Молочнокислое брожение

Молочнокислое брожение представляет собой процесс, столь же важный с хозяйственной точки зрения, как и рассмотренное выше спиртовое брожение. Молочнокислое брожение играет определяющую роль при производстве п ростокваши, кумыса, кефира, сметаны; при квашении капусты, огурцов, силосовании сочных растительных кормов. Очень важна его роль при изготовлении жидких дрожжей, заквасок, кваса (см. рис. 12).

Важным техническим продуктом является сама молочная кислота, широко применяемая при производстве фруктовых соков, консервов в кондитерской, кожевенной, текстильной и других отраслях промышленности. Молочнокислые бактерии, как правило, неподвижны, не образуют спор, положительно окрашиваются по Граму, не восстанавливают нитраты в нитриты, не образуют пигментов, обладают небольшой протеолитической активностью. Молочнокислые бактерии делят на две большие группы:

1. Гомоферментативные (однотипнобродящие) бактерии образуют в основном (не менее 85-90%) молочную кислоту и лишь ничтожные количества других продуктов (летучих кислот, этилового спирта и углекислоты).

2. Гетероферментативные (разнотипнобродящие) - эти бактерии благодаря разнообразию имеющихся у них ферментов из сахара образуют кроме молочной кислоты и другие продукты брожения (уксусную кислоту, этиловый спирт, диоксид углерода, некоторые виды образуют еще янтарную кислоту, водород).

Молочнокислые бактерии представлены четырьмя родами.

• Род Lactobacillus - объединяет палочковидные бактерии, форма которых весьма разнообразна - от коротких коккообразных до длинных нитевидных. Сюда относятся:

  • Болгарская палочка (Lact. bulgarius) - крупные палочки, часто образующие длинные цепочки. Это сильный кислотообразователь, накапливающий в молоке 2,5-3,5% молочной кислоты. Используется при изготовлении простокваши, кумыса.

  • Сырная палочка (Lact. casei) - часто встречается в виде более или менее длинных цепочек. Накапливает до 1,5% кислоты. Используется в сыроделии.

  • Ацидофильная палочка (Lact. acidophilus) - в молоке способна накапливать до 2,2% кислоты. Используется в производстве ацидофильных продуктов, вырабатывает антибиотические вещества, активна в отношении возбудителей кишечных заболеваний.

  • Дельбрюковская палочка (Lact. delbriieckii) - зерновая термофильная палочка, встречается поодиночке, короткими и длинными цепочками. Применяется в производстве молочной кислоты и хлебопечении.

  • Молочнокислая палочка (Lact. plantarum) - небольшие палочки, часто сцепленные попарно или цепочкой. Накапливают до 1,3% кислоты. Это основной возбудитель брожения при квашении овощей и силосовании кормов.

  • Капустная палочка (Lact. brevis) - возбудитель брожения, протекающего при квашении капусты и огурцов. Способна образовывать ароматические вещества, придающие сквашиваемому продукту приятный вкус и аромат.

• Род Streptococcus объединяет гомоферментативные бактерии сферической или овальной формы, делящиеся в одной плоскости и располагающиеся парами или цепочками. Сюда относятся:

  • Молочнокислый стрептококк (Str. lactis) - кокки, соединенные попарно или короткими цепочками. В среде накапливают до 1% кислоты. Некоторые расы образуют антибиотик низин. Широко используются для изготовления разнообразных кисломолочных продуктов, кислосливочного масла, сыров.

  • Сливочный стрептококк (Str. cremoris) - сферические клетки, образующие длинные цепочки. Применяют его заквасках вместе с молочным стрептококком. Некоторые штаммы вырабатывают антибиотик диплококцин.

  • Стрептококк термофильный (Str, termophilus) -длинные цепочки кокков. Накапливают около 1% кислоты. Применяется вместе с палочковидными бактериями при товлении ряженки, простокваши, варенца, сыра.

  • Ароматообразующие стрептококки (Str. diacetilactis, Str. citrovorus) образуют кроме кислот и углекислого газа ароматические вещества (эфиры, диацетил), что обусловливает аромат кисломолочных продуктов.

• Род Leuconostoc - объединяет гетероферментативные кокковидные бактерии, которые бывают овальными и яйцевидными. Род включает виды Leus. cremoris, Leus. lactis, Leus. oenos.

• Род Pediococcus - сюда относят гомоферментативные кокковидные бактерии. Деление клеток происходит в двух плоскостях, в результате чего часто образуются тетрады или гроздья. Род включает виды Pacidilactici, P. damnosus, P. halophilus.

Молочнокислые бактерии способны вызывать порчу многих продуктов, которые являются благоприятной средой для их развития. Консервированные фрукты, овощи, соки, желе и другие растительные продукты при недостаточной стерилизации или нарушении герметичности банок могут подвергаться порче молочнокислыми бактериями. Они могут вызвать бомбаж консервных банок, скисание, появление слизи, неприятного привкуса и запаха. Молочнокислые бактерии способны стать причиной скисания мясных продуктов, изменения их окраски (позеленение), ослизнения и образования мути в рассолах, использующихся для заливки отдельных сортов мясных изделий. Молочнокислые бактерии играют ведущую роль и в порче некоторых рыбных изделий, вызывая бомбаж пресервов и маринадов. В субстратах сахарного производства молочнокислые бактерии, размножаясь в диффузионном соке, могут вызывать прямые потери сахара путем его разложения. На спиртных заводах молочнокислые бактерии, размножаясь в производственных субстратах, снижают бродильную активность дрожжей, уменьшают выход спирта и повышают содержание в нем посторонних примесей. Вино является неблагоприятной средой для развития микроорганизмов. Существенный урон виноделию могут приносить только молочнокислые бактерии; развиваясь в винах, они сбраживают сахар и вызывают их заболевания - скисание, помутнение, превращение лимонной, винной кислот и глицерина в молочную кислоту, летучие кислоты и СО₂.