Аэробты жағдайдағы ашытқылар

                                         Жоспары

І. Кіріспе

ІІ.Негізгі бөлім

1. Ашытқы

2. Анаэробты жағдайдағы ашытқылар

3. Аэробты жағдайдағы ашытқылар

ІІІ.Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                       КІРІСПЕ

             Бактериялар— тек микроскопта ғана көрінетін аса ұсақ микробтар және олар көптеген әр алуан аурулар туғызады. Ғалым Антон  ван Левенгук ашқан.Бактерия - бір жасушалы ағза, көбісі таяқша пішінді болып келеді. Бактерия негізінен түссіз тек кейбіреулерінде ғана аздап бояғыш заттар кездеседі. Фотосинтез құбылысы жүретін көк -жасыл қызыл түсті өкілдерін цианобактериялар деп атайды. Бактериялар – табиғатта ең көп тараған, негізінен бір жасушадан тұратын, оқшауланған ядросы жоқ, ең қарапайым организмдер тобы. Алғаш рет бактерияларды (грекше bakterіon – таяқша) 17 ғасырда голланд ғалымы, микроскопты жасаушы – Антони ван Левенгук байқаған. 19 ғасырда бактериялардың құрылысы мен табиғаттағы рөлін француз ғалымы Луи Пастер, неміс ғалымы Роберт Кох және ағылшын ғалымы Джозеф Листер зерттеді. Бактериялардың клетка құрамында тұрақты клетка қабаты, цитоплазмалық мембрана, цитоплазма, нуклеоид, рибосома болады. Ядроның қызметін дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ) атқарады. Бактериялар ядросы мембрана қабығымен оқшауланбаған және онда хромотин жіптері түзілмейді. Бактериялар қарапайым бөліну арқылы көбейеді. Мысалы, 1 г қара топырақта 2 – 3 млрд. бактериялар, 1 г құмды топырақта 150 мың бактериялар, адам көп жиналған бөлме ауасының 1 м3-інде он мыңдай бактериялар тіршілік етеді. Олардың пішіндері әр түрлі: шар тәрізділерін – кокк, қосарланғандарын – диплококк, таяқша тәрізділерін – бациллалар, үтір тәрізділерін – вибриондар, таға тәрізділерін терроидтар, жүзім тәрізді шоғырланғандарын – стафилококтар деп атайды. Бактериялардың ұзындығы 1 – 20 мкм, ені 0,1 – 10 мкм, ал жіп тәрізділерінің ұзындығы 50 – 100 мкм-ге жетеді. Қолайсыз жағдай туғанда сырты қалың қабықпен қапталып спора түзеді. Бактериялар өте төменгі температурада ([[–190°С-та, ал споралары –253°С-та]]) тіршілік ете береді. Оларды өте жоғары температурада (+100°С-та) кептіргенде, кейбір түрлері (мысалы, гонококтар) тіршілігін тез жойса, дизентерия таяқшалары жеті тәулік, дифтериянікі отыз тәулік, туберкулездікі тоқсан тәулік, ал түйнеменің бациллалары он жылға дейін тіршілігін жоймайды. Бактерияларды ультракүлгін сәулелері ерітіп жібереді. Қышқылды, қантты, тұзды ортада тіршілік ете алмайды. Бактериялардың көпшілігі зиянсыз, ал зиянды түрлері көптеген жұқпалы аурулар (туберкулез, тырысқақ, көкжөтел, т.б.) тудырады. Бактериялар жасушасында өсімдіктер мен жануарлардың жасушасында болатын элементтердің барлығы кездеседі. Бактериялардың тіршілігінде ферменттердің атқаратын рөлі зор. Олардың бір бөлігі (эндоферменттер) бактерияларда синтез, тыныс алу процесін реттесе, ал екіншілері (экзоферменттер) бактериялар арқылы қоршаған ортаға бөлініп шығады. Сондай-ақ олардың тіршілік етуі үшін көміртек пен азот өте қажет. Бактериялар азотты ақуыздан, амин қышқылдарынан, аммоний тұздарынан, нитраттардан алады, кейбіреулері атмосфера азотын сіңіреді. Бактериялар көміртекті көптеген көмірсулардан, спирттерден, органикалық қышқылдардан, т.б. алады. Органикалық қосылыстардағы көміртекті сіңіретін бактерияларды гетеротрофты, ал атмосферадағы көміртекті сіңіретіндерді автотрофты бактериялар деп атайды. Бактериялар ауа бар жерде де (аэробты бактериялар), жоқ жерде де (анаэробты бактериялар) өсіп-өнуге бейімделген. Өсімдіктер мен жануарлар қалдықтарын минералдандыру арқылы бактериялар табиғаттағы зат айналымына қатысады. Сонымен біз бактериялардың ішінде ашытқыларға тоқталып өтсек.

