Процесс изготовления чая - это последовательность взаимосвязанных шагов, в самом начале которых - свежесорванный лист, а в самом конце - то, что мы в торговле именуем «законченным» или «готовым» чаем. Шесть видов чая (зеленый, желтый, белый, улун, черный, и пуэр) имеют несколько сходных стадий обработки (такие как сбор, первичная сортировка, окончательная обработка, и т.п.), но имеют и нюансы, которые уникальны для одного или нескольких специфически приготовленных чаев. Окисление - это один из наиболее поздно описанных химических процессов, который должен протекать при изготовления одних видов чаев, и должен быть предотвращен при изготовлении других. Можно сказать, что все виды чая разделены на два больших класса в зависимости от того, участвует ли окисление в получении готового продукта, или нет.

Окисление в чае

Сначала дадим определение окислению. Окисление - это биохимический, энзимный процесс, во время которого поглощается кислород и (как следствие) происходит изменения веществ, участвующих в процессе. В случае со свежесобранными чайными листьями чая - веществ, содержащихся в чайных листьях. Окисление может быть спонтанным или контролируемым и приводить как к позитивным, так и к негативным изменениям. Хорошо знакомый пример спонтанного негативного окисления - это то, что случается, когда разрезаешь яблоко или банан, или оставляешь на открытом воздухе отрезанный кусочек листка. Незащищенные клетки поглощают кислород, размягчаются, и становятся коричневыми. Это наиболее простая форма окисления, с которой знакомо большинство людей. Если в процесс окисления не вмешиваться, то фрукт может просто высохнуть или сгнить, в зависимости от атмосферных условий. При простом разрезании яблока на кусочки и сушке их в дегидраторе (влагопоглотителе) можно наблюдать пример контролируемого негативного окисления, происходящего в процессе сушки. Потемнение отрезанной поверхности не считается эстетично привлекательным на рынке, так что изменения цвета иногда корректируют сернистыми соединениями или лимонной кислотой, но даже в этой ситуации (без видимых цветовых изменений) окисление все равно протекает.

Во время производства чая присутствует как спонтанное, так и контролируемое окисление. Спонтанное окисление протекает в течении стадии сушки чайного листа при изготовлении белого, улунского и черного чаев. Стадия контролируемого окисления, требующего особого внимания, является одной из наиболее важных этапов производства как улунов, так и черных чаев. В зеленых и желтых чаях окисление предотвращается методами тщательного пропаривания, сушки и/или прожаривания, которое также часто называют «деферментацией» (de-enzyming).

Окисление - это химический процесс, который требует избытка влажного, богатого кислородом воздуха. В производстве черного чая в помещениях для окисления должно производиться от 15 до 20 обменов увлажненного воздуха в течение часа для гарантированного полного окисление. Полифенолы в листе (чайные катехины) поглощают значительное количество кислорода, особенно в течении ранних стадий окисления. Окисление при производстве чая формально начинается с момента сушки чайного листа как спонтанное, и затем постепенно ускоряется последующими шагами, необходимыми для превращения свежего листа в готовый черный чай. После нескольких подготовительных этапов предварительно подготовленный лист готов для процесса контролируемого окисления, о котором часто ошибочно говорят как о «ферментации». В традиционном окислении сортированный лист рассыпают тонкими слоями (максимум от 5 до 8 см) на полу фабрики, на столах, на пористых поддонах - и это сходно с подсушиванием, которое делается на стадии первичного завяливания. Насыщение кислородом полифенолов начинает серию химических реакций с их участием, в конечном итоге производящих новые ароматические компоненты и обеспечивающие более «плотные» отличительные признаки настоя, характерные для черного чая. Во время первого и наиболее важного периода ферментативного окисления, фермент полифенола оксидазы и пероксидазы (группы окислительно-восстановительных ферментов, использующих в качестве акцептора электронов перекись водорода) воздействует на другие полифенолы, в результате этого воздействия появляются теафлавины. Эти красно-оранжевые соединения в дальнейшем воздействуют на полифенолы, производя теарубигины, они же химически ответственны за изменение цвета листа от зеленого к золотому, медному, коричнево-шоколадному. Теарубигины, тем временем, взаимодействуют с несколькими аминокислотами и сахарами в листе, создавая высокополимерные субстанции, которые развиваются в разнообразные и характерные ароматические компоненты, которые мы и рассчитываем иметь в черном чае.

В основном теафлавины привносят свежесть и яркость во вкус черного чая, в то время как теарубигины обуславливают его крепость, насыщенность и цвет.

В процессе окисления из чайного листа выделяется диоксид углерода и происходит повышение температуры массы окисляющихся листьев. Если температуре листа позволить подняться слишком высоко, то окисление выйдет из-под контроля; если температура слишком низко упадет, то окисление прекратится.

