Караси научились сбраживать сахар в спирт — домашняя аквариумистика

Караси научились сбраживать сахар в спирт | CMT: Научный подход

Караси научились сбраживать сахар в спирт - домашняя аквариумистика

Biodiversity Heritage Library / Flickr

Ученые из Университета Осло выяснили, какие молекулярные адаптации позволяют карасям и их ближайшим родственникам золотым рыбкам подолгу обходиться без кислорода.

Оказалось, что благодаря удвоению генома у карасей в распоряжении оказались лишние копии ферментов окислительного метаболизма глюкозы, которые они превратили в ферменты спиртового брожения.

Вместо того, чтобы окислять глюкозу до углекислого газа с участием кислорода, караси научились превращать ее в спирт примерно так, как это делают дрожжи. Статья опубликована в журнале Scientific Reports.

Подавляющее большинство позвоночных животных не могут долго обходиться без кислорода, однако караси (рыбы из рода Carassius) известны способностью в таких условиях поддерживать жизнедеятельность в течение часов и даже месяцев. В поисках объяснения этому феномену ученые обнаружили, что караси и их родственники золотые рыбки накапливают в организме довольно большое количество этилового спирта.

Этанол является продуктом бескислородного окисления глюкозы – процесса, который известен как спиртовое брожение. На первой стадии глюкоза в реакциях гликолиза распадается на две молекулы пирувата с образованием небольшого количества энергии в форме АТФ. Дальше фермент пируватдекарбоксилаза превращает пируват в ацетальдегид, который превращается в этанол с участием алкогольдегидрогеназы.

Таким способом получают энергию дрожжи, практически не задействуя для этого митохондрии и проходящие в них реакции окисления пирувата, такие как окислительное фосфорилирование. Именно этот процесс требует присутствия кислорода. Он позволяет окислить молекулу глюкозы с максимальным выходом АТФ. Пируват в этом случае должен утилизироваться с участием фермента пируватдегидрогеназы.

Подавляющее большинство позвоночных животных использует для генерации энергии окислительное фосфорилирование. Если кислорода в тканях недостаточно, окисление глюкозы останавливается на гликолизе, а образовавшийся пируват превращается в молочную кислоту. Однако в высокой концентрации она достаточно токсична для тканей, поэтому мы не можем бесконечно окислять глюкозу без участия кислорода.

Норвержские ученые обнаружили, что караси в отсутствие кислорода, вместо того чтобы превращать пируват в лактат, превращают его в этанол, используя реакции спиртового брожения.

Этот факт удивителен тем, что для этого нужна пируватдекарбоксилаза, которой у позвоночных нет.  У карасей же подобной активностью, судя по всему, обладает дополнительная форма пируватдегидрогеназы.

Восемь миллионов лет назад у предков современных карасей и карпов произошло удвоение генома, в результате чего они приобрели и дополнительные копии ферментов.

Авторы работы исследовали изменение экспрессии генов, кодирующих разные варианты субъединиц пируватдегидрогеназного комплекса, при содержании карасей в аквариуме без кислорода.

Оказалось, что у карасей, которым не давали дышать, содержание мРНК «дополнительных» форм фермента увеличивалось на один-два порядка в мышцах по сравнению с другими органами.

При этом у дальних родственников карасей – карпов – такого увеличения не наблюдалось (надо заметить, что карпы тоже могут довольно долго обходиться без кислорода, хотя до карасей им далеко). 

Экспрессия изоформ субъединицы пируватдегидрогеназы в тканях карпа, золотой рыбки и карася. Е1а3 — изоформа, участвующая в брожении

Cathrine E. Fagernes et al / Scientific Reports 2017

Ученые сделали вывод, что дополнительные изоформы фермента, который у всех остальных позвоночных, в том числе рыб, функционирует как пируватдегидрогеназа, у представителей рода Carassius приобрели способность превращать пируват в ацетальдегид.

Однако для того, чтобы закончить реакцию брожения, необходима также алкогольдегидрогеназа. В геноме карася исследователи обнаружили три варианта соответствующего гена, которые появились, по-видимому, также в результате дупликации.

Один из этих вариантов действительно экспрессировался в мышцах рыбок.

Получившийся спирт рыбы, по-видимому, просто выводят через жабры. Однако в тканях все же накапливается значительное его количество, что делает карася и золотую рыбку привлекательным объектом для исследования механизмов толерантности к этанолу. Поддерживать минимальный уровень жизнедеятельности довольно долго рыбкам позволяет большой запас гликогена в печени.

Таким образом, в процессе эволюции караси и золотые рыбки приобрели уникальную для позвоночных способность утилизировать глюкозу с образованием спирта и таким образом обходиться без окислительного фосфорилирования, а значит и без кислорода. Это позволило карасям заселить непригодные для других видов экологические ниши, например, маленькие пруды, которые зимой полностью промерзают, а летом зарастают.

Недавно ученые выяснили, что голые землекопы также способны какое-то время обходиться без кислорода. В этом им помогла особенность метаболизма, характерная для растений.

Источник: https://cmtscience.ru/article/karasi-nauchilis-sbrazhivat-saxar-v-spirt

Караси научились сбраживать сахар в спирт. Это помогает им пережить дефицит кислорода

Этанол является продуктом бескислородного окисления глюкозы – процесса, который известен как спиртовое брожение.

На первой стадии глюкоза в реакциях гликолиза распадается на две молекулы пирувата с образованием небольшого количества энергии в форме АТФ.

Дальше фермент пируватдекарбоксилаза превращает пируват в ацетальдегид, который превращается в этанол с участием алкогольдегидрогеназы.

Таким способом получают энергию дрожжи, практически не задействуя для этого митохондрии и проходящие в них реакции окисления пирувата, такие как окислительное фосфорилирование. Именно этот процесс требует присутствия кислорода. Он позволяет окислить молекулу глюкозы с максимальным выходом АТФ. Пируват в этом случае должен утилизироваться с участием фермента пируватдегидрогеназы.

Подавляющее большинство позвоночных животных использует для генерации энергии окислительное фосфорилирование. Если кислорода в тканях недостаточно, окисление глюкозы останавливается на гликолизе, а образовавшийся пируват превращается в молочную кислоту. Однако в высокой концентрации она достаточно токсична для тканей, поэтому мы не можем бесконечно окислять глюкозу без участия кислорода.

