Табигат адамга андагы бар артыкчылыктардан ырахат алууга мүмкүнчүлүк берет. Ошол эле учурда адамдар бул байлыктарды көбөйтүп, жаңы нерселерди жаратып, белгисиз нерселерди үйрөнүүгө аракет кылышат. Бактериялар жаратылыштын эң кичинекей жандыктары болуп саналат, аларды адамдар да өз максаттары үчүн колдонууну үйрөнүшкөн.
Бирок бул прокариоттук организмдер патогендик процесстер жана оорулар менен байланышкан зыянды гана эмес. Алар ошондой эле байыркы мезгилден бери адамдар тарабынан колдонулуп келе жаткан маанилүү өнөр жай процессинин булагы болуп саналат - ачытуу. Бул макалада биз бул процесс эмне экенин жана заттардын сүт кислотасын ачытуу кантип атайын жүргүзүлөрүн карап чыгабыз.
Ачытуунун пайда болуу жана колдонуу тарыхы
Ачытуу процесси адамдар тарабынан белгилүү бир азыктарды алуу үчүн колдонулгандыгы жөнүндө биринчи сөз биздин заманга чейинки 5000-жылдары эле пайда болгон. Мына ошондо вавилондуктар бул ыкманы төмөнкүдөй продуктуларды алуу үчүн колдонушкан:
- сыр;
- шарап;
- кургак сүт жана башкаларсүт азыктары.
Кийинчерээк ушундай тамак-аш Египетте, Кытайда, Суданда, Мексикада жана башка байыркы мамлекеттерде кабыл ала баштаган. Алар ачыткы нан бышырып, жашылча өсүмдүктөрүн ачыта башташты жана консервалоо боюнча алгачкы аракеттер пайда болду.
Сүт кислотасын ачытуу процесси миңдеген жылдар бою адамдар тарабынан колдонулуп келген. Сырлар, айрандар, йогурттар бардык убакта тамактын маанилүү бөлүгү болуп келген. Бардык дарыгерлер жана табыптар бул азыктардын пайдасы жөнүндө билишкен. Бирок, эмне үчүн мындай өзгөрүүнүн мүмкүн экендиги көпкө белгисиз бойдон калды.
Ачытуу шарттары микроорганизмдердин болушун талап кылаарын адамдар элестете да алган эмес. 17-кылымдын орто ченинде Ван Хелмонт газдын бөлүнүп чыгышы менен коштолгон тамак бышыруу процесстери үчүн "ачытуу" терминин киргизүүнү сунуш кылган. Анткени, котормодо бул сөз “кайнатуу” дегенди билдирет. Бирок 19-кылымда, башкача айтканда, дээрлик эки жүз жылдан кийин француз микробиологу, химик жана физик Луи Пастер дүйнөгө микробдордун, бактериялардын бар экенин ачкан.
Андан бери ачытуунун ар кандай түрлөрү көзгө көрүнбөгөн ар кандай микроорганизмдердин болушун талап кылаары белгилүү болду. Алардын изилдөөсү убакыттын өтүшү менен ачытууну көзөмөлдөөгө жана аны адам үчүн туура багытка бурууга мүмкүндүк берди.
Ачытуу процесстеринин маңызы
Эгер ачытуу процесси эмне жөнүндө сөз кыла турган болсок, анда анын биохимиялык табиятын белгилешибиз керек. Анткени, бул жөн гана бактериялардын иш-аракети, алар өмүр бою өзүнө энергия алып, ошол эле учурда ар кандайкошумча продуктулар.
Жалпысынан ачытуу бир сөз менен сүрөттөлсө болот - кычкылдануу. Кээ бир бактериялардын таасири астында бир катар продуктулардын пайда болушуна алып келген заттын анаэробдук ажыроосу. Кандай заттын негизи, ошондой эле натыйжасы кандай болору процесстин түрү менен аныкталат. Ачытуунун бир нече варианттары бар, андыктан бул трансформациялардын классификациясы бар.
Классификация
Ачытуунун үч негизги түрү бар.
- Спирт. Ал баштапкы карбонгидрат молекуласынын этил спиртине, көмүр кычкыл газына, сууга жана ATP молекуласына (энергия булагы) кычкылдануудан турат. Бул трансформациялар бактериялардын гана эмес, ошондой эле ар кандай тукумдагы жана түрдөгү козу карындардын таасири астында ишке ашырылат. Пиво, шарап, нан ачыткысы, спирт сыяктуу азыктар байыркы замандан бери ушундай жол менен алынган. углеводдордун ажыроосунда бөлүнүп чыккан энергия микроорганизмдин жашоо процесстерин камсыздоого жумшалат. Бул процесстин биологиялык маңызы.