Массив чайных листьев в процессе управляемого окисления называется «дхул» (dhool). Окисление требует от 2 до 4 часов и может контролироваться опытным путем, а не научным. Хотя могут быть технические маркеры для определения ожидаемого завершения процесса, но также существует и множество параметров, характеризующих процесс и наблюдаемых «в живую». Поэтому лучшим методом определения момента полного окисления листа может быть экспертное визуально обонятельное наблюдение.

Чайный мастер должен контролировать толщину и равномерность слоя листьев, следить, чтобы температура была примерно 29 С, относительная влажность - 98%; и обеспечивать постоянную вентиляцию (15 или 20 полных смен воздуха в помещении в час). Также микроклимат должен быть полностью гигиеничен; бактерии могут испортить дхул.

При в процессе окисления обрабатываемый лист (дхул) получает прогнозируемую серию вкусовых параметров, свежий, насыщенный цвет и итоговую крепость. Чайный мастер может управлять окислением дхула в своей особенной манере, корректируя длительность окисления, допуская окисление в комбинации с изменением температуры/влажности в помещении для окисления. Большинство произведенных чаев дают сбалансированный настой в чашке с ярким настоем, хорошим интенсивным ароматом, и густой, насыщенной консистенцией. Когда чайный мастер определяет, что дхул окислился до желаемого уровня («полностью окисленный» - это степень, но не абсолютная), то критическая фаза контролируемого окисления останавливается завершающим процессом производства черного чая: сушкой.

Ферментация в чае

Ферментация - это важный компонент в изготовлении пуэров и прочих выдержанных чаев, таких как Люань, Любао, некоторых улунов, и т.д. Рассказ о ферментации в чаепроизводстве удобнее всего вести на примере производства пуэров. Давайте изучим, что такое ферментация и почему тщательная и искусная ферментация неотделима от производства традиционных высококачественных пуэров. Несмотря на то, что производство пуэров - это одна из старейших и простейших форм чаепроизводства, мир пуэров сложен и обширен настолько, что стал предметом пристального внимания чайных экспертов и требует особой тщательности в изучении. В любом случае мы не будем здесь исследовать специфическую комплексность производства пуэров различных типов, так как в этой статье предлагается рассматривать только более основное описание ферментации и окисления.

Ферментация - это микробная активность (деятельность) с вовлечением тех или иных видов бактерий. По определению ферментация происходит наиболее легко в отсутствии кислорода, хотя для старения незрелого шэн-пуэра идеально некоторое воздействие и окружающей среды. Несмотря на то, что обилие кислорода требуется для большинства стадий при изготовлении чая, подверженность к воздействию кислородом в производстве пуэра часто снижается или устраняется после стадии сушения чайного листа. Лист, который трансформируется в пуэр, должен быть подвергнут воздействию бактерий (или располагает бактериями по природе своей) подходящих для прохождения ферментации.

Как и в случае производства «сброженного» яблочного сидра или сыра Рокфор, необходимые для активности микроорганизмов бактерии начинают естественное воспроизводство на открытом воздухе и\или внутри специального помещения для ферментации (сидровый «домик» или камера для созревания сыров). В случае с пуэром бактерии, требующиеся и для инициирования, и для поддержания брожения находятся в следующих местах.

1. На поверхности самого листа со старых деревьев в первобытном лесу, где растут крупнолистовые деревья - наиболее известные из них в районе Сишуанбаньны на юго-западе провинции Юньнань в Китае.
2. В помещении для производства чая с контролируемым климатом, в которых «сырой (шэн) мао-ча» временно складируется в ожидании прессования; в кучах из «мао-ча» при искусственной ферментации готового (шу) пуэра; или во влажном, насыщенным паром климате, в котором пуэр проходит запрессовку.
3. В сухих прохладных помещениях, где блины шэн пуэра хранятся для пост-ферментации и старения под тщательным контролем.

Во время фазы ферментации в производстве пуэра должно сойтись несколько важных факторов. Во время сбора урожая на самом листе, который соответствует нормам, должны иметься «дикие» бактерии - их может быть очень много или очень мало, и от этого тоже будет зависеть качество чая. Лист предназначенный для того, чтобы стать пуэром («маоча», прошедший сушку-завяливание, обжаривание до «убийства зелени» (sa cheen, шацин), сминание (ro nien, жоунянь), и затем частично высушенный лист), складывают в мешки и располагают эти мешки друг на друге в ожидании прессования в насыщенном бактериями пару; или, в случае готового шу пуэра, сваливается в кучи в помещениях, подвергаясь внешнему воздействию. В отличие от невысоких, пористых куч листьев, собранных для окисления, кучи мао-ча, в которых стимулируется искусственная ферментация шу пуэра, заскирдованы плотно, компактно, и с минимальной площадью открытой поверхности. Куча маоча нечасто перемешивается - чтобы дать «отдых» листьям (и не дать ферментации зайти слишком далеко), снабдить бактерии необходимым им кислородом и обеспечить температуру, желательную для благоприятного роста микробов и заданного преобразования листа. В процессе ферментации пуэра кучи часто накрывают - для того, чтобы повысить температуру происходящих в листьях процессов.