Норвержские ученые обнаружили, что караси в отсутствие кислорода, вместо того чтобы превращать пируват в лактат, превращают его в этанол, используя реакции спиртового брожения.

Этот факт удивителен тем, что для этого нужна пируватдекарбоксилаза, которой у позвоночных нет.  У карасей же подобной активностью, судя по всему, обладает дополнительная форма пируватдегидрогеназы.

Восемь миллионов лет назад у предков современных карасей и карпов произошло удвоение генома, в результате чего они приобрели и дополнительные копии ферментов.

Авторы работы исследовали изменение экспрессии генов, кодирующих разные варианты субъединиц пируватдегидрогеназного комплекса, при содержании карасей в аквариуме без кислорода.

Оказалось, что у карасей, которым не давали дышать, содержание мРНК «дополнительных» форм фермента увеличивалось на один-два порядка в мышцах по сравнению с другими органами.

При этом у дальних родственников карасей – карпов – такого увеличения не наблюдалось (надо заметить, что карпы тоже могут довольно долго обходиться без кислорода, хотя до карасей им далеко).

Ученые сделали вывод, что дополнительные изоформы фермента, который у всех остальных позвоночных, в том числе рыб, функционирует как пируватдегидрогеназа, у представителей рода Carassius приобрели способность превращать пируват в ацетальдегид.

Однако для того, чтобы закончить реакцию брожения, необходима также алкогольдегидрогеназа. В геноме карася исследователи обнаружили три варианта соответствующего гена, которые появились, по-видимому, также в результате дупликации.

Один из этих вариантов действительно экспрессировался в мышцах рыбок.

Получившийся спирт рыбы, по-видимому, просто выводят через жабры. Однако в тканях все же накапливается значительное его количество, что делает карася и золотую рыбку привлекательным объектом для исследования механизмов толерантности к этанолу. Поддерживать минимальный уровень жизнедеятельности довольно долго рыбкам позволяет большой запас гликогена в печени.

Таким образом, в процессе эволюции караси и золотые рыбки приобрели уникальную для позвоночных способность утилизировать глюкозу с образованием спирта и таким образом обходиться без окислительного фосфорилирования, а значит и без кислорода. Это позволило карасям заселить непригодные для других видов экологические ниши, например, маленькие пруды, которые зимой полностью промерзают, а летом зарастают.

Недавно ученые выяснили, что голые землекопы также способны какое-то время обходиться без кислорода. В этом им помогла особенность метаболизма, характерная для растений.

Источник: https://psyont.livejournal.com/14643201.html

Спиртовое брожение – магия превращения сахара в этиловый спирт

Спиртовое брожение лежит в основе приготовления любого алкогольного напитка. Это самый простой и доступный способ получить этиловый спирт.

Второй метод – гидратация этилена, является синтетическим, применяется редко и только в производстве водки. Мы рассмотрим особенности и условия брожения, чтобы лучше понять, как сахар превращается спирт.

С практической точки эти знания помогут создать оптимальную среду для дрожжей – правильно поставить брагу, вино или пиво.

Спиртовое брожение – это процесс превращения дрожжами глюкозы в этиловый спирт и углекислый газ в анаэробной (бескислородной) среде. Уравнение следующее:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2.

В результате одна молекула глюкозы превращается в 2 молекулы этилового спирта и 2 молекулы углекислого газа. При этом происходит выделение энергии, что приводит к незначительному повышению температуры среды.

Также в процессе брожения образуются сивушные масла: бутиловый, амиловый, изоамиловый, изобутиловый и другие спирты, которые являются побочными продуктами обмена аминокислот.

Во многом сивушные масла формируют аромат и вкус напитка, но большинство из них вредны для человеческого организма, поэтому производители стараются очистить спиртное от вредных сивушных масел, но оставить полезные.

Дрожжи – это одноклеточные грибы шарообразной формы (около 1500 видов), активно развивающиеся в жидкой или полужидкой среде богатой сахарами: на поверхности плодов и листьев, в нектаре цветов, мертвой фитомассе и даже почве.

Дрожжевые клетки под микроскопом

Это одни из самых первых организмов, «прирученных» человеком, в основном дрожжи используются для выпечки хлеба и приготовления спиртных напитков. Археологами установлено, что древние египтяне за 6000 лет до н. э. научились делать пиво, а к 1200 году до н. э. освоили выпечку дрожжевого хлеба.

Научное исследование природы брожения началось в XIX веке, первыми химическую формулу предложили Ж. Гей-Люссак и А. Лавуазье, но осталась неясной сущность процесса, возникло две теории.

Немецкий ученый Юстус фон Либих предполагал, что брожение имеет механическую природу – колебания молекул живых организмов передаются сахару, который расщепляется на спирт и углекислый газ.

В свою очередь, Луи Пастер считал, что в основе процесса брожения биологическая природа – при достижении определенных условий дрожжи начинают перерабатывать сахар в спирт. Пастеру опытным путем удалось доказать свою гипотезу, позже биологическую природу брожения подтвердили другие ученые.

В качестве сырья для спирта используют сахар, сахаросодержащие продукты (в основном фрукты и ягоды), а также крахмалосодержащее сырье: зерно и картофель. Проблема в том, что дрожжи не могут сбродить крахмал, поэтому сначала нужно расщепить его до простых сахаров, это делается ферментом – амилазой.

Амилаза содержится в солоде – пророщенном зерне, и активируется при высокой температуре (обычно 60-72 °C), а сам процесс преобразования крахмала до простых сахаров называется «осахариванием».

Осахаривание солодом («горячее») можно заменить внесением синтетических ферментов, при котором не нужно нагревать сусло, поэтому метод называется «холодным» осахариванием.

Условия брожения

На развитие дрожжей и ход брожения влияют следующие факторы: концентрация сахара, температура и свет, кислотность среды и наличие микроэлементов, содержание спирта, доступ кислорода.

1. Концентрация сахара. Для большинства рас дрожжей оптимальная сахаристость сусла составляет 10-15%. При концентрации выше 20% брожение ослабевает, а при 30-35% почти гарантированно прекращается, поскольку сахар становится консервантом, препятствующим работе дрожжей.

