آیا می دانید تخمیر چیست؟ این یک فرآیند بسیار ارزشمند است

2024 نویسنده: Isabella Gilson | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 03:24

تخمیر چیست، احتمالاً هر شخصی تصور می کند. فقط باید شیر، آب میوه، کمپوت یا سوپ را برای مدتی گرم نگه دارید و حباب ها روی سطح ظاهر می شوند و خود محصول بوی ترش می دهد. بشر مدت هاست آموخته است که از این فرآیند شیمیایی بهره مند شود و با کمک آن محصولات جدیدی به دست آورد. امروز می خواهیم در مورد تخمیر بیشتر به شما بگوییم. این موضوع واقعاً جالبی است، به خصوص که اهمیت عملی آن شکی نیست.

توضیح کوتاه

بعد از اینکه متوجه شدیم در مورد چیست، باید یک تعریف علمی ارائه دهیم. بنابراین، تخمیر یک واکنش شیمیایی نسبتاً پیچیده (با تمام سادگی ظاهری) است. این در این واقعیت نهفته است که شکر موجود در محصول به الکل اتیلیک، اسید لاکتیک تبدیل می شود. مورد دوم به محصول اولیه و همچنین خانواده باکتری های درگیر در این فرآیند بستگی دارد. با این حال، همیشه نمی توان نتیجه این فرآیند را پیش بینی کرد، به خصوص اگر در شرایط طبیعی رخ دهد. تنها در صورت رعایت دقیق شرایط فن آوری قابل پیش بینی خواهد بود.

تبدیل کربوهیدرات به الکل

این نوع واکنش در تولید شراب و سرکه سیب، در تهیه خمیر مخمر و غیره استفاده می شود. بنابراین، این فرآیندی است که به دلیل فعالیت تعدادی از میکروارگانیسم ها رخ می دهد. در فرآیند فعالیت حیاتی آنها، دی اکسید کربن و الکل اتیلیک به طور فعال تشکیل می شود. البته نه تنها این، در آزمایشگاه نیز می توان میزان آزاد شدن اسیدهای کربوکسیلیک و سایر الکل ها را تعیین کرد. نان قرمز و شراب معطر، سرکه سیب سالم - همه اینها محصولاتی هستند که ما به لطف باکتری های مخمر از جنس ساکارومایسس بدست می آوریم.

تخمیر اسیدلاکتیک

شیر دلمه سالم، پنیر لذیذ و پنیر عالی - همه این محصولات تخمیر شیر را به ما می دهند. این به خودی خود اتفاق نمی افتد، بلکه در نتیجه فعالیت حیاتی باکتری ها نیز رخ می دهد. در این حالت باکتری های اسید لاکتیک مسئول تبدیل شیر به محصولات جدید هستند. در اصطلاح علمی، این تبدیل قندها به اسید لاکتیک است، در حالی که ما مقدار کمی هیدروژن و اسید پیروویک دریافت می کنیم. این دو گروه از باکتری ها را متمایز می کند: کوکسی ها و باکتری های میله ای شکل.

گروه اول هموفرمنتیو هستند: استرپتوکوک اسید لاکتیک، استرپتوکوک کرمی و گرمادوست. گروه دوم باکتری های غیر معمول هستند، آنها ساکنان دائمی روده ما هستند. در فرآیند فعالیت حیاتی آنها نه تنها اسید لاکتیک، بلکه اسید استیک نیز تشکیل می شود.

تخمیر بوتیریک

این فرآیند شیمیایی بسیار استمشابه مواردی که در بالا توضیح داده شد. تنها تفاوت این است که میکروارگانیسم هایی که این فرآیند را فراهم می کنند متعلق به گونه های مختلف هستند. تخمیر بوتیریک توسط باکتری های بی هوازی ایجاد می شود. آنها بسیاری از کربوهیدرات ها و همچنین الکل های بالاتر را به اسید بوتیریک تبدیل می کنند. این باعث ایجاد مخلوطی از گازها می شود. این معمولاً دی اکسید کربن و هیدروژن است.

دمای بهینه ای که در آن این واکنش تخمیر انجام می شود +30 - +40 درجه است. در این مورد، فرآیند با یک واکنش خنثی به خوبی پیش می رود. همچنین می تواند در محیط اسیدی برود، اما در این حالت، بوتیل الکل و استون تجمع می یابد.

فواید و مضرات تخمیر بوتیریک

همیشه تخمیر یک واکنش مفید و ضروری نیست. به طور خاص، در نتیجه این فرآیند، اسید بوتیریک آزاد می شود که با طعم تلخ و بوی تند مشخص می شود. اما استرها بوی خوش گل و میوه دارند. به همین دلیل است که از آنها در تولید عرقیات مختلف برای صنایع شیرینی پزی و عطرسازی استفاده می شود. با این حال، در مزرعه، تخمیر بوتیریک اغلب باعث آسیب می شود، زیرا این معمولا باعث مرگ سیب زمینی و سبزیجات، تورم پنیرها می شود. به همین دلیل، کنسروها منفجر می شوند، شیر و خامه ترش فاسد می شوند.

سایر انواع تخمیر

در واقع، تعداد زیادی از آنها وجود دارد. تمام واکنش های شیمیایی که با تبدیل قندها در طول زندگی باکتری ها انجام می شود، تخمیر است. نتیجه تشکیل دی اکسید کربن، الکل ها و تبدیل کامل محصول اولیه است.

در طبیعت وجود داردفرآیند تخمیر پروتئین باکتری‌های بی‌هوازی پوسیدگی می‌توانند نه تنها کربوهیدرات‌ها، بلکه پروتئین‌ها را نیز تخمیر کنند، به همین دلیل آنها نظم‌دهندگان واقعی سیاره ما هستند. مواد آلی به سطح اسیدهای آمینه تجزیه می شوند. در طبیعت، چنین چرخه ای از مواد اهمیت فوق العاده ای دارد.

نوع بعدی تخمیر اسید پروپیونیک است. این توسط برخی از باکتری ها از جنس Propionibacterium ایجاد می شود. در نتیجه فعالیت حیاتی آنها، اسیدهای پروپیونیک و استیک تشکیل می شوند. بسیاری از اسیدها در تولید دقیقاً با کمک این فرآیندها تشکیل می شوند. به عنوان مثال اسید اگزالیک که به سوکسینیک تبدیل می شود. در همان زمان، بسیاری از قارچ های کپک زده قندها را با تشکیل اسید سیتریک تخمیر می کنند. بخش قابل توجهی از اسید سیتریک که در تولید به دست می آید دقیقاً نتیجه کشت قارچ های کپک است.

بنابراین، بدیهی است که تخمیر یک واکنش شیمیایی مهم است که تقریباً در همه جا رخ می دهد، هم به اراده ما (در شرایط تولید صنعتی) و هم با ترکیب تصادفی عوامل (دمای مناسب، محیط غذایی). با دانستن اینکه چگونه این فرآیندها را کنترل کنیم، می‌توانیم آنها را برای همیشه تغییر دهیم، در حالی که از تخمیر در جایی که به آن نیاز نیست جلوگیری می‌کنیم و در جایی که مزایای ملموسی به همراه خواهد داشت، تحریک می‌کنیم.