34. Уксуснокислые бактерии и производство уксуса

Уксуснокислые бактерии, строго аэробные, неспороносные, грамотрицательные, обычно подвижные (имеют жгутики) бактерии палочковидной формы (0,6 ´ 3 мкм). Относятся к роду Acetobacter. Окисляют одно- и многоатомные спирты. Этиловый спирт окисляется в уксусную кислоту: CH3CH2OH - CH3COOH. Образовавшаяся уксусная кислота может окисляться дальше до CO2 и H2O. На поверхности жидких питательных сред Уксуснокислые бактерии образуют плёнку, на плотных средах — крупные, гладкие, блестящие, слизистые, бесцветные колонии. Встречаются в природе на фруктах и овощах. Уксуснокислые бактерии применяются для промышленного получения уксуса из вина или разведённого спирта, а также при синтезе витамина С (аскорбиновой кислоты) для окисления сорбита в сорбозу. Вызывают прокисание вина, пива и некоторых пищевых продуктов.

Сырьём для производства натурального уксуса могут служить: этиловый спирт ректифицированный и вторичные продукты его производства, яблочный и другие плодовые соки, виноградные соки, сбро́женные виноматериалы.

Спирт окисляется уксуснокислыми бактериями (УКБ) в уксусную кислоту и другие продукты метаболизма. Бактерии относятся к семейству Pseudomonadaceae и роду Acetobacter. Реакция проходит в аппаратах циркуляционным или глубинным способом, периодически или непрерывно, при аэрировании воздухом. Процесс превращения спирта в клетках бактерий протекает по пути неполного его окисления до уксусной кислоты. Реакция полного окисления спирта до углекислого газа и воды не допускается.

Этапы окисления спирта в уксусную кислоту можно представить следующими реакциями.

1. Образование ацетальдегида из этанола катализируется специфическим ферментом алкогольдегидрогеназой, связанной с НАд или Надф.

2. Образование гидрата ацетальдегида из ацетальдегида.

3. Образование уксусной кислоты из гидрата ацетальдегида катализируется специфическим ферментом ацетальдегиддегидрогеназой.

4. Перенос электронов.

При окислении этилового спирта сначала образуется уксусный альдегид, при гидратации которого образуется гидрат ацетальдегида, после чего два атома водорода в молекуле гидрата ацетальдегида активизируются КоА и соединяются с кислородом, являющимся акцептором водорода. Водород от окисляемых субстратов поступает в электроннотранспортную цепь на уровне НАд и далее через систему переносчиков (флавопротеиды, хиноны, цитохромы) передаётся на молекулярный кислород, который служит обязательным конечным акцептором электронов. Электронный транспорт сопряжён с фосфорилированием.

После уксусного сбраживания производится очистка, пастеризация, разбавление (при необходимости) и ро́злив уксуса.

35.Процесс амоннификации и аммонифицирующие микроорганизмы.

В цитоплазме клеток содержатся белковые вещества, которые в виде остатков растений и трупов животных попадают в почву, где они подвергаются разложению. В результате распада белков происходит выделение азота и виде аммиака, отчего процесс получил название аммонификации (гниение). Аммонификация белковых веществ—первый микробиологический процесс по превращению азотистых соединении в природе. Он протекает при температуре не ниже 10 С в определенной влажности. Роль гнилостных микробов в природе велика: разлагая трупы животных и остатки растений, они очищают нашу землю и дают пищу высшим растениям. Процесс аммонификации может проходить как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Аммонификация происходит при участии разнообразных микробов: бацилл, бактерий, актиномицетов, плесневых грибов. По отношению к кислороду воздуха их делят на аэробов, факультативных аэробов и анаэробов. В разложении белков учавствуют многочисленные грибы и бактерии, в том числе Baccilus cereus var. Mycoiddes. Псевдомонады, Proteus vulgaris и др.