Интересно, что при сахаристости среды ниже 10% брожение тоже протекает слабо, но прежде чем подслащать сусло, нужно помнить о максимальной концентрации спирта (4-й пункт), полученного в ходе брожения.

Читайте также:  Клариус или сом клариас: содержание, совместимость, фото-видео обзор - домашняя аквариумистика

2. Температура и свет. Для большинства штаммов дрожжей оптимальная температура брожения – 20-26 °C (пивным дрожжам низового брожения требуется 5-10 °C). Допустимый диапазон – 18-30 °C.

При более низких температурах брожение существенно замедляется, а при значениях ниже нуля процесс останавливается и дрожжи «засыпают» — впадают в анабиоз.

Для возобновления брожения достаточно поднять температуру.

Слишком высокая температура уничтожает дрожжи. Порог выносливости зависит от штамма. В общем случае опасными считаются значения выше 30-32 °C (особенно для винных и пивных), однако существуют отдельные расы спиртовых дрожжей, способные выдержать температуру сусла до 60 °C. Если дрожжи «сварились», для возобновления брожения придется добавить в сусло новую партию.

Емкость оставляют в темном месте или накрывают плотной тканью. Отсутствие прямых солнечных лучей позволяет избежать перегрева и позитивно сказывается на работе дрожжей – грибки не любят солнечного света.

3. Кислотность среды и наличие микроэлементов. Среда кислотностью 4.0-4.5 рН способствует спиртовому брожению и подавляет развитие сторонних микроорганизмов. В щелочной среде выделяются глицерин и уксусная кислота.

В нейтральном сусле брожение протекает нормально, но активно развиваются патогенные бактерии. Кислотность сусла корректируют перед внесением дрожжей.

Зачастую винокуры-любители повышают кислотность лимонной кислотой или любым кислым соком, а для снижения гасят сусло мелом или разбавляют водой.

Кроме сахара и воды дрожжам требуются другие вещества – в первую очередь это азот, фосфор и витамины. Эти микроэлементы дрожжи используют для синтеза аминокислот, входящих в состав их белка, а также для размножения на начальном этапе брожения.

Проблема в том, что в домашних условиях точно определить концентрацию веществ не получится, а превышение допустимых значений может негативно сказаться на вкусе напитка (особенно это касается вина).

Поэтому предполагается, что крахмалосодержащее и фруктовое сырье изначально содержит требуемое количество витаминов, азота и фосфора. Обычно подкармливают только брагу из чистого сахара.

4. Содержание спирта. С одной стороны, этиловый спирт – продукт жизнедеятельности дрожжей, с другой – это сильный токсин для дрожжевых грибков.

При концентрации спирта в сусле 3-4% брожение замедляется, этанол начинает тормозить развитие дрожжей, при 7-8% дрожжи уже не размножаются, а при 10-14% перестают перерабатывать сахар – брожение прекращается.

Только отдельные штаммы культурных дрожжей, выведенных в лабораторных условиях, толерантны к концентрации спирта выше 14% (некоторые продолжают брожение даже при 18% и выше). Из 1% сахара в сусле получается около 0.6% спирта. Это значит, что для получения 12% спирта требуется раствор с содержанием сахара 20% (20 × 0.6 = 12).

5. Доступ кислорода. В анаэробной среде (без доступа кислорода) дрожжи нацелены на выживание, а не размножение.

Именно в таком состоянии выделяется максимум алкоголя, поэтому в большинстве случаев нужно оградить сусло от доступа воздуха и одновременно организовать отвод углекислого газа с емкости, чтобы избежать повышенного давления. Эта задача решается путем установки гидрозатвора.

При постоянном контакте сусла с воздухом возникает опасность скисания. В самом начале, когда брожение активное, выделяющийся углекислый газ выталкивает воздух от поверхности сусла.

Но в конце, когда брожение ослабевает и углекислоты появляется всё меньше, воздух попадает в незакрытую емкость с суслом.

Под воздействием кислорода активируются уксуснокислые бактерии, которые начинают перерабатывать этиловый спирт на уксусную кислоту и воду, что приводит к порче вина, снижению выхода самогона и появлению у напитков кислого привкуса. Поэтому так важно закрыть емкость гидрозатвором.

Однако для размножения дрожжей (достижения оптимального их количества) требуется кислород. Обычного достаточно той концентрации, что находится в воде, но для ускоренного размножения брагу после внесения дрожжей оставляют на несколько часов открытой (с доступом воздуха) и несколько раз перемешивают.

Источник: https://alcofan.com/osobennosti-spirtovogo-brozheniya.html

Почему караси не задыхаются без кислорода

Чтобы не задохнуться зимой в бескислородной воде, караси превращают глюкозу в спирт.

Как известно, кислород нужен для получения энергии. Основным источником энергии служит глюкоза; если ее мало, печень сделает ее из аминокислот или из глицерина (который, в свою очередь, можно получить из жиров-триглицеридов).

Когда клетка расщепляет молекулу глюкозы, чтобы извлечь содержащуюся в ее химических связях энергию, то глюкоза сначала проходит через длинную цепочку биохимических реакций, называемую гликолизом.

На этом этапе глюкоза расщепляется до остатка пировиноградной кислоты, или пирувата.

Если кислород есть, то пируват отправляется в цикл Кребса, где с помощью кислорода и огромного количества ферментов окисляется до углекислого газа.

Если же кислорода нет, то пировиноградная кислота, образовавшаяся в результате гликолиза, превращается в молочную кислоту, или лактат. Молочная кислота подавляет реакции гликолиза, так что в бескислородных условиях клетка быстро погибает – ее биохимическая фабрика по производству энергии останавливается.

Некоторые микробы, приспособившиеся жить в анаэробных, то есть бескислородных, условиях, нашли здесь разные обходные пути, но обычная, «среднестатистическая» животная клетка без кислорода не выживет – ее задушат продукты гликолиза.

Но некоторые животные все же сумели обзавестись разного рода метаболическими хитростями, которые позволяют им справляться с нехваткой кислорода.

Не так давно мы писали о голых землекопах, у которых биохимическая фабрика по производству энергии продолжает работать даже при избытке молочной кислоты.

