Брожение в кишечнике: что его вызывает и как избавиться от проблемы. Виды брожения

Механизм образования и преобразования вторичных продуктов брожения

Для виноделов химизм образования и преобразования вторичных продуктов брожения представляет большой интерес. Выучив этот сложный механизм, можно регулировать и управлять биохимическим процессом для обогащения вина полезными веществами, обуславливающими букет и вкус вина. Но главным в изучении и регулировании химизма образования и преобразования вторичных продуктов брожения является получение вина лечебно-профилактического направления.

Все вещества, образующиеся из сахаров в результате брожения, кроме спирта и СО2, имеют название Вторичные продукты спиртового брожения. Кроме них, при брожении появляются еще и Побочные продукты, образующиеся не из сахаров, а из веществ, находящихся в сбраживаемом субстрате, главным образом из аминокислот.

К вторичным продуктам брожения относятся: глицерин, уксусный альдегид, пировиноградная кислота, уксусная, янтарная, лимонная и молочная кислоты, ацетоин, 2,3-бутиленгликоль, диацетил, высшие спирты и эфиры.

Последними исследованиями доказано, что уксусная, пировиноградная, янтарная, яблочная и лимонная кислоты окисляются винными дрожжами, способными превращать одну органическую кислоту в другую.

При добавлении к суслу пировиноградной кислоты и радиоактивного бикарбоната натрия наблюдается образование дрожжами органических кислот: уксусная, гликолевая, молочная, янтарная, яблочная и лимонная. В основном, из уксусного альдегида образуются все продукты спиртового брожения: этиловый спирт, уксусная, янтарная, фумаровая, гликолевая кислоты, бутиленгликоль и глицерин.

Органические кислоты – это продукты диссимиляции углеводов микроорганизмами, для которых существует два пути биохимического преобразования:

· аэробно-пентозофосфатный;

· анаэробно-гликолитический.

При катаболическом преобразовании гексоз образуется пировиноградная кислота, являющаяся предшественником образования таких органических кислот как молочная, уксусная, гликолевая, глиоксалевая, а также кислот ди - и трикарбонового цикла.

В процессе анаэробного распада глюкозы и фруктозы (в отсутствии кислорода) пировиноградная кислота через уксусный альдегид полностью превращается в этиловый спирт и диоксид углерода. В аэробных условиях пировиноградная кислота принимает участие в цикле ди - и трикарбоновых кислот, а также в глиоксалатном цикле.

Но, перед тем как пировиноградная кислота будет привлечена в этих циклах, она должна, с одного стороны карбоксилироваться в щавелевоуксусную кислоту, с другой стороны – в присутствии коэнзима А, превратится в ацетил-КоА.

Известны другие пути образования органических кислот: янтарная кислота может образовываться из глютаминовой, молочная – из аланина, яблочная – из аспарагиновой и т. д.

Кроме главного продукта в спиртовом брожении – этилового спирта, также образуется большое количество химических соединений, в том числе эфиры и высшие спирты (сивушные масла). Они составляют около 1 % от общего количества этилового спирта.

Вкус и аромат вин зависит от присутствия сивушных масел в них. Но, так как высшие спирты имеют наркотические свойства (особенно изоамиловый спирт), большое их количество может отрицательно влиять на организм человека.

Накопление вторичных продуктов брожения зависит от концентрации сахаров в среде. Исследования, проведенные Лафоном, показывают, что количество глицерина и уксусной кислоты повышается с увеличением концентрации сахара в бродящей среде. Также увеличивается и концентрация и 2,3-бутиленгликоля и уксусного альдегида.

Также на образование вторичных продуктов влияет раса дрожжей, температура выбраживания, рН сусла, его химический состав и др. Но существуют определенные закономерности в соотношении вторичных продуктов между собой и глицерином. Это позволяет определить качество проведенного брожения.

Интересным фактом является то, что кроме образования дрожжами вторичных продуктов брожения, они и используют их. Так, уксусная кислота при спиртовом брожении используется дрожжами для построения аминокислот, белков и жиров.

В вине в процессе брожения из ацетальдегида образуются, главным образом, этанол, глицерин и уксусная кислота, а также 2,3-бутиленгликоль, янтарная, гликолевая, фумаровая кислоты. Уксусная кислота превращается в глицерин, янтарную, гликолевую и фумаровую кислоты, а также в этиловый спирт 2,3-бутиленгликоль и уксусный альдегид. Молочная кислота – в глицерин, уксусную кислоту и этанол. Из янтарной кислоты образуются яблочная кислота, глицерин, этанол, фумаровая и уксусная кислоты, 2,3-бутиленгликоль и ацетальдегид.

Винные дрожжи содержат от 4 до 10 % азота или 25...60 % азотистых соединений. Поэтому для жизнедеятельности дрожжей в процессе спиртового брожения необходимо азотистое питание, главным образом аминокислоты, которые дезаминируются, выделяя аммиак, который, в свою очередь, используется дрожжами для синтеза новых аминокислот.

R−CHNH2COOH + 1/2 O2 → R−COCOOH + NH3

Химический процесс преобразования аминокислот у винных дрожжей протекает в две фазы. В первой фазе накапливаются разные аминокислоты, во второй фазе часть аминокислот ассимилируется дрожжами (применяется для построения новой биомассы), а потом часть дезаминируется и превращается в соответствующие кислоты и спирты.

Дрожжи используют главным образом L-формы аминокислот, также хорошо используют мочевину и пептон.

Активнее всего дрожжи используют азотистые вещества при размножении, поэтому аминный азот быстро падает в первые дни брожения. После окончания бурного брожения аммиачный азот практически отсутствует.

Следует отметить, что аминокислоты усваиваются дрожжами с разной скоростью. Например, содержание пролина, глицина, лизина и цистина в сусле во время брожения не изменяется. Серин используется дрожжами на 26 %, треонин – на 76 %, глютаминовая, аспарагиновая кислоты, валин, изолейцин, лейцин, цистеин, аргинин, триптофан, тирозин, фенилаланин и метионин – на 75...90 %.