- Сүт кислотасын ачытуу – бул бир катар кошумча продуктуларды бөлүп чыгаруу менен углеводдордун сүт кислотасына чейин кычкылданышы. Ал кантип ишке ашат жана кандай түрлөрү болот, биз кененирээк карап чыгабыз.
- Бутир кислотасы. Ачытуунун бул түрү табигый масштабда маанилүү. Ал саздын түбүндө, дарыя ылайында ж.б. Жаратылыштагы алардын ишинин аркасында органикалык компоненттердин чоң көлөмү иштетилет. Продукциялар көп заттар, алардын ичинен негизгисимай кислотасы. Ошондой эле бөлүнүп чыгат: ацетон, изопропил спирти, көмүр кычкыл газы, уксус кислотасы, сүт кислотасы, этил спирти жана башка кошулмалар.
Белгиленген түрлөрдүн ар бири табигый жана өнөр жай масштабында маанилүү. Мындай трансформацияларды ишке ашырган организмдердин түрлөрү бүгүнкү күндө жакшы изилденип, алардын көбү продукциянын мол түшүмүн алуу үчүн жасалма жол менен өстүрүлүүдө.
Сүт кислотасын ачытуу: жалпы түшүнүк
Ачытуунун бул түрү байыркы замандан бери эле белгилүү. Биздин заманга чейин эле Байыркы Египеттин жана башка мамлекеттердин тургундары сыр жасаганды, сыра жана шарап кайнатканды, нан бышырганды, жашылча-жемиштерди ачытканды билишкен.
Бүгүнкү күндө кычкыл сүт азыктары үчүн атайын стартердик культуралар колдонулат, керектүү микроорганизмдердин штаммдары жасалма түрдө өстүрүлөт. Процесс модернизацияланган жана автоматташтырылган, толук жабдуулардын жардамы менен ишке ашырылган. Түздөн-түз сүт кислотасын ачыткан көптөгөн өндүрүүчүлөр бар.
Бүткүл процесстин маңызын бир нече абзацта кыскача айтса болот.
- Негизги продукт катары углевод алынат - жөнөкөй (фруктоза, глюкоза, пентозалар) же татаал (сахароза, крахмал, гликоген жана башкалар).
- Анаэробдук шарттар түзүлөт.
- Белгилүү бир түрдөгү сүт кислотасы бактерияларынын штаммдары продуктуга кошулат.
- Керектүү продукт үчүн оптималдуу болгон бардык зарыл тышкы факторлор камсыз кылынат: жарыктандыруу, температура, белгилүү бир кошумча болушукомпоненттер, басым.
- Ачутуу процесси аяктагандан кийин продукт иштетилип, бардык каптал кошулмалар изоляцияланат.
Албетте, бул болуп жаткан окуялардын жалпы сүрөттөлүшү. Чынында, ар бир этапта көптөгөн татаал биохимиялык реакциялар болот, анткени сүт кислотасын ачытуу процесси тирүү жандыктардын тиричилик активдүүлүгүнүн натыйжасы болуп саналат.
Сүт кислотасын ачытуу процессинин негиздери
Химиялык көз караштан алганда, бул трансформациялар ырааттуу этаптардын сериясы.
- Биринчиден, баштапкы субстрат өзгөрөт, башкача айтканда, заттын (карбонгидрат) көмүртек тизмеги өзгөрөт. Бул такыр башка мүнөздөгү, ар кандай класстарга таандык аралык кошулмалардын пайда болушуна алып келет. Мисалы, эгерде баштапкы субстрат глюкоза болсо, анда ал глюкон кислотасына айланат.
- Газдардын бөлүнүп чыгышы, кошумча продуктулардын пайда болушу менен коштолгон кычкылдануу-калыбына келтирүү реакциялары. Бүт процесстин негизги бирдиги сүт кислотасы болуп саналат. Ал ачытуу учурунда пайда болуп, чогулат. Бирок, бул жалгыз байланыш эмес. Ошентип, уксус кислотасынын, этил спиртинин, көмүр кычкыл газынын, суунун жана кээде башка коштоочулардын молекулалары пайда болот.
