrogenaze i prisustvo laktatracemaze određuju koji će enantiomer mliječne kiseline prevladati u proizvodima - L-, D-mliječna kiselina ili DL-racemat. Proizvod homofermentativne mliječnokiselinske fermentacije je mliječna kiselina, koja čini najmanje 90% svih proizvoda fermentacije. Intermedijeri su: glukoza-6-fosfat, fruktoza-6-fosfat, fruktoza-1,6-difosfat, 3-fosfogliceraldehid, 1,3-difosfoglicerinska kiselina, pirogrožđana kiselina. Primjeri homofermentativnih bakterija mliječne kiseline: Lactobacillus casei , L. acidophilus , Streptococcus lactis.
heterofermentativna mliječna fermentacija
Za razliku od homofermentativne fermentacije, razgradnja glukoze se odvija putem pentoznog fosfata, gliceraldehid-3-fosfat koji nastaje iz ksiluloze-5-fosfata oksidira se u mliječnu kiselinu, a acetil fosfat se reducira u etanol (neki dio bakterija oksidira mliječnu kiselinu ili oksidira heterofermentacijski dio mliječne kiseline). potpuno u acetat). Dakle, heterofermentativnom mliječnom fermentacijom nastaje više proizvoda: mliječna kiselina,
Uzrokuju ga bakterije mliječne kiseline i njihov je jedini izvor energije. Fermentacija mliječne kiseline je proces pretvaranja ugljikohidrata u mliječnu kiselinu.
Bakterije mliječne kiseline dijele se u dvije grupe - homo-fermentativne i heterofermentativne, koje uzrokuju ili homofermentativnu, odnosno heterofermentativnu mliječno kiselinsku fermentaciju. Ova podjela se temelji na razlikama u prirodi nastalih proizvoda, što je određeno skupom enzima u bakterijama mliječne kiseline.
Homofermentativne bakterije mliječne kiseline formiraju jednu mliječnu kiselinu iz šećera prema sljedećoj sumarnoj jednadžbi:
C 6 H 12 O 6 --> 2CH3CHOHCOOH + 94 kJ
Glukoza Mliječna kiselina
Heterofermentativne bakterije mliječne kiseline, zbog raznovrsnosti enzima koje imaju, od oblika šećera, pored mliječne kiseline, i drugih proizvoda fermentacije - sirćetna kiselina, etil alkohol, ugljični dioksid, neke vrste također formiraju jantarnu kiselinu, vodonik. Osim toga, među bakterijama mliječne kiseline postoje vrste koje stvaraju aromu koje sintetiziraju aromatične tvari - diacetil i aceton. Konačni proizvodi koji nastaju tokom heterofermentativne mliječnokiselinske fermentacije akumuliraju se u mediju u različitim kvantitativnim omjerima, što ovisi o vrsti bakterije, hranjivom mediju i vanjskim uvjetima. Šematski, proces heterofermentativne fermentacije mliječne kiseline može se izraziti sljedećom jednačinom:
2C 6 H 12 O6 --» CH3CHOHCOOH + COOHCH 2 CH 2 COOH + CH3COOH
Glukoza Mliječna kiselina Sukcinska kiselina Sirćetna
CH3SN 2 OH + CO 2 + H 2 + 75 kJ
Etanol
Praktična upotreba fermentacija mliječne kiseline.
Široko se koristi u proizvodnji fermentisanih mliječnih proizvoda: putera, margarina, u pečenju kruha, kiselom povrću, siliranju stočne hrane i u proizvodnji mliječne kiseline.
Bakterije mliječne kiseline uglavnom pripadaju rodovima Streptococcus (kuglaste ili blago ovalne stanice koje formiraju lance) i Lactobacillus (nepokretne, duge ili kratke šipke koje ne stvaraju spore, pojedinačne ili u obliku lanaca) (Sl. 5.2). Sve bakterije mliječne kiseline su gram-pozitivne, fakultativni anaerobi, postoje i mikroaerofili.
Slika 5.2 Bakterije mliječne kiseline: a - rod Streptococcus (sferični); b - rod Lactobaciilus (štapčasti); c – Pediococcus.
Bakterije mliječne kiseline razlikuju se od ostalih mikroorganizama po ekstremnim zahtjevima za sastavom hranljivog medija - potreban im je kompletan set gotovih aminokiselina, vitamina B i komponenti nukleinskih kiselina.
