WYKŁAD 1 23.02.2006.

Wiadomości wstępne.

Pożywienie - źródło materiałów budulcowych i odżywczych, do ich przetworzenia niezbędna jest energia, która pochodzi głównie z oddychania.

Oddychanie:

• utlenianie związków organicznych, jak: cukry, białka czy tłuszcze (przy spalaniu niezbędna jest u roślin energia słoneczna => obieg energii w przyrodzie => odzyskanie energii zgromadzonej w różnych związkach organicznych)

• odwodornienie - przenoszenie protonu na inny związek chemiczny (na tle atmosferycznym) przy dostępie tlenu, przy częściowym dostępie tlenu lub w ogóle bez dostępu tlenu = fermentacja

Fermentacja:

• forma oddychania (utleniania w warunkach beztlenowych), mająca na celu pozyskiwanie przez organizmy energii niezbędnej dla procesów życiowych

• utlenianie węglowodanów do kwasów organicznych, np.

• kwasu mlekowego (kwaszenie, kiszenie)

• kwasu cytrynowego

• kwasu propionowego (przy dojrzewaniu serów)

• też alkoholu etylowego

• organizmy ją przeprowadzające to:

• drożdże

• bakterie (niektóre)

• pleśnie (niektóre)

Bilans fermentacji alkoholowej (1815 r. - Francuz Gay-Lussac):

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 2ATP

180 2 x 46 = 92 2 x 44 = 88

100% 51,1% 48,9%

Z punktu widzenia przetwórczego (producentów alkoholu) jest to bilans niekorzystny, ponieważ tylko połowa cukru przechodzi w alkohol, a druga połowa ucieka w postaci gazu.

• fermentacja jest wykorzystywana w wielu przemysłach:

• do produkcji alkoholi:

• koniaków

• win

• piwa

• szampana

Prawdziwy CO₂ bierze się z fermentacji piwa i szampana.

• w piekarnictwie

• CO₂ podczas pieczenia wydziela się i tworzy porowata strukturę ciasta, alkohol etylowy natomiast przy podwyższeniu temperatury ucieka.

Biotechnologia:

• wg OECD (Organization for Economic Cooperation and Development) - „zastosowanie metod naukowych i inżynieryjnych do obróbki materiałów czynnikami biologicznymi w celu pozyskania dóbr i usług”

• wg EFB (Europejskiej Federacji Biotechnologii) - „integracja nauk przyrodniczych i inżynieryjnych w celu zastosowania organizmów, komórek i ich części oraz molekularnych analogów do pozyskania dóbr i usług”

• rozwija się głównie w:

• rolnictwie i przetwórstwie rolno-spożywczym

• ochronie środowiska

• farmacji i medycynie

Produkty fermentowane.

PIWO

produkt o najniższej mocy (najmniejszej zawartości alkoholu)

Historia

• 6000 lat temu - Sumerowie, Mezopotamia (doliny Tygrysu i Eufratu, dzisiejszy Irak):

• produkowali 70 gatunków piwa (głównie z chleba)

• piwa nie zawierały mikroorganizmów chorobotwórczych, były czyste „higienicznie”

• 1728-1886 r. p.n.e. - kodeks Hammurabiego:

• kary za fałszowanie piwa (sprzedawcy - oszuści byli topieni we własnym piwie)

„Kto nie zna piwa, nie wie, co jest dobre w życiu. Piwo wypełnia dom radością”

• 4000 lat temu - Chiny

• piwo z prosa

• starożytny Egipt:

• piwo używane było jako napój liturgiczny spożywany w świątyniach

• starożytne Grecja i Rzym:

• piwo to napój dla niewolników, domów społecznych

• piwo produkowane przez kobiety świątyniach domu

• w świątyniach było używane tylko wino, które jest alkoholem szlachetniejszym

• średniowiecze:

• po raz pierwszy wprowadzono chmiel do produkcji piwa (wcześniej stosowane były tylko jakieś dodatki)

• XII - XIII w.:

• produkcja rzemieślnicza dla klientów (w klasztorach, w których goszczono nim pątników, braci klasztornych)

• piwo było bezpieczne

• piwo zawiera alkaloidy działające uspakajająco (żeby „uśpić” braci)

• pojawiły się też zafałszowania (chrzczono piwo lub produkowano je z gorszych surowców)

• 22.04.1516 r. (XVI w.) - Reinheitsgebot w Bawarii:

• „prawo czystości“ piwa (specjalne prawo wydane przez książęta) mówiące o tym, że do produkcji piwa można stosować tylko 3 składniki - wodę, chmiel i jęczmień

• prawo to obowiązuje do tej pory w Niemczech, gdzie dodano 4 składnik - drożdże

• 1842 r. (XIX w.) - Czechy:

• piwo Pilzner (Pilz) - piwo „dolnej fermentacji“ → przechowywane w niskich temperaturach w piwnicy (tak prowadzona jest fermentacja), piwo mętne niekoniecznie o dobrym smaku; na tym opiera się w tej chwili produkcja piwa na całym świecie.