3.8. Образование микроорганизмами пигментов и ароматических веществ. Свечение микробов

Пигменты. Некоторые виды бактерий и грибов, обитающих в почве, воде и воздухе, способны вырабатывать красящие вещества, называемые пигментами.

Пигменты подразделяют на растворимые в воде, растворимые в спирте, нерастворимые в воде и спирте. Различают также хромопарные пигменты, которые поступают во внешнюю среду, и хромофорные пигменты, находящиеся в цитоплазме, вакуолях и оболочке.

Образование пигментов происходит при хорошем доступе кислорода, у большинства видов при рассеянном солнечном свете и оптимальной температуре 20-25 °С.

Микроорганизмы выделяют различные пигменты, цвет которых определяют по окраске колоний на плотной питательной среде, а иногда по цвету жидкой питательной среды. Растворимый в воде синий пигмент пиоцианин образует синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa). Пигмент вызывает порок молока, окрашивая его в синий цвет. Зеленый водорастворимый пигмент флюоресцин образуют флюоресцирующие палочки (Ps. fluorescens); красный, растворимый в спирте пигмент продигиозин продуцирует чудесная палочка (Serratia marcescens). Пигменты красного цвета могут выделять также актиномицеты и дрожжи, розовый пигмент - дрожжи и розовый микрококк. Стафилококки образуют пигменты золотистого, белого и желтого цветов. Колонии сарцин окрашиваются в желтый, лимонный или золотистый цвет. Плесневые грибы продуцируют преимущественно нерастворимые в воде и спирте пигменты черного, зеленого, бурого, шоколадно-коричневого цветов. Бурого цвета пигмент образуют некоторые штаммы спорообразующих гнилостных аэробов (грибовидная, капустная палочки).

При отсутствии благоприятных условий пигментобразующие микроорганизмы не продуцируют пигменты и образуют бесцветные (серовато-белые колонии).

Пигментообразование у микробов имеет определенное физиологическое значение. Пигменты обеспечивают защиту клеток от природной ультрафиолетовой радиации, участвуют в биохимических реакциях, обладают антибиотическим действием.

Ароматические вещества. Некоторые микроорганизмы в процессе жизнедеятельности вырабатывают летучие ароматические вещества, сообщающие молочным продуктам (маслу, сыру) приятные специфические запах и вкус. Из этих веществ наибольшее значение имеют диацетил, летучие кислоты, этиловый спирт, уксусноэтиловый и уксусноамиловый эфиры и др.

Среди молочнокислых бактерий наиболее интенсивно выражено ароматообразование у гетероферментативных молочнокислых стрептококков Lactococcus diacetylactis, Leuconostoe cremoris, Leuconostoc dextranicum.

На интенсивность ароматообразования влияют температура сквашивания молока, реакция и окислительно-восстановительные условия среды. Оптимальными условиями ароматообразования для молочнокислых стрептококков являются: температура 23-25 °С; рН среды около 5,0; окислительно-восстановительный потенциал Eh 6; периодическое перемешивание закваски с целью обогащения ее кислородом.

Ароматические вещества при длительном хранении продукта разрушаются, особенно при высоких плюсовых температурах.

Свечение микроорганизмов. Свечение (люминесценция) представляет собой своеобразную форму освобождения энергии при окислительных процессах. Светящиеся микроорганизмы могут вызывать свечение различных пищевых продуктов (мяса, рыбы, сыра и т. д.). Они проникают в тело мелких ракообразных, обусловливая яркое свечение этих животных ночью у берега моря. У некоторых рыб светящиеся бактерии являются постоянными симбионтами (сожителями), служащими источником света. Светятся некоторые грибы, живущие в старых пнях и корнях деревьев.

Светящиеся бактерии называют фотобактериями. К ним относятся некоторые кокки, вибрионы, палочки, красящиеся по Граму отрицательно, не образующие спор.

Большая часть видов светящихся бактерий являются аэробами, они не вызывают гниения, растут на рыбных и мясных субстратах, культивируются в обычных средах. Оптимальная температура роста и свечения 15-18 °С, содержание хлорида натрия около 3 %. Типичным представителем фотогенных микробов является Fotobacterium phosphoreum - неподвижная кокковидная палочка, развивающаяся при 28 °С, при температуре выше 30 °С рост прекращается. Протеолитические свойства не выражены, желатин не разжижает.

Подавляется развитие фотогенных микробов при уменьшении концентрации солей в среде, под действием сульфаниламидных и других химических препаратов, звуковых колебаний, механического растирания, при экстракции различными растворителями, медленном автолизе и др.