Пропионовокислое брожение

Пропионовокислые, или пропионовые, бактерии были впервые выделены из сыров в 1878 г. Фитцем, и сыроделие - самая древняя биотехнология, использующая эти бактерии. Пропионовокислые бактерии давно уже используются при изготовлении твердых сычужных сыров (Советский, Швейцарский, Бийский, Алтайский). Молочнокислые бактерии превращают лактозу в лактат, осуществляют протеолиз казеина, образуют ароматические вещества.

Пропионовые бактерии из лактозы и лактоза синтеризуют пропионовую, уксусную кислоту и выделяют углекислоту, которая в значительной степени обусловливает рисунок сыра. Некоторые пропионовые бактерии способны продуцировать значительные количества витамина В₁₂ и поэтому их вносят в закваску определенных сортов кефира. Такой кефир обогащается витамином В₁₂. Это брожение лежит также в основе получения порошка яичного белка. Остаточные углеводы белка куриных яиц вступают в реакцию с аминокислотами с образованием меланоидинов, от чего порошок темнеет и приобретает неприятный запах.

Применение пропионовых бактерий позволило удалить углеводы из жидкой белковой массы, последняя обогащается при этом витамином В₁₂ и некоторыми свободными аминокислотами.Санитарно-бак-териологическое состояние нового продукта улучшается, а срок его хранения увеличивается до 1,5 лет (против шести месяцев).

Пропионовокислые бактерии - это небольшие, неподвижные палочки, слегка искривленные, не образующие спор, грамположительные, факультативные анаэробы. Они не встречаются в почве или водоемах. Они обитают в основном в кишечном тракте жвачных животных, а также в молоке. Единственным источником энергии для них является процесс сбраживания разнообразных веществ - моносахаридов.

Маслянокислое брожение

Этот вид брожения применяют для производства масляной кислоты, которая широко используется в промышленности.

Масляная кислота представляет собой бесцветную жидкость с неприятным резким запахом пота. Эфиры масляной кислоты отличаются приятным ароматом, например, метиловый эфир имеет яблочный запах, этиловый - грушевый, амиловый эфир - ананасный. Их используют как ароматические вещества в кондитерской и парфюмерной промышленности, а также при изготовлении фруктовых напитков.

Процесс маслянокислого брожения был открыт Л. Пастером в 1861 г. На его примере была установлена возможность жизни бактерий в бескислородных условиях. Оно вызывается строгими анаэробами, относящимися к роду Clostridium. Для них молекулярный кислород - яд. Единственным источником энергии для маслянокислых бактерий является процесс брожения.

Кроме масляной кислоты образуются также уксусная, пропионовая, валериановая, капроновая, янтарная, муравьиная и другие кислоты, этиловый, бутиловый, амиловый, пропиловый спирты. В щелочной среде преобладает выход бутилового спирта и ацетона, что имеет большое промышленное значение.

Маслянокислые бактерии представляют собой подвижные, довольно крупные палочки. Они образуют споры, которые располагаются центрально или ближе к одному из концов клетки, придавая ей форму веретена или теннисной ракетки. Споры довольно термоустойчивы, выдерживают кипячение в течение нескольких минут. Характерной особенностью этих бактерий является наличие в клетках крахмалоподобного полисахарида гранулезы (в виде зернышек-гранул), окрашивающегося от йода в синеватый или коричневато-фиолетовый цвет.

Маслянокислые бактерии могут вызывать массовую гибель картофеля и овощей, вспучивание сыров, порчу консервов (бомбаж), прогоркание молока, увлажнение муки и других продуктов, чем наносят большой ущерб народному хозяйству. Они вызывают порчу квашеных овощей; образующаяся при этом масляная кислота придает продукту острый прогорклый вкус, резкий и неприятный запах.

В производствах, основанных на жизнедеятельности дрожжей, маслянокислые бактерии являются вредителями, так как масляная кислота отравляет дрожжи. Борьба с ними затруднительна из-за высокой устойчивости спор.