50. Пропионовокислое брожение : химизм, возбудители, значение

Пропионовокислое брожение. Химизм процесса, возбудители. Практическое использование пропионовокислого брожения

 

Пропионовокислое брожение вызывается пропионовокислыми бактериями, относящимися к роду Propionibacterium.

Единственным источником энергии для пропионовокислых бактерий является процесс сбраживания различных веществ: моносахаридов (гексоз, пентоз), молочной, яблочной кислот, глицерина и других в пропионовую и уксусную кислоту, диоксид углерода и воду.

Химизм пропионовокислого брожения: ЗС₆H₁₂О₆ ? 4СНзCH₂СООН + 2СНзСООН + 2CO₂ + 2H₂O +Е

глюкоза пропионовая уксусная

кислота кислота Пропионовокислые бактерии – небольшие, неподвижные грамположительные палочки, не образующие спор, факультативные анаэробы. Обитают в основном в кишечном тракте жвачных животных и в молоке. Практическое применение пропионовокислого брожения

Пропионовокислое брожение используется в сыроделии. Летучие кислоты (пропионовая и уксусная) придают сырам кисловато-острый вкус, а выделяющийся в виде пузырьков углекислый газ образует «глазки» в сыре.

У пропионовокислых бактерий обнаружена способность к активному синтезу витамина В₁₂, поэтому они используются в качестве продуцента в микробиологической промышленности для получения этого витамина.

 

Маслянокислое брожение – анаэробное окисление органических веществ маслянокислыми бактериями в масляную кислоту.

Химизм процесса:

С₆H₁₂О₆ ? СНзСН₂СН₂СООН + 2 С0₂ + 2Н₂ +Е

глюкоза масляная кислота Возбудители маслянокислого брожения

Маслянокислые бактерии относятся к роду Clostridium. Это крупные, подвижные грамположительные палочки, образующие устойчивые споры, при образовании которых клетка приобретает форму веретена или теннисной ракетки, облигатные (строгие) анаэробы.

Маслянокислые бактерии широко распространены в природе. Обитают там, где много органических веществ и нет доступа воздуха – в иловых отложениях водоемов, навозе, почве и т.д.

Эти бактерии могут сбраживать многие углеводы, в т.ч. (крахмал, гликоген, пектиновые вещества, целлюлозу), спирты (этиловый, маннит, глицерин) и аминокислоты. По характеру используемых субстратов маслянокислые бактерии делятся на две группы: сахаролитические клостридии, которые сбраживают в основном углеводы (Ctostridium butyricum), и протеопитические клостридии, которые разлагают белки и пептоны до аминокислот и затем их сбраживают (Clostridium sporogenes, Clostridium subterminalis, Clostridium perfringens, Clostridium botulinum). Практическое значение маслянокислого брожения. Маслянокислое брожение используется в промышленности для получения масляной кислоты (продуцент Clostridium butyricum). Хотя масляная кислота обладает резким, неприятным запахом прогорклого масла, ее эфиры отличаются приятным ароматом: метиловый эфир имеет яблочный запах, этиловый – грушевый, амиловый – ананасный. Эфиры масляной кислоты используют в кондитерской, безалкогольной, парфюмерной промышленности.

51. Микробиологические процессы при силосовании кормов . Условия получения хорошего силоса

Это лучший способ консервирования зеленого корма, при котором растительную массу укладывают в силосные ямы, траншеи и другие сооружения. Существует два способа силосования: холодный и горячий. При холодном способе, имеющем наибольшее распространение, в созревающем силосе происходит умеренное повышение температуры - до 25- 30 °С. Растительная масса в этом случае укладывается в траншею одномоментно, утрамбовывается и изолируется слоем земли.

При горячем способе силосная траншея заполняется по частям, без утрамбовки, с перерывами в 1-2 дня. При таком силосовании обеспечивается аэробиоз, более интенсивно идут микробиологические и ферментативные процессы, в результате которых температура корма повышается до 45-50 °С, затем укладывают второй слой толщиной до 1,5 м, третий, и так до полного заполнения траншеи. В процессе созревания зеленой массы при холодном силосовании различают три последовательные фазы:

Первая фаза  - бурное размножение эпифитной микрофлоры, кишечной палочки, дрожжей, молочнокислых и гнилостных бактерий. В это время силос разогревается и подкисляется, создаются анаэробные условия, в результате чего большая часть смешанной микрофлоры погибает.