Visoki zahtjevi za hranljivom podlogom određuju širenje bakterija mliječne kiseline u prirodi. Gotovo se nikada ne nalaze u tlu ili vodenim tijelima. Žive uglavnom na biljkama, voću, povrću, sa kojim ulaze gastrointestinalnog trakta i gusto ga naseljavaju, u mlijeku i mliječnim proizvodima, kao i na mjestima raspadanja biljnih ostataka. Kao izvor ugljika koristi se laktoza (mliječni šećer) ili maltoza (sladni šećer koji nastaje hidrolizom škroba).
Bakterije mliječne kiseline stvaraju nejednaku količinu kiseline - od 1 do 3,5%, pa se stoga mogu razviti pri pH od oko 4,0. Sposobnost bakterija mliječne kiseline da zakiseli okoliš koristi se za suzbijanje truležnih bakterija u raznim otpadnim produktima (pri kiseljenju kupusa, kiselim krastavcima, mokrenju jabuka itd.), koji preferiraju neutralne ili blago alkalne pH vrijednosti.
Među bakterijama mliječne kiseline postoje mezofili - razvijaju se na temperaturi (oko 30 °C) i termofili - na temperaturi (40 - 50 °C).
Za dobivanje mnogih fermentiranih mliječnih proizvoda, uključujući sireve, koriste se homofermentativne, mezofilne i termofilne bakterije mliječne kiseline, čije se čiste kulture dodaju pasteriziranom mlijeku. Jogurt se priprema od mliječnog streptokoka (Streptococcus lactis), koji je mezofil, acidofil - na kiselom tijestu, koji se sastoji od termofilne kulture acidofilnog bacila (L. acidophilus) i streptokoka mliječne kiseline (S. lactis). Kefir se priprema na starteru koji sadrži simbiotski kompleks termofilnih bakterija mliječne kiseline Lactobacillus casei i kefir kvasca koji fermentira laktozu Saccharomyces. Oni su dio kefirnih zrnaca, koji su guste grude kazeina u kojima žive ovi mikroorganizmi.
Postoje razni nacionalni mliječni napici - kumis, matsoni, jogurt, biogurt, leben itd., koji se dobijaju fermentacijom kobiljeg, kamiljeg, ovčjeg, kozjeg mlijeka sa specifičnim fermentima koji sadrže termofilni bugarski štapić (Lactobacillus bulgaricum).
Bakterije mliječne kiseline, zajedno s bakterijama propionske kiseline, učestvuju u sazrijevanju sireva. Mezofilna mliječna kiselina i kremasti streptokoki (S. lactis i S. cremoris) su dio starter kultura za kiselu pavlaku, svježi sir, puter i margarin, u drugom slučaju se koriste vrste koje stvaraju aromu (heterofermentacijski streptokoki - S. diacetilactis). za dodavanje ukusa proizvodima.
Heterofermentativne bakterije mliječne kiseline Lactobacillus brevis, uz homofermentativne bakterije Lactobacillus plantarum, u simbiozi s kvascem, imaju veliku ulogu u proizvodnji raženog kruha. Opuštaju tijesto, daju mu aromu i kiselkast okus.
Homofermentativne termofilne bakterije mliječne kiseline koriste se za pripremu tekućeg kvasca u pekarstvu (L. delbrueckii).
Fermentacija povrća (krastavci, kupus) i silaža stočne hrane svode se uglavnom na mlečnokiselu fermentaciju u ovim supstratima (homofermentativni mezofili L. plantarum).
I konačno, homofermentativne bakterije mliječne kiseline (L. delbrueckii i S. lactis) koriste se u proizvodnji mliječne kiseline, koja se koristi u industriji konzerviranja, konditorskih proizvoda, bezalkoholnih pića i medicine. Neke bakterije mliječne kiseline formiraju antibiotik nizin.
Mnoge mezofilne heterofermentativne štapićaste bakterije iz roda Lactobacillus, sferne (ovalne ili jajaste) bakterije iz roda Leuconostoc i tetrade i grozdove sferične bakterije iz roda Pediococcus štetočine su u proizvodnji alkohola, piva, vina, bezalkoholna pića, šećer itd.
Kraj rada -
Ova tema pripada:
Mikrobiologija je relativno mlada nauka
Mikrobiologija je nauka o najmanjim živim bićima, mikroorganizmima koji su rasprostranjeni u prirodi. Svijet mikroorganizama uključuje mnoge... Ponekad se virusi klasificiraju kao mikroorganizmi koji nemaju ćelijska struktura... Mikroorganizmi igraju veoma važnu ulogu u kruženju materije na Zemlji, učestvujući u ciklusu ugljenika u...
