发酵生物学概论

发酵生物

发酵生物自远古以来,人类一直在使用多种技术来制作和保存食物的时间更长。

最古老的方法之一是通过发酵过程生产食物。

无论是葡萄酒、奶酪、酸奶、面包还是咸菜,发酵都是许多此类食品不可或缺的一部分。

在这篇文章中,我们将探讨什么是发酵生物学,发酵的类型,发酵产物的范围,发酵中的微生物,通过发酵生产的食品,发酵的现实应用,最后是发酵技术的未来。

什么是发酵生物学?

什么是发酵生物学?

发酵生物学是一种能量释放过程,在生食中产生化学变化。这些化学变化是由被称为

类型的发酵

根据发酵过程中产生的化学物质,可分为两类:

  • 乳酸发酵。
  • 酒精发酵。

1.乳酸发酵

乳酸发酵

以乳酸为产物的发酵称为发酵乳酸发酵

  • 当氧气不足时,它会发生在人体肌肉细胞中。
  • 酸奶生产是一种乳酸发酵细菌用酶法将牛奶转化为酸奶。
  • 乳酸发酵的化学表现为:
    C6H12O6→2摄氏度3.H6O3.+能量(ATP)
    (葡萄糖→2乳酸+ ATP)

2.酒精发酵

酒精发酵

酒精发酵通常发生在酵母.酒精发酵产生酒精和二氧化碳。

  • 长久以来,产品的制造和储存都是使用发酵的过程。
  • 啤酒、葡萄酒、酸奶、腌制食品、奶酪和面包都是食物发酵的结果。
  • 酒精发酵在化学上表示为
    C6H12O6→2摄氏度2H5Oh + 2co2
    (葡萄糖→2乙醇和氧气+ 2二氧化碳)

发酵产品的范围

在发酵过程中,根据过程和使用的微生物,形成了各种各样的最终产物。通常,在发酵过程结束时产生的产品有:

  • 微生物本身产生的物质或代谢物。
  • 任何被微生物改变的外来产品。
  • 生物质生产这涉及到微生物细胞本身的形成。
  • 由微生物产生的酶和化学物质。

参与发酵的微生物

除了生物肌肉细胞的发酵外,食品的发酵还包括一些微生物的作用。以下是一些在食物发酵中最常用的微生物:

  • 酵母
  • 模具或模具
  • 细菌

1.酵母

酵母发酵(啤酒)

酵母是真菌通过肉眼看不见的衍生生物。

  • 根据酵母菌的种类,它们既能产生有害的影响,也能产生有益的影响。
  • 发酵过程广泛使用酵母来生产食品。
  • 从谷物中提取的酒精、面包和液体饮料是通过酵母发酵过程生产的。

2.模具

霉菌发酵(奶酪)

霉菌是积极用于生产发酵产品的小生物。

  • 有各种各样的模具用于生产发酵产品;要小心使用好的模具来制作可食用的物品。
  • 他们中的一些人还参与了破坏食物。
  • 奶酪、水果香料和柠檬酸都是通过霉菌发酵产生的。

3.细菌

细菌发酵(醋)

许多食物都是在细菌的帮助下生产出来的。

  • 细菌大多被认为是导致食物变质、引起疾病和感染的元凶。
  • 但是,某些类型的细菌都有益于人类的需求。
  • 从大豆和酸奶中提取的醋、蛋白质产品是由益生菌通过发酵过程产生的。

微生物参与两种类型的发酵。乳酸和乳酸发酵是由多种细菌、真菌、动物细胞(包括肌肉细胞)和原生微生物进行的。酒精发酵是由许多植物细胞和酵母进行的。

媒体在发酵

媒体发酵(文化)

为了制备发酵产品,需要一种含有微生物和其他成分的独特混合物。

  • 这种混合物也被称为文化在实验室中用于培养特定类型微生物的培养基。
  • 这些成分包括小生物活动和生长所需的制剂。
  • 培养基中的一些成分包括维生素,脂质碳水化合物氨基酸化学元素和生长因子。

