Молочная кислота является среди углеводов. При этом используются бактерицидные
свойства молочной кислоты. Молочная кислота
во влагалище
Я часто задаю своим студентам - будущим спортивным врачам -вопрос по поводу того, что они думают о молочной кислоте. И их обычный ответ: "Ничего хорошего!" Они винят ее во всем - от боли и судорог в мышцах до утомления и травм. Ее рассматривают как побочный продукт, которого следует избегать любой ценой.
А знаете ли вы, - говорю я им, - что молочная кислота играет основную роль в процессе выработки энергии во время тренировок? И вовсе не является вредным побочным продуктом метаболизма. Она дает энергию, способствует усвоению углеводов и служит топливом для печени при производстве глюкозы и гликогена. Фактически, молочная кислота - это природное средство, призванное помочь нашему организму справляться со стрессовыми ситуациями". Но есть и обратная сторона медали. Когда организм производит молочную кислоту, он расщепляет ее на лактатный ион (лактат) и ион водорода. В молочной кислоте именно последний и является, собственно, кислотой. Он вмешивается в электролитические сигналы нервов и мышц, замедляет энергетические реакции и ослабляет мышечные сокращения. Именно им вызвано то жжение, которое вы чувствуете при интенсивных тренировках. Так что, если чувствуете утомление - вините в этом не что иное, как водородный ион.
Кумиза - очень популярный напиток среди кыргызов, татари и калмуки, кочевых племен в Восточной России и Азии. Напротив, Кефира - национальный напиток альпинистов на Кавказе и Осетии. Раньше считалось, что кефир легче переваривать, чем молоко, что говорит о том, что часть казеина растворилась во время его брожения. Другими словами, Кефир считался полудеформированным молоком. В настоящее время, следуя исследованиям Хейма и Ровиги, вышеизложенное уже не может считаться истинным, поскольку они убедительно продемонстрировали, что любые положительные эффекты, наблюдаемые с кефиром, должны быть связаны только с низким процентом содержащейся молочной кислоты войти в нее.
Но, как правило, "за компанию" обвиняют и лактат. Хотя, в действительности, наш организм прекрасно относится к нему. Это чрезвычайно быстрое топливо для сердца и мышц. Лактат играет жизненно важную роль в обеспечении стабильного снабжения организма углеводами, даже во время физических нагрузок, длящихся много часов.
Кефир полезен в некоторых случаях, но не может быть рекомендован в качестве пищи для долгосрочного использования, когда это необходимо для того, чтобы справиться с последствиями процессов распада в кишечнике. Кефир образуется в результате одновременного алкоголизма и молочной ферментации. По сути, он содержит один процент чистого алкоголя, но ежедневное потребление даже этого небольшого количества алкоголя нежелательно. Другое возражение против использования кефира заключается в его летучей микрофлоре, действие которой еще недостаточно изучено.
Лактат - друг всех тех, кто тренируется с отягощениями, друг футболистов, троеборцев, бегунов на длинные дистанции, пловцов и велосипедистов. Когда вы узнаете больше об этом веществе, все предстанет совершенно в ином свете. По достоинству оценив действие молочной кислоты, вы сможете повысить свой энергетический уровень и победить усталость!
Из-молочной ферментации, а не алкоголь делает кефир полезно, это единственное разумное решение состоит в том, что он будет заменен йогурт, который не содержит никаких следов спирта, изготовленный из чистой культуры микроорганизмов, продуцирующих молочную кислоту, которая, несомненно, превосходит все остальные йогурту. Тот факт, что так много людей всех возрастов потребляют большое количество йогурта и приносит большую пользу от его использования, является гарантией и подтверждением его ценности. Известный африканский исследователь Ногейра в письме к нам выражает свое удивление, наблюдая за сохраненной внешностью и отсутствием нестареющих изменений среди местного населения в Моссамеде, которые он не посещал много лет.
Молочная кислота - это поистине "королевский" метаболит
Молочная кислота формируется при распаде глюкозы. Иногда называемая "кровяным сахаром", глюкоза является главным источником углеводов в нашем организме. Это основное топливо для мозга и нервной системы, так же как и для мышц во время физической нагрузки. Когда расщепляется глюкоза, клетки производят АТФ (аденозина трифосфат), который обеспечивает энергией большинство химических реакций в организме. Уровень АТФ определяет, как быстро и как долго наши мышцы смогут сокращаться при физической нагрузке.
