A rothadó baktériumok a fehérjeanyagok lebomlását okozzák. Aerob körülmények között a fehérjék teljes mineralizációja megy végbe, egészen szén-dioxidig, ammóniáig, kénhidrogénig, vízig és ásványi sók. Anaerob körülmények között különféle szerves, bűzös és mérgező anyagok halmozódnak fel.

Az aerob rothasztó baktériumok közé tartozik. subtilis (bacillus széna), Vas. mesentericus (burgonyarúd). Mobilak, spórákat képeznek, amelyek nagyon ellenállnak a hőnek. A baktériumok fejlődésének optimális hőmérséklete 36-50°C. A fakultatív anaerobok közé tartozik az Escherichia coli (E. coli) és Proteus vulgaris, anaeroboknak - Clostr. putrificum és Clostr. sporogének. Különösen nagy kár a rothadó baktériumok megfertőzik a sütőélesztőt, lerövidítve azok eltarthatóságát.

Te. subtilis, te. mesentericus, Vas. A megatherium szintén nitritképző baktériumok (a nitrátokat nitritté redukálják). A nitritek már 0,0005%-os koncentrációban is gátolják az élesztő szaporodását.

Vad élesztő

Ez az élesztő jelentős veszélyt jelent az alkoholtermelésre. Sok cukrot fogyasztanak és kevés alkoholt termelnek. Nagy mennyiségben a vad élesztő negatívan befolyásolja a termesztett élesztő sütési tulajdonságait. Sokan közülük a cukrot szerves savavá alakítják és oxidálják az alkoholt.

A VÍZ ÉS LEVEGŐ MIKROFLÓRA

A melasz sörlé készítéséhez használt víz milliliterenként legfeljebb 100 baktériumot tartalmazhat. A szeszfőzdék gyakran használnak nyílt tározókból és tavakból származó vizet, amely jelentős számú különféle mikroorganizmust tartalmaz: Esch. coli, Esch. freundi (Bact. citrovorus), Klebsiella aerogents, Actobacter cloacae, Vas. subtilis, te. mesentericus, Pseudomonas nonliguefaciens.

1 ml tóvíz több száz savképző baktériumot tartalmazhat.

A víz fertőtlenítésének legelterjedtebb, legmegbízhatóbb és legolcsóbb módja a klórozás. Erre a célra nátrium-hipokloritot, fehérítőt, kalcium-hipoklorit két- és hárombázisos sóját, klóramint stb.

A technológiai célokra használt víz fertőtlenítéséhez literenként 20-39 mg aktív klór szükséges (0,5 órás expozíció).

Az élesztőgenerátorokban a sörlé levegőztetésére szolgáló levegő megtisztul, ellenkező esetben jelentős számú mikroorganizmus kerül be vele együtt, ami káros az alkoholos erjedésre és rontja a sütőélesztő minőségét. A levegő tisztítására különösen azokban a gyárakban van szükség, ahol takarmányélesztő műhely működik (hogy elkerüljük az erjesztő környezet élesztőszerű gombákkal való szennyeződését).

Gyakran találkoznak veled a levegőben. mesentericus, Vas. megatherium, te. mycoides, te. subtilis, a Pseudomonas nemzetséghez tartozó baktériumok, Sarcina lutea, a Penicillium és Aspergillus nemzetséghez tartozó penészgombák spórái, élesztőszerű gomba nemzetség Candida és ritkán - tejsavbaktériumok.

A fúvók a talajtól legtávolabbi helyekről veszik fel a levegőt (az üzem teteje felett). A durva részecskék levegőből való eltávolítására olajszűrőket (viscine) szerelnek fel a szívó légcsatornára. Nedveslevegős szivattyúk (RMK, VVN) használatakor a végső tisztító szűrőket a szívó légcsatornára, TV-50 turbófúvók használatakor - a nyomóvezetékre helyezzük.

TERMÉSZETESEN TISZTA ÉLESZTŐKULTÚRA

A sörlé fermentorokban történő beoltásához természetes tisztaságú élesztőt használnak, amely abban különbözik a tiszta tenyészettől, hogy olyan körülmények között termesztik, ahol az idegen mikroorganizmusok korlátozottan jutnak be, amelyek fejlődése elnyomott.

Az idegen mikroorganizmusok növekedési hőmérséklete szinte nem tér el az élesztő és az alkoholos fermentáció optimális hőmérsékletétől, ezért bakteriosztatikus feltételeket teremtenek számukra a sörlé aktív savasságának pH 3,8-4,0-ra csökkentésével kénsav vagy tejsav segítségével.

Bár ez a pH kevésbé kedvez az élesztő növekedésének, mint a pH 4,7-5,0, mikrobiológiailag kellően tiszta tenyészetet biztosít.

A rothadásos folyamatok szerves részét képezik a bolygó anyagi körforgásának. És ez folyamatosan történik az apró mikroorganizmusoknak köszönhetően. A rothasztó baktériumok bontják le az állatok maradványait és trágyázzák meg a talajt. Természetesen nem minden olyan rózsás, mert a mikroorganizmusok helyrehozhatatlanul elronthatják a hűtőszekrényben lévő élelmiszereket, vagy ami még rosszabb, mérgezést és bélrendszeri diszbiózist okozhatnak.

Mi a rothadás?

A rothadás a növényi és állati szervezetek részét képező fehérjevegyületek lebomlása. A folyamat során összetett szerves anyagokból ásványi vegyületek képződnek:

• hidrogén-szulfid;
• szén-dioxid;
• ammónia;
• metán;
• víz.

A rothadás mindig kíséri kellemetlen szag. Minél intenzívebb a szag, annál tovább tart a bomlási folyamat. Vegyük fontolóra az „aromát”, amelyet egy döglött macska maradványai bocsátanak ki az udvar túlsó sarkában.

A természetben a mikroorganizmusok fejlődésének fontos tényezője a táplálkozás típusa. A rothadó baktériumok kész szerves anyagokkal táplálkoznak, ezért nevezik őket heterotrófoknak.

