Jaké bakterie se používají v průmyslu?

Abstrakt vědeckého článku o průmyslových biotechnologiích, autor vědecké práce – Shchetko V.A., Feshchenko V.Yu.

Byl proveden výzkum, který umožnil provést prvotní selekci kultur bakterií mléčného kvašení, které mají produkčně cenné vlastnosti pro použití v potravinářském průmyslu. Bylo zjištěno, že mikrobiální kultury se vyznačují vysokou růstovou aktivitou, tvorbou kyselin a antagonistickou aktivitou. Získaná data umožňují použití kmenů v dalším výzkumu a identifikaci.

i Už vás nebaví bannery? Reklamu můžete vždy vypnout.

Podobná témata vědecké práce o průmyslových biotechnologiích, autorem vědecké práce je Shchetko V.A., Feshchenko V.Yu.

Probiotické krmivo pro kožešinová zvířata
Inovativní řízení biotechnologií startovacích kultur
Metodika vytváření asociace probiotických bakterií
Antibiotické vlastnosti fermentovaného nealkoholického nápoje na bázi rýžové houby

Vliv hlavních faktorů kultivačního procesu na kyselinotvornou schopnost producenta kyseliny mléčné Lactococcus lactis CH5

i Nemůžete najít, co potřebujete? Vyzkoušejte službu výběru literatury.
i Už vás nebaví bannery? Reklamu můžete vždy vypnout.

Perspektiva výběru mléčných bakterií pro potravinářský průmysl pro následnou jejich identifikaci

Provedený výzkum umožnil provést primární selekci bakterií mléčného kvašení s produkcí cenných vlastností pro použití v potravinářském průmyslu. Bylo zjištěno, že kultury se vyznačují vysokou růstovou aktivitou, tvorbou kyselin, antagonistickou aktivitou. Získaná data umožňují použití kmenů v dalších studiích a identifikaci.

Text vědecké práce na téma „Izolace bakterií mléčného kvašení perspektivních pro potravinářský průmysl za účelem jejich následné identifikace“.

IZOLACE MLÉČNÝCH BAKTERIÍ, Slibná pro POTRAVINÁŘSKÝ PRŮMYSL, ZA ÚČELEM NÁSLEDUJÍCÍHO

V.A. SHCHETKO1, V.Yu. FESHCHENKO2

1 Mikrobiologický ústav Národní akademie věd Běloruska, Minsk, Běloruská republika, [email protected]

2Polessk State University, Pinsk, Běloruská republika, feshenko [email protected]

Úvod. Bakterie mléčného kvašení jsou široce používány pro výrobu a konzervaci různých produktů.

Bakterie mléčného kvašení jsou skupinou mikroaerofilních grampozitivních mikroorganismů, které fermentují sacharidy za vzniku kyseliny mléčné jako jednoho z hlavních produktů. Klasifikace bakterií mléčného kvašení nebyla dostatečně vyvinuta. Charakteristiky bakterií se mohou výrazně lišit, což způsobuje potíže při jejich klasifikaci. Podle charakteru vznikajících produktů se při fermentaci hexóz dělí bakterie mléčného kvašení na homofermentativní a heterofermentativní. Podle tvaru buněk se bakterie mléčného kvašení dělí na kokální a tyčinkovité. Průměr kokálních forem je od 0,5-0,6 do 1 mikronu; jsou uspořádány jednotlivě, v párech nebo ve formě řetězů různé délky. Tyčinkovité bakterie mají různý tvar – od krátkých kokovitých až po dlouhé vláknité různé délky (od 0,7-1,1 do 3,08,0 mikronů), umístěné jednotlivě nebo v řetízcích.K bakteriím mléčného kvašení tradičně patří zástupci řádu Lactobacillales ( například Lactococcus lactis nebo Lactobacillus acidophilus). Do této skupiny patří bakterie, které se používají při fermentaci mléčných výrobků, zeleniny a masa (při výrobě uzenin). Bakterie mléčného kvašení hrají důležitou roli při přípravě těsta, vína, kávy, kakaa a siláže. Jejich význam je zvláště velký v mlékárenském průmyslu [1]. Jakousi specifickou kontrolu biochemických procesů ve vnitřním prostředí organismu provádějí fermentované mléčné výrobky získané pomocí mikroorganismů mléčného kvašení. Při jejich nedostatku se střeva kolonizují patogenními a oportunními mikroorganismy [4]. Pro získání produktů mléčného kvašení se sterilizované mléko nebo smetana fermentují přidáním čistých kultur. Říká se jim „startéry“. V závislosti na typu startéru se získají různé produkty. Mezi kysané mléčné výrobky patří kysané mléčné nápoje, zakysaná smetana, tvaroh a tvarohové výrobky. Mezi kysané mléčné nápoje patří různé druhy kyselého mléka (obyčejné, Mečnikovskaja, jižní acidofilní, varenecké, kysané pečené mléko, jogurt atd.), kefír (plnotučný, Tallinn nízkotučný aj.), kumiss (z kobylského, kravského mléko aj.), acidofilní nápoje (acidofilní, acidofilní a acidofilní-kvasnicové mléko aj.) [6].

