Что такое брожение, наверняка представляет себе каждый человек. Стоит только оставить молоко, фруктовый сок, компот или суп в тепле на некоторое время, и на поверхности начинают появляться пузырьки, а у самого продукта появляется кисловатый запах. Человечество давно научилось извлекать пользу из этого химического процесса, получая с его помощью новые продукты. Сегодня мы хотим вам более детально рассказать про брожение. Это действительно интересная тема, тем более что практическое значение не поддается сомнению.
Видео: ТЕОРИИ РОСТА МЫШЦ
Краткая характеристика
После того как мы разобрались, о чем идет речь, следует привести научное определение. Итак, брожение – это достаточно сложная (при всей видимой простоте) химическая реакция. Она заключается в том, что сахар, содержащийся в продукте, преобразуется в этиловый спирт, молочную кислоту. Последнее зависит от исходного продукта, а также семейства бактерий, участвующих в этом процессе. Однако результат этого процесса не всегда можно предсказать, особенно если он протекает в природных условиях. Он будет предсказуем только в случае строгого соблюдения технологических условий.
Видео: Холотропное дыхание: техники
Преобразование углеводов в спирт
Реакция такого типа используется при производстве вин и яблочного уксуса, при приготовлении дрожжевого теста и т. д. Таким образом, это процесс, который протекает благодаря деятельности ряда микроорганизмов. В процессе их жизнедеятельности активно образуется углекислый газ и этиловый спирт. Конечно, не только это, в лабораторных условиях можно определить выделение карбоновых кислот и других спиртов. Румяный хлеб и ароматное вино, полезный яблочный уксус - все это продукты, которые мы получаем благодаря дрожжевым бактериям рода Saccharomyces.
Молочнокислое брожение
Полезная простокваша, вкусный творожок и великолепный сыр - все эти продукты дает нам брожение молока. Происходит оно не само по себе, а также в результате жизнедеятельности бактерий. В этом случае за превращение молока в новые продукты ответственны молочнокислые бактерии. Если говорить научным языком, то это превращение сахаров в молочную кислоту, при этом мы получаем небольшое количество водорода и пировиноградной кислоты. При этом различается две группы бактерий: кокковые и палочковидные бактерии.
Первая группа – гомоферментативные: молочнокислый стрептококк, сливочный и термофильный стрептококк. Вторая группа - это нетипичные бактерии, они являются постоянными жителями нашего кишечника. В процессе их жизнедеятельности образуется не только молочная, но еще и уксусная кислота.
Видео: Полезные советы: как выбрать качественные молочные продукты
Маслянокислое брожение
Этот химический процесс очень схож с теми, которые были описаны выше. Отличие состоит лишь в том, что микроорганизмы, обеспечивающие этот процесс, относятся к другому виду. Маслянокислое брожение вызывается анаэробными бактериями. Они превращают многие углеводы, а также высшие спирты в масляную кислоту. При этом образуется смесь газов. Это обычно углекислый газ и водород.
Оптимальная температура, при которой протекает данная реакция брожения равна +30 - +40 градусам. При этом процесс отлично идет при нейтральной реакции. Может оно идти и в кислой среде, но в этом случае накапливается бутиловый спирт и ацетон.
Польза и вред маслянокислого брожения
Не всегда брожение – это полезная и нужная реакция. В частности, в результате этого процесса выделяется масляная кислота, которая характеризуется горьким вкусом и резким запахом. А вот эфиры имеют приятный запах цветов и фруктов. Именно это стало причиной тому, что они широко используются в производстве различных эссенций для кондитерской и парфюмерной промышленности. Однако в хозяйстве маслянокислое брожение чаще всего приносит ущерб, так как именно оно обычно вызывает гибель картофеля и овощей, вспучивание сыров. Из-за него взрываются консервы, прогоркает молоко и сметана.
Другие виды брожения
На самом деле их очень много. Все химические реакции, которые проходят с преобразованием сахаров в ходе жизнедеятельности бактерий - это брожение. Результат – образование углекислого газа, спиртов и полное преобразование начального продукта.
Существует в природе процесс сбраживания белков. Гнилостные анаэробные бактерии способны сбраживать не только углеводы, но и белки, за счет чего они являются настоящими санитарами нашей планеты. Органика расщепляется до уровня аминокислот. В природе такой круговорот веществ имеет колоссальное значение.
Следующий вид – это пропионовокислое брожение. Вызывают его некоторые бактерии из рода Propionibacterium. В результате их жизнедеятельности образуется пропионовая и уксусная кислоты. Множество кислот на производстве образуется именно при помощи этих процессов. Например щавелевая кислота, которая превращается в янтарную. При этом многие плесневелые грибы сбраживают сахара с образованием лимонной кислоты. Значительная часть лимонной кислоты, которая получается на производстве – это именно результат культивирования плесневых грибов.
Таким образом, очевидно, что брожение – это важная химическая реакция, которая протекает практически повсеместно, причем как по нашей воле (в условиях промышленного производства), так и по случайному стечению факторов (подходящая температура, питательная среда). Умея контролировать эти процессы, мы можем обращать их во благо, одновременно предупреждая брожение там, где это не нужно и стимулируя, где это принесет ощутимую пользу.