Микробиологиялық процестерді пайдаланатын өнеркәсіп салалары

Микробиологиялық процестерді  пайдаланатын өнеркәсіп салалары

1. Нан пісіру.

2. Шарап жасау.

3. Сыра өнеркәсібі.

Қазіргі кезде тамақ  өндірісі саласында микроорганизмдер кеңінен қолданылады. Ол үшін микробтардың белгілі бір түрі таза күйінде бөлініп алынып, көбейтіледі. Буларды микроорганизмдердің «мәдени» түрлері деп те атайды. Осындай мәдени топтардың біріне нан ашытқысы жатады. Олар нан пісіруде үлкен роль атқарады. Ашытқыш саңырауқұлақтар ұндағы қантты ашытып, одан көмір қышқыл газын бөліп шығарады. Осының нәтижесінде нан кеуек қоректі және дәмді болып піседі. Ашытқылардың әрекеті барысында ашыған қамырдан аса бағалы, қоректік сапасы жоғары активті заттар бөлініп шығады. Осы кезде дрожжилармен бірге қамырда сүт қышқылы бактериялары да қаулап өніп-өсетіндіктен онда сүт қышқылы да жиналады. Бұл шіріткіш бактерияларының тіршілігін тежейді. Әдетте бидай ұнына қарағанда қара бидай ұнының ашуы өзгешелеу болады. Сөйтіп, нанның аздап қышқылдау болуы осы сүт қышқылы бактерияларының әрекетінен болады екен.

Ашытқыш саңырауқұлақтардың өзін заводта өндіреді. Нан ашытқысының өзі спирт ашытқысының бір түрі. Мұнда ашытқыны өсіру үшін алдын ала 1,5—2 проценттік қант ерітіндісі қолданылады. Бұл үшін қант өнеркәсібінің қалдығы — сірне (меласса) қолданылады. Бұған азот қоректік заты ретінде аммоний тұздары, фосфор қоректік заты ретінде суперфосфат қосылады. Осындай қоректін заты мол ортада ашытқының бір клеткасы бір тәулік ішінде мың есеге дейін көбейіп үлгереді. Ашытқы саңырауқұлағы жақсы өніп-өсіп көбеюі үшін ығысқа өне бойы таза су құйылып отырылады. Мұнда спирт аз түзіледі. Осыдан кейін ашытқыны суға жуыл тазартады да құрғатып, қатырады. Дүкеннен күнделікті кездестіретініміз, міне, осындай ашытқы.

Сонымен барлық технологиялық ережелері  толық сақталғанда ашытқы пен сүт қышқылы бактерияларының бірігіп тіршілік етуі арқасында қамырдан сапалы, дәмді тағам — нан пісіріледі.

Ыстық жақтарда бидай ұнынан жасалған наннан ұнамсыз иіс шығып тұрады. Нанның іші ылғалды, жабысқақ болып, түсі қара қоңыр тартады, нанда үлкен қуыстар көбейеді. Егер нан жылы жерде жата берсе, ол көгеріп, мүлде бұзылып кетеді. Осындай нанды сындырып қарасаңыз, онда күміс сияқты жылтыраған жіптерді көресіз. Сапасыз нан тек төмен сортты ұннан ғaнa емес, сонымен бірге пісіру ережелеріне де байланысты. Мұндай нанды зиянды бактериялар өніп-өсіп, бүлдіреді.

Тұрмыста «нанның картоп ауруы» деген көп кездеседі. Сны картоп таяқшасы бактериялары қоздырады.

Осымен бірге нанды спора түзуші сапрсфит бактериялар да бүлдіре алады.

Картоп таяқшасы көбінесе ұнда кездеседі. Бірақ ол барлық уақытта бірдей нанды бүлдіре бермейді. Қышқыл қара нанда картоп таяқшасы өсе алмайды, өйткені қышқылдық оған жойқын әсер етеді.

Нанды пісіргенде картоп таяқшасы бактериясының споралары өлмейді. Олар жоғары температураға төзімді келеді. Кейіннен піскен нан салқындағанда ол споралар қаулап өсіп, бактерияның венегативтік формаларын түзеді.

Keйдe нанда қызыл немесе ақ сраы түс беретін бактериялар да тіршілік етеді. Ал бор сияқты ақ түсті бактериялар кездессе оны бор ауруы деп атайды. Оны ерекше ашытқыш саңырауқұлақтар қоздырады.

