MUSTAQIL ISH
Mavzu: Alkogolsiz va alkogolli ichimliklar mikrobiologiyasi.
Guruh: S22-17 OOT
Bajardi: Qudratillayev A
Tekshirdi: dots.Zokirova M.R
Reja
1. Alkogolli va alkogolsiz ichimliklar turlari.
2. Alkogolli va alkogolsiz ichimliklar ishlab chiqarishni tarixi va rivojlanishi.
3. Mikroorganizmlar rivojlanish davrlari.
«Alkogolli va alkogolsiz ichimliklar ishlab chiqarishning nazariy asoslari» kursi talabalarga ushbu yo‘nalishdagi korxonalar texnologiyasining nazariyasi, jarayonlari, kelib chiqish tarixi va zamonaviy texnologiyalarni takomillashtiruvchi omillarni o‘rganib o‘zlashtirishga yordam beradi.
Texnologiya - xom ashyo, yarim tayyor mahsulotlarni tayyor mahsulotgacha etkazadigan qayta ishlash jarayonlari va uslublaridir. Bundan ishlov berish va qayta ishlash jarayonlari natijasida qayta ishlanayotgan xom-ashyo sifat o‘zgarishi bilan tavsiflansa ushbu jarayonlar - texnologik jarayonlar deb ataladi.
Texnologik jarayonlar nazariyasini o‘rgatuvchi fan - bu «Alkogolli va alkogolsiz ichimliklar ishlab chiqarishning nazariy asoslari» fanidir. SHu bilan birga u fizik-kimyoviy, fizik va kolloid kimyoviy, biokimyoviy, mikrobiologik jarayonlarni, ixtisoslik bo‘yicha nazariy fanlar qonunlari va uslublarini o‘rgatadi.
Alkogolli va alkogolsiz bijg‘ish mahsulotlariga quyidagilar kiradi.
1. Qandlar: saxaroza, glyukoza, fruktoza, glyukoza - fruktoza qiyomi.
2. Bijg‘ish mahsulotlarga:
1) sharob mahsulotlari (nordon, quvvatlangan, desert va shampan sharoblari)
2) pivo mahsulotlari.
3) konyak, viski, rom mahsulotlari.
4) likyor arok mahsulotlari.
5) organik kislotalar (limon, sirka, sut kislotalari) va boshqalar.
Bu mahsulotlarni ishlab chiqarishda asosan uzum, qand lavlagi, shakar kamish, donli mahsulotlar (bug‘doy, arpa, suli, makkajuxori, tariq), kartoshka, melassa va uglevodli boshqa xom ashyolar qullaniladi.
Bijg‘ish deganda organik moddalarni mikroorganizm fermentlari yordamida modda almashinuv jarayoniga aytiladi. Bijg‘ishni 2 ta turi mavjud: aerob va anaerob bijg‘ish.
Anaerob bijg‘ish deganda organik birikmalarni (qandlarni) oddiy moddalarga kislorodsiz muxitda parchalanish jarayoniga aytiladi. Anaerob bijg‘ishga spirtli, atseton-butil va sut kislotali bijg‘ish kiradi.
Aerob bijg‘ish bu qandli moddalarni shunday parchalanish turiki, bunda jarayon kislorod ishtirokida yuz beradi. Aerobli bijg‘ishga sirka kislotali va limon kislotali bijg‘ish kiradi.
Bijg‘ish mahsulotlari ishlab chiqarish korxonalari asosan 3 guruxga bo‘linadi.
1. Achitqilarni qo‘llashga asoslangan ishlab chiqarish (etil spirt, glitserin, xamirturush, achitqi emi, vino, pivo va kvas)
2. Bakteriyalarni qullashga asoslangan ishlab chiqarish (organik erituvchilar – atseton va butil spirti, uksus, sut kislotasi, moy kislotasi, propion kislota).
3. Mog‘or zambrug‘larni qo‘llashga asoslangan ishlab chiqarish (limon, glyukon va fumar kislotalar).
SHarob mahsulotlari ishlab chiqarishni tarixi. Arxeologik maъlumotlarga ko‘ra uzumni vatani bo‘lib, Kavkazni janubiy rayonlari va O‘rta Osiyo, shu bilan birga SHarq mamlakatlari (Eron, Afg‘oniston, Xitoyni sharqiy qismi) xisoblanadi.
