Спирттік ашытуда микроорганизмдерді қолдану. Шарап жасау технологиясы

Презентация қосу

Спирттік ашытуда
микроорганизмдерді қолдану

• Орындаған:Бт 15-12
• Тексерген:Надирова С.
Жоспар:

1.Спирт өндірісі
2.Спирттік ашу
3.Спирттік ашу процесі
4.Шарап жасау технологиясы
Спирт өндірісі - тамақ
өнеркәсібінің дәнді дақылдардан ішімдік (этил) спиртін
дайындайтын саласы. Этил спирті,
негізінен, тамақ өнеркәсібінде, медицинада және
радиоэлетроникада қолданылады. Спирт өндіру үшін дәнді
дақылдар, картоп және қант өнімдері
пайдаланылады. Дән тазаланып, ұнтақталып арнаулы
қазандарда сумен қосылып қайнатылады. Осыдан пайда
болған қою массаға ашытқы ферменттері қосылып
Спирттік ашу процесі. Ашытқы
ашытылады. Крахмал ашып саңырауқұлақтардың
спиртке көмегімен қантты
айналады. Ашытылған
заттарды, спиртке
масса (брага) және көмір
сүзіліп, қышқыл
сүзінді айыругазына айналуын
аппаратына спирттік ашу процесі деп
жіберіледі
атайды.
Негізінен спирттік ашу процесіне сахаромицет тобына жататын ашытқы
саңырауқұлақтар қатынасады. Мұнда этил спирті мен көмір қышқыл газынан басқа
да қосымша заттар түзіледі. Оларға: сірке альдегиді, глицерин, сірке және янтарь
қышқылдары, сивуш майлары жатады. Сивуш майларының түзілуі ортадағы амин
қышқылдарының ыдырауына байланысты. Амин қышқылдарынан пайда болған
аммиакпен ашытқы саңырауқүлақтар қоректенеді де ортада сивуш майлары жинала
береді. Ашытқы саңырауқүлақтармен катар, кейбір мукор тобына жататын зең
саңырауқүлақтар мен бактерияларда спирттік ашу процесін жүргізеді. Алайда
олардың әрекетіңен пайда болған спирт мөлшері, ашытқы саңырауқүлақтарды
қарағанда, анағұрлым аз болады.
Ашытқы саңырауқүлақтар ашудың жағдайларына байланысты ортада әр түрлі заттар
түзеді. Олардың ішінде басым көпшілігі этил спирті мен көмір қышқыл газы болады, кейде
глицерин мен сірке қышқылы кездеседі. Ашытқы саңырауқүлақтар кез келген қанттарды
ашытпай, тек моносахаридтер мен дисахаридтерді ғана ашытады. Полисахаридтерді,
крахмалды, олар ашыта алмайды. Мүның себебі: ашытқы саңырауқүлақтарда амилаза
ферменті болмайды. Сондықтан крахмалды өндірісте алдын ала түрлі ферменттер
көмегімен моно және дисахаридтерге дейін ажыратып алады. Ал ашытқы саңырауқүлақтар
клеткасында болатын мальтаза ферменті дисахарид мальтозаны глюкозаға айналдырады.
Глюкозадан зимаза ферменттерінің көмегімен ашытқы саңырауқүлақтар спирт пен көмір
қышқыл газын түзеді. Бұл процесті мынадай схемамен көрсетуге болады.
Крахмал+ амилаза ферменттері ->мальтоза қанты мальтаза ферменті-^ глюкоза; глюкоза
қанты + зимаза ферменттері -> этил спирті және көмір қышқыл газы.
Спирттік ашу процесінің табиғаты терең зерттелді. Бүған көп еңбек сіңірген және бірқатар
жаңалықтар қосқан орыс оқымыстылары Л. А. Иванов, С. П. Костычев, А. Н. Лебедев, А.
Н. Бах, В. И. Палладин, В. А. Энгельгард, шетел ғалымдары Нейберг, Мейергоф, Гарден,
Эмбденді атап өткен жөн. Осы ғалымдардың еңбектерінің арқасында спирттік ашу
процесінін химиясы төмендегіше болатыны анықталды. Бұл процестің бірінші сатысында
глюкоза қанты фосфор қышқылымен қосылып, глюкозофосфат эфиріне айналады. Бүл