A rothadás szempontjából legkedvezőbb hőmérséklet 25-35°C. Ha a hőmérsékletet 4-6°C-ra csökkentjük, akkor a rothadó baktériumok aktivitása jelentősen, de nem teljesen leállhat. Csak a hőmérséklet 100°C-on belüli emelkedése okozhatja a mikroorganizmusok pusztulását.

De nagyon alacsony hőmérsékleten a rothadás teljesen leáll. A tudósok nem egyszer találtak a Távol-Észak alaposan befagyott talajában ősi emberek és mamutok testét, amelyek az évezredek elteltével is figyelemreméltóan megőrzödtek.

A természet takarítói

A természetben a rothadó baktériumok a rendfenntartók szerepét töltik be. Hatalmas mennyiségű szerves hulladékot gyűjtenek össze világszerte:

• állati maradványok;
• lehullott levelek;
• kidőlt fák;
• törött ágak;
• szalma.

Mi történne a Föld lakóival, ha nem lennének kis takarítók? A bolygó egyszerűen lerakóvá változna, lakhatatlanná. De a rothadó prokarióták becsületesen végzik dolgukat a természetben, és az elhalt szerves anyagokat humuszsá alakítják. Nem csak gazdag hasznos anyagok, hanem a földcsomókat is összeragasztja, erőt adva nekik. Ezért a talajt nem mossa el a víz, hanem éppen ellenkezőleg, megtartja benne. A növények éltető nedvességet és táplálékot kapnak vízben oldva.

Emberi segítők

Az ember már régóta igénybe veszi a rothasztó baktériumok segítségét mezőgazdaság. Nélkülük lehetetlen gazdag gabonatermést termeszteni, kecskét és juhot nevelni, vagy tejet kapni.

De érdekes, hogy a putrefaktív eljárásokat a műszaki gyártásban is alkalmazzák. Például a bőrök cserzésekor szándékosan rothadásnak vannak kitéve. Az így kezelt bőrök könnyen tisztíthatók a gyapjútól, cserzhetők és puhíthatók.

De a rothadó mikroorganizmusok jelentős károkat is okozhatnak a gazdaságban. A mikrobák szeretnek emberi táplálékon lakmározni. Ez azt jelenti, hogy az élelmiszerek egyszerűen megromlanak. Elfogyasztásuk veszélyessé válik az egészségre, mert súlyos mérgezést okozhat, amely hosszú távú kezelést igényel.

Élelmiszerkészletét az alábbiakkal védheti meg:

• fagyasztó;
• szárítás;
• pasztőrözés.

Az emberi test veszélyben van

A bomlás folyamata, sajnos, belülről hat az emberi szervezetre. A rothadó baktériumok lokalizációjának központja a bél. Pontosan ott emésztetlen élelmiszer lebomlik és méreganyagokat bocsát ki. A máj és a vesék a lehető legjobban visszatartják a mérgező anyagok nyomását. De néha nem tudnak megbirkózni a túlterheltséggel, és ekkor a belső szervek működésében zavar kezdődik, amely azonnali kezelést igényel.

Az első, aki a fegyver alá kerül, a központi. idegrendszer. Az emberek gyakran panaszkodnak az ilyen típusú betegségekre:

• ingerlékenység;
• fejfájás;
• állandó fáradtság.

A test állandó mérgezése a belekből származó toxinokkal jelentősen felgyorsítja az öregedést. Sok betegség jelentősen „fiatalabb” a máj és a vese mérgező anyagok általi állandó károsodása miatt.

Az orvosok évtizedek óta kíméletlen harcot folytatnak a belekben lévő rothadó baktériumok ellen, a legkülönlegesebb kezelési módszerekkel. Például a betegek műtéten estek át a vastagbél eltávolítására. Természetesen ez a fajta eljárás nem hozott semmilyen hatást, de sok komplikáció merült fel.

A modern tudomány arra a következtetésre jutott, hogy tejsavbaktériumok segítségével vissza lehet állítani az anyagcserét a belekben. Úgy gondolják, hogy az acidophilus bacillus a legaktívabban küzd ellenük.

Ezért a fermentált tejtermékeknek feltétlenül kísérniük kell a bélrendszeri dysbiosis kezelését és megelőzését:

• kefir;
• acidophilus tej;
• acidofil aludttej;
• acidophilus paszta.

Könnyen elkészíthető házilag pasztőrözött tejből és a gyógyszertárban megvásárolható acidophilus starterből. A starter szárított acidophilus baktériumokat tartalmaz, légmentesen záródó edénybe csomagolva.

A gyógyszeripar a bél dysbiosis kezelésére kínálja termékeit. BAN BEN gyógyszertári láncok megjelentek a bifidobaktériumokra épülő készítmények. Komplex hatást fejtenek ki az egész szervezetre, és nemcsak elnyomják a rothadó mikrobákat, hanem javítják az anyagcserét, elősegítik a vitaminok szintézisét, valamint gyógyítják a gyomor- és bélfekélyeket.

Ihatok tejet?

A tudósok évek óta vitatkoznak a tej fogyasztásának célszerűségéről. Az emberiség legjobb elméi ennek a terméknek az ellenfeleire és védelmezőire oszlottak, de soha nem jutottak közös véleményre.

Az emberi test születésétől fogva tejfogyasztásra van programozva. Ez a fő élelmiszertermék a gyermekek számára az első életévben. Idővel azonban változások következnek be a szervezetben, és elveszíti a tej számos összetevőjének emésztési képességét.

Ha valóban kényeztetni szeretné magát, akkor figyelembe kell vennie, hogy a tej önálló étel. Gyerekkora óta ismerős finomság, tej édes zsemlével ill friss kenyér, sajnos felnőttek számára nem elérhető. A gyomor savas környezetében a tej azonnal megdermed, beborítja a falakat, és 2 órán keresztül nem engedi megemészteni a többi ételt. Ez rothadást, gázok és méreganyagok képződését, majd bélrendszeri problémákat és hosszú távú kezelést vált ki.