- Аденозин-трифосфор кислотасынын (АТФ) молекулалары түрүндөгү процесстин энергетикалык чыгышы. Глюкозанын бир молекуласында 2 ATP молекуласы бар, бирок баштапкы субстрат татаалыраак түзүлүштө болсо, мисалы целлюлоза, анда үч ATP молекуласы бар. Бул энергияны сүт кислотасы бактериялары андан аркы жашоо үчүн колдонот.
Бул табигый нерсебиохимиялык трансформацияларды деталдуу түшүнсө, анда бардык ортоңку молекулалар жана комплекстер көрсөтүлүшү керек. Мисалы:
- пировик кислотасы;
- аденозиндифосфат;
- никотинаминдифосфаттын молекулалары суутек жана башка алып жүрүүчү катары.
Бирок, бул маселе өзгөчө көңүл бурууга татыктуу жана биохимиянын көз карашы менен каралышы керек, ошондуктан бул макалада ага тийбейбиз. Келгиле, сүт кислотасынын продуктуларын өндүрүү технологиясы кандай экенин жана ферментациянын кандай түрлөрү бар экенин кененирээк карап чыгалы.
Гомоферментативдик ачытуу
Гомоферментативдик сүт кислотасын ачытуу оору козгогучтардын атайын формаларын колдонууну камтыйт жана гетероферментативдиктен алынган продуктылар жана алардын саны боюнча айырмаланат. Ал микроорганизмдин клеткасынын ичиндеги гликолиздик жолдун боюнда пайда болот. Жыйынтык - ар кандай ачытуудагыдай эле, углеводдорду сүт кислотасына айландыруу. Бул процесстин негизги артыкчылыгы - каалаган продуктунун түшүмү 90%ды түзөт. Ал эми калганы гана каптал кошулмаларга кетет.
Төмөнкү түрлөрдүн бул түрүндөгү бактериялардын ферментациясы:
- Streptococcus lactis.
- Lactobacillus casei.
- Lactobacillus acidophilus жана башкалар.
Гомоферментативдик ачытуунун натыйжасында дагы кандай заттар пайда болот? Бул төмөнкүдөй байланыштар:
- этил спирти;
- учуучу кислоталар;
- көмүр кычкыл газы;
- фумар жана сукцин кислотасы.
Бирок кычкыл сүт азыктарын алуунун мындай ыкмасы өнөр жайда дээрлик колдонулбайт. Ал табиятта гликолиздин баштапкы этабы катары сакталат, ошондой эле сүт эмүүчүлөрдүн булчуң клеткаларында чоң физикалык күчтө кездешет.
Адамдын тамактануусу үчүн керектүү азыктарды өндүрүү технологиясы алгачкы углеводдорду колдонууну камтыйт:
- глюкоза;
- сахароза;
- фруктоза;
- манноза;
- крахмал жана башка.
Жана гомоферментативдик бактериялар бул кошулмалардын көбүн кычкылдандыра алышпайт, ошондуктан аларды өндүрүштө баштапкы культура катары колдонуу мүмкүн эмес.
Гетероферментативдик сүт кислотасы ачытуу
Бул так өнөр жайда колдонулуучу ыкма, анын аркасында бардык кычкыл сүт азыктарын өндүрүү ишке ашырылат, жашылчалар сакталат жана мал үчүн силостук тоют жыйналат.
Мурда айтылгандан негизги айырмачылык патогендик микроорганизмдер сүт кислотасын ачытуу процессин көбүрөөк сандагы кошумча продуктуларды пайда кылуу менен жүргүзүшөт. Канттын 50% гана бактериялар тарабынан сүт кислотасына иштетилет, калганы төмөнкүдөй молекулалардын пайда болушуна кетет, мисалы:
- уксус кислотасы;
- глицерин;
- көмүр кычкыл газы;
- этил спирти жана башкалар.
Гомоферментативдик ыкма менен 90% таза сүт кислотасын пайда кылуудан кандай жакшы жана пайдалуу? Кеп негизги продуктылар чыгарылып жаткандаөтө көп болсо, анда көптөгөн бактериялардын жашоо активдүүлүгү толугу менен тоскоол болот. Мындан тышкары, продуктылар кошумча кошулмалардын эсебинен ээ болгон көптөгөн даам сапаттарын жоготот. Ошентип, мисалы, консерваланган жашылчалардын жагымдуу жыты уксус кислотасы жана изоамил спирти менен камсыз кылынат. Эгер бул кошулмалар жок болсо, анда сактоонун натыйжасы такыр башкача болот.