В критических условиях эти грызуны используют другую углеводную молекулу в качестве энергетического ресурса – ферменты, которые ее расщепляют, не обращают внимания на лактат. И есть пример золотых рыбок и их ближайших родичей карасей.

И золотые рыбки, и обычные караси замечательны тем, что способны долго обходиться без кислорода – дольше, чем какие-либо другие позвоночные животные. В статье в Scientific Reports исследователи из Университета Осло и Ливерпульского университета пишут, что рыбы из рода карасей научились сбраживать глюкозу в спирт – подобно тому, как это делают дрожжи.

Расщепление сахара до образования пировиноградной кислоты происходит у них, как обычно, но потом пируват превращается не в молочную кислоту, а в этанол и углекислый газ.

Спирт тоже не очень безопасный продукт, но его, в отличие от молочной кислоты, легко можно вывести наружу через жабры.

В итоге, как и у голых землекопов, фабрика по добыче энергии продолжает работать – ей ничто не мешает, ее ничто не ингибирует.

У карасей в организме действительно накапливается много спирта – его уровень может достигать 50 мг на 10 мл, особенно, если вокруг зима, а сам карась живет в водоеме где-нибудь на севере Европы. Раньше считалось, что спирт получается в результате, скажем так, небольших отклонений от основного метаболического пути расщепления глюкозы. Но, как показали Кэтри Фагернес (Cathrine E. Fagernes) и ее коллеги, у карасей есть дополнительный набор ферментов, которые позволяют специально выполнять «спиртные» реакции. Много миллионов лет назад у предков карасей удвоились гены, отвечающие за последние стадии гликолиза. Новые копии стали меняться постепенно в ходе эволюции. Они по-прежнему занимались превращениями пировиноградной кислоты, но теперь они не отправляли ее в дальнейшие реакции цикла Кребса, а превращали в этанол. В обычных условиях, когда кислорода достаточно, работает основной метаболический путь, но когда кислорода становится мало, у карасей включаются «спиртные» гены. В результате рыбы могут прожить несколько месяцев без кислорода вообще – лишь бы хватило углеводных запасов в печени. Понятно, что с такой метаболической уловкой они могут жить в северных водоемах, которые зимой надолго покрываются сплошным льдом, и не бояться никаких хищников – эти, в отличие от карасей, тут просто-напросто задохнутся.

Источник: https://www.nkj.ru/news/31946/

Как содержать карася в домашнем аквариуме

Зачастую во время рыбалки возникает желание сохранить несколько рыбок живыми, чтобы порадовать домашних, устроить импровизированный аквариум. Прекрасным кандидатом на эту роль является карась обыкновенный.

Он крайне неприхотлив, имеет приемлемые размеры, обитает во многих водоёмах и его легко поймать на удочку. Прежде чем принести карася домой, желательно заранее приготовить его новый дом.

Но если эта идея возникла спонтанно, то допускается делать всё постепенно.

1. Подготовить резервуар

Оптимальным выбором для дальнейшего содержания, а также для наблюдения является прямоугольный резервуар порядка 50 литров для пары рыб. В дикой природе карась обитает в озёрах и прудах, поэтому размер аквариума подбирается по простой формуле — чем больше, тем лучше.

2. Подготовка грунта

Заполнение резервуара начинается с грунта. Для укоренения большинства растений предпочтителен крупный песок или мелкий гравий.

Растения входят в естественную диету карася, поэтому большинство будет быстро съедено, однако к роголистнику карась равнодушен, именно его стоит выбрать для посадки. В этом случае частички грунта достаточно велики и предотвращают загнивание корней.

Перед размещением на дно аквариума грунт промывают, если он взят из дикой природы (а не из зоомагазина), то ещё и обеззараживают, например кипятят или прокаливают в духовке, на огне.

3. Наполнение водой

Состав воды значения для карася не имеет. Можно взять водопроводную воду и дать ей отстояться, чтобы удалить остатки хлора. К нему рыба крайне чувствительна.

4. Оборудование

Карась производит много отходов, с ними в состоянии справиться только мощная система фильтрации.

Это пожалуй главная статья расходов, помимо приобретения резервуара, необходимая для успешного содержания данной рыбы в домашнем аквариуме. Купите наиболее производительный фильтр, доступный вам по цене.

Отдайте предпочтение тем моделям, которые дают наименьшее движение воды. Рыба не адаптирована к течениям, поскольку живёт в стоячих водоёмах

Обогреватель не нужен! Комнатная температура более чем достаточна.

5. Система освещения

Для имитации режима дня и ночи пригодится обычный светильник. Либо соорудите подставку и разместите его над аквариумом, либо купите настольную лампу с длинной ножкой, чтобы источник света располагался над резервуаром.

6. Азотный цикл

После заполнения водой и установки оборудования в воде начинают происходить процессы, называемые «созревание аквариума». Подробнее в разделе «Азотный цикл». Это длится около недели, на протяжении этого времени запускать рыбу нельзя. Именно из-за этого процесса подготавливать аквариум лучше заранее, до поимки карася.

7. Содержание и уход, особенности питания

Ухаживать за карасём достаточно просто. Нужно взять за правило раз в неделю очищать грунт сифоном от органических отходов (не съеденные кусочки, экскременты) и обновлять воду на 15–20%, предварительно отстояв её, для удаления хлора.

Целесообразно совмещать эти два занятия.
Карась быстро приспосабливается к обычным кормам для аквариумных рыбок: хлопья, гранулы и т. д., поэтому с кормление проблем не возникает.

Принимает мелких насекомых и их личинок, мотыля, мелких дождевых червей, а также кусочки хлеба, овощей.

Источник: https://www.aqvium.ru/20-kak-soderzhat-karasya-v-domashnem-akvariume

Карась в аквариуме | Блог аквариумиста

Карась в аквариуме. Приветствую вас, читатели блога аквариумиста Аква-Ас. В этой статье продолжаем говорить о содержании отечественных рыб в аквариуме. И сегодня речь пойдёт о самом известном и часто встречающимся жителе наших прудов, рек и озёр, конечно же о карасе.

Карась относится к семейству Карповых и разделяется на два вида. В наших отечественных водоемах можно встретить оба вида. Первый Carassius Carassius, карась обыкновенный, также встречаются названия, карась красный или обыкновенный, ещё его называют золотым карасём и гораздо реже, круглым. Цвет этот вид имеет бронзовый немного золотистый.