реакцияға ашытқы саңырауқұлақтар клеткаларында кездесетін АТФ қатынасады
Бүл қосылыс өзінен фосфор қышқылын бөліп қантқа береді, соның нәтижесінде
АДФ-ға айналады. Осы жағдайда өтетін бірнеше реакциялардың нәтижесінде
глюкоза фруктоза қантына айналады. Бұл реакциялар барысында
глюкофосфатизомераза, фосфофруктокиназа ферменттері қатысады. Пайда болған
соңғы фруктоза молекуласы құрамында - әуелі бір, соңынан екінші фосфор
қышқылы қосылады.
Реакцияның осы сатысына дейін қант
молекуласы бұзылмастан, тұтас күйінде, тек
активті жағдайда болады. Бұдан кейін
дифосфорлы фруктоза қанты альдолаза
ферментінің көмегімен екіге бөлінеді.
Сөйтіп, фосфоглицериндік альдегид және
фосфодиоксиацетон деген екі зат пайда
болады. Бүдан кейін изомераза ферментінің
әсерінен фосфодиоксиацетон әрдайым
фосфоглицериндік альдегидке айналып
отырады.
Бұдан кейін 3-фосфоглицериндік альдегид
триозофосфатдеги-дрогеназа (Н5 — ферменті)
ферментінің қатысуымен минералдық фосфор
қышқылымен реакцияға түседі. Осының
нәтижесінде пайда болған өнімдер
дегидрогеназа ферментінің әсерінен тотығып,
яғни екі атом сутегін бөліп шығарып,
төмендегі ретпен 1,3-дифосфоглицерин
қышқылына айналады.
Этилспирті сүт қышқылы ашу немесе жануарлар бұлшық етінде жүретін гликолиз
процесінде, оттегінің тапшылығынан, пирожүзім қышқылы лактатдегидрогеназа
ферменті әсерінен екі атом сутегін қосып алып,реакция арқылы сүт қышқылына
айналады.
Аэробтық, яғни оттегі мол болғанда пирожүзім қышқылы, тыныс алу процесінде
түгелдей тотығып, су және көмір қышқыл газына айналады.
Спирттік ашу процесінің тұрмыста үлкен маңызы бар, өйткені оның нәтижесінде
тамақ өндірісі, адамға керекті әр түрлі арақ-шарап ішімдіктері даярланады. Жүзім
шырынынан — шарап, коньяк жасалады.Қамыс қантынан — ром, арақ.Крахмалға
бай дәндерден (арпа, жүгері, бидай) —сыра, квас, виски.Күріш пен тарыдан — сака
деген шарап, боза, кәже және тағы басқаларды даярлайды.
Ашу процесі дұрыс жүру үшін, көптеген жағдайлар — қант
концентрациясы, орта қышқылдығы (рН), температура және жиналған
спирт мөлшері керек. Ашытуға алынған қанттың концентрациясы 15%-тей
болу керек. Қант мөлшері бүдан артық болса, ашытқы саңырауқүлақтардың
тіршілік ету қабілеті темендейді. Кейде ортадағы қант 60% болғанда да
ашыта алатын ашытқы саңырауқүлақтары болады. Ашу процесі орта
қышқылдығы (рН) 4,0 немесе 4,5-ке тең болғанда қалыпты жүреді.
Ашу процесі барысында ортада жиналған спирт аса көп болса, ашытқы
саңырауқүлақтарына қолайсыз әсер етеді. Орта көлемінің 15%-дей
мөлшерінде спирт жиналғанда ашу процесі тоқталады. Бірақ соңғы
жылдардағы зерттеулерге қарағанда ортадағы спирттің концентрациясы 20
—25%-тей болғанда да тіршілік ететін ашытқы саңырауқүлақтардың бар
екені анықталды.
Орта реакциясы сілтілі болғанда спирт орнына ортада глицерин мен сірке
қышқылы түзіледі.
Ашудың, ең қолайлы температурасы +28—32°. Температура + 50°-қа дейін
жоғарылағанда ашу тоқталады. Ал төменгі температурада ашу процесінің қарқыны
баяулайды, бірақ мүлде тоқтап калмайды.
Спирттік ашу процесі әдетте анаэробты жағдайда жақсы жүреді. Сонымен қатар
ауаны жеткілікті мөлшерде жібергенде ашытқы саңырауқұлақтардың саны тез
