Procesy fermentacyjne
Wiele drobnoustrojów wykorzystywanych jest w przemyśle spożywczym oraz chemicznym. Wszystkie te drobnoustroje wykazują zdolność do fermentacji w której powstają różne związki organiczne mające praktyczne znaczenie dla człowieka. Zdolność do fermentacji wykazują: bakterie, drożdże i pleśnie. W przemyśle spożywczym wykorzystuje się drobnoustroje mące zdolność do fermentacji: alkoholowej, mlekowej, propionowej, masłowej, cytrynowej, octowej. Każda fermentacja jest procesem bardzo złożonym. Jakość produktów nie zależy od głównego produktu fermentacji, ale też od produktów ubocznych, nadających produktowi smak, zapach, konsystencje. Aby otrzymać produkt o odpowiednich cechach należy stworzyć alby drobnoustroje wytworzyły odpowiednią ilość produktów ubocznych w stosunku do
produktu głównego.
Fermentacja Propionowa - fermentacje pro pionową wywołują bakterie propionowe z rodzaju Propionibacterim. Polega ona na przemianie cukru lub kwasu mlekowego na kwas propionowy, kwas octowy i CO2. Fermentacja propionowa wykorzystywana jest w serowarstwie przy dojrzewaniu serów podpuszczkowych zwłaszcza twardych. W wyniku fermentacji tworzą się kwasy propionowy i octowy które nadają serom odpowiedni smak i zapach a powstający CO2 powoduje powstawanie oczek w serze. Niekiedy w serach można dostrzec nieprawidłowe oczka które są wynikiem obecności pałeczek okrężnicy lub bakterii beztlenowych. Wadliwe oczka dyskwalifikują jakość serów.
Fermentacja Alkoholowa - zdolność do fermentacji alkoholowej mają drożdże oraz niektóre pleśnie. Zdolność do fermentacji mają
tylko drożdże z klasy workowców. W produkcji alkoholu wykorzystuje się drożdże należące do 3 gatunków: Saccharomyces Cererctiscae, Saccharomyces Cartsbrgensis, Saccharomyces Elipsoideus. Przebieg fermentacji jest to beztlenowy rozkład cukrów prostych na alkohol etylowy i CO2 z wydzieleniem energii. C6H12O6®2CH3CH2OH + 2CO2 + 28,3 KCAL. W rzeczywistości przebieg fermentacji jest bardzo złożony ponieważ w czasie jej trwania powstają różne produkty uboczne. Przebieg fermentacji alkoholowej zależy od wielu czynników np. składu chemicznego podłoża, temperatury procesu; min 10° C optymalna 16-20° C maxymalna 50°C Odczyn środowiska optymalny 4-6pH Przy dobrym dostępie tlenu do podłoża drożdże nie produkują alkoholu lecz oddychają tlenowo i rozmnażają się, brak
tlenu w podłożu sprzyja powstawaniu alkoholu etylowego. Powstający alkohol przy dużym stężeniu hamuje procesy życiowe drożdży. drożdże gorzelnicze wytrzymują stężenie alkoholu do 18%.
Fermentacja Mlekowa - zdolność do fermentacji mlekowej mają bakterie właściwej fermentacji mlekowej. Bakterie te rozkładają cukry proste i dwu cukry na kwas mlekowy jako produkt główny i produkty uboczne i energie. Zdolność do fermentacji mlekowej mają także bakterie pseudomlekowe i pleśnie nie mają one jednak praktyczno zastosowania, są nawet szkodliwe w przemyśle spożywczym są to rodzaje Micrococus, Escherichia, Microbacterim. Fermentacjia mlekowa dzieli się na dwa rodzaje homofermentacje - głównym produktem jest kwas mlekowy i niewielka ilość produktów
ubocznych. heterofermentacja - mniej niż w poprzedniej kwasu mlekowego i więcej produktów ubocznych.
Fermentacja Masłowa - zdolność do tej fermentacji mają bakterie beztlenowe z rodzaju Clostridium. Polega ona na rozkładzie cukrów prostych, złożonych, białka na kwas masłowy oraz na produkty uboczne kwas octowy i mrówkowy i inne. Przebieg fermentacji zależy od warunków środowiska np. w środowisku obojętnym powstaje jedynie kwas masłowy niewiele produktów ubocznych. Kwas masłowy ma odrażający zapach, ale jego estry przeciwnie, używane są do produkcji perfum i zapachów do ciast.
Fermentacja Octowa - zdolność do tej fermentacji mają bakterie octowe Acetobacter (pałeczki octowe) Fermentacjia octowa jest to tlenowy rozkład alkoholu
etylowego na kwas octowy, wodę i produkty uboczne. C2H5OH + O2®CH3COOH +H2O + 117 kcal. Niektóre bakterie octowe mają zdolność dalszego utleniania kwasu octowego do CO2 i H2O. Są one szkodnikami w przemyśle octowym. Produkty uboczne powstałe podczas fermentacji octowej są bardzo ważne nadają octu przyjemny smak i zapach.
Fermentacja Cytrynowa - zdolność do tej fermentacji wykazuje pleśń z gatunku Aspergillus głównie pleśń Mucor. Fermentacja cytrynowa polega na przemianie cukrów prostych na kwas cytrynowy wodę i energię. Ilość wytworzonego kwasu zależy o składu pożywki, temperatury i czasu trwania fermentacji. Najwięcej kwasu cytrynowego powstaje gdy podłoże bogate jest w związki azotowe. Tworzenie się kwasu cytrynowego związane jest z
okresem głodowania pleśni czas trwania fermentacji ok 10dni