Д-р Лима подтверждает, что большое количество людей, известных своей необычайной долговечностью, можно найти среди населения в регионе к югу от Анголы, и хотя они слабые и сухие, пожилые люди хорошо функционируют и способны на длинные пешеходные переходы.
Стамен Григоров, студент из Болгарии, сообщает о удивительно большом количестве многоквартирных домов на территории Болгарии, где йогурт является одним из основных элементов рациона этих людей. За последние 10 лет своей жизни она потребляла только ржаной хлеб, йогурт и сыр. Работник по имени Амброуз Жанна, живший в Вердене, достиг 111-летнего возраста, питался ячменными хлебами и йогуртом. Женщина по имени Николь Марк, которая умерла в возрасте 110 лет в замке Колленберг. У этой женщины был горб и паралич нижних конечностей.
Производство молочной кислоты не требует присутствия кислорода, поэтому этот процесс часто называют "анаэробным метаболизмом". Многие считают, что мышцы производят молочную кислоту, когда недополучают кислород из крови. Другими словами, вы находитесь в анаэробном состоянии. Однако, ученые утверждают, что молочная кислота образуется и в мышцах, получающих достаточно кислорода. Увеличение количества молочной кислоты в кровотоке свидетельствует лишь о том, что уровень ее поступления превышает уровень удаления. Кислород не играет здесь существенной роли.
Диета в основном состояла из йогурта и черного хлеба. Эта женщина все еще жива и выполняет ежедневные домашние задания, шитье, и хотя она идет согнутой к тому времени, когда у нее есть устойчивая походка. Ежедневный рацион этой старушки состоит из ячменного хлеба и йогурта. Американская леди по имени Дженни Рейд написала мне, что ее 84-летний отец обязан своей долговечностью и хорошим здоровью йогуртом, который он пил уже более 40 лет.
При использовании йогурта его вкус является показательным, и чем ближе к естественному ферментированному йогурту, тем лучше. Позвольте мне, однако, одно совершенно ясно, из-за его повседневного использования, мы не должны упускать из виду опасения естественного производства йогурта. Сырое молоко содержит разнообразную микробную флору, включая микробы, способные вызывать серьезные висцеральные расстройства. Также в молоке распространена бацилла туберкулеза крупного рогатого скота. Согласно исследованиям, проведенным Хаим, наиболее распространенные бациллы процветают в молоке даже после того, как он стал кислым.
Зависимое от лактата производство АТФ очень незначительно, но имеет большую скорость. Это обстоятельство делает идеальным его использование в качестве топлива, когда нагрузка превышает 50% от максимальной. При отдыхе и субмаксимальной нагрузке организм предпочитает расщеплять жиры для получения энергии. При нагрузках в 50% от максимума (порог интенсивности для большинства тренировочных программ) организм перестраивается на преимущественное потребление углеводов. Чем больше углеводов вы используете в качестве топлива, тем больше производство молочной кислоты.
В таких условиях бацилла тифа была найдена живым на 35-й день и умерла только после 45-дневного пребывания в хорошо ферментированном йогурте. Вкус, как свежее молоко, почти всегда содержит следы фекальной массы коровы, другие вредные микробы проникают в него и остаются в живых, несмотря на кислотную коагуляцию молока. Это правда, что молочнокислые бактерии предотвращают распространение этих вредных микробов, которые вызывают распад у организмов, но не могут их уничтожить.
Кроме того, сырое молоко часто содержит различные формы и грибы, которые способствуют развитию таких вредных микробов, как холерная бацилла и живот. Поэтому дальнейшее использование молока, которое бродит, естественно увеличивает риск попадания вредных организмов в организм человека. Для производства йогурта, который не содержит вредных бактерий, необходимо сначала стерилизовать сырое молоко, а затем добавить полезные бактерии. Но это не включает дрожжей вообще, как думают многие, но, наоборот, добавляются другие ферменты, культивируемые соответствующим научным способом.
