Микроорганизмы в процессах брожения

При производстве пива желательно применять чистые виды топлива для подогрева зерен и воды с целью регулирования и управления процессом прорастания, а затем для нагрева сусла до температуры заваривания. Весьма важна чистота процесса брожения, поэтому все емкости, трубопроводы, бутылки для предотвращения нежелательного брожения паразитных микроорганизмов следует стерилизовать. Это обычно достигается при нагреве их до 80 °С в течение 20 мин с повторением цикла. Пиво может быть пастеризовано либо перед розливом, либо в бутылках при нагреве в течение короткого времени до 60 °С, что повышает срок его годности. Поскольку многие операции тепловой обработки являются экстремальными (несколько секунд или несколько градусов могут повлиять на вкусовые качества, запах и сроки хранения), становится ясным значение гибких и высокоточных методов нагрева, достигаемых при использовании газового топлива. [c.273]

Метан. Метан — бесцветный газ, не имеющий запаха (см. также стр. 51, табл. 4). В природе образуется в результате различных процессов брожения. Так, он получается при гниении клетчатки растений под влиянием особых микроорганизмов [c.61]

Процессы брожения протекают сложными путями — через ряд промежуточных продуктов. Различные микроорганизмы вызывают определенные виды брожения последние называются по образующимся в результате веществам. Так, брожение гексоз, вызываемое дрожжами и приводящее к образованию этилового спирта, называется спиртовым брожением и т. п. [c.244]

Вторая стадия работы начинается с момента внесения дрожжей в сусло и оканчивается после превращения сахаров в спирт и углекислый газ. Главными на этой стадии являются поддержание необходимых температурных и временных режимов брожения и предотвращение заражения бражки патогенными микроорганизмами извне, что может повлечь за собой повышенный расход сахаров и ухудшение качества спирта. На этой же стадии необходимо технически обеспечить улавливание спирта, улетучивающегося за пределы бродильной емкости вместе с углекислым газом, выделяющимся в процессе брожения. Окончание ее в производственных условиях контролируется аналитически по содержанию несброженного сахара, а в бытовых — органолептически, по отсутствию сладкого вкуса и прекращению выделения углекислого газа. [c.8]

В процессе брожения гомогенная смесь изменяет свою плотность в результате накопления газов, выделяющихся вследствие жизнедеятельности микроорганизмов. Г азообразные продукты (углекислота, спирт, молочная кислота и др.) придают тесту специфические вкус и запах. [c.1073]

Молочнокислое брожение. Это процесс превращения сахара в молочную кислоту при помощи микроорганизмов. Молочнокислое брожение бывает типичное и нетипичное. При типичном сахар расщепляется только на 2 молекулы молочной кислоты по уравнению. [c.558]

Элективные условия создаются следующими факторами 1) крахмалом (источник углерода), используемым только микроорганизмами, содержащими фермент амилазу 2) пастеризацией 3) анаэробиозом — высокий столбик жидкости в пробирке и выделение в процессе брожения СОг и Нг, вытесняющих воздух. [c.99]

Под пробкой не должны оставаться пузырьки воздуха. В трубку над средой наливают вазелиновое масло небольшим слоем, и таким образом в сосуде с жидкой средой создаются анаэробные условия. Отсутствие углеводов в среде исключает процесс брожения. В этих условиях будут развиваться лишь микроорганизмы, способные использовать кислород связанных соединений (в первую очередь нитрата). [c.121]

Многие процессы, осуществляемые микроорганизмами, были известны человеку с незапамятных времен. В первую очередь это гниение и брожение. В сочинениях древних греческих и римских авторов можно найти рецепты приготовления вина, кислого молока, хлеба, свидетельствующие о широком использовании в быту брожений. В средние века алхимики не обошли вниманием данные процессы и изучали их наряду с другими чисто химическими превращениями. Именно в этот период были сделаны первые попытки выяснить природу процессов брожения. [c.8]

Факультативные бактерии используют растворенный кислород, когда это возможно, при отсутствии же его живут за счет энергии анаэробных процессов. При очистке сточных вод аэробные микроорганизмы развиваются в активном иле и биологической пленке биофильтров, в то время как анаэробы преобладают в процессах брожения. Факультативные бактерии имеются как в аэробных, так и в анаэробных очистных сооружениях. [c.49]

