Брожение. Влияние на качество продукции. Управление интенсивностью биохимических процессов при брожении
В природе масляно-кислое брожение является частью превращения органических веществ, но на практике может стать причиной порчи овощей, бомбажа консервов, вспучивания сыра и др. При замедленном молочнокислом брожении образующаяся масляная кислота придает продуктам острый прогорклый вкус, резкий и неприятный запах. Эфиры масляной кислоты имеют приятный запах, их используют в кондитерской и парфюмерной промышленности, при изготовлении фруктовых напитков (грушевый, ананасный). Ацетонбутиловое брожение - превращение сахара в бутиловый спирт и ацетон. Дополнительно при этом брожении образуется этиловый спирт, масляная и уксусная кислоты, выделяется углекислый газ и водород. Применяют для получения витаминов группы В.
Пектиновое брожение происходит под воздействием пектолитических ферментов микроорганизмов с образованием пектина, ксилозы, галактозы и арабинозы, уксусной кислоты, углекислого газа и водорода. Пектиновое брожение играет большую роль в процессе разложения растительных остатков и дозревания плодов (овощей). Аэробные процессы - биохимические процессы, протекающие с участием кислорода воздуха. Большинство аэробных микроорганизмов окисляет органические вещества до углекислого газа и воды, но могут оставаться и вещества не вполне окисленные. Аэробные процессы иногда называют процессом окислительного брожения. Уксуснокислое брожение - окисление спирта в уксусную кислоту. Этот процесс известен давно. Если оставить сосуд с вином на воздухе, через несколько дней можно получить окисленное мутное вино (винный уксус). Возбудители брожения - грамотрицательные палочковидные, бесспоровые, строго аэробные бактерии. Оптимум их развития + 30оС. Некоторые из них способны синтезировать витамины группы В. Однако многие уксуснокислые бактерии сами нуждаются в витаминах. Встречаются уксуснокислые бактерии на поверхности зрелых плодов и ягод, в вине, пиве, квасе. На уксуснокислом брожении основано промышленное получение уксуса для пищевых целей. Сырьем для уксуса является уксусно-спиртовой раствор с питательными солями (для бактерий) или разбавленное подкисленное вино. При недостатке спирта может произойти переокисление уксусной кислоты до углекислого газа и воды. Самопроизвольное развитие уксуснокислых бактерий в вине, пиве, квасе, напитках приводит к их прокисанию, помутнению, ослизнению, неприятному запаху и вкусу. Лимоннокислое брожение - окисление глюкозы грибами до лимонной кислоты. Побочные продуты брожения - органические кислоты (янтарная, яблочная, щавелевая), углекислый газ и вода. Сырье - меласса (черная патока), содержащая до 15% сахара. Лимонную кислоту применяют в кондитерской промышленности, производстве безалкогольных напитков, медицине.
Под действием микроорганизмов изменяются не только углеводы, но и жиры. Гидролиз жиров под влиянием ферментов микроорганизмов (липаз) приводит к образованию глицерина и жирных кислот. Увеличение в жире количества жирных кислот ухудшает качество продукта. Этот показатель называют «кислотным числом». Некоторые микроорганизмы разрушают и ненасыщенные жирные кислоты, увеличивая содержание в жире оксикислот, альдегидов, кетонов, придающих жиру неприятный запах и вкус (прогорклость). В природе широко распространены и азоторазлагающие микроорганизмы, вызывающие распад белковых веществ (гниение). Способностью разлагать белки обладают многие микроорганизмы. Гниение - процесс сложный и зависит от состава разлагаемых белков и видов микроорганизмов. Аминокислоты при распаде выделяют сероводород, меркаптаны (острый запах тухлых яиц). В аэробных условиях конечными продуктами гниения являются углекислый газ, вода, сероводород, соли фосфорной кислоты. В анаэробных условиях не происходит полного распада аминокислот, кроме аммиака и углекислого газа накапливаются также различные органические кислоты, спирты, амины, другие вещества. Наиболее распространенными и активными возбудителями гнилостных процессов являются сенная и картофельная палочки (грамположительные, спорообразующие, термоустойчивые) и протей (бесспоровые палочки). Гнилостные бактерии наносят большой вред, вызывая порчу мяса, рыбы, яиц, молока, овощей и плодов. Положительная их роль - участие в круговороте веществ в природе.