Вторая фаза - бурное размножение молочнокислых стрептококков, а затем молочнокислых палочек, продуцирующих молочную кислоту, которая подавляет размножение гнилостных и маслянокислых микроорганизмов.

Третья фаза - постепенное отмирание возбудителей молочнокислого брожения, концентрация молочной кислоты достигает 60 % и более, рН силосной массы снижается до 4,2—4,5. Кроме молочной кислоты в силосе накапливаются уксусная кислота.

Силос – молокогонный корм и хорошо сочетается с сеном в рационе. На зимне-стойловый период на корову уходит около 11 т силоса, на молодое животное – около 3 т. Для этого в хозяйстве должно быть хранилище объёмом 20 м.куб. Лучше его строить в виде траншеи глубино 2 – 2,5 м и шириной 3-4 м. Длина может быть произвольной на сухих участках с низким стоянием грунтовых вод. Стены и дно должны быть забетонированы или выложены плитами, кирпичом, камнем, можно облицовать и досками. Боковые стенки должны быть с наклоном, чтобы расстояние между ними было по дну меньше,чем по верху. Питательность силоса зависит от вида растений, стадии их развития к началу уборки, технологии приготовления и условий хранения. Чтобы получить качественный силос, растения нужно убирать в наисболее благоприятные стадии развития. Кукурузу убирают в стадии молочно-восковой и восковой спелости зерна. В начале образования початков питательность 1 кг кукурузы составляет 0,16 кормовой единицы, в стадии молочно-восковой спелости – 0,24. На данных стадиях и при влажности 75% кукуруза хорошо силосуется без добавок, при влажности более 75% могут быть большие потери сока и силос может перекиснуть. При высокой влажности для поглощения сока и увеличения сухого вещества в силос добавляют измельчённую на отрезки до 8 см чистую солому. Всё тщательно перемешивают. Если кукуруза богата сахаром и бедна протеином, то добавляют клевер, люцерну и другие бобовые культуры из расчёта 15-20 % массы кукурузы. Также для приготовления силоса можно взять подсолнечник. У него тоже высокая питательность, хоть он и уступает кукурузе. Его убирают, когда раскроется 30% соцветий. Из горохо-овсяной смеси приготавливают высокопитательный силос в фазе молочно-восковой спелости зерна в нижних ярусах. Качество силоса сильно зависит от плотности укладки и герметизации. Для более плотной укладки растительное сырьё измельчают. Измельчённая масса хорошо разравнивается и уплотняется, что уменьшает потери корма. При влажности менее 70% растения измельчают на отрезки длиной 1-2 см. С увеличением влажности, увеличивается длина отрезков : при 80% – 8-10 см. Грубые растения не измельчают на крупные отрезки, т.к. корм будет оставаться несъеденным. Силосуемую массу при влажности 75% трамбовать нужно особенно тщательно, т.к. потерь сока практически нет, при влажности 80% и более массу трамбуют умеренно, чтобы не вызвать сильного сокоотделения. Умеренное уплотнение допустимо (450-500 кг/м.куб.) при условии быстрого заполнения хранилища. Медленное заполнение способствует сильному разогреванию корма. Траншеи загружают до верхнего уровня боковых стен, а в центре на 70 см выше краёв. Уплотнение силосной массы происходит постоянно,т.к. каждый новый слой трамбуется. После заполнения траншею укрывают полимерной плёнкой, чтобы она закрыла края стенок и днище канавок вдоль стен. Плёнку закрепляют и на неё загружают ровным слоем землю (8-10 см) или торф (20-25 см). Через 30 дней силос готов. У хорошо приготовленного силоса приятный запах печёного хлеба и мочёных яблок, цвет – от желтовато-зелёного до тёмно-коричневого. Если у силоса едкий запах и зелёный цвет – он испорчен. Такой силос с запахом навоза скармливать нельзя. При выемке силоса аккуратно снимают укрытие и берут нужное количество, не затрагивая соседних слоёв, затем снова закрывают (соломой). В конце стойлового периода ёмкость тщательно очищают от остатков и дезинфицируют раствором свежегашёной извести.  При силосовании кормов следует правильно выполнять все операции.