Можно представить легкое замешательство в которое приводит чайных торговцев наблюдение за процессами сушки, окисления и ферментации. Наблюдая перемешивание кучи листьев на полу, кучи листьев в траншеях или на настилах, начинающие чаеторговцы могут быть ошарашены тем, что процессы, происходящие при производстве чая, рудиментарны и кустарны (эта кустарность усугубляется нежеланием китайцев объяснять свои «секреты»). И, хотя за последние 75 лет много чего было описано, четко разделить процессы сушки, ферментации и окисления (и, соответственно, четко ими управлять) пока затруднительно.

Крайне важно, чтобы и потребители и чаеторговцы знали характерные различия окисления от ферментации. Эти процессы должны быть понятны и не должны затеряться в выкрутасах чайной терминологии или маркетинга.

Хорошим признаком, отличающим хорошего торговца, является его понимание сути производства белого, улунского и черного чаев, которые очень зависимы от процессов сушки и окисления. Использование терминов «окисление» и «ферментация» недолжным образом способствует путанице у любителей чая. Вдобавок те, кто правильно может идентифицировать, какой тип пуэра предлагается для закупки, и какие условия необходимы для полного завершения незрелого шэн пуэра в его максимальном развитии (продолжительное вызревание, выдержка, и старение), обеспечивают себя надежной закупочной базой. Для чайных энтузиастов, знание - сила, чайный мир становится все более доступным, и знание гарантирует нам все более качественный чай, и много свяких других радостных моментов настоящего удовольствия от выпитого любимого напитка.

(Еще больше информации о производстве чая и разъяснения окислительных процессов в разных типах чаев можно найти в книге The Tea Story; A Cultural History and Drinking Guide by Mary Lou Heiss and Robert J. Heiss, Ten Speed Press October 2007)

Зеленый чай	Нет окисления *
Желтый чай	Нет окисления *
Белый чай	Легкое спонтанное окисление (8-15%)
Улунский чай	Частичное окисление, контролируемое при производстве (уровень 15-80%)
Черный чай	Полное окисление, контролируемое при производстве
Пуэр	Полностью ферментированный, не полностью окисленный, существует два основных направления
Шэн пуэр	Сырой, исходный, или «зеленый» пуэр - неконтролируемое окисление, хотя минимальное спонтанное окисление может присутствовать
Шу пуэр	Готовый, зрелый, или «черный» пуэр - контролируемое окисление как существенное для процесса «ускорения старения»

* Формулировку «Нет окисления» следует понимать как «Почти нет окисления». Это такое примечание переводчиков.

Ферментация — это процесс биохимического, очень часто бескислородного разложения органических соединений, проходящий при участии энзимов (ферментов). Конечные продукты этого процесса — более простые органические и неорганические соединения, а также энергия. Ферментация — процесс, напоминающий дыхание; на ней, например, основан метаболизм бактерий, она является основным средством получения необходимой для жизни энергии у приспособленных к обитанию при отсутствии кислорода бактерий и различных грибков. Брожение — это разновидность ферментации, при которой ферменты вырабатываются исключительно микроорганизмами.

Разновидности брожения.
Микроорганизмы могут вызывать брожение многих различных соединений, в том числе сахаров, жирных кислот и аминокислот, причем в каждом случае процесс идёт немного по-другому. Чаще всего встречается ферментация сахаров. В результате брожения образуются различные продукты — например, спирты или молочная кислота — поэтому выделяют, в частности, брожение спиртовое, уксуснокислое, маслянокислое и молочнокислое.

Как это происходит?
В результате брожения сахаров простые (глюкоза, фруктоза) или сложные (мальтоза, сахароза, лактоза) сахара разлагаются до этилового спирта и окиси углерода. Процесс проходит при участии дрожжей, точнее зимазы (группы ферментов, выделяемых дрожжами). Кроме спиртового брожения, очень распространено брожение молочнокислое, в результате которого образуется молочная кислота. При уксуснокислом брожении, в свою очередь, спирты окисляются до уксусной кислоты, однако в нём участвуют не дрожжевые грибки, а особенные бактерии (семейства Acetobacter). В процессе брожения образуются и другие продукты, однако во всех случаях выделяется энергия.

Использование ферментации и брожения.
Явление ферментации широко используют в пищевой, винной, пивоваренной и спиртовой промышленности. Винное брожение — то есть ферментация сахаров, содержащихся в винограде и других фруктах — применяется для производства вина. Ферментационные свойства дрожжей нашли применение в пекарском деле, так как вырабатываемая ими двуокись углерода (углекислый газ) заставляет тесто «подходить». Уксусное брожение используется в производстве уксуса. В природе широко распространено сбраживание белков, способствующее разложению органических остатков; маслянокислое брожение в промышленности используют для производства масляной кислоты. Молочнокислое брожение применяется, например, для производства молочнокислых продуктов и квашения овощей. Кроме того, молочную кислоту используют в кожевенном и красильном производстве.