                                                       

                                              НЕГІЗГІ БӨЛІМ                 

                                                     Ашытқы

Әр түрлі кластағы бір  клеткалы саңырауқұлақтардың құрама тобы. Көбі спирттік ашу процесін жүргізеді. Құрамында ақуыздар мен В витаминдері бар. Шарап, сыра ашыту мен нан пісіруде, ауыл шаруашылығында (азықтық ашытқылар) кеңінен қолданылады. Сыра ашытқылары медицинада зат алмасу процесі бұзылғанда, В, витамині жетіспегенде және т.б. кезде қолданылады. Азықтық ашытқылар ағаштардың қалдығынан, күнбағыс қауыздарынан және сабандардан өндірілетін саңырауқұлақтар. Құрама жем құрамына, концентраттарға және белокты витаминді және минералды қоспа ретінде пайдаланылады.^[1]

2) Тағамдық шикі және ары қарай аспаздық өңдеуге арналған ашытуды реттегіштердің аспаздық атауы. Ашытқылар сүтқышқылды өнімдерді алу үшін, сүтті ашыту үшін, қамырдың көтерілуін тездету үшін, сусындар (квас, сыра, қымыз) өндірісінде және сорпа дайындау үшін қолданылады. Ұн өнімдерін ашыту үшін:

1) ашытқы;

2) уыт (мальтоза);

3) бір тәулік тұрған қамыр қалдықтарынан алынған қарабидай ашытқысы қолданылады.

Қарапайым мәнде ашытқы дегеніміз — тағамдық ортаға қосқанда ашу процесін түзетін кез келген органикалық зат. Бұл мағынада аспаздық тәжірибесінде ашытқыларға шарап сірке суы, құрғақ, қышқыл жүзім шарабы, сыражатады, олар тез, бірақ қысқа мерзімге әрекет етеді.