Второй вид Carassius gibelio, этот вид обладает более вытянутым телом цвет сероватый с небольшим серебряным отливом.

В природе караси обитают в стоячих или водоемах с медленно текущей водой, предпочитая держаться рядом или в зарослях водных растений. Являются частыми, а иногда и единственными жителями заводей, проток, прудов и карьеров. Караси всеядные — в их рацион входят, рачки, мотыль, водорослевые обрастания, мальки и икра других рыб, также караси питаются и растительными кормами.

Читайте также:  Голубой афиосемион - фазан! - домашняя аквариумистика

Аквариум для карасей — как обустроить

Карась является прародителем золотой рыбки, а про золотых рыбок, в общем как и самих карасей, распространено много небылиц. На самом же деле к устройству аквариума для карасей необходимо подходить даже более основательно чем для золотых.

Да, карась на самом деле является очень выносливой и живучей рыбой, он может жить в достаточно загрязнённых водоемах. Так же многие знают, что пойманный карась выдерживает несколько часов и даже суток без воды.

Но это не значит, что карася нужно помещать в аквариум небольшого размера, без аэрации и фильтрации, напротив что бы создать в домашнем аквариуме, кусочек природного водоема и хорошими условиями для жизни карасей придётся постараться.

Первое и самое главное, если принято решение завести карасей необходимо ориентироваться на емкость как можно большего объёма который вы можете приобрести и установить.

В таком аквариуме проще создать и поддерживать необходимые условия для проживания этих рыб.

В любом случае, не стоит поселять карасей в аквариумы менее сто литров да, конечно, карась при определенных условиях, может жить и в ведре, но комфортными такие условия вряд ли можно назвать.

Оборудование для аквариума с карасями

Если пойти по пути создания максимально хороших условий для содержания карасей, тогда потребуется организация хорошей системы фильтрации. Отлично будет, если установить в аквариум внешний фильтр, в идеальном варианте дополнив его внутренним. За счёт внешнего фильтра можно увеличить количество рыб в содержащихся в аквариуме.

Внутренний фильтр не будет лишним по одной простой причине, караси роются в грунте в поисках остатков пищи, соответственно подымают много мути, в её удалении как раз и поможет внутренний фильтр с губкой для фильтрации, а за биофильтрацию уже будет отвечать внешний фильтр.

Кстати в аквариум с карасями вполне может вписаться и очень сильно помочь фитофильтр, что улучшит качество воды.

Компрессор в аквариуме где будут содержаться караси, крайне необходимая вещь. Не нужно забывать, что карась в отличии от адаптированной к высоким температурам золотой рыбки является холодноводным обитателем.

Караси в наших квартирах будут содержаться при средней температуре допустим 20 градусов Цельсия, но в летние жаркие дни, да ещё на солнечной стороне температура в аквариуме может достигать 30 градусов и выше. С повышением температуры количество растворенного в воде кислорода стремительно уменьшается, вот в таких случаях аэрация в аквариуме жизненно необходима.

Требования к пониженной температуре как раз и является одним из факторов почему отечественные холодноводные виды рыб так редко содержатся в аквариумах любителей.

Обогреватель в аквариуме где содержатся караси ненужен. Главная задача для аквариумиста, как было написано выше, будет снижение температуры.

Вообще конечно место под аквариум с отечественными рыбами необходимо выбирать максимально прохладное избегая особенно установки аквариумов рядом или вдоль окон, особенно если в окно попадает солнечный свет.

Со временем караси привыкают к повышенным температурам домашнего аквариума, но их температурная адаптация должна происходить постепенно.

Декорации и оформление аквариума с карасями

Есть множество вариантов красиво оформить аквариум с карасями, можно вообще сделать биотоп пруда. Например один из вариантов.

В качестве грунта использовать крупный речной песок предварительно подготовленный, несколько камней из реки, озера или ручья различного размера, подойдут камни без острых углов, так они будут смотреться более естественно и максимально повторять дно пруда или озера.

Если ещё добавить несколько коряг, устроив из них завалы, будет выглядеть очень эффектно и натурально. Коряги конечно же также необходимо предварительно обработать и подготовить перед тем как помещать в аквариум.

При планировании и устройстве аквариума не забудьте про фон, даже самый простой наружный фон для аквариума например из пленки черного или синего цвета добавит ощущение настоящего кусочка водоема.

Растения для аквариума с карасями

При выборе растений нужно помнить о двух моментах. Так как это холодноводные обитатели, нужно подбирать растения которым подходит температурный режим 17 — 20 градусов Цельсия.

Идеально подходят роголистник, элодея, перистолистник, валлиснерия, ключевой мох, на поверхность можно пустить ряску, можно использовать кувшинки (кубышки, правда наши отечественные являются сезонными растениями).

Второй момент о котором не стоит забывать караси не против закусить растениями особенно молодыми побегами снизить их тягу к растениям можно включив в рацион растительные корма. Можно использовать фирменные, а можно подкармливать например ошпаренными листьями салата или крапивы.

Корм для карасей в аквариуме

Караси всеядные и проблем с кормлением не возникает. Подойдут мороженные и свежие корма: мотыль, коретра, дафния, артемия, трубочник и др. С успехом можно кормить всеми видами промышленных кормов выпускаемыми для золотых рыбок и их разновидностей. Рыбу не нужно перекармливать, т. к. это приведёт к ухудшению качества воды, тем более если не налажена система фильтрации.

Вот такие оптимальные условия необходимо создать для этой рыбки.

Карась в аквариуме 100 лет назад

Возможно кому-то будет интересно вот как содержали карасей и что про них писали аквариумисты более ста лет назад.

В.П. Миллер АКВАРИУМ 3-е издание 1912 год.

Начну здесь с общеизвестного и чаще всего встречающегося не только в аквариумах, но и в простой чашке или глиняном горшке, почти у каждого живущего летом в деревне ребенка, — золотистого карася.

В.П. Миллер АКВАРИУМ 3-е издание 1912 год Карась

В каждом почти пруде, часто даже просто в глубокой лесной луже, водится эта, всем известная, рыба, которая так плодлива, что стоит попасть в пруд только двум, трем, как уже через несколько лет закишат там целые сотни, и чем грязнее этот пруд, тем лучше карась себя в нем чувствует и тем сильнее там плодится.

