Dokumentumok
Bejegyzés 2015. november 30-án
A Bio Ferment a Dos átirata
A BIOFERMENSEK GYÁRTÁSA, HASZNÁLATA ÉS NÉHÁNY MŰSZAKI SZEMPONTJA
A BIOFERMENSEK GYÁRTÁSA, HASZNÁLATA ÉS NÉHÁNY MŰSZAKI SZEMPONTJA.
Írta: Ing. Agro. Fabin Pacheco R.
A biofermentek szerves anyagok fermentációs folyamatának termékei. Ez a folyamat a mikroorganizmusok intenzív aktivitásából ered, amelyek szabadon megtalálhatók a természetben. Számos mikroorganizmus, amely megtalálható a biofermentekben, fontos szerepet játszik a mezőgazdaságban, valamint egyes élelmiszerek előállításában. Ilyenek például a joghurt, chicha, bor előállításáért felelős mikroorganizmusok.
A biofermentek kiválóan helyettesítik az ipar rendkívül oldódó vegyi műtrágyáit. Ezek alternatívát jelentenek a szintetikus mezőgazdasági alapanyagoktól függő gazdálkodók számára. A gyártás rendkívül egyszerű, és az anyagok rendkívül elérhetőek. A biofermentek energiában és ásványi anyag egyensúlyban gazdag folyékony műtrágyák. Alapjában véve vízben oldott friss boiga, melasz, tejsavó vagy tej, ásványi sók, őrölt kőzetliszt alkotják többek között. A biofermentek előállítási folyamata anaerob folyamat, amelyben különféle mikroorganizmusok felelősek annak előállításáért az erjedési folyamatból. (Restrepo 2002)
Ez a dokumentum egy sor technikai és módszertani választékot tartalmaz, amelyek lehetővé teszik az olvasó számára, hogy megértse a jó minőségű biofermentek előállításának és felhasználásának folyamatát. Ez a folyamat egyértelműen biokémiai. Ezért ebben a dokumentumban az élelmiszer-előállítás biotechnológiájának számos fogalmát, valamint a környezeti mikrobiológia alapelveit bemutatják, elemzik és alkalmazzák.
1. fotó: Bioferments üzem integrált biogazdaságban. FÖLD Egyetem
2. IRODALMI ÁTTEKINTÉS
Cameron (SF) azt jelzi: Az erjedés szó eredete a szén-dioxid felszabadulásának tudható be, mivel az élesztő hat a cukorra, ami a forraláshoz hasonló pezsgést eredményez (a latin fervimentumból: forrás).
Pasteur kimutatta, hogy az erjedést élő mikroorganizmusok okozták. Butchner 1897-ben hozzátette, hogy ez a biokémiai fermentációs folyamat a mikroorganizmusok által kiválasztott anyagoknak, különösen az élesztőknek köszönhető. Ezeket az anyagokat technikailag biokatalizátoroknak vagy enzimeknek nevezhetjük, Cameron (SF). Jelenleg azonban több mint 1000 különböző enzim ismert, és mindegyik katalizálhat egy adott kémiai reakciót. Az enzimek különböző organizmusok által végzett biokémiai szintézisből származnak. (Alberl és Lehninger 1975).
Bruchmann (1980) azt jelzi, hogy a fermentációk anaerob folyamatok, amelyek energiát szabadítanak fel. A fermentációk során egy szerves szubsztrát - amely legtöbbször a szénhidrát lebomlásának terméke - redukciós ekvivalenseket eredményez, vagyis elektronokat vagy hidrogént köt meg koenzimekhez, amelyeket egy szerves akceptor vesz fel. Smith és Wood (1998) azt jelzik, hogy az erjedés katabolikus stratégiaként értelmezhető energiaforrás felhasználására külső elektron-akceptor hiányában. Ez a külső akceptor oxigén lenne, de mivel az erjedés anaerob közegben történik, biofermentek esetén az energiaforrás a glükóz lenne. Általánosabban fogalmazva, Ward (1989) azt jelzi, hogy az erjedés során mikroorganizmusokat alkalmaznak a szerves anyagok átalakításához az enzimek által előállított katalizációs eljárások révén.
A biofermentek kidolgozása biokémiai folyamat, és ezek kidolgozásának sikere nagymértékben függ a fermentációban lejátszódó folyamatok megértésétől és javításától. Bruchmann (1980) jelzi, hogy az erjedés a következőképpen foglalható össze: A cukor lebontása addig, amíg a piruvinsavnak nevezett központi köztiterméket el nem érik, amelyből a különböző fermentációs termékek származnak. A kapott termékek között szerepelnek: etanol, butanol, aceton, izopropanol, acetoin, hangyasav, ecetsav, tejsav, propinsav, propinsav, vajsav, borostyánkősav, szén-dioxid, hidrogén és metanol.
