Capítulo 6 Cambios de algunos metabolitos y pH
Oct 31, 2024
Capítulo 6 Cambios en algunos metabolitos y pH
Los cambios metabólicos de los microorganismos durante la fermentación son muy complejos, y el mecanismo metabólico aún no está claro. Por lo tanto, es muy significativo aclarar los cambios en los metabolitos principales de las enzimas microbianas durante la fermentación. Este estudio tomó enzimas de manzana como objeto de investigación y rastreó los cambios en el ácido total, el azúcar total, el contenido de alcohol y el pH dentro de los 3 meses durante el proceso de fermentación. Proporciona una determinada base de datos y una base técnica para resolver aún más los problemas relacionados con la calidad del producto, como el mecanismo del proceso de fermentación, el control de proporción de cepas bacterianas y la investigación de ingredientes funcionales.
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6.1 Materiales y métodos
6.1.1 Materiales
(1) Materias primas experimentales
Las materias primas requeridas para el experimento son las mismas que 5.1.1 (1).
(2) Instrumentos experimentales
Los instrumentos requeridos para el experimento son los mismos que 3.1.1 (2).
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6.1.2 Métodos
(1) Determinación del contenido de ácido total [71]
Método de titulación directa
(2) Determinación del contenido total de azúcar [72]
Tome 0. 5 ml de caldo de fermentación y colóquelo en un matraz volumétrico de 50 ml. Agregue 2 ml de solución de ácido clorhídrico de 6 mol/L y hervirla en un baño de agua durante 15 minutos. Después del enfriamiento, agregue 1.8 ml de 6 mol/l de solución de hidróxido de sodio y compensan el volumen. Tome 2 ml del líquido en el matraz volumétrico y colóquelo en un matraz volumétrico de 25 ml. Agregue 1,5 ml de reactivo DNS y hervirlo en un baño de agua durante 5 minutos. Después de enfriar, invente el volumen. Mida la absorbancia a 520 nm. Calcule el contenido total de azúcar de acuerdo con la ecuación lineal de la curva estándar.
(3) Determinación del contenido de alcohol [73]
El contenido de alcohol fue determinado por el método de botella de densidad.
(4) Cambio de pH
El valor de pH se midió directamente utilizando un medidor de pH.
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6.2 Resultados y discusión
6.2.1 ácido total
Este estudio utilizó el método de titulación ácido-base para determinar el contenido de ácido total. La enzima de manzana se usó como objeto de investigación. Desde el comienzo de la fermentación, el contenido de ácido total de la enzima de manzana se midió cada 15 días, y se obtuvo la curva de cambio del contenido de ácido total, como se muestra en la Figura 6.1.
6.2 Resultados y discusión
6.2.1 ácido total
Este estudio utilizó la titulación ácida-base para determinar el contenido de ácido total. La enzima de manzana se usó como objeto de investigación. Desde el comienzo de la fermentación, el contenido de ácido total de la enzima de manzana se midió cada 15 días, y se obtuvo la curva de variación del contenido de ácido total, como se muestra en la figura 6.1.
Fig.6.1 Las curvas de variación del contenido ácido total
Se puede ver en la Fig. 6.1 que dentro de los 30 días de la fermentación, el contenido de ácido total de la solución enzimática mostró una tendencia ascendente, pero después de 30 días, el contenido de ácido total disminuyó y finalmente se estabilizó. En general, el contenido de ácido total se acumuló rápidamente dentro de los primeros 15 días de fermentación, y la tendencia ascendente tendió a ser plana después de 15 días. En comparación con el caso sin agregar bacterias, el contenido de ácido total fue 24.14% más alto en el día 90 de fermentación.
6.2.2 Sugar total
(1) Según los resultados experimentales, la curva estándar de glucosa se muestra en la figura 6.2.
Fig.6.2 La curva estándar de glucosa
Como se muestra en la Fig.6.2, la ecuación de curva estándar es y =0. 6907x -0. 0386, r 2=0. 9989. Donde x es la concentración de glucosa (mg/ml) e y es la absorbancia.
