Аеробні процеси

Відбуваються в присутності молекулярного кисню, але на відміну від аеробного дихання (повне окислення), являються процесом неповного окислення.

Окислення етилового спирту оцтовокислими бактеріями. Цей процес відомий людині з глибокої давниною – в залишеному на повітрі вині або пиві через деякий час появлялось помутніння, а на поверхні – щільна плівка. При цьому вино скисає і перетворюється в оцет.

Оцтовокислі бактерії (Bact. aceti)- аероби, короткі палички, рухливі, спор не утворюють. В мазках розташовуються довгими ланцюжками.

Використовують для отримання оцету із етилового спирту. Розчин спирту пропускають через букові стружки заселені оцтовокислими бактеріями, які окислюють спирт в оцтову кислоту. Процес триває 4-5 діб.

Оцтовокислі бактерії широко розповсюдженні у природі існують на квітках, на зрілих фруктах, ягодах, овочах, в пиві, вині.

Окислення вуглеводів міцеліальними грибами. Неповне окислення вуглеводів киснем з утворенням органічних кислот (лимонної, щавелевої) можуть здійснювати міцеліальні гриби.

Найбільше практичне значення має процес отримання лимонної кислоти, яку раніше отримували із лимонів, а тепер за допомогою гриба Aspergillus niger. Лимонну кислоту отримують поверхневим і глибинним методами. При поверхневому методі поживним середовищем є меляса (відходи цукрового виробництва).

Міцеліальні гриби розвиваються у вигляді плівки на поверхні поживного середовища. Процес накопичення лимонної кислоти триває 6-8 діб при температурі 30⁰ С і при доступі кисню. Потім лимонну кислоту виділяють із розчину, очищають і кристалізують.

Використовують в кондитерській, консервній промисловості, в медицині.

Окислення жирів. Розкладають жири мікроорганізми з ліполітичними властивостями до гліцерину і жирних кислот. Гліцерин окислюється до СО₂ і Н₂О. Жирні кислоти окисляються важче, утворюються проміжні продукти (кетони, альдегіди), які надають жиру неприємний запах і прогірклий смак.

Окисляють жири бактерії роду Pseudomonаs, міцеліальні гриби (аспергіл, пеніцил, молочна плісень). У харчовій промисловості ці мікроорганізми викликають псування жирів, які містяться в різних продуктах (рибі, молочних продуктах, консервах).

Перетворення азотовмісних речовин

Процеси безперервного руйнування і синтезу азотовмісних речовин лежать у основі кругообігу азоту у природі. При кругообігу азоту проходять слідуючі біохімічні процеси: гниття, розкладання сечовини, нітрифікація, денітрифікація, фіксація атмосферного азоту.

Азот майже не здатен вступати в хімічні з’єднання з іншими розчинами. Рослини можуть засвоювати тільки неорганічні форми зв’язаного азоту в вигляді амонійних солей або солей азотної кислоти, переводячи їх в з’єднання органічного азоту, який входить до складу рослинного білку. Перетворення азоту із органічного в неорганічний проходить під дією мікроорганізмів, які можуть розкладати складні органічні з’єднання (білки, сечовину). При цьому утворюються солі азотної кислоти, які добре засвоюються рослинами. Споживаючи рослинний білок, тварини розкладають його і синтезують білок свого тіла. Крім того, існують мікроорганізми, фіксуючі вільний азот із повітря і перетворюють його в азотисті з’єднання, які засвоюють рослини.

Гниття. Це процес глибокого розщеплення білкових речовин під дією протеолітичних ферментів гнильних мікроорганізмів.

1. Аеробні спороутворюючі бактерії:

Bacil. mycoides Bacil. mesentericus Bacil. subtilis

(грибовидна паличка) (картопляна паличка) (сінна паличка).

2. Аеробні бактерії, що не утворюють спор:

Pseudomonas fluorescens Bact. prodigiosum Pseudomonas puocianea

(флюоресцентна паличка) (чудова паличка) (синоьгнійна паличка).

3. Неспорові анаероби:

Proteus vulgaris Es. coli

(протей) (кишкова паличка)

4. Спороутворюючі анаероби:

Cl. sporogenes Cl. perfringens.

5. Плісняві гриби:

Aspergillus, Mucor

Penicillium, Clodosporium

Процес починається з гідролізу молекул білку під дією протеолітичних ферментів гнильних мікроорганізмів до пептонів і поліпептидів, які дальше розщеплюються до амінокислот. Амінокислоти піддаються дезамінуванню з утворенням неорганічного компоненту (NH₃) і органічних речовин (мурашиної, оцтової, пропіонової і інших органічних кислот), а також спиртів (пропілового, амілового, бутилового).

При широкому доступі кисню (в аеробних умовах) проходить повне окислення продуктів розпаду білків, т. б амінокислоти, органічні кислоти і спирти окисляються до СО₂ і Н₂О. Відповідно, кінцевими продуктами аеробного гниття являються тільки неорганічні з’єднання NH₃ , СО₂ , Н₂О, Н₂S і солі фосфорної кислоти. Такий процес називається тлінням.

Ванаеробних умовах повного окислення продуктів розпаду амінокислот не проходить. В результаті чого утворюються отруйні і неприємнопахнучі речовини (продукти неповного окислення): індол, фенол, меркаптан, жирні