Характерное свойство глюкозы — способность к различным видам брожения. Брожением называют сложный процесс расщепления-молекул веществ, происходящий под влиянием различных микроорганизмов (дрожжевых и плесневых грибков, бактерий). Вырабатываемые этими микроорганизмами вещества — ферменты, илн энзимы, служат катализаторами процесса. Микроорганизмы используют выделяющуюся при брожении энергию. Брожение является для микроорганизмов процессом, подобным дыханию для высших организмов. [c.244]

Я доказал, что воздушный океан, на дне которого мы живем, насыщен зародышами этих микроскопических существ, всегда готовых к размножению на останках отжившей материи, чтобы выполнить свою роль разрушителей, которая для них и есть проявление жизни. И если бы законы развития, управляющие изменениями тканей и жидкостей в организме животных, не препятствовали бы размножению этих существ (или, точнее, не сдерживали бы его в пределах, совместимых с нормальной жизнью и здоровьем), то нас в любой момент мог бы захлестнуть их неудержимый поток. Но как только жизнь угасает, ничто уже не препятствует тому, чтобы любая часть животного или растительного организма стала пищей для этих микроскопических существ. Короче говоря.после смерти жизнь проявляется в новой форме и в новом качестве. Рассеянные повсюду зародыши микроорганизмов начинают развиваться, и под их влиянием либо органическая материя переходит в газообразное состояние за счет процессов брожения, либо кислород воздуха связывается с ней в большом количестве и вызывает ее постепенное и полное сгорание. [c.13]

Успехи биохимии и микробиологии обусловили применение всевозможных микроорганизмов и ферментов для интенсификации процессов брожения. Достаточно сказать, что в 20-х годах для получения бутилового спирта и ацетона в США расходовалось ежегодно - 100 тыс. г кукурузы [71]. [c.303]

До тех пор, пока всеобъемлющий термин биотехнология не стал общепринятым, для обозначения наиболее тесно связанных с биологией разнообразных технологий использовали такие названия, как прикладная микробиология, прикладная биохимия, технология ферментов, биоинженерия, прикладная генетика и прикладная биология. Если не принимать в расчет производства мыла, то первая же из числа возникших технологий такого рода стала предшественницей прикладной микробиологии. Наши предки не имели представления о процессах, лежащих в основе таких технологий. Они действовали скорее интуитивно, но в течение тысячелетий успешно использовали метод микробиологической ферментации для сохранения пищи (например, при получении сыра или уксуса), улучшения вкуса (например, хлеба и соевого соуса) и производства спиртных напитков. Пивоварение до сих пор остается наиболее важной (в денежном исчислении) отраслью биотехнологии. Во всем мире ежегодно производится около 10 литров пива стоимостью порядка 100 млн, фунтов стерлингов. В основе всех этих производств лежат реакции обмена веществ, происходящие при росте и размножении некоторых микроорганизмов в анаэробных условиях. В конце XIX в. благодаря трудам Пастера были созданы реальные предпосылки для дальнейшего развития прикладной (технической) микробиологии, а также в значительной мере и биотехнологии. Пастер установил, что микробы играют ключевую роль в процессах брожения, и показал, что в образовании отдельных продуктов участвуют разные их виды. Его исследования послужили основой развития в конце XIX и начале XX вв. бродильного производства органических растворителей (ацетона, этанола, бутанола и изопропанола) и других химических веществ, где использовались разнообразные виды микроорганизмов. Во всех этих процессах микробы в бескислородной среде осуществляют превращение углеводов растений в ценные продукты. В качестве источника энергии для роста микробы в этих условиях используют изменения энтропии при превращениях веществ. Совсем иначе обстоит дело в аэробных процессах при контролируемом окислении химических веществ до углекислого [c.11]

