✖


Jump to content

Ферментация

Чтобы узнать о других значениях, см. Ферментация (значения) .
Не путать с анаэробным дыханием .
Идет брожение: пузырьки углекислого газа образуют пену поверх бродильной смеси.

Брожение — это метаболический процесс, вызывающий химические изменения органических веществ под действием ферментов . В биохимии ферментация в узком смысле определяется как извлечение энергии из углеводов в отсутствие кислорода, тогда как в производстве продуктов питания она может в более широком смысле относиться к любому процессу, в котором деятельность микроорганизмов приводит к желаемым изменениям в пищевом продукте или напитке. [1] Наука о брожении известна как зимология .

У микроорганизмов ферментация является основным способом производства аденозинтрифосфата разложения органических питательных веществ (АТФ) путем анаэробного .

Люди использовали ферментацию для производства продуктов питания и напитков со времен неолита . Например, ферментация используется для консервации в процессе, в результате которого образуется молочная кислота, содержащаяся в таких кислых продуктах, как маринованные огурцы , чайный гриб , кимчи и йогурт , а также для производства алкогольных напитков, таких как вино и пиво . См. Ферментация в пищевой промышленности . Брожение также происходит в желудочно-кишечном тракте всех животных, включая человека. [2]

Промышленная ферментация — это более широкий термин, используемый для обозначения процесса применения микробов в крупномасштабном производстве химикатов, биотоплива , ферментов, белков и фармацевтических препаратов.

Определения и этимология [ править ]

Ниже приведены некоторые определения ферментации, начиная от неформальных, общих и заканчивая более научными определениями. [3]

  1. Методы консервирования пищевых продуктов с помощью микроорганизмов (общего применения).
  2. Любой крупномасштабный микробный процесс, происходящий с воздухом или без него (распространенное определение, используемое в промышленности, также известное как промышленная ферментация ).
  3. Любой процесс производства алкогольных напитков или кислых молочных продуктов (общего использования).
  4. Любой энерговыделяющий метаболический процесс, происходящий только в анаэробных условиях (в некоторой степени научный).
  5. Любой метаболический процесс, который высвобождает энергию из сахара или другой органической молекулы, не требует кислорода или системы транспорта электронов и использует органическую молекулу в качестве конечного акцептора электронов (наиболее научно).

Слово «фермент» происходит от латинского глагола «fervere » , что означает «кипятить». Считается, что впервые он был использован в алхимии в конце 14 века , но только в широком смысле. В современном научном смысле он не использовался примерно до 1600 года. [ нужна ссылка ]

роль Биологическая ​ ​

Наряду с аэробным дыханием , ферментация является методом извлечения энергии из молекул. Этот метод — единственный, общий для всех бактерий и эукариот . Поэтому он считается старейшим метаболическим путем , подходящим для первобытной среды обитания – до появления растительной жизни на Земле, то есть до появления кислорода в атмосфере. [4] : 389  Ник Лейн критикует это предложение, поскольку количество энергии, выделяемой при ферментации, невелико, что не может привести к термодинамической движущей силе пребиотической химии. Ферменты, участвующие в ферментации, которые кодируются генами, не могли существовать во времена пребиотической химии. Кроме того, он отмечает, что различия между процессами ферментации у архей и бактерий указывают на то, что ферментация, вероятно, возникла позже, развиваясь независимо у обоих типов примитивной жизни. [5]

Дрожжи , форма гриба , встречаются практически в любой среде, способной поддерживать микробы, от кожуры фруктов до кишок насекомых и млекопитающих и глубокого океана. Дрожжи преобразуют (расщепляют) молекулы, богатые сахаром, с образованием этанола и углекислого газа. [6] [7]

Основные механизмы ферментации сохраняются во всех клетках высших организмов. млекопитающих В мышцах происходит ферментация в периоды интенсивных физических упражнений, когда поступление кислорода становится ограниченным, что приводит к образованию молочной кислоты . [8] : 63  У беспозвоночных в результате ферментации также образуются сукцинат и аланин . [9] : 141 

Ферментативные бактерии играют важную роль в производстве метана в средах обитания, начиная от рубцов крупного рогатого скота и заканчивая варочными котлами и отложениями пресной воды. Они производят водород, углекислый газ, формиат , ацетат и карбоновые кислоты . Затем консорциумы микробов преобразуют углекислый газ и ацетат в метан. Ацетогенные бактерии окисляют кислоты, получая больше ацетата и либо водорода, либо формиата. Наконец, метаногены (в домене Archea ) превращают ацетат в метан. [10]

Биохимический обзор [ править ]

Сравнение аэробного дыхания и наиболее известных типов ферментации в эукариотической клетке. [11] Цифры в кружках указывают количество атомов углерода в молекулах, С6 – глюкоза С 6 Н 12 О 6 , С1 – углекислый газ СО 2 . Наружная мембрана митохондрий отсутствует.