A rothadó baktériumok csoportjába olyan mikroorganizmusok tartoznak, amelyek a fehérjék mély lebomlását okozzák. Ebben az esetben számos olyan anyag képződik, amelyek kellemetlen szagúak, ízűek és gyakran mérgező tulajdonságokkal rendelkeznek. A rothadó baktériumok lehetnek aerobok és anaerobok, spórát hordozók és nem spóraképzők.

A tejben gyakran megtalálható aerob, nem spórás rothasztó baktériumok közé tartozik a Proteus vulgaris (Proteus) Gram-negatív bacillus, amely gázok felszabadulásával aktívan peptonizálja a tejet. A tejben ezeknek a mikroorganizmusoknak a kifejlődésével a savtartalma kezdetben enyhén növekszik (a zsírsavak képződése miatt), majd a felhalmozódás következtében csökken. lúgos termékek. A nem spóramentes baktériumok, mint például a Proteus vulgaris, bejuthatnak a tejbe berendezésekből, vízből és más forrásokból. A tej pasztőrözése során a Proteus vulgaris elpusztul.

Az aerob spórabaktériumok közé tartozik Ön is. subtilis (szénabot), Vas. mesentericus (burgonyarúd), Vas. mycoides, te. megatérium stb. Mindegyik mobil, Gram-festés pozitív, gyorsan fejlődik a tejben, aktívan lebontja a fehérjéket. Ebben az esetben a tej először a savtartalom jelentős növekedése nélkül megalvad, majd az alvadék felületéről a tej peptonizálódik. Egyes spórabacillusokban (például szubtiliszben) a tej peptonizálása a kazein előzetes koagulációja nélkül kezdődik meg. A tejben található anaerob spóra rothadó baktériumok közül te vagy. putrificus és te. polymyxa.

Te. putrificus fehérjéket bőséges gázképződéssel bontó mozgékony pálcika (ammónia, szén-dioxid, hidrogén, kénhidrogén), Vas. A polymyxa egy mozgó rúd, amely gázt, savakat (ecetsav, hangyas), etil- és butil-alkoholokat és egyéb tejtermékeket termel.

Magas érzékenység a környezet reakciójának csökkenése minden rothadó baktériumra jellemző. Ez a tulajdonság rendkívül meghatározott korlátozott lehetőségek ennek a baktériumcsoportnak a fejlődéséhez a termelés során fermentált tejtermékek. Nyilvánvaló, hogy minden olyan esetben, amikor a tejsav folyamat aktívan fejlődik, a rothadó baktériumok élettevékenysége megszűnik. A fermentált tejtermékek előállítása során a rothadó baktériumok kifejlődése csak kivételes esetekben lehetséges (bakteriofág kialakulása következtében a tejsav folyamat teljesen vagy jelentősen leáll, az indító aktivitása elveszik stb. ). A pasztőrözött tejben számos rothadó baktérium spórája található. Ennek a terméknek a gyártásában és tárolásában azonban gyakorlatilag nem játszanak szerepet. Ez azzal magyarázható, hogy a pasztőrözés utáni fő maradék mikroflóra tejsavbaktériumokból áll, amelyek a palackozás során is szennyezik a tejet, ezért a fejlődés hátterében (bár gyenge, az alacsony hőmérséklet miatt);

tárolás) a tejsavas folyamat, a pasztőrözött tejben a spóra mikroorganizmusok szaporodásának lehetősége elhanyagolható. A sterilizált tej előállításában és tárolásában a spórabaktériumok fontos szerepet játszanak. Még a sterilizálási rend kisebb megsértése is ahhoz vezethet, hogy spórák kerülhetnek a sterilizált tejbe, és a tárolás során megromolhatnak.

ÉLESZTŐ

Az élesztők osztályozása a természetükben mutatkozó különbségeken alapul vegetatív szaporítás(osztódás, bimbózás). sporuláció, valamint morfológiai és élettani jellemzők.

Spóraképző képességük alapján az élesztőgombákat spóraképzőkre és nem spóraképzőkre osztják. Az erjesztett tejtermékekben a spóraképző élesztőgombák a Saccharomyces, Zygosacc-haromyces, Fabospora és Debaromyces, a nem spórás élesztőgombák pedig a Torulopsis és Candida nemzetségekben találhatók. S.A.

Koroljev (1932) a tejtermékekben található élesztőket aszerint osztotta fel biokémiai tulajdonságok három csoportba.

Első csoport- alkoholos erjesztésre nem képes élesztő, bár direkt oxidációval bizonyos szénhidrátokat fogyaszt; Ide tartoznak a Mycoderma fajok és a Tornla spórát nem hordozó színes élesztőgombák.

Második csoport- laktózt nem erjesztő élesztő, más cukrokat viszont igen; csak a tejcukrot monoszacharidokká hidrolizáló laktáz enzimet hordozó mikroorganizmusokkal közös kultúrában fejlődhet ki; ezek közé tartoznak a Saccharomyces nemzetség bizonyos élesztőfajai. Amint azt V.I. Kudryavtsev (1954) és A.M. Skorodumova (1969) szerint a természetes indítóanyagokkal készült fermentált tejtermékekben ennek a nemzetségnek a fő képviselői a Sacch fajhoz tartozó élesztők. cartilaginosus, erjesztő maltóz és galaktóz. V.I. Kudryavtsev szerint az ebbe a csoportba tartozó élesztő pozitív hatással lehet a fermentált tejtermékek ízére és aromájára, de ha túlzottan fejlődnek, hiba lép fel - duzzanat. Az úgynevezett vadélesztőhöz tartoznak, és nem használják fermentált tejtermékek előállításához. Elképzelhető azonban, hogy ebbe a csoportba tartozó élesztők között termelési szempontból értékes növények találhatók.

