Ključne riječi
MLADA STOKA/ škembići / probiotik / amonijak / KONCENTRACIJA VODIKOVA IONA / HLAPILJIVE MASNE KISELINE/ MLADA GOVEDA / RUMAN / PROBIOTIC / AMONIJAK / KONCENTRACIJA VODIKOVIH IONA / HLAPILJIVE MASNE KISELINEanotacija znanstveni članak o stočarstvu i mljekarstvu, autor znanstvenog rada - Babicheva Irina Andreevna, Mustafin Ramis Zufarovich
Ispitivan je učinak sojeva probiotičkih pripravaka Bacell i Lactomicrotsikol na sadržaj buraga. Pripravci sadrže žive laktobacile, bifidobakterije, esencijalne aminokiseline, organske kiseline, vitamine, mikroelemente i biološki aktivne tvari. Za pokus s mikrobiološkim pripravkom Bacell odabrani su bikovi kazaške bjeloglave pasmine, a glavnoj hrani životinja pokusnih skupina dodan je probiotik u dozama od 15, 25 i 35 g/životinji. dnevno. Lijek Laktomikrotsikol uveden je u glavnu prehranu mladih životinja crvene stepske pasmine u dozama od 10 g/životinji/dan. u roku od 3 mjeseca; 10 g u prvih 7 dana, zatim tjedan dana pauze i tako 3 mjeseca; 10 g u prvih 7 dana, zatim 1 put u desetljeću tijekom 3 mjeseca. Tijekom studije zabilježena je promjena pokazatelja koncentracija vodikovih iona u predželucu životinja u kiselom smjeru za 3,2-3,6% pri hranjenju Bacellom, što se, prema autorima, objašnjava povećanjem koncentracije VFA u buragu bikova za 26,7%. Primjena multienzimskog lijeka Bacell u prehrani pridonijela je smanjenju koncentracije amonijaka u buragu, a to smanjenje je bilo vidljivo samo kod životinja koje su primale probiotik u dozama od 25 i 35 g/ptici dnevno. Hranjenje dodatkom krmi Laktomikrotsikol također je imalo utjecaja na sadržaj buraga pokusnih životinja. Analizom podataka dobivenih kao rezultat pokusa utvrđeno je da je najveća koncentracija VFA u tekućini buraga zabilježena u bikova, čijoj je glavnoj hrani dodano 10 g probiotika u prvih 7 dana, zatim je napravljena pauza od tjedan dana i to se nastavilo 3 mjeseca. U buragu sadržaja ovih životinja, više hlapljive masne kiseline prije hranjenja (za 3,6-8,6%), kao i nakon hranjenja (za 2,8-13,4%). Rezultati istraživanja preporučuju se za korištenje na farmama u regiji Orenburg i drugim regijama koje imaju slične uvjete držanja i uzgoja mlada goveda Kazahstanska bjeloglava pasmina i crvena stepska pasmina.
Povezane teme znanstveni radovi o stočarstvu i mljekarstvu, autor znanstvenog rada - Babicheva Irina Andreevna, Mustafin Ramis Zufarovich
-
Učinak probiotika na sadržaj buraga mladih crvenih stepskih pasmina
2014. / Nikulin Vladimir Nikolaevič, Mustafin Ramis Zufarovich, Biktimirov Rinat Aptlazhanovich - 2016. / Khristianovsky Pavel Igorevich, Gontyurev Vladimir Anisimovich, Ivanov Sergey Anatolyevich
-
Biokemijski i mikrobiološki pokazatelji sadržaja buraga u bikova primjenom laktoamilovorina i natrijeva selenita
2014 / Biktimirov Rinat Aptlazhanovich -
Značajke probave buraga u preživača pri uvođenju organometalnih kompleksa u obrok
2017 / Kurilkina Marina Yakovlevna, Kholodilina Tatyana Nikolaevna, Muslyumova Dina Marselevna, Atlanderova Ksenia Nikolaevna, Poberukhin Mikhail Mikhailovich -
Osobitosti ruminalne probave bikova hranjenih različitim dozama kvaterina
2010 / Babicheva Irina Andreevna -
Utjecaj aditiva koji sadrži mast Palmatrix na procese probave buraga u teladi i učinkovitost njihove upotrebe prehrambenih hranjiva
2018. / Levakhin Yuri Ivanovich, Nurzhanov Baer Serekpaevich, Ryazanov Vitaly Alexandrovich, Poberukhin Mikhail Mikhailovich -
Sadržaj u buragu mladih goveda hranjenih mikroaditivima selena i joda
2016 / Prokhorov O.N., Zubova T.V., Kolokoltsova E.A., Saparova E.I. -
Utjecaj različitih načina hranjenja smjesama komponenti koje sadrže šećer na tijek probavnih procesa u buragu
2011 / Kazačkova Nadežda Mihajlovna -
Iskorištavanje hranjivih tvari u hrani bikova teladi hranjenih različitim dozama probiotika Bacell
2013 / Vorošilova Larisa Nikolajevna, Levakhin Vladimir Ivanovič -
Utjecaj Xylanita, Fospasima i tinkture matičnjaka na metaboličke i funkcionalne parametre u organizmu ženki kunića tijekom dugotrajnog transporta
2016 / Ibragimova Ljudmila Leonidovna, Ismagilova Elza Raviljevna
BAKTERIJSKA FERMENTACIJA HRANLJIVIH TVARI U RUMENU GOVEDA HRANJENIH OBRAMBAMA DOPUNJENIM PROBIOTSKIM PRIPRAVKIMA
Proučavano je djelovanje sojeva probiotičkih pripravaka Bacell i Lactomicrotsikol na sadržaj buraga mladih goveda. Pripravci sadrže žive laktobakterije, bifidobakterije, esencijalne aminokiseline, organske kiseline, vitamine, minerale i biološki aktivne tvari. Za pokuse su odabrani kazahstanski bijeloglavi volovi za ispitivanje mikrobiološkog pripravka Bacell koji je dodavan osnovnoj prehrani životinja pokusnih skupina u dozama od 15, 25 i 35 g/grlu dnevno. Dodatak Lactomicrotsikol uveden je u osnovnu ishranu mladih životinja Red Steppe u dozama od 10 g/grlu tijekom 3 mjeseca; 10 g u prvih 7 dana, zatim tjedni interval, ovaj način hranjenja ponavljati kroz 3 mjeseca; zatim opet 10 g u prvih 7 dana nakon gore navedena tri mjeseca, nakon čega je slijedilo hranjenje dodatkom jednom u desetljeću još 3 mjeseca. Tijekom istraživanja uočen je pomak indeksa koncentracije vodikovih iona u želudcima životinja na kiselu stranu od 3,2-3,6%, kada je hranjen pripravkom Bacell, za što se vjerovalo da je posljedica povećanja hlapljivih masnoća. kiseline (VFA) u tekućini buraga junadi za 26,7%. Uključivanje multienzimskog pripravka Bacell u prehranu potaknulo je smanjenje koncentracije amonijaka u buragu, pri čemu je to smanjenje uočeno samo kod životinja koje su dobivale probiotik u dozama od 25 i 35 g/dan po grlu. Dodatak Laktomicrotsikol kojim su hranjene životinje utjecao je na sadržaj amonijaka u buragu ispitivanih životinja. Analiza nalaza dobivenih kao rezultat provedenih pokusa otkrila je da je najviša koncentracija VFA u tekućini buraga primijećena kod junadi hranjenih osnovnom hranom kojoj je dodano 10 g gore navedenog probiotika u prvih 7 dana, nakon čega je slijedio tjedan dana, s ovaj način hranjenja ponavljati tijekom razdoblja od 3 mjeseca. U sadržaju buraga ovih životinja uočeno je više hlapljivih masnih kiselina prije hranjenja (3,6-8,6%), a nakon hranjenja (2,8-13,4%) probiotika. Preporuča se koristiti podatke dobivene tijekom istraživanja na farmama Orenburške regije i drugih regija sa sličnim uvjetima uzgoja kazahstanske bjeloglave i crvenostepske mlade goveda.
Tekst znanstvenog rada na temu “Bakterijska fermentacija hranjivih tvari u buragu pri primjeni probiotičkih pripravaka”
kontrolna skupina slušao grubo vezikularno disanje praćeno kašljem. Na šapama su se formirali češljevi. Dva kunića su imala jak, glasan, kratak površni kašalj, područje grkljana je bilo otečeno, a tjelesna temperatura povišena (44,2°C), što je upućivalo na upalu grkljana i dušnika. U III gr. Odgovarajući znakovi rinitisa zabilježeni su samo u dvije osobe, ostali su bili u zdravom stanju. U ženki kunića skupine IV i V nisu se pojavili klinički znakovi rinitisa.
Zaključak. Primjena prije transporta lijeka Xylanit u dozi od 0,45 ml po grlu ili homeopatskog lijeka Fospasim, 0,4 ml po grlu, dva puta - prije transporta i nakon istovara prvog dana adaptacije, zatim oralno 12-13 kapi dnevno tijekom 7 dana. . sprječava poremećaj metaboličkih i funkcionalnih promjena u tijelu i time smanjuje emocionalni stres, poboljšava proces prilagodbe kunića kalifornijske pasmine tijekom dugotrajnog transporta.