        Өндірістің биохимиялық және микробиологиялық негізі. Сыра қайнату өндірісінің негізіне өндірілген арпаны өсіру және сусланы дайындау және де спирттік ашу процесі кезінде жүретін биохимиялық процестер өндірілген арпаның ферменттерінің әсерінен жүреді. Сыра ашытқысын ашыту процесі кезінде өтетін биохимиялық процестер микроорганизмдердің, спиртті ашудың қоздырушылары сыра ашытқының әсерінен жүреді.  
       Арпа сыра өндірісінің шикізаты болып табылады. Арпадан өндірілген арпаны алады. Ол үшін арпаны суландырады, өсіреді және кептіреді. Сол кезде арпада амилолитикалық және протеолитикалық ферменттер жиналады. Біріншілері крахмалды қантқа гидролиздейді, ал екіншілері ақуызды амин қышқылдарына дейін ыдыратады. Өндірілген арпа кептіру кезінде хош иісті заттар түзеді, олар сыраның дәмі мен иісі қамтамасыз етеді.               Суслоны дайындау кезінде майдаланған арпаны сумен араластырып, алынған сүзіндіні қыздырады, сол кезде құрғақ өндірілген арпаның 75% ерітінді өтеді. Крахмал қантқа айналады, ал ақуыздар амин қышқылдарына дейін ыдырайды. 
        Қанттандырылған сүзіндіні өсінділерден бөлу үшін сүзінді өткізеді. Суслоны құлмақпен қайнатады. Құлмақтың ащы және хош иісті заттары суслоға өтеді, ферменттер инактивтенеді, ал ақуыздар оралады. Амин қышқылдарының жартысы қанттармен әрекеттесіп, мелаидиндер түзеді. Суслоны сүзіп болғаннан кейін оны ашуға жібереді. Ашыту кезінде мальтоза ашытқы ферменттерінің әсерінен глюкозаға ыдырайды, ал соңғы спирт пен СО2 айналады. Суслоны ашыту процесі және жетілу процесі екі сатыдан тұрады. Ашу процесі 7-9°С және 5-13°С температуралық режим аралығында жүреді. Жетілу кезінде 1 л сыраның құрамына 1,2-1,3 г ашытқы болу керек.  
         Ашытқылар-сыра өндірісі процесінде мәдени ашытқылардан басқа жабайы ашытқы деп аталатын ашытқыны басқа түрлері де дамуда. 
Жабайы ашытқының көптеген түрлері алынған. Сыра сапасымен технологиялық процесін жүруінде айтарлықтай әсер етеді.  
          Ашытқының басқа түрлері қауіпсіз, бірақта олардың қатысуы өндірістің санитарлық деңгейінің төменгі көрсеткіш болып табылады. Сондықтан оларды уақытында шығару тиімді. Сыра қайнату өндірісіндегі инфицирлеуді жабайы ашытқыны пайдаланып шығаруға, негізгі екі қоректендіргіш ортаны қолданады. Криетал күлгінді, агар және лизинді агар. 
         Қазіргі таңда жабайы ашытқының 40 астам түрі жазылған. Ашыту сатысында суслоға түскен жабайы ашытқылар интенсивті өсе алмайды, өйткені олардың өсімі мөлшері айтарлықтай көп мәдени ашытқымен жойылып кетеді. Ашыту соңында жабайы ашытқының көптеген бөлігі мәдени ашытқымен бірге ағартылмайды.  
Жабайы ашытқылар мәдени ашытқыға қарағанда нашар ағартылып, нәтижесінде сыраның түссіздену қиындайды. Сонымен қатар сыра ашытқысына жабайы ашытқысының жасуша өлшемдері кіші болғандықтан, дайын болған сыраны сүзгенде, сүзгіден өтіп кетіп, дайын сыраның пайдалануын оданда жоғарылатады. Жабайы ашытқылар дәмді ашытқыларды жиі-жиі инфицирлейді де ашытуды тоқтатады және төмендетеді, ал кейде ашытқының флокуляциялану қабілетінің өзгеруіне әкеліп соғады. 
        Сыра сапасына әсер етуі. Сыраның лайлануы әлсізден өте күштіге дейін болуы, нәтижесінде тұнба түзеді. Жоғары спирт, ацетильдегид, эфирлер және басқа метобализм өндірісінің түзілуі сырада жағымсыз ащылықпен басқа дәм (қырнағыш ащы) және иістің (эфирлі, шарапты, фенолды) пайда болуына әкеп соғады. 
        Жалпы ашытқы мөлшеріндегі жабайы ашытқының аз ғана мөлшері споралық сапасына өте үлкен кері әсерін тигізеді. 