Метаболический посредник
Организм использует молочную кислоту в качестве биохимического посредника при углеводном обмене. Углеводы усваиваются и циркулируют из кишечника в печень в основном в форме глюкозы. Однако, вместо того, чтобы поступить в печень для последующего превращения в гликоген, большая часть глюкозы из пищевых углеводов, минуя печень, поступает прямо в кровоток, достигает мышц и там превращается в молочную кислоту. Она, в свою очередь, поступает обратно в кровь, затем в печень, где используется для создания гликогена. Ваш организм образует большую часть своего печеночного гликогена не напрямую из глюкозы крови, а через образование молочной кислоты. Процесс этот ученые называют "парадоксом глюкозы".
Многие ткани, особенно скелетные мышцы, постоянно синтезируют и используют молочную кислоту. Уровень ее в крови отражает баланс между производством и потреблением.
Рист и Хоар обнаруживают, что египетский лебен содержит микробную флору не менее пяти разных видов - трех бактериальных и двух видов дрожжей. Первый вызывает кислотное брожение, а второе алкогольное брожение. Аналогия между египетским «лебеном» и Кефирой довольно точна, потому что в обоих случаях речь идет о молоке и алкогольной ферментации. Прояснения, которые мы уже сделали, когда мы говорили о Кефире, также относятся к египетской «лебене».
При любезном содействии профессора Массола из Женевы мы смогли доставить образец болгарского йогурта, чья микрофлора особенно хорошо изучалась его учеником Григоровым. В нашей собственной лаборатории Михельссон начал изучение болгарского молока. Оба исследователя обнаружили в нем различные микробы, включая молочнокислые бактерии и различные типы дрожжей. В общем, флора болгарского йогурта похожа на флору египетского «лебена», и поэтому их эффект идентичен. Исследования, проведенные в БКМ, проведенных в нашей лаборатории в Институте Пастера показали широкий спектр микроорганизмов, в том числе настоящего розового дрожжевого грибка, который способствует в значительной степени рост и жизнеспособность бактерий брюшного тифа и холеры, демонстрируемых наших опытах на кроликах.
Производство молочной кислоты пропорционально сумме углеводов, расщепленных для энергетических нужд в тканях. При употреблении углеводов довольно большая их часть превращается в лактат, который затем используется теми же тканями в качестве топлива или же переправляется посредством кровотока в другие ткани для энергетической цели. Быстрое использование углеводов в качестве топлива, как, например, во время интенсивной физической нагрузки, ускоряет производство молочной кислоты. Временно она начинает накапливаться в мышцах и крови, потому что не может быть использована в качестве горючего очень быстро. Если вы замедляете темп выполнения упражнений или вообще прекращаете занятие, уровень использования лактата вскоре выравнивается с уровнем его производства. Доктор Джордж Брукс (George Brooks), профессор факультета общей биологии Калифорнийского Университета, описал динамику производства и использования молочной кислоты в метаболическом процессе в своей так называемой "челночной теории лактата" ("Lactate Shuttle Theory"). Он показывает ведущую роль молочной кислоты в углеводном обмене и важность ее как топлива для метаболизма. В эксклюзивном интервью доктор Брукс сказал: "К молочной кислоте, в общем-то, относятся плохо. Но если бы атлеты смогли научиться контролировать этот химический процесс и использовать его, то смогли бы тренироваться жестче и дольше. Регулирование уровня молочной кислоты -это ключ к успеху в высокоинтенсивных видах спорта!"
Поэтому, если молоко не стерилизуется надлежащим образом, а затем заселено какой-либо из вышеупомянутых культур, то продукты этого процесса представляют угрозу для здоровья и жизни. Единственная безопасная технология заключается в том, чтобы изолировать и хранить чистую культуру определенных молочнокислых микробов и их размещение в стерилизованном молоке, в результате чего получается ферментированное молоко без даже наименьшего количества алкоголя.
С этим микробом, в отличие от чистой культуры от него, мы приготовили наш йогурт, исключая любые другие микробы и ферменты. В течение длительного периода использования этого йогурта было обнаружено, что жир, содержащийся в молоке, снижает его оздоровительный эффект. Лучше всего удалить сливки или добавить другие молочнокислые бактерии для эмульгирования этого вещества. После приготовления и охлаждения свежего молока его высаживали чистой культурой молочнокислых бацилл.