Сүт кислотасынын 50% түшүмдүүлүгү системадагы бардык бөтөн козу карындардын жана микроорганизмдердин өнүгүүсүн жана тиричилик активдүүлүгүн басуу үчүн жетиштүү. Анткени 1-2% да сүт кислотасынын бактерияларынан башка эч кандай организм жашай албаган чөйрөнүн өтө күчтүү кычкылданышын шарттайт. Бүт процесс пентоза фосфат жолу боюнча ишке ашырылат.
Гетеферментативдик ыкма үчүн ачытуу шарттары төмөнкүдөй болушу керек:
- жакшы жана жаңы башталгыч баштапкы этапта кошулду;
- ар бир продукт үчүн өзүнчө тандалып алынган оптималдуу тышкы шарттар;
- жогорку сапаттагы жана жакшы иштеген жабдуулар;
- процесске керектүү бардык техникалык түзмөктөр.
Тышкы шарттардын арасында процесстин температурасы өзгөчө мааниге ээ. Ал өтө жогору болбошу керек, бирок суук ачытуунун бүт жүрүшүн кескин жайлатат.
Бүгүнкү күндө микроорганизмдердин туура жана ыңгайлуу иштеши үчүн бардык зарыл шарттарды автоматтык түрдө түзгөн адистештирилген ачытуу резервуары бар.
Керектүү жабдуулар
Биз жогоруда белгилегендей, эң маанилүү атрибуттардын арасындаачытуу жөндөмдүүлүгүн белгилей кетүү керек. Эгерде биз үй тартиби жөнүндө сөз кыла турган болсок, анда консервациялоодо, йогурт жана башка азыктарды өндүрүүдө колдонулган идиштердин тазалыгына көңүл буруу керек. Микроорганизмдердин бөтөн популяцияларынын санын азайтуунун бир жолу - контейнерлерди колдонуудан мурун стерилизациялоо.
Гетероферменттүү ачытуу үчүн кайсы тамактар ылайыктуу? Бул айнек же жогорку сапаттагы пластик (полипропилен, полиэтилен) идиш болушу мүмкүн, аны капкагы менен бекем жаап коюуга болот.
Өнөр жай ферментация процесси башталганга чейин идиштерди дезинфекциялоо жана тазалоо үчүн атайын түзүлүштөрдү колдонот.
Процессте колдонулган бактериялар
Эгер консерваланган жана кычкыл сүт азыктарын жасоо үчүн колдонулган бактериялык культуралар жөнүндө сөз кыла турган болсок, анда организмдердин эң кеңири таралган бир нече түрлөрүн аныктай алабыз.
- Ацидофильный болгар таякчасы.
- Lactobacillus түрлөрү Sporolactobacillus inulinus.
- Бифидобактериялар.
- Leukostocks.
- Сүт кислотасы кокктары.
- Lactobacillus түрлөрү L. Casei.
- Streptococcus тукумундагы бактериялар жана башкалар.
Көрсөтүлгөн организмдердин айкалышынын жана таза культураларынын негизинде кычкыл сүт азыктары үчүн стартердик культуралар даярдалат. Алар коомдук доменде, каалаган адам сатып ала алат. Эң негизгиси, натыйжадан пайда алуу үчүн ачытуу процессинин шарттарын сактоопродукт.
Бул ачытуудан кандай азыктар алынат?
Эгер лактобактериялардын жардамы менен кандай ачытуу продуктуларын алууга болорун айтсак, анда биз бир нече негизги категорияларды атасак болот.
- Кычытылган сүт азыктары (кычкыл бышырылган сүт, йогурттар, варенецтер, айран, быштак, каймак, май, ацидофил азыктары жана башкалар).
- Айыл жаныбарлары үчүн силос тибиндеги тоют.
- Сүт кислотасы, алкоголсуз суусундуктарды өндүрүүдө, мех терисин таңуулоодо жана башкаларда колдонулат.
- Нан бышыруу, сыр өндүрүү.
- Консерваланган жашылча-жемиштер.
Мунун баары бактериялардын кээ бир түрлөрүнүн адамдардын жашоосунда, алардын өндүрүштүк ишмердүүлүгүндөгү маанисин далилдейт.