Književnost
1. Ismagilova E.R., Ibragimova L.L. Korištenje homeopatskog lijeka "Fospasim" za povećanje sposobnosti prilagodbe kunića tijekom prijevoza // Fundamentalna istraživanja. 2013. br. 8 (2. dio). str. 376-379.
2. Ibragimova L.L., Ismagilova E.R. Histostruktura miokarda i nadbubrežnih žlijezda kunića tijekom transporta i primjene protektorskog lijeka // Fundamentalna istraživanja. 2013. br. 10 (3. dio). 164-167 str.
3. Mager S.N., Ekremov V.A., Smirnov P.N. Utjecaj faktora stresa na reproduktivnu sposobnost goveda // Bilten Novosibirskog državnog agrarnog sveučilišta. 2005. br. 2. str. 49.
4. Sapozhnikova O.G., Orobets V.A., Slavetskaya B.M. Homeopatska korekcija stresa // International Veterinary Bulletin. 2010. br. 2. str. 44-46.
5. Krylov V.N., Kosilov V.I. Parametri krvi mladih životinja Kazahstanske bijeloglave pasmine i njezinih križanja sa svijetlom Aquitaine // Vijesti Orenburškog državnog agrarnog sveučilišta. 2009. broj 2 (22). 121-125 str.
6. Litvinov K.S., Kosilov V.I. Hematološki parametri mladih životinja crvene stepske pasmine // Bulletin of Beef Cattle Breeding. 2008. T. 1. br. 61. str. 148-154.
7. Traisov B.B. Hematološki parametri mesa i vune ovaca / B.B. Traisov, K.G. Yesengaliev, A.K. Bozymova, V.I. Kosilov // Vijesti Orenburškog državnog agrarnog sveučilišta. 2012. broj 3 (35). 124-125 str.
8. Antonova V.S., Topuria G.M., Kosilov V.I. Metodologija znanstvenih istraživanja u stočarstvu. Orenburg, 2011. 246 str.
Bakterijska fermentacija hranjivih tvari u buragu pri primjeni probiotičkih pripravaka
I.A. Babicheva, doktorica bioloških znanosti, R.Z. Mustafin, dr. sc., Orenburško državno agrarno sveučilište
Različite transformacije hranjivih tvari u predželucu preživača događaju se pod utjecajem raznih vrsta mikroorganizama. Istodobno, prolazeći kroz niz višefaznih transformacija, u buragu se stvaraju mnogi metaboliti, od kojih neki postaju plastični i energetski materijal za tijelo, dok se drugi pretvaraju u cjelovite proteine mikroba, koji su glavni izvor potrebnih biološki aktivne tvari i esencijalne aminokiseline.
Stoga, da bi se poligastričnim životinjama osigurala normalna prehrana, prvo je potrebno stvoriti optimalne uvjete za razvoj mikroflore. Stupanj intenziteta njegove vitalne aktivnosti ovisi o mnogim čimbenicima, od kojih su najvažniji koncentracija vodikovih iona u okolišu, stanje stijenki sluznice buraga, kao i količina metabolita hrane u predželucu.
Svrha istraživanja bila je ispitati učinak sojeva probiotičkih pripravaka Bacell i Lactomikrotsikol na sadržaj buraga mladih goveda.
Materijal i metode istraživanja. Za pokus s mikrobiološkim pripravkom Bacell bilo je
selekcionirani su bikovi kazaške bjeloglave pasmine. Razlike između skupina bile su u tome što su bikovi pokusnih skupina, za razliku od kontrolnih vršnjaka, uz glavnu hranu dodatno dobivali probiotik u dozama od 15, 25 odnosno 35 g/grlu. dnevno.
Učinak probiotika Laktomikrotsikola na intenzitet mikrobioloških procesa u buragu preživača ispitivan je na mladim životinjama crvene stepske pasmine. Ishrana teladi pokusnih skupina uključivala je probiotik prema razvijenoj shemi.
Na farmama u regiji Orenburg provedena je studija za proučavanje učinka probiotičkih pripravaka Bacell i Lactomicrotsikol na sadržaj buraga bikova. U pokusima su korišteni pripravci koji uključuju žive laktobacile, bifidobakterije, esencijalne aminokiseline, organske kiseline, vitamine, mikroelemente i biološki aktivne tvari.
Rezultatima istraživanja utvrđeno je da hranjenje različitim količinama Bacell dodatka stočnoj hrani u sklopu obroka, kao izvora enzima proteolitičkog, amilolitičkog i celulolitičkog djelovanja, utječe na stupanj intenziteta mikrobioloških procesa (Tablica 1.) .
Konkretno, koncentracija vodikovih iona u životinja kontrolne i pokusne skupine I. bio praktički na istoj razini, razlika nije bila značajna
1. Koncentracija glavnih metabolita bakterijske fermentacije u buragu životinja pri konzumiranju Bacell dodatka hrani nakon 3 sata. nakon hranjenja, (X±Sx)
Skupina pokazatelja
kontrolni I pokusni II pokusni III pokusni
pH VFA, mmol/100 ml Amonijak, mmol/100 ml 6,89±0,13 7,80±0,10 23,70±0,74 6,87±0,17 8,03±0,13 22, 81±0,70 6,65±0,10 9,88±0,11 19,45±0,83 6,68± 0,15 9,84±0,11 19,50± 0,57
2. Shema pokusa pri korištenju dodatka krmi Laktomikrotsikol
Grupa Broj životinja, grla. Faktor koji se proučava
Kontrola I pokus II pokus III pokus 10 10 10 10 osnovna prehrana ILI +10 g probiotika po životinji/dan tijekom 3 mjeseca. RR +10 g probiotika prvih 7 dana, zatim tjedan dana pauze i tako 3 mjeseca. ILI +10 g probiotika u prvih 7 dana, zatim jednom u desetljeću kroz 3 mjeseca.
3. Biokemijski pokazatelji sadržaja buraga pri davanju Laktomikrotsikola (X±Sx)
Skupina pokazatelja
kontrolni I pokusni II pokusni III pokusni
VFA, mmol/100 ml
prije hranjenja 3 sata kasnije 6,4±0,98 8,24±0,27 6,63±1,18* 8,47±0,36 6,95±0,93* 9,35±0,26 6 ,7±0,27* 8,94±0,23
Amonijak, mmol/l
prije hranjenja 3 sata kasnije 20,6±0,31 22,67±0,17 20,87±0,61 22,8±0,30 21,6±0,64 24,0±0,12 21,07 ±0,38* 22,9±0,26
pH prije hranjenja nakon 3 sata 7,13±0,02 6,79±0,01 7,11±0,01* 6,75±0,01 7,1±0,01* 6,71±0,01 7,11±0,01* 6,73±0,01
Napomena: * - str< 0,05, разница с контролем достоверна
povećan za 0,2-0,4%, dok je kod mladih životinja II i III I
iskusni gr. ovaj pokazatelj je pomaknut na kiselo
bok za 3,2-3,6% (P>0,05). Smanjenje pH, b
vjerojatno zbog porasta koncentracije h
VFA u buragu pokusnih bikova II i III
gr., što je bilo 26,7 i 26,2% (P>0,05) više, d
nego među vršnjacima u kontrolnoj skupini. Koncentracija hlapivih masnih kiselina u njihovom buragu bila je na
ista razina i prosječno 9,86 mmol/l, I
koji je bio veći za 1,83 mmol/l, odnosno 22,8% u
(P>0,05) nego u prvoj eksperimentalnoj skupini. G
Upotreba multien- r kao dio dijete
zimski lijek pridonio je smanjenju p
koncentracije amonijaka u buragu, a to smanjenje bilo je vidljivo samo u II i III pokusu
gr. Hranjenje 15 g/životinji/dan ove hrane do-e
dodatak nije imao učinka na proteolitičke t
aktivnost mikroflore, što je jasno vidljivo iz sadržaja amonijaka, koji je bio gotovo
identične kontrolnim indikatorima. Jednom
podaci o koncentraciji amonijaka u buragu junadi
kontrolna i II eksperimentalna skupina. iznosio je 21,9% h
(R<0,05), а молодняка контрольной и III опытной п
gr. - 21,6% (r<0,05) в пользу контрольной гр. г
Količina nastala 3 sata nakon
hranjenje amonijakom u buragu životinja I pokus I
gr. bio veći za 17,3 (P>0,05) i sa
17,0% (R<0,05), чем у аналогов II и III опытных д
i 3,9% (P>0,05) niže nego u buragu mladih
nema kontrolne grupe Smanjenje koncentracije amonijaka u buragu životinja skupina II i III očito je bilo povezano s povećanjem rada amilolitičke mikroflore, što je dovelo do smanjenja pH prema kiseloj strani i usporavanja aktivnosti proteolitičke mikroflore i njihovih enzima. .
Hranjenje dodatkom krmi Laktomikro-tsikol utjecalo je na sadržaj buraga pokusnih životinja. Kontrolna skupina bikova primali su bazičnu hranu čija je nutritivna vrijednost zadovoljavala utvrđene standarde, au obrok teladi pokusnih skupina uvršten je probiotik prema shemi (Tablica 2).
Analizirajući podatke dobivene kao rezultat pokusa, utvrđeno je da je najveća koncentracija VFA u buragu zabilježena u bikova II pokusne skupine. (Tablica 3).
U životinja pokusnih skupina, sadržaj buraga sadržavao je više VFA prije hranjenja za 3,6-8,6%, a nakon hranjenja - za 2,8-13,4%. Smatramo da je veća količina VFA posljedica činjenice da je pozitivna mikroflora sadržaja buraga aktivnije sudjelovala u procesu fermentacije vlakana, što dovodi do stvaranja VFA. Koncentracija VFA utjecala je na okolinu sadržaja buraga. Ako je pH vrijednost ruminalnog sadržaja prije hranidbe bikova kontrolne skupine bila blago alkalna, tada je nakon
hranjenja, okolina sadržaja buraga postala je blizu neutralne.
Koncentracija amonijaka prije hranjenja u buragu bikova pokusnih skupina kada su hranjena Lactomikrotsikolom bila je veća nego u jedinki kontrolne skupine: I pokusna - za 1,3%, II pokusna - za 4,85%, III pokusna - za 2,85% . Za 3 sata. nakon hranidbe koncentracija amonijaka u buragu bikova prve pokusne skupine. premašio pokazatelj u kontrolnoj skupini. za 0,57%, II eksperimentalni - za 5,87%, III eksperimentalni - za 1,01%.
Utvrđeno je da su životinje pokusnih skupina karakterizirane blagim smanjenjem pH razine. Istodobno se povećala koncentracija hlapivih masnih kiselina uz neznatnu promjenu njihovog omjera. Razina amonijaka i frakcijski sastav VFA u buragu bikova iz pokusnih skupina varirao je unutar fiziološke norme.
Zaključak. Preparati Bacell i Laktomikrotsikol pozitivno djeluju na mikrobnu fermentaciju hranjivih tvari u buragu preživača.
Književnost
1. Babicheva I.A., Nikulin V.N. Učinkovitost korištenja probiotičkih pripravaka u uzgoju i tovu bikova // Vijesti Orenburškog državnog agrarnog sveučilišta. 2014. broj 1 (45). 167-168 str.
2. Levakhin V.I., Babicheva I.A., Poberukhin M.M. i dr. Primjena probiotika u stočarstvu // Dairy and meat cattle breeding. 2011. br. 2. str. 13-14.
3. Antonova V.S., Topuria G.M., Kosilov V.I. Metodologija znanstvenih istraživanja u stočarstvu. Orenburg: Izdavački centar OSAU, 2011. 246 str.
4. Mironova I.V., Kosilov V.I. Probavljivost glavnih hranjivih tvari kod krava u hrani crno-bijelih krava pri korištenju probiotičkog dodatka Vetosporin-aktiv u hranidbi // Zbornik Orenburškog državnog agrarnog sveučilišta. 2015. broj 2 (52). 143-146 str.
5. Mironova I.V. Učinkovitost primjene probiotika Biodarin u hranidbi junica / I.V. Mironova, G.M. Dol-zhenkova, N.V. Gizatova, V.I. Kosilov // Vijesti Orenburškog državnog agrarnog sveučilišta. 2016. broj 3 (59). 207-210 str.
6. Mustafin R.Z., Nikulin V.N. Biokemijsko obrazloženje upotrebe probiotika u uzgoju mladih goveda // Zbornik znanstvenih radova Sveruskog instituta za uzgoj ovaca i koza. 2014. T. 3. br. 7. str. 457-461.
7. Nikulin V.N., Mustafin R.Z., Biktimirov R.A. Učinak probiotika na sadržaj buraga mladih životinja crvene stepske pasmine // Bilten mesnog govedarstva. 2014. broj 1 (84). str 96-100.
8. Kosilov V.I., Mironova I.V. Učinkovitost korištenja energije u prehrani crno-bijelih krava kada se hrane probiotičkim aditivom Vetosporin-active // Vijesti Orenburškog državnog agrarnog sveučilišta. 2015. broj 2 (52). 179-182 str.
9. Batanov S.D., Ushakova O.Yu. Probiotik Bacell i probiotik Lactacid u obrocima mliječnih krava // Hranidba poljoprivrednih životinja i proizvodnja stočne hrane. 2013. broj 11. str. 26-34.
10. Mambetov M.M., Shevkhushev A.F., Sheikin P.A. Pretvorba stočne hrane u rast trupa goveda // Veterinarski glasnik. 2002. br. 2 (23). 60-64 str.
Učinkovitost sezonskog teljenja produktivnosti tovnih krava
P.I. Khristianovsky, doktor bioloških znanosti, profesor Orenburškog državnog agrarnog sveučilišta; V.A. Gontyurev, Ph.D., FGBNU VNIIMS; S.A. Ivanov, predsjednik, APC (kolektivna farma) “Anikhovsky”, regija Orenburg
Posljednjih godina značajno je porastao interes za uzgoj goveda među ruskim poljoprivrednim proizvođačima, i to ne samo u područjima koja su se oduvijek specijalizirala za uzgoj goveda. Mesna goveda počela su se uzgajati u mnogim regijama Necrnozemlja - u Brjansku, Tuli, Kalugi, Tveru i drugim regijama, tj. u području tradicionalnog uzgoja mlijeka.
U suvremenim uvjetima uzgoj goveda može postati isplativa gospodarska grana. Tovna goveda mogu koristiti oskudne stepske pašnjake, dobro podnose visoke i niske temperature, manje su zahtjevna za sastav obroka, a stopa preživljavanja mladih mesnih pasmina obično je veća od one mliječnih pasmina. Objekti za tovna goveda su jednostavniji i jeftiniji. Osim toga, uzgoj junadi može se kombinirati s uzgojem mlijeka ili drugim sektorima stočarstva koji će se međusobno nadopunjavati.
U govedarstvu su tehnološki najnaprednija turna (sezonska) telenja. Pečat-
Skraćivanje vremena teljenja krava omogućuje primanje teladi u povoljnijem razdoblju i naknadno formiranje ujednačenih stada mladih. S tim u vezi, određena je svrha istraživanja - proučavanje učinkovitosti sezonskog teljenja tovnih krava.
Materijal i metode istraživanja. Materijal za istraživanje bile su krave i junice kazahstanske pasmine bijele glave iz stada kolektivne farme Anikhovsky (kolhoza) Adamovskog okruga Orenburške regije. Radi postizanja sezonskog teljenja bikovi se na farmi drže u matičnim stadima od siječnja do srpnja. Svake godine u rujnu provodi se ginekološki pregled krava radi utvrđivanja gravidnosti i utvrđivanja uzroka neplodnosti. Istodobno se vrši ocjenjivanje rasploda, a krave se odstranjuju zbog neprikladnosti za reprodukciju i zootehničkih pokazatelja.
Tijekom istraživanja korištene su metode rektalne dijagnoze trudnoće i analize proizvodnih pokazatelja.
Rezultati istraživanja. U poljoprivrednoj zadruzi (zajedničkoj farmi) "Anikhovsky" krave se uzgajaju od studenog do veljače, tj. tijekom perioda stajanja. Ujedno se kontrolira proizvodnja podmlatka, a prati se i sama telad. Teljenje je predviđeno u ožujku
Biopolimeri
Opće informacije
Postoje dvije glavne vrste biopolimera: polimeri koji dolaze iz živih organizama i polimeri koji dolaze iz obnovljivih izvora, ali zahtijevaju polimerizaciju. Obje se vrste koriste za proizvodnju bioplastike. Biopolimeri, prisutni u živim organizmima ili ih stvaraju, sadrže ugljikovodike i proteine (proteine). Mogu se koristiti u proizvodnji plastike u komercijalne svrhe. Primjeri uključuju:
Biopolimeri koji postoje/stvoreni su u živim organizmima
Biopolimer | Prirodni izvor | Karakteristično |
| Poliesteri | Bakterije | Ovi poliesteri nastaju prirodnim kemijskim reakcijama koje proizvode određene vrste bakterija. |
| Škrob | Žito, krompir, pšenica itd. | Ovaj polimer jedan je od načina skladištenja ugljikovodika u biljnim tkivima. Sastoji se od glukoze. Nema ga u životinjskim tkivima. |
| Celuloza | Drvo, pamuk, žito, pšenica itd. | Ovaj polimer sastoji se od glukoze. Glavna je komponenta stanične membrane. |
| Protein soje | Sjemenke soje | Protein koji se nalazi u biljkama soje. |
Molekule iz obnovljivih prirodnih izvora mogu se polimerizirati za upotrebu u proizvodnji biorazgradive plastike.
Jelo Prirodni izvori polimerizirajući u plastiku
Biopolimer | Prirodni izvor | Karakteristično |
| Mliječna kiselina | Cikla, žitarice, krumpir itd. | Proizveden fermentacijom sirovina koje sadrže šećer kao što je cikla i preradom škroba iz žitarica, krumpira ili drugih izvora škroba. Polimerizira za proizvodnju polilaktične kiseline, polimera koji se koristi u proizvodnji plastike. |
| trigliceridi | Biljna ulja | Oni čine većinu lipida koji čine sve biljne i životinjske stanice. Biljna ulja su jedan od mogućih izvora triglicerida koji se mogu polimerizirati u plastiku. |
Za proizvodnju plastičnih materijala iz biljaka koriste se dvije metode. Prva se metoda temelji na fermentaciji, a druga koristi samu biljku za proizvodnju plastike.
Vrenje
Proces fermentacije koristi mikroorganizme za razgradnju organske tvari u nedostatku kisika. Današnji konvencionalni procesi koriste genetski modificirane mikroorganizme posebno dizajnirane za uvjete u kojima se odvija fermentacija i tvar koju mikroorganizam razgrađuje. Trenutno postoje dva pristupa stvaranju biopolimera i bioplastike:
- Bakterijska poliesterska fermentacija: Fermentacija uključuje bakteriju ralstonia eutropha, koja koristi šećere požnjevenih biljaka, poput žitarica, za poticanje vlastitih staničnih procesa. Nusprodukt takvih procesa je poliesterski biopolimer, koji se naknadno ekstrahira iz bakterijskih stanica.
- Fermentacija mliječne kiseline: mliječna kiselina se proizvodi fermentacijom iz šećera, slično postupku koji se koristi za izravnu proizvodnju poliesterskih polimera pomoću bakterija. Međutim, u ovom procesu fermentacije, nusprodukt je mliječna kiselina, koja se zatim obrađuje tradicionalnom polimerizacijom kako bi se proizvela polilaktična kiselina (PLA).
Plastika iz biljaka
Biljke imaju veliki potencijal da postanu tvornice plastike. Taj se potencijal može maksimizirati kroz genomiku. Dobiveni geni mogu se unijeti u žitarice, koristeći tehnologije koje omogućuju razvoj novih plastičnih materijala s jedinstvenim svojstvima. Ovaj genetski inženjering dao je znanstvenicima priliku da stvore biljku Arabidopsis thaliana. Sadrži enzime koje bakterije koriste za izradu plastike. Bakterija stvara plastiku pretvarajući sunčevu svjetlost u energiju. Znanstvenici su prenijeli gen koji kodira ovaj enzim u biljku, omogućujući staničnom procesu biljke proizvodnju plastike. Nakon žetve, plastika se oslobađa iz biljke pomoću otapala. Dobivena tekućina iz ovog procesa se destilira kako bi se odvojilo otapalo od rezultirajuće plastike.
Tržište biopolimera
Premošćivanje jaza između sintetičkih polimera i biopolimera
Oko 99% sve plastike proizvedeno je ili dobiveno iz glavnih neobnovljivih izvora energije, uključujući prirodni plin, naftu, sirovu naftu i ugljen, koji se koriste u proizvodnji plastike i kao sirovina i kao izvor energije. Nekada su se poljoprivredni materijali smatrali alternativnom sirovinom za proizvodnju plastike, ali već više od desetljeća ne ispunjavaju očekivanja developera. Glavna prepreka korištenju plastike izrađene od poljoprivrednih sirovina bila je njihova cijena i ograničena funkcionalnost (osjetljivost škrobnih proizvoda na vlagu, krhkost polihidroksibutirata), kao i nedostatak fleksibilnosti u proizvodnji specijaliziranih plastičnih materijala.
Predviđene emisije CO2
Kombinacija čimbenika, skok cijena nafte, povećano zanimanje u cijelom svijetu za obnovljive izvore, sve veća zabrinutost oko emisija stakleničkih plinova i povećani fokus na gospodarenje otpadom obnovili su interes za biopolimere i učinkovite načine njihove proizvodnje. Nove tehnologije za uzgoj i preradu biljaka smanjuju razliku u cijeni između bioplastike i sintetičke plastike, kao i poboljšavaju svojstva materijala (na primjer, Biomer razvija vrste PHB (polihidroksibutirat) s povećanom čvrstoćom taljenja za filmove za ekstruziju). Rastuća zabrinutost za okoliš i zakonodavni poticaji, posebice u Europskoj uniji, potaknuli su interes za biorazgradivu plastiku. Provedba načela Kyotskog protokola također nas prisiljava da obratimo posebnu pozornost na usporednu učinkovitost biopolimera i sintetičkih materijala u pogledu potrošnje energije i emisije CO2. (U skladu s Protokolom iz Kyota, Europska zajednica se obvezuje smanjiti emisije stakleničkih plinova u atmosferu za 8% u razdoblju 2008.-2012. u odnosu na razine iz 1990. godine, a Japan se obvezuje smanjiti te emisije za 6%).
Procjenjuje se da plastika na bazi škroba može uštedjeti između 0,8 i 3,2 tone CO2 po toni u usporedbi s tonom plastike dobivene iz fosilnih goriva, pri čemu ovaj raspon odražava udio kopolimera na bazi nafte koji se koriste u plastici. Za alternativnu plastiku na bazi uljanih zrna, uštede stakleničkih plinova ekvivalentne CO2 procjenjuju se na 1,5 tona po toni poliola proizvedenog od uljane repice.
Svjetsko tržište biopolimera
U sljedećih deset godina očekuje se nastavak brzog rasta globalnog tržišta plastike koji se dogodio u posljednjih pedeset godina. Prema predviđanjima, današnja potrošnja plastike po stanovniku u svijetu povećat će se s 24,5 kg na 37 kg u 2010. godini. Taj rast prvenstveno pokreću Sjedinjene Države, zemlje zapadne Europe i Japan, no očekuje se aktivno sudjelovanje zemalja jugoistočne Istočna Europa, Azija i Indija, koje bi trebale činiti oko 40% globalnog tržišta potrošnje plastike tijekom ovog razdoblja. Također se očekuje porast globalne potrošnje plastike sa 180 milijuna tona danas na 258 milijuna tona u 2010. godini, sa značajnim rastom u svim kategorijama polimera jer plastika nastavlja istiskivati tradicionalne materijale uključujući čelik, drvo i staklo. Prema nekim procjenama stručnjaka, u tom će razdoblju bioplastika moći čvrsto zauzeti od 1,5% do 4,8% ukupnog tržišta plastike, što će se u kvantitativnom smislu kretati od 4 do 12,5 milijuna tona, ovisno o tehnološkoj razini razvoja i istraživanja. u području novih bioplastičnih polimera. Prema menadžmentu Toyote, do 2020. petinu globalnog tržišta plastike zauzimat će bioplastika, što je ekvivalentno 30 milijuna tona.
Marketinške strategije za biopolimere
Razvijanje, usavršavanje i provođenje učinkovite marketinške strategije najkritičniji je korak za svaku tvrtku koja planira uložiti velika sredstva u biopolimere. Unatoč zajamčenom razvoju i rastu industrije biopolimera, postoje određeni čimbenici koji se ne mogu zanemariti. Sljedeća pitanja određuju marketinške strategije za biopolimere, njihovu proizvodnju i istraživačke aktivnosti u ovom području:
- Odabir tržišnog segmenta (ambalaža, poljoprivreda, automobilska industrija, građevinarstvo, ciljna tržišta). Poboljšane tehnologije obrade biopolimera omogućuju učinkovitiju kontrolu makromolekularnih struktura, omogućujući novim generacijama "potrošačkih" polimera da se natječu sa skupljim "specijaliziranim" polimerima. Uz to, s dostupnošću novih katalizatora i poboljšanom kontrolom polimerizacije, pojavljuje se nova generacija specijaliziranih polimera, stvorenih za funkcionalne i strukturne svrhe i stvarajući nova tržišta. Primjeri uključuju biomedicinske primjene implantata u stomatologiji i kirurgiji, koje se ubrzano razvijaju.
- Osnovne tehnologije: tehnologije fermentacije, proizvodnja usjeva, molekularna znanost, proizvodnja sirovina, izvora energije ili oboje, korištenje genetski modificiranih ili nemodificiranih organizama u procesu fermentacije i proizvodnja biomase.
- Razina potpore vladine politike i zakonodavnog okruženja općenito: reciklirana plastika se u određenoj mjeri natječe s biorazgradivim polimerima. Državni propisi i zakoni koji se odnose na okoliš i recikliranje mogu imati pozitivan učinak na povećanje prodaje plastike za razne polimere. Ispunjavanje obveza Kyotskog protokola vjerojatno će povećati potražnju za određenim materijalima na biološkoj osnovi.
- Razvoj lanca opskrbe u fragmentiranoj industriji biopolimera i komercijalni učinak ekonomije razmjera u odnosu na poboljšanja proizvoda koji se mogu prodavati po višim cijenama.
Biorazgradivi polimeri bez petroleja
Plastika s malim utjecajem na okoliš
Na tržištu postoje tri skupine biorazgradivih polimera. To su PHA (fitohemaglutinin) ili PHB, polilaktidi (PLA) i polimeri na bazi škroba. Drugi materijali koji imaju komercijalnu primjenu u području biorazgradive plastike su lignin, celuloza, polivinil alkohol, poli-e-kaprolakton. Postoje mnogi proizvođači koji proizvode mješavine biorazgradivih materijala, bilo da poboljšaju svojstva tih materijala ili da smanje troškove proizvodnje.
Kako bi se poboljšali procesni parametri i povećala žilavost, PHB i njegovi kopolimeri se miješaju s nizom polimera s različitim karakteristikama: biorazgradivi ili nerazgradivi, amorfni ili kristalni s različitim temperaturama taljenja i staklastog prijelaza. Mješavine se također koriste za poboljšanje svojstava PLA. Konvencionalni PLA ponaša se slično kao polistiren, pokazujući krtost i malo istezanje pri lomu. No, primjerice, dodatak 10-15% Eastar Bio, biorazgradivog naftnog proizvoda na bazi poliestera koji proizvodi Novamont (bivši Eastman Chemical), značajno povećava viskoznost i, sukladno tome, modul savijanja, kao i udarnu čvrstoću. Kako bi se poboljšala biorazgradivost uz smanjenje troškova i očuvanje resursa, moguće je miješati polimerne materijale s prirodnim proizvodima, kao što je škrob. Škrob je polukristalni polimer koji se sastoji od amilaze i amilopektina u različitim omjerima ovisno o biljnom materijalu. Škrob je topiv u vodi, a uporaba kompatibilizatora može biti ključna za uspješno miješanje ovog materijala s inače nekompatibilnim hidrofobnim polimerima.
Usporedba svojstava bioplastike s tradicionalnom plastikom
Usporedba PLA i plastike na bazi škroba s tradicionalnom plastikom na bazi nafte |
||||||
| Svojstva (jedinice) | LDPE | PP | PLA | PLA | Baza škroba | Baza škroba |
| Specifična težina (g/cm2) | <0.920 | 0.910 | 1.25 | 1.21 | 1.33 | 1.12 |
| Vlačna čvrstoća (MPa) | 10 | 30 | 53 | 48 | 26 | 30 |
| Vlačna čvrstoća tečenja (MPa) | - | 30 | 60 | - | 12 | |
| Vlačni modul (GPa) | 0.32 | 1.51 | 3.5 | - | 2.1-2.5 | 0.371 |
| Vlačno istezanje (%) | 400 | 150 | 6.0 | 2.5 | 27 | 886 |
| Urezana Izod čvrstoća (J/m) | Bez pauze | 4 | 0.33 | 0.16 | - | - |
| Modul savijanja (GPa) | 0.2 | 1.5 | 3.8 | 1.7 | 0.18 | |
Svojstva PHB u usporedbi s tradicionalnom plastikom
Svojstva Biomera PHB u usporedbi s PP, PS i PE |
|||
| Vlačna čvrstoća | Istezanje pri prekidu Shore A | Modul | |
| Biomer P226 | 18 | - | 730 |
| 15-20 | 600 | 150-450 | |
| Biomer L9000 | 70 | 2.5 | 3600 |
| P.S | 30-50 | 2-4 | 3100-3500 |
U smislu usporedne cijene, postojeća plastika na bazi nafte jeftinija je od bioplastike. Na primjer, industrijske i medicinske vrste polietilena visoke gustoće (HDPE), koji se također koristi u pakiranju i potrošačkim proizvodima, kreću se od 0,65 do 0,75 dolara po funti. Cijena polietilena niske gustoće (LDPE) je 0,75-0,85 USD po funti. Polistireni (PS) prosječno iznose 0,65 do 0,85 dolara po funti, polipropileni (PP) prosječno 0,75 do 0,95 dolara po funti, a polietilen tereftalati (PET) prosječno 0,90 do 1,25 dolara po funti. Za usporedbu, polilaktidna plastika (PLA) košta između 1,75 i 3,75 dolara po funti, polikaprolaktoni dobiveni iz škroba (PCL) koštaju 2,75 do 3,50 dolara po funti, a polihidroksibutirati (PHB) 4,75 - 7,50 dolara po funti. Trenutačno, uzimajući u obzir usporedne ukupne cijene, bioplastika je 2,5 do 7,5 puta skuplja od tradicionalne uobičajene plastike na bazi nafte. Međutim, prije samo pet godina njihova je cijena bila 35 do 100 puta veća od postojećih ekvivalenata neobnovljivih fosilnih goriva.
Polilaktidi (PLA)
PLA je biorazgradiva termoplastika napravljena od mliječne kiseline. Vodootporan je, ali ne može izdržati visoke temperature (>55°C). Budući da je netopljiv u vodi, mikrobi u morskom okolišu također ga mogu razgraditi na CO2 i vodu. Plastika je slična čistom polistirenu, ima dobre estetske kvalitete (sjaj i prozirnost), ali je previše kruta i lomljiva te ju je potrebno modificirati za većinu praktičnih primjena (tj. njena elastičnost se povećava plastifikatorima). Kao i većina termoplasta, može se preraditi u vlakna, filmove, termoformirati ili lijevati injekcijskim prešanjem.
Struktura polilaktida
Tijekom proizvodnog procesa žitarice se obično prvo melju kako bi se proizveo škrob. Škrob se zatim obrađuje kako bi se proizvela sirova dekstroza, koja se fermentacijom pretvara u mliječnu kiselinu. Mliječna kiselina se kondenzira kako bi se proizveo laktid, ciklički intermedijarni dimer koji se koristi kao monomer za biopolimere. Laktid se pročišćava vakuumskom destilacijom. Proces taljenja bez otapala zatim otvara prstenastu strukturu za polimerizaciju, čime se proizvodi polimer polimliječne kiseline.
Vlačni modul
Urezana Izod snaga
Modul savijanja
Vlačno istezanje
NatureWorks, podružnica Cargilla, najveće privatne tvrtke u Sjedinjenim Državama, proizvodi polilaktidni polimer (PLA) iz obnovljivih izvora korištenjem zaštićene tehnologije. Kao rezultat 10 godina istraživanja i razvoja u NatureWorksu i ulaganja od 750 milijuna dolara, zajedničko ulaganje Cargill Dow (sada podružnica u potpunom vlasništvu NatureWorks LLC) osnovano je 2002. godine s godišnjim proizvodnim kapacitetom od 140.000 tona. Polilaktidi dobiveni iz žitarica, koji se prodaju pod robnim markama NatureWorks PLA i Ingeo, primarno pronalaze svoju primjenu u toplinskom pakiranju, ekstrudiranim filmovima i vlaknima. Tvrtka također razvija tehničke mogućnosti za proizvodnju brizganih proizvoda.
PLA kanta za kompost
PLA, kao i PET, zahtijeva sušenje. Tehnologija obrade slična je LDPE-u. Reciklati se mogu ponovno polimerizirati ili samljeti i ponovno upotrijebiti. Materijal je potpuno biokemijski razgradiv. Izvorno korišten u termoplastičnom prešanju, proizvodnji filmova i vlakana, danas se ovaj materijal također koristi za prešanje puhanjem. Poput PET-a, plastika na bazi žitarica proizvodi niz različitih i složenih oblika boca u svim veličinama, a Biota ih koristi za rastezljive boce od puhanja za vrhunsko punjenje izvorske vode. NatureWorks PLA jednoslojne boce oblikovane su na istoj opremi za injekcijsko/orijentacijsko puhanje koja se koristi za PET bez žrtvovanja produktivnosti. Iako je barijerna učinkovitost NatureWorks PLA niža od PET-a, može se natjecati s polipropilenom. Štoviše, SIG Corpoplast trenutno razvija korištenje svoje tehnologije premaza "Plasmax" za takve alternativne materijale kako bi poboljšao njihovu učinkovitost barijere i time proširio svoj raspon primjena. Materijali NatureWorks nemaju otpornost na toplinu kao standardna plastika. Počinju gubiti svoj oblik na temperaturama oko 40°C, ali dobavljač čini značajan napredak u stvaranju novih vrsta koje imaju otpornost na toplinu kao plastika na bazi nafte, čime se otvaraju nove primjene u pakiranju tople hrane i pića koja se prodaju po preuzimanju. vani ili hranu za mikrovalnu.
Plastika koja smanjuje ovisnost o nafti
Povećani interes za smanjenje ovisnosti proizvodnje polimera o izvorima nafte također potiče razvoj novih polimera ili formulacija. S obzirom na sve veću potrebu za smanjenjem ovisnosti o naftnim derivatima, posebna pozornost pridaje se važnosti maksimalnog korištenja obnovljivih izvora kao izvora sirovina. Primjer je upotreba sojinog zrna za proizvodnju poliola sojola na biološkoj osnovi kao glavne sirovine za poliuretan.
Industrija plastike svake godine koristi nekoliko milijardi funti punila i pojačivača. Poboljšana tehnologija formulacije i novi agensi za spajanje koji omogućuju više razine opterećenja vlaknima i punilima pomažu u proširenju upotrebe takvih aditiva. Razine opterećenja vlaknima od 75 ppm mogle bi postati uobičajena praksa u bliskoj budućnosti. To će imati ogroman utjecaj na smanjenje upotrebe plastike na bazi nafte. Nova tehnologija visoko punjenih kompozita pokazuje neka vrlo zanimljiva svojstva. Studije 85% kenaf-termoplastičnog kompozita pokazale su da su njegova svojstva, kao što su modul savijanja i čvrstoća, superiornija u odnosu na većinu vrsta čestica drva, iverice niske i srednje gustoće, a u nekim se primjenama čak mogu natjecati s orijentiranim ivericama .
U posljednje vrijeme sve više čujemo o takvom procesu kao što je fermentacija. Međutim, nemaju svi još uvijek ideju o tome što je to zapravo i kako se točno događa. Uglavnom su se konzumenti čaja i duhana susreli s ovim pojmom, no to nije jedino područje primjene procesa fermentacije.
Kako dolazi do fermentacije?
Fermentacija je proces koji rezultira fermentacijom zbog djelovanja vlastitih enzima proizvoda. Ako govorimo konkretno o ovom procesu u biljkama, tada kada se list uništi, oslobađa se određena količina soka, koji zbog oksidacije pridonosi početku fermentacije. Da bi se zaustavio ovaj fenomen, potrebno je pržiti sirovine.
Ovom tehnologijom dobiva se ne samo visokokvalitetni duhan, već i izvrsni čajevi. Uostalom, neke biljke, kada se normalno sakupe i potom skuhaju, ne mogu sačuvati svoju prirodnu aromu i ponovno stvoriti jedinstveni okus, a proces fermentacije im u tome pomaže i omogućuje otkrivanje novih kvaliteta okusa.
Koje se biljke mogu fermentirati?
Fermentacija je proces koji se ne provodi kod svih biljaka. Neki ljudi to jednostavno ne trebaju, dok drugi ne mogu bez takve tehnologije kako bi je u potpunosti iskoristili. Potpuni popis začinskog bilja koje je potrebno fermentirati čini se prilično dosadnim i dugim. Dovoljno je usredotočiti svoju pozornost samo na najpopularnije od njih.
Ivan čaj je već duže vrijeme na prvom mjestu. Okusom i blagotvornim svojstvima lako se može natjecati s običnim kineskim čajem. Upravo je fermentacija proces koji ovom piću daje priliku da dobije poznati okus čaja.
Fermentacijom lišća crnog ribiza i trešnje dobiva se veličanstven miris koji će ljubitelji cijeniti. Ali lišće stabla jabuke, nakon istog tretmana, obdareno je suptilnom aromom koja nikoga ne ostavlja ravnodušnim. Vrlo jedinstvena aroma i okus mogu se dobiti fermentacijom lišća oraha.
Mnogi su primijetili da se lišće običnih malina može natjecati s vatrenom travom. Fermentacija je proces koji s njima čini prava čuda, omogućujući vam da dobijete ne samo ukusan, već i zdrav napitak.
Domaća fermentacija
Upoznavši sam koncept, mnogi su odmah pomislili da se cijeli ovaj proces može odvijati samo u industrijskom okruženju, uz potrebnu opremu i tehničke uvjete. Međutim, to uopće nije točno. Uvjeti fermentacije omogućuju da se ovaj proces odvija kod kuće. Glavna stvar koju treba učiniti je uništiti strukturu lista i ispustiti sok iz njega. Ako je volumen mali, onda možete jednostavno trljati lišće rukama, ali za velike količine to je nerealno.
U ovom slučaju možete koristiti drugu tehnologiju:
- Listovi biljke stavljaju se u plastičnu vrećicu i malo osuše. Zrak se uklanja iz vrećice, a suši se na suncu nekoliko sati. Zrak koji se pojavljuje u ovom slučaju povremeno se uklanja.
- Nakon toga, lišće se melje na bilo koji dostupan način, na primjer, u mlinu za meso.
- Dalje, ova metoda fermentacije uključuje sušenje materijala u pećnici. Ako se ne osuši pravilno i na vrijeme, može se pojaviti plijesan.
Ovako dobiven čaj oduševit će vas svojim jedinstvenim okusom.
Fermentacija duhana
Ovaj postupak je nešto drugačiji od sličnog koji se izvodi na bilju za čaj. Činjenica je da je za fermentaciju duhana kod kuće potrebno prije svega promatrati temperaturni režim i vlažnost lišća, koja doseže 50%. Ovaj proces traje od sedam do četrnaest dana.
Jedan od načina fermentacije duhana je njegovo prirodno starenje. Da biste to učinili, biljka se jednostavno osuši i pohranjuje, ali cijeli postupak može trajati više od godinu dana. No, materijal dobiven na ovaj način cijenjen je zbog svoje izvrsne kvalitete.
Najlakši način za fermentaciju duhana
Mnoge ljude zanima kako najbrže i bez puno muke doći do visokokvalitetnog duhana. U ovom slučaju, fermentacija duhana može se dogoditi na sljedeći način:
- Listovi se namaču na takav način da ostanu suhi, ali se istovremeno ne lome. Ova masa se stavlja u staklenke i pokriva željeznim poklopcima.
- Ljeti se staklenke stavljaju na sunce. U ovom slučaju, vrlo je poželjno staviti ih na metalnu površinu, jer se može zagrijati i dati potrebnu visoku temperaturu.
- Deset dana kasnije, duhan se provjerava na spremnost. Ako osjetite aromu koja vam odgovara, tada masu možete izvaditi iz staklenki i dobro osušiti.
Ovako dobiveni proizvod se može konzumirati.
Fermentacija u proizvodnji gnojiva
Fermentacija je proces koji je našao primjenu ne samo u proizvodnji čaja i duhana, već iu proizvodnji organskih gnojiva. Istodobno, postaje moguće dobiti ta ista gnojiva mnogo brže nego normalnom prirodnom razgradnjom. Vjerojatno mnogi vrtlari nisu samo čuli za kompost, već imaju i kompostnu jamu na svom mjestu. Međutim, ne znaju svi da je tehnologija fermentacije temelj procesa proizvodnje gnojiva u njemu.
Međutim, ova prekrasna metoda ima i nedostatak: u ovom slučaju organska tvar se možda neće potpuno razgraditi. Činjenica je da ako masa ima veliku gustoću ili je zbijena, tada se njezino raspadanje zaustavlja zbog nedostatka kisika. Dobivena masa, osobito ako je bila izložena kiši i u nju je ušla velika količina vode, može imati neugodan miris zbog prisutnosti sumporovodika.
Ali uz pomoć fermentacije možete dobro iskoristiti ne samo korov koji je nekoć rastao na vašem mjestu, već i reciklirati kuhinjski otpad (na primjer, kore od krumpira). Sada neće biti samo odbačeno smeće, već punopravno gnojivo. Sam proces fermentacije nije previše naporan, a rezultat je impresivan. A gnojivo dobiveno na ovaj način puno je sigurnije od kemijskih gnojiva iz trgovine.
Proces pripreme čaja je slijed međusobno povezanih koraka na čijem je samom početku svježe ubrani list, a na samom kraju ono što mi u struci zovemo „gotov“ ili „gotov“ čaj. Šest vrsta čaja (zeleni, žuti, bijeli, oolong, crni i pu-erh) ima nekoliko sličnih faza obrade (kao što je branje, primarno sortiranje, završna obrada itd.), ali također imaju nijanse koje su jedinstvene za jednu osobu ili neki drugi.nekoliko posebno pripremljenih čajeva. Oksidacija- ovo je jedan od najnovije opisanih kemijskih procesa koji se moraju dogoditi u proizvodnji nekih vrsta čajeva, a moraju se spriječiti u proizvodnji drugih. Možemo reći da se sve vrste čajeva dijele u dvije velike klase ovisno o tome je li oksidacija uključena u dobivanje gotovog proizvoda ili ne.
Oksidacija u čaju
Najprije definirajmo oksidaciju. Oksidacija je biokemijski, enzimski proces tijekom kojeg se apsorbira kisik i (kao rezultat) dolazi do promjena u tvarima uključenim u proces. U slučaju svježe ubranog lišća čaja, čaj - tvari sadržane u lišću čaja. Oksidacija može biti spontana ili kontrolirana i dovesti do pozitivnih i negativnih promjena. Poznati primjer spontane negativne oksidacije je ono što se događa kada prerežete jabuku ili bananu ili ostavite odrezani komad lista na otvorenom. Nezaštićene stanice apsorbiraju kisik, omekšaju i posmeđe. Ovo je najjednostavniji oblik oksidacije s kojim je većina ljudi upoznata. Ako se ne ometa proces oksidacije, plod se može jednostavno osušiti ili istrunuti, ovisno o atmosferskim uvjetima. Jednostavnim rezanjem jabuke na komade i sušenjem u dehidratoru možete vidjeti primjer kontrolirane negativne oksidacije koja se događa tijekom procesa sušenja. Zatamnjenje rezane površine se na tržištu ne smatra estetski atraktivnim, pa se promjene boje ponekad korigiraju spojevima sumpora ili limunskom kiselinom, no čak iu toj situaciji (bez vidljivih promjena boje) ipak dolazi do oksidacije.
Tijekom proizvodnje čaja dolazi do spontane i kontrolirane oksidacije. Spontana oksidacija događa se tijekom faze sušenja listova čaja tijekom proizvodnje bijelog, oolong i crnog čaja. Kontrolirana faza oksidacije, koja zahtijeva posebnu pozornost, jedna je od najvažnijih faza u proizvodnji oolong i crnog čaja. U zelenim i žutim čajevima oksidacija se sprječava temeljitim kuhanjem na pari, sušenjem i/ili prženjem, što se također često naziva "deenzimiranje".
Oksidacija je kemijski proces koji zahtijeva višak vlažnog zraka bogatog kisikom. U proizvodnji crnog čaja, prostorije za oksidaciju moraju proći 15 do 20 izmjena ovlaženog zraka na sat kako bi se osigurala potpuna oksidacija. Polifenoli u listu (katehini čaja) apsorbiraju značajne količine kisika, osobito tijekom ranih faza oksidacije. Oksidacija u proizvodnji čaja formalno počinje spontano od trenutka kada se listići čaja osuše, a zatim se postupno ubrzava sljedećim koracima potrebnim za transformaciju svježeg lista u gotov crni čaj. Nakon nekoliko pripremnih koraka, prethodno pripremljeni list spreman je za kontrolirani proces oksidacije, koji se često pogrešno naziva "fermentacija". U tradicionalnoj oksidaciji sortirani lim se razastire u tankim slojevima (maksimalno 5 do 8 cm) na podu tvornice, na stolovima, na poroznim paletama - a to je slično sušenju koje se vrši u fazi primarnog sušenja. Oksigenacija polifenola pokreće niz kemijskih reakcija koje ih uključuju, u konačnici proizvodeći nove aromatične komponente i osiguravajući gušću infuziju karakterističnu za crni čaj. Tijekom prvog i najvažnijeg razdoblja enzimske oksidacije, enzimi polifenol oksidaza i peroksidaza (skupina redoks enzima koji koriste vodikov peroksid kao akceptor elektrona) djeluju na druge polifenole, što rezultira stvaranjem teaflavina. Ovi crveno-narančasti spojevi dalje djeluju na polifenole za proizvodnju thearubigina, koji su kemijski odgovorni za promjenu boje lista iz zelene u zlatnu, bakrenu i čokoladno smeđu. Thearubigini, u međuvremenu, stupaju u interakciju s nekoliko aminokiselina i šećera u lišću kako bi stvorili visoko polimerne tvari koje se razvijaju u raznolike i osebujne aromatične komponente koje očekujemo u crnom čaju.
Teaflavini prije svega doprinose svježini i svjetlini okusa crnog čaja, dok thearubigini doprinose njegovoj jačini, bogatstvu i boji.
Tijekom procesa oksidacije, ugljični dioksid se oslobađa iz lista čaja i povećava se temperatura mase oksidirajućih listova. Ako se dopusti da temperatura lista previsoko poraste, oksidacija će izmaći kontroli; ako temperatura padne prenisko, oksidacija će prestati.
Niz listova čaja koji prolaze kroz kontrolirani proces oksidacije naziva se dhool. Oksidacija zahtijeva 2 do 4 sata i može se kontrolirati empirijski, a ne znanstveno. Iako mogu postojati tehnički markeri za određivanje očekivanog završetka procesa, postoje i mnogi parametri koji karakteriziraju proces i koji se promatraju "uživo". Stoga, najbolja metoda za određivanje kada je list potpuno oksidirao može biti stručno vizualno olfaktorno promatranje.
Majstor čaja mora kontrolirati debljinu i ujednačenost sloja lišća, osigurati da temperatura bude približno 29 C, relativna vlažnost 98%; te osigurati stalnu ventilaciju (15 ili 20 potpunih izmjena unutarnjeg zraka na sat). Također, mikroklima mora biti potpuno higijenska; bakterije mogu pokvariti dhool.
Tijekom procesa oksidacije obrađeni list (dhul) dobiva predvidljiv niz parametara okusa, svježinu, bogatu boju i konačnu snagu. Majstor čaja može kontrolirati oksidaciju dhule na svoj poseban način podešavanjem trajanja oksidacije, dopuštajući oksidaciju u kombinaciji s promjenama temperature/vlage u prostoriji za oksidaciju. Većina proizvedenih čajeva daje uravnoteženo kuhanje u šalici s živahnom infuzijom, dobrom intenzivnom aromom i gustom, bogatom konzistencijom. Kada majstor čaja utvrdi da je dhool oksidirao do željene razine ("potpuno oksidiran" je stupanj, ali ne i apsolutni), tada se kritična faza kontrolirane oksidacije zaustavlja završnim procesom proizvodnje crnog čaja: sušenjem.
Fermentacija u čaju
Vrenje- Ovo je važna komponenta u proizvodnji pu-erha i drugih odležanih čajeva, kao što su Luan, Liubao, neki oolongi itd. O fermentaciji u proizvodnji čaja najprikladnije je govoriti na primjeru proizvodnje puerha. Istražimo što je fermentacija i zašto je pažljiva i vješta fermentacija neodvojiva od proizvodnje tradicionalnog visokokvalitetnog puerha. Unatoč činjenici da je proizvodnja pu-erha jedan od najstarijih i najjednostavnijih oblika proizvodnje čaja, svijet pu-erha je toliko složen i golem da je postao predmetom velike pažnje stručnjaka za čaj i zahtijeva posebnu brigu u studija. U svakom slučaju, ovdje nećemo istraživati specifičnu složenost proizvodnje različitih vrsta pu-erha, budući da ovaj članak predlaže razmatranje samo temeljnijeg opisa fermentacije i oksidacije.
Fermentacija je mikrobna aktivnost (aktivnost) u kojoj sudjeluju određene vrste bakterija. Po definiciji, fermentacija se najlakše odvija u nedostatku kisika, iako je određena izloženost okolišu idealna za starenje nezrelog sheng pu'era. Iako je za većinu koraka u pripremi čaja potrebno obilje kisika, izloženost kisiku u proizvodnji pu-erha često se smanjuje ili eliminira nakon koraka sušenja lišća čaja. List koji se pretvara u pu-erh mora biti izložen bakterijama (ili ih ima u prirodi) pogodnim za fermentaciju.
Kao i u slučaju proizvodnje „fermentiranog“ jabučnog cidera ili sira Roquefort, bakterije potrebne za aktivnost mikroorganizama počinju se prirodno razmnožavati na otvorenom i/ili u posebnoj prostoriji za fermentaciju („kuća“ za cider ili komora za zrenje sira ). U slučaju puerha, bakterije potrebne za pokretanje i održavanje fermentacije nalaze se na sljedećim mjestima.
- Na površini samog lista, od starih stabala u prašumi u kojoj rastu stabla velikog lišća - najpoznatije u području Xishuangbanna u jugozapadnoj provinciji Yunnan u Kini.
- Klimatski kontrolirani objekti za proizvodnju čaja u kojima se "sirovi (sheng) mao cha" privremeno skladišti čekajući prešanje; u hrpama "mao-cha" tijekom umjetne fermentacije gotovog (shu) pu-erha; ili u vlažnoj, sparnoj klimi u kojoj se preša puerh.
- U hladnim, suhim prostorijama gdje se sheng pu-erh palačinke čuvaju za naknadnu fermentaciju i odležavanje pod pažljivom kontrolom.
Tijekom faze fermentacije proizvodnje pu-erha mora se spojiti nekoliko važnih čimbenika. Prilikom berbe sam list, koji zadovoljava standarde, mora sadržavati “divlje” bakterije - može ih biti puno ili vrlo malo, a o tome će ovisiti i kvaliteta čaja. List namijenjen da postane pu-erh ("maocha", koji je osušen-uvenuo, pržen dok se "ne ubije zelje" (sa cheen, shaqing), zgužvan (ro nien, rounyan), a zatim djelomično osušen list), je staviti u vrećice i te se vrećice stavljaju jedna na drugu, čekajući da budu prešane u pari bogatoj bakterijama; ili, u slučaju gotovog shu pu-erha, baca se na hrpe u zatvorenom prostoru, izložen vanjskim utjecajima. Za razliku od niskih, poroznih hrpa lišća prikupljenih za oksidaciju, hrpe mao cha u kojima se stimulira umjetna fermentacija shu pu'era složene su tijesno, kompaktno i s minimalnom izloženom površinom. Hrpa maocha se rijetko miješa - kako bi se lišće odmorilo (i spriječilo da fermentacija ode predaleko), kako bi se bakterijama osigurao potreban kisik i kako bi se osigurala temperatura željena za povoljan rast mikroba i željenu transformaciju lišća. Tijekom procesa fermentacije pu-erha hrpe se često pokrivaju kako bi se povećala temperatura procesa koji se odvijaju u lišću.
Može se zamisliti kakvu blagu zbunjenost doživljavaju trgovci čajem promatrajući procese sušenja, oksidacije i fermentacije. Promatrajući miješanje hrpa lišća na podu, hrpe lišća u rovovima ili na podovima, trgovci čajem početnici mogu biti zapanjeni rudimentarnim i zanatskim procesima koji su uključeni u proizvodnju čaja (ovaj zanatski pristup je pogoršan nevoljkošću Kineza da objasne svoje “tajne”). I, iako je u proteklih 75 godina mnogo toga opisano, još uvijek je teško jasno razdvojiti procese sušenja, fermentacije i oksidacije (i, sukladno tome, jasno ih kontrolirati).
Imperativ je da i potrošači i trgovci čajem razumiju karakteristične razlike između oksidacije i fermentacije. Ti bi procesi trebali biti jasni i ne bi se trebali izgubiti u naborima čajne terminologije ili marketinga.
Dobar znak koji odlikuje dobrog trgovca je njegovo razumijevanje proizvodnje bijelog, oolong i crnog čaja koji su vrlo ovisni o procesima sušenja i oksidacije. Upotreba izraza "oksidacija" i "fermentacija" neopravdano pridonosi zbunjenosti među ljubiteljima čaja. Osim toga, oni koji mogu ispravno identificirati koja se vrsta pu'era nudi za kupnju i koji su uvjeti potrebni da se nezreli sheng pu'er dovrši do njegovog maksimalnog razvoja (dugo odležavanje, odležavanje i odležavanje), osiguravaju sebi pouzdanu kupovnu bazu. Za ljubitelje čaja znanje je moć, svijet čaja postaje sve dostupniji, a znanje nam jamči sve bolji čaj i mnoge druge radosne trenutke pravog užitka ispijanja omiljenog pića.