Terapeutická a profylaktická probiotická léčiva a fermentované mléčné výrobky na bázi kyseliny mléčné a bifidobakterií se stále více používají v lékařství, veterinární medicíně, potravinářském a farmaceutickém průmyslu k udržení rovnováhy střevní mikroflóry a prevenci dysfunkce gastrointestinálního traktu hostitelského organismu.

V současné době je při vývoji mikrobiálních biotechnologií věnována zvláštní pozornost izolaci nových perspektivních kmenů kyseliny mléčné a bifidobakterií pro výrobu fermentovaných mléčných výrobků.

Nové kmeny jsou získávány na základě čistých kultur mikroorganismů, které mají specifikované vlastnosti, se zlepšenými organoleptickými a technologickými vlastnostmi, které mají pozitivní vliv na lidské zdraví. K tomuto účelu se používají bakterie, které mají vysokou rychlost růstu a kyselinotvornou aktivitu, produkují antimikrobiální, aromatické sloučeniny, polysacharidy, vitamíny, enzymy a další biologicky aktivní sloučeniny [1].

Jednou z hlavních vlastností, kterou musí mít nové kmeny, je vysoká antagonistická aktivita proti patogenním a oportunním mikroorganismům. Antagonistické vztahy mezi bakteriemi mléčného kvašení a bifidobakteriemi s patogenními mikroorganismy se objevují v procesu soutěže o živiny a místa adheze 42

a produkci inhibičních látek [2]. V mechanismu antagonistické aktivity bifidobakterií a bakterií mléčného kvašení byl po mnoho let přikládán velký význam produkci organických kyselin, které mají inhibiční účinek na hnilobnou a patogenní střevní mikroflóru. Je známo, že mnohé kmeny bifidobakterií a bakterií mléčného kvašení jsou antagonisty Salmonella a také inhibují růst bakterií rodů Pseudomonas, Staphylococcus, Enterococcus, Yersinia, Bacillus, Clostridium, Campylobacter, Klebsiella, Gardnerella atd. [7, 8]. Bylo zjištěno, že bakterie mléčného kvašení a bifidobakterie jsou schopny produkovat bakteriociny – látky peptid-proteinové povahy, které mají antibiotický účinek na patogenní a oportunní mikroorganismy [3].

Izolace bakterií mléčného kvašení a bifidobakterií se provádí z různých zdrojů (samofermentované kysané mléčné výrobky, rostliny, zelenina, ovoce, výkaly kojenců atd.). Zahrnuje řadu fází, včetně odběru vzorků, inokulace na tekutá a pevná živná média pro obohacení mikroflóry mléčného kvašení a izolaci čisté kultury, udržování čisté kultury, studium biologických vlastností izolovaných kmenů, jejich identifikaci a stanovení produkce účinnost.

Největší praktickou hodnotu pro použití mají bakterie patřící do rodů Bifidobacterium, Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus, Pediococcus a Leuconostoc. Mezi nejvýznamnější z nich patří rod Lactococcus, úzce spojený s produkcí potravin.