Знаете ли вы, что:

1. Благодаря молочнокислому брожению у нас есть кефир.
2. Биологи считают брожение самым древним видом метаболизма (обмена веществ). Вероятно, первые организмы получали энергию с помощью именно этого процесса — ведь в то время в земной атмосфере не было кислорода.
3. Солёные огурцы — также продукт ферментационных процессов.
4. При работе мышц в них также проходит процесс ферментации — разложения глюкозы с выделением энергии, на промежуточном этапе которого образуется молочная кислота. В случае нехватки кислорода молочная кислота не разлагается, а накапливается в мышцах, раздражая нервные окончания и вызывая у человека чувство усталости.
5. Явление спиртового брожения используют в пищевой промышленности. Из забродившего винограда (или других ягод и фруктов) производят вина.

Один из этапов приготовления самого распространенного напитка – ферментация чая. От степени ферментации зависит вид полученного чая, его вкусовые особенности и полезные свойства. Это довольно сложный химический процесс, обеспечивающий основную часть преобразований, происходящих с чайными листьями после сбора.

Что такое ферментация

Ферментация – третий этап обработки чайных листьев после подвяливания и скручивания. В результате скручивания нарушаются клетки листьев, начинают выделяться специфические чайные ферменты и полифенолы. В процессе их окисления образуются теафлавины и теарубигины, которые обеспечивают привычный красновато-коричневый оттенок чайного настоя.

Упрощенно этот процесс можно объяснить так: в результате разрушения клеток листа, выделяется их сок. При обеспечении подходящих температурных условий он начинает бродить, происходит ферментация чайного листа в собственном соку.

Изменяя продолжительность процедуры ферментации чая и степень обжарки листьев, можно получить разные сорта этого напитка. Условно их разделяют на несколько групп:

• неферментированный чай;
• легко ферментированный;
• чай средней ферментации;
• чай полной ферментации.

Каждый из них обладает характерными цветовыми, вкусовыми и ароматическими особенностями, придающими чаю индивидуальность и неповторимость.

Процесс ферментации

Подготовленные листья располагают в темных помещениях со стабильной температурой воздуха на уровне от 15 до 29 градусов и высокой влажностью (около 90%). Такие условия считаются идеальными для начала ферментации, хотя получить их в местах выращивания чая очень непросто.

Для начала ферментации чайные листья раскладывают на специально обработанные деревянные или алюминиевые поверхности, которые не будут вступать в реакцию с фенолами чая, слоем не толще 10 см.

Длительность процесса определяется желаемым результатом и некоторыми дополнительными показателями:

1. Температура листьев после скручивания.
2. Влажность листа после завяливания.
3. Уровень влажности воздуха в помещении, где проходит ферментация.
4. Качество его проветриваемости.

Как правило этот процесс может длиться от 45 минут до 5 часов, в течение которых листья будут темнеть и изменять аромат. Останавливают ферментацию сразу после того, как листья приобретут характерный чайных запах, варьирующийся от цветочного или фруктового до орехового, пряного.

В промышленной ферментации чайный лист разложен на конвейере, который медленно двигается к сушилке, попадая в нее в установленное время. При ручном методе необходим отдельный специалист, который будет контролировать процесс, проверяя степень «готовности» чая, чтобы вовремя остановить его.

Как остановить процесс ферментации

Единственным способом остановить ферментацию листьев является их сушка при высокой температуре. Если не остановить ферментацию вовремя, процесс брожения будет продолжаться до тех пор, пока листья не сгниют и не покроются плесенью.

Сушка также требует особой тщательности, так как недосушенный чай после упаковки может быстро испортиться. Если же чай пересушить, он обуглится и обретет неприятный горелый привкус. В идеально высушенном чае содержится всего 2-5% влаги.

Изначально листья высушивали на больших противнях или сковородках, используя открытый огонь, что значит ферментированный чай получался поджаренным. В таких условиях получить правильную степень просушки было достаточно сложно.

Начиная с конца 19 века для этих целей используют духовки, которые позволяют обеспечить высокую температуру сушки – до 120-150 градусов по Цельсию, тем самым сократив ее время до 15-20 минут. Также духовые шкафы снабжены воздухоподдувом, что также улучшает качество процесса.

В процессе сушки листья подвергаются влиянию потока горячего воздуха, выделяемый ими сок и эфирные масла как бы «припекаются» к поверхности каждой чаинки, обретая способность сохранить свои полезные свойства в течение довольно длительного периода. Конечно, при условии правильного хранения. Извлечь эти полезные свойства довольно просто – достаточно заварить листья горячей водой.

Важно! Одним из главных условий правильной сушки является быстрое охлаждение готового сырья. Если этого не сделать, листья могут «дожариться» на противне даже после извлечения из духовки или начать тлеть.

