1.5. Важнейшие биохимические процессы, вызываемые микроорга­низмами. Их практическое значение

Биохимическая деятельность микроорганизмов

Использование продуктов жизнедеятельности микроорганизмов в народном хозяйстве. Роль жизнедеятельности микроорганизмов в порче пищевых продуктов.

Анаэробные процессы брожения

Спиртовое брожение. Возбудители брожения. Условия и химизм брожения. Промышленное использование. Значение в процессах порчи пищевых продуктов. Производство хлебопекарных дрожжей.

Молочнокислое брожение: гомоферментативное и гетероферментативное. Возбудители брожения. Условия и химизм брожения. Промышленное исполь­зование. Роль молочнокислых бактерий в порче кулинарных изделий и других продуктов.

Пропионовокислое брожение. Возбудители брожения. Роль пропионовокислых бактерий в процессе созревания сыра. Пропионовикслые бактерии как продуценты витамина В. Маслянокислое брожение. Возбудители брожения. Условия и химизм брожения. Промышленное значение. Роль маслянокислых бактерий в процессах порчи пищевых продуктов.

Аэробные процессы

Окисление этилового спирта уксуснокислыми бактериями. Возбудители, условия окисления. Использование в производстве пищевого уксуса.

Окисление уксуснокислыми бактериями глицерина, сорбита, глюкозы. Уксуснокислые бактерии как возбудители порчи пищевых продуктов.

Окисление углеводов микроскопическими грибами. Возбудители, условия окисления. Роль их в порче пищевых продуктов.

Разложение пектиновых веществ и клетчатки. Возбудители этих процес­сов. Их значение в порче пищевых продуктов.

Превращение азотсодержащих веществ

Гнилостные процессы. Возбудители гнилостных процессов. Условия и хи­мизм разложения белков микроорганизмами. Значение гнилостных процессов в природе. Роль гнилостных микроорганизмов в процессе порчи пищевых про­дуктов.

Успехи, достигнутые современной микробиологией, позволяют широко

использовать микроорганизмы в различных отраслях практической деятельности.

Из материала предыдущих разделов видно, что микроорганизмы обладают высокой биохимической активностью, и продукты их жизнедеятельности широко используются в народном хозяйстве.

Из огромного количества разнообразных соединений, образуемых микробами в процессе обмена, некоторые находят применение в практике. Такими продуктами являются: спирты (этиловый, бутиловый, изоамиловый), органические кислоты (уксусная, молочная, лимонная и др.), ацетон, глицерин, антибиотики, витамины и многие другие органические соединения. На многих предприятиях производство продукции основано на использовании микроорганизмов.

В данном разделе следует, наряду с полезными процессами, играющими положительную роль в народном хозяйстве, изучить и вредные, вызывающие порчу различных пищевых продуктов, разрушение древесины, разложение нитритных соединений и т.д.

К числу важнейших биохимических процессов, вызываемых микроорганизмами, относятся различные виды брожения, а также гнилостные процессы. Эти процессы могут протекать как в аэробных, так и в анаэробных условиях.

Для технологов-пищевиков из всех рассматриваемых процессов, вызываемых микроорганизмами, наибольший интерес представляют спиртовое, молочнокислое, пропионовокислое брожение. Необходимо также ознакомиться с маслянокислым брожением, играющим определенную роль, как в процессах созревания сыров, так и при порче пищевых продуктов.

Изучая отдельные микробиологические процессы, необходимо придерживаться следующей последовательности:

нужно дать определение данному процессу и привести его суммарное химическое уравнение;

разобраться в химизме процесса (указать исходные, промежуточные, побочные и конечные продукты), уяснить последовательность превращений и какие ферменты участвуют в биохимических реакциях;

изучить влияние условий среды на интенсивность процесса, выход конечных продуктов и их соотношение;

уяснить хозяйственное значение изучаемого процесса и использование его в промышленности или значение процессов при порче пищевых продуктов.

Из аэробных процессов превращения безазотистых веществ следует изучить уксуснокислое, лимоннокислое брожение и окисление жиров по схеме: химизм окислительного брожения, возбудители, практическое использование. Разобраться в промышленном производстве уксуса и лимонной кислоты.

При изучении процессов превращения азотосодержащих веществ, особое внимание следует обратить на гнилостные процессы разложения белковых веществ. Выяснить, как происходит процесс дезаминизирования аминокислот что представляют трупные яды.

После этого следует перейти к изучению микробиологических процессов, совершающихся в природных условиях. Уяснить, какую колоссальную работу по преобразованию материи и энергии совершают микроорганизмы в природе. Наибольшее внимание следует обратить на процессы нитрификации, фиксации атмосферного азота, денитрификации.

В заключение, нужно разобраться в круговороте углерода и азота в природе и уяснить, какова роль микроорганизмов в этих процессах.

Контрольные вопросы

Чем характерны процессы, называемые брожением?

Каково суммарное уравнение спиртового брожения, и какие микроорганизмы его вызывают?

Почему при добавлении в бродящую среду или подщелачивании этой среды основным продуктом спиртового брожения становится глицерин?

Что представляют собой сивушные масла, и каково их происхождение?

Каково влияние активной кислотности (рН) среды, температуры и концен­трации сахара на ход спиртового брожения?

В чем состоят различия дрожжей верхового и низового брожения?

Какова роль спиртового и молочнокислого брожения в производстве от­дельных пищевых продуктов?

В чем заключается пропионовокислое брожение и каков его химизм? Его промышленное значение.

Что представляет собой маслянокислое брожение?

Что представляет собой окислительное брожение? В чем у них сходство с типичными брожениями?

Что представляет собой уксуснокислое брожение? Его практическое зна­чение.

Что представляет собой лимоннокислое брожение? Его промышленное значение.

Каковы сущность и химизм процесса разрушения жиров микроорганизма­ми?

Какие микробиологические процессы называют гниением? Распад белков в аэробных и анаэробных условиях.

Характеристика наиболее распространенных гнилостных бактерий.