2.2 FERMENTÁCIÓS SZUBsztrátumok
A mikroorganizmusok a legtöbb esetben magán a fermentálható szubsztrátumon nőnek. Ez a táptalaj tehát alkalmas táptalajként, mivel minden tápanyagigénye megvan. Kivételek e szabály alól akkor fordulnak elő, amikor az ember elkészíti az ideális szubsztrátumot egy adott típusú mikrobiológia számára, amelyet később beoltanak, és ily módon egy meghatározott végterméket kapnak. A fentiekre jó példa a joghurt vagy más erjesztett ételek. A fermentációk túlnyomó többségében azonban a létrehozandó mikrobiológiát és a végterméket végül is a felhasznált szubsztrát típusa befolyásolja. (Bruchmann 1980)
Az erjesztéshez szükséges alapanyagok túlnyomó többségben növényekből származnak. Az erjedési folyamatot megkönnyítő alapanyagok szénhidrátokat, nitrogénvegyületeket és egyéb tápláló vegyületeket tartalmaznak. Az ilyen típusú vegyületek cukorokban gazdag termékekben vannak jelen, mint például melasz, lejas, szérumok, laktóz. Ezenkívül ezek a tápanyagok megtalálhatók keményítőben gazdag anyagokban, például különböző gabona- vagy gyökérlisztekben. (Bruchmann 1980) A tápanyagok három funkciót töltenek be: biztosítják a protoplazmatikus szintézis kialakulásához szükséges alapanyagot, ellátják a sejtek növekedéséhez és a megfelelő bioszintetikus reakciókhoz szükséges energiát. Végül a tápanyagoknak akceptorként kell szolgálniuk a reakcióban felszabaduló elektronok számára, amelyek energiát szolgáltatnak az organizmusoknak. Aerob organizmusokban az O2 az akceptor szerepét tölti be, és szigorú vagy fakultatív anaerob organizmusokban az anyagcsere valamilyen szerves terméke vagy valamilyen szervetlen anyag helyettesíti az O2-t. (Martn | 1980)
A hetertrofikus talajmikroorganizmusok által leginkább használt energiaforrások közé tartoznak a következők: cellulóz, hemicellulóz, lignin, keményítő, gyakorlati anyagok, inulin, kitin, szénhidrogének, cukrok, fehérjék, aminosavak és szerves savak (Martin, 1980). Frazier és Westhoff (1991) állításait elemezve nemcsak az energiaélelmiszerek típusa fontos, hanem annak koncentrációja, közvetlenül befolyásolja az olyan szempontokat, mint a rendelkezésre álló víz és a mikrobiológiára gyakorolt néhány ozmotikus hatás. A cukor adott százalékánál az ozmotikus nyomás a cukor molekulatömegétől függően változik. Erre példa, hogy egy 10% -os glükózoldatnak ugyanabban a hígításban kétszer nagyobb az ozmotikus nyomása, mint a maltóz- vagy szacharózoldatnak, vagy kétszer is megtartja a nedvességtartalmat. Példaként meg lehet említeni, hogy az élesztõk meglehetõsen magas cukorkoncentrációban jól növekednek, különben alacsony baktériumoknál jobban növekednek. A szabály alól azonban mindig vannak kivételek, és egyes baktériumok nem okoznak problémát a magasabb cukorkoncentrációk növekedésével.
A boripar néhány mikrobiológiai fogalmát alkalmazva fontos megjegyezni, hogy egy biofermentum végső Brix-foka nem haladhatja meg a 24-et, azon a tényen alapulva, hogy minden 2 Brix-fok után az alkohol egy százaléka termelődik. Az alkohol több mint 12% -a gátolja a mikrobiológiai fejlődést egy fermentációs folyamat során. Borrad (1988) szerint az etanol négyszer vagy ötször gátlóbb, mint a cukor, ezért úgy tekinthető, hogy a biofermentum elkészítése a bor elkészítéséhez nagyon hasonló folyamat, az előbbiekben említett fogalmakat kell alkalmazni. a folyamat sikere.
2.3 ANAERB FERMENTÁCIÓ BIOLÓGIÁJA.
Figyelembe véve, hogy a biofermentek előállításához szükséges biokémiai folyamat anaerob fermentációs folyamat, fontos kiemelni és megvitatni a folyamat mikrobiológiai vonatkozásait. Ily módon kibővíthető a mikrobiológiai elemzések során kapott különböző eredmények helyes értelmezéséhez szükséges kritérium.
A bolygón létező összes élő mikroorganizmus közül csak néhány szigorúan anaerob. Általában az ilyen típusú mikroorganizmusok olyan környezetben élnek, ahol nincs oxigén, vagy ennek az elemnek a jelenléte minimális, például talajban, mély vizekben vagy tengeri iszapokban. Bár kevés anaerob organizmus létezik, az ember számára egyedülálló jelentőségű biokémiai folyamatokat hajtanak végre. Például képesek oxigén hiányában energiát kinyerni a glükózból és más tápanyagmolekulákból, így különféle, egyedülálló jelentőségű termékeket eredményeznek, például a biofermentekben található számos anyagot (Alberl és Lehninger 1975). Frazier és Westhoff (1991) szerint fontos kiemelni, hogy egyes aerobnak tartott mikroorganizmusok bizonytalan módon szaporodhatnak anaerob körülmények között. Ez arra enged következtetni, hogy a bioferment, annak ellenére, hogy anaerob körülmények között állították elő, olyan termék, amely a terepen alkalmazva felelős az aerob mikroorganizmusok beoltásáért is.
Meg kell jegyezni, hogy számos olyan mikroorganizmus létezik, amelyek alkalmazkodhatnak mind az aerob, mind az anaerob körülményekhez. Az ilyen típusú mikroorganizmusokat fakultatívnak nevezik. Jellemzőjük, hogy anaerob körülmények között képesek energiát felvenni a glükózból, ugyanazon típusú biokémiai mechanizmus révén, amely szigorúan anaerob mikroorganizmusokat használ. Ez az eljárás anaerob fermentáció néven ismert.