Особенности ферментации разных видов чая

Большинство знакомых сортов индийского или китайского чая производят из листьев одного и того же растения — Camellia Sinensis. Различный цвет и вкус обеспечивается степенью ферментации и обжарки. Каждый вид чая имеет определенные рекомендации по завариванию (в частности, по температуре воды):

Соблюдение этих требований позволяет вкусовым и ароматическим качествам каждого вида чая раскрыться максимально полно.

Неферментированный или легко ферментированный чай

Чаи этой группы в своем производстве пропускают этап ферментации, что позволяет им сохранить свой оригинальный травяной запах и привкус свежей зелени.

К этой категории относятся белые чаи, который высушивают сразу после завяливания, и зеленый, который после завяливания высушивается частично, затем листья скручивают и досушивают полностью.

Большинство этих чаев высушивают, используя обжарку листьев, хотя некоторые сорта подвергаются обработке горячим паром.

Сорта чая, относящиеся к данной категории:

• Сенча;
• Пи Ло Чу;
• Стена Дракона;
• Жасминовый зеленый.

Жасмином ароматизируют, как правило, те сорта чая, которые подверглись самой слабой ферментации.

Чай средней ферментации

Листья этих сортов ферментируются частично – от 10 до 80%. Так как разброс этот довольно велик, внутри этой категории существует дополнительная классификация, объединяющая сорта чая по степени окисления от 10% до 20%, от 20% до 50% и от 50% до 80%.

В любом случае все сорта этого вида чая при заваривании дают густой желтый или коричневый цвет и обладают насыщенным, но тонким ароматом. Сюда относят некоторые сорта зеленого чая и большинство улунов.

Чай полной ферментации

К этой категории относятся сорта черного и красного китайского чая, которые прошли процесс ферментации полностью. При заваривании их листья образуют настой густого рубинового, красного или темно-коричневого цвета с насыщенным, густым ароматом.

Постферментированный чай

Некоторые сорта чая подвергают так называемой двойной ферментации: в определенный момент этот процесс прерывают, а затем возобновляют. Классическим примером такой обработки считается пуэр.

Ферментация в домашних условиях

Несмотря на то, что ферментация чая – это сложный химический процесс, ее вполне можно провести в домашних условиях, приготовив свой собственный чай, например, из листьев кипрея или смородины.

Процесс домашней ферментации мало чем отличается от промышленной, разве что объемами сырья. Основные этапы создания собственного чая:

1. Сбор сырья (листья и цветы иван-чая, смородины, малины);
2. Его подготовка (сырье можно нарезать, скрутить, размять руками, пропустить через мясорубку, прокатать деревянной скалкой. Главная цель – разрушить структуру для выделения сока).
3. Ферментация.
4. Сушка.
5. Упаковка.

Подготовленные листья складывают в эмалированную посуду, накрывают чистым влажным полотном, хорошо пропускающим воздух (например, марлей) и гнетом. Можно листья завернуть во влажное льняное полотенце, плотно скрутить его и закрепить. Чтобы получить зеленый чай, ферментацию останавливают через 6-24 часа, для черного чая этот срок увеличивается до пяти суток.

Чтобы сырье не забродило, его периодически перемешивают и увлажняют ткань. После окончания ферментации зеленый чай сушат в затемненном месте естественным путем. Для черного потребуется активная сушка в духовке при постоянном помешивании.

Ферментация является основным этапом приготовления чая, который определяет его будущие вкусовые качества и аромат. Получение желаемого результата требует большого внимания и тщательного соблюдения процедуры, но при этом ферментацию листьев для чая можно провести даже в домашних условиях.

Ферментация чая на примере улуна:

Все материалы на сайте сайт представлены исключительно для ознакомления в информационных целях. Перед применением любых средств консультация с врачом ОБЯЗАТЕЛЬНА!

7. Характеристика эукариотических микроскопических организмов. Морфология дрожжей.

9. Характеристика эукариотических микроскопических организмов. Отличительные черты простейших, вызывающих инфекционные заболевания.

10. Морфология бактерий. Разнообразие форм. Размеры микроорганизмов. Методы изучения морфологии бактерий. Виды микроскопов.

11. Морфология бактерий. Химический состав бактериальной клетки.

12. Морфология бактерий. Строение и химический состав внешних слоев. Капсула, слизистые слои, чехлы.

13. Морфология бактерий. Клеточная стенка грамположительных и грамотрицательных бактерий. Окраска по Граму.

14. Морфология бактерий. Явление l-трансформации. Биологическая роль.

15. Морфология бактерий. Бактериальная мембрана. Строение мезосом, рибосом. Химический состав цитоплазмы.

16. Морфология бактерий. Запасные включения бактериальной клетки.

17. Движение бактерий. Строение жгутика, толщина, длина, химический состав. Приготовление фиксированных препара-тов и препаратов живых клеток микроорганизмов.

18. Движение бактерий. Виды расположения жгутиков. Функции фимбрий и пилей.

19. Движение бактерий. Характер движения бактериальной клетки. Виды таксисов.

