80. Использование молочнокислого брожения в пищевой промышленности.

Молочнокислым бактериям принадлежит главная роль в осу­ществлении ряда процессов, используемых с давних времен для получения различных кисломолочных продуктов, в процессах соления и квашения овощей, силосования кормов. Кефир — продукт совместной деятельности молочнокислых бактерий и дрожжей. Известно много национальных кисломолочных про­дуктов (кумыс, йогурт и др.), для приготовления которых ис­пользуют кобылье, верблюжье, овечье, козье молоко, а в каче­стве закваски — естественно возникшие и сохраняемые комп­лексы молочнокислых бактерий и дрожжей. Молочнокислые бактерии играют также большую роль в процессе приготовления сыров и сливочного масла. Первый этап производства сыров (створаживание белков молока) осуществляется молочнокислыми бак­териями.

Скисание сливок, необходимое для получения сливочного мас­ла, также вызывают бактерии рода Стрептококкус. Помимо молоч­ной кислоты некоторые из них образуют ацетоин и диацетил, придающие сливочному маслу характерный запах и вкус. Субстра­том служит лимонная кислота, содержание которой в молоке мо­жет достигать 1 г/л. Реакции, ведущие к образованию этих ве­ществ, начинаются с расщепления лимонной кислоты:

лимонная кислота —> уксусная кислота + щавелевоуксусная кислота.

Уксусная кислота выделяется в среду, а щавелевоуксусная кисло­та (ЩУК) декарбоксилируется, что приводит к образованию пи­рувата;

ЩУК—пировиноградная кислота + СО₂ (1)

Использующие мальтозу молочнокислые бактерии участвуют в квашении овощей. В мелко нарезанные овощи добавляют 2—3% соли и создают условия, исключающие свободный доступ воздуха. Начинается спонтанное молочнокислое брожение. Аналогичный процесс протекает при силосовании кормов. Предназначенная для силосования растительная масса плотно загружается в силосные башни или ямы. Чтобы повысить питательные свойства среды, добавляют мелассу, а в целях создания более благоприятных усло­вий для молочнокислых бактерий растительную массу подкисля­ют. В этих условиях также протекает спонтанное молочнокислое брожение.

81. Гетероферментативное молочнокислое брожение. Окислительный пентозо-фосфатный путь сбраживания углеводов. Энергетика процесса.

Гетероферментативное молочнокислое брожение, когда из глюкозы кроме молочной кислоты получаются эта­нол и диоксид углерода:

С₆Н₁₂О₆=СН₃СНОНСООН + СН₃СН₂ОН +СО₂

У гетероферментативных молочнокислых бактерий отсутствуют главные ферменты гликолиза -~ фруктозобисфосфатальдолаза и триозофосфатизомераза. Поэтому начальное превращение глюкозы идет у данных бактерий исключительно по пентозофосфатному пути до образования рибулозо-5-фосфата. Пентозофосфатный путь отличается тем. что не приводит непосредственно к образованию пирувата. В ходе пентозофосфатного пути происходит окисление только одного из уг­леродных атомов субстрата, который освобождается в форме СО_2. Первая реакция представляет собой фосфорилиронание глюкозы с образованием глюкозо-6-фосфата с последующим дегидрированием, сопряженным с вос­становлением НАДФ и образованием 6-фосфоглюконолактона Затем 6-фосфоглюконолаюон при участии фермента глюконолактоназы гидролизуется до 6-фосфоглюконата. Данное соединение дегидрируется дегидрогеназой до З-кето-6-фосфоглюконата. из которого путем декар-, боксилирования образуется пентозофосфат и рибулозо-5-фосфат. Из последнего при изомеризации образуется ксилулозо-5-фосфат и рибозо-5-фосфат. В дальнейшем образовавшиеся рибозо-5-фосфат и ксилулозо-5- фосфат включаются в ряд транскетолазных реакций и трансальдолазных реакций (и снова превращаются в глюкозо-6-фосфат. Следовательно, пентозофосфатный путь цикличен. Считают, однако, что пентозофосфатный путь на одном из этапов обычно переходит в пугь Эмбдена—Мейергофа—Парнаса.

При прохождении через пентозофосфатный цикл каждых шести мо­лекул глюкозы происходит полное окисление одной молекулы глюкозо-6-фосфата до СО₂ и восстановление шести молекул НАДФ⁺ до НАДФ*Н₂;.

Основное назначение пентозофосфатного пути — поставлять пентозы (главным образом рибозо-5-фосфат), необходимые для синтеза нукле­иновых кислот, и обеспечивать образование большей части НАДФ*Н₂. не­обходимого для синтеза жирных кислот, стероидов и т. д.