Bundan 5-7 ming ilgari uzum Kavkazda, O‘rta Osiyoda, Suriyada va Misrda etishtirilgan.
3 ming yil ilgari uzumchilik Gretsiyada rivoj topgan. O‘rta Er dengizi bo‘ylab, Italiyaga va keyinroq Fransiyaga tarqalgan. Keyinchalik XV-XIX asrlarda uzumchilik butun dunyoga tarqalgan.
O‘zbekistonda vinochilik VII asrlargacha taqiqlanmagan, lekin Arablar istilo qilgandan so‘ng taъqiklangan. Bu davrlarda asosan uzumchilik rivojlangan. Arabistondan, Xindistondan, Erondan xurraki uzum navlari keltirilgan. Vinochilik asosan XIX asrda, ruslar istilo qilgandan so‘ng YAna rivojlangan.
Spirt ishlab chiqarish tarixi.
SHarob ishlab chiqarish ancha oldin paydo bo‘lishiga karamasdan, etil spirti ishlab chiqarish ancha keyin paydo bo‘lgan.
Qadimiy manbalarga ko‘ra sharobni xaydash korxonasi 1174 yilda qo‘rilgan (Vityassda). Italiyada birinchi spirt mahsulot sifatida XIII asrda chiqarilgan. Ikki yuz yillik ichida boshqa davlatlarga xam tarqalgan. 1813 yillarda spirtlarni rektifikatsiyalashni takomillashgan usullari yaratila boshlangan.
Mikroorganizmlar faoliyati
Mikroorganizmlar faoliyatini 5 - ta rivojlanish davrlarga ajratish mumkin:
1 – LAG davri
2 – Eksponensial davri
3 – Rivojlanishni sustlashgan davri
4 – Statsionar (turg‘unlik) davri
5 – Achitqilarni o‘lish davri
Xar bir davr achitqi xujayralarini holati, fiziologik va morfologik tuzilishi, bijg‘ish jarayonining fizikaviy va kimyoviy o‘ziga xos o‘zgarishlari va muxitning malum bir tarkibga egaligi bilan tavsiflanadi.
Lag davr - mikroorganizmlarni muxitga endi kirib kelishi, unga o‘rganish va ko‘nikish davri xisoblanadi. Bu davrda mikroorganizmlar dona – dona xolatda bo‘lib, xujayralarni ko‘payishi kuzatilmaydi. Mikroorganizmlar soni bu davrda o‘zgarmaydi. Mikroorganizmlar faoliyati, ularni o‘stirish sharoitiga, muxit tarkibiga, pH va xaroratga, ozuqa moddalarning miqdoriga bog‘liq bo‘ladi. Achitqi va mikroorganizmlarni yangi sharoitga ko‘nikish davri bir necha daqiqadan bir necha kungacha davom etishi mumkin.
Eksponensial davr – achitqi xujayralarini intensiv ko‘payish davridir. Bu davrda xujayralar aynan shu mikroorganizmga xos bo‘lgan ko‘payish tezligini maksimal darajada namoyon etadi. Xujayraning rivojlanish tezligi «generatsiya davomiyligi» degan kattalik bilan tavsiflandi. «Generatsiya davomiyligi» - ona xujayradan aloxida ajralib chiqqan xujayraning, rivojlanib, o‘z navbatida yosh xujayrani katta qilib bo‘linishigacha bo‘lgan davrdir. Mikroorganizmlar biomassasining vazni aynan shu davrda shakllanib yig‘iladi.
Statsionar davr. Statsionar - so‘zi lotin tilidan olingan bulib mutassil, o‘zgarmas, doimiy va turg‘un degan maъnolarni bildiradi. Bu davr yangi paydo bo‘lgan xujayralar soni o‘lgan xujayralar soniga teng bo‘lgan davrdir. Bu davrda xujayralarni umumiy soni o‘zgarmaydi, rivojlanish tezligi, xujayralarning o‘lish tezligiga teng bo‘ladi. Bu davrda muxitdagi ozuqa asosan bijg‘ish jarayonini asosiy mahsulotini xosil qilishga sarflanadi.
