МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ ЗАВДАННЯ. Спиртовим бродінням називається процес анаеробного розкладання вуглеводів під дією мікроорганізмів на етиловий спирт і вуглекислий газ
Спиртове бродіння.
Спиртовим бродінням називається процес анаеробного розкладання вуглеводів під дією мікроорганізмів на етиловий спирт і вуглекислий газ. Збудниками спиртового; бродіння являються культурні (Saccharomuces) і дикі дріжджі (Тогulа, Мисоdегmа), а також деякі плісеневі гриби(Мисor) і бактерії(Sarcina ventrikuli). Однак практичне значення мають тільки дріжджі.
Дріжджі це одноклітинні, нерухомі організми діаметром 8-10 мкм овальної або круглої форми, декілька витягнутої форми, Гр+, розмножуються брунькуванням.
Спиртове бродіння лежить в основі виноробства, пивоваріння хлібопечення.
Молочнокисле бродіння.
Молочнокислим бродінням називається процес розкладання вуглеводів
молочнокислими бактеріями з утворенням молочної кислоти.
Збудниками є мікроорганізми, які зброджують лактозу - молочний цукор. По кінцевим продуктам їх ділять на три групи:
1. гомоферментативні, які утворюють тільки молочну кислоту;
2 гетероферментагивні, які окрім молочної, формують летучі кислоти, етиловий спирт, вуглекислий газ;
3 біфідобактерії, які утворюють молочну і оцтову кислоти.
Серед збудників молочнокислого бродіння розпізнають шаровидні і паличковидні форми. Представниками шаровидних форм являються Str. Lactіs, Str cremorіs котрі мають круглі або овальні клітини діаметром від 0,5 - 0,6 до 1 мкм, розташовані ланцюжками, не створюють спор, нерухомі Гр+, факультативні анаероби.
Паличковидні форми представлені болгарською паличкою ацидофільною паличкою (Lactobac acidopilum), сирною паличкою (Lactobac cacei) - це тонкі, довгі до 8-10 мкм, безспорові, Гр+ мікроорганізми.
Молочнокисле бродіння лежить в основі силосування; квашення овочів, переробки молока в кисломолочні продукти і сир.
Маслянокисле бродіння.
Маслянокисле бродіння - складний біохімічний процес, в наслідок якого утворюється масляна кислота, С02 і водень.
Збудниками маслянокислого бродіння є анаероби, рухомі палички, які належать до роду Clostridium, являються фіксаторами атмосферного азоту. Представники: Clostridium butiricum, Clostridium pasterianum.
Масляна кислота у вигляді ефірів використовується в парфумерній кондитерській промисловості.
Бродіння пектинових речовин.
Пектинові (міжклітинні) речовини містяться у любому рослинному матеріалі. В технічних культурах (льон, конопля) луб'яні волокна з'єднані з паренхімою за допомогою пектинових речовини. Бродіння знайшло широке застосування при технічній обробці волокнистих рослин.
Пектин руйнується мікроорганізмами, які мають фермент пектиназу. Хімізм бродінь пектинових речовин складається з двох стадій. В першій здійснюється гідроліз пектинових речовин до цукрів в другій відбувається подальше бродіння окремих продуктів гідролізу до масляної кислоти, С02.
Збудники бродіння пектинових речовин – Clostridium pectinovorum, СІ. felsineum - облігатні анаероби, рухомі, утворюють спори с плектрідіальним розташуванням.
Аеробне розкладання клітковини.
В аеробному розкладені клітковини беруть участь аеробні бактерії, актиноміцети і гриби. Ці мікроорганізми виділяють ферменти целюлазу і целобіазу, розкладаючи клітковину до глюкози, яку вони окислюють до С02
Представниками целюлозоруйнівних бактерій є:
- Суtopaga - клітини з загостреними кінцями;
- СеІvibrio - злегка вигнуті палички з закрученими кінцями;
- Сеllfasicula – палички, що потовщені в центрі з загостреними кінцями.
Анаеробне розкладання клітковини.
Целюлоза руйнується в анаеробних умовах під впливом різних анаеробних спороутворюючих бактерій, розповсюджених в грунті, навозі, рубці жуйних тварин. Розкладання целюлози мікроорганізмами проходить в два етапи: спочатку відбувається ферментативний гідроліз целюлози з утворенням дисахаридів і моносахаридів (глюкози). Потім глюкоза підлягає бродінню, в результаті чого утворюється багато органічних речовин (етиловий спирт, оцтова, молочна, мурашина, масляна кислота) і С02.
Типовими анаеробними целюлозоруйнівними представниками є: СІ.omelianscii - утворює спору на кінці клітини;
термофільні мікроорганізми – Сl thermoselum, оптимальна температура для якого близько 60°С.
Окиснення етилового спирту до оцтової кислоти.
Етиловий спирт окислюється до оцтової кислоти під впливом оцтовокислих бактерій, які відносяться до роду Асеtоbасtег
Представником є Асеtоbасtег асеtі - коротка Гр -, неспороутворююча, нерухома паличка, аероб.
Окислення етилового спирту оцтовокислими бактеріями лежить в основі технічного виробництва оцту із вина і спирту.
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ
1 Кругообіг вуглецю в природі?
2 Що таке бродіння?
3 Хто перший відкрив мікробну природу бродінь?
4 Характеристика, морфологія і біологія збудників спиртового бродіння.
5 При яких умовах проходе спиртове бродіння?
6 Практичне значення спиртового бродіння.
7 Гомоферментативні молочнокислі бактерії, їх морфологія, біологічна характеристика та практичне значення.
8 Гетероферментативні бактерії ,їх характеристика і застосування в народному господарстві.
9 В чому полягає антагоністична дія молочнокислих бактерій;
10 Молочнокисле бродіння, його хімізм і практичне значення в сільському господарстві.
11 Бактерії, які викликають маслянокисле бродіння. Їх характеристика та особливості.
12 В яких умовах відбувається маслянокисле бродіння? Його хімізм і практичне значення.
13 Мікроорганізми, які викликають окислення клітковини, їх морфологічні і фізіологічні особливості.
14 Назвіть бактерії, що викликають бродіння клітковини. їх морфологічні та фізіологічні особливості.
15 Бродіння клітковини, хімізм і практичне значення в природі та сільському господарстві. :
16 Бактерії, які викликають окислення спирту в оцтову кислоту та їх характеристика.
17 Умови, при яких відбувається окислення спирту в оцтову кислоту, хімізм, практичне значення.
Заняття№8