KLASYFIKACJA FERMENTACJI WG DEINDOEFERA (na podst wyst określ typów reakcji użyteczna w badanich procesów fermentacji okresowej): reakcje proste-składniki pożywki są przekształcane w produkty stechiometrycznie bez nagromadzenia związków pośrednich. (przekształcenie glukozy w kwas glukonowy przez zawiesinę grzybni Aspergillus Niger); reakcje równoczesne w których powstaje wiecej niż jeden produkt, a względne szybkości wytwarzania tych produktów zmieniają się zależnie od stężenia substancji odżywczych pożywki. Składniki pożywki są przekształcane w produkty w różnych proporcjach stechiometrycznych bez nagromadz zw pośrednich; reakcje następne charakteryzują się tym, że warunkiem rozpoczęcia wytwarz produktu jest wcześniejsze nagromadz substancji pośrednich. Składniki pożywki są przekształcane w produkty z nagromadzeniem zw pośred; reakcje stopniowane- gdy dwie reakcje proste sa regulowane przez indukcje enzymat- (wzrost dwufazowy-diauksja) Bakteria wykorzystuje w podłożu najpierw to źródło węgla, które może być zużywane za pomocą enzymów konstytutywnych tj. takich które są tworzone w komórce niezależnie od tego czy komórka stykała się już w podłożu z ich swoistym substrate. W rezultacie obserwuje się normalną krzywą wzrostu. Po wyczerpaniu tego źródła węgla bakterie muszą przestawić aparat enzymatyczny i rozpocząć syntezę enzymów indukowanych (adaptacyjnych które powst w kom dopiero po zetknięciu się jej z odpowiednim substratem (indukcja) lub przy braku produktu końcowego (derepresja))., działających na drugi substrat węglowy. W okresie adaptacji wzrost ustaje ustaje a nawet część kom umiera. W wyniku tego otrzym dwuwierzchołkową krzywą wzrostu-krzywą diauksji. Na przykład enzymy fermentacji glukozy u E.coli są wytwarzane stale niezależnie od tego czy bakt była uprzednio hodowana na podłożu z glukozą czy nie ale enzymy czynne w fermentacji laktozy są wytwarzane dopiero po kontakcie bakterii z danym substratem cukrowym. WG GADENA (opiera się na zależności między wytwarzaniem produktu a zużywaniem substratu uzyteczna w badaniach nad fermentacja ciagła): typ I-zależność bezpośrednia między wytwarz produktu a zuzyciem cukrowca np. wytwarz etanolu. Wraz ze wzrostem biomasy wytwarza się kwas lub etanol (z 1cząst glukozy otrzymujemy 2 cząst kw mlekowego lub etanolu); typII-zależność pośrednia między wytwarz produktu a zużyciem cukrowca np. wytwarz kw cytrynowego. Kwas cytrynowy wytwarza się dopiero pod koniec fazy log wzrostu drobnous, bo kw cytrynowy jest kwasem cyklu Krebsa. Jego wytwarzanie jest związane z blokiem metabol a nie ze wzrostem energii; typIII-pozorny brak wyraźnej zależności między wytwarzaniem produktu a zuzyciem cukrowca np. penicylina. Nie jest związane ze zużyciem węglowodanów. Penicylina powstaje najczęsniej w fazie stacjonarnej, gdy nie ma już węglowodanów.
AOC nazwa zastrzeżona dla danego wina: obszar uprawniony do posługiwania się daną nazwą, dozwolone szczepy winogron, gęstość uprawy, wydajność winnicy VDQS wino wysokiej jakości z ograniczonego obszaru SCHEJMAT TECHNOLOGICZNY PRODUKCJI WINA CZERWONEGO: zbiór winogron czerwonych- selekcja zbiorów- usuwanie szypułek- miażdżenie- dodatek SO2 usuwa tlen ze środowiska i stabilizacja mikrob.-moszcz- zaszczepienie drożdżami i bakterie ferm. Mlekowej- fermentacja alk.- fermentacja malonowa- obciąg- osadzanie- cedzenie SCHEMAT TECHNOLOGICZNY WINA BIAŁEGO: selekcja zbiorów- miażdzenie(łodyżki)- dodatek enzymów pektolitycznych- dodatek SO2 maszcz- sok biały- zagęszczanie- fermentacja alkohol.- dodatek SO4 -osadzanie-cedzenie-leżakowanie-klarowanie SCHEMAT TECHNOLOGICZNY WINA RÓŻOWEGO: selekcja zbiorów- winogrona czerwone- miażdzenie- dodatek SO2 -moszcz- zaszczepianie (drożdże i bakterie ferment. Mlekowej)-prasowanie(wytłoki)- ochrona przed tlenem- niska temp. Ogólnie otrzymywanie win różowych może być prze ekstrakcję lub prasowanie. SCHEMAT TECHNOLOGICZNY WINA TYPU NOUVEAU selekcja zbiorów- winogrona czerwone- maceracja w atmosferze CO2 miażdzenie(łodyżki, wytłoki)- zaszczepianie- fermentacja- filtracja PODZIAŁ WIN:- KRYTERIUM TO ZAWARTOŚ ALKOHOLU: lekkie do 10%, średnie 10-14%, mocne 14-18%, alkoholizowane >18%, kryterium:zawartość cukru: wytrawne, półwytrawne,półsłodkie, słodkie PODZIAŁDROŻDŻY WINIARSKICH: wysokiego odfermentowania (do 18-20% obj. Alk.) niższego odfermentowania)8-12) osmofilne do ferm. Moszczu o dużej zaw. Cukru i sulfitowe znoszą wysokie stęż SO2 ,kriofilne i szampańskie
