Уксуснокислое брожение
Уксуснокислые бактерии Acetobacter aceti хорошо развиваются на синтетической среде с этиловым спиртом и минеральными солями, главным образом аммонийными. Особенно они нуждаются в пантотеновой и параминобензойной кислотах и никотинамиде. Это облигатные аэробы, которые без кислорода воздуха не развиваются. Они нашли широкое применение в производстве уксуса немецким способом.
Acetobacter aceti способен окислять этанол при pH 2,5—3,0 и образовывать до 11% уксусной кислоты.
Окисление этилового спирта уксуснокислыми бактериями связано с дегидрированием этанола пиримидиновыми дегидрогеназами при участии НАД с образованием альдегида по следующей схеме:
Образовавшийся уксусный альдегид дегидрируется дегидрогеназой уксусной кислоты.
190
Существует и другой путь окисления уксусного альдегида при участии оксид азы уксусного альдегида. Такой путь существует у уксусных бактерий, которые, образуют перекиси водорода. Окисление альдегида оксидазой осуществляется флавиновым ферментом по схеме
В результате действия альдегидоксидазы уксусный альдегид окисляется в уксусную кислоту, а флавинмононуклеотид (ФМН|) восстанавливается в ФМН-Н2, последний реагирует с молекулярным кислородом и образует перекись водорода. Известно, что перекись водорода является ядом для уксусных бактерий, поэтому она разлагается каталазой. Такой путь окисления осуществляется только для тех уксусных бактерий, которые способны синтезировать каталазу.
Энергетический баланс при уксуснокислом брожении следующий: при окислении 1 г-мол этанола высвобождается около 489 кДж. При недостатке этанола они окисляют уксусную кислоту до СO2 и Н2O.
Уксуснокислые бактерии, кроме этанола, окисляют и другие одноатомные спирты в соответствующие кислоты, но с меньшей интенсивностью. Они способны окислить также и многоатомные спирты, так, например, глицерин окисляют в диоксиацетон, маннит — во фруктозу, сорбит — в сорбозу. Сахара они окисляют в соответствующие кислоты: глюкозу — в глюконовую, галактозу — в галактоновую, ксилозу — в ксилиновую. Фруктозу окисляют только некоторые виды уксуснокислых бактерий с образованием койевой кислоты. Некоторые виды уксуснокислых бактерий способны превращать молочную кислоту в ацетоин. Винная, янтарная, яблочная и другие органические кислоты могут служить этим бактериям источником углеродистого питания.
Развиваясь в вине в присутствии кислорода, уксуснокислые бактерии могут вызвать его заболевание. Они попадают в вино вместе с воздухом при проветривании, при открытом хранении в неполных емкостях. Уксуснокислые бактерии быстро развиваются при брожении на мезге в присутствии кислорода воздуха, поэтому брожение следует проводить без доступа кислорода воздуха в больших закрытых емкостях под подушкой углекислоты. Молодые вина следует хранить без доступа воздуха при температуре ниже 15°С [88].
При обнаружении в вине уксуснокислых бактерий его необходимо немедленно пастеризовать при 60°С в течение 2—3 мин и сульфитировать из расчета 50—75 мг/л SO2. Для заболевших вин рекомендуется на поверхности вино- материала (метод Η. Ф. Саенко) культивировать хересную пленку. Хересные дрожжи интенсивно употребляют уксусную кислоту, и качество вина значительно улучшается.
Вино является благоприятной средой для развития уксуснокислых и молочнокислых бактерий. Молочнокислые бактерии используют сахара, яблочную кислоту, лимонную, а также глицерин, а уксуснокислые бактерии — в основном этанол. При этом образуются уксусная кислота, диацетил, легколетучие эфиры и уксусный альдегид, которые портят вкус и букет вина.
Маннитное брожение
Возникает в виноградных и плодово-ягодных винах с малой кислотностью. Богатые кислотами вина северных районов устойчивы к этой болезни.
Вино, подвергшееся заболеванию, мутнеет, на вкус становится кисло-сладким, в нем накапливается уксусная кислота.
Возбудителем маннитного брожения является Bact. mannitopoeum, которая обладает способностью образовывать значительное количество маннита, этот многоатомный спирт образуется из фруктозы в нейтральной среде. Возбудители маннитного брожения являются факультативными анаэробами, в винах они могут развиваться без доступа кислорода воздуха. Кроме молочной кислоты, они образуют еще и уксусную.
Для борьбы с этой болезнью рекомендуется сульфитировать вино сернистым ангидридом, а также проводить брожение при низкой температуре. Исследование возбудителей заболеваний виноградных и плодово-ягодных вин были проведены Мюллер-Тургау и Остервальдеррм в 1919 г. и Е. И. Квасниковым в I960 г.