Metodika a objekty výzkumu. Výzkum byl proveden v laboratoři kyseliny mléčné a bifidobakterií Mikrobiologického ústavu Národní akademie věd Běloruska. Předmětem výzkumu byly kmeny bakterií mléčného kvašení s přiřazenými názvy 28 a 36, ​​izolované z kravského mléka a kmen Lactococcus lactis 5739, získaný ze sbírky nepatogenních průmyslově cenných mikroorganismů Mikrobiologického ústavu Národní akademie hl. vědy Běloruska, stejně jako kmeny Staphylococcus aureus 2098, Staphylococcus aureus, Staphylococcus saprophyticus, Salmonella typhimurium, získané z oddělení bakteriálních infekcí Ústavu experimentální veterinární medicíny pojmenované po. S.N. Vyshelessky NAS Běloruska.

Výzkum zahrnoval studium dynamiky růstu, tvorby kyselin a studium antagonistické aktivity bakterií mléčného kvašení ve vztahu k různým skupinám mikroorganismů. Pro studium dynamiky růstu a tvorby kyselin byly vzorky odebrány do 48 hodin. Počet CFU byl stanoven každých 6 hodin. Každé 2 hodiny byla stanovena biomasa, aktivní a titrační kyselost a také kinetické parametry růstu plodin: exponenciální rychlost růstu (c, hodina-1), konstanta rychlosti dělení (V, hodina-1), doba generování (g, hodina ).

kde c je specifická rychlost exponenciálního růstu, dx je změna biomasy x za určité časové období

kde V je konstanta rychlosti dělení, N a NO jsou počet buněk v čase ta to logaritmické fáze růstu kultury.

kde g je generační čas, V je konstanta rychlosti štěpení.

Pro kultivaci bakterií byla použita živná média MRS s laktózou a RPA s různými koncentracemi agaru – tekutá, polotekutá (0,2 %), hustá (2 %), a s různými koncentracemi vodíkových iontů (pH 5,0; 7,0) . Jako očkovací materiál bylo použito 5 obj. % 18hodinových kultur 3. generace.

pH bylo stanoveno potenciometricky pomocí membránového pH metru HI-8314 (Hanna instruments, Portugalsko). Titrovatelná kyselost byla stanovena titrometrickou metodou. Výsledek byl vyjádřen v Turnerových stupních (T). Počet jednotek tvořících kolonie (CFU) byl stanoven metodou limitního ředění. Plodiny byly inkubovány po dobu 2-3 dnů. Počet kolonií byl spočítán z posledních dvou ředění, ve kterých byl pozorován růst bakterií mléčného kvašení. Bakteriální biomasa byla stanovena nefelometrickou metodou. Optická hustota suspenze byla měřena při 590 nm. Biomasa byla vyjádřena v mg suchých buněk na ml média. Pro

Při výpočtu byla použita kalibrační křivka závislosti optické hustoty kultivační kapaliny na biomase. Antagonistická aktivita bakterií mléčného kvašení vůči patogenním a oportunním mikroorganismům byla stanovena pomocí jamkové metody [3]. Po 24 hodinách byla kolem jamek s testovanými vzorky stanovena velikost zón inhibice růstu indikátorového kmene. Jako testovací organismy byly použity kultury St. aureus 2098, sv. aureus, sv. saprophyticus, S. typhimurium.

Výsledky a jejich diskuse. Kultivace bakterií mléčného kvašení byla prováděna na médiu MRS obsahujícím laktózu jako zdroj uhlíku při 37 °C. Studie prokázaly významné rozdíly v růstové aktivitě a tvorbě kyseliny u bakterií mléčného kvašení.

Studie dynamiky růstu kultur ukázala, že aktivní nárůst biomasy je pozorován v prvních 12 hodinách kultivace u kmene Lactococcus lactis 5739 a dosahuje 1,2 mg/ml a u kmene 28 – během prvních 16 hodin a dosahuje 0,66 mg/ml. Neliší se však od sebe délkou exponenciálního růstu – 6 hodin (obrázek 1).