Позднее многие крупные химики изучали процесс брожения. Самым выдающимся среди них был Луи Пастер. Он идентифицировал ряд микроорганизмов, осуществляющих различные типы брожения, в том числе и маслянокислое, протекающее в отсутствие кислорода. Тем самым Пастер ввел представление об аэробных и анаэробных микроорганизмах и о соответствующих процессах брожения. Либих, придерживавшийся своей старой точки зрения, возражал против выводов Пастера. Кульминацией этих исследований явились опыты Эдуарда Бюхнера, который в 1897 г. показал, что экстракты из дрожжевых клеток способны сбраживать сахар. Это открытие Бюхнера положило начало экспериментам, в ходе которых были идентифицированы отдельные реакции или отдельные этапы процесса брожения, а также отдельные ферменты, катализирующие каждую из этих реакций. Кроме того, оно раз и навсегда покончило со всеми еще сохранявшимися остатками витализма. [c.10]

Чтобы избежать загрязнения водоема необработанными сточными водами, необходимо более чем 500-кратное разбавление чистой и богатой кислородом водой. В противном случае, в результате сильного снижения кислорода и бурного развития грибков (главным образом плесневых) жизнь рыб и микроорганизмов, служащих им пищей, подвергается опасности, а общественному водоему наносится ущерб. По существующим наблюдениям прямого отравления водоема не происходит [8]. В стоячих или очень медленно текущих водах начинаются процессы брожения и гниения, которые сопровождаются сильным пенообразованием, появлением плавающей пленки, отложением шлама и образованием неприятного запаха. [c.497]

При загрязнении молока или мяса антибиотиками, которые применяют для лечения инфекционных болезней скота или добавляют в корма для улучшения их усвояемости, процесс переработки продуктов питания нарушается. Такие антибиотики тормозят при известных условиях развитие заквасочных культур или благоприятствуют развитию нежелательных микроорганизмов процесс брожения нарушается, и конечный продукт становится непригодным для употребления. Другой опасностью при переработке продуктов питания является появление бактериофагов. Например, подавление бактериофагами молочнокислых бактерий, необходимых для получения простокваши, кефира, творога или сыра, приводит к нарушению технологического процесса и срыву производства. Риск заражения фагами можно ослабить ежедневным чередованием штаммов или использованием многоштаммовых культур в производственных условиях. [c.225]

Своеобразную и важную роль играют многие процессы ферментативного катализа. Катализаторами в них служат ферменты (энзимы), которые представляют собой сложные органические вещества, принадлежащие обычно к белкам с высоким молекулярным весом, вырабатываемым в животных или растительных организмах и обладающим высокой каталитической активностью. Каждый фермент катализирует определенный химический процесс или определенную группу химических превращений. Ферментативный катализ играет больщую роль п жизнедеятельности организмов и широко используется в промышленности н в быту, в особенности при переработке пищевых продуктов (хлебопечение, квашение, винокурение и др.). При этом основными являются процессы брожения, т. е. такие процессы, в которых изменение химического состава вещества происходит в результате жизнедеятельности тех или других микроорганизмов, например дрожжей, плесеней или соответствующих бактерий. Действующим началом в этих случаях служат различные ферменты, вырабатываемые этими микроорганизмами, Ферменты сохраняют свою активность и способндсть действовать и будучи выделенными из микроорганизмов. [c.494]

И это еще не все. Сам процесс получения биогаза, по мнению специалистов, таит в себе немало резервов. В частности, можно ускорить процесс брожения. Например, если часть сброженной в метантенке биомассы вывести из него и смешать с вновь поступающим по трубам сырьем, разложение органических веществ начнется еще до того, как они попадут в метантенк. Это дает возможность сократить основной цикл с пяти суток до одних. А если микробиологи выведут высокоактивные виды микроорганизмов, то весь цикл реакций можно будет, вероятно, довести до нескольких часов. [c.137]

Пастер Луи (Pasteur L.)—выдающийся французский ученый (1822— 1895). Родился в г. Доль, в семье кожевника. Был профессором Страсбургского, Лилльского и Парижского университетов. В студенческие годы работал под руководством Ж- Дюма. Пастер показал, что оптическая активность винной кислоты и асимметрическое строение ее кристаллов находятся в тесной зависимости его работы по асимметрии имеют очень большое значение в стереохимии. Он провел большие исследования процессов брожения. В 1857 г. Пастер установил, что молочная кислота образуется при сбраживании сахара в результате жизнедеятельности молочно-кислых бактерий. Его исследования в области брожения явились научной основой для использования микроорганизмов с целью производства пищевых продуктов (уксуса, вина, пива), а также для разработки метода предохранения их от порчи (пастеризация). [c.293]