Сердце , медленносокращающиеся мышечные волокна и дыхательные мышцы предпочитают использовать лактат в качестве горючего при физической нагрузке. В сердце, например, потребление ее значительно возрастает при увеличении нагрузки, а использование глюкозы остается неизменным.
Инкубационный период варьируется в зависимости от температуры, при которой хранятся бактерии, обработанные молоком. Результатом в реализации этих рекомендаций является кремовый йогурт приятного вкуса, обладающий способностью прерывать процесс гниения, развивающегося в кишечном тракте.
Это молоко следует потреблять ежедневно в количестве от одной до одной пинты с половиной во время или между приемами пищи. Если следовать этим рекомендациям, регулируется функция кишечника и увеличивается секреция почек. Использование ферментированного молока, как указано выше, может быть рекомендовано для всех заболеваний пищеварительного тракта и мочевых органов, а также для многих кожных заболеваний.
Молочная кислота является очень "быстрым" топливом, что может помочь атлетам в повышении результативности. После приема высокоуглеводной пищи концентрация в крови как глюкозы, так и молочной кислоты, возрастает. Но уровень лактата поднимается незначительно, так как он удаляется достаточно быстро. Организм превращает глюкозу (которая движется в крови не так быстро) в лактат, таким образом она достигает цели быстрее. Использование молочной кислоты как "посредника" помогает избавиться от получаемых с пищей углеводов без подъема уровня инсулина и стимуляции синтеза жиров. Во время тренировки этот подъем вам не нужен, так как он понижает доступность углеводов, крайне необходимых для интенсивного обмена веществ.
Микроб, в котором мы экспериментируем, обладает способностью существовать и распространяться при достаточно высоких температурах. С его населением в человеческом кишечнике он быстро адаптируется к жизни в окружающей среде и становится важной частью флоры кишечника, о чем свидетельствует Коэнди. Йогурт, сделанный в соответствии с инструкциями, приведенными выше, с чистой культурой конкретного микроба, который мы описали, был проанализирован Фуардом в Институте Пастера. В то время, когда молоко было готово к употреблению, Попард обнаружил, что он содержал 10 кубических сантиметров молочной кислоты на литр.
Почему же молочная кислота так важна в регулировке метаболизма? Точного ответа пока нет, но существуют определенные физиологические причины. Молочная кислота, в отличие от глюкозы и других видов топлива, имеет меньший размер молекул, поэтому ей легче проходить из одной ткани в другую. Она проникает сквозь клеточные мембраны посредством мгновенного процесса, называемого "облегченным переносом" (facilitated transport). Для других видов топлива требуются более медленные транспортные системы - такие, как инсулин . Таким образом, лактат попадает быстрее и в больших количествах в клетки и кровоток. Мышечные клетки с большими запасами гликогена не могут высвободить значительные количества такого потенциального источника энергии, как глюкоза, потому что в них отсутствует ключевой энзим, ответственный за производство свободной глюкозы для ее высвобождения в кровь.
Кроме того, наблюдался высокий процент казеина, который стал растворимым веществом. Последнее наблюдение показывает, что белок, содержащийся в молоке, был превращен в удобоваримый, в отличие от любого другого молока. Что касается минерального содержания этого молока, то исследователем было установлено, что 68% фосфата кальция превратились в растворимое вещество.
Все факты до сих пор свидетельствуют о превосходных качествах этого молока. Читатель может быть удивлен, увидев, что полезно принимать такое большое количество микробов и особенно на фоне общей убежденности в том, что все микробы вредны и даже опасны для здоровья и жизни. Это большая ошибка, потому что мы содержат много микробов, которые необходимы для нашего здоровья. Одним из первых среди них является молочнокислые бактерии. Он использовал чистые культуры этой бактерии при лечении диареи у младенцев, а Тисси на практике применила эти культуры при любых проблемах с пищеварительным трактом у детей, а также у взрослых.
Молочная кислота и утомление
"Работайте до жжения!" - говорит ваш инструктор по аэробике. Вполне известный факт, что при интенсивной физической нагрузке молочная кислота вызывает жжение, ассоциируемое с мышечным утомлением. Вероятно, это так. Ионы водорода вмешиваются в процессы сокращения мышц и энергопроизводящие реакции.
