Молочное брожение и его свойства, доклад

«МИКРОБИОЛОГИЯ»

ВЫПОЛНИЛА:

МАЛЮКОВА АННА ВЛАДИМИРОВНА

Молочнокислое брожение

При молочнокислом брожении, вызываемом специфичной группой бактерий, происходит распад глюкозы до молочной кислоты. Среди побочных продуктов молочнокислого брожения отмечены: ацетат, диоксид углерода, иногда этанол.

Известны три типа брожения, вызываемого молочнокислыми бактериями:

гомоферментативное молочнокислое брожение, при котором из глюкозы образуется только молочная кислота:

С₆Н₁₂О₆= 2 СН₃СНОНСООН

гетероферментативное молочнокислое брожение, когда из глюкозы кроме молочной кислоты получаются этанол и диоксид углерода:

С₆Н₁₂О₆= СН₃СНОНСООН +СН₃СН₂ОН+СО₂

брожение, вызываемое бифидобактериями, - бифидображение, при котором из глюкозы образуется ацетат и лактат

2С₆Н₁₂О₆= 3 СН₃СООН + 2 СН₃СНОНСООН

В основе гомоферментного молочнокислого брожения лежат реакции гликолиза (пути Эмбдена – Мейергофа - Парнаса). Образующийся в результате пируват, однако, неподвергается декароксилированию до ацетальдегида, как при спиртовом брожении,а восстанавливается до лактата водородом, отщепляющемся при дегидрированииглицеральдегид – 3 фосфата:

С₆Н₁₂О₆^{гликолиз}2 СН₃СОСООН^{лактатдегидрогенеза}2 СН₃СНОНСООН

2НАДН_2-----2НАД

ОбразованиеD(-)-,L(+)- или DL- форм молочной кислоты определяется наличием у молочнокислых бактерий стереоспецифичных D-,L- или DL-лактатдегидрогенеза. Незначительная часть пирувата подвергается декарбоксилированию, что приводит к образованию ацетата, этанола и СО₂, а также ацетоина,.

У гетероферментативных молочнокислых бактерий отсутствуют главные ферменты гликолиза – фруктозобисфосфатальдолаза и триозофосфатизомераза. Поэтому начальное превращение глюкозы идет у данных бактерий по пентозофосфатному пути до образования рибулозо – 5 фосфата. Последний под действием фермента эпимеразы превращается в ксилудозо 5 фосфат, а затем в результате реакции, катализируемой пентозофосфаткетолазой, расщипляется на глицеральдегид 3 – фосфат иацетилфосфат. В дальнейшем глицеральдегид 3 фосфат, превращается в пируват, а затем в лактат, как и при гомоферментативном молочнокислом брожении, а из ацетилфосфата образуются ацетат и этанол.

Бифидоброжение осуществляется по пентозофосфатному пути или по пути Энтнера – Дудорова с конечными продуктами в виде ацетата и лактата.

Нередко в сбраживаемых молочнокислыми бактериями (Streptococcuscremoris и Leuconostoscremoris) средах, накапливаются небольшие количества ацетоина и диацетила – веществ, обладающих своеобразным приятным ароматом. Последний передается продуктом, в которых развиваются указанные бактерии.

Кроме глюкозы, молочнокислые бактерии сбраживают большое колдичество сахаров: фруктозу, галактозу, мониозу, сахарозу, лактозу, мальтозу и пентозы. При образовании перечисленных соединении й наблюдаются некоторые отклонения от обычных схем брожения. Например, при брожении фруктозы образуется лактат, ацетат, СО₂ и манитол.

По форме клетки молочнокислые бактерии представляют собой палочки (длинные и короткие) и кокки; они могут образовывать парные или цепочковидные скопления. Это неподвижные, не образующие спор (за исключением Sporolactobacillusinulinus) грамположительные организмы. Мололчнокислые бактерии – анаэробы – но они аэротоллерантны, т.е. могут расти при доступе кислорода.

Молочнокислые бактерии обладают высокой бродильной способностью и отличаются отсутствием большинства биосинтетических путей. Это обуславливает высокую требовательность рассматриваемых бактерий к источникам питания, которая удовлетворяется лишь на таких средах, как ткани растений, молоко, содержимое желудочно кишечного тракта животных. Источником энергии для этих бактерий служат главным образом моно и дисахариды (полисахариды сбраживаются только отдельные виды). Некоторые молочнокислые бактерии способны ассимелировать некоторые органические кислоты, например лимонную.

