Анаэробные процессы (стр. 3 из 3)
Спонтанно (самопроизвольно) возникающее молочнокислое брожение в продуктах (молоке, вине, пиве, безалкогольных напитках и др.) приводит к их порче (прокисанию, помутнению, ослизнению).
3. Пропионово–кислое брожение
Пропионово–кислое брожение – это превращение сахара или молочной кислоты и ее солей в пропионовую и уксусную кислоты с выделением углекислого газа и воды:
Некоторые пропионово-кислые бактерии образуют, кроме того, немного других кислот (муравьиную, янтарную, изовалериановую).
При пропионово-кислом брожении превращение глюкозы до пировиноградной кислоты протекает также по гликолитическому пути. В дальнейшем пировиноградная кислота, претерпевая ряд превращений, восстанавливается в пропионовую. Брожение вызывает бактерии, относящиеся к семейству Propionibacteriaceae, роду Propionibacterium. Это неподвижные, бесспоровые, грамположительные палочки, слегка искривленные. В неблагоприятных условиях развития клетки нередко принимают булавовидную форму.
Пропионово-кислые бактерии требовательны к пище (источнику азота и витаминов). Большинство не развиваются при pH среды 5,0-5,4. Они факультативные анаэробы, но могут переносить лишь низкое парциальное давление кислорода.
Оптимальная температура их развития 30-35°С; отмирают при температуре 60-70°С.
Эти бактерии, помимо сахаров и молочной кислоты, способны сбраживать пировиноградную кислоту, глицерин и некоторые другие вещества. Они разлагают аминокислоты, при этом выделяют жирные кислоты.
Пропионовая кислота и ее соли служат ингибиторами мицелиальных грибов и могут использоваться для предотвращения плесневения продуктов.
4. Масляно-кислое брожение
Масляно–кислое брожение представляет собой сложный процесс превращения сахара масляно – кислыми бактериями в анаэробных условиях с образованием масляной кислоты, углекислого газа и водорода, по уравнению:
В качестве побочных продуктов брожения при этом получаются бутиловый спирт, ацетон, этиловый спирт, уксусная кислота.
· Химизм масляно-кислого брожения. При этом брожении сахар претерпевает те же превращения, что и при спиртовом и гомоферментативном молочнокислом брожениях, вплоть до образования пировиноградной кислоты. Пировиноградная кислота при участии кофермента А (КоА) расщепляется до ацетилКоА (
), 
. Две молекулы образовавшегося двууглеродного соединения конденсируются при участии фермента карболигазы. Из синтезированного четырехуглеродного соединения (ацетоацетилКоА) в сложном цикле последовательных превращений образуется масляная кислота.· Возбудители масляно-кислого брожения. Масляно-кислые бактерии представляют собой подвижные довольно крупные грамположительные палочки, они образуют споры, которые располагаются центрально или ближе к концу палочки, придавая ей форму веретена или теннисной ракетки. Споры довольно термоустойчивы, выдерживают кипячение в течении нескольких минут.
Особенностью этих бактерий является наличие в клетках запасного вещества – крахмалоподобного полисахарида гранулезы (в виде зернышек – гранул), окрашивающегося йодом в синеватый или коричневато-фиолетовый цвет.
Эти бактерии – строгие анаэробы. Оптимальная температура их развития 30-40°С, но есть и термофильные, у которых оптимум 70°С. Они чувствительны к кислотности среды: оптимум рН 6,9-7,4, а при рН ниже 4,5-4,9 развитие прекращается.
Масляно-кислые бактерии относятся к семейству Bacillaceae рода Clostridium. Типичным их представителем является Cl.butyricum.
Многие из них способны сбраживать не только простые сахара, но и более сложные соединения – декстрины, крахмал, пектиновые вещества, глицерин, соли молочной кислоты. По отношению к источникам азота эти бактерии неприхотливы. Они могут усваивать азот как белковый и аминокислотный, так и аммонийный; некоторые виды используют даже свободный азот из воздуха.
Масляно-кислые бактерии широко распространены в природе. Их постоянные места обитания – почва, илистые отложения на дне водоемов, скопления разлагающихся растительных остатков. А также они встречаются в различных пищевых продуктах.
Заключение
Таким образом, брожение - это процесс анаэробного расщепления органических веществ, преимущественно углеводов, происходящий под влиянием микроорганизмов или выделенных из них ферментов. В ходе брожения в результате сопряженных окислительно-восстановительных реакций освобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности микроорганизмов, и образуются химические соединения, которые микроорганизмы используют для биосинтеза аминокислот, белков, органических кислот, жиров и других компонентов тела. Одновременно накапливаются конечные продукты брожения. В зависимости от их характера различают брожение спиртовое, молочнокислое, масляно-кислое, пропионово-кислое, ацетонобутиловое, ацетоноэтиловое и другие виды. Характер брожения, его интенсивность, количественные соотношения конечных продуктов, а также направление брожения зависят от особенностей его возбудителя и условий, при которых брожение протекает: pH, аэрация, субстрат и другие.