Багатьом виноробам відома ситуація, коли через потрапляння в посудину повітря на поверхні напою утворювалася плівка. Цей процес повністю псує смак і властивості вина, роблячи його непридатним для вживання, а спровокований він бактеріями оцтнокислого бродіння. Самі по собі такі мікроорганізми не становлять небезпеки і завжди перебувають у провині і пиві, шкоди вони починають завдавати тільки при контакті з повітрям.
Але сьогодні і це, здавалося б, не дуже гарну властивість використовують на благо людства в певних галузях промисловості.
Що представляють собою бактерії
Найяскравішим прикладом роботи оцтових бактерій є скисання слабоалкогольного вина. Явище це було відомо ще в давнину, але наукове пояснення процесу було дано тільки в 60-ті роки позаминулого століття французьким мікробіологом Луї Пастером. Саме він відкрив збудників появи каламутної плівки на поверхні вина, яка і викликає його скисання, простіше кажучи, перетворення на оцет.
Властиво це слабоалкогольним напоям, залишеним у неповних відкритих судинах з вільним доступом повітря. При подальшому вивченні виявилося, що відкритий хіміком «оцтовий гриб» насправді являє собою цілий вид різних бактерій.
Здібності мікроорганізмів
Оцнокислі бактерії в реальності задіяні в процесах не тільки скисання вин. Вони здатні окисляти такі спирти, як етиловий, пропиловий і бутиловий, утворюючи з них оцту, пропіонову і масляну кислоти відповідно. Тобто будь-який напій з вмістом такого спирту може бути зіпсований завдяки життєдіяльності бактерій. Не варто побоюватися тільки за рідини, що містять метиловий і вищі спирти, оскільки вони при окисленні утворюють отруйний для мікроорганізмів продукт.
Особливості процесу
Саме окислення спиртів під впливом оцтових бактерій являє собою дегідрування. Весь процес можна висловити в хімічній формулі, де спочатку береться етиловий спирт, що перетворюється під впливом кисню в оцту кислоту, воду і енергію, що виділяється:
SN3SN2ON + O2 = SN3SOON + N2O + енергія
Якщо спирту в середовищі знаходиться занадто багато, то результатом процесу буде утворення тільки кислоти і мінімальний викид енергії, чого недостатньо для подальшої життєдіяльності бактерій. Саме тому їм доводиться окисляти якомога більшу кількість спирту, що зближує окислення з іншими анаеробними процесами, але залишає його індивідуальним за певними характеристиками.
Особливості
Відмінною рисою впливу оцнокислих бактерій завжди залишається утворення на поверхні субстрату плівки.
Робота оцнокислих бактерій та їх властивості залежать від різновиду мікроорганізмів і можуть змінювати колір, товщину, фортецю та інші характеристики. На сьогоднішній день відкрито вже величезну кількість видів цих типових аеробів. Всі вони здатні розмножуватися дуже швидко, особливо при додаванні у вихідну рідину готової оцтової кислоти, чим і прискорюють процес отримання оцту на виробництві. У житті оцтові бактерії зустрічаються в повітрі, ґрунті, будь-якому продукті бродіння, на поверхні ягід і плодів, води тощо.
Зовнішній опис
В ідеальних умовах клітини являють собою короткі палички і не утворюють суперечку. Залежно від віку, середовища проживання і безлічі другорядних причин форма і розмір мікроорганізмів може змінюватися. Несприятливі умови провокують клітини збільшуватися і іноді покриватися слизом. У великій кількості вони утворюють слизові скупчення.
Особливий вплив на життєдіяльність клітин має температура. Якщо її показник нижче 15 градусів, то розмноження буде уповільнено, а зовні бактерії будуть являти собою короткі і товсті палички. При показнику до 34 градусів середовище вважається ідеальним, і клітини почуваються добре. При підвищенні ж можлива освіта різних уродств у формі.
Корисні властивості
Крім того, що життєдіяльність бактерій завдає шкоди виноробству, можна виділити і цілий ряд прикладів вдалого використання людиною характеристик мікроорганізмів.
Так, головна роль оцнокислим бактеріям відведена у виробництві та виготовленні столового оцту з вина або розбавленого спирту. Здійснюється це донині двома способами.
Перший представляє собою повільніший, але ретельний процес, званий орлеанським або просто французьким. Для нього необхідно підготувати вино, попередньо підкислене або розбавлене водою. Помістити його в підготовлені плоскі ємності, щоб поверхня зіткнення з повітрям була максимальною, і випустити в рідину частинки вже утвореної раніше плівки Acetobacter orleanense. Вона має жовтий колір і міцну текстуру, що дозволяє зберегти прозорість рідини під нею.
Після закінчення бродіння з ємності акуратно забирають частину субстрату і замінюють його аналогічною кількістю розбавленого вина, після чого процес відновлюється.
Другий спосіб більш швидкий і застосовний для окислення розбавленого спирту. Для цього його пропускають через спеціальні ємності з буковими стружками, щоб також збільшити поверхню зчеплення з бактеріями. Ємності при цьому обов'язково забезпечені помилковими донями з можливістю пропускати через них повітря. Таким чином, розбризкуваний потоками повітря спирт осідає на стружці і окислюється, після чого його відбирають з судини знизу, а зверху доливають новий субстрат.
Крім цього клітини використовуються при:
- сечі яблук разом з дріжджами;
- виробництві аскорбінової кислоти;
- вирощуванні чайного гриба;
- виготовлення кефіру.
Взагалі, у виробництві абсолютно всіх молочнокислих продуктів спостерігається паралельне бродіння, тобто молочнокислі та оцтові бактерії разом забезпечують появу продуктів переробки молока в такому вигляді, як ми і звикли.
Негативні властивості
Незважаючи на таке позитивне значення, оцнокислі бактерії передбачають і небезпеку для певних галузей. Так, у виноробстві мікроорганізми вважаються патогенними, оскільки здатні провокувати процес бродіння, незважаючи на те що вони практично завжди містяться в пиві і вині. Для їх деактивації слід ретельно укупорювати напої від контакту з повітрям, адже саме він і провокує початок бродіння. Отримана від закисання вина оцтова кислота завжди збирається на дні, звідки її можна зібрати, але смак і аромат напою, що залишився, вже назавжди буде зіпсований.
Якщо процес, що почався, ігнорувати, весь вміст ємності може перетворитися на звичайний винний оцет.
Аналогічним чином бактерії здатні викликати закисання засолених або маринованих овочів.