Мы уже много лет готовим молоко, описанное выше, сначала стерилизуя его, а затем населяем его чистой культурой из нашего микроба. Мы принимаем много этого йогурта каждый день и очень довольны результатами. После этого длительного эксперимента мы считаем необходимым выразить наше позитивное мнение по этому вопросу.
Ввиду вышеизложенного мы, естественно, пришли к мнению, что в борьбе с кишечным распадем бактерии, производящие молочную кислоту, имеют неоспоримую выгоду. Наконец, чтобы подтвердить, что с помощью этого йогурта, полученного таким образом, у нас есть лекарство от старости или средство для продолжения человеческой жизни, пусть время, личный опыт и проведенные наблюдения дают ответ на этот вопрос.
Во время тренировки нервная система предохраняет сердце, мозг и мышцы от кислородной недостаточности. Уровень молочной кислоты в мышцах является для нее важным сигналом при распределении крови по телу. Когда система определяет, что кислородоснабжение где-то должно быть снижено, она сокращает там кровоток, чем вызывает утомление.
Однако, молочная кислота несет ответственность не за все типы утомления во время тренировок. При нагрузках, требующих большой выносливости, таких как марафонский бег или триатлон, ее уровень в крови не изменяется, несмотря на то, что производство увеличивается. Это происходит потому, что возможности организма по ее производству соответствуют его способности использовать ее в качестве топлива. В начале забега наблюдается значительное повышение уровня потребления мышцами глюкозы и расщепления гликогена. Это повышенный темп углеводного обмена вызывает увеличение производства молочной кислоты и повышение ее содержания в крови.
Как только кровь будет направлена в работающие мышцы, вы можете "переправить" лактат в другие ткани для выработки энергии. При этом ее уровень в мышцах и крови понизится, хотя организм продолжает производить ее в больших количествах. Часто в процессе забега или тренировки вы чувствуете внезапное облегчение. Это ощущение называют "вторым дыханием". Исследования показали, что во время физических упражнений уровень производства и удаления молочной кислоты на 300-600% больше, чем в состоянии покоя, даже если потребление кислорода стабилизировалось на субмаксимальном уровне.
Боль в мышцах и судороги
Молочная кислота не является причиной боли и судорог в мышцах. Боль, появляющаяся в мышцах на следующий день после тренировки, вызвана повреждением мышечных волокон и их воспалением. Судороги же вызываются мышечными рецепторами, которые перевозбуждены утомлением мышц. Многие атлеты используют массаж, горячие ванны и другие методы расслабления для удаления молочной кислоты из мышечных волокон с целью избавления от боли и судорог. Хотя такие методы имеют свои полезные стороны, избавление от молочной кислоты не является одной из них. Лактат используется мышцами в качестве топлива как во время тренировок, так при восстановлении, а не остается в них подобно переработанному моторному маслу.
Заставьте молочную кислоту работать на вас
Правильно составленная тренировочная программа , комбинирующая периоды высокоинтенсивных тренировок с тренировками на выносливость, может ускорить удаление молочной кислоты. К счастью, большинство тренировочных программ построены именно так. Ваш организм должен научиться быстро удалять лактат для последующих успешных выступлений на соревнованиях.
Уровень обмена молочной кислоты помогает вам бегать, плавать или ездить на велосипеде быстрее. Чтобы повысить способность организма использовать лактат в качестве горючего, необходимо увеличить уровень его содержания в мышцах во время тренировок. Тренировки с большим содержанием лактата в вашей системе стимулируют организм производить энзимы, ускоряющие его использование. Ряд исследований доказали важность содержания лактата в спортивных напитках. Атлеты учатся переносить это так называемое "жжение". Ученые называют это "привыканием". Винc Ломбарди (Vince Lombardi), бессмертный тренер команды "Greenbay Packers", однажды сказал: "Когда движение вызывает боль, боль вызывает движение". Будь он профессором физиологии, то его утверждение прозвучало бы так: "Когда уровень лактата в мышцах повышается, боль становится привычкой". Хорошо, что он был футбольным тренером.
