46.3.2. Гниение и брожение

Гниение – это процесс разложения белковых веществ, вызываемый микроорганизмами. Возбудителями гнилостного процесса явля­ются разнообразные виды бактерий (палочка протея, кишечная, сенная, картофельная и др.), а также различные виды плесневых грибков. Процессы гниения могут происходить при доступе кислорода воздуха и без него. Большинство гнилостных микроорганизмов развивается в щелочной или нейтральной среде.

Процесс разложения белков происходит в несколько стадий. Под действием выделяемых микроорганизмами протеолитических ферментов белки разлагаются на пептоны, полипептиды и аминокислоты.

Протеолитические ферменты (протеазы), ферменты класса гидролиз; катализируют расщепление пептидных связей в белках и пептидах.

Аминокислоты подвергаются дальнейшему разложению, в результате которого получаются разнообразные органические соединения. Среди этих соединений имеются вещества, обладающие крайне неприятным запахом (фенол, скатол, индол, сероводород), а также ядовитые (птомаины).

Аммиак и углекислый газ – наиболее характерные вещества гнилостного распада белков, и присутствие их в мясных, рыб­ных и других богатых белками продуктах служит признаком процесса гниения. Оптимальная температура для развития гни­лостных бактерий 25 – 35°. При 4 – 6° развитие большинства гни­лостных бактерий задерживается.

Брожение – это распад углеводов (крахмала, сахаров). Различают несколько видов брожения: спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое и др.

В результате спиртового брожения сахар расщепляется на спирт и углекислый газ, небольшое количество побочных – глицерин, ук­сусная кислота, уксусный альдегид и др. Возбудителями спир­тового брожения являются главным образом дрожжи, а также некоторые виды плесневых грибков.

Дрожжи вызывают спиртовое брожение простых сахаров (моносахаридов) (глюкозы, фруктозы) и дисахаридов (са­харозы, мальтозы). На интенсивность спиртового брожения вли­яют концентрация сахара и спирта, а также температура. Наи­более интенсивно происходит брожение при концентрации сахара до 10 – 15 %. Поэтому дрожжи обычно служат причиной порчи продуктов, содержащих небольшое количество сахара. При концентрации сахара выше 30 – 35 % многие дрожжи при­останавливают брожение. Но существуют дрожжи, которые развиваются даже при содержании сахара 60 – 65 %, они вызы­вают порчу варенья, джема, повидла, ме­да и других продуктов, богатых сахаром.

Наиболее благоприятная температура для спиртового бро­жения около 30° С понижением температуры брожение замед­ляется, однако оно не останавливается и при температуре око­ло 0°. Образующийся при брожении спирт угнетает дрожжи, а при концентрации его 15% брожение обычно приостанавливается.

Некоторое влияние на интенсивность спиртового брожения оказывает реакция среды. Наиболее благоприятна кислая среда. Спиртовое брожение может проходить как в присутствии кислорода, так и без него.

Молочнокислым брожением называется превращение сахара в молочную кислоту под действием микроорганизмов с образованием небольшого количества другие вещества (уксусная кислота, углекислый газ и др.). Возбудите­лями молочнокислого брожения является группа молочнокислых бактерий: болгарская палочка, дельбрюковская палочка, молоч­нокислый стрептококк и др. Эти микроорганизмы могут разви­ваться только в присутствии органических азотистых соедине­ний, которые имеются в молоке, тесте, плодах и овощах.

Молочнокислые бактерии не образуют спор, поэтому быстро погибают при нагревании до температуры 60 – 70°. Наи­более благоприятна для большинства из них температура 30 – 35°. Выделяющаяся в процессе брожения молочная кислота угнетает молочнокислые бактерии. Развитие некоторых из них приоста­навливается при концентрации молочной кислоты около 1 %.

Молочнокислые бактерии могут служить причиной порчи не­которых грузов. Развиваясь в свежем молоке, эти бак­терии вызывают скисание его. Наряду с этим молочнокислое брожение используют для консервирования, так как молочная кислота подавляет развитие гнилостных бактерий. Но эти продукты не могут долго храниться, так как кислая среда благоприятна для развития диких дрожжей и плесневых грибков. Молочнокислое брожение, как и спиртовое, проходит как в присутствии кислорода воздуха, так и без него.

Масляно–кислое брожение – это процесс разложения сахара бактериями в анаэробных условиях, в результате которого образуется масляная кислота, углекис­лый газ и водород, вы­деляются побочные – бутиловый и этиловый спирт, ацетон и ук­сусная кислота. Масляно-кислые бактерии способны сбраживать не только простые сахара, но и крахмал, декстрины и др. Они образуют споры, устойчивые к вы­сокой температуре, выносят кипячение в течение нескольких ми­нут. В молоке образуют масляную кислоту, которая имеет характерный неприятный запах и вкус прогорклого масла. Иногда эти бактерии развиваются в сыре, вызывая его вспучивание. Оптимальная температура для них – 30 – 40°. Масляно-кислые бактерии живут только при полном отсутствии воздуха.

Уксуснокислым брожением называется окисление микроорга­низмами этилового спирта в уксусную кислоту. Возбудителями этого брожения являются уксуснокислые бактерии – бесспоровые палочки. Они развиваются в виде пленок на поверхности продуктов, содержащих спирт. Уксуснокислое брожение прохо­дит только при доступе кислорода. Уксуснокислые бактерии могут служить причиной порчи ви­на, молочнокислых продуктов, пива, особенно если имеется сво­бодный доступ воздуха. Эти бактерии снижают содержание спирта в указанных продуктах и резко повышают их кислот­ность.