Молочнокислые бактерии требовательны к источником азотного питания – они используют органические формы азота. Многие молочнокислые бактерии могут ассимелировать белки, хотя лучше развиваются на аминокислотах, пептидах и полипептидах. Продукты распада белковой бактерии прекрасно усваиваются этими бактериями. Прежде считали, что молочнокислые бактерии не усваивают солей аммония. Сейчас описаны отдельные возбудители молочнокислого брожения, способные расти на минеральном азоте, но в природе они встречаются редко.

Кроме веществ, содержащих углерод и азот, молочнокислым бактериям необходимы: фосфор, калий, кальций и другие элементы, которые обычно поступают в среду с различными минеральными соединениями. Большинство молочнокислых бактерий нуждается и в ростковых веществах. Отдельным бактериям для развития требуется рибофлавин. При этом результатом их собственного обмена веществ может быть вещество витамин В₁.

Молочнокислые бактерии развиваются в широком диапазоне температур. Для большинства видов предпочтительны температуры от 7 до 42⁰ С при оптимуме 30-40⁰ С. В природе встречаются формы, способные размножаться в зоне более низких температур мин 3⁰ С, или более высоких мах 57⁰ С. Молочнокислые бактерии не образуют спор, поэтому при повышении температуры выше указанного предела быстро погибают.

Многие молочнокислые бактерии растут в диапазоне рН5,5 – 8,8, однако лучше размножаются при нейтральной реакции среды. В результате жизнедеятельности они значительно подкисляют среду, поэтому приспособились к существованию довольно высокой кислотности среды. Палочковидные формы выносят более низкие значения реакции среды, кокковидные. Это кислоподобные организмы, оптимум для них составляет рН 5,5 – 8,8 и менее, как правило, они растут при рН 5, некотроые при рН 2,9,- 3,2.

Молочнокислые бактерии имеют огромное практическое значение. Их широко используют для изготовления кисломолочных, квашеных продуктов, сыров,кислосливочного масла и тд. Молочнокислые бактерии встречаются обычно в молоке,ызывают его сквашивание.

В производственных условиях кисломолочные продукты готовят, заражая пастеризованное молоко соответствующими чистыми культурами бактерий. В этих целях используют кисломолочный стрептококк (S.lactis), болгарскую палочку(L.bulgaricus), ацидофильную палочку ( L.acidophilus).

Ряд молочных продуктов готовят, использую закваску, содержащую симбиотические комплексы микроорганизмов. Например: для изготовления кефира вносят так называемые кефирные зерна, внешне напоминающие зерна цветной капусты. Они содержат Lactobacillusbulgaricus,Streptococcuslactis, дрожжи Saccharomyceskefiri, сбраживающие лактозу. Продуктами брожения служат молочная кислота и спирт.

Данное брожение лежит в основе приготовления кумыса из кобыльего молока. В данном случае молочнокислое брожение осуществляют термофильные молочнокислые палочки, близкие к Lactobacillusbulgaricus, и дрожжи рода Torulla, сбраживающие лактозу. Сбраживаемое молоко периодически взбалтывают, в результате чего казеиновый сгусток мелко дробится. Йогурт готовят внесением в пастеризованное гомогенизированное молокочистых культур Streptococcusthermophilus и Lactobacillusbulgaricus, а биойогурт получают сбраживанием молока культурами Lactobacillusacidophilus и Streptococcusthermophilus.

Деятельность молочнокислых бактерий лежит в основе изготовления сыров. Процесс сыроделия представляет собой коогуляцию козеина молока под влиянием сычужного фермента, выделяемого из желудка жвачных мивотных. Получившиеся сгустки отделяют от сыворотки, прессуют, выдерживают в растворе соли, а затем оставляют лежать до созревания. Во время созревания в сырной массе идут сложные процессы, при которых значительная часть козеина под действием ферментов молочнокислых бактерий переходит в аминокислоты. Для изготовления некоторых сыров используют также пропионовокислые бактерии, плесневые грибы и тд.Для улучшения качества сыров нередко применяют закваски молочнокислых бактерий.

Лактобациллы – Lactobacillusplantarum и Lactobacilluscoryneformis – используют в хлебопечении, лактобациллы и стреококки в изготовлении сырокопченых колбас. Молочнокислые бактерии вызывают брожение, продуктам которого служит лактат. Они снижают рН среды, тем самым предохраняя от порчи колбасы, которые по технологии не подвергаются варке (салями ,сервелат итд.). Квашение овощей и силосование кормов сводится главным образом к молочнокислому брожения субстратов

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/251651-molochnoe-brozhenie-i-ego-svojstva-doklad