- •Тема лекции: важнейшие микробиологические процессы и их хозяйственная роль План лекции
- •1. Спиртовое брожение
- •Суммарное уравнение спиртового брожения
- •Побочные продукты спиртового брожения
- •Оптимальные условия протекания спиртового брожения
- •2. Молочнокислое брожение
- •Типы молочнокислого брожения
- •Возбудители молочнокислого брожения
- •Важнейшие представители типичных молочнокислых бактерий и их использование
- •Важнейшие представители нетипичных молочнокислых бактерий и их использование
- •3. Пропионовокислое брожение
- •Практическое использование пропионовой кислоты
- •4. Маслянокислое брожение
- •Суммарное уравнение маслянокислого брожения
- •Практическое значение маслянокислого брожения Положительное:
- •Отрицательное:
- •Аэробные процессы
- •1. Уксуснокислое брожение
- •Суммарное уравнение имеет вид:
- •Уксуснокислые бактерии
- •Значение уксуснокислого брожения
- •Лимоннокислое брожение
- •Производство лимонной кислоты
- •Кислота Значение лимоннокислого брожения
- •Превращения азотосодержащих веществ Гниение
- •II этап
- •Основные возбудители гниения
- •Практическое значение процессов гниения
Тема лекции: важнейшие микробиологические процессы и их хозяйственная роль План лекции
1. Спиртовое брожение.
2. Молочнокислое брожение.
3. Пропионовокислое брожение.
4. Маслянокислое брожение.
5. Уксуснокислое брожение.
6. Лимоннокислое брожение.
В процессе обмена веществ микроорганизмы осуществляют разнообразные химические реакции, в результате которых образуются ценные вещества: спирты, кислоты, эфиры, витамины и др. Эти продукты жизнедеятельности микробов широко используются в медицине, промышленности, быту. Многие биохимические процессы, вызываемые микроорганизмами, применяются в пищевой и легкой промышленности, велика роль их в круговороте веществ в природе.
Как было выяснено ранее, многие микробы способны к дыханию в среде, не содержащей свободного кислорода. Такой тип дыхания называется брожением. Именно брожения наиболее важны в практическом отношении. По субстрату, на который воздействуют хемогетеротрофные микроорганизмы, все процессы можно разделить на две основные группы:
превращение органических веществ, не содержащих азота (различные виды брожения и окисления);
превращения органических веществ, содержащих азот (гниение).
1. Спиртовое брожение
Спиртовое брожение – это процесс разложение сахара на этиловый спирт и углекислый газ в результате жизнедеятельности микроорганизмов.
Основными возбудителями брожения являются дрожжи рода Сахаромицеты, иногда некоторые представители мукоровых грибов и бактерий.
Процесс спиртового брожения лежит в основе виноделия, пивоварения, хлебопечения, производства этилового спирта и глицерина.
Совместно с молочнокислым брожением оно используется для производства кефира, кумыса, при квашении овощей и фруктов.
Однако спонтанное спиртовое брожение, которое возникает в сахаросодержащих продуктах (в вареньях, сиропах, компотах, напитках и др.) вызывает их порчу.
Суммарное уравнение спиртового брожения
С6Н12О6 2С2Н5ОН + 2СО2 +27 кДж
Спиртовое брожение протекает при кислых значениях рН 4-4,5. При подщелачивании среды до рН 8 или при введении в среду сульфита (или бисульфита) натрия дрожжи в качестве основного продукта брожения накапливают не спирт, а глицерин (до 40% по отношению к сброженному сахару). Это так называемая глицериновая форма спиртового брожения:
С6Н12О6 С3Н5(ОН)3 + СН3СОН + СО2
Побочные продукты спиртового брожения
1. Глицерин
2. Уксусная кислота
3. Уксусный альдегид
4. Сложные эфиры
5. Сивушные масла
Оптимальные условия протекания спиртового брожения
Концентрация сахара 15 %
рН 4 – 5.
Температура 30 С
Отсутствие кислорода в воздухе
По отношению к температуре сахаромицеты подразделяются на расы низового и верхового брожения.
К расам низового брожения относится большинство винных и пивных дрожжей. Дрожжи низового брожения функционируют в производстве при температуре 6-10 °С и ниже (до 0°С). В конце брожения низовые дрожжи оседают на дно, формируя плотный осадок.
К расам верхового – относятся спиртовые и хлебопекарные дрожжи. Дрожжи верхового брожения – обычно функционируют в производстве при температуре 14-25 °С, всплывают на поверхность и образуют «шапку». Способность последних подниматься на поверхность обусловлена тем, что клетки после почкования остаются соединенными в небольшой цепочке; пузырьки углекислого газа поднимают их на поверхность.