Wiley

Dữ liệu động học là cần thiết để phát triển sự hiểu biết cơ bản về quá trình lên men và cho phép thiết kế hợp lý các quá trình lên men liên tục.

Động học của quá trình lên men glucose thành axit lactic đã được nghiên cứu ở sáu mức pH ổn định từ 4,5 đến 6,0 thông qua việc đo tốc độ tức thời của sự phát triển vi khuẩn và sự hình thành axit lactic trong suốt mỗi quá trình lên men.

Phát hiện rằng tốc độ tức thời của sự hình thành axit dP/dt, có thể liên quan đến tốc độ tức thời của sự phát triển vi khuẩn dN/dt, và mật độ vi khuẩn N, trong suốt quá trình lên men ở một pH nhất định, qua biểu thức nơi mà các hằng số α và β được xác định bởi pH của quá trình lên men.

Một máy ép mới (X‐press) đã được phát triển để phân tách tế bào trong trạng thái đông lạnh (chủ yếu ở -25°C). Bằng cách ép các tế bào đông lạnh chứa trong một silô qua một lỗ nhỏ hơn đáng kể so với đường kính của silô nhưng lớn hơn kích thước của các tế bào, một quá trình phân tách thỏa mãn có thể đạt được.

Bằng cách ép các tế bào qua lỗ nhiều lần thay vì một lần, một mức độ phân tách cao hơn có thể đạt được. Bằng cách làm cho bộ thu giống hệt như buồng nạp, các hoạt động lặp đi lặp lại trở nên khả thi mà không phải tách máy ép ra.

Chất liệu đã phân tách rất dễ dàng thu hồi—nó được lấy ra khỏi máy ép dưới dạng một silô chứa chất liệu đông lạnh đã phân tách, sau đó có thể dễ dàng đồng nhất hóa.

Nguyên lý này đã được chứng minh là hiệu quả trong việc phân tách một số lượng lớn tế bào, ví dụ: vi khuẩn, nấm men, nấm mốc, tế bào thực vật và động vật và, liên quan đến các câu hỏi sinh hóa, nó đã được chứng minh là vượt trội so với các phương pháp hiện có không xử lý vi khuẩn trong trạng thái đông lạnh. Cơ chế của hành động phân tách sẽ được thảo luận.

Thông tin về động học quá trình lên men có thể rất giá trị để cải thiện hiệu suất của quá trình theo mẻ; điều này là cần thiết cho thiết kế quy trình liên tục. Một kiểm tra thực nghiệm về các mẫu tỷ lệ trong các quá trình lên men khác nhau tiết lộ ba loại cơ bản: (1) các sản phẩm 'liên quan đến sự phát triển' phát sinh trực tiếp từ sự trao đổi chất năng lượng của carbohydrate được cung cấp, (2) các sản phẩm gián tiếp từ quá trình trao đổi chất carbohydrate và (3) các sản phẩm dường như không liên quan đến sự oxy hóa carbohydrate. Các tác động của các biến số hoạt động lên các quá trình động học chính, sự phát triển, sự sử dụng đường và sự hình thành kháng sinh, trong quy trình penicillin, minh họa bản chất đặc biệt của loại hình này.

Các phân đoạn có hàm lượng protein khác biệt rõ rệt có thể được thu được bằng cách phân loại không khí bột mì (trong khoảng thang lỗ) với kích thước cắt khoảng 17 và 35 μm. Trong số các phân đoạn này, phân đoạn mịn, 1 (có hàm lượng protein cao), chứa các mảnh protein nội nhũ ở giữa và các hạt tinh bột nhỏ; phân đoạn trung gian, 2 (hàm lượng protein thấp), chủ yếu là các hạt tinh bột lớn; phân đoạn thô, 3, chứa các mảnh tế bào nội nhũ. Lượng thu và hàm lượng protein của các phân đoạn này thay đổi theo các loại lúa mì khác nhau; lượng thu 1 và 2 có thể được tăng đáng kể bằng cách xay bột mì một cách thích hợp sau khi xay xát.

Nhìn chung, 1 có thể được sử dụng để nâng cao hàm lượng protein của các loại bột thiếu protein đến mức phù hợp để làm bánh. Số lượng 1 cần thiết phụ thuộc vào hàm lượng protein của nó và liệu nó đến từ một loại lúa mì cứng hay mềm, phân đoạn lúa mì cứng có chất lượng làm bánh tốt hơn. Sự biến đổi trong tỷ lệ 1 cần thiết trong hỗn hợp dẫn đến sự biến đổi trong tỷ lệ của các vật liệu tiểu phân khác được giới thiệu cùng với 1, trong đó chúng đã được tập trung trong quá trình phân loại không khí. Những thành phần này bao gồm các tác nhân hoạt động diastatic và các chất làm biến màu chia nhỏ; mức độ của những thành phần này trong hỗn hợp ảnh hưởng lớn đến giá trị làm bánh của nó. Việc xay trước bột có thể hữu ích trong khía cạnh này.

Khi được clo hóa, 2 có thể hữu ích trong việc làm bánh nhẹ cấu trúc, nhưng lúa mì Anh cứng chủ yếu cho kết quả kém hơn so với lúa mì mềm. Trong một số điều kiện nhất định, 3, với hoặc không có 2, có thể tốt hơn cho việc làm bisquit so với bột gốc.