(НАДН) реагирует ферментации восстановленная форма никотинамидадениндинуклеотида с эндогенным органическим . акцептором электронов При [12] Обычно это пируват, образующийся из сахара в результате гликолиза . В результате реакции образуется окисленный НАД. + и органический продукт, типичными примерами которого являются этанол , молочная кислота и газообразный водород (H 2 ), а часто также диоксид углерода . Однако путем ферментации можно получить более экзотические соединения, такие как масляная кислота и ацетон . Продукты ферментации считаются отходами, поскольку их дальнейший метаболизм без использования кислорода невозможен. [ нужна ссылка ]

Ферментация обычно происходит в анаэробной среде . В присутствии O 2 НАДН и пируват используются для образования аденозинтрифосфата (АТФ) при дыхании . Это называется окислительным фосфорилированием . При этом генерируется гораздо больше АТФ, чем при одном лишь гликолизе. По этой причине ферментация редко используется при наличии кислорода. Однако даже при наличии большого количества кислорода некоторые штаммы дрожжей , такие как Saccharomyces cerevisiae, предпочитают ферментацию аэробному дыханию , пока имеется достаточное количество сахаров (феномен, известный как эффект Крэбтри ). [13] В некоторых процессах ферментации участвуют облигатные анаэробы , которые не переносят кислород. [ нужна ссылка ]

Хотя дрожжи осуществляют ферментацию при производстве этанола в пиве , вине и других алкогольных напитках, это не единственный возможный агент: осуществляют бактерии ферментацию при производстве ксантановой камеди . [ нужна ссылка ]

Продукты брожения [ править ]

Этанол [ править ]

Основная статья: Ферментация этанола

При ферментации этанола одна молекула глюкозы превращается в две молекулы этанола и две углекислого газа (CO 2 ). молекулы [14] [15] Его используют для поднятия хлебного теста: углекислый газ образует пузырьки, превращая тесто в пену. [16] [17] Этанол является опьяняющим веществом в алкогольных напитках, таких как вино, пиво и ликер. [18] В результате ферментации сырья, включая сахарный тростник , кукурузу и сахарную свеклу , образуется этанол, который добавляется в бензин . [19] У некоторых видов рыб, включая золотую рыбку и карпа , он обеспечивает энергию при нехватке кислорода (наряду с молочнокислым брожением). [20]

Перед ферментацией молекула глюкозы распадается на две молекулы пирувата ( гликолиз ). Энергия этой экзотермической реакции используется для связывания неорганических фосфатов с АДФ, который превращает его в АТФ, и превращает НАД. + к НАДХ. Пируваты распадаются на две молекулы ацетальдегида и выделяют две молекулы углекислого газа в качестве отходов. Ацетальдегид восстанавливается до этанола с использованием энергии и водорода НАДН, а НАДН окисляется до НАД. + чтобы цикл мог повториться. Реакцию катализируют ферменты пируватдекарбоксилаза и алкогольдегидрогеназа. [14]

История биоэтанола ферментации ​

История этанола как топлива насчитывает несколько столетий и отмечена рядом важных вех. Сэмюэл Мори, американский изобретатель, был первым, кто произвел этанол путем ферментации кукурузы в 1826 году. Однако только во время золотой лихорадки в Калифорнии в 1850-х годах этанол впервые был использован в качестве топлива в Соединенных Штатах. Рудольф Дизель продемонстрировал свой двигатель, который мог работать на растительных маслах и этаноле, в 1895 году, но широкое использование дизельных двигателей на основе нефти сделало этанол менее популярным в качестве топлива. В 1970-х годах нефтяной кризис возобновил интерес к этанолу, и Бразилия стала лидером по производству и использованию этанола. Соединенные Штаты начали производить этанол в больших масштабах в 1980-х и 1990-х годах в качестве топливной добавки к бензину в соответствии с правительственными постановлениями. Сегодня этанол продолжает изучаться как устойчивый и возобновляемый источник топлива, а исследователи разрабатывают новые технологии и источники биомассы для его производства.

  • 1826: Сэмюэл Мори, американский изобретатель, первым произвел этанол путем ферментации кукурузы. Однако этанол получил широкое распространение в качестве топлива лишь много лет спустя. (1)
  • 1850-е годы: Этанол впервые был использован в качестве топлива в Соединенных Штатах во время Калифорнийской золотой лихорадки. Шахтеры использовали этанол в качестве топлива для ламп и печей, потому что он был дешевле китового жира. (2)
  • 1895: Немецкий инженер Рудольф Дизель продемонстрировал свой двигатель, предназначенный для работы на растительных маслах, включая этанол. Однако широкое использование дизельных двигателей, работающих на нефти, сделало этанол менее популярным в качестве топлива. (3)
  • 1970-е: Нефтяной кризис 1970-х годов привел к возобновлению интереса к этанолу как к топливу. Бразилия стала лидером в производстве и использовании этанола, отчасти благодаря политике правительства, поощряющей использование биотоплива. (4)
  • 1980–1990-е годы: Соединенные Штаты начали массово производить этанол в качестве топливной добавки к бензину. Это произошло из-за принятия Закона о чистом воздухе в 1990 году, который требовал использования оксигенатов, таких как этанол, для сокращения выбросов. (5)
  • 2000-е годы – настоящее время: интерес к этанолу как к возобновляемому и устойчивому топливу сохраняется. Исследователи изучают новые источники биомассы для производства этанола, такие как просо и водоросли, а также разрабатывают новые технологии для повышения эффективности процесса ферментации. (6)

Молочная кислота [ править ]

Основная статья: Молочнокислое брожение
См. Также: Смешанное кислотное брожение.