Тұрмыста нанның көгеріп  кететінін әркім байқаған болар. Оны мукор және пепициллум глаукум  зең саңырауқұлағы қоздырады. Мұндайда нанда ұнамсыз, жер иіс пайда болады, дәмі ащы, жеуге жарамай қалады.

Фузариум греминеарум саңырауқұлағымен, зақымдалған дәндерден дайындалған «мас болдыратын» нанды да кездестіруге болады. Оны жегенде адам организмі қалжырайды, лоқсу және құсу пайда болып, адам мас сияқты болып көрінеді. Мұндай жағдай Солтүстік Американың дәнді дақылдар егісінде таралып, одан өндірілген үн Германияға әкеліп сатылды. Осыдан көп адам мен жануарларда жаппай ауру басталды. «Мас» нан кейде Қиыр Шығыста кездеседі. Ал Советтер Одағының батыс бөлігінде және Батыс Европа елдерінде мұндай жағдай кездеспейді. Микробтар әрекетінен болатын нанның аурулары толып жатыр. Кейде микробтар әсерінен ұн да бүлініп, өзінен-өзі қызып кетеді.

Шарапты өндіру. Адам баласы жүзім шырыны біраз уақыт тұрғанда ашитындығын ерте баста байқаған. Ашыған шырынның беткі жағында көбік, астыңғы жағында қою қалдық, тұнба түзіледі. Сонда әдеттегі жүзім шырынының тәтті дәмі кетіп, орнына аздап бас айналдырып, адамды мас қылатын қасиет пайда болады.

Жүзімнен шырын алу үшін оны  сығу қажет. Ертеде шырынын шығару үшін жүзімді аяқпен езген. Осы әдіс кейбір елдерде осы күнге дейін қолданылатыны мәлім.

Шарапты қарапайым әдіспен алуда  алдымен сығылып алынған шырын  сол күйінде ашуға қойылады. Жүзім  шырыны шарап ашытқыш саңырауқұлағы  көмегімен ашиды. Сонда осы ашытқыш саңырауқұлақтар қайдан келін түскен? Жүзімді үзбестен бұрын оның сыртында көп мөлшерде ашытқыш саңырауқұлақтары кездесетінін зерттеулер көрсетті. Олар шырынға түскенде оны ашытады. Жүзімге ашытқыш саңырауқұлақтарын жеміс шыбындары — дрозофиллалар тасиды екен. Жүзімді сыққанда сол ашытқыш саңырауқұлақтар шырынға келіп түседі де оны ашытады. Әрине табиғаттағы кездесетін мұндай «жабайы» ашытқыш саңырауқұлақтардан әрдайым сапалы шарап алу қиын.

Қазіргі кезде шарап жасау үшін мол, сапалы өнім беретін ашытқыш саңырауқұлақтардың топтары таңдап алынады.

Шараптың әр түрлі сорттары бір-бірінен дәмі, иісі, күштілігі және басқа да қасиеттерімен ажыратылады. Әрине, мұнда технологиялық режимдерде көп роль атқарады.

Сапалы шарап алу үшін жүзімді қанты 18—20 процентке жеткенде, яғни қышқылдығы едәуір төмендегенде жинайды. Жүзімді арнаулы машиналармен сығады. Алынған шырынды арнаулы чандарда 12—24 сағат бойына тұндырады. Осы кезде шырында ашу процесі де жүруі ықтимал. Оны болдырмау үшін шырынға күкірт қышқылын қосады. Ол шырындағы микроорганизмдердің, соның ішінде ашытқыш саңырауқұлақтардың тіршілігін тежейді. Кейде бұл үшін алынған шырынды көрсетілген уақыт ішінде 4 градус салқында ұстауға болады. Тұнған шырын, яғни оны сусло деп те атайды, алдын-ала ішіне сұрыптау арқылы алынған шарап ашытқыш саңырауқұлақтарының түрі салынған бөшкелерге құйылады. Осы кезге дейін шырындағы күкірт қышқылының мөлшері де азаяды, ашытқыш саңырауқұлақтарының біркелкі тіршілік етуіне мүмкіндік туады. Ашу барысында спирт, көмір қышқыл газы және басқа да химиялық қосылыстар түзіледі. Осының нәтижесінде «жас» шарап алынады. Әр түрлі түсті жүзімдерден сондай түсті шараптар алынады.