20. Бактериальное ядро. Строение, состав. Характеристика днк.

21. Бактериальное ядро. Особенности генетической системы бактерии. Типы репликации днк бактерии.

22. Бактериальное ядро. Виды деления бактериальной клетки. Процесс деления.

23. Бактериальное ядро. Формы обмена генетической информацией у бактерий. Изменчивость бактерий.

24. Бактериальное ядро. Плазмиды. Биологическая роль, отличия от вирусов, виды плазмид.

25. Морфологическая дифференцировка прокариот. Формы клеток. Покоящиеся формы. Процесс поддержания состояния покоя.

26. Морфологическая дифференцировка прокариот. Строение эндоспоры. Химический состав, слои.

27. Морфологическая дифференцировка прокариот. Биохимические и физиологические изменения в процессе прорастания эндоспроры. Факторы устойчивости эндоспор в окружающей среде.

28. Морфологическая дифференцировка прокариот. Формирование споры, слои эндоспоры.

29. Классификация и систематика бактерий. Классификация бактерий по Берджи. Признаки, используемые при описании бактерий. Характеристика основных групп бактерий по классификатору Берджи.

30. Классификация и систематика бактерий. Категории бактерий. Особенности эубактерий и архебактерий.

31. Влияние физических факторов на микроорганизмы. Отношение микроорганизмов к молекулярному кислороду. Аэробы, анаэробы, микроаэрофилы.

32. Влияние физических факторов на микроорганизмы. Температура. Способность к росту при различных температурных условиях.

33. Влияние физических факторов на микроорганизмы. Температура. Способность к выживанию в экстремальных температурных условиях.

34. Влияние физических факторов на микроорганизмы. Влажность.

35. Влияние физических факторов на микроорганизмы. Давление. Осмотическое давление. Атмосферное. Гидростатическое давление и вакуум.

36. Влияние физических факторов на микроорганизмы. Лучистая энергия, уфл, ультразвук.

37. Влияние химических факторов на микроорганизмы. Кислотность и щелочность. Поваренная соль.

38. Влияние химических факторов на микроорганизмы. Антисептики, виды и воздействие на микроорганизмы.

39. Влияние биологических факторов на микроорганизмы. Антибиоз. Виды взаимоотношений – антагонизм, паразитизм, бактериофаги.

40. Влияние биологических факторов на микроорганизмы. Взаимоотношения бактерий с другими организмами. Симбиоз. Виды и примеры симбиоза.

41. Принципы консервирования пищевых продуктов, основанные на методах воздействия на бактерии различных факторов внешней среды. Влияние антибиотиков.

42. Питание микроорганизмов. Ферменты микроорганизмов. Классы и виды ферментов. Пути катаболизма.

43. Питание микроорганизмов. Механизмы транспорта питательных веществ в клетку. Пермеазы, ионофиоры. Характеристика процессов симпорта и антипорта. Транспорт железа.

45. Питание микроорганизмов. Гетеротрофные микроорганизмы. Различная степень гетеротрофности.

50. Метаболизм бактерий. Брожение. Виды брожения. Микроорганизмы, вызывающие эти процессы

51. Метаболизм бактерий. Фотосинтез. Виды фотосинтезирующих бактерий. Фотосинтетический аппарат.

53. Метаболизм бактерий. Хемосинтез. Происхождение кислородного дыхания. Токсический эффект воздействия кислорода.

54. Метаболизм бактерий. Хемосинтез. Дыхательный аппарат клетки. Метаболизм бактерий. Хемосинтез. Энергетический обмен микроорганизмов.

56. Биосинтетические процессы. Ассимиляция различных веществ.

57. Биосинтетические процессы. Образование вторичных метаболитов. Виды антибиотиков. Механизм действия.

58. Биосинтетические процессы. Образование вторичных метаболитов. Токсинообразование. Виды токсинов.

59. Биосинтетические процессы. Образование вторичных метаболитов. Витамины, сахара, ферменты.

60. Регуляция метаболизма. Уровни регуляции метаболизма. Индукция. Репрессия.

62. Основы экологии микроорганизмов. Экология микробных сообществ.

63. Основы экологии микроорганизмов. Микроорганизмы воздуха.

64. Основы экологии микроорганизмов. Микроорганизмы морских водных экосистем.

65. Основы экологии микроорганизмов. Микроорганизмы солоноватых водных экосистем.

66. Основы экологии микроорганизмов. Микроорганизмы пресноводных экосистем.

67. Основы экологии микроорганизмов. Микроорганизмы почвенных экосистем.

68. Основы экологии микроорганизмов. Микроорганизмы почв. Микориза.

69. Основы экологии микроорганизмов. Круговорот углерода, водорода и кислорода.

70. Основы экологии микроорганизмов. Круговорот азота, фосфора и серы.

71. Основы экологии микроорганизмов. Симбионты организма человека. Пищеварительный тракт. Ротовая полость. Бактериальные заболевания.