На первой стадии брожения дрожжи употребляют аммиачный азот, а потом аминный. В целом, усвоенный дрожжами азот тратится как на стадии размножения в аэробных условиях, так и на стадии роста дрожжевых клеток в анаэробных условиях. В свое время Л. Пастэр отмечал, что дрожжи для своего развития и, особенно, для сбраживания сахаров нуждаются в азотистых соединениях.

Кроме высших спиртов, под действием дрожжей образуются многочисленные соединения, существенно влияющие на качество вин. Из фенилаланина и тирозина образуются β- и n-фенилэтиловые спирты, придающие вину цветочные тона; из аспарагиновой кислоты образуется яблочная, из глутаминовой – янтарная, из аргинина – 2,3-бутиленгликоль, из серина – этиленгликоль и т. п.

В процессе сбраживания виноградного сусла дрожжи интенсивно ассимилируют большинство аминокислот. До конца брожения в сусле в большом количестве остается только пролин. В этот период дрожжи обогащают вино аспарагиновой, глутаминовой и γ-аминомасляной кислотами, а также аланином, валином, гликоколом, серином и треонином.

Следует отметить, что ассимиляция дрожжами аминокислот значительно увеличивается при добавлении в сусло ферментированной мезги. Аминокислоты ассимилируются в среднем на 80 % при брожении сусла. В первую очередь из аминокислот усваиваются глутаминовая и аспарагиновая кислоты, изолейцин, лейцин, валин, триптофан, тирозин и метионин.

Гликокол, лизин и цистин, присутствующие в сусле в незначительных количествах, остаются без изменений.

В первый период брожения сусла содержание фенилаланина и валина закономерно уменьшается, а количество пролина увеличивается. Аргинин появляется на восьмой день брожения, на одиннадцатый – гистидин, на пятнадцатый – тирозин. В целом, в процессе брожения виноградного сусла содержание всех форм азота снижается, за исключением амидного и остаточного. После окончания брожения содержание всех форм азота увеличивается, что объясняется отмиранием и автолизом дрожжей и выделением в вино разных форм азотистых веществ.

Валуйко Г. Г. и Нилов В. И. установили, что при брожении виноградного сусла в аэробных условиях (при температуре 15 оС) виноматериалы содержат наименьшее количество общего и аминного азота, в анаэробных условиях (при температуре 10 оС) при брожении сусла количество азотистых веществ значительно увеличивается. Такие явления объясняются тем, что, в основном, аминный азот тратится в период размножения дрожжей (аэробные условия), в конце брожения начинается значительное выделение аминного азота дрожжами благодаря автолизу. Оптимальной температурой брожения для получения высококачественных столовых и шампанских виноматериалов является температура 14...18 оС.

Вместе с использованием азота из среды происходит и выделение его в среду. Если скорость усвоения азота постепенно падает в процессе брожения, то скорость выделения ускоряется. Основными азотистыми веществами, выделяемыми дрожжами, являются аминокислоты.

Согласно данным Беридзе Г. И., при брожении виноградного сусла на 3...5 сутки из среды исчезали практически все аминокислоты, кроме пролина. Но, в дальнейшем, они снова появлялись в бродящем сусле. Среди них γ-аминомасляная кислота, серин, аланин, аспарагиновая и глютаминовые кислоты, валин, лейцин. Было отмечено также уменьшение пептидов по мере развития дрожжей, объясняющееся выделением протеолитических ферментов дрожжами в среду.

В конце брожения, в результате повышения спиртуозности, а иногда и увеличения температуры, часть дрожжевых клеток отмирает. При этом изменяются свойства плазмы клеток и происходят гидролитические ферментные процессы, в результате которых в среду выделяются продукты ферментного гидролиза (автолиз). Этот процесс зависит от условий среды, он усиливается при повышении температуры, кислотности и спиртуозности.

В. З. Гваладзе и Л. Женевуа почти одновременно установили примерное соотношение вторичных продуктов спиртового брожения в виде следующего уравнения:

Г≥ 9 лк + 5 як + 2 ук + 2 ац + ПК + a + б,

Где: Г – глицерин; лк – лимонная кислота; як – янтарная кислота; ук – уксусная кислота; ац – ацетоин; пк – пировиноградная кислота; a – ацетальальдегид; б – 2-3-бутиленгликоль.

Учитывая, что в вине содержится 6-8 г/дм3 глицерина и почти с только же остальных вторичных продуктов брожения, можно подсчитать, что около 8 % сахаров расходуется на глицеропировиноградное брожение по схеме, а 92 % - на собственно спиртовое брожение.

Количество вторичных продуктов брожения зависит от вида и расы дрожжей, рН сусла, температуры брожения и других факторов.

Фосфодиоксиацетон 3-Глицерофосфат Глицерин

Вторичные продукты спиртового брожения - 4.5 out of 5 based on 4 votes

Что-то внутри переливается и урчит, стул чаще обычного, а после еды долго не отпускает чувство переполненности? Вероятно, в ваш рацион входят продукты, вызывающие брожение в кишечнике, а баланс смещен в сторону кислотной или щелочной среды. Рациональное меню поможет справиться с дискомфортом, если уделить выбору блюд чуть больше внимания.

Пищеварение - удивительно сложный процесс, к анализу которого нельзя подходить без учета индивидуальных особенностей. Одни люди тоннами поглощают острые приправы, а других мучает изжога, даже если в тарелке оказалась крупица острого перца. Состав желудочного сока, количество тех или иных ферментов, бактериальная флора - все индивидуально. На работу ЖКТ оказывает влияние наследственный фактор, общее состояние здоровья, возраст и даже настроение. Банальная простуда может стать причиной расстройства, хотя пища была привычной и ранее не приводила к дискомфорту. Прежде чем исключать из рациона продукты, вызывающие брожение и гниение в кишечнике, чувство тяжести или метеоризм, вспомните об этом. Прислушивайтесь к внутренним ощущениям: ваша собственная реакция на тот или иной продукт красноречивее любого списка или таблицы.