Ал асханалық, яғни қантсыз шараптарды өндіргенде шырындағы барлық қант түгелімен ашиды. Сондықтан болса керек, мұндай шараптардың дәмі қышқылдау болып келеді. Оларда спирт не бары 9-дан 12 градус шамасында болады,   өйткені   қанттан   түзілген   12   градусқа   дейінгі   спирт   ашытқыш саңырауқұлақтардың тіршіліпн мықтап тежеп тастайды. Сонда қалған қант ашымайды да, спирт түзілуі кенет тоқталады.

Ал шараптардың десертті түрін даярлағанда спирт мөлшері 17 градусқа дейін көтеріледі. Осымен қатар онда глицерин, танин және тағы басқа да сол сияқты шарапқа ерекше дәм беретін заттар түзіледі. Десертті шараптарды даярлау үшін жүзімнің арнаулы сорттарын қолданады. Оларды күзде ылғалы азая бастағанда жинайды.

Осындай көп мөлшердегі қанты бар шырындағы қант түгелімен дерлік ашымайды. Сондықтан болса керек онда белгілі бір мөлшерде қант қалады, бұл шараптар тәтті болады. Кейде шараптағы спиртті көбейту мақсатында оған қант қосады. Ал белгілі бір мөлшерде қант қалсын десек, шарапқа спирт қосса болғаны. Мұндайда микроорганизмдер тіршілігі кезде тоқталады. Сөйтіп, спиртті қолдан қосу арқылы шараптың күштілігін 16—20 градусқа дейін көтеруге болады.

Шампан шарабын жасау  үшін арнаулы технология қолданылады. Шарапты үлкен қысымға берік шөлмектерге құйып, оны үлкен қысыммен көмір қышқыл газына қанықтырады.

Ал мәдени ашытқыш садырауқұлақтар  көмегімен сапалы шарапты алма, таңқурай, қарақат, құлпынай және тағы да басқа жемістер шырындарынан да даярлауға болады.

Шарап жасау кезінде белгілі бір технологиялық жүйенің бір звеносы бұзылса, онда «жабайы» ашытқыш саңырауқұлақтар өніп-өсіп, шырынды лайландырып жібереді. Мұндай зиянды микроорганизмдерге сүт және сірке қышқылы бактериялары жатады. Ал кейбір микроорганизмдер шарапты шырыштандырады да. Сондықтан шырынды зиянды микроорганизмдерден сақтау болашақ алынатын шараптың сапалы болуының басты шарты.

Жүзім шырыпынан жасалған шараптың микроорганизмдер көмегімен болатын- толып жатқан ауруларын Л.Пастер ашқан болатын. Аэробты микроорганизмдер өскенде шарап қышқылданып кетеді, онда сірке қышқылы бактериялары өніп-өсіп, сіркесу түзе бастайды.

Кейде шарапты зең саңырауқұлақтары да зақымдайды. Олар шарап бетінде жарғақша түрінде өніп-өседі, ондағы спиртті, органикалық қышқылдарды тез ыдыратады.

Шараптың ең қауіпті ауруларына (ол Америка Құрама Штаттарында көп таралған) пропион қышқылы ашу процесі жатады. Ол чандардың немесе бөшкелердің түп жағында тіршілік етеді. Онда шарап ылайланады. Ауру жаппай етек алса, шараптан тышқан иісі шығып тұрады. Оны қоздырушы өте нәзік анаэробты таяқша бактериялар. Олар көбінесе қызыл және ақ шараптарда кездеседі.

Сыра әзірлеу. Өте ертеде астық тұқымдас дақылдарды өсірумен байланысты адам баласы дәл сыра болмағанмен соған ұқсас ашыған сусындарды даярлай білген. Біздің эрамызға дейінгі бірінші ғасырда Египеттің Александрия қаласында цитос деп аталатын арпадан жасалған сыраға ұқсас ішімдікті даярлаған, Сираны Испания, Франция, Албания және Югославияның ертедегі тұрғындары да қолданған.

Германияның көне тұрғындары егіншілікпен айналыса бастағанда-ақ сыраны жасай білген.