Je třeba poznamenat, že počet životaschopných buněk (CFU/ml) na začátku stacionární fáze je u všech kmenů poměrně vysoký a je 2,2 x 1010 u Lactococcus lactis 5739 a 5,4 x 1010 u kmene 28 (obrázek 2).

Rozvoj bakterií mléčného kvašení je doprovázen akumulací organických kyselin v kultivačním médiu. Studované kmeny se významně liší v acidogenezní aktivitě. Po dosažení stacionární růstové fáze je pH kultivační kapaliny Lactococcus lactis 5739 4,35 jednotek. a dále se nemění během 36 hodin kultivace a kmen 28 je 5,98 jednotek. a poté postupně klesá během 36 hodin kultivace a činí 5,32 jednotek. do 48 hodin.

Obrázek 1 – Dynamika růstu bifido- a mléčných bakterií a – 28; b — Lactococcus lactis 5739

Obrázek 2 – Počet životaschopných buněk (CFU/ml) a – 28; b – La^ocosst 5739

Nejvyšší kyselinotvorná aktivita byla zjištěna u kmene LaMoeosec actis 5739, jeho maximální titrovatelná hodnota kyselosti je 108 a je dosažena 16 hodinami růstu a u kmene 28 je to 60 a je dosaženo 6 hodinami růstu (obrázek 3, Tabulky 1 a 2). A

Obrázek 3 – Titrovatelná hodnota kyselosti a – 28; b – La&ococszh 1acj8 5739

Tabulka 1 – Výsledky studie kmene 28

Hodiny pH T Biomasa, mg/ml CFU, lgKOE/ml

0 6,98 30 0,06 5,46 x 108 8,737

6 6,19 60 0,55 5,3 x 1010 10,724

12 5,98 58 0,56 5,55 x 1010 10,744

24 5,60 57 0,6 3,8 x 1010 10,579

48 5,32 64 0,78 3,8 x 1010 10,579

Tabulka 2 — Výsledky studie Lactococcus lactis kmen 5739

Hodiny pH T Biomasa, mg/ml CFU, lgKOE/ml

0 6,76 36 0,1 1,8 x 108 8,555

6 5,35 105 1,08 2,15 x 108 8,332

12 4,35 107 1,2 2,2 x 1010 10,342

24 4,42 103 1,1 3,1 x 1010 10,491

48 4,48 103 1,1 2,75 x 1010 10,439

Pro podrobnější charakterizaci vývoje bakterií na médiu MRS s laktózou bylo důležité stanovit některé parametry kinetického růstu (tab. 3). Ze získaných dat je zřejmé, že deformace 28 se vyznačuje nejvyšší hodnotou dělicí rychlostní konstanty (v) – 1,06 h-1 s nejkratší dobou generování (g) – 0,94. Mnohem pomaleji se vyvíjí kmen Lactococcus lactis 5739, u kterého je rychlostní konstanta dělení (v) 0,149 h 1 a vyznačuje se nejdelší generační dobou (g) ​​- 6,71.

Tabulka 3 – Kinetické parametry exponenciálního růstu bakterií mléčného kvašení

Bakterie V, hodina-1 g, hodina c, hodina 1

Lactococcus lactis 5739 0,149 6,71 0,32

Antagonistická aktivita bakterií mléčného kvašení byla studována ve vztahu k různým skupinám mikroorganismů. Za tímto účelem byla studována účinnost kultivační tekutiny s buňkami a bez buněk při hladině pH 7 a 5 jednotek.

Bezbuněčné supernatanty kultivační kapaliny studovaných bakterií inhibují růst kmenů Staphylococcus aureus 2098, Staphylococcus aureus, Staphylococcus saprophyticus a Salmonella typhimurium při pH 5 jednotek.

Aby se vyloučil vliv organických kyselin na růst indikátorových kmenů, byly provedeny další studie se supernatanty kultivační kapaliny neutralizované na pH 7.

Zóny zpomalení růstu jsou 6-7 mm.