Гомолактическое брожение (с образованием только молочной кислоты) — самый простой тип брожения. Пируват от гликолиза [21] подвергается простой окислительно-восстановительной реакции с образованием молочной кислоты . [22] [23] В целом одна молекула глюкозы (или любого шестиуглеродного сахара) превращается в две молекулы молочной кислоты:

C 6 H 12 O 6 → 2 CH 3 CHOHCOOH

Это происходит в мышцах животных, когда им требуется энергия быстрее, чем кровь может снабжать кислородом. Это также встречается у некоторых видов бактерий (например, лактобактерий ) и некоторых грибов . Это тип бактерий, которые превращают лактозу в молочную кислоту в йогурте , придавая ему кислый вкус. Эти молочнокислые бактерии могут осуществлять либо гомолактическое брожение , при котором конечным продуктом является в основном молочная кислота, либо гетеромолочное брожение , при котором некоторое количество лактата далее метаболизируется до этанола и углекислого газа. [22] (через путь фосфокетолазы ), ацетат или другие продукты метаболизма, например:

C 6 H 12 O 6 → CH 3 CHOHCOOH + C 2 H 5 OH + CO 2

Если лактоза ферментируется (как в йогуртах и ​​сырах), она сначала превращается в глюкозу и галактозу (оба шестиуглеродных сахара с одинаковой атомной формулой):

С 12 Н 22 О 11 + Н 2 О → 2 С 6 Н 12 О 6

Гетеролактическое брожение в некотором смысле является промежуточным между молочнокислым брожением и другими типами, например спиртовым брожением . Причины пойти дальше и преобразовать молочную кислоту во что-то другое включают в себя:

  • Кислотность молочной кислоты препятствует биологическим процессам. Это может быть полезно для ферментирующего организма, поскольку вытесняет конкурентов, не приспособленных к кислотности. В результате продукты питания будут иметь более длительный срок хранения (в первую очередь это одна из причин, по которой продукты намеренно ферментируются); однако после определенного момента кислотность начинает влиять на организм, который ее производит.
  • Высокая концентрация молочной кислоты (конечного продукта брожения) сдвигает равновесие назад ( принцип Ле Шателье ), снижая скорость, с которой может происходить брожение, и замедляя рост.
  • Этанол, в который легко превращается молочная кислота, летуч и легко улетучивается, что позволяет легко протекать реакции. Также образуется CO 2 , но он слабокислотный и даже более летучий, чем этанол.
  • Уксусная кислота (еще один продукт преобразования) кислая и не такая летучая, как этанол; однако при наличии ограниченного количества кислорода его образование из молочной кислоты высвобождает дополнительную энергию. Это более легкая молекула, чем молочная кислота, образующая меньше водородных связей с окружающей средой (из-за меньшего количества групп, которые могут образовывать такие связи), поэтому она более летучая, а также позволяет реакции протекать быстрее.
  • Если производятся пропионовая кислота , масляная кислота и более длинные монокарбоновые кислоты, количество кислотности, вырабатываемой на единицу потребленной глюкозы, уменьшится, как и в случае с этанолом, что приведет к более быстрому росту.

Водородный газ [ править ]

Основная статья: Ферментативное производство водорода

Газообразный водород производится во многих типах ферментации как способ регенерации НАД. + из НАДХ. Электроны передаются ферредоксину , который, в свою очередь, окисляется гидрогеназой , образуя H 2 . [14] Газообразный водород является субстратом для метаногенов и восстановителей сульфатов , которые поддерживают низкую концентрацию водорода и способствуют производству такого богатого энергией соединения. [24] но газообразный водород в довольно высокой концентрации, тем не менее, может образовываться, как и во газах . [ нужна ссылка ]

Например, Clostridium Pasteurianum ферментирует глюкозу до бутирата , ацетата , углекислого газа и газообразного водорода: [25] Реакция, приводящая к образованию ацетата:

С 6 Н 12 О 6 + 4 Н 2 О → 2 СН 3 СОО − + 2HCO3 − + 4 часа + + 4 Ч 2

Другое [ править ]

Другие типы ферментации включают смешанную кислотную ферментацию , бутандиоловую ферментацию , бутиратную ферментацию , капроатную ферментацию , ацетон-бутанол-этанольную ферментацию и глиоксилатную ферментацию . [ нужна ссылка ]

В более широком смысле [ править ]

В пищевой и промышленной сфере любую химическую модификацию, выполняемую живым существом в контролируемом контейнере, можно назвать «ферментацией». Следующие процессы не подпадают под биохимический смысл, но называются ферментацией в более широком смысле:

белок Альтернативный ​ ​

Дополнительная информация: Список ферментированных продуктов.
Ферментация используется для производства гема-белка, содержащегося в невозможном бургере .

