Молочнокислое брожение вызывается молочнокислыми бактериями. Оно состоит в превращении сахаров в молочную кислоту. Схема молочнокислого брожения следующая:
САХАР —> МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА + ЭНЕРГИЯ
При этом выделяется небольшое количество побочных продуктов (пировиноградная кислота и водород).
По характеру брожения различают две группы молочнокислых бактерий. Гомоферментативные (типичные) бактерии превращают приблизительно 90% лактозы в молочную кислоту с ничтожным содержанием побочных продуктов – СO2 или уксусной кислоты.
К типичным возбудителям молочнокислого брожения относятся кокковые и палочковидные бактерии, не образующие спор. К гомоферментативным молочнокислым бактериям принадлежат следующие: молочнокислый стрептококк, сливочный стрептококк, термофильный стрептококк, болгарская палочка, ацидофильная палочка, сырная палочка, дельбрюковская палочка и др.
Гетероферментативные (нетипичные) бактерии образуют примерно 50% молочной кислоты и наряду с ней 25% уксусной кислоты и этилового спирта, 25% углекислого газа. К ним относится кишечная палочка – постоянный обитатель кишечника человека и животных.
Молочнокислые бактерии в качестве источника азота используют аминокислоты или пептоны. Эти бактерии очень требовательны к витаминам и особенно к витамину В2 (лактофлавин). Источником углерода для них служат моносахариды (глюкоза, галактоза, левулоза), дисахариды (лактоза, сахароза, мальтоза), пентозы (арабиноза), многоатомные спирты, многоосновные кислоты и даже белки.
Молочнокислое брожение используется в молочной промышленности для изготовления простокваши, творога, сметаны, кефира, кислосливочного масла, ацидофильного молока и ацидофильной простокваши, сыров, квашеных овощей, при приготовлении хлебных заквасок, молочной кислоты. Молочнокислые бактерии широко применяют также при силосовании кормов, при выделке меховых шкурок и в производстве молочной кислоты.
Молочнокислое брожение может быть и причиной порчи некоторых продуктов: скисания молока, вина, «кислотного брожения» в консервах и др.
Маслянокислое брожение вызывается маслянокислыми анаэробными бактериями, которые превращают многие углеводы (сахара, крахмал, декстрины, пектиновые вещества) и высшие спирты (маннит, глицерин) в масляную кислоту, образуя при этом углекислый газ, водород и энергию. Схема маслянокислого брожения следующая:
САХАР —> МАСЛЯНАЯ КИСЛОТА + УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ + ВОДОРОД + ЭНЕРГИЯ
Оптимальная температура для развития маслянокислых бактерий +30…40 °С. Маслянокислое брожение хорошо протекает при нейтральной реакции. Если оно идет в кислой среде, то накапливается бутиловый спирт и ацетон.
Маслянокислым брожением получают масляную кислоту, обладающую горьким вкусом и резким запахом. Она широко применяется в технике. Эфиры масляной кислоты имеют приятный запах цветов или фруктов и используются для приготовления ароматических эссенций в кондитерской промышленности и при производстве газированных напитков, а также в парфюмерной промышленности (например, метиловый эфир с яблочным запахом, этиловый эфир с грушевым запахом, амиловый – с ананасным).
В народном хозяйстве маслянокислое брожение может приносить значительный ущерб. Если маслянокислое брожение развивается в пищевых продуктах, то они приобретают неприятный запах и горький вкус. Часто это брожение вызывает гибель картофеля и овощей, вспучивание сыров, бомбаж консервов, прогоркание молока, творога, сметаны и др.