可用的发酵食品

如今,很多食物都是通过发酵过程来制作的。这些食物不仅健康而且美味。以下是一些发酵食品:

1.泡菜

这是一种深受韩国人喜爱的食物。由于其低热量、营养价值和美味的味道,它得到了全世界的认可。

2.泡菜

卷心菜被切碎,在细菌的帮助下通过发酵过程进行处理。发酵因子提高了白菜的营养能力,形成了各种有用的食用剂,如叶酸、维生素和锰。

3.纳豆

纳豆是一种受欢迎的由大豆制成的日本食物。大豆是用细菌发酵的。在大豆发酵过程中,细菌的酶作用产生一种粘性物质。纳豆是人类食用的超级食物,也有助于稀释血液。

4.酸乳酒

牛奶在乳酸菌和酵母菌的作用下发酵,产生一种叫做酸乳酒.乳酸菌和酵母菌以适当的平衡存在于克非尔谷物中。它有助于激活免疫系统以及癌症治疗特性。

5.康普茶

康普茶是发酵茶的一种特殊形式。它很容易在市场上买到,也可以在家里制作。它有大量的健康益处,如预防包括癌症在内的多种疾病,控制血液中的胆固醇水平,降低血压和清除体内的有毒物质。

发酵的应用

发酵是酵母或细菌将糖厌氧转化为二氧化碳和酒精的过程。

  • 发酵一直是一种高效的技术,人们已经使用了很长一段时间。
  • 发酵生物学在生活以及工业和医疗领域有着广泛而全面的应用。

一些值得注意的应用是家庭应用、工业应用和医疗应用。

国内的应用程序

这些技巧一直是我们生活方式的一部分。发酵技术的后续应用在我们的生活中具有巨大的效益和重要性。

1.酸奶

酸奶

发酵奶是酸奶形成的关键成分。大约在公元前5000年,奶牛养殖引起了人们的注意,人们开始饲养奶牛动物

  • 根据考古学家的说法,酸奶的发现很可能是一次意外,当时一些储存的牛奶变酸了。
  • 像乳酸链球菌、保加利亚乳杆菌或嗜酸乳杆菌这样的细菌都参与了酸奶的生产。
  • 这些细菌的功能是将牛奶中的乳糖转化为乳酸,因此酸奶有其独特的风味。酸奶是通过乳酸发酵制成的。

2.面包

面包

发酵生物学是面包柔软、有嚼劲的基础。

  • 在面团的形成过程中加入酵母和糖,然后让它静置一段时间,结果糖被酵母转化为二氧化碳。
  • 正是这种气体的形成过程提供了面包的体积和质地。不同的静置时间和起始料会形成不同类型的面包。
  • 制作面包是酒精发酵的一个例子。

3.泡菜

泡菜

酸洗被认为已经有4000年的历史了。要保存的产品储存在一个装有卤水溶液的罐中。

  • 产品的静置时间应超过五周。在此期间,细菌将产品中的糖转化为乳酸,因此产品具有酸味。
  • 这是最好的保存方法,可以保存几个月。泡菜是由乳酸和醋酸发酵制成的。

工业应用

发酵技术在工业部门占有稳固的地位。工业发酵是以微生物代谢为基础的。

  • 微生物产生不同种类的物质,它们用来生长和维持细胞。
  • 这些物质对人类是有用的。工业发展的里程碑是提高和利用微生物活性为人类服务。
  • 这项技术已经导致了许多有用产品的商业化生产。

1.酒精饮料行业

酒精饮料

酵母培养物用于生产这些饮料。

  • 生产商通过添加酵母和包括谷物、葡萄、浆果、大米和蜂蜜在内的糖源来大规模生产这些产品。
  • 静置时间越长,成品就越精美。目前,生产商通过将酵母/细菌培养物与糖源和水相结合来生产葡萄酒、蜂蜜酒、啤酒和相关产品。
  • 酒精、二氧化碳和高pH值使这些饮料不适合细菌繁殖。
  • 这些都是在酒精发酵下制成的。

