37. Охарактеризуйте збудниківта процес пропіоновокислого бродіння. Охарактеризуйте його промислове значення.

Пропіоновокисле бродіння - це перетворення цукру або молочної кислоти та її солей в пропіонову і оцтову кислоти, вуглекислий газ та воду в результаті життєдіяльності пропіоновокислих бактерій.

Підсумувати цей процес можна такими рівняннями:

ЗС6Н12Об=4СНзСН2СООН+2СН3СООН+2С02+2Н20

Або ЗСНзСНОНСООН = 2СН3СН2СООН + СН3СООН +СО2 + Н2О

Хімізм процесу до утворення піровиноградної кислоти проходить за такою ж схемою, що й при спиртовому бродінні. Далі перетворення піровиноградної кислоти в пропіонову відбувається за дуже складною схемою. Збудниками пропіоновокислого бродіння є так звані пропіоновокислі бактерії роду Bacterium (короткі ,без спорові,нерухомі палички. Протоновокислі бактерії - факультативні анаероби, мезофіли. Оптимальна температура їх розвитку 30...35°С, але добре ростуть вони і при 15...25°С. Гинуть при 60...70°С). Пропіоновокислі бактерії дезамінують амінокислоти з утворенням жирних кислот, здатні зброджувати піровиноградну кислоту і гліцерин. Поряд з бродінням цукрів, молочної кислоти та її солей пропіоновокислі бактерії дезамінують амінокислоти з утворенням жирних кислот, здатні зброджувати піровиноградну кислоту і гліцерин. Дуже велику роль відіграють пропіоновокислі бактерії в сироварінні, бо саме пропіоновокисле бродіння - один із найваж-ливіших процесів при дозріванні сирів. Молочна кислота, що утво¬рюється в сирній масі в результаті молочнокислого бродіння, та її кальцієва сіль перетворюються пропіоновокислими бактеріями в пропіонову й оцтову кислоти та вуглекислий газ. Пропіонова кислота зумовлює типовий сирний гострий смак і запах сичугових сирів. Характерний приємний солодкуватий смак деяких сирів (типу швейцарського) зумовлює пропіоновокислий кальцій, а виділення вуглекислого газу призводить до утворення характерного малюнку сиру (великі, не густі, правильної кулястої форми "вічка"). Пропіонова кислота та її солі є інгібіторами плісеневих грибів, завдяки чому використовуються з метою попередження пліснявіння різних продуктів, а також при виготовленні силосу. Деякі види пропіоновокислих бактерій (РгоріотЬасіегіит $Иегтапіі, Васі. асісіоргоріопї) синтезують вітамін В]2. їх використовують для отримання чистого препарату цього вітаміну. В складі комбінованих з молочнокислими бактеріями заквасок їх використовують для природного збагачення різних продуктів цим життєво необхідним вітаміном.  Деякі пропіоновокислі бактерії утворюють, крім того, невелику кількість інших кислот (мурашину, янтарну, ізовалеріанову).

38. Охарактеризуйте збудниківта процес оцтовокислого бродіння. Зазначте його практичне значення та промислове використання.

Оцтовокисле бродіння - це процес окиснення етилового спирту до оцтової кислоти в результаті життєдіяльності мікроорганізмів.

3 глибокої давнини оцтовокисле бродіння використовувалось для отримання оцту із вина, але суть цього бродіння була вивчена тільки Л. Пастером. Він вивчав оцтовокисле бродіння одночасно зі спиртовим. За часів Л. Пастера у Франції було дуже розвинуте виноробство. Однак вина часто псувались від різних хвороб, прокисали. Л. Пастер вивчав причини прокисання вин. У скислому вині, поряд з дріжджами, він побачив паличкоподібні, неспоро-утворюючІ, нерухомі бактерії. Так були відкриті оцтовокислі бактерії. Хімізм оцтовокислого бродіння. Хімізм цього бродіння відносно простий. Окиснення етилового спирту оцтовокислими бактеріями протікає у дві стадії. На першій стадії оцтовокислі бактерії, використовуючи кисень повітря, окиснюготь етиловий спирт до оцтового альдегіду, на другій - оцтовий альдегід окиснюється до оцтової кислоти:

1 стадія 2С5Н5ОН+О2 2СН3С=О-Н+2Н2О

2 стадія 2СН3С=О+О22СН3СООН

Оцтовокислі бактерії - це доволі великі безспорові, грамвід'ємні палички. Серед них є рухомі і нерухомі форми. Вони відносяться до строгих аеробів, тобто можуть розвиватися тільки при наявності кисню повітря. Кислотостійкі, оптимальне значення рН 5,4-6,3, деякі можуть розвиватися при рН до 3,2. Найбільш сприятлива температура для їх розвитку 30...35°С, хоча ростуть вони в інтервалі температур 5...40°С, при температурі 65°С - гинуть. Деякі здатні синтезувати вітаміни ВІ, В2, Вп. У просторі оцтовокислі бактерії можуть бути розташовані поодиноко, попарно або у вигляді ланцюжків. Сполучення клітин у вигляді довгих ланцюгів зумовлює угворення плівок на продуктах, де розвиваються оцтовокислі бактерії. Різні види оцтовокислих бактерій дають плівки різного характеру. Окремі бактерії суцільної плівки не утворюють, а дають лише "острівці" або "кільця" на поверхні рідини. Відомо більше 20-ти видів оцтовокислих бактерій, які відрізняються між собою здатністю накопичувати різну кількість оцтової кислоти, різною стійкістю до спирту, різним характером плівки, що утворюється при бродінні, а також розмірами. Оцтовокислі бактерії широко розповсюджені в природі. Вони завжди є в повітрі, на дозрілих фруктах, овочах, ягодах та інших об'єктах. Оцтовокислі бактерії використовують для отримання столового оцту з етилового спирту. В промисловості переважно використовують так званий "швидкий" спосіб бродіння. Цей процес протікає у великих дерев'яних вежах (окиснювачах) висотою 8 м, шириною 3 м. Генератори (окиснювачі) мають подвійне дно. На верхнє, ґратчасте дно завантажують букові стружки, на поверхні яких вирощують оцтовокислі бактерії. Стружка продувається повітрям, яке поступає через ґратчасте дно. У верхній частині генератора є пристрій для рівномірного зрошення стружки спиртовим субстратом. Оцтову кислоту (оцет), яка утворюється при проходженні субстрату через шар стружки, зливають через сифонний пристрій внизу генератора. Вихідним субстратом для виробництва оцту може слугувати 10%-й спиртовий розчин, підкислений 1%-ю оцтовою кислотою, а також виноградні та плодово-ягідні вина. Генератор може працювати без перерви декілька років, якщо робоча культура не буде забруднена шкідниками. Крім того, в генераторі можуть розвиватися оцтові угриці - дрібні (довжиною 1-2 мм) черв'ячки, що живляться оцтовокислими бактеріями. При цьому оцет мутніє і набуває неприємного присмаку. Такий оцет можна очистити пастеризацією з наступною фільтрацією. Останнім часом виробництво оцту здійснюється також "глибинним" способом у герметичне закритих апаратах. Суть цього способу виробництва в тому, що спиртомісткий субстрат з введеними в нього оцтовокислими бактеріями аерується і змішується з повітрям, яке безперервно подається в апарат. Цей спосіб виробництва має вагомі переваги: не потрібні великі виробничі площі, процес повністю автоматизований, тому проходить значно швидше, виключається можливість зараження шкідниками. Спонтанний розвиток оцтовокислих бактерій може завдавати великої шкоди, спричиняючи прокисання вина і пива. Для того, щоб попередити прокисання цих напоїв, необхідно зберігати їх у повністю заповнених бочках. Тоді у бочках не буде кисню, а це означає, що не буде умов для розвитку оцтовокислих бактерій. Якщо ж почалось прокисання напоїв, але процес ще недалеко зайшов, напої можна ви¬правити пастеризацією при температурі 65°С. Якщо ж розвиток оцтовокислих бактерій виявлено не одразу, а лише тоді, коли напої уже прокисли, то такі напої можна використати тільки для виробництва оцту.