Меню большинства современных людей является кислым. Это не означает, что все едят кислые продукты. Например, лимон, хоть вкус его ярко кислый, обладает ощелачивающим действием. А курица, которую кислой на вкус никак не назовешь - один из самых окисляющих продуктов. Как правило, провоцирует брожение переизбыток щелочных или кислых продуктов. Кто-то слишком «окислился», а другому кислинки в рационе не хватает. Выяснить «сдвиг» нетрудно путем гастрономических экспериментов.

Щелочная пища:

почти все сушеные, цельные или в виде соков ягоды и фрукты;

почти все корнеплоды и овощи, зелень;

свежее молоко (не нагретое);

кокос, миндаль;

стручковая фасоль.

Как видите, список щелочных продуктов, усиливающих брожение в кишечнике, довольно скромен. Все самое вкусное в «кислой» категории. Но и от щелочной еды могут возникать неприятности. Самые яркие примеры - увлечение сырыми овощами и фруктами, вегетарианство, сыроедение, длительные овощные или фруктовые диеты.

Высокое содержание клетчатки - несомненный плюс, но только когда имеет место баланс. Если рацион беден белком, грубые волокна клетчатки слишком долго находятся в толстом кишечнике, сильно разбухают и начинают гнить. Пищевые отходы, обрабатываемые ферментами и бактериями, выделяют токсины и газы, усиливая брожение.

Кислая пища:

масло, магазинное молоко, все кисломолочные продукты;

жареное, пряное, копченое, маринованное, колбасные изделия;

конфеты, зефир, торты и почти все сладости, сам сахар;

алкоголь, кофе, чай;

яйца, мясо, рыба;

бобовые культуры;

кукуруза, пшеница, шлифованный рис, любая мука, хлебобулочные изделия, пирожные и сдоба.

Самый обычный прием пищи - это кусок мяса/рыбы с макаронами, гречкой или рисом. То есть сразу две категории кислых продуктов, которые вызывают брожение. Со временем в кишечнике и желудке нарушается баланс - переизбыток одних ферментов и недостаток других. Бактериальная флора также претерпевает изменения. А если прибавить к этому долгий и сложный процесс расщепления т.н. «тяжелой» пищи, дискомфорт неизбежен. Именно поэтому важно, чтобы в меню входило как можно больше источников белков и углеводов - эти элементы уравновешивают друг друга, не позволяя ЖКТ лениться или, наоборот, перегружаться.

Нарушители спокойствия

Но даже если с балансом все в норме, некоторые продукты сами по себе способны доставить неприятности в виде диареи, пенистого стула, бульканья и урчания:

капуста, редька, редис, болгарский перец (зеленый);

зефир, пастила, рахат-лукум, желейные конфеты;

яблоки и груши (зеленые), виноград, сливы, красная и белая смородина, крыжовник;

простокваша, йогурт, ряженка, кефир, магазинное молоко;

пиво, шампанское, квас, сливовые и виноградные вина, газировка.

Особенно «радуют» последствия, если сочетать эти продукты с дрожжевым хлебом. Хотя и без дополнительных катализаторов пшеничная мука и кое-какие продукты из нее вызывают брожение в кишечнике: сдобные булочки, пирожки, бисквиты, слоеное тесто, блинчики. Ржаная мука не менее безобидна, а вот зерновой хлеб и цельные, неотшлифованные крупы, реже возмущают кишечник.

Как справиться с бурей?

Если неприятности повторяются регулярно, обязательно проконсультируйтесь с гастроэнтерологом. Переливы, урчание и другие неестественные ощущения в брюшной полости могут быть симптомом хронического заболевания или серьезного дисбаланса кишечной флоры. Но если дискомфорт - явление неожиданное и внезапное, попробуйте однодневную диету на некрепком зеленом или ромашковом чае без добавок (без сахара, ароматических компонентов и т.п.). Примите активированный уголь из расчета полтаблетки на 10 кг веса.

Обязательно исключите:

любую сдобу, свежий хлеб;

молоко, кисломолочку, сыры;

любые полуфабрикаты, соления, маринады, газированные напитки, зеленые овощи и фрукты, все жареное.

Не ешьте всухомятку, тщательно пережевывайте пищу и ни в коем случае не ешьте холодные или обжигающе горячие блюда. К сожалению продуктов, однозначно не вызывающих брожение в кишечнике, не существует. Поэтому к уже рекомендованному чаю можно добавить только немного коричневого риса или гречки на воде, небольшой кусок отварной телятины/курицы или белой нежирной рыбы. За сутки все симптомы должны исчезнуть без следа. Если нет - обратитесь к врачу.

Иногда случается, что внутри живота у вас все переливается, в туалет бегаете чаще чем обычно, а после еды вас преследует чувство переполненности — если это так, то могу с большой уверенностью сказать, что в ваш рацион питания входят продукты, которые вызывают брожение в кишечнике, а баланс смещен в сторону кислотной или щелочной среды. Если вы будете более серьезно подходит к выбору блюд для своего рациона питания, то можете с легкостью справиться с дискомфортом.

Весь процесс пищеварения очень сложный, к его анализу нельзя подходить без учета индивидуальных особенностей. Некоторые люди могут съедать в больших количествах острые блюда, а у вас даже кусочек острого перца вызывает изжогу. Это потому, что состав желудочного сока, а также количество ферментов, бактериальная микрофлора — все это индивидуально для каждого организма. На работу кишечника может влиять и генетика, а также общее состояние вашего здоровья, возраст и настроение. Самая обычная простуда может стать причиной расстройства, хотя эту пищу вы употребляли и ранее и тогда никакого дискомфорта у вас не было. Прежде чем вы будете полностью менять свой рацион питания, нужно внимательно следить за тем, что вы кушайте. Поверьте, ваш внутренний голос, сразу же предупредит вас о том, что данный продукт вызывает дискомфорт в кишечнике.