Ako vam je potreban dodatni materijal na ovu temu, ili niste pronašli ono što ste tražili, preporučujemo da koristite pretragu u našoj bazi radova:
Šta ćemo sa primljenim materijalom:
Ako vam se ovaj materijal pokazao korisnim, možete ga spremiti na svoju stranicu na društvenim mrežama:
| tweet |
Sve teme u ovoj sekciji:
Bakterijska (prokariotska) ćelija.
U obavezne strukture ćelije spadaju: ćelijski zid, citoplazmatska membrana, ribozomi, nukleoid (slika 3). ćelijski zid daje oblik ćeliji, štiti je od štetnih utjecaja
konstruktivna razmjena
Konstruktivni metabolizam sastoji se u biosintezi glavnih ćelijskih komponenti iz supstanci hranljivog medija koje su ušle u ćeliju. Konstruktivna razmjena je usmjerena na sintezu četiri
Hemijski sastav ćelija mikroorganizama
Ćelije mikroorganizama sadrže 75-85% vode, preostalih 15-25% je suha tvar. Voda u ćeliji je u slobodnom i vezanom stanju. Vezana voda ulazi u
Potrebe mikroorganizama za nutrijentima. Vrste hrane
Metabolizam je neraskidivo povezan sa procesom ishrane mikroorganizama. Potrebe mikroorganizama za nutrijentima su izuzetno raznolike, ali bez obzira na njihove potrebe za
Mehanizam ulaska nutrijenata u ćelije mikroorganizama
Nutrijenti, kako bi ih ćelija mogla iskoristiti za metaboličke procese, moraju biti iz spoljašnje okruženje ući u ćeliju. Sve transformacije supstanci odvijaju se u ćeliji.
razmjena energije
Za prijenos hranjivih tvari kroz CPM i sintezu glavnih komponenti stanice iz njih, reprodukciju, kretanje, mikroorganizmima je potrebna energija, dakle, pojedinačne kemijske reakcije, koje uzrokuju
Mikroorganizmi mogu koristiti energiju vidljive svjetlosti (fototrofi) i hemijsku energiju koja se oslobađa pri oksidaciji različitih redukovanih
Dobivanje energije hemoheterotrofima.
Metode za dobijanje energije hemoheterotrofima su u osnovi najvažnijih biohemijskih procesa koji se koriste u proizvodnji hrane ili u osnovi kvarenja sirovina, poluproizvoda i gotovih proizvoda.
Mikroorganizmi.
Za uzgoj mikroorganizama koriste se hranjive podloge koje moraju sadržavati sve tvari potrebne za njihov rast. Predložene su stotine različitih kulturnih medija
Glavne vrste medija kulture
Prema sastavu, uobičajeno je razlikovati prirodne ili prirodne medije neodređenog sastava i sintetičke medije. Prirodna (prirodna) imena
Metode uzgoja mikroorganizama.
Uzgoj mikroorganizama može se vršiti površinskim ili dubokim, periodičnim ili kontinuiranim metodama, u aerobnim ili anaerobnim uslovima. Velika važnost pri odabiru
Temperatura.
Najvažniji faktor okoline je temperatura. Određuje brzinu razmnožavanja mikroorganizama, kao i intenzitet protoka hemijske reakcije u procesima metabolizma u ćelijama.
Vlažnost
Vlažnost okoline ima veliki uticaj na vitalnu aktivnost mikroorganizama. Voda je dio njihovih ćelija (do 85%) i održava turgor pritisak u njima. Nutrienti
osmotski pritisak.
Za život mikroorganizama veliki značaj Ima osmotski pritisak okoline, koja je određena koncentracijom tvari otopljenih u njemu. Naseljen u prirodnim sredinama
Koncentracija vodikovih jona
Koncentracija vodikovih jona (pH) u okolini važan je faktor koji određuje mogućnost rasta i razmnožavanja mikroorganizama. pH vrijednost medija reakcije pH pokazuje stepen
Redox uslovi životne sredine.
Molekularni kiseonik je jedan od najvažnijih faktora životne sredine koji određuje pravac biohemijskih reakcija koje provode mikroorganizmi u energetskom metabolizmu. Odnos mikroorg
Energija elektromagnetnog zračenja
Utjecaj na mikroorganizme različitih oblika energije zračenja, a to su elektromagnetne oscilacije različitih valnih dužina, manifestuje se na različite načine. Biološki efekat zračenja
Jonizujuće zračenje.
To uključuje kosmičko, rendgensko i radioaktivno zračenje (a-, b-, g-zračenje) koje nastaje raspadom radioaktivnih elemenata. Imaju najkraću dužinu
Ultraljubičasti zraci.
