Kaip vyksta fermentacija. Oksidacija ir fermentacija arbatos gamyboje
Knygos autorius – „amerikietiškos kulinarijos scenos roko žvaigždė“ – anot „New York Times“, savamokslis, antiglobalistas, linkęs žemyn ir atvirai gėjus – Sandoras Elixas Katzas. Ši knyga, kaip tikriausiai jau atspėjote, iškrenta iš elegantiškų kulinarinių „knygų prie kavos staliuko“ eilės (kaip anglosaksų pasaulyje įprasta vadinti svarius ir spalvingus tomus, kurių paskirtis – gulėti stalas svetainėje ir būti labiau dekoro elementas nei žinių šaltinis).
Šios knygos nuotraukos vertos išskirtinio paminėjimo: į jas žiūrint susidaro įspūdis, kad jos atsirado visiškai atsitiktinai. Tačiau šioje knygoje tikrai gausu unikalios informacijos: kaip rauginama manioka, iš tefo miltų kepami nacionaliniai etiopiški pyragaičiai, Rusijoje gaminama gira (taip, net ir ta!) ir dar daugiau. Teorinėje dalyje pateikti duomenys iš antropologijos, istorijos, medicinos, mitybos ir mikrobiologijos. Knygoje gausu receptų: jie suskirstyti į kelias temines dalis (rauguotų daržovių, duonos, vyno, pieno produktų gaminimas).
Pateikiame labai laisvą skyriaus apie naudingąsias fermentacijos savybes vertimą.
Daugybė fermentuotų maisto produktų naudos sveikatai
Fermentuoti maisto produktai turi gyvą skonį ir gyvų maistinių medžiagų. Jų skonis dažniausiai būna ryškus. Pagalvokite apie kvapnius brandžius sūrius, rūgščius raugintus kopūstus, tirštą aitriąją miso pastą, sodrius taurius vynus. Žinoma, galima sakyti, kad kai kurių fermentuotų produktų skonis tinka ne visiems. Tačiau žmonės visada vertino unikalius skonius ir apetitą žadinančius aromatus, kuriuos maistas įgyja veikiant bakterijoms ir grybeliams.
Praktiniu požiūriu pagrindinis fermentuotų maisto produktų privalumas yra tai, kad jie ilgiau išsilaiko. Fermentacijos procese dalyvaujantys mikroorganizmai gamina alkoholį, pieno ir acto rūgštis. Visi šie „biologiniai konservantai“ padeda išsaugoti maistines medžiagas ir stabdo patogeninių bakterijų augimą, taip užkertant kelią maisto atsargų gedimui.
Daržovės, vaisiai, pienas, žuvis ir mėsa greitai genda. Ir kai buvo įmanoma gauti jų perteklių, mūsų protėviai naudojo visas turimas priemones, kad kuo ilgiau išlaikytų maisto atsargas. Per visą žmonijos istoriją fermentacija tam buvo naudojama visur: nuo tropikų iki Arkties.
Kapitonas Jamesas Cookas buvo garsus XVIII amžiaus anglų tyrinėtojas. Jo aktyvios veiklos dėka Britanijos imperijos ribos gerokai išsiplėtė. Be to, Cookas gavo Londono karališkosios draugijos – pirmaujančios Didžiosios Britanijos mokslo draugijos – pripažinimą už tai, kad išgydė savo komandos narius nuo skorbuto (liga, kurią sukelia ūmus vitamino C trūkumas).Cookas sugebėjo nugalėti ligą dėl to, kad ekspedicijų metu jis pasiėmė daug raugintų kopūstų.(kuriame yra daug vitamino C).
Dėl savo atradimo Cookas sugebėjo atrasti daug naujų žemių, kurios vėliau pateko į Didžiosios Britanijos karūnos valdžią ir sustiprino jos galią, įskaitant Havajų salas, kuriose jis vėliau buvo nužudytas.
Pirmieji salų gyventojai polineziečiai perplaukė Ramųjį vandenyną ir apsigyveno Havajų salose daugiau nei 1000 metų prieš kapitono Kuko vizitą. Įdomu tai, kad fermentuotas maistas padėjo jiems išgyventi ilgas keliones, taip pat Kuko komandai! Šiuo atveju „poi“ – iš tankios, krakmolingos taro šaknies gaminama košė, kuri vis dar populiari Havajuose ir pietiniame Ramiojo vandenyno regione.
Taro šaknis:
Poi košė iš taro šaknies:
Fermentacija leidžia ne tik išsaugoti naudingąsias maistinių medžiagų savybes, bet ir padėti organizmui jas pasisavinti.. Daugelis maistinių medžiagų yra sudėtingi cheminiai junginiai, tačiau fermentacijos proceso metu sudėtingos molekulės suskaidomos į paprastesnius elementus.
Kaip tokio savybių transformavimo fermentacijos metu pavyzdį turi sojos pupelės. Tai unikalus, daug baltymų turintis produktas. Tačiau be fermentacijos sojos žmogaus organizmas praktiškai nevirškina (kai kas net teigia, kad ji nuodinga). Fermentacijos metu suskaidomos kompleksinės sojos pupelių baltymų molekulės ir dėl to susidaro aminorūgštys, kurias organizmas jau pajėgia pasisavinti. Tuo pačiu metu sojos pupelėse esantys augalų toksinai suskaidomi ir neutralizuojami. Dėl to gauname tradicinius fermentuotus sojos produktus, pvzsojos padažas, miso pasta ir tempeh.
Daugeliui žmonių šiais laikais sunku virškinti pieną. Priežastis – laktozės netoleravimas – pieno cukrus. Pieno produktuose esančios pieno rūgšties bakterijos laktozę paverčia pieno rūgštimi, kuri daug lengviau virškinama.
Tas pats atsitinka ir su glitimu, grūduose esančiu baltymu. Bakterinės fermentacijos su starterinėmis kultūromis procese (priešingai mielių fermentacijai, kuri dabar dažniausiai naudojama duonos kepimui), glitimo molekulės suskaidomos irfermentuotas glitimas yra lengviau virškinamas nei nefermentuotas glitimas.
Pasak Jungtinių Tautų Maisto ir žemės ūkio organizacijos (Jungtinių Tautų maisto ir žemės ūkio organizacijos) ekspertų, fermentuotas maistas yra gyvybiškai svarbių maistinių medžiagų šaltinis. Organizacija aktyviai dirba siekdama padidinti fermentuotų maisto produktų populiarumą visame pasaulyje. Pasak Fermentacijos organizacijospadidina mineralų biologinį prieinamumą (t. y. organizmo gebėjimą pasisavinti tam tikrą medžiagą)esančių gaminiuose.
Billas Mollisonas, knygos „The Permaculture Book of Ferment and Human Nutrition“ autorius, fermentaciją vadina „išankstinio virškinimo forma“. „Išankstinis virškinimas“ taip pat leidžia suskaidyti ir neutralizuoti tam tikras toksiškas medžiagas, esančias maisto produktuose. Kaip pavyzdį jau pateikėme sojų pupeles.
Kitas toksinų neutralizavimo proceso pavyzdys yramaniokos fermentacija(taip pat žinomas kaip juka arba manioka). Tai šakninė daržovė, kilusi iš Pietų Amerikos, vėliau tapusi pagrindiniu maistu pusiaujo Afrikoje ir Azijoje.
Kasavoje gali būti didelė cianido koncentracija. Šios medžiagos kiekis labai priklauso nuo dirvožemio, kuriame auga šakniavaisiai, tipo. Jei cianidas nėra neutralizuotas, kasavos negalima valgyti: ji tiesiog nuodinga. Toksinui pašalinti dažnai naudojamas įprastas mirkymas: tam nulupti ir stambiai supjaustyti gumbai dedami į vandenį maždaug 5 dienoms. Tai leidžia suskaidyti cianidą ir padaryti manioką ne tik saugią valgyti, bet ir išsaugoti jame esančias naudingas medžiagas.
Kasavos šaknų rinkimas:
Įvairių rūšių fermentuota sojų miso pasta su priedais:
Tačiau ne visi maisto toksinai yra tokie pavojingi kaip cianidas. Pavyzdžiui, grūduose, ankštiniuose augaluose (taip pat ir riešutuose – red.) yra junginio, vadinamofitino rūgštis. Ši rūgštis turigebėjimas surišti cinką, kalcį, geležį, magnį ir kitus mineralus. Dėl to šių mineralų organizmas nepasisavins. Grūdų fermentacija iš anksto mirkant suardo fitino rūgštį ir taip padidina javų, ankštinių augalų ir riešutų maistinę vertę.
Yra ir kitų potencialiai toksiškų medžiagų, kurias galima susilpninti arba neutralizuoti fermentuojant. Tarp jų yra nitritai, vandenilio cianido rūgštis, oksalo rūgštis, nitrozaminai, lektinai ir gliukozidai.
Fermentacija ne tik skaido „augalinius“ toksinus, šio proceso rezultatas – naujos maistinės medžiagos.
Taigi per savo gyvavimo cikląstarterinės bakterijos gamina B grupės vitaminus, įskaitant folio rūgštį (B9), riboflaviną (B2), niaciną (B3), tiaminą (B1) ir biotiną (B7, H).. Fermentai taip pat dažnai priskiriami vitamino B12 gamybai, kurio nėra augaliniame maiste. Tačiau ne visi sutinka su šiuo požiūriu. Yra versija, kad fermentuotose sojos pupelėse ir daržovėse randama medžiaga iš tikrųjų tik kai kuriais atžvilgiais panaši į vitaminą B12, tačiau savo veikliųjų savybių neturi. Ši medžiaga vadinama "pseudovitaminu" B12.
Kai kurie fermentai, gaminami fermentacijos proceso metuelgtis kaip antioksidantai, tai yra, jie pašalina laisvuosius radikalus iš žmogaus kūno ląstelių, kurie laikomi vėžio ląstelių pirmtakais.
Pieno rūgšties bakterijos (kurių ypač yra rauginėje duonoje, taip pat jogurte, kefyre ir kituose rauginto pieno produktuose – red.) padeda gamintis omega-3 riebalų rūgštims, kurios yra gyvybiškai svarbios normaliam ląstelių membranos funkcionavimui. žmogaus ląstelių ir imuninės sistemos.
Daržovių fermentacijos metu susidaro izotiocianatai ir indol-3-karbinolis. Manoma, kad turi abi šias medžiagas priešvėžinis savybių.
„Natūralių maisto papildų“ pardavėjai dažnai „didžiuojasi“, kad „juos auginimo procese susidaro didelis kiekis naudingų natūralių medžiagų“. Pavyzdžiui, superoksido dismutazė arba GTF-chromas (chromo rūšis, kurią žmogaus organizmas lengviau pasisavina ir padeda palaikyti normalų gliukozės kiekį kraujyje), arba detoksikuojantys junginiai: glutationas, fosfolipidai, virškinimo fermentai ir beta 1, 3 gliukanai. Jei atvirai, aš tiesiog (knygos autorės žodžiai) prarandu susidomėjimą pokalbiu, kai išgirstu tokius pseudomokslinius faktus. Neatlikus molekulinės analizės, visiškai įmanoma suprasti, koks naudingas produktas.
Pasikliaukite savo instinktais ir skonio receptoriais. Klausykite savo kūno: kaip jaučiatės suvalgę konkretų produktą. Paklauskite, ką apie tai sako mokslas. Tyrimų rezultatai patvirtina, kad fermentacija padidina maisto produktų maistinę vertę.
Galbūt,Didžiausia fermentuotų maisto produktų nauda yra būtent pačiose bakterijose, kurios vykdo fermentacijos procesą. Jie taip pat vadinami probiotikai. Daugelyje fermentuotų maisto produktų yra kompaktiškų mikroorganizmų kolonijų: tokiose kolonijose yra daug įvairių bakterijų rūšių. Tik dabar mokslininkai pradeda suprasti, kaip bakterijų kolonijos veikia mūsų žarnyno mikrofloros darbą.Fermentuotuose maisto produktuose esančių mikroorganizmų sąveika su mūsų virškinimo sistemos bakterijomis gali pagerinti virškinimo ir imuninės sistemos veiklą., psichologiniai sveikatos ir bendros savijautos aspektai.
Tačiau ne visi fermentuoti maisto produktai lieka „gyvi“, kai pasiekia mūsų stalą. Kai kuriose iš jų dėl savo prigimties negali būti gyvų bakterijų. Pavyzdžiui, duona turi būti kepama aukštoje temperatūroje ir negali būti prebiotikų šaltinis (duonos nauda yra skirtinga, šiame straipsnyje mes jų nenagrinėsime). Ir tai veda prie visų jame esančių gyvų organizmų mirties.
Rauginti produktai nereikalauja panašaus paruošimo būdo, juos rekomenduojama vartoti tada, kai juose dar yra gyvų bakterijų, tai yra termiškai neapdorojus (mūsų rusiškoje realybėje – rauginti kopūstai, agurkai: mirkytos bruknės, obuoliai, slyvos; įvairių rūšių gyva gira; Kombucha gėrimas; nepasterizuoti gyvų vynuogių vynai, nepasterizuoti pieno produktai, kurių galiojimo laikas yra trumpas, pavyzdžiui: kefyras, fermentuotas keptas pienas, acidophilus, tan, matsoni, koumiss; ūkio sūriai ir kt., red.). Ir būtent tokia forma fermentuotas maistas yra naudingiausias.
Rauginti kopūstai, marinuoti obuoliai:
Atidžiai perskaitykite gaminių etiketes. Atminkite, kad daugelis parduotuvėse parduodamų fermentuotų maisto produktų yra pasterizuoti arba kitaip virti. Tai leidžia pratęsti galiojimo laiką, tačiau naikina mikroorganizmus. Ant fermentuotų maisto produktų etiketės dažnai galite pamatyti frazę „sudėtyje yra gyvų kultūrų“. Šis užrašas rodo, kad galutiniame produkte vis dar yra gyvų bakterijų.
Deja, gyvename tokiais laikais, kai parduotuvėse dažniausiai prekiaujama pusgaminiais, skirtais masiniam vartotojui, o tokiuose produktuose sunku rasti gyvų bakterijų. Jei norite, kad ant jūsų stalo būtų tikrai „gyvų“ fermentuotų maisto produktų, teks gerai jų paieškoti arba pasigaminti patiems.
„Gyvas“ fermentuotas maistas yra naudingas virškinimui. Todėl jie veiksmingi gydant viduriavimą ir dizenteriją. Maistas, kuriame yra gyvų bakterijų, padeda kovoti su kūdikių mirtingumu.
Tanzanijoje buvo atliktas tyrimas, kurio metu buvo tiriamas kūdikių mirtingumas. Mokslininkai stebėjo kūdikius, kurie po nujunkymo buvo šeriami skirtingais mišiniais. Vieni vaikai buvo maitinami koše iš raugintų javų, kiti – iš paprastų.
Kūdikiai, maitinami rauginta koše, viduriavo maždaug perpus rečiau, palyginti su tais, kurie buvo šeriami nefermentine koše. Priežastis ta, kad pieno rūgšties fermentacija slopina bakterijų, sukeliančių viduriavimą, augimą.
Remiantis kitu tyrimu, paskelbtu žurnale „Nutrition“. mityba), turtinga žarnyno mikroflora padeda išvengti virškinamojo trakto ligų vystymosi. Pieno rūgšties bakterijos „kovoja su galimais patogenais prisirišdamos prie žarnyno gleivinės ląstelių receptorių“. Taigi, ligas galima gydyti „ekoimuniteto“ pagalba.
Pats žodis, žinoma, nėra taip lengvas ištarti. Bet man vis tiek patinka terminas „ekoimuninė mityba“. Tai reiškia, kad imuninė sistema ir organizmo bakterinė mikroflora veikia kaip visuma.
Bakterijų ekosistemą sudaro įvairių mikroorganizmų kolonijos. O tokią sistemą galima sukurti ir palaikyti tam tikros dietos pagalba. Valgyti maistą, kuriame yra daug gyvų bakterijų, yra vienas iš būdų sukurti bakterijų ekosistemą organizme.
Mirkytos spanguolės, slyvos:
Arbatos grybas:
Ši knyga gavo keletą apdovanojimų. Be jos Katzo bibliografijoje:
Didžioji Kombucha knyga
Laukinė piktžolių išmintis
Natūralaus sūrio gaminimo menas
Revolution Will Not Be Microvaved: in America's underground Food movements ("Revoliucija nebus virinama mikrobangų krosnelėje: žvilgsnis į šiuolaikinės Amerikos požeminius gastro-streamus").
Nuoroda į knygą „Amazon“: https://www.amazon.com/gp/product/B01KYI04CG/ref=kinw_myk_ro_title
________________________________________ _________
fermentuotas maisto produktas tempe - naudingos savybės ir pritaikymas
Tempe (angl. Tempeh) – fermentuotas maisto produktas, pagamintas iš sojų pupelių.
Maisto gaminimas
Tempeh yra populiarus Indonezijoje ir kitose Pietryčių Azijos šalyse. Tempe gaminimo procesas panašus į fermentinių sūrių procesą. Tempeh gaminamas iš nesmulkintų sojų pupelių. Sojos pupelės suminkštinamos, tada atidaromos arba išlukštenamos ir verdamos, bet nevirinamos. Tada pridedama oksidatoriaus (dažniausiai acto) ir starterio, kuriame yra naudingų bakterijų. Veikiant šioms bakterijoms, gaunamas fermentuotas produktas, kurio kvapas yra sudėtingas, lyginamas su riešutais, mėsa ar grybais, o skonis primena vištienos skonį.
Esant žemai temperatūrai arba aukštai ventiliacijai, tempeh kartais susidaro sporos nekenksmingų pilkų arba juodų dėmių pavidalu ant paviršiaus. Tai normalu ir neturi įtakos produkto skoniui ar kvapui. Gatavos kokybės tempeh turi nedidelį amoniako kvapą, tačiau šis kvapas neturėtų būti labai stiprus.
Tempeh dažniausiai gaminamas briketuose, kurių storis yra apie 1,5 cm. Tempeh priskiriamas greitai gendančių produktų kategorijai ir negali būti ilgai laikomas, todėl už Azijos ribų sunku rasti.
Naudingasavybes ir taikymas
Indonezijoje ir Šri Lankoje tempeh vartojamas kaip pagrindinis maistas. Tempeh yra daug baltymų. Dėl fermentacijos gamybos proceso metu tempeh baltymai lengviau virškinami ir pasisavinami organizme. Tempeh yra geras maistinių skaidulų šaltinis, nes yra daug maistinių skaidulų, skirtingai nei tofu, kuriame trūksta skaidulų.
Dažniausiai, supjaustytas gabalėliais, tempeh kepamas augaliniame aliejuje, pridedant kitų produktų, padažų ir prieskonių. Kartais tempeh iš anksto mirkoma marinate arba sūriame padaže. Jį paruošti paprasta: paruošti užtrunka vos kelias minutes. Mėsą primenanti tekstūra leidžia naudoti tempeh vietoj mėsos mėsainiuose arba vietoj vištienos salotose.
Paruošta tempeh patiekiama su garnyru, sriubose, troškiniuose ar keptuose patiekaluose, taip pat kaip savarankiškas patiekalas. Dėl mažo kaloringumo tempeh yra naudojamas kaip dietinis ir vegetariškas patiekalas.
Junginys
Tempe yra daug naudingų mikroorganizmų, būdingų fermentuotam maistui, kurie slopina ligas sukeliančias bakterijas. Be to, jame yra fitatų, kurie jungiasi su radioaktyviais elementais ir pašalina juos iš organizmo. Tempeh, kaip ir visi sojos produktai, yra labai daug baltymų ir maistinių skaidulų. Grybelinėje kultūroje, naudojamoje tempeh gamybos procese, yra bakterijų, gaminančių vitaminą B12, kuris slopina radioaktyvaus kobalto absorbciją.
Įdomus faktas
Tempeh, kaip ir kiti sojos produktai, nedera su visais gyvūninės kilmės baltyminiais produktais ir gyvūniniais riebalais, tačiau puikiai dera su žuvimi ir jūros gėrybėmis. Nevalgykite sojos produktų su kitais ankštiniais augalais.
tempeh kalorijų
Tempeh kalorijų kiekis - nuo 90 iki 150kcal 100 g produkto, priklausomai nuo paruošimo būdo.
Biopolimerai
Bendra informacija
Yra du pagrindiniai biopolimerų tipai: polimerai, kilę iš gyvų organizmų, ir polimerai, kilę iš atsinaujinančių išteklių, bet reikalaujantys polimerizacijos. Abi rūšys naudojamos bioplastiko gamybai. Gyvuose organizmuose esantys arba jų sukurti biopolimerai turi angliavandenilių ir baltymų (baltymų). Jie gali būti naudojami komercinio plastiko gamyboje. Pavyzdžiai:
Biopolimerai, esantys/sukurti gyvuose organizmuose
biopolimeras | natūralus šaltinis | Charakteristika |
| Poliesteriai | bakterijos | Tokie poliesteriai gaunami natūraliomis cheminėmis reakcijomis, kurias gamina tam tikros rūšies bakterijos. |
| Krakmolas | Grūdai, bulvės, kviečiai ir kt. | Toks polimeras yra vienas iš angliavandenilių saugojimo būdų augalų audiniuose. Jį sudaro gliukozė. Gyvūnų audiniuose jo nėra. |
| Celiuliozė | Mediena, medvilnė, grūdai, kviečiai ir kt. | Šis polimeras sudarytas iš gliukozės. Tai yra pagrindinis ląstelės membranos komponentas. |
| sojos baltymų | Sojos pupelės | Baltymai randami sojos pupelėse. |
Atsinaujinančių gamtos išteklių molekulės gali būti polimerizuojamos ir naudojamos biologiškai skaidžių plastikų gamyboje.
Valgymas natūralūs šaltiniai, polimerizuoti į plastiką
biopolimeras | natūralus šaltinis | Charakteristika |
| Pieno rūgštis | Burokėliai, grūdai, bulvės ir kt. | Gaminamas fermentuojant cukraus turinčias žaliavas, tokias kaip runkeliai, ir perdirbant javų, bulvių ar kitų krakmolo šaltinių krakmolą. Polimerizuojasi, kad gautų polipieno rūgštį – polimerą, naudojamą plastiko pramonėje. |
| Trigliceridai | Augaliniai aliejai | Jie sudaro daugumą lipidų, kurie yra visų augalų ir gyvūnų ląstelių dalis. Augaliniai aliejai yra vienas iš galimų trigliceridų šaltinių, kuriuos galima polimerizuoti į plastiką. |
Plastikinėms medžiagoms iš augalų gaminti naudojami du būdai. Pirmasis metodas pagrįstas fermentacija, o antrasis plastikui gaminti naudojamas pats augalas.
Fermentacija
Fermentacijos procese naudojami mikroorganizmai, kurie skaido organines medžiagas, kai nėra deguonies. Dabartiniuose tradiciniuose procesuose naudojami genetiškai modifikuoti mikroorganizmai, specialiai sukurti tokioms sąlygoms, kuriomis vyksta fermentacija, ir mikroorganizmo suardyta medžiaga. Šiuo metu yra du biopolimerų ir bioplastikų kūrimo būdai:
- Bakterinė poliesterio fermentacija: fermentacijos metu dalyvauja bakterijos ralstonia eutropha, kurios naudoja nuimtų augalų, pavyzdžiui, grūdų, cukrų savo ląstelių procesams palaikyti. Šalutinis tokių procesų produktas yra poliesterio biopolimeras, kuris vėliau ekstrahuojamas iš bakterijų ląstelių.
- Pieno rūgšties fermentacija: Pieno rūgštis gaunama fermentuojant iš cukraus, panašiai kaip procesas, naudojamas tiesioginei poliesterio polimerų gamybai dalyvaujant bakterijoms. Tačiau šiame fermentacijos procese šalutinis produktas yra pieno rūgštis, kuri vėliau apdorojama įprastu polimerizacijos procesu, kad būtų gauta polipieno rūgštis (PLA).
Plastikas iš augalų
Augalai turi didelį potencialą tapti plastiko gamyklomis. Šis potencialas gali būti maksimaliai išnaudotas genomikos pagalba. Gauti genai gali būti įvedami į grūdus, naudojant technologijas, kurios leidžia sukurti naujas plastikines medžiagas, turinčias unikalių savybių. Ši genų inžinerija suteikė mokslininkams galimybę sukurti Arabidopsis thaliana augalą. Jame yra fermentų, kuriuos bakterijos naudoja plastikui gaminti. Bakterija sukuria plastiką, paversdama saulės šviesą energija. Mokslininkai perkėlė šį fermentą koduojantį geną į augalą, o tai leido gaminti plastiką augalo ląstelių procesuose. Nuėmus derlių, plastikas iš augalo išleidžiamas naudojant tirpiklį. Šio proceso metu gautas skystis distiliuojamas, kad tirpiklis būtų atskirtas nuo susidariusio plastiko.
Biopolimerų rinka
Atotrūkio tarp sintetinių polimerų ir biopolimerų uždarymas
Apie 99% visų plastikų yra gaminami arba gaunami iš pagrindinių neatsinaujinančių energijos šaltinių, įskaitant gamtines dujas, pirminį benziną, žalią naftą, anglį, kurie naudojami plastikų gamyboje ir kaip žaliava, ir kaip energijos šaltinis. Kadaise žemės ūkio medžiagos buvo laikomos alternatyvia plastikų gamybos žaliava, tačiau jau daugiau nei dešimtmetį jos nepateisino kūrėjų lūkesčių. Pagrindinė kliūtis naudoti plastikų iš žemės ūkio žaliavų buvo jų kaina ir ribotas funkcionalumas (krakmolo produktų jautrumas drėgmei, polioksibutirato trapumas), taip pat lankstumo trūkumas gaminant specializuotas plastikines medžiagas.
Prognozuojama CO2 emisija
Veiksnių derinys, sparčiai didėjančios naftos kainos, didėjantis pasaulinis susidomėjimas atsinaujinančiais ištekliais, didėjantis susirūpinimas dėl šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimo ir dėmesys atliekų tvarkymui atgaivino susidomėjimą biopolimerais ir efektyviais jų gamybos būdais. Naujos augalų auginimo ir perdirbimo technologijos gali sumažinti sąnaudų skirtumą tarp bioplastiko ir sintetinio plastiko, taip pat pagerinti medžiagų savybes (pavyzdžiui, „Biomer“ kuria PHB (polihidrocibutirato) tipus su padidintu lydymosi stiprumu plėvelei, pagamintai ekstruzijos būdu). Augantis susirūpinimas dėl aplinkosaugos ir paskatos įstatymų leidybos lygmeniu, ypač Europos Sąjungoje, sukėlė susidomėjimą biologiškai skaidomu plastiku. Kioto protokolo principų įgyvendinimas taip pat reikalauja ypatingo dėmesio biopolimerų ir sintetinių medžiagų lyginamajam efektyvumui energijos suvartojimo ir CO2 emisijų požiūriu. (Pagal Kioto protokolą Europos bendrija įsipareigoja 2008–2012 m. sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą 8 proc., palyginti su 1990 m. lygiu, o Japonija – 6 proc.).
Apskaičiuota, kad krakmolo plastikai gali sutaupyti nuo 0,8 iki 3,2 tonos CO2 tonai, palyginti su tona plastiko, pagaminto iš iškastinio kuro, o šis diapazonas atspindi plastikuose naudojamų naftos pagrindu pagamintų kopolimerų dalį. Apskaičiuota, kad alternatyvių plastikų, kurių pagrindą sudaro aliejaus grūdeliai, šiltnamio efektą sukeliančių dujų, išreikštų CO2 ekvivalentu, sumažinimas yra 1,5 tonos tonai poliolio, pagaminto iš rapsų aliejaus.
Pasaulinė biopolimerų rinka
Tikimasi, kad per ateinančius dešimt metų spartus pasaulinės plastikinių medžiagų rinkos augimas, stebimas pastaruosius penkiasdešimt metų, išliks. Prognozuojama, kad 2010 m. plastiko suvartojimas vienam gyventojui pasaulyje padidės nuo 24,5 kg iki 37 kg. Šį augimą visų pirma skatina JAV, Vakarų Europa ir Japonija, tačiau tikimasi, kad aktyvaus dalyvavimo dalyvaus Pietryčių ir Rytų Azija bei Indija, kuri per šį laikotarpį turėtų sudaryti apie 40% pasaulinės plastiko vartojimo rinkos. Pasaulinis plastiko vartojimas taip pat turėtų padidėti nuo 180 mln. tonų šiandien iki 258 mln. tonų 2010 m., o 2010 m. smarkiai išaugs visose polimerų kategorijose, nes plastikai ir toliau keičia tradicines medžiagas, įskaitant plieną, medieną ir stiklą. Kai kuriais ekspertų vertinimais, per šį laikotarpį bioplastikas galės tvirtai užimti nuo 1,5% iki 4,8% visos plastikų rinkos, kuri kiekybiškai sieks nuo 4 iki 12,5 mln. tonų, priklausomai nuo technologinio išsivystymo lygio ir tyrimai naujų bioplastikų, polimerų srityje. „Toyota“ vadovybės teigimu, iki 2020 metų penktadalį pasaulinės plastikų rinkos užims bioplastikas, o tai prilygs 30 mln. tonų.
Biopolimerų rinkodaros strategijos
Veiksmingos rinkodaros strategijos sukūrimas, tobulinimas ir įgyvendinimas yra svarbiausias žingsnis kiekvienai įmonei, planuojančiai reikšmingas investicijas į biopolimerus. Nepaisant garantuoto biopolimerų pramonės vystymosi ir augimo, yra tam tikrų veiksnių, kurių negalima ignoruoti. Šie klausimai lemia biopolimerų rinkodaros strategijas, jų gamybą ir tyrimų veiklą šioje srityje:
- Rinkos segmento parinkimas (pakavimo, žemės ūkio, automobilių, statybos, tikslinės rinkos). Patobulintos biopolimerų apdorojimo technologijos užtikrina efektyvesnį makromolekulinių struktūrų valdymą, leidžiančios naujoms „vartotojiškų“ polimerų kartoms konkuruoti su brangesniais „specialiais“ polimerais. Be to, atsiradus naujiems katalizatoriams ir patobulintai polimerizacijos proceso valdymo sistemai, atsiranda naujos kartos specializuoti polimerai, skirti funkciniams ir struktūriniams tikslams ir kurianti naujas rinkas. Pavyzdžiai apima biomedicininį implantų taikymą odontologijoje ir chirurgijoje, kurios sparčiai auga.
- Pagrindinės technologijos: fermentacijos technologijos, augalininkystė, molekulinis mokslas, žaliavų žaliavų gamyba, energijos šaltiniai arba abu, genetiškai modifikuotų ar nemodifikuotų organizmų naudojimas fermentacijos procese ir biomasės gamyba.
- Viešosios politikos ir apskritai teisinės aplinkos paramos lygis: perdirbtas plastikas tam tikru mastu konkuruoja su biologiškai skaidžiais polimerais. Vyriausybės reglamentai ir teisės aktai, susiję su aplinka ir perdirbimu, gali turėti teigiamos įtakos didinant įvairių polimerų plastikų pardavimą. Tikėtina, kad Kioto protokolo įsipareigojimų vykdymas padidins tam tikrų biologinių medžiagų paklausą.
- Suskaidytos biopolimerų pramonės tiekimo grandinės plėtra ir masto ekonomijos komercinis poveikis, palyginti su produktų, kuriuos galima parduoti didesnėmis kainomis, savybių patobulinimai.
Biologiškai skaidūs ir be naftos polimerai
Nedidelį poveikį aplinkai turintys plastikai
Rinkoje yra trys biologiškai skaidžių polimerų grupės. Tai PHA (fitohemagliutininas) arba PHB, polilaktidai (PLA) ir krakmolo pagrindu pagaminti polimerai. Kitos medžiagos, kurios yra komerciškai naudojamos biologiškai skaidžių plastikų srityje, yra ligninas, celiuliozė, polivinilo alkoholis, poli-e-kaprolaktonas. Yra daug gamintojų, gaminančių biologiškai skaidžių medžiagų mišinius, kad pagerintų šių medžiagų savybes arba sumažintų gamybos sąnaudas.
Siekiant pagerinti apdorojimo parametrus ir pagerinti kietumą, PHB ir jo kopolimerai maišomi su įvairiais polimerais, turinčiais skirtingas charakteristikas: biologiškai skaidomus arba neskaidžius, amorfinius arba kristalinius, kurių lydymosi ir stiklėjimo temperatūra skiriasi. Mišiniai taip pat naudojami PLA savybėms pagerinti. Įprastas PLA elgiasi panašiai kaip polistirenas, pasižymi trapumu ir mažu pailgėjimu trūkimo metu. Bet, pavyzdžiui, pridėjus 10-15 % Eastar Bio – biologiškai skaidaus poliesterio pagrindo naftos produkto, kurį gamina Novamont (buvęs Eastman Chemical), žymiai padidėja klampumas ir atitinkamai lenkimo modulis bei kietumas. Siekiant pagerinti biologinį skaidumą, mažinant išlaidas ir tausojant išteklius, polimerines medžiagas galima maišyti su natūraliais produktais, tokiais kaip krakmolas. Krakmolas yra pusiau kristalinis polimeras, sudarytas iš amilazės ir amilopektino, kurių santykiai skiriasi priklausomai nuo augalinės medžiagos. Krakmolas tirpsta vandenyje, todėl norint sėkmingai sumaišyti šią medžiagą su kitaip nesuderinamais hidrofobiniais polimerais, labai svarbu naudoti suderinamąsias medžiagas.
Bioplastiko savybių palyginimas su tradiciniu plastiku
PLA ir krakmolo pagrindu pagamintų plastikų palyginimas su tradiciniais naftos pagrindu pagamintais plastikais |
||||||
| Savybės (vienetai) | LDPE | PP | PLA | PLA | krakmolo pagrindas | krakmolo pagrindas |
| Savitasis sunkis (g / cm2) | <0.920 | 0.910 | 1.25 | 1.21 | 1.33 | 1.12 |
| Tempiamasis stipris (MPa) | 10 | 30 | 53 | 48 | 26 | 30 |
| Tempimo takumo riba (MPa) | - | 30 | 60 | - | 12 | |
| Tempimo modulis (GPa) | 0.32 | 1.51 | 3.5 | - | 2.1-2.5 | 0.371 |
| Tempimo pailgėjimas (%) | 400 | 150 | 6.0 | 2.5 | 27 | 886 |
| Įpjovos Izod stiprumas (J/m) | be pertraukos | 4 | 0.33 | 0.16 | - | - |
| Lanksčio modulis (GPa) | 0.2 | 1.5 | 3.8 | 1.7 | 0.18 | |
PHB savybės lyginant su tradiciniais plastikais
Biomero PHB savybės, palyginti su PP, PS ir PE |
|||
| Tempimo stiprumas | Pailgėjimas Break Shore A | Modulis | |
| Biomeras P226 | 18 | - | 730 |
| 15-20 | 600 | 150-450 | |
| Biomer L9000 | 70 | 2.5 | 3600 |
| PS | 30-50 | 2-4 | 3100-3500 |
Kalbant apie lyginamąsias kainas, esami naftos pagrindu pagaminti plastikai yra pigesni nei bioplastikai. Pavyzdžiui, pramoninio ir medicininio didelio tankio polietilenas (HDPE), taip pat naudojamas pakuotėms ir plataus vartojimo produktams, svyruoja nuo 0,65 USD iki 0,75 USD už svarą. Mažo tankio polietileno (LDPE – LDPE) kaina yra 0,75–0,85 dolerio už svarą. Polistirenas (PS) kainuoja 0,65–0,85 USD už svarą, polipropilenas (PP) vidutiniškai 0,75–0,95 USD už svarą, o polietileno tereftalatai (PET) – 0,90–1, 25 USD už svarą. Palyginimui, polilaktido plastikas (PLA) kainuoja 1,75–3,75 USD už svarą, krakmolo polikaprolaktonai (PCL) – 2,75–3,50 USD už svarą, polioksibutiratai (PHB) – 4,75–7,50 USD už svarą. Šiuo metu, atsižvelgiant į lyginamąsias bendras kainas, bioplastikai yra 2,5 - 7,5 karto brangesni nei tradiciniai įprasti aliejiniai plastikai. Tačiau prieš penkerius metus jų kaina buvo 35–100 kartų didesnė už esamus neatsinaujinančius ekvivalentus, pagrįstus iškastiniu kuru.
Polilaktidai (PLA)
PLA yra biologiškai skaidus termoplastikas, gautas iš pieno rūgšties. Jis yra atsparus vandeniui, bet netoleruoja aukštos temperatūros (>55°C). Kadangi jis netirpsta vandenyje, jūros aplinkoje esantys mikrobai taip pat gali jį suskaidyti į CO2 ir vandenį. Plastikas primena gryną polistireną, pasižymi geromis estetinėmis savybėmis (blizgesys ir skaidrumas), tačiau yra per standus ir trapus, todėl jį reikia modifikuoti daugeliui praktinių pritaikymų (t. y. jo elastingumą padidina plastifikatoriai). Kaip ir dauguma termoplastikų, jis gali būti perdirbamas į pluoštus, plėveles, pagamintas termoformavimo arba liejimo būdu.
Polilaktido struktūra
Gamybos proceso metu grūdai paprastai pirmiausia sumalami krakmolui gaminti. Tada, apdorojant krakmolą, gaunama neapdorota dekstrozė, kuri fermentacijos metu virsta pieno rūgštimi. Pieno rūgštis koaguliuojama, kad susidarytų laktidas, ciklinis dimerinis tarpinis produktas, naudojamas kaip biopolimerų monomeras. Laktidas išvalomas vakuuminiu distiliavimu. Lydymosi procesas be tirpiklių atveria žiedo struktūrą polimerizacijai ir taip susidaro polipieno rūgšties polimeras.
Tempimo modulis
Įpjova Izod stiprumas
Lenkimo modulis
Tempimo pailgėjimas
NatureWorks, didžiausios JAV privačios bendrovės Cargill dukterinė įmonė, gamina polilaktido polimerą (PLA) iš atsinaujinančių išteklių, naudodama patentuotą technologiją. Po 10 metų „NatureWorks“ tyrimų ir plėtros bei 750 mln. USD investicijų 2002 m. buvo įkurta „Cargill Dow Joint Venture“ (dabar visiškai NatureWorks LLC dukterinė įmonė), kurios metinis pajėgumas yra 140 000 tonų. Iš grūdų gauti polilaktidai, parduodami su NatureWorks PLA ir Ingeo prekių pavadinimais, daugiausia naudojami termopakavimui, ekstruzinėms plėvelėms ir pluoštams. Taip pat įmonė plėtoja liejimo gaminių technines galimybes.
PLA komposto dėžė
PLA, kaip ir PET, reikia džiovinti. Apdorojimo technologija yra panaši į LDPE. Perdirbti produktai gali būti pakartotinai polimerizuoti arba sumalti ir pakartotinai naudojami. Medžiaga yra visiškai biologiškai skaidoma. Iš pradžių ši medžiaga buvo naudojama termoplastinių lakštų, plėvelių ir pluoštų liejimui, šiandien ši medžiaga taip pat naudojama pūtimui. Kaip ir PET, grūdų pagrindu pagaminti plastikai leidžia pagaminti įvairių ir sudėtingų visų dydžių butelių formų ir yra naudojami „Biota“, kad ištemptų pūtimo formos butelius aukščiausios kokybės šaltinio vandeniui gauti. NatureWorks PLA vieno sluoksnio buteliai yra liejami ant tos pačios įpurškimo / orientuotos pūtimo įrangos, kuri naudojama PET, neprarandant produktyvumo. Nors NatureWorks PLA barjero efektyvumas yra mažesnis nei PET, jis gali konkuruoti su polipropilenu. Be to, SIG Corpoplast šiuo metu plėtoja savo „Plasmax“ dengimo technologiją tokioms alternatyvioms medžiagoms, kad padidintų barjero efektyvumą ir padidintų pritaikymo spektrą. NatureWorks medžiagoms trūksta standartinių plastikų atsparumo karščiui. Jie pradeda prarasti savo formą jau esant maždaug 40°C temperatūrai, tačiau tiekėjas žengia didelius žingsnius kurdamas naujas rūšis, kurios turi naftos pagrindu pagamintų plastikų atsparumą karščiui ir taip atveria naujas pritaikymo galimybes karšto maisto pakuotėse ir rinkoje parduodamuose gėrimuose. išsinešti arba mikrobangų krosnelėje pašildytą maistą.
Plastikai, mažinantys priklausomybę nuo naftos
Padidėjęs susidomėjimas mažinti polimerų gamybos priklausomybę nuo naftos išteklių taip pat skatina naujų polimerų ar kompozicijų kūrimą. Atsižvelgiant į didėjantį poreikį mažinti priklausomybę nuo naftos produktų, ypatingas dėmesys skiriamas atsinaujinančių išteklių, kaip žaliavų šaltinio, naudojimo maksimaliai svarbai. Pavyzdžiui, sojos pupelių naudojimas biopoliolio, pagaminto iš Soyol, kaip pagrindinės poliuretano žaliavos, gamybai.
Plastiko pramonė kasmet sunaudoja kelis milijardus svarų užpildų ir stiprintuvų. Patobulinta formulavimo technologija ir nauji rišikliai, leidžiantys padidinti pluošto ir užpildų apkrovą, padeda išplėsti šių priedų naudojimą. Netolimoje ateityje 75 dalių šimtui pluošto apkrovos lygis gali tapti įprasta praktika. Tai turės didžiulį poveikį mažinant naftos pagrindu pagamintų plastikų naudojimą. Naujoji labai užpildytų kompozitų technologija demonstruoja keletą labai įdomių savybių. 85 % kenafo termoplastinio kompozito tyrimai parodė, kad jo savybės, tokios kaip lenkimo modulis ir stiprumas, yra pranašesnės už daugumą medienos dalelių rūšių, mažo ir vidutinio tankio medžio drožlių plokštes ir kai kuriose srityse netgi gali konkuruoti su orientuotomis medienos drožlių plokštėmis.
Naudojimas: mikrobiologinė ir maisto pramonė. Išradimo esmė: Bakterijų augimo alkoholinėje fermentacijos terpėje slopinimo būdas atliekamas į fermentacijos terpę pridedant poliesterio jonoforo antibiotiko, kurio koncentracija yra 0,3-3,0 ppm. 2 s.p.f-ly, 2 stalai, 2 ill.
Išradimas yra susijęs su bakterijų augimo slopinimo alkoholio fermentacijos terpėje būdu. Yra žinoma, kad alkoholinės fermentacijos įrenginiai neveikia steriliomis sąlygomis, todėl gali turėti bakterijų populiacijų, kurios pasiekia 10 4–10 6 mikroorganizmų/ml koncentraciją, o kraštutiniais atvejais net daugiau. Šie mikroorganizmai gali priklausyti laktobacilų šeimai, bet gali apimti ir kitų tipų mikroorganizmus, tokius kaip streptokokai, bacilos, pediokokai, klostridijos ar leukonostokai (žr. 1 lentelę). Visos šios bakterijos turi savybę formuoti organines rūgštis. Jei bakterijų koncentracija populiacijoje viršija 10 6 mikroorganizmų/ml, organinių rūgščių susidarymas gali pasiekti reikšmingą lygį. Esant didesnei nei 1 g/l koncentracijai, tokios organinės rūgštys gali trukdyti mielių augimui ir rūgimui bei lemti augalų produktyvumo sumažėjimą 10-20% ar daugiau. Kai kuriose žaliavose, tokiose kaip vynas, sidras ar jų produktai, tokios bakterijos taip pat gali paversti glicerolį į akroleiną, kuris yra kancerogeninis junginys, randamas galutiniame alkoholio produkte, skirtame vartoti žmonėms. Taigi, norint išvengti neigiamo poveikio, kurį sukelia per didelis bakterijų dauginimasis fermentacijos terpėje, reikalingi bakteriostatiniai ir/ar baktericidiniai metodai, kurie nedaro neigiamos įtakos fermentacijos procesui. Yra žinoma, kad šiam tikslui naudojami antibiotikai, tokie kaip penicilinas, laktocidas, nizinas, kurie patenka į fermentacijos terpę, ypač iš melasos, krakmolo ir grūdų gaminant alkoholį (1). Tokių metodų trūkumas yra arba mažas antibiotikų aktyvumas, arba tai, kad dėl kai kurių antibiotikų (penicilino) susidaro mutantinės padermės, kurios yra atsparios antibiotiko poveikiui. Išradimo tikslas yra pašalinti šiuos trūkumus. Ši problema išspręsta siūlomu būdu, pagal kurį į fermentacijos terpę įvedamas bakteriostatinės arba baktericidinės medžiagos poliesterio jonoforinis antibiotikas. Šio išradimo procesas gali būti naudojamas su įvairiomis fermentacijos terpėmis, įskaitant cukrinių runkelių sultis, cukranendrių sultis, praskiestą cukrinių runkelių melasą, praskiestą cukranendrių melasą, javų (pvz., kukurūzų arba kviečių) hidrolizatą, krakmolo hidrolizatą. gumbai (pvz., bulvės ar topinambai), vynas, vyno šalutiniai produktai, sidras, taip pat jo šalutiniai produktai. Todėl pagal šį išradimą gali būti naudojamos bet kokios krakmolo arba cukraus turinčios medžiagos, kurias galima fermentuoti su mielėmis, kad būtų gautas alkoholis (etanolis). Gauta bakterijų kontrolė arba labai sumažina problemas, kurias sukelia bakterijų ir jų gaminamų organinių rūgščių buvimas. Poliesterio jonoforai, kurie gali būti naudojami šiame išradime, nedaro neigiamos įtakos mielėms (saccharomices sp.) ir fermentacijos procesui. Polieterio jonoforiniai antibiotikai, kurie gali būti naudojami šiame išradime, yra bet kokie antibiotikai, kurie reikšmingai neveikia mielių ir kurie turi bakteriostatinį ir/arba baktericidinį poveikį organines rūgštis gaminančioms bakterijoms fermentacijos terpėje. Šiame išradime naudingiausi yra antibiotikai, kurie yra veiksmingi prieš lentelėje išvardytas bakterijas. 1 (žr. aukščiau). Pageidautini poliesterio jonoforiniai antibiotikai yra monenzinas, lazalozidas, salinomicinas, narazinas, maduramicinas ir semduramicinas. Labiau pageidaujama yra monenzinas, lazalozidas ir salinomicinas, tačiau labiausiai pageidaujamas antibiotikas yra monenzinas. Fermentacinės terpės, kurias galima efektyviai apdoroti šio išradimo metodu, apima žaliavas, tokias kaip, pavyzdžiui, cukrinių runkelių sultys, cukranendrių sultys, praskiesta cukrinių runkelių melasa, atskiesta cukranendrių melasa, javų hidrolizatas (pavyzdžiui, kukurūzų arba kviečiai), krakmolo gumbų hidrolizatas (pvz., bulvių ar topinambų), vyno, vyno gamybos šalutinių produktų, sidro ir jo gamybos šalutinių produktų. Todėl pagal šį išradimą gali būti naudojamos bet kokios krakmolo arba cukraus turinčios medžiagos, kurias galima fermentuoti su mielėmis, kad būtų gautas alkoholis (etanolis). Polieterio jonoforiniai antibiotikai yra labai stabilūs junginiai. Laikui bėgant arba esant aukštai temperatūrai, jie nesuyra lengvai. Tai svarbu fermentacijos įrenginiams, nes: 1. normaliomis fermentacijos įrenginio veikimo sąlygomis jie išlieka aktyvūs daugelį dienų; 2. jie išlieka aktyvūs esant aukštai temperatūrai, kuri vyksta fermentinės hidrolizės metu prieš javų ar gumbų fermentaciją (pvz., 2 valandas 90°C temperatūroje arba 1,5 valandos 100°C temperatūroje). Šie junginiai yra parduodami ir tiekiami farmacijos įmonių. Eksperimentai buvo atlikti su įvairiais poliesterio jonoforiniais antibiotikais, tokiais kaip monenzinas, lazalozidas ir salinomicinas, naudojant cukrinių runkelių melasos fermentacijos žaliavas. Atlikti eksperimentai patvirtino, kad egzistuoja bakteriostatinės arba baktericidinės koncentracijos, kurios svyruoja nuo 0,5 iki 1,5 ppm. Bakteriostatinėmis sąlygomis bakterijų populiacijos augimas sustoja ir galima pastebėti, kad organinių rūgščių kiekis populiacijoje nepadidėja. Esant baktericidinėms koncentracijoms, bakterijų populiacija mažėja, todėl organinių rūgščių koncentracija nedidėja. Pagal šio išradimo metodą į fermentacijos terpę įvedamas bakteriostatinis arba baktericidiškai veiksmingas bent vieno poliesterio jonoforo antibiotiko kiekis. Pageidautina, kad į fermentacijos terpę būtų įdėtas bent vienas poliesterio jonoforinis antibiotikas, kurio koncentracija yra nuo 0,3 iki 3 ppm. Geriausia, kad poliesterio jonoforo antibiotiko koncentracija būtų nuo maždaug 0,5 iki 1,5 ppm. Poliesterio jonoforas pagal išradimą neleidžia arba slopina bakterijų augimą fermentacijos terpėje, nepaveikdamas mielių, kai koncentracija yra iki 100 ppm. Bakterinė flora gali būti palaikoma 10 4 mikroorganizmų/ml ir mažesnėje koncentracijoje, todėl beveik visiškai nutrūksta organinių rūgščių susidarymas. Todėl bakterijos negali žymiai sumažinti alkoholinės fermentacijos. Tokiomis sąlygomis bakterijos dažniausiai neprisideda prie akroleino susidarymo. Esant maždaug 0,5 ppm koncentracijoms, antibiotikas turi baktericidinį poveikį, todėl leidžia sumažinti bakterijų skaičių. Fig. 1 parodytas bakterijų populiacijos sumažėjimas praskiestoje melasoje po monenzino pridėjimo; pav. 2 - monenzino poveikis bakterijų populiacijai nepertraukiamo fermentacijos procese pramoninėje įmonėje. 1 pavyzdys Monenzino poveikis Lachobacillus buchneri koncentracijai. Į skiestą cukrinių runkelių melasą dedama įvairių koncentracijų monenzino ir matuojamas rūgštingumas bei mikroorganizmų koncentracija. Gauti rezultatai pateikti lentelėje. 2. 2 pavyzdys Monenzino stabilumas ir baktericidinis poveikis melasos sultyse. Atskiestos melasos sultys, kuriose yra 10 6 mikroorganizmų/ml, suleidžiamos 1 ppm koncentracijos monenzino. 1 paveiksle parodytas bakterijų populiacijos sumažėjimas po 20 dienų 33 o C temperatūroje. Pastebėtas bakterijų augimo atsinaujinimas. Šie duomenys rodo, kad monenzinas išlieka aktyvus 20 dienų 33°C temperatūroje normaliomis fermentacijos įrenginio veikimo sąlygomis. 3 pavyzdys Monenzino naudojimas pramonėje. Kitas šio išradimo pavyzdys parodytas Fig.2. Tai reiškia alkoholinės fermentacijos įrenginį, kuris veikia nuolat. Fermentacijos terpė – melasa, turinti 14 % cukraus (apie 300 g/l). Debitas 40-50 m 3 /h, temperatūra 33 o C. 7 dieną užterštumas mikroorganizmais viršija 10 6 mikroorganizmus/ml. 8 dieną gydymas pradedamas į fermentatorių įleidžiant aktyvų monenzino (ištirpinto etanolyje) kiekį. Tokia monenzino koncentracija palaikoma 24 valandas, įvedant sodrinimo pašarą, kurio sudėtyje yra tokios pat koncentracijos monenzino. 9 dieną monenzino įdėjimas į žaliavą sustabdomas. Iš karto po gydymo pradžios bakterijų populiacija pradeda sparčiai mažėti. Šis sumažėjimas tęsiasi iki 10 dienos, tai yra per 24 valandas po gydymo pabaigos. Šiame etape monenzinas išplaunamas iš fermentacijos terpės ir lėtai atsinaujina bakterijų dauginimasis. Jis kontroliuojamas per kitas 15 dienų, tačiau taip yra dėl sumažėjusio užterštumo lygio po gydymo.
