Пропіоновокисле бродіння

Кисломолочних продуктів

Мікрофлора і процеси, які використовують для виробництва

Продукт	Процес	Основні збудники
Кефір	Молочнокисле і спиртове бродіння	Lactococcus lactis, Lactobacollus bulgaricus, лактатзасвоюючі дріжджі
Йогурт	Молочнокисле бродіння	L.bulgaricus, Streptococcus thermophilus, Bifidobacterium bifidum
Ацидофільне молоко	Молочнокисле бродіння	Lactobacillus acidophilus
Сметана	Молочнокисле бродіння	L.lactis sp. cremoris
Сир:
· звичайний	Молочнокисле бродіння	L.lactis, L.lactis sp. cremoris, різні види Lactobacillus
· твердий	Молочнокисле бродіння, протеоліз і ліполіз	Різні молочнокислі бактерії
· м’який	Молочнокисле бродіння, протеоліз і ліполіз	Різні молочнокислі бактерії, Geotrichum candidum, інколи Bacterium linens, Bacterium erythrogenes
· швейцарський	Пропіоновокисле бродіння	Різні види Propionibacterium
· із цвіллю	Молочнокисле бродіння, лі поліз, утворення характер-них пігментів	Penicollum roqeforti, Penicillum glaucum, Penicillum camemberi

Скисання вершків, необхідне для отримання вершкового масла, викликають бактерії роду Streptococcus. Крім молочної кислоти деякі з них утворюють ацетон і диацетил, які надають вершковому маслу характерний смак і запах.

СН₃─СН─С─СН₃ СН₃─С─С─СН₃

│ ║ ║ ║

ОН О О О

ацетоїн диацетил

Пропіоновокисле бродіння здійснюється представниками роду Propionibacterium, зокрема P. freudenreichii і його підвид P.shermanii, P.acidiurici, P.acidi-propionici, а також іншими бактеріями: Veillonella alcalescens, Clostridium propionicum, Selenomonsc sp.. Вони у великій кількості містяться в рубці та кишківнику жуйних. Бактерія P.acnes спричиняє запалення волосяних фолікул та появу вугрів у людни.

У процесі пропіоновокислого бродіння, крім пропіонової кислоти, утворюється оцтова кислота і СО₂:

С₆Н₁₂О₆ → СН₃ ─ СН₃ ─ СООН + СН₃ ─ СООН + СО₂ + Н₂О

Катаболізм цукрів до утворення пірувату здійснюється по гліколітичному шляху. Відновлення пірувату, а також лактату, до пропіонової кислоти проходить по шляху, який за хімічною природою проміжного продукту був названий метилмалоніл-КоА-шляхом (рис.3)

Спочатку піруват карбоксилюється до щавелевооцтової кислоти. У цій реакції бере участь комплекс біотин-СО₂. Це явище (гетеротрофне фіксування СО₂) вперше було відкрите Х. Вудом і К. Веркманом саме у пропіоновокислих бактерій, згодом – у інших організмів.

Щавелевооцтова кислота через яблучну і фумаролу перетворюється в янтарну (бурштинову). На цьому етапі транспортування електронів забезпечує фосфорилювання АДФ до АТФ. Далі відбувається активування янтарної кислоти до НS-КоА, який вивільняється на заключному етапі утворення пропіонової кислоти. Отже, виділення й утилізація HS-КоА замикається в цикл. Під дією метилмалоніл-КоА-мутази сукциніл-КоА перетворюється у метилмалоніл-КоА, який далі декарбоксилюється, утворюючи пропіоніл-КоА. Виділений СО₂ акцептується піровиноградною кислотою, замикаючи другий цикл.

Вихід АТФ у реакціях пропіоновокислого бродіння бродіння становить 3 молі на моль глюкози.

Пропіоновокислі бактерії широко використовуються у виробництві швейцарських сортів твердого сиру, а вид P. freudenreichii і його підвид P.shermanii – у промисловому виробництві препаратів вітаміну В₁₂.

Рис. 3. Схема пропіоновокислого бродіння.

Ферменти: 1 – лактатдегідрогеназа; 2 - метилмалоніл-КоА-карбокситрансфераза; 3 – малатдегідрогеназа; 4 – фумараза; 5 – фумаратредуктаза; 6 – КоА-трансфераза; 7 - метилмалоніл-КоА-мутаза

Дата добавления: 2014-01-04