Mikroorganizmlarni sirt yuzasida ko‘paytirish.
Mikroorganizmlarni ko‘paytirishni 2 xil usuli bor.
1. Sirt yuzasida o‘stirish
2. Suyuq muxit ichida o‘stirish.
Birinchi usul asosan mog‘or zambrug‘larini o‘stirishda qo‘llaniladi. Bu qattiq va suyuqlik yuzasida mitseliyani ko‘payishi bilan xarakterlanadi. Suyuq substrat yuzasida amilolitik ferment xosil qiluvchi mitseliya qatlamidan tashqari ularni inaktivatsiya qiluvchi organik kislotalar xosil bo‘ladi. SHuning uchun qattiq substrat yuzali moddalardan (bug‘doy kepagi, barda drobinasi, kartoshka mezgasi va boshqalar) foydalaniladi.
Bug‘doy kepagi ishlatilganda yuqori faollikka ega fermentlar olishga erishiladi. Barda drobinasi ozuqaviy moddalarga boy bo‘lmagani uchun olinadigan fermentlarni faolligi bug‘doy kepagiga nisbatan 4-5 marta kam bo‘ladi.
Sirt yuzasida mikroorganizmlar ko‘paytirilayotganda, bug‘doy kepagi oldindan namlangan va sterilizatsiyalangan bo‘lishi kerak. Steril sharoitda ekish zambrug‘i tayyorlanadi, lekin ularni o‘stirish sterilsiz sharoitda – kyuvetalarda amalga oshiriladi. Zambrug‘larni o‘sish davomida xosil bo‘ladigan issiqlik kondensirlovchi xavo kamerasi orqali chiqariladi.
Bug‘doy kepagi tarkibida kraxmalni miqdori 16% dan kam bo‘lmasligi kerak. Bundan tashqari ozuqa muxitini boyitish maqsadida kartoshka mezgasi va solod o‘simtasini ishlatish mumkin.
Ekin materiali sifatida zambrug‘larning sporasi, mitselliyasi va spora tashuvchi kulturasini ishlatish mumkin.
Qattiq ozuqa muxitida zambrug‘larni o‘stirish uchun, zambrug‘ probirkada, agar-agar yuzasida spora xosil qilguncha o‘stiriladi. So‘ngra sporalar sterilizatsiyalangan bo‘g‘doy kepagi solingan kolbaga ekiladi. Keyin spora tashuvchi kultura maxsus apparatlarga beriladi.
Sirt yuzasida mikroorganizmlarni o‘stirish bir qancha afzalliklarga ega. Bug‘doy kepagi yuzasida o‘sayotgan mog‘or zamburug‘ aralashtirilmaydi, begona mikroorganizmlar yalpi massa bo‘yicha tarqalmaydi, infeksiya kam joyga tushadi va ferment faolligiga taъsir etmaydi. Lekin, bu ishlatilayotgan jixozlarni sterilizatsiya qilmasa xam bo‘ladi degani emas.
SHu usulda olingan ferment bug‘doy kepagi bilan 10-11% namlik qolguncha quritiladi. Bu xolatda u uzoq muddatda aktivligini yo‘qotmasdan saqlanishi mumkin.
Ushbu usulni kamchiligi shundaki, u qiyin mexanizatsiyalanadi va mahsulotni tannarxi qimmat.
Mikroorganizmlarni suyuq muxit ichida o‘stirish
Mikroorganizmlar suyuq muxit ichida o‘stirilayotganda, mikroorganizmlar xajm bo‘yicha taqsimlanadi va ko‘payadi. Ko‘pchilik ferment produtsentlari aerob bo‘lgani uchun muxit aeratsiyalanadi, yaъni steril kislorod bilan taъminlash kerak. Mikroorganizmlarda bir biriga bog‘liq 2 ta jarayon ketadi – biomassani sintezi iva ferment sintezi. Fermentlar maksimal sintez bo‘lishi uchun maъlum tarkibdagi ozuqa muxiti kerak. SHu bilan birga kislorod bilan taъminlovchi moslama, xarorat va rN qo‘rsatkichini boshqarish, va metabolitlarni chiqarish uchun moslamalar kerak.