Цвет карася двоякий,- или темно коричневый, золотистый, или более светлый, а потому, обыкновенно и отличают два рода: золотого и серебряного карася.

Хотя у большинства любителей карась встречается в аквариуме довольно часто, но приходится слышать, будто бы он плохо уживается.

По-моему, это совершенно необоснованное мнение, так как, при известном уходе, карась отлично переносит обстановку аквариума, даже прекрасно растет в нем и, право, по своему спокойному нраву, заслуживает вполне, чтобы им заняться с большим вниманием.

Главное, нужно брать карасиков самых маленьких, так как эти, при правильном корме, отлично уживаются и живут очень долго.

Не следует только кормить их, первое время, ни крошками хлеба, ни червями, а исключительно рачками (дафния, циклоп) и личинками комара,-пищей, которую они, конечно, только и едят в своих родных прудах.

В.П. Миллер АКВАРИУМ 3-е издание 1912 год Карась и Золотая рыбка

Когда у вас уже явится недостаток в названном корме, приходиться начинать кормление нарезанным земляным червяком или целыми червями, что еще лучше, так как привыкши есть живой, движущийся корм, рыбки сначала очень неохотно берут другой, не живой, а иногда несколько дней сряду и совсем от него отказываются. Но этим не следует смущаться, ибо, проголодавшись, карасики также хорошо принимаются и за червей, и за крошки сухаря. К чуму карася трудно приучить, — это к мясу, но и к нему он привыкает, наконец, лишь бы только любитель не терял терпения и настойчивее добивался своего.

Словом, маленькие карасики отлично привыкают к прозрачной воде и совсем не нуждаются, как думают многие, в мутной воде и илистом грунте, лишь бы только при кормлении их поступали так, как мною сказано.

Вот так, содержали карасей в аквариуме, любители в прошлом столетии. На этом у меня все, ваши вопросы и замечания пишите в комментариях под статьей.

Видео по теме.

Источник: http://akwa-as.ru/karas-v-akvariume/

О выходе спирта из сахара

Сколько спирта получается из 1кг. сахара?

Этиловый спирт образуется при сбраживании простых сахаров дрожжами.
Формула этого превращения в очень упрощенном виде выглядит так:C6H12O6 + дрожжи = 2∙C2H5OH + 2∙CO2 + тепло

Из одной молекулы сахара C6H12O6 дрожжи образуют две молекулы этилового спирта C2H5OH, две молекулы углекислого газа CO2 и выделяют тепло.

Для определения массовых величин этих превращений достаточно применить знания школьной химии и, подставить в приведенную формулу, мольные массы атомов водорода Н=1, углерода С=12 и кислорода О=16 получить следующее соотношение масс: 180 = 92 + 88.

Это означает, что из 180кг сахара получается 92кг спирта и 88кг углекислого газа, или теоретический выход спирта из сахара составляет 92/180=0,511кг/кг. А с учетом плотности этилового спирта-ректификата (ρ=0,8кг/л) — 0,639л/кг.

Таким образом, теоретически (без учета потерь) выход спирта из сахара составляет:

1кг сахара ► 0,511кг или 639мл спирта

Практический выход спирта всегда на 5…10% меньше теоретического.
Такие потери считаются нормальными для домашнего производства спиртных напитков и, главным образом, связаны с:

✔ недобродом — когда часть сахара по каким либо причинам не сбраживается в спирт, а остается в бражке; ✔ неправильным брожением — когда часть сахара превращается не в спирт, а в некоторые другие вещества — примеси;

✔ прямыми потерями, когда часть спирта просто улетучивается вместе с углекислым газом в процессе брожения, или теряется при перегонке и ректификации.

Поэтому для практических оценок и для лучшего запоминания возьмем некоторую круглую цифру выхода, которая соответствует почти минимальным потерям — 6%:

1кг САХАРА ► 0,6л СПИРТА

Почему выход спирта меньше теоретических расчетов?

Давайте разберемся на конкретном примере: 1кг сахара + 3л воды + пачка дрожжей. Теоретически мы ожидаем 1 литр самогона (40%) – а это всего 0,4л спирта.

Теория гарантирует, с учетом потерь — 6%, получение из 1кг сахара 600мл спирта (см. выше). Куда делись 200мл?

Мы подготовили 4кг раствора с концентрацией в нем сахара 25% (уже выше нормы для распространенных штаммов дрожжей– надо 20%).

В результате брожения мы можем получить в бражке только предельную концентрацию спирта 13% — в 3-х литрах бражки будет 0,39л спирта. Т.е.

дрожжи переработают только часть сахара – 650г, а остальной сахар 350г, не давший спирта, Вы выльете после перегонки в канализацию.

Для увеличения выхода спирта (самогона) в этом примере надо просто добавить воды. Тогда при правильном расчете получится: 1кг сахара + 4л воды + пачка дрожжей. Получим 1,5 литр самогона (40%) – а это 0,6л спирта, что и обещает теория.

В более продвинутом варианте мы можем использовать «правильные» спиртоустойчивые дрожжи или изготовим их самостоятельно, но это уже тема другой интересной статьи….

Онлайн калькулятор сахарного сусла

Источник: https://alcodistillers.ru/distill3.html

Инвертированный сахарный сироп для браги: как приготовить правильно

Самогоноварение – это настоящее искусство. Маленькие хитрости накапливались у опытных самогонщиков годами, но теперь их может узнать каждый новичок, благодаря доступности информации. Инвертированный сахарный сироп для браги не является обязательным компонентом, но повозиться с ним стоит. Разберемся, как его приготовить и какие плюсы это дает с практической точки зрения.

Читайте также:  Гурами целующиеся - домашняя аквариумистика

фото с сайта http://samogonpil.ru

Зачем инвертировать сахар для браги: аргументы и контраргументы

Целесообразность инвертирования обсуждается в многочисленных сообществах и на специализированных форумах. Жаркие споры так и не привели к рождению истины, поэтому некоторые готовят сироп для сусла, а другие предпочитают обходиться без «танцев с бубнами».