         Ашытқының қоздырғышы ашытқы болып табылады. Олар бір жасушаны микроорганизмдерден тұрады. Жасушаның өлшемі 6-8 мкм аралығында. Ашытқылар қораптарда көбейеді және онда 25% құрғақ зат және 75% суды құрайды. Ашытқының химиялық құрамы орталық құрамына және олардың физиологиялық жағдайына жататын росоларға байланысты өзгереді. Құрғақ ашытқы затының құрамына мыналар кіреді, %: азот құрамдас заттар 35-65, азотсыз экстрактивсіз заттар 20-63, майлар 2-5, минералды заттар 5-4. Ашытқыдағы майлар негізінен цитоплазмаға бейімделген. Ашытқыда сонымен қатар, лейцин, фитостреин, эргостреин 1,7%. Соңғысы УФ сәулесінің әсерінен Д2витаминіне айналады. Сыра ашытқы күшінің құрамына мыналар жатады, %: Р2О5-47-43, СООН-4,3, MgO 3.0-7.4, K2O28-40, SO2-0.28-0.74, SO3-0.09-0.74, Cl -0.1-0.65, фосфор араласқан бөлшектердің бірқатары. Әйткенмен соңғысы өз кезегінде спирт ашытудың аралық өнімі болып табылатын фосфотид құрамына кіреді. Ашытқыда табылған микроэлементтерге: Р, К Са, Mg, Fe, Cu, Zn жатады. Олар ашытқының өміршіңдік процесінде айтарлықтай әсер етеді.  
        Ашытқылар олардың өсуіне және көбеюіне, ашытылуына және тыныстауына қажетті В тобының витаминдерінен құралады. Ашытқы құрамындағы витаминдер ашыту кезіндегі корбоксилоздардағы ПВК жарықшоқтанылады да В6 витамині-ең қажетті биокатализатор С және Е витаминдері биотин, анозинді қышқылдары биомасса және өсу стимуляторының ролін ойнайды.  
       Ашытқы құрамындағы ферменттер эндоферменттер және жасушадан тыс болып, жасушаның ішіндегіге бөлінеді. Ашытқыда ферменттердің тобтары анықталған: гидролаздар-қалпына келтіруші ферменттер, ферменттері-трансий коздар және изомераздар. 
       Ферменттер әсерінен субстраттар мынадай топтарға бөледі: гидролазды және дестолаздарға. 
        Гидролаздар жасушадағы заттардың алмасу ролін ойнайтын мальтоза, инбертоза және мемблоза сияқты қиын органикалық заттардың жарышақтылуын каталездейді.          Гликогеноздың ферменттері гликогенді глюкозаға дейін жоғарышақтандырады. Дестолоздар бұл ашытудың каталездейді, яғни көмірсутектердің оттексіз ыдырауы, ферменттердің қиын комплексі болып табылады. 
         Ашытқы осы экстрактордағы көмірсутек бөлшектерін спиртке және көмірқышқылға айналдырады. Уытты сусындарды дайындауда берілген өндіріс бірқатар спецификалық талапты қанағаттандыратын суды қолданады. Уытты сусындар- бұл арпа және құлмақ уытынан тұратын экстракты ашыту спиртінің нәтижесінде алынған сусын. Жақсы сыра декстрин, мальтоза және алейн сияқты көмірсутектерден тұрады. 
        Біздің елімізде сыра өнеркәсібі бойынша көптеген жаңа мамандандырылған зауыттар салынған, ал қазіргі таңдағы жаңа озық қондырғылармен жабдықталған. Ғалымдар сыра өндірісінің жаңа перспективті әдістерін өндеуде. Осындай өндеулердің бірі уытты электрохимиялық және биотехнологиялық әдіспен алуды ұсынған. Өнеркәсіпке осындай технологияларды енгізу уыт сыра өндірісінің мәнді интенцифирлейді және олардын сапасын жақсартады. Сыраны қолданудын өсімі сапасын жақсартудағы өнеркәсіптің өсуіне айтарлықтай талап етеді. 
         Сыраны өніп кеткен арпа утымен ашыту жолымен алады. Сонымен қатар, сыраны басқада түрлі дәндерден өңдеуге болады, бірақ дән крахмалы біртіндеп қантқа айналған алдын ала өндірілуі тиіс. Егер де біз Энциклопедияны ашатын болсақ, онда сыра дегеніміз-бұл өнген арпа, құмақ және судан дайындалатын құлмақты ащы ароматты, көбікті, әлсіз алкогольды сусын. Сыра –сергіткіш және шөлді жақсы басатын сусын.  
         Сыра дайындау процесі бірнеше сатыға бөлінеді: 
1. Арпадан жасалған уыт өндірісі. 
2. Құлмақ және уыттан тұратын сыра суслосын қайнату. 
3. Суытылған сыра суслосын сыра ашытқысын ашыту. 