A harmadik csoport a laktózt erjesztő élesztő. A. M. Skorodumova (1969) kutatása kimutatta, hogy a fermentált tejtermékekből izolált (természetes kovásszal előállított) élesztők között viszonylag csekély azoknak az élesztőknek a száma, amelyek önállóan erjesztik a laktózt - 150 törzsből - 32 (21%). Az élesztőt erjesztő laktóz legnagyobb százalékát kefirszemekből és startertenyészetből izoláltuk (34,1%). A laktózt fermentáló élesztőket A. M. Skorodumova Fabospora fragilis, Saccharomyces lactis és ritkábban Zygosaccharomyces lactis néven azonosította. Egyes Candida és Torulopsis fajai is képesek laktózt fermentálni – Candida pseudotropicalis var. lactosa, Torulopsis kefir, Torylopsis sphaerica, kefirszemekből izolálva (V.I. Bukanova, 1955).

T. Nakanishi és J. Arai (1968, 1969) Japánban végzett tanulmányai azt is kimutatták, hogy a laktózerjesztő élesztők leggyakoribb típusai nyers tej, a Saccharomyces lactis, Torulopsis versatilis, Torulopsis sphaerica, Candida pseudotropicalis.

Az élesztő és a cukrok arányának megállapítására a kultúrákat párhuzamosan csak laktózt tartalmazó tej-pepton savóba és maltóz sörlébe vetik. Az optimális hőmérsékleten tartás után fel kell jegyezni a gáz jelenlétét vagy hiányát.

Az élesztő fejlődésének optimális hőmérséklete 25-30°C, amelyet figyelembe kell venni az olyan érlelő termékek hőmérsékletének megválasztásakor, amelyekben a mikroflóra részét képezik. V. szerint II. Bukanova (1955) szerint a kefirben a különböző típusú élesztők fejlődését szabályozó fő tényező a hőmérséklet. Így a megemelt hőmérséklet (30-32°C) serkenti a Torulopsis sphaerica és a laktózt nem erjesztő élesztőgombák fejlődését. A laktózt erjesztő élesztő 18-20°C-on elég jól fejlődik, de a hőmérséklet 25 és 30°C-ra emelése általában serkenti szaporodásukat.

A legtöbb élesztő a savas környezetet részesíti előnyben fejlődéséhez. Ebből következően a fermentált tejtermékek körülményei kedvezőek számukra.

Az élesztő nagyon elterjedt a fermentált tejtermékekben, és szinte minden természetes kelesztésű termékben megtalálható. Az élesztő azonban sokkal lassabban fejlődik, mint a tejsavbaktériumok, így kisebb számban találhatók meg az erjesztett tejtermékekben, mint a tejsavbaktériumok.

Az élesztő szerepe a fermentált tejtermékek előállításában rendkívül fontos. Az élesztőket általában főként az alkoholos erjedés okozóinak tekintik. De láthatóan nem ez a funkció a fő. Az élesztő aktiválja a tejsavbaktériumok fejlődését és dúsítja az élelmiszereket (S. Askalonov, 1957). A laktózt és más cukrokat fermentáló élesztő képes olyan antibiotikumokat termelni, amelyek a tuberkulózisbacilusok és más mikroorganizmusok ellen aktívak (A. M. Skorodumova, 1951, 1954; V. I. Bukanova, 1955).

A nem kovászos eredetű élesztő intenzív fejlődése gyakran vezet duzzadáshoz és ízelváltozásokhoz olyan termékek esetében, mint a tejföl, túró és édes túrótermékek. A kefir starterben lévő élesztő túlzott kifejlődése a technológiai feltételek megsértése esetén a kefirben gázképződést („szem”), sőt duzzanatot is okozhat.

Bevezetés

A tárolás során a termékek megromolhatnak a mikroorganizmusok bejutása és fejlődése miatt. A húsból, tejből és tojásból, halból és egyebekből izolált mikroorganizmusok fajösszetétele igen változatos (rothadó baktériumok, penészgombák, élesztőgombák, aktinomicéták, mikrokokkok, tejsav-, vajsav- és ecetsavbaktériumok és mások). A termékbe kerülve és abban bőségesen elszaporodva a szaprofita mikroorganizmusok különféle hibákat okozhatnak: rothadást, penészedést, a hús karcsúsodását, a tej keserű ízét, a vaj avas ízét stb.

Putrefaktív baktériumok

A rothadó baktériumok a fehérjék lebomlását okozzák. A bomlás mélységétől és a keletkező végtermékektől függően különféle élelmiszerhibák léphetnek fel. Ezek a mikroorganizmusok széles körben elterjedtek a természetben. Megtalálhatók a talajban, vízben, levegőben, élelmiszerben, valamint az emberek és állatok beleiben.

A rothadó mikroorganizmusokra Ide tartoznak az aerob spóraképző és nem spóraképző bacilusok, a spóraképző anaerobok és a fakultatív anaerob, nem spóraképző bacilusok.

Ők a tejtermékek romlásának fő okozói, a fehérjék lebomlását (proteolízist) okozva, ami a fehérjelebontás mélységétől függően az élelmiszerekben különféle hibákat okozhat. A rothadó baktériumok antagonistái a tejsavbaktériumok, így a termék bomlási folyamata ott megy végbe, ahol az erjedési folyamat nem megy végbe.

A proteolízist (proteolitikus tulajdonságokat) a mikroorganizmusok tejbe, tejagarba, húskivonó zselatinba (MPG) és alvadt vérszérumba történő beoltásával vizsgálják.

Az alvadt tejfehérje (kazein) proteolitikus enzimek hatására a tejsavó elválasztásával koagulálhat (peptonizáció) vagy feloldódhat (proteolízis).

A tej agaron széles tejtisztulási zónák képződnek a proteolitikus mikroorganizmusok telepei körül.

Az MPG-ben a vetés táptalajoszlopba injektálással történik. A növényeket 5-7 napig termesztik szobahőmérsékleten. A proteolitikus tulajdonságokkal rendelkező mikrobák cseppfolyósítják a zselatint. A proteolitikus képességgel nem rendelkező mikroorganizmusok a hólyagban anélkül nőnek, hogy azt cseppfolyósítanák.

A koagulált vérszérumon lévő tenyészetekben a proteolitikus mikroorganizmusok is cseppfolyósodást okoznak, és az ezzel a tulajdonsággal nem rendelkező mikrobák nem változtatják meg a konzisztenciáját.