Так сложилось, что рацион питания большинства людей является кислым. Это совсем не означает, что вы употребляете кислые продукты, например лимона, хотя он и довольно кислый, но обладает многими полезными свойствами. А вот например если вы любите кушать курицы, а я не встречал людей которые ее не любят, то знайте, что курица — это один из самых окисляющихся продуктов. Считается, что провоцирует брожение, именно переизбыток щелочных или кислых продуктов.

Стоит уменьшить употребление следующих продуктов:

практически все виды сушеных соков ягод и фруктов;
практически все корнеплоды, овощи и зелень;
свежее молоко;
орехи: миндаль, кокос и прочее;
фасоль.

Это наиболее распространенные продукты которые усиливают брожение в кишечнике. Все эти продукты относятся к щелочной группе. Наиболее часто эта проблема вызывается из-за сильного увлечения сырыми овощами и фруктами, которые не прошли кулинарной обработки, из-за вегетарианства, сыроедения, длительной овощной или фруктовой диеты. Правда, в этих продуктах содержится много клетчатки и это несомненно плюс, но хорошо тогда когда это имеет баланс, если же употребление будет сильно большое, то они будут находится в толстом кишечнике и вскоре разбухнут, затем начнут гнить. Пищевые отходы, обрабатываются ферментами и бактериями, выделяют токсины и газ, тем самым усиливают брожение.

Не стоит употреблять следующую кислую пищу:

масло, магазинное молоко и другие кисломолочные продукты;
жареное, пряное, копченое, маринованное и другие мясные изделия;
стоит на время отказаться от конфет, зефира, выпечки, тортов и других сладостей;
забудьте об алкоголе, кофе, чае;
яйца, мясо, рыба;
бобовые изделия;
кукуруза, пшеница, шлифованный рис, любая мука и другие хлебобулочные изделия, а также пирожные и сдобная выпечка.

Как мы привыкли питаться? Обычно мы приготовили кусок мяса или рыбы, сварили макароны, гречку или рис. То есть, сразу два продукта которые усиливают брожение кишечника. Также такая пища довольно долго расщепляется, тем самым вызывает сильный дискомфорт. Поэтому важно, чтобы в ваш рацион питания входило много белка и углеводов — данные продукты уравновешивают друг друга, тем самым не позволяют ЖКТ останавливаться или перегружаться.

Но даже если баланс белков и углеводов в организме в норме, некоторые продукты сами по себе могут доставить неприятности в виде диареи, постоянного туалета, бульканья и урчания:

капуста, редька, редис, перец;
зефир, пастила, рахат-лукум, желе;
фрукты: яблоки, груши, виноград, сливы, смородина, крыжовник;
кисломолочные продукты;
пенистый алкоголь.

Как справиться с брожением кишечника?

Если данная проблема беспокоит вас очень часто, то нужно проконсультироваться у врача, в особенности с гастроэнтерологом. Такие симптомы кишечника, могут быть хроническим заболеванием или серьезным дисбалансом кишечной флоры. Но если это случилось единожды, неожиданно и внезапно, то попробуйте один день посидеть на диете на обычном чае (без сахара, ароматических компонентов и т.п.).

Обязательно исключите следующие продукты:

сдоба и свежий хлеб;
кисломолочные продукты;
полуфабрикаты, маринады, соления, газированные напитки, овощи и фрукты, а также все жаренное.

Старайтесь не есть всухомятку, всегда тщательно пережевывайте пищу и ни в коем случае не ешьте холодные или обжигающие горящие блюда. За сутки все симптомы должны исчезнуть без следа. Если нет — обязательно обратитесь к врачу.

Главным продуктом спиртового, брожения, содержащимся в пиве, является этиловый спирт, слабый водный раствор которого почти безвкусен и поэтому не может оказывать значительного влияния на вкус пива; значительно более активными в этом отношении являются побочные продукты брожения: алифатические и ароматические спирты, эфиры карбоновых кислот, карбонильные и сернистые соединения, карбоновые кислоты и оксисоединения (альдегиды и кетоны).
Из высших спиртов, а их в сброженных продуктах найдено более 50, основную массу составляют изоамиловый, изобутиловый и пропиловый спирты - примерно 90%.
Механизм образования побочных продуктов брожения имеет большой теоретический и практический интерес, и многочисленные работы, проведенные и этом направлении только в последние три десятилетия, дали результаты, проверенные экспериментально и обладающие наибольшей вероятностью правильного решения этого вопроса.
Основываясь на работах Эрлиха, долгое время считали, что единственным путем образования высших спиртов является дезаминирование аминокислот.
Основной реакцией осуществления такого образования высших спиртов является