(2) Contenido total de azúcar
Desde el comienzo de la fermentación, el contenido total de azúcar de la enzima de manzana se midió cada 15 días, y se obtuvo la curva de cambio del contenido de azúcar total, como se muestra en la figura 6.3.
Se puede ver en la Figura 6.3 que a medida que aumenta el tiempo de fermentación, el contenido total de azúcar de las enzimas de manzana disminuye significativamente en los primeros 15 días de fermentación. Después de 15 días, el contenido total de azúcar aumenta gradualmente. Se especula que la razón puede ser que en los primeros 15 días, el crecimiento masivo de microorganismos causó una gran cantidad de sustancias azucareras. Después de 15 días, los microorganismos descompuso la enzima de manzana y produjeron metabolitos azucarados. Los productos fusionados con la enzima, lo que hace que el contenido total de azúcar de la enzima aumente gradualmente. El contenido total de azúcar disminuyó en un 12,5% en el 90 días de fermentación con cepas adicionales en comparación con las cepas sin agregado.
6.2.3 Contenido de alcohol
Desde el comienzo de la fermentación, el contenido de alcohol de la enzima de manzana se midió cada 15 días, y se obtuvo la curva de cambio del contenido de alcohol durante la fermentación, como se muestra en la Figura 6.4.
Como se muestra en la Figura 6.4, en los primeros 15 días de fermentación, se produjo una gran cantidad de alcohol, por lo que el contenido de alcohol de la enzima era muy alto. Después de aproximadamente 75 días, el contenido de alcohol de la enzima alcanzó por debajo del 1%vol. En este momento, casi no había sabor de alcohol en el sabor de la enzima. En comparación con el caso sin agregar bacterias, el contenido de alcohol del caso con bacterias agregadas fue 16.67% más alto en el día 90 de fermentación.
6.2.4 Ley de variación de pH
La ley de variación de pH de la enzima de manzana durante la fermentación se muestra en la figura 6.5.
Fig.6.5 Las curvas de variación del pH
Como se muestra en la Fig. 6.5, el valor de pH de la enzima Apple en el grupo experimental cayó rápidamente de 5.4 a 3.8 en 15 días, mientras que el valor de pH del grupo de control cayó de 5.4 a 4. 0, y luego tendió a ser moderado. Durante el experimento, también encontramos que se generó una gran cantidad de burbujas en la botella del cuarto al octavo día de producción de enzimas, lo que indica que los primeros 15 días fueron una etapa de reproducción microbiana a gran escala y metabolismo muy activo. Después de 15 días, ingresó a la lenta etapa de fermentación, y el aumento de la concentración de ácido orgánico hizo que el pH cayera [45]. El crecimiento y el metabolismo de las bacterias produjeron una gran cantidad de dióxido de carbono, que apareció en el agua en forma de burbujas. Debido a la inestabilidad de las burbujas, el pH de la solución enzimática también era inestable, y cayó y subió al mismo tiempo. En comparación con el caso sin agregar bacterias, el pH del caso con bacterias agregadas disminuyó en un 5% en el día 90 de fermentación.
6.3 Resumen de este capítulo
Este capítulo estudia los cambios en los metabolitos y el pH durante la fermentación enzimática. Los estudios han demostrado que en los primeros 15 días de fermentación enzimática, los microorganismos crecen y reproducen el ácido más rápido y total, el azúcar total, el contenido de alcohol y el pH cambian más. Dentro de los 30 días de la fermentación, el contenido de ácido total de la solución enzimática muestra una tendencia al alza, pero después de 30 días, el contenido de ácido total disminuye y finalmente se estabiliza. Dentro de los primeros 15 días de fermentación, el contenido de ácido total se acumula rápidamente, el contenido total de azúcar disminuye significativamente, se produce una gran cantidad de alcohol y el valor de pH cae bruscamente.
Después de 15 días, ingresa a la lenta etapa de fermentación. En comparación con el caso sin agregar cepas, en el día 90 de fermentación, el contenido de ácido total del caso con cepas adicionales fue 24.14% mayor, el contenido total de azúcar fue 12.5% más bajo, el contenido de alcohol fue 16.67% más alto y el pH fue 5% más bajo.