Химия процесса

Свекольный сахар с точки зрения химии представляет собой дисахарид сахарозу. Для обеспечения жизнедеятельности дрожжей необходимы моносахариды, как наиболее доступная форма углеводов. Инвертирование производится для того, чтобы гидролизовать сахарозу на две молекулы моносахаридов – глюкозу и фруктозу. Катализаторами реакции выступают высокая температура и кислота.

Окончательное решение принимает для себя каждый самогонщик, и, как правило, приходит к нему опытным путем. Если вами приготовлена брага из инвертированного сахара, плюсы и минусы этого способа будут ощутимы как во время сбраживания, так и при перегонке.

фото с сайта http://chemistry-chemists.com

Плюсы

Самогонщики отмечают следующие преимущества использования инвертирования:

  • Отсутствие неприятного запаха во время брожения. При приготовлении обычной браги помещение наполняет характерный аромат, что не всегда уместно. По отзывам, инвертный сироп сбраживается без неприятного запаха.
  • Ускорение сбраживания. За счет того, что в сусле содержатся моносахариды, дрожжи перерабатывают углеводы значительно быстрее, так как не тратится время на их гидролиз. Однозначного ответа на вопрос, сколько бродит брага на инвертированном сахаре, не существует, так как время зависит от типа сырья, ведь фруктовые виды дольше. Но в сравнении с приготовлением на кристаллическом сахаре, брага будет готова на 2-3 дня раньше. Сахарная брага будет готова уже спустя 48-72 часов.
  • Сохранение органолептики исходного сырья. Вкус и аромат фруктового или зернового самогона проявляется в полной мере, слегка дополняясь медовыми нотками. Поэтому брагу на фруктовом или крахмалосодержащем сырье желательно готовить именно с инвертированным сахаром.
  • Дезинфекция. В процессе приготовления сахар подвергается длительной температурной обработке, которая уничтожает содержащиеся в сахаре микроорганизмы.
  • Больший выход продукта. Количество сивушных масел в браге сокращается за счет быстрого сбраживания, что позволяет позже отсекать хвосты, и получить больший выход самогона из единицы объема браги. Этот момент играет значение только для обычных самогонных аппаратов, ректификационные колонны не чувствительны к примесям.

фото с сайта www.ridus.ru

Минусы

Несмотря на очевидные и многочисленные плюсы, брага на инвертированном сахаре не лишена и отрицательных моментов, среди которых стоит отметить:

  • Дополнительные время- и трудозатраты. Процесс приготовления несложен, но отнимет больше часа вашего времени.
  • Образование фурфурола. Из сложного углевода гемицеллюлозы, который содержится в клетках растений, в процессе гидролиза образуется токсическое вещество фурфурол. Высокие концентрации этого токсина раздражают слизистые оболочки и кожи.

Оценивайте опасность правильно

В кристаллическом сахаре гемицелюллозы мало, поэтому опасные концентрации фурфурола не образовываются. Любое варенье содержит больше этого токсина, но не несет угрозы отравления. Так что выполняя инвертирование сахара для браги, вред фурфурола можно не принимать во внимание.

Инвертированный сахарный сироп для браги: как приготовить без ошибок

фото с сайта http://divanovo26.ru

Готовится сироп чрезвычайно просто, и особых знаний для этого не требуется. При первом приготовлении придется сверятся с рецептом, но в дальнейшем вы приноровитесь совмещать этот процесс с остальными хлопотами, и общее время приготовление увеличится незначительно.

Потребуются следующие ингредиенты:

  • сахар – 1 кг;
  • вода – 0,5 л;
  • лимонная кислота – 5 г.

Рецепт намеренно приведен для 1 кг сахара, чтобы его легко было пересчитать для любого объема браги и гидромодуля.  Для начала подберите подходящую емкость – это должна быть термостойкая посуда, к примеру, кастрюля.

Не стоит использовать алюминиевую кастрюлю, так как сироп может потемнеть. После смешивания всех компонентов, в кастрюле должно остаться 1/3 свободного места.

Инвертация сахара для браги состоит из следующих этапов:

  1. Нагрейте воду почти до кипения и добавьте к ней сахар.
  2. Размешайте раствор до однородности и поставьте кастрюлю на средний огонь.
  3. Варите сироп 10 минут, не допуская кипения, периодически снимая тонкую пену с его поверхности.
  4. Осторожно и понемногу добавьте лимонную кислоту, так как химическая реакция будет сопровождаться интенсивным пенообразованием.
  5. Накройте кастрюлю крышкой, и прикрутите огонь так, чтобы сироп не кипел. Температура жидкости не должна превышать 95⁰С.
  6. Варите его 1 час, после чего оставьте остывать.

Время варки может быть и меньше, поэтому спустя 30-40 минут проверьте готовность. Для этого капните пару капель сиропа в воду, и, если они образуют в ней нити, значит кастрюлю можно снимать с огня.

фото с сайта http://mysecretshobby.blogspot.com

Много споров вызывает вопрос, следует ли нейтрализовать лимонную кислоту щелочью. Для ответа на него следует разобраться с оптимальной кислотностью браги. Дрожжевые грибы развиваются только в умеренно кислой среде, с уровнем рН 3,7-5,8. Но для самогоноварения нужно рН менее 4,2, чтобы подавить активность молочнокислых бактерий.

Во время сбраживания имеется тенденция к сдвигу рН кислую сторону, поэтому нейтрализовать лимонную кислоту будет совсем нелишним. Добавьте 1,25 г пищевой соды на каждый грамм кислоты – в нашем примере потребуется 1 ч.л. без горки.

Аппараты с алюминиевым кубом чувствительны к гидрокарбонату натрия, поэтому для них чайную ложку соды лучше заменить 2 ч.л. порошкового мела.

Брага из инвертированного сахара: рецепт самобытного напитка

В принципе, сахар в любом рецепте можно предварительно подвергать инвертированию, сохраняя рекомендованные пропорции ингредиентов. Если у вас есть проверенный рецепт, смело воспользуйтесь им. Для тех, кто только осваивает самогоноварение, ниже приведен простой рецепт сахарной браги.

