1.Мікрофлора ґрунту
Ґрунт є середовищем існування більшості видів бактерій (як аеробних так і анаеробних), крім того тут зустрічаються гриби, актиноміцети, водорості, найпростіші. Кількість бактерій тут залежить від особливостей ґрунту, а також від хімічних та фізичних факторів, які на нього впливають. Поверхня ґрунту зазвичай несприятлива для життя мікроорганізмів внаслідок дії сонячних променів та висушування. Найбільша кількість мікроорганізмів зустрічається на глибині 5 - 15 см (до 108 у одному грамі). Нижче їх кількість зменшується, на глибині 1,5 - 5 м зустрічаються поодинокі клітини.
У ґрунті широко представлені сапрофітні види, які розкладають органічні рештки рослинного і тваринного походження, зустрічаються види, які живуть у симбіозі з рослинами (бактерії ризосфери), тощо. Мікрофлора ґрунту є останньою ланкоюколообігу речовин у природі, вона здатна мінералізувати будь-які органічні рештки (крім винайдених людиною органічних речовин - ксенобіотиків). Крім того мікроорганізми ґрунту грають велику роль у ґрунтоутворенні (сприяють гуміфікації органічних решток, фіксують атмосферний азот, руйнують мінерали гірських порід, перетворюючи їх на ґрунт ). Крім бактерій в ґрунті перебуває велика кількість видів мікроскопічних грибів (сапрофітні види тут є нормальною мікрофлорою, паразитичні перебувають у вигляді спор). Сапрофітні види грають велику роль у розкладі деревини. Мікроскопічні водорості представлені понад 1000 видів та 5 відділами: діатомові водорості (Bacillariophyta), зелені водорості (Chlorophyta), синьо-зелені (Cyanophyta), жовто-зелені (Xanthophyta) та евгленові (Euglenophyta). Методи дослідження мікрофлори ґрунту дуже різноманітні та залежать від мети дослідження.
2. Оцтовокисле бродіння - це процес окиснення етилового спирту до оцтової кислоти в результаті життєдіяльності мікроорганізмів. і 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: О 1 стадія; 2С2Н5ОН + О2 -» 2СН3С-Н + 2Н2О етиловий спирт оцтовий альдегід О 2стадія: 2СН3С-Н + О2 оцтовий альдегід > 2СН3СООН. оцтова кислота Збудники оцтовокислого бродіння. Оцтовокислі бактерії - це доволі великі безспорові, грамвід'ємні палички. Серед них є рухомі і нерухомі форми. Оцтовокислі бактерії відносяться до строгих аеробів, тобто можуть розвиватися тільки при наявності кисню повітря. Вони 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 оцтовокислі бактерії здатні синтезувати вітаміни ВІ, В2, Вп. У просторі оцтовокислі бакте¬рії 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 "острів¬ці" або "кільця" на поверхні рідини. Відомо більше 20-ти видів оцто¬вокислих бактерій, які відрізняються між собою здатністю накопи¬чувати 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 відносять до двох родів. Рід АсеїоЬасїег - об'єднує паличкоподібні бактерії з джгутиками по всій поверхні клітини (перитрихи), що енергійно окиснюють етиловий спирт до оцтової кислоти І далі до вуглекислого газу та води; нездатні окиснювати глюкозу. Рід СіисопоЬасІег (Асеіотопш) - об'єднує палички з полярними джгутиками, які мають невисоку здатність окиснювати спирт в оцтову кислоту. Найбільш поширеними представниками оцтовокислих бактерій є такі види: • Васі. Разіеигіапит - короткі палички, які розвиваються в середовищі з концентрацією етилового спирту 8-9% і накопичують 6-8% оцтової кислоти, утворюють зморшкувату плівку; • Васі. асеїі накопичує тільки 6% оцтової кислоти; • Васі. ВсНиігепЬаШ можуть утворювати до 12% оцтової кислоти; саме цей вид оцтовокислих бактерій використовують для промислового виробництва оцту; • Васі. хуііпит утворює на поверхні субстрату масивну хрящоподібну плівку. Цей вид бактерій в побуті неправильно нази¬вають "чайним грибом" і використовують для отримання в домашніх умовах кислуватого напою Із чаю. Утворює незначну кількість оцтової кислоти (не більше 2 %), зате ферментує не тільки етиловий спирт, але й цукор. Значення оцтовокислого бродіння. 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. До шкідників при виробництві оцту відносять плівчасті дріжджі Мусоіїегта асеіі та дикі форми Васі. хуііпит, що спричиняють переокиснення оцтової кислоти до вуглекислого газу і води. Цим вони завдають великих втрат виробництву, тому що вихід оцту суттєво знижується. 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 "глибин¬ним" 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.
Білет 10