Здесь одновременно протекают два процесса: декарбоксилирование и гидролитическое дезаминирование.
Нейбауер и Фромгольц модифицировали эту схему. Они предложили дезаминирование до кетокислоты (через иминокислоту) как первую стадию получения высших спиртов.
Аминокислота сначала дегидрируется в иминокислоту и через реакцию с водой при отщеплении аммиака переходит в соответствующую?-карбоновую кислоту, из которой путем декарбоксилирования образуется альдегид, который затем восстанавливается в соответствующий алкоголь.
Таким образом, из лейцина образуется изоамиловый спирт, содержание которого достигает 70% к общему количеству сивушных масел.
Из изолейцина образуется активный амиловый спирт, из валина- изобутиловый спирт. Таким же путем из тирозина образуется тирозол.
Тирозол обладает горьким вкусом и может придавать пиву ненормально горький вкус.
Аммиак, освобождающийся в результате указанных реакций, потребляется дрожжевыми клетками.
Торн показал, что в некоторых случаях последняя стадия высшего спирта может заканчиваться не реакцией восстановления, а реакцией окисления; в этом случае вместо спирта образуется кислота, например янтарная.
По Женевуа и Лафон, изовалериановая кислота непосредственно превращается в изоамиловый спирт.
Работы этих авторов подтверждают положение, что дрожжи могут синтезировать высшие спирты не только из аминокислот,
Стевенс указывает, что дрожжи способны синтезировать углеродный скелет аминокислот; на этой способности основано производство кормовых, пищевых и пекарских дрожжей. Безазотистые промежуточные соединения - кетокислоты (R*СО*СООН) могут подвергаться переаминированию или декарбоксилированию, превращаясь при этом соответственно в аминокислоты или альдегиды; из последних путем восстановления образуются высшие спирты. Как показал Торн, дрожжи, которые выращиваются в среде, богатой аминокислотами, например в пивном сусле, адсорбируют необходимые аминокислоты путем простой ассимиляции. При отсутствии их в среде дрожжи синтезируют углеродный скелет и, дезаминируя другие аминокислоты, получают азот, необходимый для завершения синтеза.
В пиве содержится?-фенил этиловый спирт. Дрожжи способны продуцировать фенилаланин из сахаров и простых молекул, вероятно, из фенилпировиноградной кислоты.
Процесс образования высших спиртов рассматривается Эрлихом как самостоятельный, не связанный со спиртовым брожением, вместе с тем этот процесс является эндотермическим и без притока энергии извне осуществляться не может. Образование высших спиртов тесно связано с превращением аминокислот и и анаэробных условиях может протекать только одновременно со спиртовым брожением, являющимся поставщиком необходимой энергии. Действительно, в отсутствие брожения высшие спирты не накапливаются, если даже среда содержит углеводы.
По схеме Эрлиха кроме высшего спирта должен образовываться аммиак. В бродящей среде, однако, ни аммиак, ни аммонийные соли в количествах, которые бы соответствовали указанной схеме, не обнаруживаются. Таким образом, аммиак, отщепляющийся из аминокислот, должен связываться каким-нибудь продуктом спиртового брожения, И.Я. Веселов считает, что таким продуктом может быть пировиноградная кислота, которая как кетокислота согласно реакции перса минирования воспринимает на себя аминную группу аминокислоты, участвующей в реакции. Это показывает, что при использовании аминокислот среды нет процесса отщепления и образования аммиака, а есть только непосредственное потребление аминокислот, как таковых, и перенос аминных групп па новые углеродные цепи аминокислот, образуемые из продуктов превращения углеводов при спиртовом брожении.
Участие в реакциях переаминирования пировиноградной кислоты неизбежно должно приводить попутно с образованием высших спиртов к накоплению в среде эквивалентного количества?-аланина, если он не расходуется па создание клетками биомассы дрожжей, и эквивалентного количества глицериновой кислоты или продукта ее превращения - ацетальдегида. Это положение подтверждено дальнейшими работами, проведенными И.М. Грачевой, которая показала, что введение пировиноградной кислоты в среду всегда вызывает почти пропорциональное повышение содержания высших спиртов, а добавление?-аланина, ?-аминомасляной кислоты, глицина, валина, лейцина и изолейцина интенсифицирует процессы биосинтеза всех компонентов высших спиртов. Все это подтверждает неразрывную связь углеводного и азотистого обмена веществ в дрожжевой клетке,
И.Я. Веселов, исходя из отсутствия при спиртовом брожении свободного кислорода, считает правильным следующий путь образования янтарной кислоты, включающий и себя процесс переаминирования. Реакции, участвующие в этом превращении глютаминовой кислоты, протекают следующим образом:

Образовавшийся альдегид, вступая в окислительно-восстановительную реакцию с уксусным альдегидом, даст янтарную кислоту и этиловый спирт:

Изложенное показывает тесную взаимосвязь процессов брожения и образования продуктов превращения углеводов и аминокислот при спиртовом брожении, в результате которого в среде накапливаются высшие спирты, альдегиды и органические кислоты без участия свободного молекулярного кислорода.
Все сказанное о превращениях азотистых веществ сусла и накоплении побочных продуктов брожения указывает, что теория Эрлиха не может быть правильной. Исходя из теории экзотермичности биологических синтезов, развитой В.О. Таусоном, следует, что брожение является таким процессом превращения углеводов, в результате и в процессе которого образуются все необходимые строительные материалы для биосинтетических процессов в дрожжевой клетке. Таусон рассматривает брожение не как энергетический процесс, существующий в дрожжевой клетке наряду с пластическим, а как неудавшийся синтетический процесс, в котором спирт и углекислота являются отходами синтеза. При этом протекающие биологические реакции обеспечивают рост и развитие дрожжей. Такая постановка вопроса связывает в одно целое образование спирта и углекислоты с образованием побочных продуктов - альдегидов, сивушных масел, кислот и пр.
В зависимости от расы дрожжей содержание сивушных масел в пиве при главном брожении обычно колеблется в пределах 51-65 мг/л. В процессе дображивания количество их возрастает на 6-17 мг/л.
В состав сивушных масел входят эфиры, образование которых протекает по обычной реакции этерификации за счет спирта и кислоты:

Для выполнения этой реакция необходимо наличие катализаторов - дрожжевых эстераз, но так как реакция обратимая, то для осуществления се в одном направлении требуются водоотнимающие вещества. Кроме того, при наличии в среде сравнительно небольших концентраций спирта и кислот, особенно в начальных стадиях брожения, эта реакция трудно осуществима.
И.Я. Веселов отмечает, что эфиры накапливаются не только на конечной стадии брожения, но и па ранних стадиях, причем накопление их сопровождается заметным уменьшением концентрации альдегидов, в то время как уменьшения концентрации кислот не наблюдается. Поэтому он указывает, что более правильно считать, что эфиры образуются не за счет реакции между спиртами и кислотами, а за счет реакции между альдегидами, являющимися исходным материалом для образования этих продуктов:

Основная масса сивушных масел накапливается в период главного брожения к медленно увеличивается до конца брожения; в дальнейшем при дображивании количество сивушных масел незначительно увеличивается. Количество их прямо пропорционально интенсивности размножения дрожжей; при более высоких температурах брожения и при усиленной аэрации содержание их повышается.
Большое значение в образовании сивушных масел имеют автолитические процессы брожения.
Ацетоин, бутандиол и диацетил не входит в состав сивушных масел, его являются продуктами брожения. В табл. 88 показано содержание диацетила, ацетоина и бутандиола в пиве разных сортов Останкинского пивоваренного завода (по М.Т. Денщикову и С.С. Рылкину).