2.化学物质

醋酸

许多化学产品,包括氨基酸,聚合物乳酸、醋酸、柠檬酸等酸以及生物杀虫剂都是按照这种古老的技术生产的。

  • 因此,采用乳酸发酵和醋酸发酵的方法来制备此类化学品。

3.酶

酶

酶在许多工业中用作催化剂。微生物是工业酶的有利来源。

  • 芽孢杆菌是最重要的和广泛使用的微生物生产约70%的酶。
  • 参与蛋白质和脂类分解的水解酶,以及在食品工业中参与糖浆制造的葡萄糖异构酶,都是典型的例子。
  • 酵母细胞经过乳酸发酵产生乳酸异构酶

4.生物燃料

生物燃料

目前使用的燃料是不可再生的,如果我们继续这样开发,未来肯定不会那么容易获得。

  • 生物燃料已被证明是那些不可再生能源的极好替代品。目前最重要的生物燃料主要是乙醇和沼气,是由微生物在生物反应器中作用产生的。
  • 生物柴油、丁醇和生物氢也可以通过这种途径生产。
  • 未来化石燃料的替代品将是生物燃料,因为化石燃料的污染更加严重2与产生较少空气污染的生物燃料相比,这种生产更多。
  • 乙醇是在酒精发酵过程中产生的。

医学应用

世界在医学发展的道路上已经取得了长足的进步。

  • 在发酵的这种进步作用中,生物是不可否认的。
  • 这种方法已导致生产出今天最常用的非常有用的药物和疫苗。

抗生素和其他保健产品

抗生素

抗生素是一种化学物质,用来防御细菌和真菌对其他微生物的攻击。

  • 这些抗生素现在是由叫做放线菌
  • 迄今为止,已确认的抗生素超过4000种,但定期生产的抗生素约有50种。
  • 其中青霉素和四环素最为常见。
  • 在工业发酵的帮助下生产的其他主要保健产品有细菌疫苗、治疗蛋白、类固醇和基因治疗向量。
  • 细菌通常经过乳酸发酵产生各种产物。

发酵生物学的未来展望

发酵技术将在未来占有比现在更稳固的市场地位。

  • 发酵产品将在未来的时代获得更多的普及,因为这些产品非常重要和实用。
  • 一旦人们意识到生物燃料和生物质能的好处,科学家找到大规模的生产方法,它们将获得更具体的巨大应用。

医疗行业将从这项技术中受益,因为药物和治疗产品的生产将利用微生物实现清洁。

随着时间的推移,人类将不得不忍受更多的苦难可怕的疾病所以这项技术可以通过生产有用的疫苗和可能的东西来帮助我们应对未来的这一方面。

引用这个页面

APA7 MLA8 芝加哥
BioExplorer.net。(2022年7月02)。发酵生物学导论“,”生物的探险家。//www.stxchamber.com/fermentation-biology.html/
BioExplorer.net。“发酵生物学入门”生物探索者,2022年7月2日,//www.stxchamber.com/fermentation-biology.html/
BioExplorer.net。“发酵生物学入门”生物探索者,2022年7月02日。//www.stxchamber.com/fermentation-biology.html/

参考文献

  • 发酵导论作者:Brian Pumphrey和Christian Julien(1996年5月)。已于2018年11月09日访问。链接
  • 发酵过程及其应用。pdf细胞呼吸|发酵.已于2018年11月09日访问。链接
  • 发酵的媒体.已于2018年11月09日访问。链接
  • 发酵食品入门指南| BBC美食.已于2018年11月09日访问。链接
  • (PDF)发酵食品:过去、现在和未来.已于2018年11月09日访问。链接
  • Flickr图片信贷tjmwatson


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