SIRĆETNE BAKTERIJE – uzročnici sirćetnog vrenja i kvarenja nekih životnih namirnica

Sirćetne bakterije su poznate po tome što vrše oksidativne fermentacije u aerobnim uslovima, aeracija, u prisustvu kiseonika, O2, oksidišu organska jedinjenja, pa se zaustavlja proces na organskim kiselinama. Tom prilikom se oslobađa više E–energije,(5 puta) ali manje od pravih espiracija.
U zavisnosti gde se odvijaju i kako se vrše oksidativne promene, imamo: sirćetna kvarenja ili pak limunsku i glukonsku fermentaciju.
Krivci oksidativnih promena su bakterije sirćetnog vrenja (acidofilne) bakterije.
S pravom možemo reći da bakterije sirćetnog vrenja vrše oksidaciju alkohola u sirćetnu kiselinu i da morfološki i fiziološki predstavljaju: štapićaste, asporogene, pokretne i nepokretne, Gram (-),  isključivo aerobne bakterije, najčešće katalaza +. U metabolitskom su odnosu sa kvascima. Mogu stvarati kapsule, cilije i flagele.
Imaju izraženu morfološku promenljivost – ”involucioni  oblici”.
Mogu se naći u prevrelim kominama voća, grožđa, slabim alkoholnim pićima koja se čuvaju u delimično otpražnjenim sudovima.
Ovim stvaraju jake, tanke ili ne stvaraju navlake na površini prilikom kvarenja namirnica; imaju veoma složen fermentativni sistem.
Oksidišu organska jedinjenja: etanol oksidišu u sirćetnu kiselinu u aerobnim uslovima (etil alkohol – CH3C00H), što znači da sirćetna fermentacija predstavlja nastavak alkoholne fermentacije, naravno, u aerobnim uslovima.
Bakterije koriste razblažen alkohol 2-10 %. Kod velikih koncentracija alkohola njihovo razmnožavanje prestaje (oko 15 %). Aktivnošću kvasaca, koncentracija alkohola može da padne ispod 2 % ,tako da sirćetne  bakterije ne mogu zadovoljiti energetske potrebe, pa oksidišu sirćetnu kuselinu do CO2 i vode.
Tako se kao krajnji proizvod umesto sirćetne kiseline CH3COOH, dobija razvodnjeno sirće, odnosno oksidišu CH3C00H  u C02+H20.
Osim toga alcohol (glycerol i manitol) prevode u d-ribulozu i d-sorbozu (glicerol – dihidroksiaceton, d-ribitol – d-ribulozu, manitol – manozu, d-sorbitol u d-sorbozu).
Sirćetne bakterije mogu da stvaraju i do 14 % sirćetne kiseline.
Ove bakterije svrstane su u poseban rod: Acetobacter i Gluconobacte (Acetomonas).
Pomenute bakterije su od važnosti jer čovek može da ih koristi za dobijanje nekih proizvoda.
Međutim, iste su i nepoželjne – dovode do kvarenja  nekih proizvoda.

 

Acetobacter
Pokretne su, imaju peritrihalne cilije. Vrše oksidaciju soli sirćetne i mlečne kiseline.
Acetobacter aceti – stvaraju navlake na pivu.
Acetobacter xylinum – stvara jaku, kompaktnu, čvrstu, kožastu, sluzastu navlaku. Stvaraju se manje količine sirćetne kiseline sa neprijatnim mirisom.

Gluconobacter(Acetomonas)
Ne oksidišu soli sirćetne i mlečne kiseline, imaju  polarnu flagelu ili ciliju. Ako su pokretne imaju polarnu ciliju. Ne vrše oksidaciju sirćetne i mlečne kiseline.
Acetomonas orleanense – formiraju srednju navlaku (najčešće na vinu); koriste se za proizvodnju sirćeta prema orleanskom postupku.
Acm. suboxydans var. schutzenbachii – kvarenje proizvoda bez navlake, za spravljanje sirćeta po brzom nemačkom postupku.

 

Primena sirćetne fermentacije
• u proizvodnji sirćetne kiseline odnosno sirćeta; sirovine mogu biti: vino, pivo, jabuke, kruške, med, hidrolizati proizvoda koji sadrže skrob i razumljivo alcohol, razblaženo vino (10%) pa se zato sirće naziva: vinsko, jabučno, voćno, alkoholno, sladno, od piva sirće…

• za dobijanje sorboze-(vit C) i glukonske kiseline.
Vrste Ac. orleanensis i Acetob. xylinoides, uz O2  iz vazduha vrše oksidaciju alkohola u sirćetnu kiselinu.  
Tako se dobija kiselina koja ima odličan kvalitet, dosta arome i prijatnog je ukusa.

Acetobacter xylinum  u simbiozi sa drugim bakterijama i kvasacima čine ”čajnu gljivu” – kombuhu.
Ovaj  osvežavajući  napitak ima lekovita svojstva.
Pored toga što su korisne, SIRĆETNE BAKTERIJE su i uzročnici kvarenja mnogih proizvoda, ciknulost vina, kvarenje piva, kvarenje OBP i voćnih sokova.
Sirćetna kiselina u količini od 0.3 % može inhibirati aktivnost kvasaca.
Sirćetne bakterije dolaze u širu (mlado vino) sa oštećenim grožđem.
Sumporisanjem se process stvaranja sirćetne kiseline zaustavlja, jer ako je ima u vinu sa CaCO3 prvo se uklanja vinska kiselina tako da se još više oseća ista ako je u vinu.
Gluconobacter ne može da podnese više od 5 % alkohola pa je nema u vinu a Acetobacter može i 10 % alkohola pa je glavni uzročnik kvarenja vina (ciknulost vina).
Stvaraju se i acetaldehidi koji dovode do mane vina pa se vino oseća na orah, šeri, zelene jabuke.
Kvarenje piva: Acb. pasterianus, Acb. Hansen i njihovom aktivnošću dolazi do ukišeljavanja gde se stvara sirćetni ukus, rastegljivost – Acetobacter i Gluc. oxydans stvara mutnoću.

 

Limunska fermentacija
Stvaranje limunske kiseline pod aerobnim uslovima iz ugljenih hidrata, pored nje tokom fermentacije stvara se i oksalna kiselina. Kod pH 7 javljaju se obe kiseline, u kiseloj limunska kiselina je glavni proizvod, dok je u alkalnoj glavni oksalna kiselina.
Mehanizam oksidacije u limunsku kiselinu se vezuje za Krebsov ciklus.
Za dobijanje limunske kiseline mogu se koristiti neke plesni u industriji: gljive Aspergillus niger, A. Clavatus, A. wenti, P. luteum, P. citrinum, M. priformis.
Ranije se limunska kiselina proizvodila iz limuna, ananasa, duvana i drugih srodnih proizvoda.
Limunska kiselina se u prehrambenoj industriji koristi za proizvodnju bezalkoholnih pića, voćnih sirupa, kao emulgator i stabilizator, kao antioksidans za sprečavanje užeglosti masti i ulja, za proizvodnju lepka, kao primesa hemijskih boja i tinta, u farmaceutskoj industriji za proizvodnju citrata (Na, Mg, K, i Zn-citrata) i nekih kompleksnih jedinjenja, u hemijskoj  industriji kod bojenih međuproizvoda.

autor: dipl. ing. tehnologije mr Snežana Guljpa

Novi Sad,  2012.