При высокоинтенсивном интервальном тренинге сердечно-сосудистая система адаптируется, усиливая поставку кислорода в мышечные и другие ткани. Следовательно, вам придется расщеплять меньшее количество углеводов для получения молочной кислоты. Кроме того, лучшая циркуляция крови помогает ускорить ее доставку в ткани и удаление из кровотока.
Тренировки на выносливость вызывают мышечную адаптацию, что также ускоряет удаление молочной кислоты. Занятия бегом, плаванием или велосипедным спортом вызывают наибольшее развитие микроциркуляции и функциональной мощности митохондрий клеток скелетных мышц. С увеличением этой способности возрастает использование жирных кислот в качестве источника энергии и, таким образом, снижается формирование лактата. При увеличении функциональной способности мышечных митохондрий удаление молочной кислоты из организма тоже происходит быстрее.
Питание тоже играет немаловажную роль. Интенсивный и жесткий тренинг истощает запасы гликогена в мышцах и печени. Поэтому всем спортсменам, работающим на выносливость, необходима богатая углеводами диета.
Углеводы обеспечивают скорейшее получение глюкозы, поэтому атлет прекрасно себя чувствует и имеет источник быстрого получения энергии. Более того, глюкоза способствует восполнению запасов гликогена во время восстановительного периода. Когда уровень глюкозы в крови и гликогена в мышцах восстановлен, глюкоза становится источником формирования лактата, помогающего восполнить запасы гликогена в печени.
Молочная кислота СН3СНОНСООН образуется в результате анаэробного превращения углеводов молочнокислыми бактериями. Молочная кислота представляет собой органическую одноосновную оксикислоту. Гидроксильная группа этой кислоты может находиться в двух (а и B) положениях углеродной цепи. Поэтому различают два вида молочной кислоты: а-оксипропионовая СН3СНОНСООН и B-оксипропионовая СН2ОНСН2СООН. Промышленное значение имеет а-оксипропионовая кислота, продуцируемая в процессе молочнокислого брожения.
Молочная кислота находит широкое применение в химической, пищевой, фармацевтической промышленности. В СССР в промышленных условиях пищевую молочную кислоту получают методом глубинного культивирования с помощью бактерий Bacterium delbruckii (синоним Lactobacillus delbruckii), которые относятся к гомоферментативным термофильным бактериям с оптимумом развития 48-50 °С. Производственная ценность этих микроорганизмов заключается еще в том, что температурный максимум для их развития находится в интервале 54-56°С, а интенсивное кислотообразование обеспечивается при относительно высокой температуре - 50 °С. Такая температура создает элективные условия. Большинство микроорганизмов при этом не развиваются, так как указанные температуры находятся далеко за пределами оптимума и максимума для их развития. Производство молочной кислоты включает следующие основные технологические стадии: молочнокислое брожение, обработка сброженного раствора и фильтрование, расщепление лактата кальция, упаривание молочной кислоты.
Образование молочной кислоты из глюкозы при сбраживании гомоферментативными молочнокислыми бактериями происходит согласно уравнению
Суммарное уравнение превращения глюкозы в молочную кислоту с помощью ферментной системы молочнокислых бактерий можно представить в таком виде:
Расщепление глюкозы происходит по ФДФ-пути, бактерии имеет для этого все необходимые ферменты, включая альдолазу. Водород, отщепляющийся при дегидрировании триозофосфата, передается к пирувату. Схема биосинтеза молочной кислоты представлена ниже.
Другой вариант схемы молочнокислого брожения включает распад глюкозы до пировиноградной кислоты и восстановление пировиноградной кислоты до молочной
Молочная кислота - нестойкое химическое соединение, и в зависимости от условий производства и хранения она легко образует продукты дегидратации, называемые ангидридами молочной кислоты.
Кристаллы молочной кислоты при атмосферном давлении быстро плавятся с образованием бесцветной сиропообразной жидкости удельного веса 1,21 без запаха с резко кислым вкусом.
Молочнокислое брожение
Для производства молочной кислоты используют самые различные углеводы. В промышленности кислоту обычно получают из таких видов сырья, в которых содержатся глюкоза, сахароза и мальтоза. Таким сырьем может служить рафинадная патока, меласса, крахмал (кукурузный, картофельный), предварительно осахаренный солодом. Концентрация сахара в сбраживаемой среде в зависимости от вида сырья и условий брожения может колебаться от 5 до 18%. Для сбраживания сульфитных щелоков можно использовать молочнокислые бактерии вида L. plantarum. Они сбраживают гидролизаты, содержащие пентозы (ксилозу, арабинозу) с примерно одинаковым выходом уксусной и молочной кислот. Разделение этих образовавшихся кислот осуществляют способом отгонки из сброженных растворов.