Djelovanje UV zraka na mikroorganizme je slično ionizirajućem zračenju: uzrokuju ili smrt ili mutaciju mikroorganizama, ovisno o vrsti mikroorganizama, dozi i trajanju izlaganja.
lasersko zračenje.
Ovo zračenje je fokusirano u obliku zraka elektromagnetno zračenje u rasponu od infracrvenog do ultraljubičastog spektra. Ima puno energije i sposoban je za to
Ultrazvuk
Ultrazvuk (US)1 su mehaničke vibracije sa frekvencijama iznad 20.000 Hz2 (20 kHz), koje su izvan frekvencija koje percipiraju ljudi. Ultrazvučne vibracije ubrzavaju
Biotički faktori
U prirodnim staništima, uključujući prehrambeni proizvodi, različiti mikroorganizmi koegzistiraju. U procesu evolucije, nastao je i formiran razne forme odnos m
Asocijativni oblici simbioze.
Asocijativni odnosi su široko rasprostranjeni u prirodi. Na njima se zasniva ciklus supstanci u prirodi. Asocijativni odnosi uključuju metabiozu, mutualizam
antropogenih faktora.
Ova vrsta faktori životne sredine je posljedica ekonomska aktivnost osoba koja je kontaminirana okruženje. Glavni izvori zagađenja
Anaerobni procesi
Anaerobni procesi uključuju alkoholnu, mliječnu kiselinu, propionsku kiselinu, fermentaciju maslačne kiseline i fermentaciju pektinskih tvari. Alkoholna fermentacija. Izazov
Praktična upotreba alkoholne fermentacije
Etilni alkohol se široko koristi u mnogim industrijama Nacionalna ekonomija. Glavni potrošači alkohola su prehrambeni, medicinski i hemijska industrija. Vodeći
fermentacija propionske kiseline
Uzrokuju ga bakterije propionske kiseline koje pripadaju rodu Propionibacterium (slika 5.3 a). Jedini izvor energije za njih je proces fermentacije
Maslačna fermentacija
Maslačna fermentacija je složen proces konverzije šećera od strane maslačnih bakterija u anaerobnim uvjetima kako bi se formirala maslačna kiselina, ugljični dioksid i vodik prema jednadžbi
Praktični značaj maslačne fermentacije
U prirodi, bakterije maslačne kiseline igraju važnu ulogu u ciklusu ugljika u prirodi. Maslačna kiselina- rasprostranjen produkt anaerobne razgradnje raznih organa
Aceton butilna fermentacija.
Blizak butirnoj je acetonobutilna fermentacija, tokom koje dolazi do značajne količine velika količina butil alkohol i aceton nego kod konvencionalne butirne fermentacije. Jela
Fermentacija pektina.
Biljke, posebno voće, bobice, korjenasti usjevi, sadrže puno pektinskih tvari. Oni su dio srednjih ploča i spajaju biljne ćelije. Pectino
aerobni procesi.
Izvode ih hemoheterotrofi u prisustvu molekularnog kiseonika, ali za razliku od njih aerobno disanje(potpuna oksidacija) su procesi nepotpune oksidacije. Često se naziva "
Oksidacija etilnog alkohola bakterijama octene kiseline
Ovaj proces je bio poznat čovjeku u davna vremena- u vinu ili pivu ostavljenom u zraku, nakon nekog vremena pojavila se blaga zamućenost, a na površini - manje ili više gust film. itd
Oksidacija drugih alkohola i šećera bakterijama octene kiseline
Bakterije sirćetne kiseline mogu oksidirati i druge monohidroksilnih alkohola(na primjer, propil alkohol u propionsku kiselinu, butil alkohol u maslačnu kiselinu). Metil alkohol i monohidrični viši alkoholi ove bakterije
Oksidacija ugljikohidrata filamentoznim gljivama
Nepotpuna oksidacija ugljikohidrata molekularnim kisikom s formiranjem organske kiseline(limunska, oksalna, itd.) mogu nositi filamentozne gljive, koje, poput bakterija octene kiseline, ja
Oksidacija masti i viših masnih kiselina
Masti su estri glicerol i više masne kiseline. Masti su spojevi velike molekularne težine i ne mogu ući u ćeliju nepromijenjeni. Dakle, prvo dolazi do hidrolize
Transformacija organskih tvari koje sadrže dušik
Pored mikrobioloških procesa transformacije organskih spojeva koji sadrže ugljik o kojima se govorilo, od velike je važnosti transformacija organskih tvari koje sadrže dušik.