Mikrobiologiniai procesai gėrimų gamyboje. Biologiniai rizikos veiksniai ir jų prevencija

Įžanga. Fermentacinė gamyba gali būti labai įvairi, tačiau jos visų rūšių pagrindinis ir bendras procesas yra rūgimas, kuris vyksta, veikiant , mikroorganizmų fermentams.

Skiriami du rūgimo tipai: anaerobinis ir aerobinis. Anaerobiniam rūgimui priskiriama alkoholinis, pieno rūgšties, acetoninis – butilinis rūgimas, o aerobiniam – acto ir citrinos rūgšties rūgimas.

Fermentacinėje gamyboje vartojami įvairūs mikroorganizmai: mielės, bakterijos ir pelėsiai. Šių mikroorganizmų skiriasi sandara, didumas, dauginimosi būdas, augimo sąlygos, veikimas, tačiau visi jie yra panašūs tuo, kad aktyviai vystosi ir turi biocheminių katalizatorių – fermentų, katalizuojančių jų sukeltas reakcijas.

Gyvos mikroorganizmų ląstelės gamina daug įvairių fermentų, kurie skirstomi į dvi rūšis: ekzofermentus ir endofermentus. Ekzofermentus išskiria ląstelės. Jie veikia organines medžiagas – baltymus, angliavandenius, riebalus – ląstelių išorėje. Endofermentai susidaro ir pasilieka gyvų ląstelių viduje. Jie katalizuoja maistingų medžiagų skilimą ląstelių viduje. Maistingos medžiagos patenka į ląstelių protoplazmą, o skilimo produktai išsiskiria pro ląstelių apvalkalėlius. Mikroorganizmams katalitiškai veikiant organines medžiagas, susidaro svarbūs produktai. Šių rūšių rūgimo procesai taikomi, gaminant etilo alkoholį, alų, vyną, mieles, gliceriną, acetona, organines rūgštis ir kt.

Skiriamos trys pagrindinės fermentacinės gamybos rūšys:

1) vartojant mieles: spirito, –mielių, alaus, vyno, glicerino gamyba;

2) vartojant bakterijas: acetono–butilo, acto pieno, sviesto rūgščių gamyba;

3) vartojant pelėsių grybelius: citrinos, gliukono, itakono, fumarino rūgšties, penicilino, streptomicino gamyba. Maisto pramonėje didžiausią reikšmę turi ta fermentacinė gamyba, kurioje vartojamos mielės.

Mielės ir jų reikšmė fermentacijoje. Fermentacinėje gamyboje vartojamos kultūrinės mielės Saccharomyces cerevisiae. Optimali mielėms vystytis temperatūra yra 25–30 °C. Lėčiausiai jos vystosi 2–3 °C temperatūroje. Esant 40 °C temperatūrai, mielės neauga, apmiršta. Jos gerai laikosi, nors ir nesiveisia, žemoje temperatūroje. Nustatyta, kad mielės nežūva net ir – 180 °C temperatūroje.

Koncentruotuose cukraus tirpaluose mielės nesivysto, nes, esant dideliam osmosiniam slėgiui, prasideda mielių ląstelių plazmolizė. Ši cukraus koncentracija įvairių rasių mielėms yra nevienodai pavojinga.

Skiriamos aukštutinio ir žemutinio rūgimo mielės. Aukštutinio rūgimo mielės vystosi 14–24 °C temperatūroje. Vykstant intensyviam rūgimui, jos išsiskiria rauginamos aplinkos paviršiuje storo putų sluoksnio pavidalu ir išsilaiko iki rūgimo pabaigos. Pasibaigus rūgimui, mielės nusėda. Žemutinis rūgimas vyksta 4–10 °C temperatūroje. Mielės laikosi rauginamame skystyje, neiškyla į paviršių putomis ir, baigus rauginti, greitai nusėda tankiu sluoksniu ant rauginimo indo dugno. Be to, žemutinio rūgimo mielės visiškai suraugina rafinozę, o aukštutinio – visai neskaldo rafinozės arba ją skaldo tik iš dalies. Aukštutinio rūgimo mielėms priskiriamos spirito gamybos, duonos kepimo ir kai kurios alaus mielių rasės, o žemutinio – vyno ir alaus mielių rasės.

Šiame darbe aptarsime mielių įtaką alaus gamyboje.