A proteolitikus tulajdonságok vizsgálatakor a mikroorganizmusok indol-, hidrogén-szulfid- és ammóniaképző képességét is meghatározzák, azaz a fehérjéket gáznemű végtermékekre bontják.

A rothadó baktériumok nagyon elterjedtek. Megtalálhatók a talajban, a vízben, a levegőben, az emberek és állatok belében, valamint élelmiszerekben. Ezek a mikroorganizmusok közé tartoznak a spóraképző aerob és anaerob rudak, a pigmentképző és a fakultatív anaerob nem spórás baktériumok.

Az anyagcsere folyamatában a mikroorganizmusok nemcsak saját citoplazmájuk összetett fehérjeanyagait szintetizálják, hanem alaposan elpusztítják a szubsztrát fehérjevegyületeit is. A szerves fehérjeanyagok mikroorganizmusok általi mineralizációjának folyamatát, amely az ammónia felszabadulásával vagy ammóniumsók képződésével megy végbe, a mikrobiológiában a fehérjék rothadásának vagy ammónifikációjának nevezik.

Tehát szigorú mikrobiológiai értelemben a rothadás a szerves fehérje mineralizációja, bár a mindennapi életben a „rothadás” számos különböző folyamatot jelent, amelyek pusztán véletlenszerű hasonlóságokkal rendelkeznek, ideértve ebben a fogalomban az élelmiszerek (hús, hal, tojás, gyümölcs, zöldség), valamint az állati és növényi tetemek bomlása, valamint a trágyában, növényi hulladékban stb.

A fehérje-ammonifikáció összetett, többlépcsős folyamat. Belső lényege az aminosavak mikroorganizmusok általi energiaátalakításában rejlik, szénvázukat felhasználva a citoplazmatikus vegyületek szintézisében. Természetes körülmények között a fehérjében gazdag növényi és állati eredetű anyagok különböző baktériumok, penészgombák és aktinomicéták által gerjesztett bomlása rendkívül könnyen megtörténik mind széles körű levegő hozzáférés mellett, mind teljes anaerobiózis esetén. E tekintetben a fehérjeanyagok bomlásának kémiája és a keletkező bomlástermékek jellege nagymértékben változhat a mikroorganizmus típusától, a fehérje kémiai természetétől és a folyamat körülményeitől függően: levegőztetés, páratartalom, hőmérséklet.

Például a levegő bejutásával a bomlási folyamat nagyon intenzíven megy végbe, egészen a fehérjeanyagok teljes mineralizációjáig - ammónia és még részben elemi nitrogén is képződik, metán vagy szén-dioxid, valamint kénhidrogén és foszfor képződik. savas sók. Anaerob körülmények között a fehérje teljes mineralizációja általában nem megy végbe, és a keletkező (köztes) bomlástermékek egy része, amelyek általában kellemetlen szagúak, visszamaradnak a szubsztrátumban, és kellemetlen rothadásszagot okoznak.

Megakadályozza a fehérje ammonifikációt alacsony hőmérséklet. A Föld permafroszt rétegeiben a Távol-Északon például mamutok tetemeit találták, amelyek több tízezer éve feküdtek, de nem bomlottak át.

A mikroorganizmusok - a bomlást okozó ágensek - egyedi tulajdonságaitól függően vagy a fehérje molekula sekély szétesése, vagy mély hasadása (teljes mineralizáció) következik be. De vannak olyan mikroorganizmusok is, amelyek csak azután vesznek részt a bomlásban, hogy a fehérjeanyagok hidrolízisének termékei megjelennek a szubsztrátumban, más mikrobák létfontosságú tevékenysége következtében. Valójában a „putrefaktív” azok a mikrobák, amelyek serkentik a fehérjeanyagok mély lebomlását, teljes mineralizációt okozva.

A fehérjeanyagokat a mikrobiális sejt közvetlenül nem tudja felszívni a táplálkozás során. A fehérjék kolloid szerkezete megakadályozza, hogy a sejtmembránon keresztül bejussanak a sejtbe. Csak hidrolitikus hasítás után több egyszerű termékek A fehérje hidrolízise behatol a mikrobiális sejtbe, és felhasználja a sejtes anyagok szintéziséhez. Így a fehérje hidrolízise a mikrobiális testen kívül történik. Ebből a célból a mikroba proteolitikus exoenzimeket (proteinázokat) választ ki a szubsztrátba. Ez a táplálkozási mód a szubsztrátokban hatalmas tömegű fehérjeanyag lebomlását okozza, miközben a mikrobiális sejten belül a fehérje hidrolízis termékeinek csak viszonylag kis része alakul át fehérje formává. A fehérjeanyagok lebontásának folyamata ebben az esetben nagymértékben felülmúlja szintézisét. Emiatt a rothadó mikrobák általános biológiai szerepe a fehérjeanyagok lebontásában óriási.

Egy komplex fehérjemolekula putrefaktív mikrobák általi mineralizációjának mechanizmusa a következő kémiai átalakulások láncolatával ábrázolható:

I. Nagy fehérjemolekula hidrolízise albumózokká, peptonokká, polipeptidekké, dipeptidekké.

II. A fehérje bomlástermékek mélyebb hidrolízise aminosavakká.

III. Aminosavak átalakulása mikrobiális enzimek hatására. A különböző mikrobák enzimatikus komplexumában jelenlévő aminosavak és enzimek sokfélesége, a folyamat bizonyos körülményei meghatározzák az aminosav átalakulás termékeinek rendkívüli kémiai változatosságát is.

Így az aminosavak dekarboxilezésen, dezamináláson mennek keresztül, mind oxidatív, mind reduktív és hidrolitikus módon. Az erőteljes karboxiláz az aminosavak dekarboxilezését okozza, és illékony aminok vagy diaminok keletkeznek, amelyek émelyítő szagúak. A lizin aminosavból a cadaverin, az ornitin aminosavból a putreszcin képződik:

A cadaverint és a putreszcint „hullató méregnek” vagy ptomainnek nevezik (a görög ptoma szóból - holttest, dög). Korábban azt hitték, hogy a fehérjék lebontásából származó ptomainek ételmérgezést okoznak. Mára azonban kiderült, hogy nem maguk a ptomain mérgezőek, hanem a hozzájuk tartozó származékok - neurin, muszkarin, valamint néhány ismeretlen kémiai természetű anyag.