Количество диацетила в пиве подвержено большим колебаниям. В светлом пиве, вырабатываемом в ФРГ, содержится диацетила (в мг/л): в среднем 0,07, в пильзенском - 0-0,13, в более крепких сортах - до 0,17. В английском пиве диацетила найдено 0,02-0,08 мг/л, в эле - 0,10-0,30 мг/л. В американском пиве содержание диацетила достигает 1 мг/л.
Повышение содержания диацетила до 0,5 мг/л придает пиву характерный медовый привкус и запах.
Появляющиеся в пиве вкус и запах диацетила могут быть связаны с инфицированием пива особым видом сарцин, так как этот микроорганизм продуцирует диацетил. Однако и культурные дрожжи способны образовывать это соединение; были получены расы дрожжей, которые могут выделять большие количества диацетила.
Некоторые авторы связывают образование диацетила дрожжами с синтезом валина и исходным продуктом его образования считают пировиноградную кислоту, которая при участии кофермента А, обладающего функцией ацетилирования, ацетилируется в ацетомолочную кислоту, а из нее путем декарбоксилирования образуется ацетоин, который окисляется в диацетил:

Из ацетомолочной кислоты может быть получен валин; это свидетельствует о связи метаболизма валина с образованием диацетила и подтверждается экспериментально: добавление валика при брожении уменьшает содержание диацетила в пиве.
Как видно из схемы, последние три продукта представляют собой три ступени окисления общего строения. Первые два (2,3-бутан-диол и ацетоин) являются нормальными продуктами брожения и находятся в пиве в значительных количествах. При дальнейшем окислении этих продуктов образуется диацетил, который находится в пиве в небольших количествах.
Образование диацетила наблюдается в первой стадии брожения, когда дрожжи сильно размножаются и происходит энергичный азотистый обмен веществ. Каждое мероприятие, сопровождающееся превращением анаэробного процесса в аэробный, способствует образованию диацетила.
М.Т. Денщиков и соавторы, внося диацетил в сусло в период энергичного размножения дрожжей, установили, что новообразование диацетила в среде резко уменьшалось. Для объяснения этого явления они считают наиболее вероятными две возможности; первая - в процессе энергичного размножения дрожжей происходит восстановление диацетила в ацетоин; вторая - использование диацетила в биосинтезе веществ дрожжевой клетки. Хроматографический анализ показал, что в случае наличия в исходной среде диацетил а дрожжи потребляют больше аминокислот, чем в контроле, в том числе и лейцинов.
Большой интерес представляют исследования, посвященные вопросу влияния сивушных масел и диацетила на дрожжи. При наличии в бродящем сусле 0,1% изоамилового спирта рост дрожжей замедляется, а при содержании его 0,7% полностью прекращается. Брожение значительно замедляется при содержании изоамилового спирта 0,3% и совершенно прекращается в том случае, если его количество повышается до 0,6%. Однако практически такого количества этого спирта в пиве не получается, поэтому может наблюдаться лишь замедление процесса брожения.
Как установили Коцкова-Кратохвилова с соавторами, диацетил действует на дрожжи в 60 раз сильнее, чем фенол в такой же концентрации. Энергия размножения дрожжей находится в обратной, а процентное содержание мертвых клеток - в прямой зависимости от концентрации диацетила.

В практику бродильных производств глубоко вкоренился термин «сивушные масла», в который включается понятие о сумме почти всех побочных продуктов брожения. Их состав и характер вкусовых ощущении зависят от того, какие органические соединения подверглись брожению и какие микроорганизмы осуществляли этот процесс, т. е. состав сивушных масел определяется природой сбраживаемого субстрата и сбраживающих его микроорганизмов (дрожжей).
Широкое изучение состава сивушных масел началось со времени применения для их определения методов газовой хроматографии. Первыми работами в этом отношении следует считать изыскания Энебо.
Как указывалось выше, большая часть сивушных масел образуется в самом начале процесса брожения пивного сусла, а при дображиваним увеличение их количества значительно сокращается.
В готовом пиве московских заводов основные высшие спирты (пропилоный, изобутиловый, активный амиловый и изоамиловый) содержатся в пределах (в мг/л): в Жигулевском 60- 110, в Рижском 75-130, в Московском 90-180.
По данным Энебо, в шведском пиве содержится пропилового спирта 2,9 мг/л, изобутилового 3,9 мг/л и активного амилового + изоамилового 44 мг/л. По анализам Л.Г. Шмидта и Т.П. Рыжовой, содержание высших спиртов в зарубежном пиве колеблется от 45 до 104,1 мг/л, в пиве отечественном (рядовом) - от 39,82 до 146,08 мг/л.
Этими авторами установлено, что увеличение количества побочных продуктов в период главного брожения и выдержки пива характеризуется данными, приведенными в табл. 89 и 90.

Количество этилацетата во время выдержки увеличилось на 23%.
?-фенилэтиловый спирт в пиве содержится в значительных количествах и оказывает влияние па его вкус и аромат. По данным Шмидта и Рыжовой, в разных сортах отечественного пива?-фениловый спирт содержится в количестве от 19,96 до 47,04 мг/л.
О количестве летучих и нелетучих соединений в готовом пиве можно судить по данным Энебо, который исследовал шведское пиво разных сортов, полученное при низовом и верховом брожении (табл. 91).