Ферментацию можно использовать для получения альтернативных источников белка. Его обычно используют для модификации существующих белковых продуктов, в том числе растительных, таких как соя, в более ароматные формы, такие как темпе и ферментированный тофу .

Более современная «ферментация» производит рекомбинантный белок, который помогает производить аналог мяса , заменитель молока , аналоги сыра и заменители яиц . Некоторые примеры: [26]

  • Рекомбинантный миоглобин для искусственного мяса (Motif Foodworks)
  • Рекомбинантный леггемоглобин для искусственного мяса ( Impossible Foods )
  • Рекомбинантная сыворотка для замены молочных продуктов (Perfect Day)
  • Рекомбинантный яичный белок (КАЖДЫЙ)

Гемовые белки, такие как миоглобин и гемоглобин, придают мясу характерную текстуру, вкус, цвет и аромат. Ингредиенты миоглобин и леггемоглобин можно использовать для воспроизведения этого свойства, несмотря на то, что они получены из чана, а не из мяса. [26] [27]

Ферменты [ править ]

Для производства ферментов можно использовать промышленную ферментацию , при которой микроорганизмы производят и секретируют белки с каталитической активностью. Развитие процессов ферментации, инженерии микробных штаммов и технологий рекомбинантных генов позволило коммерциализировать широкий спектр ферментов. Ферменты используются во всех отраслях промышленности, таких как пищевая промышленность (удаление лактозы, вкус сыра), напитки (обработка соков), выпечка (мягкость хлеба, кондиционирование теста), корма для животных, моющие средства (удаление белковых, крахмальных и липидных пятен), текстильная промышленность, средства личной гигиены и целлюлозно-бумажная промышленность. [28]

Режимы промышленной эксплуатации [ править ]

В большинстве случаев промышленной ферментации используются периодические процессы или периодические процессы с подпиткой, хотя непрерывная ферментация может быть более экономичной, если можно решить различные проблемы, особенно трудности поддержания стерильности. [29]

Пакетный [ править ]

В периодическом процессе все ингредиенты объединяются, и реакции протекают без какого-либо дополнительного вмешательства. Периодическое брожение использовалось на протяжении тысячелетий для изготовления хлеба и алкогольных напитков, и это до сих пор распространенный метод, особенно когда процесс недостаточно изучен. [30] : 1  Однако это может быть дорого, поскольку между партиями ферментер необходимо стерилизовать паром под высоким давлением. [29] Строго говоря, часто добавляют небольшие количества химикатов для контроля pH или подавления пенообразования. [30] : 25 

Периодическая ферментация проходит ряд этапов. Существует лаг-фаза, во время которой клетки приспосабливаются к окружающей среде; затем наступает фаза экспоненциального роста. Как только многие питательные вещества израсходованы, рост замедляется и становится неэкспоненциальным, но производство вторичных метаболитов (включая коммерчески важные антибиотики и ферменты) ускоряется. Это продолжается в течение стационарной фазы после того, как большая часть питательных веществ израсходована, а затем клетки умирают. [30] : 25 

Фед-пакет [ править ]

См. Также: Пакетная культура ФРС

Периодическое брожение с подпиткой — это вариант периодического брожения, при котором некоторые ингредиенты добавляются во время ферментации. Это позволяет лучше контролировать этапы процесса. В частности, производство вторичных метаболитов можно увеличить, добавив ограниченное количество питательных веществ во время фазы неэкспоненциального роста. Пакетные операции ФРС часто располагаются между пакетными операциями. [30] : 1  [31]

Открыть [ править ]

Высоких затрат на стерилизацию ферментера между партиями можно избежать, используя различные подходы к открытой ферментации, которые способны противостоять загрязнению. Один из них — использовать естественно развившуюся смешанную культуру. Это особенно предпочтительно при очистке сточных вод, поскольку смешанное население может адаптироваться к широкому спектру отходов. Термофильные бактерии могут производить молочную кислоту при температуре около 50 °С, что достаточно для предотвращения микробного заражения; а этанол производился при температуре 70 °C. Это чуть ниже точки кипения (78 ° C), что облегчает экстракцию. Галофильные бактерии могут производить биопластики в гиперсоленых условиях. Твердофазная ферментация добавляет небольшое количество воды к твердому субстрату; он широко используется в пищевой промышленности для производства ароматизаторов, ферментов и органических кислот. [29]

Непрерывный [ править ]

