Классификация процесса ферментации.

Классификация процессов ферментации

По признаку целевого продукта процесса, ферментация может быть следующих типов:

§ ферментация, в которой целевым продуктом является сама биомасса микроорганизмов; именно такие процессы часто обозначают словами «культивирование», «выращивание»;

§ целевым продуктом является не сама биомасса, а продукты метаболизма — внеклеточные или внутриклеточные; такие процессы часто называют процессами биосинтеза;

§ задачей ферментации является утилизация определенных компонентов исходной среды; к таким процессам относятся биоокисление, метановое брожение, биокомпостирование и биодеградация.

По среде, в которой протекает процесс, ферментация бывает:

§ поверхностная (твердофазная);

§ глубинная (жидкофазная);

§ газофазная ферментация.

По числу видов микроорганизмов различают:

§ ферментацию на основе монокультуры;

§ смешанное культивирование, где участвует микробная ассоциация двух и более культур.

По способу организации во времени:

§ периодическая;

§ непрерывная;

§ многоциклическая;

§ отъемно-доливная;

§ периодическая с подпиткой субстрата;

§ полунепрерывная с подпиткой субстрата.

 

Основные фазы ферментации

В начале ферментации некоторое время микроорганизмы как бы приспосабливаются к новой среде, их концентрация не меняется. Этот период называется лаг-фаза. В этот период клетки не только адаптируются к новым условиям, но и частично изменяют среду, делая ее пригодной для себя. Чем полноценнее субстрат, тем короче лаг-фаза. Далее начинается рост клеток — это фаза ускорения роста. Третья фаза — экспоненциального роста, это фаза наиболее интенсивного роста клеток, здесь происходит наибольший относительный прирост биомассы. Затем относительная скорость роста начинает уменьшаться — это фаза замедления роста. Достигнув некоторой максимальной величины, концентрация биомассы далее перестает возрастать. В этой фазе — стационарной — в среде истощаются питательные вещества и накапливаются продукты обмена, тормозящие рост. Биомасса растет и одновременно происходит гибель части клеток (автолиз), так что общая концентрация клеток сохраняется постоянной. Наконец в фазе отмирания автолиз начинает преобладать над ростом, и концентрация биомассы микроорганизмов снижается.

В процессе роста культуры изменяется морфология клеток, их химический состав и физиологическое состояние. Культура может неопределенно долго задержаться на стадии интенсивного роста и высокой физиологической активности. Это определяется действием факторов среды. Создавая соответствующие условия, можно остановить развитие культуры на любой точке кривой роста и таким образом заставить микроорганизмы «работать» с наибольшей интенсивностью.

 

 

Перечислите, цели государственного регулирования в области

Безопасности пищевой продукции, согласно Закону РК «О безопасности

Пищевой продукции»?

Менеджмент рисков в управлении, контроле и профилактике негативных последствий для человека

Как изменяется Каталитическая активность ферментов в зависимости от показателей температуры и рН?

Свойства ферментов

Ферменты обладают всеми свойствами белков. Однако по сравнению с белками, выполняющими другие функции в клетке, ферменты имеют ряд специфических, присущих только им свойств.

Зависимость активности ферментов от температуры. Температура может влиять по-разному на активность фермента. При высоких значениях температуры может происходить денатурация белковой части фермента, что негативно сказывается на его активности. При определенных (оптимальных) значениях температура может влиять на скорость образования фермент-субстратного комплекса, вызывая увеличение скорости реакции. Температура, при которой каталитическая активность фермента максимальна, называется температурным оптимумом фермента. Различные клеточные ферменты имеют собственные температурные оптимумы, которые определяются экспериментально. Для ферментов животного происхождения температурный оптимум находится в интервале 40 - 50°С (рис. 8).

Зависимость активности фермента от рН-среды. Большинство ферментов проявляет максимальную активность при значениях рН, близких к нейтральным. Лишь отдельные ферменты "работают" в сильно кислой или сильно щелочной среде. Например, активность пепсина - фермента, гидролизующего белки в желудке, - максимальна при рН 1,5 - 2,5. В щелочной среде "работают" ферменты, локализованные в кишечнике. Изменение оптимального для данного фермента значения рН-среды может привести к изменению третичной стурктуры фермента, что скажется на его активности. С другой стороны, при изменении рН может измениться

51

ионизация субстрата, что повлияет на образование фермент-субстратного комплекса. Влияние рН-среды на активность фермента показано на рисунке 9.