В общем, в зависимости от сложившихся традиций, брожение производят в закрытых емкостях такой же конструкции, как и изображенные на рис. 15, только без решетки для удержания шапки. Температура брожения сусла, полученного по белой технологии с целью получения вина как продукта, не превышает 20 С. Брожение сусла с целью дальнейшей перегонки вина для получения коньячных спиртов или спиртов, идущих на приготовление кальвадоса, ведется при температурах, не превышающих 15 (1 , с использованием специально отобранных рас диких дрожжей. При таких условиях брожения винопродукт максимально сохраняет ароматические вещества как исходного сырья, так и образовавшиеся в процессе брожения. По окончаниии брожения винопродукт необходимо максимально быстро направить на перегонку, чтобы предохранить его от окисления, потери летучих ароматических веществ и размножения в нем патогенных микроорганизмов. [c.130]

Для описания процесса распада органических веществ используется схема, предложенная Баркером. По этой схеме процесс брожения состоит из двух стадий- кислой и метановой. Каждая из этих стадий осуществляется определенной группой микроорганизмов, кислая- органотрофами, метановая [c.120]

У микроорганизмов в процессе обмена веществ возникают разнообразные биохимические реакции, продукты которых часто используются в народном хозяйстве. Из всех биохимических процессов, связанных с жизнедеятельностью микроорганизмов, наиболее широко применяется спиртовое брожение. Название процесса — брожение произошло от латинского слова fermenta-lio, что означает кипение (бродящие жидкости сильно перемещаются вследствие выделяющейся углекислоты). Совершенно ие [c.532]

Работы Пастера внесли ясность в вопросы различных бро ний. Он впервые в 1857 г. установил, что в процессах броже и. принимают участие микроорганизмы, что брожение — это мические процессы, связанные с жизнедеятельностью микро% , а не химические, как считали Ю. Либих и другие исследоват . Пастер показал, что молочнокислое брожение вызывается баг риями, а спиртовое — дрожжами. Он доказал, что спирто Р брожение может происходить и в среде, не содержащей бел , а только соли аммония и сахар. По его мнению, превраще д, сахара в спирт и углекислоту происходит в результате анаэр . ного дыхания дрожжей. Спиртовое брожение является физи<3 гическим процессом, тесно связанным с жизнью дрожже . клеток. Он установил также (1875 г.), что маслянокислое 6po jj,j, ние, вызываемое соответствующими бактериями, происхо з в отсутствии кислорода. Следовательно, жизнь возможна и кислорода. [c.533]

Восстановление окисного железа в закисное. Если почва насыщена водой, в ней происходят процессы восстановления железа, приводящие к оглеению почвы. Роль микроорганизмов в восстановлении железа может быть двоякой 1) восстановление железа может быть результатом нако<лления восстановленнь1х продуктов (HaS, Нг и СН4), выделяющихся в процессе брожения, реагирующих с окисным железом 2) восстановление железа может быть и результатом непосредственного воздействия специфичной группы микроорганизмов на окисное железо, подобно процессу денитрификации, имеющей для них энергетическое значение. Однакоэтот вопрос окончательно не решен (Заварзин, 1972). [c.134]

Дальнейщее систематическое изучение окружающей природы с помощью совершенствовавшихся микроскопов подтверждало обнаруженное А. ван Левенгуком повсеместное распространение микроорганизмов. Три основные проблемы, волновавшие умы ученых на протяжении длительного времени, послужили могучим стимулом для развития исследований, приведших к возникновению и последующему интенсивному развитию микробиологии природа процессов брожения и гниения, причины возникновения инфекционных болезней и проблема самозарождения организмов. [c.7]

Гликолиз лежит в основе ряда процессов брожения, т. е. катаболиче-ских превращений углеводов микроорганизмами в анаэробных условиях (табл. 18.3). Брожение, как и анаэробное расщепление углеводов, — это внутренние окислительно-восстановительные процессы, в результате которых [c.252]