При непрерывной ферментации субстраты добавляются, а конечные продукты непрерывно удаляются. [29] Существует три разновидности: хемостаты , которые поддерживают постоянный уровень питательных веществ; турбидостаты , поддерживающие постоянную массу клеток; и реакторы с поршневым потоком , в которых культуральная среда равномерно течет через трубку, в то время как клетки рециркулируются от выхода к входу. [31] Если процесс работает хорошо, обеспечивается постоянный поток сырья и стоков, а также можно избежать затрат на повторную подготовку партии. Кроме того, он может продлить фазу экспоненциального роста и избежать побочных продуктов, которые ингибируют реакции, путем их постоянного удаления. Однако трудно поддерживать устойчивое состояние и избегать загрязнения, а конструкция имеет тенденцию быть сложной. [29] Обычно ферментер должен работать более 500 часов, чтобы быть более экономичным, чем процессоры периодического действия. [31]

История использования ферментации [ править ]

Основная статья: Ферментация в пищевой промышленности

Использование ферментации, особенно для напитков , существовало со времен неолита и было задокументировано в период с 7000 по 6600 год до нашей эры в Цзяху , Китай . [32] 5000 г. до н.э. в Индии, Аюрведа упоминает множество лечебных вин, 6000 г. до н.э. в Грузии, [33] 3150 год до нашей эры в Древнем Египте . [34] 3000 г. до н.э. в Вавилоне , [35] 2000 г. до н.э. в доиспанской Мексике, [35] и 1500 г. до н. э. в Судане . [36] Ферментированные продукты имеют религиозное значение в иудаизме и христианстве . Балтийскому богу Ругутису поклонялись как проводнику брожения. [37] [38] В алхимии брожение («гниение») символизировал Козерог . ♑︎ .

Луи Пастер в своей лаборатории

В 1837 году Шарль Каньяр де ла Тур , Теодор Шванн и Фридрих Трауготт Кютцинг независимо друг от друга опубликовали работы, в которых в результате микроскопических исследований пришел к выводу, что дрожжи — это живой организм, размножающийся почкованием . [39] [40] : 6  Шванн кипятил виноградный сок, чтобы убить дрожжи, и обнаружил, что брожения не произойдет, пока не будут добавлены новые дрожжи. Однако многие химики, в том числе Антуан Лавуазье , продолжали рассматривать ферментацию как простую химическую реакцию и отвергали идею о том, что в ней могут участвовать живые организмы. Это было воспринято как возврат к витализму и высмеяно в анонимной публикации Юстуса фон Либиха и Фридриха Велера . [4] : 108–109 

Поворотный момент наступил, когда Луи Пастер (1822–1895) в 1850-х и 1860-х годах повторил эксперименты Шванна и в серии исследований показал, что брожение инициируется живыми организмами. [23] [40] : 6  В 1857 году Пастер доказал, что молочнокислое брожение вызывается живыми организмами. [41] В 1860 году он продемонстрировал, как бактерии вызывают скисание молока — процесс, который раньше считался просто химическим изменением. Его работа по выявлению роли микроорганизмов в порче пищевых продуктов привела к процессу пастеризации . [42]

В 1877 году, работая над улучшением французской пивоваренной промышленности , Пастер опубликовал свою знаменитую статью о брожении « Этюды сюр ла Бьер », которая в 1879 году была переведена на английский язык как «Исследования по брожению». [43] Он определил брожение (неправильно) как «Жизнь без воздуха». [44] однако он правильно показал, как определенные типы микроорганизмов вызывают определенные типы ферментации и определенные конечные продукты. [ нужна ссылка ]

Хотя доказательство того, что ферментация возникает в результате действия живых микроорганизмов, было прорывом, оно не объяснило основную природу ферментации; и при этом не было доказано, что оно вызвано микроорганизмами, которые, по-видимому, всегда присутствуют. Многие ученые, в том числе Пастер, безуспешно пытались извлечь фермент брожения из дрожжей . [44]

Успех пришел в 1897 году, когда немецкий химик Эдуард Бюхнер измельчил дрожжи, извлек из них сок, а затем, к своему изумлению, обнаружил, что эта «мертвая» жидкость сбраживает раствор сахара, образуя углекислый газ и спирт, подобно живым дрожжам. [45]

Считается, что результаты Бюхнера ознаменовали рождение биохимии. «Неорганизованные ферменты» вели себя так же, как и организованные. С этого времени термин «фермент» стал применяться ко всем ферментам. Тогда стало понятно, что ферментация вызывается ферментами, вырабатываемыми микроорганизмами. [46] В 1907 году Бюхнер получил Нобелевскую премию по химии . за свою работу [47]

Достижения в области микробиологии и технологии ферментации неуклонно продолжаются до настоящего времени. Например, в 1930-х годах было обнаружено, что микроорганизмы могут мутировать с помощью физических и химических обработок, чтобы стать более урожайными, более быстрорастущими, толерантными к меньшему количеству кислорода и способными использовать более концентрированную среду. [48] [49] штаммов селекция и гибридизация , повлиявшая на большинство современных пищевых ферментаций. Также развивались [ нужна ссылка ]