4. Жаңадан дайындалған сыраны ашыту, жетілдіру және гормонизациялау. 
5. Сүзу және дайын болған сыраны шөлмекке және бөшкеге құю. 
         Сыраның бірнеше сортына спецификалық дәм беру және өндірістін арзандауы үшін, оған күріш, арпа, жүгері ұны, майса, қантты сияқты уытсыз өнімдер қосып дайындады. 
        Өндірістің биохимиялық негіздері 
        Көбею, өсу және ашытқылардың ортадағы даму қоректендіргіш заттарды ассимиляциялау, олардың орнығу жолымен іске асыралады, ал бұл үшін химиялық энергия клетканың өзінде өңделуі тиіс. Ассимиляциямен бірге организмде диссимиляциялық процесс жүреді, яғни энергиямен бөлумен жүруде заттардың ыдырауы. Ашытылу мен тыныс алуы бұл диссимиляциялық екі түрі. Ашыту көмірсутектер біртіндеп спиртпен СО2 айналғанда ашытқы жасушаларының анаэробты зат алмасуы болып табылады, және тыныс алудан ерекшелігі-ол сол субстрат тотығымен СО2 мен Н2О дейін тотығуы. Екі процесте қалған энергияның мөлшері қоршаған ортаға жылу түрінде бөлінетін синтезге шығындалмаған экзотермиялық болады. Спиртті ашыту процесі, ашытқыны өсіру қорытындысында этанолмен СО2 түзіп көмірсутекке айналумен қорытындалады және келесі теңдеумен өрнектеледі: 
                                 C6H12 O6 =2C2H5OH + 2CO2 + O2 
        Ашыту анаэробты жағдайдағы ферментативті көмірқышқылдың ыдырауы мен энергиялық бөлінуімен өнімнің жартылай тотығуын түзуге әкеледі. 
Гликолиз-глюкозаның пируватқа ауысуы 
Бірінші сатыда, глюкоза АТФ энергиясының әсерінен фосфорлинеді. Екінші сатыда-энергияның жиналуын сипаттайтын 5 ферментактивті реакциядан тұрады. Гликолиз химиялық өзгерудің үш түрінен тұрады. 
1.Глюкозадағы көмірсутек қаңқаларының ыдырау глицеральдегид-3-%. 
2. АТФ түзуімен АДФ фосфорленуі.  
3. Сутекті аниондар және электрондардың ауысуы. 
Глюкозадан пирувотқа дейінгі барлық гликолиз өнімдері аралық фосфорилдену қосылысын тұдыру. Фосфорлы тобтар 3 функцияны орындайды. 
1. рН>7 болғанда 
2. артық метоболттік энергиялық сақталуы  
3. фосфатты тобтар біріктіргіш топтың ролін атқарғандағы тону функциясы. 
         Аэробты жағдайдағы көмірсутектердің пируватқа дейін ыдырауы және пируваттық толығымен СО2 мен Н2О дейін тотығуы үшкорбонды қышқыл немесе Кребе циклінда өтеді. Катобализмде бұл аэробты сатыны тыныс алу деп атайды. Кребе циклін үш сатыға бөледі. Бірінші сатыда көміртек, майлы қышқыл, бірнеше аминқышқыл жасушалы отын деп аталатын органикалық қосылыстың тотығуы. Тотығу екі көміртегі ацетилді тоб бойынша жүреді. 
         Екінші сатыда-осы ацетильді тобтар метильді қышқылдар цикіліне және Н 2 жоғары энергетикалық атомдардың түзілуі және соңғы өнімдері бос СО 2-нің тотығуы ферменттерімен жарықшақтанады. 
Үшінші сатыда-сутегі атомдары тыныс алу тізбегі бойынша молекулды оттегі Н2О түзуіне берілетін энергияға бай электрондар және Н протонына бөлінеді. Фосфорилдену тотықтыргғышы деп аталатын процестен артық АТФ формасындағы көп мөлшердегі энергияны босатумен жүретін электрондардың ауысуы. 
        Төменгі сыра ашытқысының негізгі ашыту өнімі болып спирт және СО2 бұлар мен қоса негізгі өнім ретінде бірінші аралық өнімдерге: Сірке альдегиді, глицерин жатады.  
Екінші өінімдерге эфирлер, ацетон. Қосымша өнімдерге органикалық қышқылдар, жоғары спирт, жоғары альдегидтер. Бұлардың қатынасы, олардың ішкі ортасына, рН-на, азотты қоспасына және ашытқыныңтәсіліне тәуелді болады. сыра ашытқысымен ашыту қантының бар болғаны 4% ашытқы биомассаның өсуіне және түрлі өнімдердің (спирт және көміртегі қышқылдарының) түзілуіне қолданады. Бұлардың ішіндегі : глицериннің меншікті салмағын құрайды.