Наличие бентосных организмов в открытых водных источниках имеет весьма существенное значение для характеристики этих источников. В зависимости от экологических факторов эти микроорганизмы подразделяют на морские, пресноводные, микроорганизмы соленых озер, болот, ручьев, рек, водопадов, горячих ключей и минеральных источников. В пресноводных источниках бентосные микроорганизмы принимают участие в очистке воды органические вещества они минерализуют, а восстановленные вещества неорганического происхождения окисляют доминирующая роль в этих процессах принадлежит микробам. Самым богатым на бактерии является поверхностный слой ила, который оказывает весьма существенное влияние на развитие и жизнедеятельность микроорганизмов в водоемах и водотоках. В самоочищении вод значительная роль принадлежит нитчатым серо- и железобактериям. Первые окисляют сероводород в соли серной кислоты, чем предохраняют рыбу от гибели вторые — железо (П) в железо (П1). На дне водоемов происходят также процессы брожения с образованием метана и углекислоты.В 1 г ила содержится от 100 тыс. до 1 млн. бактерий, восстанавливающих сульфаты от 10 до 100 тыс. тионовых, около 1000 нитрифицирующих, от 10 до 100тыс. денитрифицирующих бактерий около 100 анаэробных и такое же количество аэробных разрушителей клетчатки, В иле встречаются также бактерии, окисляющие метан и водород, возбудители брожения, анаэробный фиксатор атмосферного азота и др. [c.193]

Биологическая обработка — самый эффективный способ удаления органических веществ из городских сточных вод. Действие биологических очистных систем основано на том, что смешанные культуры микробов разлагают и удаляют коллоидные и растворенные органические вещества из раствора. Параметры среды, в которой находятся микроорганизмы в очистном сооружении, постоянно контролируются например, активный ил в достаточном количестве снабжается кислородом для поддержания аэробных условий. Сточная вода содержит биологическую пищу, питательные вещества для роста и микроорганизмы. Лица, незнакомые с очисткой сточных вод, часто спрашивают, откуда получают специальные биологические культуры. Многочисленные разновидности бактерий и простейших, присутствующие в бытовых сточных водах, служат на очистных установках в качестве исходной биологической затравки. Затем посредством тщательного контроля расхода поступающих сточных вод, рециркуляции микроорганизмов после их осаждения, снабжения кислородом и применения других способов удается вывести желательные биологические культуры, которые сохраняются для обработки загрязненных стоков. Биопленку на поверхности загрузки биофильтра получают, пропуская сточную воду через фильтр. Через несколько недель фильтр может работать, удаляя органические вещества из сточной жидкости, орошающей фильтр. Активный ил в механической или диффузно-воздушной системе начинает действовать при включении аэраторов и подаче сточной воды. Первоначально необходима высокая степень рециркуляции отстоя со дна вторичного отстойника для сохранения в достаточном количестве биологической культуры. Однако через короткий промежуток времени созревает устойчивый активный ил, который эффективно извлекает органические вещества из сточной воды. При включении в работу анаэробного сооружения приходится преодолевать более существенные затруднения, так как метанообразующие бактерии, необходимые для протекания процесса брожения, немногочисленны в необработанной сточной воде. Кроме того, эти анаэробы растут очень медленно и требуют оптимальных условий окружающей среды. Пуск анаэробной установки может быть значительно ускорен при заполнении тенка сточной водой и засеве ее достаточным количеством бродящего ила из близлежащей очистной установки. Сырой осадок сначала подают с незначительной дозой загрузки, а для поддержания должного значения pH в метантенк в необходимых количествах вводят известь. Даже при этих условиях проходит несколько месяцев, прежде чем установка начинает работать на полную мощность. [c.84]

Химизм процессов брожения. Процессы брожения, осуществляемые микроорганизмами, играют огромную роль в круговороте углерода в природе. Благодаря брожениям происходит превращение сложных органических углерод содержащих соединений в более простые. Чаще всего исходными првдуктами [c.133]

Термофилы, или теплолюбивые (от греч. Шегте — тепло). Температурный диапазон их развития от 30 до 85° С, с оптимумом около 50—60° С. Микроорганизмы этой группы обитают в горячих источниках и в гниющем навозе. Термофильные бактерии участвуют в процессах брожения осадка иа городских очистных сооружениях канализации. [c.68]