Suyuq muxitda o‘stirish uchun, suyuq ozuqa muxiti bilan qattiq komponentlar xam ishlatiladi. Muxit tarkibida tabiiy xom ashyolardan solod o‘simtasi, jo‘xori jmыxi, glyuten, qand lavlagi jomi, spirt bardasi qo‘shilganda ularni maydaligi nazoratga olinadi. CHunki yirik bo‘lakchalar sterilizatsiya jarayonini qiyinlashtiradi va trubalarga tiqilib qolishi mumkin. SHuning uchun ular elakdan o‘tkaziladi.
Ozuqa muxitini suyuq qismi (suv yoki barda filtrati) oqsil gidrolizati, aminokislotalar, uglevodlar bilan boyitiladi. Suyuq muxitda quruq moddalar miqdori produtsientni oilasiga qarab 1,5 dan 16% gacha bo‘lishi mumkin.
Ekish materialini olish pog‘onali ravishda, kultura massani oshirish bilan olib boriladi. Kichik sexlar uchun bir yoki ikki bosqichda, katta korxonalarda ko‘p bosqichda olib boriladi.
O‘stirishni xamma bosqichida muъtadil xarorat, aeratsiya va vaqt saqlanishi kerak. Agar jarayon maъlum bir sabablar bilan to‘xtab qoladigan bo‘lsa ekish materiali 8-100S gacha sovutiladi va 4 soatgacha to‘xtatib turish mumkin. Ekish materiali begona mikroorganizmlar bilan zararlanmagan bo‘lishi kerak. SHuning uchun xar doim mikrobiologik nazorat olib boriladi.
Xujayralarni tuzilishiga karab ular eukariotlarga va prokariotlarga bo‘linadi.
Eukariotlarga: xayvonlar, o‘simliklar, achitqilar, mog‘or zamburug‘lari, suv o‘tlari kiradi.
Prokariotlarga: bakteriyalar, ko‘k yashil suvda o‘suvchi mikroorganizmlar.
Prokariotik xujayralar yadrosi membrana bilan koplanmagan bo‘ladi. Ularni o‘lchami kichik bo‘lib, oddiy tuzilishga ega. Bu xujayralar aloxida, bir biri bilan bog‘lanmagan xolda faoliyat ko‘rsatadi. Ular sferik, tayoqcha va spiral formada bo‘ladi. O‘lchami 0,5-3 mkm bo‘ladi.
1 metr = 103 mm, 1 mm = 103 mkm (mikrometr), 1 mkm= 103 nm (nanometr), 1 nm = 10 A (angstrem).
Bu tipdagi mikroorganizmlar keng tarkalgan va juda tez rivojlanadi. Prokariot xujayralar xar xil sharoitga moslashish xususiyatiga ega.
Prokariotlar biokimyoviy universal xisoblanadi, ular xar xil turdagi ozuqa moddasini o‘zlashtirish qobiliyatiga, aralashma tarkibidagi ozuqa moddasini tanlash xususiyatiga ega.
Eukariotik xujayralar.
Eukariotik xujayralar deb shunday xujayralargaga aytiladiki, ularning yadrosi membrana bilan o‘ralgan bo‘ladi. Ularning kattaligi xajm buyicha prokariotlardan 1000-10000 marta katta bo‘ladi. Bularga yuksak organizmlar xujayralari kiradi. Ular ko‘rinishlari bilan farq qiladi.
Xujayra plazmatik membrana bilan o‘ralgan. Membranani tashqi qismi xujayra qobig‘i bilan ximoyalangan. Eukariotik xujayralarda ichki xujayra membranalari muxim rol o‘ynaydi. Xujayra membranasidan xujayra ichkarisiga membrana sistemasi o‘tgan bulib, bu endoplazmatik retikulum yoki endoplazmatik tarmok deyiladi. YAdro g‘ovakli membrana bilan o‘ralgan. Endoplazmatik element yuzasida ribosomalar joylashgan. YAdroni asosiy funksiyasi ribosomani faolligini boshqarish va nazorat qilish xisoblanadi.
Achitqilar.