ŹRÓDŁA PREPARATÓW ENZ: drobnoustroje ze względu na wielka różnorodność produkowanych enzymów i niską cenę procesów biotechnologicznych ich otrzymywania a także ze względu na powstały deficyt naturalnych surowców stosowanych wcześniej. E. Proteolityczne otrzymujemy z kultur bakterii Bacillus subtilis i grzybów strzępkowych Aspergillus. Z innych szczepów tych samych drobnoustr. Oraz z Aspergillus oryzae otrzymujemy e amylolityczne. A.niger i Penicylinum notatium są źródłem oksydazy glukozowej a A. Foetiolus jest źródłem e rozkł e zw. Pektynowe sacharomyces cerevisiae służą do otrzymywanie e katalizujących rozkład wiązań glikozydow. Np. β-galaktozydazę. Specjalne szczepy drobnoustrojów zwykle mutanty mają genetycznie utrwaloną zdolność do nadprodukcji i wydzielania do podłoża znacznych ilości enzymu
ZASTOSOWANIE IMMOBILIZOWANYCH PREPARATÓW ENZYM: produkcja syropu fruktozowego ze skrobi kukurydzianej katalizowana przez immobilizowaną izomerazę glukozową, unieruchomoine e stosow do rozkł pektyn przez e pektolityczne w przem owocowo-warzywnym. Dobre efekty otrzymuje się stosując immobiliz na szkle porowatym endopoligalaktouranazę i pektynometyloesterazę, immob. Β-galaktozydaza stosujemy do hydrolizy laktozy w mleku, reuktaza diacetylowa w produkcji piw, immobilizacja zmniejsza niekorzystne oddziaływanie przemysłu na środowisko i umożliwia lepsze wykorzystanie surowców, redukuje ilość produktów ubocznych i odpadów
BIOTRANSFORMACJA: przemiana biochemiczna. Reakcje enzymatycznie w sprzężeniu z podstawowymi przemianami komórkowymi, konieczne jest źródło węgla i energii, szeroka selekcja i mutagenizacja kom. w celu zwiększenia poziomu odpowiednich enzymów i zwiększenia ich aktywnośći, przekształcenie właściwych substratów metabolicznych i zwiąków podobnych strukturalnie (ksenobiotyki), zapewnienie transpotru przez błony, uwzględnienie efektu indukcyjnego reakcji katalitycznej i dostępności kofaktorów. Typy reakcji: utlenianie i redukcja,hydroliza, izomeryzacja, tworzenie i rozrywanie wiązań bez udziału wody. W reakcjach biotransformacji wykorzystujemy linie kom roślin. Prowadzi się ich selekcję w celu pozyskania kom posiadających wysiką zdolność przeprowadzania reakcji. E roślinne w kulturach kom mogą dokonywać modyfikacji wprowadzonych związków. R-cje biotr to przemiany jednoenzymowe, choć znane są procesy przebiegające przy udziale większej ilości e. R-cje biotr wykorzystuje się przy produkcji kw org np. jabłkowego który uzyskuje się przez odwodnienie kw fumarowego. Do biotr mikrobiol zalicza się też przemiane etanolu do kw octowego (izomeryzacja glukozy i fruktozy- gzyby i bakterie)
MET OZNACZANIA AKTYWN. e: wybrana metoda powinna być czuła ze względu na ograniczona ilość materiału oraz jak najmniej pracochłonna i czasochłonna. M chemiczne opierają się na ilościowym oznaczaniu grup lub substancji, które w wyniku działania e tworzą się lub zanikaja w rozte. M polarymetryczna oznaczamy zmiany skręcalności właściwej roztworu w miarę przebiegu r-cji, pod warunkiem ze w wyniku działania enzymu powstanie substancja optycznie czynna lub substrat poddany działaniu e będzie wykazywał takie wł, m elektrometryczne stosow do oznacz aktywn e kataliz reakc związane z wytw gazu czyli oznacz są zmiany pH m kolorymetryczne opieramy się na oznaczeniu intensywności zabarwienia, które powstaje po dodaniu do próby specjalnego odczynnika reagującego z substratem m chromatograficzne są szeroko stosow zwłaszcza ch bibułowa. M spekrtofotometryczne opieraja się na zjawisku pochłaniania światła w zakresie od ultrafioletu do podczeriwni przez wiele substratów i produktów r enz. M nanometryczne i gazometyczne opieraja się na przemianie gazu powstałego w czasie reakcji m wiskozometruyczne oparte na pomiarze zmian lepkości roztworu
Oksydoreduktazy (przenoszenie elektronów) np. dehydrogenaza alkocholowa, transferazy (przenoszenie gr. Fosforowych) np. heksokinaza, hydrolazy (r-cje hydrolizy) np. trypsyna, liazy (rozszczepianie wiązań C-C, C-O, C-N) np. dekarboksylaza pirogronianowa, izomerazy (wewnętrznego przegrupowania), lipazy (tworzenie wiązań sprzężone z hydrolizą ATP) np. karbosylaza pirogronianowa
PREP AMYLOLITYCZNE: amylazy hydrolizują skrobię do cukrów prostych: alfa i beta-amylaza, glukoamylaza (atakują wiązania 1,4- glikozud i aą scukrzające), pullanaza i izoamylaza (1,6 wiązanie i są upłynniające. Zastosowanie: przem piwowarski w procesie zacierania słodu, do otrzymywania brzeczki z niesłodowych surowców, w gorzelnictwie przy scukrzaniu skrobi, w piekarnictwie do zwiększania pulchności ciasta, przem zbożowy- produkcaj dekstryn i krystalicznej glukozy. Alfa amylazę syntetyzują Aspergillus oryzae i niger oraz Bacillus subtilis i coagulans. Drobnoustr hodujemy na pożywce ze skrobią ziemniaczaną i namokiem kukurydzianm, enzym stabilizujemy jonami wapnia. Beta amylaza rozkłada skrobię do maltozy i dekstryn. Otrzymujemy ja przy użyciu Bacillus ereus i polymyxa. Glukoamylaza hydrol wiąz 1,4 glikoz skrobi odszczepia cząst glukozy. Pullanaza (Klebsiella, echerichia, bacillus, streptococcus, Izoamylaza (Bacillus, eschericha) hydrolizuja wiązanie 1,6 w amylopektynie.
PREP CYTOLITYCZNE: celulazy rozkładają celuloze i hemicelulozę. Hemicelulazy stosujemy do rozkładu odpadów drzewnych i ługów posiarczynowych, celulazy do produkcji sosów i jako preparaty ułatwiające przyswajanie pasz, substratem dla celulaz są łuski ryżowe i bagaza. Hemicel i cel są stosowane do rozluźniania tk roślinnych przed ekstrakcją w przem owocowo-warz. W przm farmaceutycznym i winiarskim. Producenci cel: Clostridium, streptomyces, aspergillus, fusarium. Hemicelulazy rozkładają hemicel do ksylozy, galaktozy i arabinozy
PREP LIPOLITYCZNE: lipazy stosowane sa do otrzymywania zapachu mlecznego w produktach spoż, do poprawy cech organolept serów, produkcji konentratów zapachowych z tłuszczu mlekowego, sosów, przypraw, skracania okresu dojrzewania serów, synteza subst smakowo-zapach, produkcja pełnego mleka w proszku. Do hodowli konieczna jest obecność w pożywce oleju z oliwek. Lipazy syntetyzują: Bacillus steraothermophilus, candida rugosa, aspergillus niger. Lipazy działają na wszystkie wiązania estrow w cząst triacyloglicerolu, wiązanie 1,3 lub 2.
PREP PEKTOLITYCZNE: zastosow do depektynizacji miazgi i moszczu, hydrolizy pektyn w czasie producji zagęszczonych soków, do klarowania soków owocowych, otrzymywanie: hodowla powierzchniowa pleśni na wilgotnych otębach pszennych, potem je suszymy i mielimy lub hodowla wgłębna na poż zaw otręby, sole min, ekstrakt drożdżowy. Szczepy używane do produkcji: A. Niger, optymalne pH 4,5
PREP PROTEOLITYCZNE:enz proteol dzielimy ze względu na budowę centrum aktywn na: proteinazy serynowe (trypsyna, chymotrypsyna), tiolowe (papina, ficyna), metaloprotinazy, kwaśne (pepsyna, chymozyna) Zastosowanie: przem mleczarski (koagulacja białek mleka przy wyrobie serów, produkcja hydrolizatów kazeiny, stabilizacja mleka w proszku, dojrzewanie serów) rybny (przyspieszanie dojrzewania solonych sledzi, hydroliza odpadów rybnych), mięsny (dojrzewania miesa, poprawa konsystencji i cech organoleptycznych, oddzielanie resztek mięsa od kości) piwowarski (stabilizacja i klarowanie piwa) paszowy (produkcja hydrolizatów z odpadów przem rybnego mięsnego i skórzanego0, piekarniczy (polepszanie pulchności ciasta). Podpuszczkę otrzymujemy met ekstrakcji z trawieńca młodych cieląt. Kroimy go i ekstracjemy roztw chlorku sodu lub wapnia w ph 5,6. filtracaj, obniżamy pH poniżej 5 aby uaktywnić prochymoz. Produkcaj substytutów podpuszczki przy użyciu grzyba Mucor hodowla wgłębna lub A oryzae, lactobacillus, lactococcus. Pepsynę ekstrchujemy roztw kw solnego w pHok2.