В промышленных условиях молочную кислоту получают глубинным способом с помощью культуры L. delbruckii. В качестве основного сырья используют мелассу, сахарозу, гидролизаты крахмала. Концентрация сахара в среде составляет 5-20%, pH 6,3-6,5. Во время ферментации pH среды поддерживают при помощи мела, который добавляют 3-4 раза в сутки. Молочнокислое брожение проводят при строго постоянной температуре 50 °С. Снижение температуры до 46-48 °С вызывает резкое ослабление биохимической активности культуры и способствует развитию посторонней микрофлоры. Повышение температуры, например до 53-55 °С, также вызывает инактивацию культуры и замедление брожения.
Положительное влияние на молочнокислое брожение оказывают биологически активные вещества. С этой целью к питательной среде добавляют вытяжку из солодовых ростков. При нормальном брожении за сутки бактериями сбраживается 1-1,5% сахара, и весь цикл брожения заканчивается за 7-11 сут. При этом количество несброженного сахара составляет 0,5-0,7%, а концентрация лактата кальция - 10-15%.
Обработка сброженного раствора и фильтрование
Для отделения мела и коллоидов сброженный раствор нагревают до 80-90 °С, а затем обрабатывают гашеной известью до слабощелочной реакции и отстаивают в течение 3-5 ч. Для удаления грубой взвеси и твердых частиц декантируют отстоявшийся слой раствора лактата кальция. Раствор насосом перекачивают на фильтр-пресс. Фильтрацию проводят при температуре раствора лактата кальция 70-80°С через предварительно прогретый фильтр-пресс. Полученный фильтрат упаривают до концентрации 27-30 %, затем охлаждают до температуры 25-30 °С и выдерживают 36-48 ч в кристаллизаторе. Кристаллизация считается законченной, если в маточном: растворе остается не более 5-6% растворенного лактата кальция.
Расщепление лактата кальция
Промытый холодной водой лактат кальция отделяют на центрифуге и расплавляют. С целью предохранения лактата от обугливания расщепление лактата кальция серной кислотой с выделением свободной молочной кислоты проводят при 60-70 °С. Эта реакция проходит в соответствии с уравнением
Для отделения ионов железа полученную сырую молочную кислоту при температуре 65 °С обрабатывают желтой кровяной солью. В осадок выпадает берлинская лазурь. Тяжелые металлы и мышьяк осаждают сульфатом натрия и сернистым барием. С целью освобождения молочной кислоты от красящих веществ используют активный уголь. После обработки полученную смесь фильтруют, а осадок гипса промывают для извлечения оставшейся молочной кислоты.
Упаривание молочной кислоты
После расщепления кристаллического лактата кальция и последующей обработки получают сырую молочную кислоту 18-20%-ной концентрации, которую для достижения 40%-ной концентрации упаривают. Упаривание кислоты производят в вакуум-аппаратах при остаточном давлении 10-15 кПа и давлении пара 0,2 МПа. Упаренную до 40% молочную кислоту осветляют активным углем и обрабатывают желтой кровяной солью. После осветления молочной кислоты активный уголь отделяют на фильтр-прессе. Отфильтрованную 40%-ную молочную кислоту сливают в сборник готовой продукции, а из него подают на фасовку.
Для получения 70%-ной кислоты 40%-ную молочную кислоту вторично упаривают при большом разрежении в вакуум-аппаратах. 70%-ную молочную кислоту сливают в емкость, а затем подают на фильтр-пресс для окончательного фильтрования. Отфильтрованную кислоту сливают в сборник, откуда подают на розлив или на приготовление 70%-ной пастообразной кислоты, которую получают внесением в нее небольших количеств мела (4% к массе кислоты). При этом происходит частичное замещение ионов Н+ молочной кислоты ионом Са2+ и около 10% кислоты превращается в кристаллический лактат, который связывает молочную кислоту.