Kmeny 28, 36 nemají antagonistickou aktivitu proti testovacím kmenům Staphylococcus aureus, Staphylococcus saprophyticus, Salmonella typhimurium a kmene Lactococcus lactis 5739 proti Staphylococcus aureus, Staphylococcus saprophyticus, Staphylococcus aureus 2098.

Analýzou dat v tabulce 2 by mělo být zjištěno, že kmeny 28 a 36 jsou z testovaných kmenů nejvíce antagonisticky aktivní.

Analýza výsledků získaných jamkovou metodou ukazuje, že inhibice růstu testovaných kmenů za těchto podmínek je způsobena především přítomností organických kyselin. Aktivní jsou izoláty charakterizované aktivní tvorbou kyselin.

1. Byla studována dynamika růstu a také kinetické parametry růstu plodin. Bylo zjištěno, že studované kmeny mají vysokou rychlost dělení s nejkratší dobou generování a produkčním růstem, který se časem nerozkládá, což jsou průmyslově cenné vlastnosti pro použití v potravinářské výrobě.

2. Byla studována kyselinotvorná aktivita kmenů při kultivaci po dobu 48 hodin. Bylo prokázáno, že u všech kmenů se během kultivace zvyšuje tvorba kyselin. V izolátu 28 zůstává hodnota pH na stejné úrovni dva dny, což je užitečná vlastnost při použití při výrobě potravin.

3. Byla studována antagonistická aktivita izolovaných kultur proti Staphylococcus aureus 2098, Salmonella typhimurium, Staphylococcus saprophyticus, Staphylococcus aureus. Zóny zpomalení růstu jsou 6-7 mm. Kmeny 28 a 36 mají antagonistickou aktivitu proti Staphylococcus aureus 2098, což je jedna z hlavních vlastností, kterou by měly mít kmeny používané v potravinářském průmyslu.

1. Emtsev, V.T. Mikrobiologie: učebnice pro bakaláře / V.T. Emtsev, E.N. Mishutin. – M: Yurayt, 2012. -445 s.

2. Egorov, N.S. Bakteriociny. Vzdělání, vlastnosti, aplikace / N.S. Egorov // Antibiotika a chemoterapie. – 1999. – T. 44, č. 6 – S. 168-175.

3. Egorov, N.S. Antagonističtí mikrobi a biologické metody pro stanovení antibiotické aktivity / N.S. Jegorov. – M.: Vyšší škola, 1965. – 131 s.

4. Magnusson J., Strom K., Roos St., Sjogren J., Schnurer J. Široká a komplexní antifungální aktivita mezi environmentálními izoláty bakterií mléčného kvašení // FEMS Microbiology Letters. – 2003. – Sv. 219. – S. 129-135.

5. P.P. Štěpáněnko. Mikrobiologie mléka a mléčných výrobků. Moskva, 1999, s. 127.

6. Polishchuk P.K., Derbinova E.S., Kazantseva N.N. Laboratorní workshop mikrobiologie mléka a mléčných výrobků. – M.: Lehký a potravinářský průmysl, 1982. – 200 s.

7. Servin, A.L. Antagonistické aktivity Lactobacilli a Bifidobacteria proti mikrobiálním patogenům / A. L. Servin // Microbiology Reviews. – 2004. – Sv. 28, č. 4 – str. 405-440.

8. Davidson, P.M. Antimikrobiální látka/P.M. Davidson // Mikrobiální ekologie ve zdraví a nemoci. – 1992. – Sv. 5, č. 6 – str. 3-4.

VÝBĚR MLÉČNÝCH BAKTERIÍ PERSPEKTIVY PRO POTRAVINÁŘSKÝ PRŮMYSL PRO NÁSLEDNOU JEJICH IDENTIFIKACI

V.A. SHCHETKO, V.Y. FESHCHENKO Shrnutí

Provedený výzkum umožnil provést primární selekci bakterií mléčného kvašení s produkcí cenných vlastností pro použití v potravinářském průmyslu. Bylo zjištěno, že kultury se vyznačují vysokou růstovou aktivitou, tvorbou kyselin, antagonistickou aktivitou. Získaná data umožňují použití kmenů v dalších studiích a identifikaci.