өсетіні белгілі. Сондықтан нан ашытқы саңырауқұлақтарды өсіргенде ыдысқа
дамылсыз ауа енгізіп отырады.
Осыған байланысты беттік және түптік ашу деп бөлінеді. Беттік ашу процесі +14—
24°-та жақсы жүреді. Мұнда ортадан көп мөлшерде газ бөлінеді. Беттік ашу көбінесе
шарап жасауда және нан өндірісінде қолданылады. Ашу процесі толық аяқталғаннан
кейін ашытқы саңырауқұлақтар сүйық түбіне тұнып қалады.
Түптік ашу төменірек температурада ( + 5—10°) жүреді және оның қарқыны да
баяулайды, ашытқы саңырауқүлақтар сүйықтың түбінде көбейіп тұнып қалып,
көмірқышқыл газы сыртқа бөлініп отырады. Түптік ашу процесі сыра кайнатуда кең
қолданылады.
Жалпы спирттік ашу процесінің шарап, сыра, түрлі сүт тағамдарын жасауда зор
маңызы бар. Қазіргі кезде ол глицерин өндіруде кеңінен қолданылып отыр. Ол үшін
ішінде ашытқы саңырауқұлақтары бар қоректік ортаға күкірт қышқылының
тұздарын қосса, олар сірке альдегидімен реакцияға түсіп, соның нәтижесінде таза
глицерин пайда болады. Бүл тәсілдің техникалық маңызы бар.
Спирт өндірудегі басты шарт —
ортадағы қанттарды ашытқы
саңырауқүлақтардың толық
пайдалануын қамтамасыз ету. Содан
кейін спиртті айдау арқылы тазарту
керек.
Спиртті өндіру үшін шикізат ретінде
астық тұкымдастардың дәндері, картоп,
сірне, сульфат, сүрек қанты тағы
басқалар колданылады. Қолданылатын
шикізаттар түрлі болғандықтан спирт
өндіру технологиясы да соған сәйкес
ұйымдастырылады. Қазір біздің
өнеркәсібіміздің алдында спирт өндіру
үшін жұмсалатын тамақтық заттардың
орнына мұнай құрамынан алынатын
химиялық өнімдерді және түрлі табиғи
газдарды пайдалану мәселесі тұр. Бұл
тағамдық маңызы бар көптеген
өнімдерді үнемдеуге себепші болады.
Шарап өндіру ертеде үзақ жылдар
бойына кездейсоқ ашытқы
саңырауқұлақтардың көмегімен
жүргізіліп келді. Кейінен «таза»
ашыткы саңырауқүлақтарды
қолданудың нәтижесінде шарап
өнімдерінің сапасы жақсарды. Сыра
қайнатуда да «таза» ашытқы
саңырауқұлақтар алынады. Сонымен
қатар нан ашытуда да тез өсіп-дамитын
қуатты ашытқы саңырауқұлақтарды
қолданады. Сонымен қатар спирт,
шарап, сыра өндірістерінде орасан зор
зиянын тигізетін микроорганизмдер де
бар. Өндірістерде қолданылатын
технологиялық ережелер бүл
микроорганизмдер тіршілігін жоюға
бағытталған негізгі шаралар болып
табылады.
Шарап жасау технологиясы
Шарап жасау
• Шарап — жүзім
нен
жасалатын
алкаголді
ішімдік.
Қызыл түсті жүзімдерді сығымдау
• Қызғылт шарап жасау үшін жүзімнің қызыл
(шырын түсіне қарай) түрі, мысалы Пино
Нуар пайдаланылады. Сығымдау режиміне
байланысты шырын қызғылт түске ие болады.
Қызғылт шарап бүгінгі таңда өте танымал.
Расымен де Пино Нуар қызғылт шампан алу
үшін өте жақсы сорт. Біз де қызғылт шарапты
өзіміздің Пино Нуар жүзім сортын
пневматикалық сығымдау жолымен аламыз.
Қызғылт түстің қанық болуы жүзімнің пісіу
деңгейі мен сығымдау қысымына байланысты.
Ақ түсті жүзімдерді сығымдау
• Ақ түсті жүзімдерден (негізінде олар әр түрлі: сары,
құба түсті, түссіз) ақ шарап дайындалады. Олар
сығымдалу жолымен, яғни шырынды сығу арқылы
жасалынады. Қазіргі заманғы сығымдау әдістерінің
бұрынғылардан айырмашылығы бар. Іс жүзінде
