Ζύμωση βακτηρίων οξικού οξέος – Η 6η ζύμωση πού μάς ενδιαφέρει

Δείτε ποιά είναι η ζύμωση των βακτηρίων του οξικού οξέος –  Ποιός είναι ο ρόλος της ζύμωσης των βακτηρίων του οξικού οξέος στα γαλακτοκομικά προϊόντα?

Ζύμωση των βακτηρίων του οξικού οξέος – Ποιά είναι τα βακτήρια του οξικού οξέος

Τα βακτήρια, του οξικού οξέος, είναι υποχρεωτικώς αερόβια βακτήρια, τα οποία ανήκουν στην οικογένεια των Acetobacteraceae.

Η οικογένεια, των Acetobacteraceae (τάξη Rhodospirillales), περιλαμβάνει 10 γένη και 44 Είδη των βακτηρίων του οξικού οξέος.

Τα δύο γένη, α) το γένος Acetobacter και β) το γένος Gluconobacter, παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον στις ζυμώσεις των τροφίμων.

Στην παρασκευή των γαλακτοκομικών προϊόντων, ενδιαφέρον, παρουσιάζει το γένος Acetobacter.

Από το γένος Acetobacter, ενδιαφέρον, παρουσιάζουν το Είδος Acetobacter aceti,  το Είδος Acetobacter rasens, το Είδος Acetobacter pasteurianus, το Είδος Acetobacter ovaniensis, το Είδος Acetobacter orientalis, κ.α.

Δείτε: Τί είναι το κεφίρ? Ποιούς μικροοργανισμούς περιέχει?

Ζύμωση των βακτηρίων του οξικού οξέος – Τα βακτήρια του οξικού οξέος στα γαλακτοκομικά προϊόντα

Τα βακτήρια, του οξικού οξέος, χρησιμοποιούνται, ευρέως, στην βιομηχανία των τροφίμων, για την παρασκευή προϊόντων, όπως είναι το ξύδι, η κομπούτσα (kombucha), το κακάο, κ.α.

Η χρήση, των βακτηρίων, του οξικού οξέος, στην παραγωγή γαλακτοκομικών προϊόντων είναι, εξαιρετικά, περιορισμένη.

Τα βακτήρια του οξικού οξέος, ενίοτε, χρησιμοποιούνται, στην Τυροκομία, για την παρασκευή κάποιων παραδοσιακών τύπων τυριών, τα οποία δεν υφίστανται ωρίμανση.

Τα βακτήρια, τα οποία ανήκουν στο είδος Acetobacter aceti χρησιμοποιούνται, σπανιότερα, ως δευτερογενείς καλλιέργειες εκκίνησης (secondary/adjunct starter cultures), στην παραγωγή τυριών ελβετικού τύπου.

Δείτε: Μικροοργανισμοί Εκκινητές στα γαλακτοκομικά προϊόντα = Πρωτογενείς Εκκινητές + Δευτερογενείς Εκινητές

Αυτά, τα βακτήρια, έχουν την ικανότητα να οξειδώνουν μια πληθώρα σακχάρων παράγοντας μια σειρά διαφορετικών μεταβολιτών όπως είναι οι αλδεΰδες, οι κετόνες, τα οργανικά οξέα, κ.α.

Παρόλα αυτά, τα βακτήρια του οξικού οξέος, πολλές φορές, θεωρούνται αλλοιογόνοι μικροοργανισμοί, και, η παρουσία τους στα γαλακτοκομικά προϊόντα θεωρείται μη επιθυμητή.

Ζύμωση των βακτηρίων του οξικού οξέος – Τα βακτήρια του οξικού οξέος ζυμώνουν την αιθανόλη προς οξικό οξύ

Τα βακτήρια, του οξικού οξέος, χαρακτηρίζονται από την ικανότητα, να ζυμώνουν την αιθανόλη προς οξικό οξύ παρουσία του οξυγόνου.

Πώς βρέθηκε, όμως, η αιθανόλη μέσα στα γαλακτοκομικά προϊόντα?

Οι ζυμώσεις στα γαλακτοκομικά προϊόντα είναι αρκετά σύνθετες και περίπλοκες.

Δείτε: Μάθε ποιά είναι τα 7 είδη ζύμωσης στα γαλακτοκομικά

Ιδιαίτερα, όταν, στις ζυμώσεις, αυτές, εμπλέκονται πληθώρα Ειδών μικροοργανισμών, τότε, ως αποτέλεσμα, παράγονται, μια μεγάλη σειρά προϊόντων μεταβολισμού.

Τέτοια προϊόντα μεταβολισμού μπορεί να είναι η αιθανόλη, η ακεταλδεΰδη, το CO2, το φορμικό οξύ, το διακετύλιο, κ.α.

Ζύμωση των βακτηρίων του οξικού οξέος – Οξείδωση της αλκοόλης προς οξικό οξύ και νερό

Η ζύμωση, της αιθανόλης, προς την δημιουργία του οξικού οξέος, παρουσία οξυγόνου, είναι γνωστή και με τον όρο οξειδωτική ζύμωση (oxidative fermentation).