© Shchetko V.A., Feshchenko V.Yu.

Do redakce přijato 6. října 2015.

V potravinářském průmyslu se mikroorganismy používají k výrobě řady produktů. Alkoholické nápoje – víno, pivo, koňak, alkohol – a další produkty se tedy vyrábějí pomocí kvasnic. Pekařský průmysl používá kvasinky a bakterie, mlékárenský průmysl používá bakterie mléčného kvašení atd. Mezi různými procesy způsobenými mikroorganismy je jedním z nejdůležitějších fermentace. Fermentací se rozumí přeměna sacharidů a některých dalších organických sloučenin na nové látky pod vlivem enzymů produkovaných mikroorganismy. Jsou známy různé typy fermentace. Obvykle jsou pojmenovány podle konečných produktů vzniklých během fermentačního procesu, například alkoholová, mléčná, octová atd. Mnoho typů fermentace – alkoholová, mléčná, acetonbutylová, octová, citrónová a další, způsobené např. různé mikroorganismy, se používají v průmyslu. Droždí se například používá při výrobě lihu, chleba, piva a vína; při výrobě kyseliny citronové – formy; při výrobě kyseliny octové a mléčné, aceton – bakterie. Hlavním cílem těchto odvětví je přeměna substrátu (živné půdy) působením mikrobiálních enzymů na potřebné produkty. V jiných odvětvích, například při výrobě pekařského droždí, je hlavním úkolem nashromáždit maximum vypěstovaného droždí. Hlavními skupinami mikroorganismů používaných v potravinářském průmyslu jsou bakterie, kvasinky a plísně. Bakterie. Používají se jako aktivátory fermentace kyseliny mléčné, octové a aceton-butylové. Kulturní kyselina mléčná bakterie se používají při výrobě kyseliny mléčné, při pečení a někdy i při výrobě alkoholu. Přeměňují cukr na kyselinu mléčnou podle dané rovnice 2CH₃SLEDNĚNÍ. Bakterie mléčného kvašení jsou válcovité nebo tyčinkovité, stejně jako kulovité, grampozitivní, nepohyblivé, netvoří spory. Optimální teplota pro růst většiny bakterií mléčného kvašení je 20. 30 o C, stejně jako ostatní nesporové bakterie hynou při 70. 75 o C. Pravé (homofermentativní) a nepravé (heterofermentativní) mléčné kyselé bakterie se podílejí na procesu výroby žitného chleba. Heterofermentativní bakterie mléčného kvašení spolu s kyselinou mléčnou produkují další organické kyseliny (hlavně kyselinu octovou), alkohol a oxid uhličitý. Pravé bakterie v žitném těstě se podílejí pouze na tvorbě kyselin, zatímco nepravé bakterie mají spolu s tvorbou kyselin významný vliv na kypření těsta, protože jsou energetickými plynotvornými látkami. Bakterie mléčného kvašení v žitném těstě mají také významný vliv na chuť chleba, protože závisí na celkovém množství kyselin obsažených v chlebu a na jejich poměru. Kromě toho kyselina mléčná ovlivňuje proces tvorby a strukturní a mechanické vlastnosti žitného chleba. V alkoholovém průmyslu lze pro okyselení kvasnicové mladiny použít mléčné kvašení. Divoké bakterie mléčného kvašení nepříznivě ovlivňují technologické procesy fermentační výroby a zhoršují kvalitu hotového výrobku. Kyselina mléčná, která vzniká při mléčném kvašení, stimuluje rozvoj kvasinek a potlačuje životně důležitou aktivitu cizích mikroorganismů. Fermentace kyseliny máselné způsobené kyselina máselná bakterie se používají k výrobě kyseliny máselné, jejíž estery se používají jako aromatické látky, a tyto bakterie jsou nebezpečné pro výrobu alkoholu, protože kyselina máselná brzdí rozvoj kvasinek a inaktivuje a-amylázu. Bakterie kyseliny máselné jsou striktní anaeroby, mají velké sporotvorné kuličky o délce až 10 mikronů. Spolu s kyselinou máselnou mohou tvořit kyseliny octovou, mléčnou, kapronovou, kaprylovou a další, v menším množství také ethyl a butylalkoholy. Optimální teplota pro růst bakterií je 30. 