A dezaminálás során az aminosavakból egy aminocsoport (NH2) távozik, amelyből ammónia képződik. A szubsztrát reakciója lúgossá válik. Az oxidatív dezamináció során az ammónia mellett ketonsavak is képződnek:

Reduktív dezaminálás során limitálás zsírsav:

A hidrolitikus dezamináció és dekarboxilezés alkoholok képződéséhez vezet:

Emellett szénhidrogének (például metán), telítetlen zsírsavak és hidrogén is keletkezhetnek.

Tól től aromás aminosavak anaerob körülmények között bűzös bomlástermékek jelennek meg: fenol, indol, skatol. Az indol és a szkatol általában triptofánból képződik. A kéntartalmú aminosavakból a bomlás aerob körülményei között hidrogén-szulfid vagy merkaptánok keletkeznek, amelyek szintén kellemetlen rothadt tojásszagúak. Az összetett fehérjék - nukleoproteinek - nukleinsavakra és fehérjékre bomlanak, amelyek viszont lebomlanak. A nukleinsavak lebontásakor foszforsavat, ribózt, dezoxiribózt és nitrogéntartalmú szerves bázisokat eredményeznek. Minden konkrét esetben a jelzett kémiai átalakulásoknak csak egy része fordulhat elő, és nem a teljes ciklus.

Az ammónia, aminok és más aminosav-bomlási termékek megjelenése a fehérjében gazdag élelmiszerekben (például húsban vagy halban) a mikrobiális romlás jelzője.

A természetben nagyon elterjedtek a fehérjeanyagok ammonifikációját serkentő mikroorganizmusok. Mindenütt megtalálhatók: talajban, vízben, levegőben - és rendkívül változatos formában - aerob és anaerob, fakultatív anaerob, spóraképző és nem spóraképző - jelennek meg.

Aerob rothadó mikroorganizmusok

A Bacillus subtilis (35. ábra) a természetben elterjedt, általában szénából izolált aerob bacilus, nagyon mozgékony (3-5 x 0,6 µm) peritrichiális zsinórral. Ha a tenyésztést folyékony tápközegben (például szénafőzetben) végzik, akkor a bacilussejtek valamivel megnagyobbodnak, és hosszú láncokba kapcsolódnak, ráncos és száraz ezüstös-fehéres filmet képezve a folyadék felületén. Szénhidrátot tartalmazó szilárd táptalajon történő fejlesztéskor finoman ráncos, száraz vagy szemcsés telep képződik, amely összeolvad a szubsztrátummal. A burgonyaszeleteken a Bacillus subtilis telepei mindig enyhén ráncosak, színtelenek vagy enyhén rózsaszínűek, és bársonyos bevonatra emlékeztetnek.

A Bacillus subtilis nagyon széles hőmérsékleti tartományban fejlődik, gyakorlatilag kozmopolita. De általában úgy gondolják, hogy a fejlődéséhez a legjobb hőmérséklet 37-50 °C. A Bacillus subtilis spórái oválisak, excentrikusan helyezkednek el, szigorú lokalizáció nélkül (de sok esetben mégis közelebb vannak a sejt közepéhez). A spórák csírázása egyenlítői. Gram-pozitív, a szénhidrátokat acetonná és acetaldehiddé bontja, és nagyon magas proteolitikus képességgel rendelkezik. A Bacillus subtilis spórái nagyon hőállóak – gyakran tartósítják őket konzervben, 120°C-on sterilizálják.

A burgonyabacilus (Bac. mesentericus) (36. ábra) nem kevésbé elterjedt a természetben, mint a széna. A burgonyarudak jellemzően a burgonyán találhatók, és a talajból kerülnek ide.

Morfológiailag a burgonyabacilus nagyon hasonlít a szubtilishoz: sejtjei (3-10 x 0,5-0,6 µm) peritrichus zsinórral rendelkeznek; Egyedi és láncba kapcsolt is van. A burgonya bacillus spórái a szénabacillushoz hasonlóan oválisak, néha hosszúkásak, nagyok; a sejt bármely részében (de gyakrabban központilag) helyezkednek el. A spórák kialakulásakor a sejt nem dagad ki, a spórák egyenlítői irányban csíráznak.

A burgonyaszeleteken termesztve a burgonyarúd bőséges sárgásbarna, gyűrött, nedves fényes bevonatot képez, amely bélfodorra emlékeztet, innen kapta a mikroba a nevét. A protein agar táptalajon vékony, száraz és ráncos telepeket képez, amelyek nem nőnek együtt a szubsztrátummal.

Nagyi szerint a burgonyarúd pozitívan fest. Az optimális fejlődési hőmérséklet a Bacillus subtilishez hasonlóan 35-45 °C. Amikor a fehérjék lebomlanak, sok hidrogén-szulfid keletkezik. A burgonya bacillus spórái nagyon hőállóak, és a Bacillus subtilis spórákhoz hasonlóan kibírják a hosszan tartó forralást, gyakran konzervekben tartósítják.

Bac. Cereus. Ezek egyenes végű rudak (3-5 x 1-1,5 mikron), egyszeresen vagy bonyolult láncokba kapcsolva. Vannak rövidebb cellákkal rendelkező lehetőségek is. A sejtek citoplazmája észrevehetően szemcsés vagy vakuolizált, a sejtek végén gyakran képződnek fényes zsírszerű szemcsék. A bacillussejtek mozgékonyak, peritrichiális zsinórral rendelkeznek. Vitatkozik veled. cereus ovális vagy ellipszoid alakú, általában központi helyen helyezkedik el és polárisan nő. Amikor MPA-n (meat pepton agar) fejlődik, a bacillusok nagy, tömör kolóniákat alkotnak, amelyeknek középpontja hajtogatott és szélei rizoid hullámosak. Néha a kolóniák apró-csomósak, rojtos szélűek, lobogó kinövésekkel, jellegzetes szemcsékkel, amelyek megtörik a fényt. Bac. cereus egy aerob. Bizonyos esetekben azonban akkor is kialakul, ha az oxigénhez való hozzáférés nehézkes. Ez a bacilus megtalálható a talajban, a vízben és a növényi szubsztrátumokban. Cseppfolyósítja a zselatint, peptonizálja a tejet, hidrolizálja a keményítőt. Optimális hőmérséklet a Bac kialakulásához. cereus 30 °C, maximum 37-48 °C. Hús-peptonlevesben előhívva bőséges, homogén felhőt képez, könnyen széteső lágy üledékkel és finom filmréteggel a felületén.