72. Основы экологии микроорганизмов. Симбионты организма человека. Пищеварительный тракт. Проблема дисбактериоза.

73. Основы экологии микроорганизмов. Симбионты организма человека. Дыхательные пути, выделительная, половая система.

74. Основы экологии микроорганизмов. Симбионты организма человека. Кожа, конъюктива глаза, ухо.

75. Инфекция. Патогенные микроорганизмы. Их свойства. Вирулентность микроорганизмов.

76. Инфекция. Инфекционный процесс. Виды инфекций. Формы инфекций. Локализация возбудителя. Входные ворота.

79. Инфекция. Роль макроорганизма в развитии инфекционного процесса.

81. Классификация инфекций. Особо опасные инфекции. Кишечные инфекции, аэрогенные инфекции, детские инфекции.

82. Пищевые отравления и токсикоинфекции. Причины возникновения. Основные клинические симптомы.

83. Пищевые токсикоинфекции. Возбудитель – бактерии рода Salmonella.

84. Пищевые токсикоинфекции. Возбудитель – бактерии рода Escherichium и Shigella.

85. Пищевые токсикоинфекции. Возбудитель – бактерии рода Proteus.

86. Пищевые токсикоинфекции. Возбудитель – бактерии рода Vibrio.

87. Пищевые токсикоинфекции. Возбудитель – бактерии рода Bacillus и Clostridium.

88. Пищевые токсикоинфекции. Возбудитель – бактерии рода Enterococcus и Streptococcus.

89. Пищевые токсикозы. Возбудитель – бактерии рода Clostridium.

90. Пищевые токсикозы. Возбудитель – бактерии рода Staphylococcus.

50. Метаболизм бактерий. Брожение. Виды брожения. Микроорганизмы, вызывающие эти процессы

Метаболизм – совокупность разнообразных ферментативных реакций, происходящих в микробной клетке и направленных на получение энергии и превращение простых химических соединений в более сложные. Метаболизм обеспечивает воспроизводство всего клеточного материала, включая два единых и одновременно противоположных процесса – конструктивный и энергетический обмен.

Метаболизм протекает в три этапа:

1.катаболизм – распад органических веществ на более простые фрагменты;

2.амфиболизм – реакции промежуточного обмена, в результате которых простые вещества превращаются в ряд органических кислот, фосфорных эфиров и пр.;

3.анаболизм – этап синтеза мономеров и полимеров в клетке.

Метаболические пути формировались в процессе эволюции.

Основным свойством бактериального метаболизма является пластичность и высокая интенсивность, обусловленная малыми размерами организмов.

К метаболическим путям у прокариот относятся брожение, фотосинтез и хемосинтез. Наиболее примитивным способом получения энергии, присущим определенным группам прокариот, являются процессы брожения.

Брожение – метаболический процесс, присущий бактериям, характеризующий энергетическую сторону способа существования нескольких групп прокариот, при котором они осуществляют в анаэробных условиях окислительно-восстановительные превращения органических соединений, сопровождающиеся выходом энергии, которую эти организмы используют.

брожение протекает без участия молекулярного кислорода, все окислительно-восстановительные превращения субстрата происходят за счет его «внутренних» возможностей. В результате на окислительных этапах процесса высвобождается часть свободной энергии, заключенной в молекуле субстрата, и происходит ее запасание в молекулах АТФ. Происходит расщепление углеродного скелета молекулы субстрата.

Круг органических соединений, которые могут сбраживаться, довольно широк:

Углеводы, спирты, органические кислоты, аминокислоты, пурины, пиримидины.

Может быть подвергнуто сбраживанию, если оно содержит неполностью окисленные (или восстановленные) углеродные атомы

продуктами брожений являются различные органические кислоты (молочная, масляная, уксусная, муравьиная), спирты (этиловый, бутиловый, пропиловый), ацетон, а также СО2 и Н2

образуется несколько продуктов. В зависимости от того, какой основной продукт накапливается в среде, различают молочно-кислое, спиртовое, маслянокислое, пропионовокислое и другие виды брожений.

В каждом виде брожения можно выделить две стороны: окислительную и восстановительную. Процессы окисления сводятся к отрыву электронов от определенных метаболитов с помощью специфических ферментов (дегидрогеназ) и акцептированию их другими молекулами, образующимися из сбраживаемого субстрата, т. е. в процессе брожения происходит окисление анаэробного типа

Энергетической стороной процессов брожения является их окислительная часть, реакции являются окислительными

Существует несколько исключений из этого правила: некоторые анаэробы часть энергии при сбраживании субстрата получают также в результате его расщепления, катализируемого лиазами.

Примитивность процессов брожения заключается в том, что из субстрата в результате его анаэробного преобразования извлекается лишь незначительная доля той химической энергии, которая в нем содержится. Продукты, образующиеся в процессе брожения, все еще содержат в себе значительное количество энергии, заключавшейся в исходном субстрате.