Сыраны ашытқыш саңырауқұлақтарсыз даярлау мүлде мүмкін емес. Қазір  сыра жасау үшін ашытқыш саңырауқұлақтардың «мәдени» сапалы түрлері қолданылады. Сыра спирті аз ішімдік. Онда не бары 4—5 процент-ақ спирт бар. Спирт жасау үшін шикізат ретінде арпа солоды қолданылады. Алдымен арпа дәні ылғалданады да соңынан жылы жерде өсіріледі. Өсу барысында дәндегі амилаза ферменті солодтағы крахмалды қантқа айналдырады. Бұдан соң солодты ұнтақтап қайнатады. Осы кезде оған ашқылтым дәм беретін хмель деген затты қосады. Хмельдің солодты зиянды микроорганизмдерден сақтайтын қасиеті бар. Сүзілген солодты салқындатып, оған сыра ашытқыш саңырауқұлағын қосады. Мұндай ашытқының сұйықтың терең қабатында жақсы тіршілік ететін арнаулы түрі алынады. Бұл ашытқыш саңырауқұлақ төмен температурада (4—6 градус жылыда) тіршілік етуге бейімделген. Солод ашып болған соң оны үлкен ыдыстарға аударады да салқын жерге қояды. Мұнда сыра үш жұмадан бірнеше айға дейін сақталады. Сонда ғана оның дәмі кіреді, көмір қышқыл газына қанығады. Дайын сыраны бөтелкелерге немесе бөшкелерге құйып, сауда орындарына жөнелтеді.

Сыра жасау үшін құрамында 9—12 процент белок бар арпаның қос қатарлы сорты қолданылады. Мұнда арпа дәні ауруға шалдықпаған, сапасы жоғары болуы тиіс.

Жалпы сыраның бірнеше түрі бар. Олардың өздеріне тән химиялық құрамы болады. Сырада 3—4 процент спирт, 3—4 проценттей экстрактивті заттар, еріген күйіндегі азот, глицерин, янтарь қышқылы, басқа да организмге пайдалы заттар бар. Сырада 0,3—0,4 проценттей көмір қышқыл газы болады. Сыраны ұзақ сақтауға болмайды, ол бұзылып кетеді. Сондықтан оны сақтау, тұтынудың арнаулы ережелерін қатаң сақтау қажет.

Сапалы сыраны бүлдіретін де микробтар бар. Олар сүт және сірке қышқылы бактериялар. Бұларды жоюдың басты шарты өндірісте санитариялық-гигиеналық ережелерді қатаң сақтау болып табылады. Осы мақсатта сыра заводтарында арнаулы микробиологиялық лабораториялар ұйымдастырылған. Бұл лабораториялар сыра ашытқысын таза ұстайды және ашу процесінің технологиясын қадағалап, бақылап отырады.

Квас жасау. Квас шел қандыратын ұнамды сусын. Оны нан квасы, жеміс квасы, шай квасы деп ажыратады. Квастың осы аталған түрлерінің барлығы да ерекше микроорганизмдердің қатысуымен даярланады. Бұл микробтар жемісті, жидекті, қант қызылшасын, нанды және шай қайнатпасын ашыта отырып, олардан спирт, сүт қышқылын және сірке қышқылын түзеді. Нан квасы сүт қышқылы бактериялары, жеміс және қызылша квасы ашытқыш саңырауқұлақтар және сірке қышқыл бактериялары, ал шай квасы сірке қышқылы бактерияларының қатысуымен жасалады.

Тұрмыста шай квасын көбірек  қолданады. Онда сірке қышқылы бактериялары қалың болып, шеміршек тәрізденіп өседі. Кейде оны шай саңырауқұлағы деп те атайды. Ішінде қанты бар шай үздіксіз күйылып отырылса, бактериялар жақсы өніп-өседі. Шай квасында спирт өте аз мөлшерде кездеседі. Осындай аз мөлшердегі спирті бар қышқыл ішімдікте аса ұнамды иіс пен дәм болады. Бірақ шай квасы сақтауға төзімсіз ішімдік. Онда зиянды микроорганизмдер, әсіресе зең саңырауқұлақтары тез арада қаулап өніп-өседі. Алдымен квас жасаудағы басты шарт — тазалық сақтау. Квасты 5—10 градус жылыда сақтайды.

Өндірістік жағдайда квас даярлау үшін сумен сұйытылған арпа солодына ашытқы қосып даярлайды.

Сөйтіп, біздің аса сүйсініп, ұнатып ішетін квасымызды даярлауда микробтар баға жетпес көмек көрсететін болды.

Сүт тағамдарын даярлау. Адам баласы мал бағумен айналыса бастағаннан-ақ сүт тағамдарын даярлап, үйрене білген. Көптеген халықтар тағамында сүттен жасалған өнімдер ертеден қолданыла бастады.

Біздің эрамызға дейін бесінші  ғасырда өмір сүрген грек тарихшысы Геродот скифтер бие сүтінен қымыз даярлай алатындықтарын мәлімдейді.