Сырье и продукты пивоварения содержат сернистые соединения. В состав этих соединений входят сероводород, сернистый ангидрид и меркаптан. Последний относится к группе тиофенолов к обладает неприятным запахом, причем этот запах может быть обнаружен в очень большом разаведении (одна часть на сотни миллионов частей). Как установил Бреннер с сотрудниками, в сырье, особенно в хмеле, меркаптан содержится в довольно значительном количестве.

Летучие сернистые соединения могут образовываться химическим путем во время изготовления сусла, особенно при кипячении, например при реакции метионина с карбонильными соединениями, при метаболизме дрожжей и других микроорганизмов, если они имеются в сусле или пиве.
Следует отметить, что летучие сернистые соединения, образующиеся во время затирания и кипячения, из цистеина и метионина удаляются только после кипячения сусла в течение 3,5 ч.
Содержание сернистых соединений во время брожения понижается, а при выдержке пива вновь повышается.
Содержание их в пине при нормальном протекании технологического процесса невелико (5-15 мг/л); в случае превышения указанной величины пиво приобретает неприятный вкус и особенно запах. Наличие этих соединений в пиве зависит от состава сырья, интенсивности кипячения сусла и содержания их в дрожжах, Флокулирующие дрожжи содержат 970 мг/л меркаптана, а пылевидные 500. Изменения количества сернистых соединений во время технологического процесса, полученные Масшелейном, показаны в табл. 92.

В процессе выдержки пива количество меркаптана почти не уменьшается, но при промывании пива углекислотой содержание меркаптана значительно снижается (от 860 до 3,9 мг/л).

Нарушения в работе пищеварительного тракта являются следствием огромного количества факторов, связанных с патологическими образованиями, неправильным питанием и рядом дополнительных условий. Проблемы с пищеварительным процессом всегда неприятны – это касается как отдельных ситуаций, так и общего самочувствия человека. Наиболее часто встречающимся недугом, а точнее, нарушением пищеварения во всех возрастах является брожение в кишечнике.

Брожение в кишечнике: сущность проблемы

Брожение в кишечнике вызывает дискомфорт, болевые ощущения

Брожение в кишечнике как проблема рассматривается в рамках вздутия живота и повышения газообразования. Вследствие переработки пищи под воздействием кислот продукты расщепляются, а их отдельные компоненты всасываются через стенки кишечника для дальнейшей транспортировки. Брожение является анаэробным процессом, то есть реакция происходит в среде без кислорода. Одним из основных элементов, которые образуются в ходе реакции, является углекислый газ. Именно он вызывает такое неприятное явление, как .

Брожение может происходить как в толстом, так и в тонком кишечнике, однако в большинстве случаев проблема локализуется именно в тонкой кишке. Это происходит по той причине, что уровень всасывания и выделения расщепляющих кислот в толстом кишечнике в десятки раз меньше, нежели в тонком. В толстую кишку попадают продукты, которые фактически не имеют большой энергетической ценности, следовательно их распад не вызывает выброса большого количества кислот и газов.

Особенности для ребёнка

Особенностью процесса у детей и взрослых является чувствительность кишечника к продуктам расщепления. Чем больше и сложнее соединения, тем труднее пищеварительной системе справиться с всасыванием ферментов. У детей, как известно, кишечник не обладает тем же качественным потенциалом, что и у взрослых, поэтому чаще всего проблема возникает у грудничков, которые сталкиваются с новыми продуктами в рационе.

Что провоцирует проблему? Основные причины

Процесс брожения начинается в организме в том случае, если кишечник не справляется с перевариванием пищи, тогда реакция приобретает патологический характер. Основная причина возникновения проблемы – это неправильное питание, которое и приводит к сбоям в работе пищеварительной системы. Негативный процесс может быть вызван отдельными продуктами, которые и провоцируют выброс газов.

Синдром диагностируется и в том случае, если в организме не хватает щелочи, способной расщепить пищу полностью. Тогда большие куски продуктов в кишечнике начинают разлагаться под воздействием выделяемых кислот. Чаще всего данное условие имеет место, если в рационе человека присутствует большое количество кислой пищи.

Причин возникновения заболевания очень много и они имеют разнообразный характер. Брожение может возникать вследствие неэффективного сокращения стенок кишечника, следовательно, медленного прохождения пищи. Также нарушение могут вызывать различные патологические образования:

спайки;
опухоли разных типов;
анатомические сужения кишок и пр.

Мнение врача: нарушение микрофлоры в желудочно-кишечном тракте является одной из главных причин возникновения брожения в кишечнике. Это может происходить вследствие осложнения отдельных заболеваний, механических повреждений слизистой толстого и тонкого кишечника и т. д.

Следует заметить, что патогенные микроорганизмы, которые присутствуют в пищеварительной системе, могут провоцировать как нарушение продвижения и разложения пищи, так и сам процесс брожения.

Продукты питания, которые могут вызвать нарушения данного уровня:

колбасы;
капуста белокочанная;
растительные продукты (фрукты, ягоды, зелень, овощи – особенно те, в которых содержится большое количество кислот);
сахар;
различные специи;
пищевой уксус;
крахмал;
бобовые.

Фотогалерея: продукты, вызывающие брожение

Бобовые провоцируют газообразование, поэтому их следует исключить из рациона Фрукты по большей своей части могут вызвать брожение Капуста содержит большое количество клетчатки, что и является причиной повышенного газообразования Колбасы - достаточно жирный продукт, поэтому его употребление не рекомендовано

Необходимо понимать, что здоровое, размеренное потребление перечисленных продуктов не способно привести к каким-либо нарушениям. Однако если съесть что-то в большом количестве, особенно перед тем, как отправиться спать, то негативные последствия незамедлительно дадут о себе знать.

Проявления брожения в кишечнике

Проявляться недуг может различными симптомами, основанными на процессе гниения непереваренной пищи. Среди таких постоянных проявлений следует выделить:

вздутие живота вследствие повышенного содержания газов в кишечнике;
урчание в области брюшины;
расстройство стула, которое может проявляться как в виде запоров, так и в виде кашицеобразных каловых масс;
дискомфортные или даже болезненные ощущения, проявляющиеся в виде коликов.