Achitqilar bir xujayrali mikroorganizmlar bo‘lib askomitset sinfiga kiradi (sumkali zamburug‘). Achitqilar burtib chiqib ajralish (pochkovanie) usuli bilan ko‘payadi va baъzi xollarda (ozuqa muxiti etishmaganda) spora xosil kilish yuli bilan xam ko‘payadi.
Achitqi xujayralari tuxum, ellipsoid, burama shaklida bo‘ladi va uni kattaligi 6-11 mkm bo‘ladi va bu achitqini turiga va ko‘rinishiga bog‘liq.
Achitqi xujayralari qobiq qismidan, sitoplazmadan va yadrodan tashkil topgan. Tashqi qobig‘i polisaxaridlardan (gemitsellyuloza) va xitindan, ichki qismi esa oqsil moddalardan, fosfolipidlardan va lipoidlardan tashkil topgan. Sitoplazma geterogen strukturaga ega va quyuq konsistensiyali – oqsil moddali bo‘lgani uchun kolloidli xususiyatga ega.
YOsh xujayrani sitoplazmasi gomogen, qari xujayrada vakuola xosil bo‘ladi, donachali yog‘ va lipoidli granula ko‘rinishda bo‘ladi. Sitoplazmada (xondriosoma, mikrosoma, vakuola) muxim fermentativ jarayonlar ketadi.
Mitoxondriyada uch karbon kislota sikli va oksidlanishli, fosforlanish reaksiyalari ketadi va xujayrani «quvvat stansiyasi» xisoblanadi. Bu erda aminokislotalarni oksidlanishi, oqsil va lipidlarni va boshqa moddalarni sintez jarayonlari yuz beradi.
YAdroda nasliy belgilar (DNK va RNK) saqlanadi
Vakuola xujayra suyuqligi bilan to‘ldirilgan va sitoplazmadan ajralgan xolatda bo‘ladi.
Xujayra suyuqligida tuzlar, uglevodlar, oqsillar, yog‘lar va fermentlar bo‘ladi. Bundan tashqari xar xil organik birikmalar xam bo‘ladi. Ular fermentativ parchalanishga uchrab achitqilarni faoliyati uchun mahsulot bo‘lib xizmat kiladi.
Spirt ishlab chiqarishda ko‘llaniladigan achitqilar yuqori bijg‘itish energiyasiga, anaerob nafas olish turiga, o‘zini chiqarayotgan mahsulotiga chidamli va muxit tarkibiga chidamli bo‘lishi kerak.
Bakteriyalar.
Bakteriyalarni 6 mingacha turi bor. Bular xam bir xujayrali organizm bo‘lib o‘lchami bir necha mikrometrgacha bo‘ladi. Ko‘rinishi dumalok, silindrik (tayokcha) va burama bo‘ladi. Bakteriyalar chatishishsiz yo‘l bilan, binar bo‘linish yo‘li bilan ko‘payadi. Baъzi xollarda chatishish bilan ko‘payadi.
Baъzi bir bakteriyalar endosporalar xosil qiladi, bu ularni tashqi muxit taъsiridan saqlaydi. Ular aerob – yaъni kislorodli muxitda o‘suvchi va anaerob – kislorodsiz muxitda o‘suvchi bo‘ladi. Kislorod bo‘lmasa fakultativ organizm bo‘lishi va muxitni sharoitiga qarab xam aerobdan anaerobga o‘tishi mumkin.
Energiyani qabul qilishiga qarab ular fototroflar (quyosh nuri ularga energiya beradi) va xemotroflar (energiya manbai sifatida noorganik moddalarni oksidlanishidagi reaksiya mahsuloti xizmat kiladi) bo‘linadi.
Zamburug‘lar.
Zamburug‘larni 80000 turi bor bo‘lib, ular xam mikroskopik o‘lchamga ega. Vegetativ tanasi mitseliya – gifdan tashkil topgan. Gifni diametri 5 dan 50 mkm gacha bo‘ladi.
Zambrug‘lar kattiq xujayra devoriga ega. Tarkibi glyukoza, glyukozamin va N - atsetilglyukozamindan tashkil topgan. Baъzi xolatlarda devor qismi xitindan tashkil topgan bo‘ladi. Zamburug‘lar ko‘p yadroli xisoblanadi. Vegetativ va chatishish orqali ko‘payadi.
|