Пост 1930-х годов [ править ]

Область ферментации имеет решающее значение для производства широкого спектра потребительских товаров, от продуктов питания и напитков до промышленных химикатов и фармацевтических препаратов. С самого начала в древних цивилизациях использование ферментации продолжало развиваться и расширяться, а новые методы и технологии способствовали повышению качества продукции, урожайности и эффективности. В период, начиная с 1930-х годов, произошел ряд значительных достижений в технологии ферментации, включая разработку новых процессов производства дорогостоящих продуктов, таких как антибиотики и ферменты, возрастающее значение ферментации в производстве сыпучих химикатов, а также растущий интерес к использование ферментации для производства функциональных продуктов питания и нутрицевтиков.

В 1950-х и 1960-х годах были разработаны новые технологии ферментации, такие как использование иммобилизованных клеток и ферментов, которые позволили более точно контролировать процессы ферментации и увеличить производство ценных продуктов, таких как антибиотики и ферменты. Ферментация становилась все более важной в производстве сыпучих химикатов, таких как этанол, молочная кислота и лимонная кислота. Это привело к разработке новых методов ферментации и использованию генно-инженерных микроорганизмов для повышения урожайности и снижения производственных затрат. В 1990-х и 2000-х годах рос интерес к использованию ферментации для производства функциональных продуктов питания и нутрицевтиков, которые имеют потенциальную пользу для здоровья, помимо основного питания. Это привело к разработке новых процессов ферментации и использованию пробиотиков и других функциональных ингредиентов.

В целом, начиная с 1930 года, наблюдался значительный прогресс в использовании ферментации в промышленных целях, что привело к производству широкого спектра ферментированных продуктов, которые сейчас потребляются во всем мире.

См. также [ править ]

В Wikisource есть текст 1911 года » Британской энциклопедии статьи « Ферментация .

Ссылки [ править ]

