Пропионовокислое брожение

Созревание сыра – сложный биохимический  процесс, протекающий при участии  сычужного фермента, ферментов молока, молочнокислых и пропионовых бактерий. Происходят энзиматические изменения в белках, жире, аминокислотах; формируется аромат, внешний вид, консистенция сыра.

Пропионовокислые бактерии размножаются в сыре в значительном количестве в период выдерживания его в бродильном подвале, рост их продолжается в течение всего периода созревания. В результате пропионовокислого брожения образуются специфический вкус и запах, а также характерный рисунок «Швейцарского» сыра».

Значительная солеустойчивость (до 2,5 % NaCl), термоустойчивость и вместе с тем способность пропионовокислых бактерий расти при 10-14°С соответствуют особенностям технологии выработки твердых сычужных сыров. Для повышения активности пропионовых бактерий и стабилизации их свойств в процессе сыроделия применяется многоштаммовая сухая закваска. Ранее применялась жидкая закваска, состоящая из одного штамма Р.shermanii. При внесении сухой многоштаммовой закваски качество и вкус сыра сорта Советский лучше, чем при использовании жидкой одноштаммовой закваски.

Есть еще одна область пищевой  промышленности, в которой применяются пропионовокислые бактерии: получение порошка яичного белка. Остаточные углеводы белка куриных яиц вступают в реакцию с аминокислотами с образованием меланоидинов, отчего порошок темнеет и приобретает неприятный запах. Применение пропионовокислых бактерий позволило удалить углеводы из жидкой белковой массы, последняя обогащается при этом витамином B₁₂ и некоторыми свободными аминокислотами. Caнитарно-бактериологическое состояние нового продукта улучшается, а срок его хранения увеличивается до 1,5 лет (против шести месяцев). Ранее для обессахаривания яичного белка использовали ферментные препараты — глюкозооксидазы и каталазы, но это дороже и дает неполное удаление углеводов. Биомасса пропионовых бактерий — хороший белковый препарат с высоким уровнем серосодержащих аминокислот.

Пропионовокислые бактерии также применяют в хлебопечении. Их наряду с молочнокислыми бактериями и дрожжами вводят в некоторые закваски для теста с целью образования в процессе ферментации, помимо молочной и уксусной кислот, еще и пропионовой. При внесении в тесто такой закваски хлеб содержит 0,1% уксусной, 0,2% молочной, 0,1% пропионовой кислоты (по отношению к весу муки). Такого количества пропионовой кислоты достаточно для проявления фунгицидного действия, без заметного влияния на вкус и аромат выпекаемого хлеба.

Использование пропионовокислых бактерий нашло себя, хотя и незначительно, в кисломолочном производстве.

С целью обогащения витамином В₁₂ в кефир и другие молочнокислые продукты вносят пропионовокислые бактерии, повышая, таким образом, питательные свойства и лечебную ценность этих продуктов. Готовый продукт имеет однородную сметанообразную гомогенную консистенцию молочно-белого цвета, кисломолочный освежающий, слегка острый вкус. Количество клеток пропионовокислых бактерий в 1 см³ 10 единиц, молочнокислых стрептококков - 10⁷.

ДРУГИЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОПИОНОВОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ

Пропионовокислые бактерии используются как продуценты витамина B₁₂.

Кроме того, они могут служить  источником пропионовой кислоты. Способность к осуществлению пропионовокислого брожения сохраняется после иммобилизации клеток в полиакриламидный гель (ПААГ). Иммобилизованные клетки более стабильны в отношении кислотообразования, чем свободные. Образование пропионовой и уксусной кислот может происходить из органического субстрата в безазотистой среде; таким образом, иммобилизованные клетки, по существу, работают как биокатализатор. При периодической реактивации полноценной средой кислотообразующая активность пропионовокислых бактерий увеличивается и может сохраняться на протяжении нескольких месяцев.

Проточная система с иммобилизованными  клетками пропионовых бактерий предложена для получения пропионовой и уксусной кислот.

Пропионовая кислота представляет большой практический интерес как консервант (фунгицид). Зерно и комбикорма, обработанные пропионовой кислотой, долго сохраняются даже при влажной погоде и не плесневеют. Пропионовую кислоту можно использовать при хранении сливочного масла (его заворачивают в бумагу, пропитанную пропионовой кислотой), черного хлеба, консервов. Кислота хорошо усваивается и в небольших количествах безвредна для человека.

В промышленности пропионовую кислоту сейчас получают в основном из продуктов перегонки нефти, запасы которой, как известно, истощаются. Но для применения в пищевой промышленности предпочтение отдают пропионовой кислоте, полученной биологическим путем.

Уксусная кислота, как известно, также обладает консервирующими  свойствами. Поэтому для целей  консервирования пропионовую и уксусную кислоты можно не разделять.

На основе бактерий рубца, в состав которых входит Р. acnes, создан препарат «Пропиовит». В последние годы в связи с применением антибиотиков, сульфамидных препаратов и различных подкормок у сельскохозяйственных животных часто возникает дисбактериоз, что ведет к массовым заболеваниям и гибели молодняка.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, можно сказать о  том, что пропионовокислое брожение имеет ряд отличий от других типов брожения, имеет высокую продуктивность и широко применяется в микробиологической промышленности для синтеза пропионовой, уксусной кислот, цианкобаламина и других метаболитов. Для этого в производстве используют пропионовокислые бактерии. Немаловажна роль явления пропионовокислого брожения в пищевой промышленности в производстве сыров, в хлебопечении, а также при приготовлении некоторых кисломолочных продуктов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аркадьева З.А. Промышленная микробиология / З.А. Аркадьева, А.М. Безбородов, И.Н. Блохина и др. – М.: Высшая школа, 1989. – 688 с.
2. Беккер М.Е. Введение в биотехнологию / М.Е. Беккер. – Рига: 1978. – 231 с.
3. Воробьева Л.И. и др. Пропионовокислые бактерии. М.: МГУ – 1995. – 288 с.
4. Грудзинский Э.Е. Обогащение молочных продуктов витамином В₁₂ // Молочная промышленность. – 1965. - №6. – С. 16-20.
5. Драчева Л.В. "Пропионовокислые бактерии - функция повышения качества пищевых продуктов".
6. Королев С.А. Основы технической микробиологии молочного дела. – М.: Пищевая промышленность. – 1974. – 344 с.
7. Хиггинс И. Биотехнология. Принципы и применение / И. Хиггинс, Д. Бест, Дж. Джонс. – М.: Мир, 1988. – 480 с.
8. Шлегель Г. Общая микробиология / Г. Шлегель. – М.: Мир, 1987.-567 с.