Молочнокислое брожение: возбудители, условия. Химизм. Практическое использование и значение в процессах порчи пищевых продуктов.

Молочнокислое брожение — это анаэробное превращение глю­козы молочнокислыми бактериями с образованием молочной ки­слоты. По характеру брожения различают 2 группы молочнокис­лых бактерий: гомо- и гетероферментативные

Гомоферментативные (однотипно бродящие) образуют из сбраживаемых сахаров молочную кислоту и незначительное коли­чество побочных продуктов (летучие кислоты, этиловый спирт). (Суммарное уравнение гомоферментативного брожения:

)

Гетероферментативные (разнотипно бродящие) образуют молочную кислоту и этиловый спирт, уксусную кислоту, глицерин и др. (Уравнение гетероферментативное молочнокислое брожение

)

Возбудителями молочнокислого брожения являются кокки (разме­ром 0,5—1,5 мкм), расположенные попарное диплококки, или це­почками (стрептококки), или одиночные палочки (1-8 мкм), или в виде цепочек.

Все бактерии не обр-ют спор, грамположительные, неподвижны, являются факультативными, есть микроаэрофилы. Палочки пред­почитают анаэробные условия. Сбраживают моно- и дисахариды: некоторые не сбраживают сахарозу, другие — мальтозу, третьи — лактозу. Полисахариды не сбраживают. Гетероферментативные микроорганизмы используют пентозы и лимонную кисло­ту. Гомоферментативные палочки продуцируют кислоты до 3,5 %, стрептококки — до 1 % и развиваются при рН 3,8—4,0.

Большинст­во молочнокислых бактерий требовательны к составу питат-ной среды (пит. среда должна сод-ть соединения азота и витамина).

По отношению к t молочнокислые бактерии делят на мезофильные (оптимальная t роста 25—30 °С) и термофильные (оптимальная t роста — 40—45 °С.) В природе встре­чаются на растениях, в почве, в мо­локе, квашеной капусте, кисломолочных продуктах и др.

Наиболее важным представителем гомоферментативные молочнокислые бактерии явл-ся:

- молочнокислый стрептококк (Streptococcus lactis) (образует короткие цепочки или со­единяется попарно,) встречается в молоке и сквашивает его, не об­разуя газа. Молочнокислые стрептококки используют при изготовле­нии кисломолочных продуктов;

- сливочный стрептококк (Streptococcus cremoris) (имеет сфериче­ские клетки, образующие длинные цепочки.) Используется вме­сте с Streptococcus lactis в производстве кисломолочных продуктов;

- термофильный стрептококк (Streptococcus thermophylus) (образует длинные цепочки кокков,) применяется при изготовлении ряженки, южной простокваши и играет важную роль в созревании сыров с вы­сокой температурой второго нагревания (швейцарский);

- болгарская палочка (Lactobacillusbulgaricus) — крупные палочки, образуют длинные цепочки, не сбраживают сахарозу;

- ацидофильная палочка (Lactobacillus acidophilus) —некоторые виды микроорганизма способны к слизеобразованию и используются в производстве ацидофилина;

- Палочка Дельбрюка (Lactobacillus delbruecki) — (зерновая термо­фильная палочка сбра­живает растительные сахара, но не сбраживает лактозу, поэтому в мо­локе не образуется, накапливает 2,5 % молочной кислоты.) Использу­ется в производстве молочной кислоты и хлебопечении. Развивается при квашении овощей и наносит ущерб сахарному и спиртовому про­изводствам;

- молочнокислая палочка (Lactobacillus plantarum) —это основной возбудитель брожения при квашении овощей и силосова­нии кормов. Вызывает порчу сыра типа чеддер: на нем появляются ржавые пятна; наносит ущерб спиртовому и сахарному производст­вам;

- сырная палочка (Lactobacillus helveticum) способствует созреванию швейцарского и советского сыров; участвует в брожении кумыса.

Из гетероферментативных молочнокислых бактерий наиболее важными явл-ся:

- Капустная па­лочка (Lactobacillus brevis) сбраживает сахара при квашении огурцов и капусты с образованием до 1,2 % молочной кислоты, уксусной кислоты, этилового спирта, углекислого газа и ароматических ве­ществ, придающих продуктам вкус и аромат

- Ароматобразующий стрептококк (Leuconostoc cremoris) — удли­ненные кокки. Сбра­живают лимонную кислоту с образованием диацетила. Бактерии вводят в закваски для ароматизации. Микроорганизм участвует в порче вин, понижая их ки­слотность и превращая в сплошную слизистую массу. При сбражи­вании углеводов, кроме молочной кислоты, образует еще и уксус­ную кислоту.

- Бифидобактерии (Bifidobacterium) (от лат. Bifidus— разделенный надвое и бактерии) — род грамположительных анаэробных бакте­рий, спор не образуют. Бифидобактерии применяются в качестве пробиотиков, закваски молочнокислых бактерий — и в процессах сыроделия.

(Бифидобактерии, используемые для приготовления молочных продуктов лечебно-профилактического назначения, подбирают с учетом особенностей их свойств.)

(Бифидобактерии медленно раз­множаются в молоке.) (Среди бифидобактерии наи­более распространенными штаммами являются Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium longum.)

Практическое значение молочнокислого брожения:

1) молочнокислые бактерии широко применяют в молочной про­мышленности для производства разных кисломолочных продуктов на основе чистых культур бактерий, например Streptococcus lactis, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus и др. Например, для приготов­ления кефира в молоко вносят так называемые зерна кефира, содер­жащие Lactobacillus casei, стрептококки, дрожжи Saccharomyces kefir, сбраживающие лактозу. Молочнокислое брожение имеет большое значение в квашении овощей, хлебопечении, при изготовлении некоторых сортов колбас, процессе созревания слабосоленой рыбы для ускорения процесса и придания продуктам вкуса, аромата и т. д.;

2) молочнокислое брожение используют для получения молоч­ной кислоты, которую применяют в консервной, кондитерской промышленности и при изготовлении безалкогольных напитков.

3) самопроизвольное молочнокислое брожение в молоке, пиве, вине приводит к их порче — прокисанию, помутнению, ослизнению и др.