Расчет гидромодуля

фото с сайта http://howmuchsugar.net/

Еще до того, как инвертировать сахар для браги, следует правильно рассчитать его количество. Гидромодуль – это соотношение сахара и воды, при котором дрожжи смогут полностью переработать его в этанол. Оптимальное соотношение отличается в зависимости от используемого штамма дрожжевых грибов:

  • Хлебопекарные дрожжи работают вплоть до 14% концентрации спирта, что достигается гидромодулем 1:5.
  • Спиртовые дрожжи доводят брагу до 18% крепости, поэтому сахара нужно больше. Рекомендованный для них гидромодуль равен 1:4.
  • Турбо-дрожжи применяются для ускорения сбраживания, и позволяют получить до 20⁰ алкоголя. Обычно применяется соотношение 1:3,5, но некоторые производители рекомендуют 1:3.

Список ингредиентов

фото с сайта mysku.ru

Количество ингредиентов приведено из расчета на 1 кг сахара, чтобы вы могли легко адаптировать его под имеющиеся у вас емкости для сбраживания. Вне зависимости от того, используется или нет инвертирование сахара для браги, рецепт выглядит следующим образом:

  • Сахар – 1 кг;
  • Вода – 4 л;
  • Дрожжи сухие – 20 г, или 100 г прессованных.

Имейте в виду, что объем воды указан без учета тех 0,5 л, которые пойдут на инвертирование сахара для браги – пропорции в этом случае составляются с оглядкой на испарение воды во время кипения сиропа.

Активирование дрожжей

Разбродить дрожжи следует для того, чтобы ускорить сбраживание, а заодно проверить их на жизнеспособность, ведь некачественное сырье встречается не так уж редко. Тем более, что есть целый час времени, пока проходит инвертирование сахара для браги.

  1. Возьмите 200 мл воды от общего количества.
  2. Растворите в нем 1 ст.л. сахара и подогрейте до 30⁰С.
  3. Всыпьте или раскрошите дрожжи, размешайте до однородности.
  4. Оставьте в теплом месте на 30-40 минут.
  5. На поверхности образуется дрожжевая пена, свидетельствующая о работе дрожжевых грибов.

Если за указанный промежуток времени дрожжи не забродили, значит вам попался продукт с истекшим сроком годности или низкого качества. Лучше не использовать их, так как сбраживание может вовсе не начаться или значительно затянуться.

фото с сайта http://mywom.ru

Смешивание компонентов

Еще один дискутабельный вопрос – стоит ли охлаждать инверт сахара для браги перед использованием. Сторонники охлаждения апеллируют к тому, что при температуре выше 40⁰С дрожжевые грибы погибают. Но при смешивании горячего сиропа и прохладной воды, вы получите как раз подходящую температуру сусла.

  • Подготовьте подходящую емкость. Ее объем должен быть на 1/3 больше, чем количество сусла, чтобы оставить достаточно пространства для пенообразования.
  • Налейте в емкость воду и добавьте в нее инвертированный сироп, размешайте до однородности.
  • Добавьте активированные дрожжи, размешайте сусло и внесите подкормку, к примеру, раскрошенный черный хлеб или томатную пасту.
  • Закройте бутыль крышкой с гидрозатвором иди наденьте на нее медицинскую перчатку с проколотым пальцем. Так как перчатку часто срывает при активном брожении, закрепите ее канцелярской резинкой.
  • Утеплите емкость и поставьте в теплое место без доступа солнца. Ежедневно взбалтывайте содержимое круговыми движениями, не снимая гидрозатвора.

Теперь остается только ждать, когда брага будет готова к перегонке и следить за тем, чтобы не вытекала пена. Если пенообразование идет слишком интенсивно, и грозит испачкать все вокруг, раскрошите в бутыль одно печенье или добавьте пару столовых ложек растительного масла.

Признаки готовности браги

фото с сайта http://tonnasamogona.ru

Вовремя определить, что брага готова, чрезвычайно важно. Приступив к дистилляции слишком рано, вы получите меньший выход самогона и больше посторонних примесей в нем.

А задержка перегонки грозит тем, что после спиртового брожения последует уксусное, в ходе которого этанол превратится в кислоту, и брагу останется только вылить.

Приступать к дистилляции следует при следующих признаках окончания сбраживания:

  • горький алкогольный вкус, без сладких ноток;
  • сдулась перчатка на горлышке или замолчал гидрозатвор;
  • прекратилось пенообразование;
  • верхние слои жидкости начали осветляться;
  • на дне выпал дрожжевой осадок;
  • поднесенная к браге спичка продолжает гореть;
  • показания спиртометра более 11;
  • показания ареометра менее 1,002.

Для достоверных результатов проверяйте несколько критериев. Перед измерением плотности браги ареометром ее нужно профильтровать через несколько слоев марли.

Осветление браги: готовимся к перегонке

фото с сайта http://forum.homedistiller.ru

Не стоит пренебрегать этим этапом, так как это позитивно влияет на органолептические качества самогона. Для осветления браги используются:

  • белая глина (бентонит);
  • желатин;
  • охлаждение до -3⁰С или подогрев до +50⁰;
  • чай каркаде;
  • лимонная кислота;
  • молоко;
  • спирт (или хвосты от предыдущей перегонки).

Конкретная методика выбирается исходя из имеющихся под рукой компонентов, но чаще всего используется бентонит, так как он не вступает в реакцию с брагой, и не меняет ее вкусовых качеств:

  1. На 1 литр жидкости потребуется ½ ч.л. бентонита.
  2. Подсушите в духовке глину и измельчите ее в порошок при помощи кофемолки.
  3. Постепенно добавьте горячую воду, чтобы получить консистенцию кефира.
  4. Оставьте смесь на 5 минут, после чего снова перемешайте.
  5. Влейте раствор в брагу и размешайте до полного растворения.
  6. Оставьте емкость для выпадения осадка.
  7. Слейте чистую брагу через гибкий шланг.

Наглядно покажет, как готовится брага на инвертированном сахаре, видео в котором автор расскажет рецепт с использованием ячменного солода.

Теперь вы не только знаете, как правильно инвертировать сахар для браги, но и что делать с готовым сиропом дальше, чтобы самогон порадовал мягкостью и чистотой.

data-block2= data-block3= data-block4=>

Источник: http://nalivay-ka.ru/articles/samogon/braga/invertirovannyj-sakharnyj-sirop-dlya-bragi-kak-prigotovit-pravilno.html

Ссылка на основную публикацию