  1. ^ Хуэй, Ю.Х. (2004). Справочник по консервированию и переработке овощей . Нью-Йорк: М. Деккер. п. 180. ИСБН  978-0-8247-4301-7 . OCLC   52942889 .
  2. ^ Боуэн, Ричард. «Микробная ферментация» . Гипертексты для биологических наук . Государственный университет Колорадо . Проверено 29 апреля 2018 г.
  3. ^ Тортора, Джерард Дж.; Функе, Берделл Р.; Кейс, Кристин Л. (2010). «5». Микробиология. Введение (10-е изд.). Сан-Франциско, Калифорния: Пирсон Бенджамин Каммингс. п. 135 . ISBN  978-0-321-58202-7 .
  4. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Тобин, Аллан; Душек, Дженни (2005). Спрашивая о жизни (3-е изд.). Пасифик Гроув, Калифорния: Брукс/Коул. ISBN  9780534406530 .
  5. ^ Лейн, Ник; Аллен, Джон Ф.; Мартин, Уильям (27 января 2010 г.). «Как LUCA зарабатывала на жизнь? Хемиосмос в зарождении жизни» . Биоэссе . 32 (4): 271–280. дои : 10.1002/bies.200900131 . ПМИД   20108228 .
  6. ^ Мартини, А. (1992). «Биоразнообразие и сохранение дрожжей». Биоразнообразие и сохранение . 1 (4): 324–333. Бибкод : 1992BiCon...1..324M . дои : 10.1007/BF00693768 . S2CID   35231385 .
  7. ^ Басс, Д.; Хау, А.; Браун, Н.; Бартон, Х.; Демидова М.; Мишель, Х.; Ли, Л.; Сандерс, Х.; Уоткинсон, Южная Каролина; Уиллкок, С.; Ричардс, Т.А. (22 декабря 2007 г.). «Дрожжевые формы доминируют в разнообразии грибов в глубоких океанах» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 274 (1629): 3069–3077. дои : 10.1098/rspb.2007.1067 . ПМК   2293941 . ПМИД   17939990 .
  8. ^ Воэт, Дональд; Воэт, Джудит Г. (2010). Биохимия (4-е изд.). Глобальное образование Wiley. ISBN  9781118139936 .
  9. ^ Брода, Э (2014). Эволюция биоэнергетических процессов . Том. 21. Эльзевир. стр. 143–208. ISBN  9781483136134 . ПМИД   4913287 . {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )
  10. ^ Ферри, JG (сентябрь 1992 г.). «Метан из ацетата» . Журнал бактериологии . 174 (17): 5489–5495. дои : 10.1128/jb.174.17.5489-5495.1992 . ПМК   206491 . ПМИД   1512186 .
  11. ^ Страйер, Люберт (1995). Биохимия (четвертое изд.). Нью-Йорк - Бейзингсток: WH Freeman and Company. ISBN  978-0716720096 .
  12. ^ Кляйн, Дональд В.; Лансинг М.; Харли, Джон (2006). Микробиология (6-е изд.). Нью-Йорк: МакГроу-Хилл . ISBN  978-0-07-255678-0 .
  13. ^ Пишкур, Юре; Компаньо, Кончетта (2014). Молекулярные механизмы углеродного обмена дрожжей . Спрингер. п. 12. ISBN  9783642550133 .
  14. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Первс, Уильям К.; Садава, Дэвид Э.; Орианс, Гордон Х.; Хеллер, Х. Крейг (2003). Жизнь, наука биология (7-е изд.). Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates. стр. 139–40 . ISBN  978-0-7167-9856-9 .
  15. ^ Страйер, Люберт (1975). Биохимия . WH Фриман и компания. ISBN  978-0-7167-0174-3 .
  16. ^ Логан, Британская Колумбия; Дистефано, С (1997). «Содержание этанола в различных продуктах питания и безалкогольных напитках и его способность влиять на результаты теста на алкоголь в выдыхаемом воздухе». Журнал аналитической токсикологии . 22 (3): 181–83. дои : 10.1093/jat/22.3.181 . ПМИД   9602932 .
  17. ^ «Содержание алкоголя в хлебе» . Журнал Канадской медицинской ассоциации . 16 (11): 1394–95. Ноябрь 1926 года. ЧВК   1709087 . ПМИД   20316063 .
  18. ^ «Алкоголь» . Наркотики.com . Проверено 26 апреля 2018 г.
  19. ^ Джеймс Джейкобс, экономист по вопросам сельского хозяйства. «Этанол из сахара» . Министерство сельского хозяйства США. Архивировано из оригинала 10 сентября 2007 г. Проверено 4 сентября 2007 г.
  20. ^ ван Ваарде, Арен; Тилларт, Г. Ван ден; Верхаген, Мария (1993). «Образование этанола и регулирование pH у рыб». Как пережить гипоксию . ЦРК Пресс. стр. 157–70. ISBN  978-0-8493-4226-4 .
  21. ^ Вводная ботаника: растения, люди и окружающая среда. Берг, Линда Р. Сенгедж Обучение, 2007. ISBN   978-0-534-46669-5 . п. 86
  22. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б АП Биология. Анестис, Марк. 2-е издание. МакГроу-Хилл Профессионал. 2006. ISBN   978-0-07-147630-0 . п. 61
  23. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Словарь прикладной химии, Том 3. Торп, сэр Томас Эдвард. Лонгманс, Грин и Ко, 1922. стр.159.
  24. ^ Мэдиган, Майкл Т.; Мартинко, Джон М.; Паркер, Джек (1996). Брока биология микроорганизмов (8-е изд.). Прентис Холл . ISBN  978-0-13-520875-5 . Проверено 12 июля 2010 г.
  25. ^ Тауэр, РК; Юнгерманн, К.; Декер, К. (1977). «Энергосбережение у хемотрофных анаэробных бактерий» . Бактериологические обзоры . 41 (1): 100–80. дои : 10.1128/ММБР.41.1.100-180.1977 . ISSN   0005-3678 . ПМК   413997 . ПМИД   860983 .
  26. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Флора Саути (27 января 2022 г.). «Что дальше в альтернативном белке? 7 тенденций, которые будут расти в 2022 году» . Food-Navigator.com, Уильям Рид Бизнес Медиа . Проверено 27 января 2022 г.
  27. ^ Мэтт Саймон (20 сентября 2017 г.). «Изнутри странной науки о искусственном мясе, которое «кровит » . Проводной . ISSN   1059-1028 . Проверено 28 октября 2020 г.