На фоне патологических изменений анатомических структур или при присутствии новообразований, симптоматический комплекс может приобретать ряд более сложных проявлений и признаков, свидетельствующих о существенных нарушениях работы организма.

Лечебные мероприятия

Лечение чаще всего сводится к нормализации процесса питания, коррекции которого в большинстве случаев хватает для нормализации пищеварения и предотвращения реакций брожения. Однако при серьёзных нарушениях работы желудочно-кишечного тракта необходимо прибегнуть к медикаментозному лечению, которое будет направленно на терапию главного заболевания, после излечения которого пройдёт и .

Коррекция питания

Для того чтобы правильно разработать систему питания при конкретном нарушении работы желудочно-кишечного тракта, следует ознакомиться с основными её критериями, продуктами, которые разрешены и запрещены для употребления. К главным рекомендациям по составлению системы питания необходимо отнести:

следует уменьшить калорийность пищи до 2 тысяч килокалорий в сутки. Этого можно достичь, снизив количество употребляемой жирной пищи;
значительно снизить процентное содержание соли в блюдах;
отказаться от твёрдых продуктов, а также слишком горячих или холодных, которые могут механически повредить слизистую кишечника;
отказаться от сложно перевариваемых и желчегонных продуктов;
главными способами обработки продуктов должны быть тушение, приготовление на пару, запекание и варение;
следует потреблять пищу небольшими порциями, растянув её на 5–6 приёмов и пр.

Продукты, которые следует потреблять:

несвежий хлеб, лучше изготовленный из пшеничной муки;
мясо нежирных диетических сортов;
нежирная рыба;
молоко и творог;
крупы (гречневая, рисовая, пшеничная);
супы;
яйца – не больше одного в день;
чай и т. д.

Яйца содержат фосфор, калий, натрий, магний и множество других полезных микро и макроэлементов, но не стоит злоупотреблять количеством употребляемых яиц

Супы помогают активизировать работу желудка, очень полезны, рекомендуется разбавлять бульон Обезжиренный творог - незаменимый компонент правильного питания В молоке содержится огромное количество полезных веществ, которые помогут нормализовать работу кишечника

Продукты, употребление которых запрещено:

жирное мясо;
свежий хлеб и выпечка;
кислая и солёная пища;
практически все фрукты и овощи;
какао и кофе;
специи и т. п.

Медикаментозное воздействие на недуг

Медикаментозное лечение требуется в ситуациях, осложнённых дополнительными синдромами, в «арсенале» которых присутствует брожение в кишечнике. По этой причине применяются специальные препараты, направленные на подавление недуга. Возможно и симптоматическое лечение, которое будет состоять из средств, облегчающих общее состояние пациента, выводящих газы и продукты распада вследствие брожения из кишечника. Для этих целей обычно применяют следующие медикаменты:

активированный уголь;
пепсин;
диметикон;
полисорб;
сорбекс;
слабительные средства и пр.

Важно! Для осуществления лечения необходимо обратиться к врачу, который назначит необходимые препараты. Приём лекарств без ведома доктора – это неэффективный и рискованный способ избавиться от болезни, который зачастую приводит к осложнениям, аллергическим реакциям и медикаментозным отравлениям.

Народное лечение

Народные методы лечения также могут быть эффективны для облегчения состояния больного, страдающего от сильного газообразования. Для этого отлично подойдут отвары и настои из следующих продуктов:

укроп;
мелисса;
ромашка;
орех грецкий;
перечная мята;
кожура граната и пр.

Фотогалерея: народные средства для облегчения симптомов брожения

Мята перечная содержит эфирное масло, флавоноиды, дубильные вещества и горечи, столь необходимые в лечении брожения Ромашка оказывает успокаивающее действие, применяется в различных лечебных целях

Благодаря наличию в укропе солей магния и железа в хорошо усваиваемой форме значительно усиливаются процессы кроветворения

Мелисса широко используется в лечебных целях

Способ приготовления настоев из описанных продуктов классический: на стакан кипятка необходимо взять столовую ложку главного компонента. После настаивания и полного остывания под крышкой состав процеживают и принимают. Например, настой мяты необходимо употреблять по столовой ложке каждые три часа.

Лечебная гимнастика для предотвращения газообразования

Для того чтобы поддерживать пищеварительную систему в тонусе, следует выполнять ряд гимнастических упражнений, которые позволят не допустить возникновение или прогрессирование заболеваний желудочно-кишечной системы. Среди таких упражнений необходимо выделить:

велосипед в течение 30 секунд (выполняется лёжа на спине со слегка поднятыми и согнутыми в коленях ногами);
лёжа на спине подтягивать согнутые ноги к животу (выполнять 10 раз);
из положения лёжа на спине следует постараться закинуть ноги за голову и коснуться пола (15 подходов);
в положении стоя следует сделать глубокий вдох и максимально втянуть живот, на выдохе пресс расслабить (не более 30 повторов) и пр.

Как избежать проблем с кишечными расстройствами?

В рамках профилактических мер следует нормализовать режим питания и рацион. Принимать в пищу продукты, содержащие различные кислоты необходимо в небольших количествах. Это касается также жареной и жирной пищи, остатки которой могут оставаться на стенках кишечника, приводя к каловым пробкам. Важно вовремя обращаться за помощью к специалисту, если появились неприятные ощущения в области кишечника или брюшине. Невылеченные заболевания, терапия которых была отложена, могут привести не только к нарушению процесса пищеварения, но и к более сложным проблемам.

Видео: вздутие живота и метеоризм

Процесс брожения в кишечнике вызывает ряд крайне неприятных симптомов и является предпосылкой для метеоризма. Проблема очень часто мучает детей при введении в их рацион новой пищи. Избавиться от такого явления можно с помощью нормализации образа жизни и приёма лекарственных препаратов.