Η αντίδραση είναι C₂H₅OH [αιθανόλη]+ O₂ → CH₃COOH [οξικό οξύ] + H₂O  (1)

 1 γραμμομόριο αιθανόλης παράγει 1 γραμμομόριο  οξικού οξέος.

Ζύμωση των βακτηρίων του οξικού οξέος – Σε ποιά γαλακτοκομικά προϊόντα λαβαίνει χώρα, αυτή, η ζύμωση?

Τα βακτήρια, του οξικού οξέος, (και άρα η ζύμωση των βακτηρίων του οξικού οξέος), εμπλέκονται στην παραγωγή ζυμωμένων γαλάτων, τα οποία περιέχουν κάποια ποσότητα αλκοόλης.

Παραδείγματα, τέτοιων ζυμωμένων γαλάτων αποτελούν το κεφίρ και το κούμις.

Δείτε: Ποιό είναι το καλύτερο κεφίρ? Τί είδους κεφίρ να διαλέξω?

Η διαδικασία παρασκευής, αυτών, των οξεογαλάτων, αρχικά, περιλαμβάνει την ζύμωση, των σακχάρων, του γάλακτος, από τους ζυμομύκητες (yeasts).

Η ζύμωση, αυτή, παράγει αλκοόλη και διοξείδιο του άνθρακα.

Η αντίδραση είναι C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH+2CO₂   (2)

Στη συνέχεια, τα βακτήρια, του οξικού οξέος, οξειδώνουν την αλκοόλη προς οξικό οξύ, [δείτε αντίδραση (1)].

Ζύμωση των βακτηρίων του οξικού οξέος – Αυτά, τα βακτήρια διασπούν το γαλακτικό και το οξικό οξύ

Τα βακτήρια, του οξικού οξέος, τα οποία ανήκουν στο Είδος Acetobacter aceti, έχουν, επίσης, την ικανότητα να οξειδώνουν, τόσο το γαλακτικό οξύ, όσο και το οξικό οξύ, προς διοξείδιο του άνθρακα και νερό.

Οι αντιδράσεις είναι CH₃CH(OH)COOH [γαλακτικό οξύ] + 3O₂ → 3CO₂ + 3H₂O   (3)

CH₃COOH+ 2O₂ → 2CO₂ + 2H₂O   (4)

Από τις αντιδράσεις (3), και, (4) βλέπουμε ότι, παράγεται CO₂ και, ότι, η οξύτητα ελαττώνεται.

Με τον τρόπο αυτό, τα βακτήρια, του οξικού οξέος, μπορούν να επηρεάσουν τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά του τελικού γαλακτοκομικού προϊόντος.

Δείτε: Μεταβολές του κεφίρ κατά την αποθήκευση – Τί θα πρέπει οπωσδήποτε να ξέρω?

Ζύμωση των βακτηρίων του οξικού οξέος – Ουσιαστικά πρόκειται για μια περίπλοκη ζύμωση

Πάντως, τα τελικά προϊόντα ζύμωσης, των βακτηρίων, του οξικού οξέος, είναι δύσκολο να προσδιοριστούν καθώς, αυτά, τα προϊόντα, εξαρτώνται, από πολλούς παράγοντες όπως α) ποιά είναι τα εμπλεκόμενα Είδη, των βακτηρίων, του οξικού οξέος, τα οποία ανήκουν στο γένος Acetobacter?, β) ποιά είναι τα στελέχη (strains), αυτών, των Ειδών, των βακτηρίων, του οξικού οξέος?, γ) ποιό είναι το οξειδοαναγωγικό δυναμικό, του γάλακτος κατά την ζύμωση?, δ) ποιά είναι η θερμοκρασία, του γάλακτος κατά την ζύμωση?, ε) ποιά είναι η τιμή pH, του γάλακτος κατά την ζύμωση?, στ) ποιές είναι η φύση των σχέσεων (συνεργατισμός, ανταγωνισμός, κ.λ.π.), μεταξύ, αυτών, των βακτηρίων, και, των άλλων μικροοργανισμών, (οξυγαλακτικά βακτήρια, ζύμες, μούχλες), οι οποίοι υπάρχουν στο γάλα κατά την ζύμωση?, κ.α.

Δείτε περισσότερα:

Acetobacteriaceae. De Ley, J., Gills, M., and Swings, J. 1984. In: Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, 9th ed., Krieg, N. R., and Holt, J. G., eds. Williams & Wilkins, London.

The role of acetic acid in dairy technology. Szkolnicka, Katarzyna & Dmytrów, Izabela. (2018).

Symbiosis of lactic acid bacteria and aerobic bacteria in ropy fermented milk of Georgian origin. Akatani, K., & T. Ishida. (2002). Japanese Journal of Lactic Acid Bacteria, 13:63

Acetic acid production. Cheryan, M. 2000. In: Encyclopedia of Microbiology, 2nd ed., Lederberg, J., ed. Academic Press, New York.