  28. ^ Кирк, Оле; Борхерт, Торбен Ведель; Фульсанг, Клаус Кроун (1 августа 2002 г.). «Промышленное применение ферментов» . Современное мнение в области биотехнологии . 13 (4): 345–351. дои : 10.1016/S0958-1669(02)00328-2 . ISSN   0958-1669 . ПМИД   12323357 .
  29. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и Ли, Дэн; Чен, Сянбинь; Чен, Джин-чун; Ву, Цион; Чен, Го-Цян (декабрь 2014 г.). «Открытое и непрерывное брожение: продукты, условия и экономика биопроцесса». Биотехнологический журнал . 9 (12): 1503–1511. дои : 10.1002/biot.201400084 . ПМИД   25476917 . S2CID   21524147 .
  30. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Чинар, Али; Парулекар, Сатиш Дж.; Унди, Дженк; Бироль, Гульнур (2003). Моделирование, мониторинг и контроль периодической ферментации . Нью-Йорк: Марсель Деккер. ISBN  9780203911358 .
  31. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Шмид, Рольф Д.; Шмидт-Даннерт, Клаудия (2016). Биотехнология: иллюстрированный учебник (второе изд.). Джон Уайли и сыновья. п. 92. ИСБН  9783527335152 .
  32. ^ Макговерн, ЧП; Чжан, Дж.; Тан, Дж.; Чжан, З.; Холл, Греция; Моро, РА; Нуньес, А.; Бутрим, ЭД; Ричардс, член парламента; Ван, К.-С.; Ченг, Г.; Чжао, З.; Ван, К. (2004). «Напитки брожения до- и протоисторического Китая» . Труды Национальной академии наук . 101 (51): 17593–17598. Бибкод : 2004PNAS..10117593M . дои : 10.1073/pnas.0407921102 . ПМК   539767 . ПМИД   15590771 .
  33. ^ Вуйамоз, Ж.Ф.; Макговерн, ЧП; Эргуль, А.; Сойлемезоглу, ГК; Тевзадзе Г.; Мередит, CP; Грандо, М.С. (2006). «Генетическая характеристика и взаимоотношения традиционных сортов винограда Закавказья и Анатолии». Генетические ресурсы растений: характеристика и использование . 4 (2): 144–158. CiteSeerX   10.1.1.611.7102 . дои : 10.1079/PGR2006114 . S2CID   85577497 .
  34. ^ Кавальери, Д; Макговерн ЧП; Хартл Д.Л.; Мортимер Р.; Полсинелли М. (2003). «Доказательства ферментации S. cerevisiae в древнем вине» (PDF) . Журнал молекулярной эволюции . 57 (Приложение 1): S226–32. Бибкод : 2003JMolE..57S.226C . CiteSeerX   10.1.1.628.6396 . дои : 10.1007/s00239-003-0031-2 . ПМИД   15008419 . S2CID   7914033 . 15008419. Архивировано из оригинала (PDF) 9 декабря 2006 г. . Проверено 28 января 2007 г.
  35. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Ферментированные фрукты и овощи. Глобальная перспектива» . Бюллетени ФАО по сельскохозяйственным услугам - 134 . Архивировано из оригинала 19 января 2007 года . Проверено 28 января 2007 г.
  36. ^ Дирар, Х., (1993), Местные ферментированные продукты Судана: исследование африканских продуктов питания и питания, CAB International, Великобритания.
  37. ^ «Гинтарас Бересневий. Литовский бог из хроники М. Стрийковского» . pauda.lt . Архивировано из оригинала 26 июня 2020 г. , дата обращения 27 октября 2013 г.
  38. ^ Горечь. Энциклопедия мифологии, том 2. Вильнюс. Борозда. 1999. 293 с.
  39. ^ Шертлефф, Уильям; Аояги, Акико. «Краткая история брожения на Востоке и Западе» . Сойинфо-центр . Центр соевых продуктов, Лафайет, Калифорния . Проверено 30 апреля 2018 г.
  40. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Ленгелер, Джозеф В.; Дрюс, Герхарт; Шлегель, Ганс Гюнтер, ред. (1999). Биология прокариот . Штутгарт: Тиме [ua] ISBN  9783131084118 .
  41. ^ Достижения Луи Пастера. Архивировано 30 ноября 2010 г. в Wayback Machine . Fjcollazo.com (30 декабря 2005 г.). Проверено 4 января 2011 г.
  42. ^ HowStuffWorks "Луи Пастер" . Science.howstuffworks.com (01 июля 2009 г.). Проверено 4 января 2011 г.
  43. ^ Луи Пастер (1879) Исследования ферментации: болезни пива, их причины и способы их предотвращения. Издательство Макмиллан.
  44. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Справочник по современной истории: Луи Пастер (1822–1895): Физиологическая теория брожения, 1879. Перевод Ф. Фолкнера, округ Колумбия Робба.
  45. ^ Новое пиво в старой бутылке : Эдуард Бюхнер и рост биохимических знаний. Корниш-Боуден, Атель . Университет Валенсии. 1997. ISBN   978-84-370-3328-0 . п. 25.
  46. ^ Загадка фермента: от философского камня до первой Нобелевской премии по биохимии . Лагерквист, Ульф. Мировые научные издательства. 2005. ISBN   978-981-256-421-4 . п. 7.
  47. ^ Сокровищница мировой науки, Том 1962, Часть 1. Руны, Дагоберт Давид. Издательство «Философская библиотека». 1962. с. 109.
  48. ^ Стейнкраус, Кейт (2018). Справочник по местным ферментированным продуктам (второе изд.). ЦРК Пресс. ISBN  9781351442510 .
  49. ^ Ван, Х.Л.; Суэйн, EW; Хессельтин, CW (1980). «Фитаза плесени, используемая в ферментации восточных продуктов». Журнал пищевой науки . 45 (5): 1262–1266. дои : 10.1111/j.1365-2621.1980.tb06534.x .

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме ферментации .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Fermentation&oldid=1227333260"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 6d3ff19a45320497c6b0d0a9ac8f9f41__1717545900
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/6d/41/6d3ff19a45320497c6b0d0a9ac8f9f41.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Fermentation - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)