40 o C, při pH pod 4,9 se nevyvíjejí. Mezi speciální druhy bakterií kyseliny máselné patří aceton-butylové bakterie, které přeměňují škrob a další sacharidy na aceton, butyl a ethylalkoholy. Tyto bakterie se používají jako fermentační činidla při výrobě aceton-butylu. Octová kyselina bakterie jsou gramnegativní, tyčinkovité, nesporové, přísně aerobní organismy, které se vyvíjejí za stejných podmínek jako kvasinky. Používají se k výrobě octa (roztok kyseliny octové), protože jsou schopny oxidovat ethylalkohol na kyselinu octovou podle rovnice: CH₃CH₂OH + O₂ = CH₃COOH + H₂O + 487 kJ Nutno podotknout, že octové kvašení je škodlivé pro výrobu lihu, neboť vede ke snížení výtěžnosti lihu a při vaření zhoršuje kvalitu piva a způsobuje jeho kažení. Hnilobné bakterie – způsobit rozklad bílkovin. Za aerobních podmínek dochází k úplné mineralizaci bílkovin až na oxid uhličitý, amoniak, sirovodík, vodu a minerály. Hnilobné bakterie způsobují obzvláště velké škody kvasinkám a snižují jejich trvanlivost. Dusitany v koncentraci i 0,0005 % inhibují množení kvasinek. Kvasinky. Jsou široce používány jako fermentační činidla při výrobě lihu a piva, ve vinařství, při výrobě chlebového kvasu a také v pekárně na kynutí těsta. Pro výrobu potravin jsou důležité kvasinky – Saccharomyces, které tvoří spory, a nedokonalé kvasinky – non-Saccharomycetes (kvasinkové houby), které spory netvoří. Čeleď Saccharomyces je rozdělena do několika rodů. Nejvýznamnější z této čeledi je rod Saccharomyces (Saccharomycetes). Rod se dělí na druhy a zbylé jednotlivé variety druhu, lišící se v některých vlastnostech, se nazývají závody. Každé odvětví používá specifické kvasinkové závody. Existují poprášené a vyvločkované kvasinky. V prvním případě jsou buňky po celou dobu života od sebe izolovány, zatímco v druhém se buňky slepují, tvoří vločky a rychle se usazují. Kultivované kvasinky patří do čeledi Saccharomyces S. cerevisiae. Optimální teplota pro množení kvasinek je v rozmezí 25-30 o C, minimální teplota je asi 2-3 o C. Při 40 o C se růst zastaví, kvasinky odumírají, ale kvasinky dobře snášejí nízké teploty, i když se jeho reprodukce zastaví. Existují kvasinky svrchního a spodního kvašení. V každé z těchto skupin existuje několik odlišných ras. Kvasinky svrchního kvašení ve fázi svrchního kvašení se uvolňují na povrch fermentačního média ve formě poměrně silné vrstvy pěny a v tomto stavu zůstávají až do konce kvašení. Mezitím se usadí, ale nedávají hustý sediment. Tyto kvasinky jsou prašné kvasinky a neslepují se, na rozdíl od spodně kvašených vločkovaných kvasinek, jejichž skořápky jsou lepkavé, což vede k slepování buněk a rychlé sedimentaci. Z kultivovaných kvasinek patří mezi kvasinky spodního kvašení většina vinných a pivních kvasinek, mezi kvasnice svrchního kvašení alkoholické, pekařské a některé rasy pivovarských kvasnic. Zpočátku byly známy pouze kvasinky svrchního kvašení, protože kvašení různých šťáv probíhalo při běžných teplotách. Chtít získat nápoje nasycené CO₂, člověk začal kvasit při nízkých teplotách. Vlivem změněných vnějších podmínek byly vyvinuty kvasinky spodního