Широко распространенным типом взаимоотношений является метабиоз, при котором жизнедеятельность одних микроорганизмов создает условия для развития других. Метабиотические взаимоотношения обусловливают последовательность превращений одних веществ в другие и лежат в основе круговорота веществ в природе. Примером таких взаимоотношений может служить сообщество факультативных и облигатных анаэробных микробов, Осуществляющее процесс брожения осадков сточных вод в метантенках. - [c.70]

Некоторые микроорганизмы, образующие при брожении кислоты, объединяют в одну физиологическую группу на том основании, что характерным, хотя и не главным продуктом брожения является у них муравь иная кислота. Наряду с муравьиной кислотой такие бактерии вьщеляют и некоторые другие кислоты такой тип метаболизма называют поэтому муравьинокислым брожением или брожением смешанного типа. Так как некоторые типичные представители этой группы обитают в кишечнике, все семейство носит название Enteroba teria eae. Это грам-отрицательные, активно подвижные, не образующие спор палочки с перитрихальным жгутикованием. Будучи факультативными аэробами, они обладают гемопротеинами (цитохромами и каталазой) и способны получать энергию как в процессе дыхания (в аэробных условиях), так и в процессе брожения (в анаэробных условиях). В отнощении питания эти бактерии исключительно нетребовательны-растут на простых синтетических средах, содержащих минеральные соли, углеводы и аммоний. Сбраживание глюкозы у всех представителей этой группы происходит с образованием кислот. Значение Enteroba teria eae для эпидемиологии, а также для разного рода экспериментальных исследований общеизвестно поэтому полезно будет рассмотреть здесь некоторых представителей этого семейства. [c.283]

Уже давно практиками-виноделами было замечено, что в продажном растворе виннокалиевой соли могут протекать процессы брожения. Пастер убедился, что такие процессы протекают при участии особого плесневого грибка, для которого этот раствор является подходящей питательной средой. Но, как уже указывалось, раствор продажной виннокалиевой соли обладает способностью вращать плоскость поляризации света вправо. Пастер внес культуру плесневого грибка в растворы солей оптически недеятельной виноградной кислоты оказалось, что плесневой грибок развивается и в этих растворах однако последние приобретают при этом оптическую активность и начинают вращать плоскость поляризации влево. Из этого следовало, что данный микроорганизм использует в качестве питательного вещества правовращающую винную кислоту и избирательно изаяекает только ее из растворов солей виноградной кислоты. Поэтому в растворе появляется избыток второго антипода — левовращающей винной кислоты — и раствор приобретает соответствующую оптическую активность. [c.264]

Таким образом, можно принять, что первый период распада органических соединений в метан-тэнке характеризуется интенсивным накоплением жирных кислот, образование которых сопровождается одновременным выделением углекислого газа. Па дальнейших этапах процесса брожения жирные кислоты перерабатываются микроорганизмами, краткое описание которых было дано в общей части настоящей работы. При этом обычно получаются значительные количества метана. Не исключена возможность частичного образования СН4 также путем восстановления водородом углекислоты. Реальность подобной реакции убедительно была показана Корольковым (1923). Позднее Баркер (Вагкег, 1936) доказал, что отмеченный нами восстановительный процесс осуществляется специфической бактерией — Ba t. omelianskii. Очевидно, такая же реакция может происходить и под в.лиянием деятельности других бактерий. [c.258]

Сущность самого старого способа производства спирта — спиртового брожения сахаристых веществ заключается в том, что углеводы (из которых важнейшим является глюкоза СвН120б) в присутствии особых микроорганизмов — дрожжей, подвергаются расщеплению (брожению). Механизм реакции брожения сложен, суммарно процесс брожения можно выразить следующим уравнением [c.166]

Для нормальной работы сооружений (двухъярусных отстойников, метантенков), в которых идет разложение осадка, необходимо создавать условия для непременного прохождения второй стадии — щелочного или метанового брожения. Нормальное течение процесса метанового брожения определяется такими факторами, как температура, время сбраживания, степень перемешивания, соотношение между количеством свежего и сброженного осадка, химический состав осадка, pH, щелочность, концентрация летучих органических кислот, наличие токсичных примесей, биогенных элементов, достаточное количество микроорганизмов. Термофильное брожение имеет ряд преимуществ перед мезофильным. К ним относятся ббль- [c.274]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология