• Вітчизняна наука та медицина в XIX – початку XX ст Хімія 19 століття
• Що таке пептиди? Типи та види пептидів. Все про пептиди та антивікова косметика з пептидами Додаткові пептиди не утворюються
• Токсична дія на людину небезпечних хімічних речовин
• Радіоавтографія Метод авторадіографії у цитології
• Ідентифікація бактерій за антигенною структурою
• Органічні речовини у стічній воді Що таке органічні сполуки у воді
• Водневий показник (pH-фактор)
• Що таке pH води і чому важливо його знати
• Окисно-відновлювальний потенціал Окисно-відновлювальні системи
• Оборотна окислювально-відновна система Оборотні окислювально-відновлювальні системи

Автор книги – «рок-зірка Американської кулінарної сцени» – на думку New York Times, самоучка, антиглобаліст, дауншифтер та відкритий гей – Сандор Елікс Катц. Ця книга, як ви вже напевно здогадалися, випадає з ряду ошатних кулінарних «книг для кавового столика» (так в англосаксонському світі прийнято називати важкі та барвисті томи, призначення яких – лежати на столику у вітальні та більше бути елементом декору, ніж джерелом знань) .

Фотографії в цій книзі варті окремої згадки: дивлячись на них складається враження, що вони вийшли зовсім випадково. Але книга ця справді сповнена унікальної інформації: як ферментують кассаву, печуть національні ефіопські коржики з борошна тефф, роблять у Росії квас (так, навіть це!) і ще багато всього. Теоретична частина містить дані з галузі антропології, історії, медицини, нутриціології та мікробіології. До книги входить велика кількість рецептів: вони розділені на кілька тематичних частин (приготування ферментованих овочів, хліба, вина, молочних продуктів).

Наводимо тут дуже вільний переклад глави, присвяченої корисним властивостям ферментації.

Численні корисні властивості ферментованих продуктів

Ферментовані продукти мають у прямому сенсі живий аромат і містять живі поживні речовини. Смак у них, як правило, яскраво виражений. Згадайте пахучі зрілі сири, кислу квашену капусту, густу терпку пасту місо, насичені шляхетні вина. Звичайно, можна сказати, що смак деяких ферментованих продуктів – на любителя. Однак люди завжди гідно цінували унікальні смакові відтінки і аромати, що пробуджують апетит, які продукти набувають завдяки роботі бактерій і грибів.

З практичної точки зору основною перевагою ферментованих продуктів є те, що вони зберігаються довше. Мікроорганізми, що беруть участь у процесі ферментації, виробляють алкоголь, молочну та оцтову кислоти. Всі ці «біоконсерванти» дозволяють зберегти поживні речовини та придушити зростання патогенних бактерій і таким чином запобігти псуванню продуктових запасів.

Овочі, фрукти, молоко, риба та м'ясо псуються швидко. І коли вдавалося отримати їх надлишки, наші предки використовували всі доступні засоби, що дозволяють якомога довше зберегти запаси їжі. Протягом усієї історії людства ферментацію при цьому використовували повсюдно: від тропіків до Арктики.

Капітан Джеймс Кук був відомим англійським дослідником XVIII століття. Завдяки його активній діяльності кордони Британської Імперії значно розширились. Крім того, Кук отримав визнання Лондонського королівського товариства - провідного наукового товариства Великобританії - за те, що вилікував членів своєї команди від цинги (хвороби, що викликається гострим недоліком вітаміну С).Перемогти хворобу Кук зміг завдяки тому, що під час експедицій брав на борт великий запас кислої капусти.(яка містить значну кількість вітаміну С).

Завдяки своєму відкриттю Кук зміг відкрити багато нових земель, які потім опинилися під владою Британської корони та зміцнили її могутність, у тому числі й Гавайські острови, де він і був згодом убитий.

Корінні жителі островів, полінезійці, перетнули Тихий океан і оселилися на Гавайських островах за 1000 років до візиту капітана Кука. Цікавим є і той факт, що пережити тривалі подорожі, як і команді Кука, їм допомогли ферментовані продукти! У даному випадку – «пої», каша із щільного крохмалистого кореня таро, яка досі популярна на Гаваях та у південній частині тихоокеанського регіону.

Ферментація дозволяє зберегти корисні властивості поживних речовин, а й допомогти організму їх засвоїти.. Багато поживні речовини є складними хімічними сполуками, але в процесі ферментації складні молекули розщеплюються на простіші елементи.

Як приклад такої трансформації властивостей при ферментації мають соєві боби. Це унікальний, багатий на білком продукт. Однак без ферментації соя практично не перетравлюється людським організмом (деякі навіть стверджують, що вона токсична). В процесі ферментації складні молекули білка соєвих бобів розщеплюються, і в результаті утворюються амінокислоти, які організм вже здатний засвоїти. Одночасно з цим розщеплюються та нейтралізуються рослинні токсини, які містяться в соєвих бобах. В результаті ми отримуємо традиційні ферментовані соєві продукти, такі яксоєвий соус, паста місо і темп.

У наші дні багато людей важко засвоюють молоко. Причиною є непереносимість лактози – молочного цукру. Молочнокислі бактерії кисломолочних продуктів перетворюють лактозу на молочну кислоту, яка засвоюється набагато легше.

Те саме відбувається і з глютеном, білком злакових рослин. У процесі бактеріальної ферментації за допомогою заквасок (на відміну від дріжджового бродіння, яке зараз найчастіше використовується у хлібопеченні) молекули глютену розщеплюються, аферментований глютен засвоюється легше, ніж той, що не пройшов ферментацію.

На думку експертів Продовольчої та Сільськогосподарської Організації ООН (United Nations Food and Agriculture Organization) ферментовані продукти є джерелом поживних елементів. Організація веде активну роботу щодо підвищення популярності ферментованих продуктів у всьому світі. За даними Організації ферментаціяпідвищує біодоступність (тобто здатність організму засвоювати ту чи іншу речовину) мінералів, присутні у продуктах.

Білл Моллісон (Bill Mollison), автор книги "Ферменти та харчування людини" (The Permaculture Book of Ferment and Human Nutrition), називає ферментацію "формою попереднього травлення". «Попереднє травлення» також дозволяє розщепити та нейтралізувати певні токсичні речовини, що містяться у продуктах. Як приклад, ми вже наводили соєві боби.

Ще однією ілюстрацією процесу нейтралізації токсинів єферментація касави(також відомою під назвами юкка чи маніока). Це коренеплід родом із Південної Америки, який пізніше став одним із основних продуктів харчування в екваторіальній Африці та Азії.

Кассава може містити високу концентрацію ціаніду. Рівень вмісту цієї речовини сильно залежить від виду ґрунту, на який росте коренеплід. Якщо не нейтралізувати ціанід, то кассаву не можна вживати в їжу: вона просто отруйна. Для видалення токсину часто використовують звичайне замочування: для цього очищені і порізані бульби поміщають у воду приблизно на 5 днів. Це дозволяє розщепити ціанід і зробити касаву не тільки безпечною для вживання, але й зберегти корисні речовини, які містяться в ній.

Паста соєва місо ферментована різних видів з добавками:

Але не всі містяться в продуктах токсини такі небезпечні, як ціанід. Наприклад, злакові, бобові культури (а також горіхи - прим. ред.) містять з'єднання, яке називаєтьсяфітинова кислота. Ця кислота маєздатністю пов'язувати цинк, кальцій, залізо, магній та інші мінерали. В результаті ці мінерали не будуть засвоєні організмом. Ферментація злаків за допомогою попереднього замочування дозволяє розщепити фітинову кислоту і завдяки цьому підвищується поживна цінність злакових, бобових та горіхів.

Існує й інші потенційно токсичні речовини, дію яких можна послабити чи нейтралізувати ферментацією. Серед них – нітрити, синильна кислота, щавлева кислота, нітрозаміни, лектини та глюкозиди.

Ферментація як дозволяє розщепити «рослинні» токсини, результатом цього є й нові поживні речовини.
Так, у процесі свого життєвого циклу,бактерії заквасок виробляють вітаміни групи В, включаючи фолієву кислоту (В9), рибофлавін (В2), ніацин (В3), тіамін (В1) та біотин (В7, Н). Також ферментам часто приписують вироблення вітаміну В12, який відсутній у продуктах рослинного походження. Однак не всі згодні з цією точкою зору. Існує версія, що речовина, яка міститься в ферментованій сої та овочах насправді лише схожа за деякими ознаками на вітамін В12, проте вона не має її активних властивостей. Цю речовину називають «псевдовітамін» В12.

Деякі ферменти, що виникають у процесі ферментації,діють як антиоксиданти, тобто видаляють із клітин організму людини вільні радикали., які вважаються попередниками ракових клітин

Молочнокислі бактерії допомагають виробляти жирні кислоти Oмега-3, які життєво важливі для нормальної роботи клітинної мембрани клітин людського організму та імунної системи.

У процесі ферментації овочів виробляються ізотіоціанати та індол-3-карбінол. Вважається, що обидві ці речовини мають протионкологічнимивластивостями.

Продавці «натуральних харчових добавок» часто "пишаються" тим, що "в процесі їх культивації виробляється велика кількість корисних натуральних речовин". Таких як, наприклад, супероксид-дисмутаза, або GTF-хром (різновид хрому, який легше засвоюється організмом людини та сприяє підтримці нормальної концентрації глюкози в крові), або детоксикуючі сполуки: глутатіон, фосфоліпіди, травні ензими та бета 1,3 глюкани. Чесно кажучи, я просто (слова автора книги) втрачаю інтерес до розмови, коли чую такі псевдонаукові факти. Зрозуміти, наскільки корисний продукт, можна і без молекулярного аналізу.

Довіряйте своїм інстинктам та смаковим рецепторам. Прислухайтеся до свого організму: як ви почуваєтеся після вживання того чи іншого продукту. Поцікавтеся, що говорить наука з цього приводу. Результати досліджень підтверджують: ферментація підвищує поживну цінність продуктів.

Мабуть,Найбільша користь ферментованих продуктів полягає саме в самих бактеріях, які здійснюють процес ферментації. Їх також називають пробіотиками. Багато ферментованих продуктів містять компактні колонії мікроорганізмів: такі колонії включають безліч видів різних бактерій. Тільки зараз вчені починають розуміти, як колонії бактерій впливають на роботу нашої кишкової мікрофлори.Взаємодія мікроорганізмів, що містяться в ферментованих продуктах, з бактеріями нашої травної системи може покращити роботу травної та імунної систем, психологічні аспекти здоров'я та загальне самопочуття

Однак не всі ферментовані продукти залишаються живими до того моменту, коли потрапляють до нас на стіл. Деякі з них, через свою природу, не можуть містити живих бактерій. Хліб, наприклад, потрібно випікати при високій температурі і він не може бути джерелом прибіотиків (аспекти користі хліба інші, у цій статті ми їх не розглядаємо). І це призводить до загибелі всіх живих організмів, що містяться в ньому.

Ферментовані продукти не вимагають такого способу приготування, їх рекомендується вживати, коли вони ще містять живі бактерії, тобто без термообробки (у нашій російській дійсності - квашені капуста, огірки: мочена брусниця, яблука, сливи; різні види живого квасу; напій; непастеризовані живі виноградні вина, молочні непастеризовані кисломолочні продукти короткого терміну зберігання: кефір, ряжанка, ацидофілін, тан, мацоні, кумис; фермерські сири та ін., прим. І саме у такому вигляді ферментовані продукти найкорисніші.

Квашена капуста, мочені яблука:

Уважно читайте етикетки. Пам'ятайте, багато ферментованих продуктів, які продаються в магазинах, піддаються пастеризації або іншій термічній обробці. Це дозволяє продовжити термін придатності, але вбиває мікроорганізми. На етикетці ферментованих продуктів часто можна побачити фразу "містить живі культури". Цей напис свідчить про те, що в кінцевому продукті ще живі бактерії.

На жаль, ми живемо в той час, коли в магазинах здебільшого продаються напівфабрикати, розраховані на масового споживача, і живі бактерії в таких продуктах важко знайти. Якщо ви хочете бачити на своєму столі дійсно «живі» ферментовані продукти, вам доведеться добре їх пошукати або приготувати самостійно.

«Живі» фементовані продукти корисні здоров'ю травної системи. Тому вони ефективні для лікування діареї та дизентерії. Продукти, що містять живі бактерії, допомагають боротися з дитячою смертністю у дитячому віці.

У Танзанії було проведено дослідження, під час якого вивчався рівень смертності немовлят. Вчені спостерігали за немовлятами, яких годували різними сумішами після відлучення від грудей. Одних дітей годували кашею із ферментованих злаків, інших – із звичайних.

У немовлят, яких годували ферментованою кашею, було відзначено вдвічі менше випадків діареї порівняно з тими, хто їв кашу ферментацію, що не пройшла. Причина в тому, що молочнокисле бродіння пригнічує ріст бактерії, що викликає діарею.

Згідно з результатами іншого дослідження, опублікованого в журналі «Нутрішн» ( Nutrition),багата мікрофлора кишечника дозволяє запобігти розвитку хвороб травного тракту. Молочнокислі бактерії «борються з потенційними патогенами за приєднання до рецепторів клітин слизової оболонки кишківника». Таким чином, лікувати хвороби можна за допомогою «екоімуноживлення».

Саме слово, звичайно, не так просто вимовити. Але мені все одно подобається термін «екоімуноживлення». Він має на увазі, що імунна система та бактеріальна мікрофлора організму функціонують як єдине ціле.

Бактеріальна екосистема складається з колоній різних мікроорганізмів. І таку систему можна створити та підтримувати за допомогою певного раціону харчування. Вживання продуктів із високим вмістом живих бактерій - один із способів побудови бактеріальної екосистеми в організмі.

Чайний гриб:

Згадана книга була удостоєна кількох нагород. Крім неї у бібліографії Катца:

The Big Book of Kombucha («Велика Книга Комбучі»)

The Wild Wisdom of Weeds («Мудрість диких трав»)

Art Natural Cheese Making («Мистецтво натурального сироробства»)

"Революцію не приготують у мікрохвильовій печі: внутрішній погляд на підпільні гастро-течі сучасної Америки").

Посилання на книгу в Амазоні: https://www.amazon.com/gp/product/B01KYI04CG/ref=kinw_myk_ro_title

________________________________________ _________

Ферментований продукт харчування темпі - корисні властивості та застосування

Темпі (англ. Tempeh) - ферментований продукт харчування, що готується із соєвих бобів.

Приготування

Темпе популярний в Індонезії та інших країнах південно-східної Азії. Процес приготування в темпі схожий з процесом ферментації сирів. Темпе виготовляється з цілих соєвих бобів. Соєві боби розм'якшуються, потім розкриваються або очищаються від лушпиння та варяться, але не до готовності. Потім додається окислювач (зазвичай оцет) і закваска, що містить корисні бактерії. Під дією цих бактерій виходить ферментований продукт, що має складний запах, який порівнюють з горіховим, м'ясним або грибним, а за смаком нагадує курча.

При низькій температурі або підвищеній вентиляції на темпі іноді з'являються суперечки у вигляді нешкідливих сірих або чорних плям. Це нормальне явище, що не впливає на смак та запах продукту. Готовий якісний темп має легкий запах аміаку, проте цей запах не повинен бути дуже сильним.

Зазвичай темпі випускається в брикетах товщиною близько 1,5 см. Темпі відноситься до категорії продуктів, що швидко псуються і не підлягає тривалому зберіганню, тому його складно зустріти за межами Азії.

Кориснівластивості та застосування

В Індонезії та Шрі-Ланці темпі використовують як основний продукт харчування. Темпе багатий на білок. Завдяки ферментації в процесі виготовлення білок з темпом легше перетравлюється і засвоюється організмом. Темпе - хороше джерело харчової клітковини, оскільки містить велику кількість харчових волокон, на відміну тофу, в якому волокна відсутні.

Найчастіше розрізаний на шматочки темпі обсмажують на олії з додаванням інших продуктів, соусів та спецій. Іноді темп попередньо замочується в маринаді або солоному соусі. Він легко готується: на приготування йде лише кілька хвилин. М'ясоподібна структура дозволяє використовувати темп замість м'яса в гамбургерах або замість курчати в салаті.

Готовий темп подається з гарніром, у супах, у тушкованих або смажених стравах, а також як самостійна страва. Через низьку калорійність темпі використовують як дієтичну та вегетаріанську страву.

склад

Темпе містить низку корисних мікроорганізмів, типових для ферментованих продуктів, які пригнічують хвороботворні бактерії. Більше того, в ньому містяться фітати, які вступають у зв'язок із радіоактивними елементами та виводять їх з організму. Темпі, як і всі соєві продукти дуже багатий на білок і харчову клітковину. У грибковій культурі, що використовується в процесі виробництва темпі, містяться бактерії, що виробляють вітамін B12, який пригнічує поглинання радіоактивного кобальту.

Цікавий факт

Темпі, як і інші вироби із сої, погано поєднуються з усіма білковими продуктами тваринного походження та тваринними жирами, але добре поєднуються з рибою та морепродуктами. Не варто їсти соєві продукти та разом з іншими бобовими.

Калорійність темпі

Калорійність темпі - від 90 до 150ккал 100 г продукту в залежності від способу приготування.

Біополімери

Загальні відомості
Існує два основних типи біополімерів: полімери, що походять з живих організмів, та полімери, що походять з відновлюваних ресурсів, але потребують полімеризації. Обидва типи використовують для виробництва біопластиків. Біополімери, присутні в живих організмах, або створювані ними, містять вуглеводні та протеїни (білки). Вони можуть застосовуватися у виробництві пластмас для комерційних цілей. Як приклади можна навести:

Біополімери, що існують/створюються в живих організмах

Молекули з відновлюваних природних ресурсів можуть бути полімеризовані для використання під час виробництва біорозкладних пластиків.

їсть природні джерела, полімеризовані в пластмаси

Для виробництва пластмасових матеріалів із рослин застосовуються два методи. Перший метод заснований на ферментації, а другий використовує для виробництва пластику саму рослину.

Ферментація
Процес ферментації задіює мікроорганізми для розкладання органічних речовин без кисню. Сучасні загальноприйняті процеси використовують мікроорганізми, створені методами генетичної інженерії, спеціально призначені для умов, за яких відбувається ферментація, та речовина, що розкладається мікроорганізмом. В даний час для створення біополімерів та біопластиків існує два підходи:
- Бактеріальна поліефірна ферментація: У ферментації задіяні бактерії ralstonia eutropha, які використовують цукор зібраних рослин, наприклад, зерна, для живлення власних клітинних процесів. Побічним продуктом таких процесів є поліефірний біополімер, що згодом витягується з бактеріальних клітин.
- Ферментація молочної кислоти: Молочна кислота виходить шляхом ферментації з цукру, багато в чому схожим з процесом, що застосовується для прямого виробництва поліефірних полімерів за участю бактерій. Однак у процесі ферментації побічним продуктом є молочна кислота, яка потім обробляється традиційним способом полімеризації для виготовлення полімолочної кислоти (PLA).

Пластики із рослин
Рослини мають великий потенціал, щоб стати фабриками з виробництва пластмас. Цей потенціал можна максимально реалізувати геномікою. Отримані гени можна вводити у зерно, застосовуючи технології, що дозволяють розробляти нові пластикові матеріали з унікальними властивостями. Така генна інженерія дала вченим можливість створити рослину Arabidopsis thaliana. Воно містить ферменти, які використовують для виробництва пластиків. Бактерія створює пластик шляхом перетворення сонячного світла на енергію. Вчені перенесли ген, що кодує цей фермент, у рослину, забезпечивши можливість виробництва пластику в клітинних процесах цієї рослини. Після збирання врожаю пластик виділяється із рослини за допомогою розчинника. Отримана в результаті цього процесу рідина піддається дистиляції відділення розчинника від отриманого пластику.

Ринок біополімерів

Скорочення розриву між синтетичними полімерами та біополімерами
Близько 99% всіх пластмас виробляється або виходить з основних невідновлюваних джерел енергії, включаючи природний газ, нафту, сиру нафту, вугілля, які використовуються у виробництві пластиків і як вихідні матеріали, і як джерело енергії. У якийсь період сільськогосподарські матеріали вважалися альтернативною вихідною сировиною для виробництва пластмас, але вже понад десять років вони не виправдовують очікувань розробників. Основною перешкодою для використання пластиків, виготовлених на основі сільськогосподарської сировини, стала їхня собівартість та обмежені функціональні можливості (чутливість продуктів з крохмалю до вологи, ламкість поліоксибутирату), а також недостатня гнучкість при виробництві спеціалізованих пластикових матеріалів.

Прогнозовані емісії CO2

Сукупність різних факторів, зліт цін на нафту, підвищення інтересу у всьому світі до відновлюваних ресурсів, зростання занепокоєння у зв'язку з викидами парникових газів, особливу увагу до утилізації відходів відродили зацікавленість у біополімерах та ефективних способах їх виробництва. Нові технології вирощування та переробки рослин дозволяють скоротити різницю у вартості між біопластиками та синтетичними пластмасами, а також удосконалити властивості матеріалів (наприклад, Biomer веде розробку видів PHB (полігідрокібутират) з підвищеною міцністю розплаву для плівки, одержуваної екструзією). Зростання занепокоєння екологічними проблемами та стимулювання на законодавчому рівні, зокрема, на території Євросоюзу, порушили інтерес до біорозкладних пластиків. Реалізація принципів Кіотського протоколу також змушує звернути особливу увагу на порівняльну ефективність біополімерів та синтетичних матеріалів з погляду енерговитрат та викидів CO2. (Відповідно до Кіотського протоколу Європейське Співтовариство зобов'язується за період 2008-2012 рр. знизити надходження парникових газів в атмосферу порівняно з рівнем 1990 р. на 8%, а Японія зобов'язується скоротити такі викиди на 6%).
За приблизними підрахунками пластики на основі крохмалю можуть заощадити від 0,8 до 3,2 тонн CO2 на тонну в порівнянні з тонною пластмасою, отриманою з органічного палива, при цьому даний діапазон відображає частку кополімерів на основі нафти, що використовуються в пластиках. Щодо альтернативних пластиків на основі масляних зерен економія викидів парникових газів в еквіваленті CO2 оцінюється у розмірі 1,5 тонни на тонну поліолу, виготовленого з ріпакової олії.

Світовий ринок біолілімерів
Упродовж наступних десяти років очікується продовження швидкого зростання глобального ринку пластикових матеріалів, що спостерігається протягом останніх п'ятдесяти років. За прогнозами, сьогоднішнє споживання пластмас на душу населення у світі збільшиться з 24,5 кг до 37 кг у 2010 р. Таке зростання визначається насамперед США, країнами Західної Європи та Японією, проте очікується активна участь країн Південно-Східної та Східної. Азії та Індії, які протягом зазначеного періоду мають становити близько 40% світового ринку споживання пластмас. Також очікується збільшення світового споживання пластмас із 180 мільйонів тонн сьогодні до 258 мільйонів тонн у 2010 році, при цьому суттєвий розвиток отримають усі категорії полімерів, оскільки пластики продовжують витісняти традиційні матеріали, включаючи сталь, дерево та скло. За деякими експертними оцінками за цей період біопластикам вдасться міцно зайняти від 1,5% до 4,8% загального ринку пластмас, що в кількісному відношенні становитиме від 4 до 12,5 мільйонів тонн залежно від технологічного рівня розробок та досліджень у галузі нових біопластикових. полімерів. На думку керівництва компанії Toyota, до 2020 року п'ята частина світового ринку пластмас буде зайнята біопластиками, що еквівалентно 30 мільйонам тонн.

Маркетингові стратегії біополімерів
Розробка, уточнення та застосування ефективної маркетингової стратегії є найважливішим етапом для будь-якої компанії, яка планує вкладення значних коштів у біополімери. Незважаючи на гарантований розвиток та зростання біополімерної промисловості, існують певні фактори, які не можна не враховувати. Наступні питання визначають маркетингові стратегії біополімерів, їх виробництва та науково-дослідної діяльності у цій галузі:
- вибір сегменту ринку (упаковка, сільське господарство, автомобільна промисловість, будівництво, цільові ринки). Удосконалені технології обробки біополімерів забезпечують ефективніше управління макромолекулярними структурами, що дозволяє новим поколінням «споживчих» полімерів конкурувати з більш дорогими «спеціалізованими» полімерами. Крім того, за наявності нових каталізаторів та вдосконаленої системи управління процесом полімеризації з'являється нове покоління спеціалізованих полімерів, створених для функціональних та структурних цілей та генеруючих нові ринки. Прикладами можуть стати біомедичні види застосування імплантатів у стоматології та хірургії, які швидко збільшують темпи свого розвитку.
- Базові технології: технології ферментації, рослинництво, молекулярна наука, виробництво сировини для вихідних матеріалів, джерел енергії або того й іншого, використання генетично змінених чи незмінених організмів у процесі ферментації та виробництва біомаси.
- Рівень підтримки з боку державної політики та законодавчого середовища в цілому: перероблені пластики до певної міри складають конкуренцію біорозкладним полімерам. Урядові постанови та законодавчі акти, що стосуються навколишнього середовища та переробки відходів, можуть вплинути на збільшення продажів пластиків для різних полімерів. Виконання зобов'язань Кіотського протоколу, можливо, підвищить попит на певні матеріали на біологічній основі.
- Розвиток ланцюга поставок у фрагментованій індустрії біополімерів та комерційний ефект від економії за рахунок масштабу порівняно з удосконаленням властивостей продукції, за якого вона може бути реалізована за підвищеними цінами.

Біорозкладні полімери та полімери на основі, що не містить нафти

Пластмаси з низьким рівнем впливу на довкілля
На ринку існує три групи біорозкладних полімерів. Це PHA (фітогемагглютинін) або PHB, полілактиди (PLA) та полімери на основі крохмалю. Іншими матеріалами, що мають комерційне застосування в галузі біорозкладних пластиків, є лігнін, целюлоза, полівініловий алкоголь, полі-е-капролактон. Існує чимало виробників, що випускають суміші біорозкладних матеріалів або для поліпшення властивостей цих матеріалів або для скорочення виробничих витрат.
Для вдосконалення технологічних параметрів і підвищення ударної в'язкості PHB та його кополімери змішуються з цілим рядом полімерів з різними характеристиками: біорозкладаються або нерозкладаються, аморфними або кристалічними з різною температурою розплаву і скловання. Суміші також використовуються для покращення властивостей PLA. Звичайні PLA багато в чому поводяться так само, як полістироли, виявляючи ламкість та низьке подовження на розрив. Але, наприклад, добавка 10-15% Eastar Bio, біорозкладного нафтопродукту на основі поліестеру виробництва компанії Novamont (у минулому, Eastman Chemical), значно підвищує в'язкість і, відповідно, модуль пружності при згинанні, а також ударну в'язкість. Для поліпшення біорозкладності при одночасному зниженні собівартості та збереженні ресурсів можливе змішування полімерних матеріалів із природними продуктами, наприклад, крохмалями. Крохмаль являє собою напівкристалічний полімер, що складається з амілази та амілопектину з різними коефіцієнтами залежно від рослинної сировини. Крохмаль розчиняється у воді, а використання агентів, що покращують сумісність, може мати важливе значення для успішного змішування цього матеріалу з гідрофобними полімерами, несумісними за інших умов.

Порівняння властивостей біопластиків із традиційними пластиками

Властивості PHB у порівнянні з традиційними пластиками

З точки зору порівняльної вартості існуючі пластики на нафтовій основі є менш дорогими, ніж біопластики. Наприклад, ціна на промислові та медичні сорти поліетилену високої щільності (ПЕВП - HDPE), що також застосовується при виробництві упаковки та споживчих товарів, варіюється від 0,65 до 0,75 доларів за фунт. Ціна на поліетилен низької щільності (ПЕНП – LDPE) становить 0,75-0,85 доларів за фунт. Полістироли (PS) коштують від 0,65 до 0,85 доларів за фунт, поліпропілени (PP), в середньому - 0,75-0,95 доларів за фунт, а поліетилентерефталати (PET) - від 0,90 до 1, 25 доларів за фунт. Порівняно з ними, полілактидні пластики (PLA) коштують у межах 1,75-3,75 доларів за фунт, полікапролактони (PCL), отримані з крохмалю - 2,75-3,50 доларів за фунт, поліоксибутирати (PHB) - 4,75-7,50 доларів за фунт. В даний час, враховуючи порівняльні загальні ціни, біопластики дорожчі за традиційні поширені пластикові на основі нафти в 2,5 - 7,5 рази. Однак ще п'ять років тому їхня вартість у 35-100 разів перевищувала існуючі невідновлювані еквіваленти на основі органічного палива.

Полілактиди (PLA)
PLA являє собою біорозкладний термопластик, отриманий із молочної кислоти. Він має водостійкість, але не може переносити високих температур (>55°C). Оскільки він не розчиняється у воді, мікроби в морському середовищі можуть розкладати його на CO2 і воду. Пластик має схожість з чистим полістиролом, має гарні естетичні якості (глянець і прозорість), але є занадто жорстким і крихким і потребує модифікації для більшості практичних застосувань (тобто його еластичність збільшується пластифікаторами). Як і більшість термопластів, його можна переробляти на волокна, плівки, виготовлені гарячим формуванням або литтям під тиском.

Структура полілактиду

У процесі виробництва зерно зазвичай спочатку перемелюється для отримання крохмалю. Потім шляхом переробки крохмалю одержують неочищену декстрозу, яка при ферментації перетворюється на молочну кислоту. Молочна кислота згущується для лактиду, циклічного проміжного димера, який застосовується як мономер для біополімерів. Лактид проходить очищення шляхом вакуумної дистиляції. Після цього в процесі розплаву без розчинника відкривається кільцева структура для полімеризації - таким чином виходить полімер полімолочної кислоти.

Модуль пружності при розтягуванні

Міцність по Ізоду з надрізом

Модуль при згинанні

Подовження при розтягуванні

Компанія NatureWorks, дочірнє підприємство Cargill, найбільшої приватної компанії в США, виробляє полілактидний полімер (PLA) із відновлюваних ресурсів із використанням власної технології. В результаті 10 років досліджень і розробок на базі компанії NatureWorks та 750 мільйонної інвестиції, в 2002 році було створено спільне підприємство Cargill Dow (тепер дочірнє підприємство NatureWorks LLC, що повністю належить компанії Cargill) з річною продуктивністю 140 000 тонн. Полілактиди, отримані із зерна та реалізовані під торговою маркою NatureWorks PLA та Ingeo, в основному знаходять своє застосування в термоупаковці, екструдованих плівках та волокнах. Компанія також розробляє технічні можливості виробництва продукції ливарним пресуванням.

Ємність для компосту з PLA

PLA, як і PET, вимагає просушування. Технологія обробки аналогічна LDPE. Рецикляти можна піддавати повторної полімеризації або розмелювати і повторно використовувати. Матеріал піддається повному біохімічному розпаду. Спочатку цей матеріал також використовується для формування роздувом. Подібно до PET, пластик на основі зерна дозволяє виробляти цілий ряд різноманітних і складних форм пляшок всіх розмірів і використовується компанією Biota для формування з роздувом і витяжкою пляшок для розливу джерельної води вищої якості. Одношарові пляшки з NatureWorks PLA формуються на тому ж обладнанні лиття під тиском/орієнтованого формування роздувом, яке використовується для PET без втрати продуктивності. Хоча бар'єрна ефективність NatureWorks PLA нижча, ніж у PET, він може конкурувати з поліпропіленом. Більше того, компанія SIG Corpoplast в даний час здійснює розробки з використання своєї технології покриттів "Plasmax" для таких альтернативних матеріалів з метою підвищення її бар'єрної ефективності та, отже, розширення сфери її застосування. Матеріалам NatureWorks не вистачає теплостійкості, властивої стандартним пластмасам. Вони починають втрачати форму вже при температурі близько 40°C, але постачальнику вдається досягати значних успіхів у створенні нових марок, які мають термостійкість пластмас на основі нафти, і, таким чином, отримують нові можливості застосування в упаковках для гарячих продуктів та напоях, що продаються на винос, або продуктів, що розігріваються в мікрохвильовій печі.

Пластики, що знижують нафтову залежність
Підвищена зацікавленість зниження залежності полімерного виробництва від нафтових ресурсів також сприяє розробці нових полімерів або складів. З урахуванням наростаючої необхідності зниження залежності від нафтопродуктів особлива увага приділяється значущості максимізації використання поновлюваних ресурсів як джерело сировини. Показовим прикладом є використання соєвих бобів для виробництва поліолу на біооснові Soyol як основна сировина для поліуретану.
Щороку пластмасова промисловість використовує кілька мільярдів фунтів наповнювачів та підсилювачів. Удосконалена технологія складів та нові сполучні агенти, що дозволяють підвищувати рівень завантаження волокон та наповнювачів, сприяють розширенню застосування таких добавок. Найближчим часом рівень завантаження волокна, що становить 75 частин на сто, може стати поширеною практикою. Це вплине на скорочення використання пластиків на основі нафти. Нова технологія високонаповнених композитів демонструє деякі цікаві властивості. Дослідження композиту 85% кенаф-термопластик показали, що його властивості, наприклад, модуль пружності при згинанні та міцність, перевершують більшість типів деревних частинок, ДСП низької та середньої щільності, а також може в деяких застосуваннях конкурувати навіть з орієнтовано-стружковими плитами.

Використання: мікробіологічна та харчова промисловість. Сутність винаходу: Спосіб затримки росту бактерій у середовищах спиртової ферментації здійснюють додаванням поліефірного іонофорного антибіотика ферментаційне середовище в концентрації 0,3-3,0 частин на мільйон. 2 з.п.ф-ли, 2 табл., 2 іл.

Винахід відноситься до способу затримки росту бактерій спиртових ферментаційних середовищах. Відомо, що установки спиртової ферментації не працюють у стерильних умовах і тому можуть містити популяції бактерій, які досягають концентрації від 104 до 106 мікроорганізмів/мл, а в екстремальних випадках і більше. Ці мікроорганізми можуть належати до сімейства молочних бактерій, але можуть включати й інші види мікроорганізмів, такі як streptococcus, bacillus, pediococcus, clostridium або leuconostoc (див. табл. 1). Всі ці бактерії мають здатність утворювати органічні кислоти. Якщо концентрація бактерій у популяції перевищує 10 6 мікроорганізмів/мл, утворення органічних кислот може досягти значного рівня. При концентраціях вище 1 г/л такі органічні кислоти можуть перешкоджати росту та ферментації дріжджів та призводити до зниження продуктивності установки на 10-20% або більше. У деякій сировині, такій як, вино, сидр, або продукти їх виробництва, такі бактерії можуть також перетворювати гліцерин на акролеїн, який є канцерогенним з'єднанням, що потрапляє в кінцевий спиртовий продукт, призначений для споживання людьми. Таким чином, для попередження негативних ефектів, обумовлених надлишковим зростанням бактерій у ферментаційному середовищі, необхідні бактеріостатичні та/або бактерицидні способи, які не надають негативного впливу на процес ферментації. Відомо використання з цією метою антибіотиків, таких як пеніцилін, лактоцид, низин, які вводять у ферментаційні середовища, зокрема з мелясу, крохмалю та зерна при виробництві спирту (1). Недолік таких способів полягає або в невисокій активності антибіотика, або в тому, що деякі антибіотики (пеніцилін) призводять до утворення штамів мутантів, резистентних до дії антибіотика. Завдання винаходу - усунення зазначених недоліків. Це завдання вирішується за допомогою пропонованого способу, згідно з яким вводять у ферментаційне середовище поліефірний іонофорний антибіотик бактеріостатичного або антибактеріального агента. Спосіб цього винаходу може бути використаний з широким спектром ферментаційних середовищ, у тому числі таких, як сік цукрових буряків, сік цукрової тростини, розведена меляса цукрових буряків, розведена меляса цукрової тростини, гідролізат зернових (наприклад, кукурудзи або пшениці), гідролізат крохмальних наприклад, картоплі або топінамбуру), вино, побічні винні продукти, сидр, а також його побічні продукти. Отже, згідно з цим винаходом можуть бути використані будь-які крохмаль- або цукор-містять матеріали, які можуть бути піддані ферментації за допомогою дріжджів з виходом спирту (етанолу). Досяжний в результаті контроль за вмістом бактерій або значною мірою зменшує проблеми, що викликаються присутністю бактерій і органічних кислот, що продукуються ними. Поліефірні іонофори, які можуть бути використані у цьому винаході, не надають негативного впливу на дріжджі (saccharomices sp.) та на процес ферментації. Поліефірні іонофорні антибіотики, які можуть бути використані у цьому винаході, являють собою будь-які антибіотики, які не мають значного впливу на дріжджі і які мають бактеріостатичну та/або бактерицидну дію на бактерії ферментаційного середовища, що продукують органічні кислоти. Найбільш корисними у цьому винаході є антибіотики, які ефективні щодо бактерій, перерахованих у табл. 1 (див. вище). Переважними поліефірними іонофорними антибіотиками є монензин, лазалозид, саліноміцин, наразін, мадураміцин та семдураміцин. Більш переважними є монензин, лазалозид і саліноміцин, однак, найкращим антибіотиком є ​​монензин. Ферментаційні середовища, які можуть бути ефективно оброблені за способом цього винаходу включають таку сировину, як, наприклад, сік цукрових буряків, сік цукрової тростини, розведена меляса цукрових буряків, розведена меляса цукрової тростини, гідролізат зернових (наприклад, кукурудзи або пшениці), гідро бульб (наприклад, картоплі або топінамбуру), вино, побічні продукти виноробства, сидр та побічні продукти при його отриманні. Отже, згідно з цим винаходом можуть бути використані будь-які крохмаль-або цукор-матеріали, які можуть бути піддані ферментації за допомогою дріжджів з виходом спирту (етанолу). Поліефірні іонофорні антибіотики є високостабільними сполуками. Вони не здатні легко розкладатися з часом або за високої температури. Це має значення для установок ферментації, так як: 1. вони зберігають активність протягом багатьох днів у звичайних умовах роботи установки ферментації; 2. вони зберігають активність при високих температурах, що мають місце в процесі ферментативного гідролізу, що передує ферментації зернових або бульб (наприклад, 2 год при 90 o C або 1,5 год при 100 o C). Ці сполуки комерційно доступні та постачаються фармацевтичними фірмами. Були проведені досліди з різними поліефірними іонофорними антибіотиками, такими як монензин, лазалозид і саліноміцин з використанням сировини для ферментації на основі меляси цукрових буряків. Проведені експерименти підтвердили існування бактеріостатичних або бактерицидних концентрацій, що лежать в інтервалі приблизно від 0,5 до 1,5 частин на мільйон. За бактеріостатичних умов зростання популяції бактерій припиняється і може бути виявлено, що вміст органічних кислот у популяції не збільшується. При бактерицидних концентраціях населення бактерій зменшується і, отже, концентрація органічних кислот не збільшується. Відповідно до способу цього винаходу в ферментаційне середовище вводять бактеріостатичний або бактерицидноефективну кількість щонайменше одного поліефірного іонофорного антибіотика. Переважно, ферментаційне середовище вводять щонайменше один поліефірний іонофорний антибіотик у концентрації приблизно від 0,3 до 3 частин на мільйон. У кращому варіанті концентрація поліефірного іонофорного антибіотика становить приблизно від 0,5 до 1,5 частин на мільйон. Поліефірний іонофор згідно з винаходом запобігає або інгібує зростання бактерій у ферментаційному середовищі, не впливаючи при цьому на дріжджі, при концентрації до 100 частин на мільйон. Бактеріальна флора може підтримуватися при концентрації 104 мікроорганізмів/мл і нижче, що призводить до практично повного припинення утворення органічних кислот. Отже, бактерії що неспроможні значною мірою зменшити спиртову ферментацію. За цих умов бактерії зазвичай не сприяють утворенню акролеїну. При концентраціях близько 0,5 частин на мільйон антибіотик має бактерицидну дію і, отже, уможливлює досягнення зниженого вмісту бактерій. На фіг. 1 показано зменшення популяції бактерій у розведеній мелясі після додавання монензину; на фіг. 2 - вплив монензину на популяцію бактерій у безперервному процесі ферментації на промисловій установці. Приклад 1. Вплив монензину на концентрацію Lachobacillus buchneri. До розведеної меляси цукрових буряків додають у різних концентраціях монензин та вимірюють кислотність та концентрацію мікроорганізмів. Отримані результати наведено в табл. 2. Приклад 2. Стабільність та бактерицидна дія монензину в соку меляси. У розведений сік меляси, що містить 10 6 мікроорганізмів/мл, вводять монензин в концентрації 1 частину на мільйон. На фіг.1 зображено зменшення популяції бактерій через 20 днів при температурі 33 o C. Відновлення росту бактерій не спостерігалося. Ці дані показують, що монензин зберігає активність протягом 20 днів при температурі 33 o C нормальних умовах роботи установки ферментації. Приклад 3. Промислове використання монензину. Ще один приклад цього винаходу представлений на фіг.2. Він відноситься до встановлення спиртової ферментації, яка працює в безперервному режимі. Ферментаційним середовищем є меляса, що містить 14% цукру (близько 300 г/л). Швидкість потоку становить 40-50 м 3 /год, температура - 33 o C. На 7 день забрудненість мікроорганізмами перевищує 106 мікроорганізмів/мл. На 8 день розпочинають обробку введенням у бродильний апарат активної кількості монензину (розчиненого в етанолі). Цю концентрацію монензину підтримують протягом 24 год введенням збагачує сировини, що містить монензин у тій же концентрації. На 9 день додавання монензину у сировину припиняють. Відразу після початку обробки популяція бактерій починає швидко зменшуватися. Це зниження продовжується до 10-го дня, тобто протягом 24 годин після закінчення обробки. На цій стадії монензин вимивається з ферментаційного середовища та зростання бактерій повільно відновлюється. Він піддається контролю протягом наступних 15 днів, однак це обумовлено зменшеним рівнем забруднення після обробки.

формула винаходу

1. Спосіб затримки росту бактерій у середовищах спиртової ферментації шляхом додавання антибіотика в ферментаційне середовище, який відрізняється тим, що як антибіотик використовують поліефірний іонофорний антибіотик. 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що поліефірний іонофорний антибіотик додають ферментаційне середовище в концентрації 0,3 3,0 млн -1 . 3. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що антибіотик додають у ферментаційне середовище на основі соку або меляси цукрових буряків або цукрової тростини, або крохмального гідролізату з хлібних злаків або бульбових культур, або серед виноробства або виготовлення сидру.

Приходячи в магазин або заходячи на ряд тематичних сайтів, Вам, напевно, доводилося стикатися з поняттями сильноферментований, напівферментований та іншими похідними слова «ферментований». Умовне розподіл усіх чаїв за «ступенем ферментації» є визнаним і начебто не обговорюваним. Що тут незрозумілого. Зелений – неферментований, червоний сильно, постферментований пуер. Але ж ви хочете копнути глибше?Запитайте наступного разу у консультанта, як він розуміє постферментований чай. І спостерігайте.

Ви вже розумієте каверзу. Пояснити це слово не можна. Постферментований - штучне слівце, єдиною метою якого є зробити маневр і поставити пуер в умовну систему поділу чаїв «за ступенем ферментації».

Ферментативне окиснення

Проблема подібної плутанини пов'язана з тим, що відбувається заміщення поняття. процеси окислення» на « ферментація». Ні, ферментація теж має місце, але коли – у цьому належить розібратися. А поки що про окислення.

Що ми знаємо про кисень?

Справа свіжий зріз яблука. Зліва – після окислення повітря.

У контексті матеріалу слід відзначити високу хімічну активність елемента, а саме окислювальну здатність. Кожен уявляє собі, як з часом зріз яблука чи банана чорніє. Що відбувається? Ви розрізаєте яблуко, порушуєте там цілісність клітинних оболонок. Виділяється сік. Речовини в соку взаємодіють з киснем і провокують перебіг окисно-відновної реакції. З'являються продукти реакції, яких раніше не було. Наприклад, для яблука це оксид заліза Fe 2 O 3 має бурий колір. і саме він відповідає за потемніння.

Що ми знаємо про чай?

Для більшості чаїв у технологічному процесі є етап зминання, мета якого зруйнувати клітинну оболонку (див. статтю про). Якщо провести паралелі з яблуком, речовини у соку взаємодіють із киснем із повітря. Але важливо відзначити, що окисно-відновна реакція не єдина. Чай – органічний продукт. У будь-якій живій системі є спеціальні сполуки ензими, вони ж ферменти, що прискорюють хімічні реакції. Як Ви здогадуєтеся, вони не «стоять осторонь», а беруть активну участь. Виходить цілий ланцюжок хімічних перетворень, коли продукти однієї реакції зазнають подальших хімічних перетворень. І так кілька разів. Такий процес називається ферментативним окисненням.

Важливість кисню у процесі можна зрозуміти з прикладу виробництва червоного чаю (повністю окисленого, чи, як його ще називають, «повністю ферментованого чаю»). Для підтримки постійного рівня кисню у приміщенні, де виготовляється червоний чай, потрібно забезпечити зміну повітря до 20 разів на годинуПри цьому робити це стерильно. Кисень – це основа у цьому випадку.

Пуер та ферментація у чистому вигляді

Знову запитаємо себе: «А що ми знаємо про пуер?» Як він виготовляється? Подивіться на знімки нижче. Так, це майбутній Шу Пуер, і саме так він робиться.

«Водуй» – процес штучного старіння пуера. Фабрика Джінг.

Що ми бачимо? Закрите приміщення, величезну купу чаю на кілька тонн, накриту щільною мішковиною, термометр з позначкою 38 градусів за Цельсієм. Що не бачимо? Позначку вологості у цьому приміщенні. Повірте – вона там зашкалює. Як Ви думаєте, чи проникає кисень під мішковину в надра скиртової купи? Чи можна говорити про окиснення? Відповідь напрошується сама собою. Звичайно, ні! Тоді що відбувається з чаєм у таких умовах?

Пуер як продукт життєдіяльності мікроорганізмів

Ви колись були в підвалах багатоквартирних будинків старого фонду? Швидше за все, ні, але уявляєте, що можна очікувати. Духота та вогкість. По стінах поширюється грибок, а повітря літають колонії бактерій і мікроорганізмів. Для них висока температура і вологість - ідеальне місце проживання і розмноження. Повернемося до скиртових куп пуерної сировини - все ті ж ідеальні умови. Наявність бактерій – обов'язкова умова під час виробництва як шу, і шен пуера. Ферменти мікроорганізмів впливають перетворення на чаї. Таким чином, хімічні реакції при приготуванні пуеру протікають під впливом як зовнішніх, так і внутрішніх (від самого чаю) ферментів. А ось реакції окиснення практично виключені. Це і є у чистому вигляді процес ферментації.

Основні висновки:

• Ферментація у чистому вигляді протікає лише у пуері. У решті чаїв ферментативне окислення. У червоних та улунських цей процес бажаний. У решті небажаний та максимально швидко зупиняється шляхом термічної обробки.
• Умовне розподіл чаїв «за рівнем ферментації» не зовсім правильне.
• При виробництві улунського та червоного чаю найбільше значення має наявність кисню у повітрі підтримки реакції окислення, стерильність середовища.
• При виробництві пуера найбільше значення мають вміст мікроорганізмів у чайній сировині, вологість та температура для підвищеної їхньої життєдіяльності.
• Пост-ферментований чай – штучне поняття, покликане вписати пуер у систему розподілу чаїв за рівнем ферментації, але з адекватного фізичного сенсу.

• Діяльність та педагогічні погляди вона амоса коменського
• Константа швидкості обчислюється за формулою Значення константи швидкості
• Фазові діаграми двокомпонентних систем "полімер - розчинник" Фазові діаграми двокомпонентних систем "полімер - розчинник"
• Тонка та надтонка структура оптичних спектрів
• Як вивчити хімію самостійно з нуля: ефективні способи
• Властивості та характеристика алкенів
• Характеристика студента з місця проходження практики
• Характеристика на студента, який проходив практику на підприємстві: правила написання
• Біографія фарадея. Великі вчені. Майкл Фарадей. відкриття електромагнітного обертання
• Сучасні інновації в освіті

• Заступники у бензольному кільці поділяються на дві групи Реакції бензольного кільця
• Типи хімічних реакцій в органічній хімії Реакції електрофільного приєднання
• Способи поділу неоднорідних сумішей
• Поліметакрилова кислота
• Загальна характеристика елементів підгрупи VI A Елементи 6 а підгрупи
• Теоретичні основи фізики
• Теорія графів у хімії. Граф теорія. Основні визначення та теореми теорії графів
• Алгебра та гармонія у хімічних додатках
• Тести з курсу «Екологія та природокористування
• Директор WWF Росії Ігор Честін: Якутія серед лідерів Я знаю, що Ви багато подорожуєте… Навіщо Вам це