Аэробные процессы

Это процессы дыхания микроорганизмов, происходящие при обязательном участии кислорода. Большинство аэробных микроорганизмов окисляют органические вещества в процессе дыхания до углекислого газа и воды. Однако некоторые окисляют их частично, в результате чего в среде накапливаются не вполне окисленные органические соединения. Поскольку эти продукты окисления сходны с образующимися при брожениях, некоторые процессы неполного окисления условно называют окислительными брожениями.

Уксуснокислое брожение

Этот процесс был известен человеку в глубокой древности - в оставленном на воздухе вине или пиве через некоторое время появлялась легкая муть, а на поверхности - плотная пленка. При этом вино или пиво закисает и превращается в уксус. Окисление этилового спирта уксуснокислыми бактериями протекает в две стадии - сначала образуется уксусный альдегид, который далее окисляется в уксусную кислоту:

2СН₃СН₂ОН + О₂   ->   2СН₃СНО + 2Н₂О, этиловый спирт      уксусный альдегид

2СН₃СНО + О₂   ->   2СН₃СООН.                             уксусная кислота

Суммарное уравнение имеет вид:

С₂Н₅ОН + О₂   ->   СН₃СООН + Н₂О + 487 кДж.

В природе уксуснокислые бактерии обитают на листьях, цветах и плодах многих растений. Их можно обнаружить на пчелах и в созревающем меде, в почвах фруктовых садов и виноградников, в растительных соках, вине и пиве, молоке и кисломолочных продуктах.

Осуществляя окислительные трансформации спиртов и сахаров, уксуснокислые бактерии, необычайно точно воздействуют лишь на определенные группы атомов в молекулах этих веществ.

В некоторых условиях, и прежде всего при высокой концентрации окисляемых соединений в среде, они образуют значительное количество продуктов трансформаций, что определяет целесообразность их использования в практике.

В настоящее время специализированные промышленные предприятия культивируют уксуснокислые бактерии с целью получения сорбозы как промежуточного соединения в синтезе витамина С, диоксиацетона, пищевого уксуса. В лабораторных условиях с помощью уксуснокислых бактерий получают некоторые редкие сахара и органические кислоты, а также радиоактивные препараты, необходимые для научных исследований.

Уксуснокислые бактерии представляют собой слабоподвижные или неподвижные бесспоровые палочки; отличаются высокой степенью устойчивости к кислотам, некоторые способны проявлять жизнедеятельность при со держании в среде до 7-11% уксусной кислоты; нуждаются в питательных средах сложного состава; оптимальная тем пература их развития 20-34°С . Важными представителями этой группы являются: уксусная палочка , способная накапливать в среде до 6% кислоты, орлеанская уксуснокислая палочка , накапливающая до 9,5% кислоты, и палочка Шютценбаха , которая образует сплошную поверхностную пленку и накапливает до 11,5% уксусной кислоты. Самопроизвольное развитие уксуснокислых бактерий в продуктах (вине, пиве, безалкогольных напитках и др приводит к их порче (прокисанию, помутнению, ослизнению).