 

       Спирттік ашу процесі кезінде этил спиртінен басқа сірке альдегиді, глицерин, сірке және янтарь қышқылдары, сивуш майлары түзіледі. 
       Сивуш майларының түзілуі ортадағы амин қышқылдарының ыдырауына байланысты. 
       Спирттік ашу процесін қоздыратын сахаромицет туысына жататын ашытқылар. Егерде ортада ауа көп болса, ашытқылар көмірсуларды тотықтырып, ашу процесін тыныс алу процесіне қарай бағыттайды. Мұнда көмірсуларды пайдалану коэффициенті артады. Сондықтан ашытқылардың массасын көптеп алу үшін оларға ауа үрлейді. Осындай әдісті нан және мал азығындық ашытқыларды өндіруде кең қолданады. Ал спирт алуда процес анаэробты жағдайда жүреді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                           Қорытынды

 

        Тотығу – тотықсыздану процесін – ашу процесі деп атайды. Ашу процесі кезінде сутегі доноры және акцептор қызметін ашу процесі нәтижесінде түзілетін органикалық қосылыстар атқарады. 
 
Ашу процесінің қоздырғыштары – облигатты анаэотбты микроорганизмдер. Ол тек қана анаэробты жағдайда жүреді. Ашу процесі оттегінсіз жағдайда жүретінін 1860 жылы Л.Пастер ашқан.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                         Пайдаланылған әдебиеттер

 

1. ↑ Қазақтың этнографиялық категориялар, ұғымдар мен атауларының дәстүрлі жүйесі. Энциклопедия. - Алматы: DPS, 2011. - ISBN 978-601-7026-17-2
2. ↑ Қазақ тілі терминдерінің салалық ғылыми түсіндірме сөздігі: К54 Қоғамдық тамақтандыру.—Алматы: "Мектеп" баспасы, 2007. — 232 бет.ISBN 9965-36-414-1
3. ↑ О.Д.Дайырбеков, Б.Е.Алтынбеков, Б.К.Торғауытов, У.И.Кенесариев, Т.С.Хайдарова Аурудың алдын алу және сақтандыру бойынша орысша-қазақша терминологиялық сөздік. Шымкент. “Ғасыр-Ш”, 2005 жыл. ISBN 9965-752-06-0
4. ↑ Шаңырақ : Үй-тұрмыстық энциклопедиясы. Алматы : Қаз.Сов.энцикл.Бас ред., 1990 ISBN 5-89800-008-9