kvašení, které mají široké uplatnění v průmyslu. Jak již bylo uvedeno výše, v procesu alkoholové fermentace se z glukózy tvoří dva hlavní produkty – ethylalkohol a oxid uhličitý, jakož i meziprodukty sekundárních produktů: glycerin, jantarová, octová, citrónová a pyrohroznová kyselina, acetaldehyd, 2,3-butylen glykol, acetoin, estery a tzv. fuselové oleje (isoamyl, isotopropyl, butyl a další alkoholy). Fermentace jednotlivých cukrů probíhá v určitém sledu, určeném rychlostí jejich difúze do kvasinkové buňky. Glukóza a fruktóza nejrychleji fermentují kvasinky. Sacharóza jako taková však mizí (invertuje) v médiu na začátku fermentace působením enzymu obsaženého v buněčné stěně kvasinek – B-fruktofuranosidázy, za vzniku glukózy a fruktózy, které jsou snadno využitelné buňka. Když v médiu nezůstane téměř žádná fruktóza a glukóza, kvasinky spotřebují maltózu. Kvasinky mají schopnost fermentovat velmi vysoké koncentrace cukru – až 60 %. Snášejí i vysoké koncentrace alkoholu – do 14-16 obj. %. Toxický účinek alkoholu se zvyšuje se zvyšující se teplotou. V přítomnosti kyslíku se zastaví alkoholové kvašení a kvasinky přijímají energii dýcháním kyslíku: C₆Н₁₂О₆ + 6 О₂ S₂ + 6H_2O + 2824 kJ Vzhledem k tomu, že tento proces je energeticky bohatší než proces fermentace (118 kJ), kvasinky utrácejí cukr mnohem hospodárněji. Zastavení fermentace pod vlivem vzdušného kyslíku se nazývá Pasteurův efekt. Při výrobě alkoholu se používá kvasinkový druh S. cerevisiae, který má nejvyšší fermentační energii, produkuje maximum alkoholu a fermentuje mono- a disacharidy a také některé dextriny. U pekařského droždí jsou ceněny rychle se množící rasy s dobrou zvedací silou a stabilitou při skladování. Zvedací síla je dána jak charakteristikami kvasnic, tak způsobem výroby. V pivovarnictví se používají kvasnice spodního kvašení, přizpůsobené relativně nízkým teplotám. Pivovarské kvasnice musí být mikrobiologicky čisté a také musí mít schopnost tvořit vločky, rychle se usazovat na dně fermentačního aparátu a produkovat čirý nápoj s určitou chutí a vůní. Ve vinařství jsou kvasinky ceněné, protože se rychle množí, mají schopnost potlačovat jiné druhy kvasinek a mikroorganismů a dodávají vínu patřičný buket. Kvasinky používané při výrobě vína patří k druhu S/ vini, intenzivně fermentující glukózu, fruktózu, sacharózu a maltózu. Většina vinných kvasinek jsou nízkofermentující kvasinky. Ve vinařství se z mladých vín v různých oblastech izolují téměř všechny produkční kultury kvasinek. V pivovarnictví se používají základní kvasinky druhu S/carlsbergensis (hlavně vločkovité rasy). Jimi způsobená fermentace dobře probíhá při teplotách od 6 do 8 o C. Kvasinky z čeledi nesacharomycet jsou produkovány jako hodnotné krmivo pro hospodářská zvířata. V průmyslových odvětvích, jako je pivovarnictví a výroba kvasnic, jsou houby podobné kvasinkám výrobní škůdci. Zygomycetes. Dříve se zygomycety nazývaly plísně. Hrají důležitou roli jako producenti enzymů. Houby rodu Aspergillus produkují amylolytické, proteolytické, pektolytické a další enzymy, které se používají v lihovém průmyslu místo sladu ke zcukernatění škrobu, v pivovarnictví při částečné náhradě sladu nesladovým obilím atd. Při výrobě kyseliny citronové je A. Niger původcem fermentace kyseliny citronové, přeměňuje cukr na kyselinu citrónovou. V některých případech však plísně způsobují kažení potravin.