Az aerob rothasztó mikrobák közül megemlíthetjük a földes botot (Bac. mycoides), a Bac. megatherium, valamint a nem spóramentes pigmentbaktériumok - a „csodálatos rúd” (Bact. prodigiosum), a Pseudomonas fluorescens.

A földbacilus (Bac. mycoides) (37. ábra) a nagyon gyakori rothadó talajbacilusok közé tartozik, meglehetősen nagy (5-7 x 0,8-1,2 mikron) egysejtűek vagy hosszú láncokba kapcsolódnak. Szilárd táptalajokon a földes rúd nagyon jellegzetes kolóniákat képez - pihe-puha, rizoid vagy micélium, amelyek a táptalaj felületén terjednek, mint a gomba micélium. Ezért a hasonlóságért a bacilus a Bac nevet kapta. mycoides, ami „gomba alakú”.

Bac. A megaterium egy nagy bacilus, ezért kapta a nevét, ami azt jelenti, hogy „nagy állat”. Folyamatosan megtalálható a talajban és a rothadó anyagok felszínén. A fiatal sejtek általában vastagok - legfeljebb 2 mikron átmérőjűek, hossza 3,5-7 mikron. A sejttartalom durva szemcsés nagy mennyiség zsírszerű vagy glikogénszerű anyagok nagy zárványai. A zárványok gyakran szinte az egész sejtet kitöltik, így nagyon jellegzetes szerkezetet adnak, amely alapján könnyen felismerhető ez a típus. Az agar táptalajon lévő telepek simák, törtfehérek és zsírosan fényesek. A telep szélei élesen levágottak, néha hullámos rojtosak.

A Pseudomonas fluorescens pigmentbaktérium egy kicsi (1-2 x 0,6 µm), gram-negatív, nem spórás rúd, mozgékony, lophotrichiális zsinórral. A baktérium zöldessárga fluoreszcens pigmentet termel, amely az aljzatba behatolva sárgászöldre színezi azt.

A Bacterium prodigiosum pigmentbaktériumot (38. ábra) „csodálatos bot” vagy „csodálatos vérrúd” néven ismerik. Nagyon kicsi, Gram-negatív, nem spóramentes, mozgékony rúd peritrichiális zsinórral. Agar és zselatin táptalajon fejlődve sötétvörös színű, fémes fényű, vércseppekre emlékeztető telepeket képez.

Az ilyen kolóniák megjelenése a kenyéren és a burgonyán a középkorban babonás rémületet váltott ki a vallásos emberekben, és az „eretnekek” és az „ördögi megszállottság” cselszövéseivel hozták összefüggésbe. Emiatt az ártalmatlan baktérium miatt a Szent Inkvizíció több mint ezer teljesen ártatlan embert égetett máglyán.

Fakultatív anaerob baktériumok

Proteus bot, vagy proteus vulgaris (Proteus vulgaris) (39. kép). Ez a mikroba az egyik leginkább tipikus kórokozók a fehérjeanyagok rothadása. Gyakran megtalálható spontán rothadt húson, állatok és emberek beleiben, vízben, talajban stb. Ennek a baktériumnak a sejtjei erősen polimorfak. Napos tenyészetekben hús-peptonlevesben kicsik (1-3 x 0,5 µm), nagyszámú peritrichiális flagellával. Ezután elkezdenek megjelenni a tekercs fonalas sejtek, amelyek hossza eléri a 10-20 mikron vagy annál nagyobb hosszúságot. A sejtek morfológiai szerkezetének sokfélesége miatt a baktériumot Proteus tengeristenről nevezték el, akinek ókori görög mitológia annak tulajdonította, hogy képes megváltoztatni a képét, és tetszés szerint különféle állatokká és szörnyekké változtat.

Mind a kicsi, mind a nagy Proteus sejtek erős mozgással rendelkeznek. Ez szilárd táptalajon baktériumkolóniákat hoz létre, jellemző tulajdonság"rajzó". A „rajzás” folyamata abban áll, hogy az egyes sejtek kilépnek a kolóniából, végigcsúsznak a szubsztrát felületén, és bizonyos távolságra megállnak tőle, szaporodnak, új növekedést eredményezve. Kiderül, hogy kicsi, alig látható tömeg szabad szemmel fehéres telepek. Ezekről a telepekről ismét új sejtek válnak el, és új szaporodási központokat, stb. képeznek a táptalaj mikrobiális plakktól mentes részében.

A Proteus vulgaris egy gram-negatív mikroba. Fejlődésének optimális hőmérséklete 25-37°C. 5 °C körüli hőmérsékleten megáll a növekedése. A Proteus proteolitikus képessége nagyon magas: lebontja a fehérjéket indol és hidrogén-szulfid képződésével, ami éles változást okoz a környezet savasságában - a környezet erősen lúgossá válik. Szénhidrát közegben történő fejlesztéskor a Proteus sok gázt (CO2 és H2) termel.

A levegőhöz mérsékelt hozzáférés körülményei között, ha pepton táptalajon fejlődik, az E. coli (Escherichia coli) rendelkezik bizonyos proteolitikus képességgel. Ezt az indol képződése jellemzi. Az E. coli azonban nem egy tipikus rothadó mikroorganizmus, és szénhidrát közegben anaerob körülmények között atipikus tejsavas fermentációt okoz, tejsav és számos melléktermék képződésével.