(Za još više informacija o proizvodnji čaja i objašnjenja oksidativnih procesa u različitim vrstama čajeva, pogledajte The Tea Story; A Cultural History and Drinking Guide by Mary Lou Heiss i Robert J. Heiss, Ten Speed Press listopad 2007.)
| Zeleni čaj | Bez oksidacije* |
| Žuti čaj | Bez oksidacije* |
| Bijeli čaj | Lagana spontana oksidacija (8-15%) |
| Oolong čaj | Djelomična oksidacija kontrolirana tijekom proizvodnje (razina 15-80%) |
| Crni čaj | Potpuna oksidacija kontrolirana tijekom proizvodnje |
| Pu'er | Potpuno fermentiran, ne potpuno oksidiran, postoje dva glavna smjera |
| Sheng Pu'er | Sirovi, originalni ili "zeleni" pu'er - nekontrolirana oksidacija, iako može biti prisutna minimalna spontana oksidacija |
| Shu puer | Gotov, zreli ili "crni" pu-erh - kontrolirana oksidacija kao bitna za proces "ubrzavanja starenja" |
* Tekst "Bez oksidacije" treba shvatiti kao "Gotovo bez oksidacije." Ovo je bilješka prevoditelja.
50. Metabolizam bakterija. Vrenje. Vrste fermentacije. Mikroorganizmi koji uzrokuju te procese
Metabolizam je skup različitih enzimskih reakcija koje se odvijaju u mikrobnoj stanici i imaju za cilj dobivanje energije i pretvaranje jednostavnih kemijskih spojeva u složenije. Metabolizam osigurava reprodukciju cjelokupnog staničnog materijala, uključujući dva jedinstvena, a istodobno suprotna procesa - konstruktivni i energetski metabolizam.
Metabolizam se odvija u tri faze:
1. katabolizam - razgradnja organskih tvari na jednostavnije fragmente;
2. amfibolizam - međureakcije izmjene, uslijed kojih se jednostavne tvari pretvaraju u brojne organske kiseline, fosforne estere itd.;
3.anabolizam – stadij sinteze monomera i polimera u stanici.
Metabolički putovi formirani su kroz proces evolucije.
Glavno svojstvo metabolizma bakterija je plastičnost i visok intenzitet, zbog male veličine organizama.
Metabolički putovi kod prokariota uključuju fermentaciju, fotosintezu i kemosintezu. Najprimitivniji način dobivanja energije, svojstven određenim skupinama prokariota, su procesi fermentacije.
Vrenje- metabolički proces svojstven bakterijama, koji karakterizira energetsku stranu načina postojanja nekoliko skupina prokariota, u kojima provode redoks transformacije organskih spojeva u anaerobnim uvjetima, popraćeno oslobađanjem energije koju ti organizmi koriste.
fermentacija se odvija bez sudjelovanja molekularnog kisika, sve redoks transformacije supstrata nastaju zbog njegovih "unutarnjih" sposobnosti. Kao rezultat toga, u oksidativnim fazama procesa, dio slobodne energije sadržane u molekuli supstrata se oslobađa i pohranjuje u molekulama ATP. Ugljični skelet molekule supstrata je podijeljen.
Raspon organskih spojeva koji se mogu fermentirati prilično je širok:
Ugljikohidrati, alkoholi, organske kiseline, aminokiseline, purini, pirimidini.
Može se fermentirati ako sadrži nepotpuno oksidirane (ili reducirane) atome ugljika
produkti vrenja su razne organske kiseline (mliječna, maslačna, octena, mravlja), alkoholi (etil, butil, propil), aceton, kao i CO2 i H2
nastaje nekoliko proizvoda. Ovisno o tome koji se glavni produkt nakuplja u mediju, razlikuju se mliječno kiselo, alkoholno, maslačno kiselo, propionsko kiselo i druge vrste vrenja.
U svakoj vrsti fermentacije razlikuju se dvije strane: oksidacijska i redukcijska. Oksidacijski procesi svode se na oduzimanje elektrona određenim metabolitima uz pomoć specifičnih enzima (dehidrogenaza) i njihovo prihvaćanje od strane drugih molekula nastalih iz fermentirajućeg supstrata, tj. tijekom procesa fermentacije dolazi do anaerobne oksidacije.
Energetska strana procesa fermentacije je njihov oksidativni dio, a reakcije su oksidativne
Postoji nekoliko iznimaka od ovog pravila: neki anaerobi također primaju dio energije tijekom fermentacije supstrata kao rezultat njegove razgradnje, katalizirane lijazama.
Primitivnost procesa fermentacije leži u činjenici da se samo mali dio kemijske energije koju sadrži izvlači iz supstrata kao rezultat njegove anaerobne transformacije. Produkti nastali tijekom fermentacije još uvijek sadrže značajnu količinu energije sadržane u izvornom supstratu.
Tijekom respiratornog metabolizma razgradnjom glukoze oslobađa se 2870,22 kJ/mol energije, a tijekom fermentacije na istom supstratu izdvaja se 196,65 kJ/mol energije. U procesu homofermentativne mliječno-kisele fermentacije sintetiziraju se 2 molekule ATP-a na 1 molekulu fermentirane glukoze; Tijekom procesa disanja, potpunom oksidacijom molekule glukoze nastaje 38 molekula ATP-a. U oba slučaja, učinkovitost pohranjivanja oslobođene energije u visokoenergijske ATP veze približno je jednaka.
Tijekom fermentacije, neke reakcije na putu anaerobne transformacije supstrata povezane su s najprimitivnijom vrstom fosforilacije - fosforilacijom supstrata, čije su reakcije lokalizirane u citosolu stanice, što ukazuje na jednostavnost kemijskih mehanizama koji leže u pozadini ovog vrsta proizvodnje energije.
*Alkoholno vrenje. Tijekom alkoholnog vrenja iz pirogrožđane kiseline kao rezultat njezine oksidativne dekarboksilacije nastaje acetaldehid koji postaje konačni akceptor vodika. Kao rezultat, od 1 molekule heksoze nastaju 2 molekule etilnog alkohola i 2 molekule ugljičnog dioksida. Alkoholna fermentacija je uobičajena među prokariotskim (razne obligatne i fakultativne anaerobne bakterije) i eukariotskim (kvasci) oblicima.
Sposobnost provođenja alkoholne fermentacije u anaerobnim uvjetima: Sarcina ventriculi, Erwinia amylouora, Zymomonas mobilis.Glavni proizvođači etilnog alkohola kod eukariota su aerobni kvasci s formiranim dišnim aparatom, ali u anaerobnim uvjetima provode alkoholnu fermentaciju putem fosforilacija supstrata.
*Mliječno-kiselo vrenje može biti homofermentativno, pri čemu u proizvodima nastaje do 90% mliječne kiseline, i heterofermentativno, pri čemu osim mliječne kiseline značajan udio čine CO2, etanol i/ili octena kiselina. proizvoda.
a) Mliječno-kiselo vrenje (homofermentativno) je proces dobivanja energije bakterijama mliječne kiseline Lactococcus lactis, Lactobacterium bulgaricum, Lactobacterium planterum itd., koji se sastoji u pretvorbi molekule šećera u dvije molekule mliječne kiseline uz oslobađanje energije: C6H12O6 = 2CH3CHONCOOH + 0,075x106 J
b) Mliječno-kiselo vrenje (heterofermentativno). U tom procesu, osim mliječne kiseline, među proizvodima nastaju octena kiselina, jantarna kiselina, etilni alkohol, ugljični dioksid i vodik. Uzročnik ovog procesa je E. coli.
Proces sličan atipičnoj heterofermentativnoj mliječno kiseloj fermentaciji događa se tijekom zrenja začinjene slane ribe i konzervi. U tim slučajevima ga pobuđuju bakterije mliječne kiseline koje proizvode aromu kao što je Streptococcus citrovorus.
Osim toga, kada se konzervirana hrana pokvari, uzrokovana bakterijama vi. stearothermophilus i Cl. thermosaccharolyticum, u proizvodu se nakupljaju kiseline - mliječna, octena, maslačna, čiji je nastanak vjerojatno povezan s procesom sličnim netipičnom mliječno-kiselom vrenju.
*Maslačno-kiselo vrenje izazivaju obligatne anaerobne maslačno-kisele bakterije Cl. pasteurianum. Glukoza se u ovom procesu proizvodnje energije pretvara u maslačnu kiselinu, vodik i ugljikov dioksid: C6H12O6 = C3H7COOH + 2CO2 + 2H2 + 0,063x106 J
Neke klostridije, na primjer Cl. sporogenes ili toksični Cl. botulinum, Cl. perfringens imaju proteolitičke sposobnosti i ne samo da fermentiraju ugljikohidrate, već i hidroliziraju proteine. Uzročnici maslačno-kiselog vrenja stvaraju spore otporne na toplinu, pa se mogu čuvati u steriliziranim konzervama i uzrokovati brzo kvarenje.
Poznate su mnoge druge fermentacije, čiji se pojedini tipovi razlikuju po sastavu konačnih produkata, koji ovisi o enzimskom kompleksu fermentatora.
| " |