қазіргі ақ шараптар технологиялық ілгерілеудің
арқасында дайындалуда. Қазіргі заманғы баспақтар
шырынның ашып кету деңгейін төмендетеді,
негізінде қысыммен сығымдау қолданылатындықтан
мембрана арқылы шырын жемістен бірқалыпты
баппен сығып шығарылады. Шырын ауамен
байланысқа түспес үшін баспақтардың озық
түрлерінде азот пайдаланылады.
Шарап өндіру технологиясы
• Сапалы шарап өндіру үшін жақсы жабдық
талап етіледі.
Шарап өндірісінің сауыттары - шырын, шарап құюға арналған тот
баспайтын болаттан жасалған техникалық күрделі қондырғы. Шарап
өндірісі процесінде сапасын біртіндеп беру үшін, мұндай сауыттарда
белгілі бір температура сақталынған. Шырын мен шарапты үнемі
салқындатып отыру үшін оларда «салқындатқыш қабық»
пайдаланылады.
Сыққыштар
Ақ жүзімдерді сапалы сығу үшін қазіргі заманғы Bucher
Vaslin пневматикалық сықышын қолданады.
Сүзгілер
Біз өнімдердің сүзгіден өтуіне ерекше көңіл бөлеміз – біздің өнімдер екі қайтара
сүзгіден өтеді. Шарап құю машинасының алдында 20 микроннан астам
бөлшектерді ұстап қалатын MAC10 Spadoni микросүзгісінен өтеді. Жұмсақ
тазалау процесінің арқасында жүзім шайқалмайды және зақымдалмайды.
Сорғылар
Жүзім шырындарын салқындату
процесінен бастап, әбден пісіп қалпына
келген шарапты құю сәтіне дейін,
сыйымды ыдыстан бөшкеге, бөшкеден
сүзгіге құйғанда сорғы пайдаланылады.
Бұл ең сапалы техниканы қажет ететін
өте жауапты процесс.10 мың л/с айдап
қотаратын Италияда шығарылған
майсыз ағысты CSF A LOBI B215-3200
сорғысын пайдаланады. Ағысты сорғы
шарапқа өте аз әсер етеді. Сүзгі арқылы
шараптың машинаға ағу жылдамдығы
сорғыға қосылған сенсордың көмегімен
бақыланады. Сорғының корпусы тот
баспайтын болаттан дайындалған.
Салқындатқыш жүйелер
Мамандар үшін маңызды тапсырма
өндірістің барлық этаптарында белгілі
бір температура режимін сақтау болып
табылады. Әр шарап түрі, ақ шарап та,
қызыл шарап та өзіндік температураға
сай болуы керек.Шараптарды
салқындату үшін шарап құятын темір
сыйымды ыдыстардың және емен
бөшкелердің корпустарымен бірге
монтаждалған, батыста өндірілген
бақылағышы бар«чиллер» тоңазтқыш
қондырғылары қойылған.
Темір сыйымды ыдыстар мен емен
бөшкелері бар шарап түзілетін
салқындатқыш бөлмелерде автоматты
режимде суық та, жылу да бере алатын
компрессорларды пайдаланады. Бұл
жүйелер шараптың бабына келу,
бөтелкеде сақтау этаптарында әрекет
етеді.Температуралық режим басқару
бақылауына жүктелінген.
Пайдаланылған әдебиеттер:
1.Егорова Т. А. Основы биотехнологии. -М.: Академия, 2003.
2.Лутова Л.А. Биотехнология высших растений.- СПб.: Изд-во С.-Петербургского ун-
та, 2003.
3. Валиханова Г.Ж. Биотехнология растений – Алматы, 2005.
4. Комов В.П. Биохимия.- М.: Дрофа, 2004.

Ұқсас жұмыстар

Спирттік ашытуда микроорганизмдерді қолдану

Параметрлерді сырттай реттейтін үздіксіз культивирлеу БоксУилсон әдісі

Спирттік ашу үдерісі

Спирттік ашу процесінен алынатын өнімдер

Спирт өндіргенде қолданылатын микроорганизмдер жайлы

Спирт өндірісінде қолданылатын микроорганизмдер

Спиртті ашыту

Тамақ өнеркәсіптерінде қолданылатын микроорганизмдер жайлы

Микроорганизмдер биотехнологиясы

ТАМАҚ ӨНІМДЕРІН КОНСЕРВІЛЕУ

Пәндер