При дыхательном метаболизме при расщеплении глюкозы выделяется 2870,22 кДж/моль энергии, при брожении на том же субстрате извлекается 196,65 кДж/моль энергии. В процессе гомоферментативного молочнокислого брожения синтезируются 2 молекулы АТФ на 1 молекулу сброженной глюкозы; в процессе дыхания при полном окислении молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ. В обоих случаях эффективность запасания выделяющейся энергии в макроэргических связях АТФ приблизительно одинакова.

При брожении некоторые реакции на пути анаэробного преобразования субстрата связаны с наиболее примитивным типом фосфорилирования – субстратным фосфорилированием, реакции которого локализованы в цитозоле клетки, что указывает на простоту химических механизмов, лежащих в основе этого типа получения энергии.

*Спиртовое брожение. При спиртовом брожении из пировиноградной кислоты в результате ее окислительного декарбоксилирования образуется ацетальдегид, который становится конечным акцептором водорода. В итоге из 1 молекулы гексозы образуются 2 молекулы этилового спирта и 2 молекулы углекислоты. Спиртовое брожение распространено среди прокариотных (различные облигатно- и факультативно-анаэробные бактерии) и эукариотных (дрожжи) форм.

Способность осуществлять в анаэробных условиях спиртовое брожение: Sarcina ventriculi, Erwinia amylouora, Zymomonas mobilis, Основными продуцентами этилового спирта среди эукариот являются дрожжи –аэробы со сформированным аппаратом дыхания, но в анаэробных условиях осуществляют спиртовое брожение по пути субстратного фосфорилирования.

*Молочно-кислое брожение бывает гомоферментативным, при котором в числе продуктов образуется до 90 % молочной кислоты, и гетероферментативным, при котором помимо молочной кислоты значительную долю в продуктах составляют СО2, этанол и/или уксусная кислота.

а)Молочнокислое брожение (гомоферментативное) – это процесс получения энергии молочнокислыми бактериями Lactococcus lactis, Lactobacterium bulgaricum, Lactobacterium planterum и т.д., заключающийся в превращении молекулы сахара в две молекулы молочной кислоты с выделением энергии:C6H12О6 = 2СН3СНОНСООН + 0,075х106 Дж

б)Молочнокислое брожение (гетероферментативное). В этом процессе кроме молочной кислоты в числе продуктов образуются уксусная, янтарная кислоты, этиловый спирт, углекислота и водород. Возбудителем этого процесса является E. coli.

Процесс, подобный нетипичному гетероферментативному молочно-кислому брожению, идет при созревании рыбы пряного посола, пресервов. В этих случаях он возбуждается ароматообразующими молочнокислымим бактериями типа Streptococcus citrovorus.

Кроме того, при порче консервов, возбуждаемой бактериями Вас. stearothermophilus и Cl. thermosaccharolyticum, в продукте накапливаются кислоты – молочная, уксусная, масляная, образование которых, вероятно, связано с процессом, подобному нетипичному молочно-кислому брожению.

*Маслянокислое брожение вызывается облигатно анаэробными маслянокислыми бактериями Cl. pasteurianum. Глюкоза в этом энергодающем процессе превращается в масляную кислоту, водород и углекислый газ:C6H12О6 = С3Н7СООН + 2СО2 + 2Н2 + 0,063х106 Дж

Некоторые клостридии, например, Cl. sporogenes или токсичные виды Cl. botulinum, Cl. perfringens имеют протеолитические способности и не только сбраживают углеводы, но и гидролизуют белки. Возбудители маслянокислого брожения образуют термостойкие споры, поэтому они могут сохраняться в стерилизованных консервах и вызывать их бомбажную порчу.

Известно много других брожений, отдельные типы которых различаются составом конечных продуктов, что зависит от комплекса ферментов возбудителя брожения.

"

Ферментация - химические реакции с участием белковых катализаторов - ферментов . Обычно происходят в живой клетке. Часто путают с брожением , но ферментация лишь более простая часть из многих сложных процессов брожения. Например, в результате брожения размножаются дрожжи, а под действием ферментов, вырабатываемых дрожжами, сахар превращается в спирт.

Использование

Исторически наиболее древняя методика использования ферментации - пивоварение. Зерна злаков содержат нерастворимый трудно усваиваемый крахмал. Это делает зерна защищёнными против многих бактерий в течение очень большого срока, но и в то же время крахмал недоступен и самому ростку. Но растущий росток вырабатывает ферменты, превращающие крахмал в легко растворимую и усваиваемую глюкозу. В пивоварении специально проращивают зерна и в оптимальный момент приготовления солода , когда концентрация фермента высокая, росток убивают нагревом. Фермент продолжает превращать крахмал в сахар, который используется для дальнейшего брожения. Таким ферментом является амилаза , превращающая крахмал в мальтозу . Амилаза содержится также в слюне, благодаря чему долго пережёвываемый рис или картофель получает сладковатый привкус.

Другой старинный способ ферментации - сыроделие. Для свёртывания молока используют различные