Reikalauti
1. Bakterijų augimo slopinimo alkoholinėje fermentacijos terpėje būdas, pridedant antibiotiko į fermentacijos terpę, besiskiriantis tuo, kad kaip antibiotikas naudojamas poliesterio jonoforinis antibiotikas. 2. Būdas pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad poliesterio jonoforo antibiotikas yra pridedamas į fermentacijos terpę nuo 0,3 iki 3,0 ppm koncentracijos. 3. Būdas pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad antibiotikas yra dedamas į fermentacijos terpę, kurios pagrindą sudaro cukrinių runkelių arba cukranendrių sultys arba melasa, arba krakmolo hidrolizatas iš javų ar gumbų, arba vyno arba sidro gamybos terpės.
Atėjus į parduotuvę ar einant į daugybę teminių svetainių, tikriausiai teko susidurti su stipriai fermentuoto, pusiau fermentuoto ir kitų žodžio „fermentuotas“ vedinių sąvokomis. Sąlyginis visų arbatų skirstymas pagal „rūgimo laipsnį“ yra pripažintas ir, regis, neaptartas. Kas čia nesuprantamo. Žalia – nefermentuota, raudona stipriai, pofermentinė puerh. Bet ar norite pasinerti giliau? Paklauskite konsultanto kitą kartą, kaip jis supranta „pofermentinę“ arbatą. Ir žiūrėti.
Jūs jau žinote gudrybę. Šio žodžio negalima paaiškinti. Pofermentuota – dirbtinis žodis, kurio vienintelis tikslas – padaryti manevrą ir įdėti puerh į sąlyginę arbatų skirstymo „pagal fermentacijos laipsnį“ sistemą.
Fermentinė oksidacija
Tokios painiavos problema yra susijusi su tuo, kad sąvoka " oksidacijos procesai" ant " fermentacija“. Ne, fermentacija taip pat vyksta, bet kada - tai dar reikia pamatyti. Kalbant apie oksidaciją.
Ką mes žinome apie deguonį?
Dešinėje yra šviežia obuolio skiltelė. Kairėje – po oksidacijos ore.
Kalbant apie medžiagą, reikėtų atkreipti dėmesį į didelį elemento cheminį aktyvumą, būtent į oksidacinį gebėjimą. Kiekvienas įsivaizduoja, kaip laikui bėgant obuolio ar banano griežinėlis pajuoduoja. Kas vyksta? Jūs perpjaunate obuolį, taip pažeisdami ten esančių ląstelių membranų vientisumą. Išleidžiamos sultys. Sultyse esančios medžiagos sąveikauja su deguonimi ir sukelia redokso reakciją. Atsiranda reakcijos produktai, kurių anksčiau nebuvo. Pavyzdžiui, obuoliui tai yra Fe 2 O 3 geležies oksidas, kuris yra rudos spalvos. o už tamsėjimą atsakingas jis.
Ką mes žinome apie arbatą?
Daugumos arbatų technologiniame procese yra smulkinimo etapas, kurio tikslas – sunaikinti ląstelės membraną (žr. straipsnį apie). Norint nubrėžti paraleles su obuoliu, sultyse esančios medžiagos sąveikauja su deguonimi iš oro. Tačiau svarbu pažymėti, kad redokso reakcija nėra vienintelė. Arbata yra ekologiškas produktas. Bet kurioje gyvoje sistemoje yra specialių fermentų junginių, jie taip pat yra fermentai, greitinantys chemines reakcijas. Kaip galima numanyti, jie „nestovi nuošalyje“, o aktyviai dalyvauja. Pasirodo visa cheminių virsmų grandinė, kai vienos reakcijos produktai patiria tolesnius cheminius virsmus. Ir taip kelis kartus. Šis procesas vadinamas fermentine oksidacija.
Deguonies svarba tokiame procese matoma gaminant raudonąją arbatą (visiškai oksiduotą, arba, kaip dar vadinama, „visiškai fermentuota arbata“). Norint palaikyti pastovų deguonies lygį patalpoje, kurioje gaminama raudonoji arbata, būtina aprūpinti oro keitimas iki 20 kartų per valandą darant tai steriliai. Šiuo atveju pagrindas yra deguonis.
Grynas pueras ir fermentacija
Dar kartą paklauskime savęs: „Ką mes žinome apie puerą? Kaip jis gaminamas? Pažvelkite į toliau pateiktas nuotraukas. Taip, tai ateities shu pu-erh, ir taip tai daroma.
"Voduy" yra dirbtinio puerh senėjimo procesas. Jingu gamykla.
Ką mes matome? Uždara erdvė, didžiulė kelių tonų arbatos krūva, uždengta storu audeklu, termometras su 38 laipsnių Celsijaus žyma. Ko mes nematome? Drėgmės ženklas šiame kambaryje. Patikėk – ji eina per stogą. Kaip manote, ar po audeklu deguonis prasiskverbia į pjaunamos krūvos vidurius? Ar galime kalbėti apie oksidaciją? Atsakymas rodo pats. Žinoma ne! Kas tada nutinka arbatai tokiomis sąlygomis?
Pueras kaip mikroorganizmų gyvybinės veiklos produktas
Ar kada nors buvote senovinių daugiabučių rūsiuose? Tikriausiai ne, bet įsivaizduokite, ko tikėtis. Nuobodulys ir drėgmė. Grybelis plinta palei sienas, o ore skraido bakterijų ir mikroorganizmų kolonijos. Jiems aukšta temperatūra ir drėgmė yra ideali buveinė ir veisimasis. Grįžkime prie krūvos puerh žaliavų – visos tos pačios idealios sąlygos. Bakterijų buvimas yra būtina sąlyga tiek shu, tiek sheng puerh gamybai. Mikroorganizmų fermentai įtakoja transformacijas arbatoje. Taigi, cheminės reakcijos ruošiant puerh vyksta veikiant išoriniams ir vidiniams (iš pačios arbatos) fermentams. Tačiau oksidacijos reakcijos praktiškai neįtrauktos. Tai yra grynas fermentacijos procesas.
Pagrindinės išvados:
- Fermentacija gryna forma vyksta tik puerh. Kitose arbatose – fermentinė oksidacija. „Red“ ir „Oolong“ šis procesas yra pageidautinas. Likusioje dalyje jis yra nepageidautinas ir sustoja kuo greičiau termiškai apdorojant.
- Sąlyginis arbatų skirstymas „pagal fermentacijos laipsnį“ nėra visiškai teisingas.
- Gaminant oolong ir raudonąją arbatą deguonies buvimas ore yra labai svarbus siekiant išlaikyti oksidacijos reakciją ir aplinkos sterilumą.
- Puerh gamyboje didžiausią reikšmę turi mikroorganizmų kiekis arbatos žaliavoje, drėgmė ir temperatūra jų gyvybinei veiklai padidinti.
- Pofermentuota arbata yra dirbtinė koncepcija, skirta puerh įterpti į arbatų skirstymo pagal fermentacijos laipsnį sistemą, tačiau neturi tinkamos fizinės reikšmės.