Anaerob rothadó mikroorganizmusok

A Clostridium putrificum (40. ábra) a fehérjeanyagok anaerob lebomlásának energikus kórokozója, ezt a bontást bőséges váladékozás gázok - ammónia és hidrogén-szulfid. Cl. A putrificum gyakran megtalálható a talajban, vízben, a szájüregben, az állatok beleiben és különféle rothadó élelmiszereken. Néha megtalálható a konzervekben. Cl. putrificum - peritrichiális zsinórral ellátott mobil rudak, hosszúkásak és vékonyak (7-9 x 0,4-0,7 µm). Vannak hosszabb cellák is, amelyek láncokba kapcsolódnak és egyesek. A klostrídiumok fejlődésének optimális hőmérséklete 37 °C. A hús-pepton agar mélyén fejlődik, pelyhes, laza telepeket képez. A spórák gömb alakúak és terminálisan helyezkednek el. Amikor a spóraképződés megtörténik, a sejt nagymértékben megduzzad a spóra helyén. Spórahordozó sejtek Cl. putrificum a botulizmusbacillus spórákat hordozó sejtjeihez hasonlít.

A Cl hőállósága. putrificum elég magas. Ha a spórák nem pusztulnak el a konzervgyártás során, a tárolás során elkészült termékek raktárban kifejlődhetnek és a konzerv megromlását (mikrobiológiai bombázást) okozhatják. A Cl szacharolitikus tulajdonságai. putrificum nem rendelkezik.

Clostridium sporogenes (41. ábra) - morfológiai jellemzői szerint meglehetősen nagyméretű, lekerekített végű, könnyen láncot képező rúd. A mikroba nagyon mozgékony a peritrichiális flagelláknak köszönhetően. A Clostridium sporogenes név, amelyet I. I. Mechnikov (1908) adott, jellemzi ennek a mikrobának a gyors spóraképző képességét. 24 óra elteltével mikroszkóp alatt sok rúd és szabadon fekvő spóra látható. 72 óra elteltével a sporulációs folyamat véget ér, és nem maradnak vegetatív formák. A mikroba ovális spórákat képez, amelyek központilag vagy közelebb helyezkednek el a pálcika egyik végéhez (subterminális). Nem képez kapszulákat. Az optimális fejlődés 37 °C.

Cl. sporogenes - anaerob. Nincs mérgező vagy patogén tulajdonsága. Agar táptalajon anaerob körülmények között felületes, kicsi, szabálytalan alakú telepeket képez, amelyek kezdetben átlátszóak, majd átlátszatlan sárgásfehér telepekké alakulnak, rojtos szélekkel. Az agar mélyén a telepek „bozontosak”, kerekek, sűrű középponttal. Hasonlóképpen, anaerob körülmények között a mikroba a hús-peptonleves gyors zavarosodását, gázképződést és kellemetlen tünetek megjelenését okozza. rothadó szag. A Clostridium sporogenes enzimatikus komplexe nagyon aktív proteolitikus enzimeket tartalmaz, amelyek képesek lebontani a fehérjét az utolsó szakaszig. A Clostridium sporogenes hatására a tej 2-3 nap múlva peptonizálódik és lazán megalvad, a zselatin cseppfolyósodik. A májat tartalmazó táptalajokon néha fekete pigment képződik kiemelkedő fehér tirozin kristályokkal. A mikroba feketedést és emésztést okoz az agy környezetében és éles rothadó szag. A szövetdarabok gyorsan felemésztődnek, meglazulnak és néhány napon belül szinte teljesen megolvadnak.

A Clostridium sporogenes szacharolitikus tulajdonságokkal is rendelkezik. Ennek a mikrobának a természetben való elterjedtsége, kifejezett proteolitikus tulajdonságai és a spórák nagy hőállósága az élelmiszerekben előforduló rothadási folyamatok egyik fő okozójaként jellemzik.

Cl. A sporogenes a húskonzerv, valamint a hús- és zöldségfélék megromlásának okozója. Leggyakrabban a húskonzerv pörköltek és az első vacsora ételek hússal és anélkül (borscht, rassolnik, káposztaleves stb.) romlanak el. A sterilizálás után a termékben maradt kis mennyiségű spóra jelenléte szobahőmérsékleten tárolva a konzerv megromlását okozhatja. Először a hús vörösségét, majd elfeketedést, éles, rothadó szagot észlelnek, és gyakran megfigyelhető a dobozok bombázása.

A fehérjék rothadó lebontásában különféle penészgombák és aktinomyceták is részt vesznek - Penicillium, Mucor mucedo, Botrytis, Aspergillus, Trichoderma stb.

A rothadási folyamat jelentése

A bomlási folyamat általános biológiai jelentősége óriási. A rothadó mikroorganizmusok a „föld rendjei”. A talajba kerülő hatalmas mennyiségű fehérjeanyag mineralizációját okozva, az állati tetemek és növényi hulladékok lebontását végezve, termelnek. biológiai kezelés föld. A fehérjék mély lebomlását a spóraaerobok okozzák, kevésbé mélyen a spóra-anaerobokat. Természetes körülmények között ez a folyamat szakaszosan megy végbe sokféle mikroorganizmus együttműködésében.

De az élelmiszer-termelésben a rothadás káros folyamat, és nagyot okoz anyagi kár. A húsok, halak, zöldségek, tojások, gyümölcsök és egyéb élelmiszerek megromlása gyorsan és nagyon erőteljesen megy végbe, ha azokat védelem nélkül, a mikrobák fejlődésének kedvező körülmények között tárolják.

Csak benne egyes esetekben az élelmiszergyártásban a rothadó mint hasznos folyamat- a sózott hering és a sajtok érlelése során. A korhadást a cserzőiparban használják bőrök varrására (a bőrgyártás során szőr eltávolítása az állati bőrről). Ismerve a rothadási folyamatok okait, az emberek megtanulták védeni az élelmiszereket fehérje eredetű bomlásuk ellen, sokféle tartósítási módszer alkalmazásával.