Мир микробов - Анатолий Смородинцев

Молочная кислота применяется в различных отраслях промышленности. Без неё нельзя обойтись в кожевенном деле для удаления извести с кож. Она широко используется и в ситцепечатном и красильном деле. В медицине она является средством прижигания и входит в состав некоторых лекарств. В пищевой промышленности она используется также в производстве конфет и безалкогольных напитков.

Молочнокислые бактерии весьма распространены в природе. Они находятся на поверхности сосков вымени и в шерсти коров, и в воздухе, и в сене, поэтому уже и в свежевыдоенном молоке всегда имеется много молочнокислых бактерий. Молоко вообще является особенно благоприятной средой для развития не только молочнокислых, но и многих других бактерий. Там всегда можно найти гнилостные бактерии, кишечные палочки, плесени, дрожжи.

Если в молоко попадут болезнетворные бактерии, палочки туберкулёза, брюшного тифа, холеры, бруцеллёза, то они там прекрасно развиваются. Поэтому некипячёное молоко может служить путём передачи заразы. Но при хранении молока в тепле при температурах выше 15° в нём обычно раньше других размножаются молочнокислые бактерии. Выделяя молочную кислоту, которая является ядом для гнилостных и многих других бактерий, они тем самым подавляют развитие вредных микробов. В результате превращения молочного сахара в молочную кислоту из молока выпадает в виде сгустка его белковая часть — казеин. Молоко свёртывается, превращается в простоквашу. Помимо истинных молочнокислых бактерий, многие другие микробы, например, кишечная палочка, также могут разлагать сахар до кислоты. Поэтому молоко свёртывается после размножения в нём кишечной палочки. Но при свёртывании молока кишечной палочкой сахар разлагается на кислоту и углекислый газ, который, выделяясь на поверхность, делает сгусток ноздреватым. Молочнокислые же бактерии целиком превращают молочный сахар в молочную кислоту без выделения газа. Поэтому хорошая простокваша, получившаяся под воздействием истинных молочнокислых бактерий, отличается гладкой поверхностью сгустка. Для получения хорошей простокваши обычно пользуются специальными заквасками — чистыми культурами молочнокислых бактерий. Простокваша, действительно, является весьма ценным питательным продуктом и часто применяется как диетическое блюдо при некоторых заболеваниях. Еще более ценным лечебным продуктом является ацидофилин. Это та же простокваша, получившаяся после молочнокислого брожения на чистой культуре так называемой ацидофильной молочнокислой палочки. Ацидофильные палочки в природных условиях живут не в молоке, а в кишечнике детей и животных, откуда они были выделены в чистых культурах, употребляемых для приготовления закваски. Ацидофилин, или ацидофильное молоко, применяется для лечения и предупреждения некоторых кишечных заболеваний человека и животных. В последние годы выяснилось, что его применение особенно успешно при лечении кишечных заболеваний молодых животных: телят, поросят, цыплят.

Опыты, проведённые еще в 1939 г. в колхозах Московской области, показали, что вскармливание молодняка ацидофильным молоком снизило заболеваемость в 2–2,5 раза и увеличило вес животных.

Большой известностью пользуются также такие кисломолочные продукты, как кефир и кумыс. Но в изготовлении этих продуктов, кроме молочнокислых бактерий, принимают участие также и дрожжевые грибки. Кефир и кумыс — это продукты молочнокислого и спиртового брожения.

Кефир имеет древнее происхождение. Родиной его является Северный Кавказ. Это очень приятный на вкус, освежающий диетический напиток, содержащий около 0,7 процента молочной кислоты и столько же спирта. Приготовляется он путём заквашивания коровьего молока особыми кефирными зёрнами, которые местные горцы раньше называли «зёрна пророка» или «пшено пророка» и считали, что зёрна эти посланы им богом в подарок.

Кефирные зёрна были впервые описаны известным кавказским врачом Джогиным в 1866 г. Они состоят из цепочек молочнокислых бактерий, в складках которых залегают группы дрожжевых клеток. В зависимости от длительности брожения молока различают слабый — молодой однодневный кефир, средний — двухдневный и крепкий — трёхдневный.

Кумыс приготовляется из кобыльего молока. Он также обладает целебными свойствами и применяется при лечении туберкулёза и общего истощения. В кумысе содержится до 2 процентов спирта и 1 процент молочной кислоты. Кумыс также известен с глубокой древности, и, судя по описаниям Геродота, способ его изготовления и целебные свойства были известны еще древним скифам.

Приготовление таких кислоспиртовых напитков, как мацони, айран, крымская буза, хлебный квас, также основано на совместной деятельности дрожжей и молочнокислых бактерий. Этот тесный симбиоз между двумя организмами, конечно, не случаен. Объясняется он следующим: дрожжи частично питаются молочной кислотой, выделяемой бактериями. Тем самым они снижают её концентрацию, что благоприятно влияет на жизнедеятельность молочнокислых бактерий, которые не переносят высокого содержания кислоты. Кроме того, дрожжи обогащают питательную жидкость витаминами, что также благоприятствует развитию бактерий.

В домашнем быту мы встречаемся еще с одним случаем использования сожительства — симбиоза двух микробов для приготовления приятного слабокислого напитка — чайного кваса. Чайный квас получается после заражения сладкого чая культурой так называемого чайного или японского гриба, разрастающегося в виде толстой, морщинистой, слизистой плёнки на поверхности жидкости. Этот псевдогрибок состоит из уксуснокислых бактерий и дрожжеподобных организмов. Дрожжи вырабатывают из сахара спирт, а уксуснокислые бактерии окисляют часть его в уксус. В результате получается очень приятный на вкус, освежающий слабоспиртовой и кисловатый напиток.

Молочнокислые бактерии участвуют и в изготовлении сливочного масла и сыров. При изготовлении масла они способствуют отделению жира от молока и, вырабатывая молочную кислоту, предохраняют масло от дальнейшей порчи. Специфический аромат хорошего масла также зависит от деятельности определённой группы микробов, выделяющих ароматические продукты. Эти микробы были названы академиком В. Л. Омелянским душистыми микробами. Душистые микробы играют большую роль в образовании соответствующего букета вина, специфического запаха сыра, молока. Применяя соответствующую культуру микроба, можно даже придать винный букет простому пивному суслу (ячменное вино). Академик В. Л. Омелянский получал чистые разводки микробов, обладавших запахом дыни, земляники, ананаса.

Изготовление различных сыров основано на деятельности бактерий. В отличие от кисломолочных продуктов процесс производства сыров занимает часто очень длительное время (иногда до двух-четырёх лет), но зато получаемый продукт может долго сохраняться без порчи. Поэтому приготовление сыров является наилучшим способом сохранения наиболее важной для питания белковой части молока. Производство простейших сыров типа брынзы известно очень давно. Гомер в «Одиссее» рассказывает, что циклоп Полифем, прибавляя к молоку сок кислых трав, получал из него сыр.

Как же получается брынза? Под влиянием молочной кислоты, образуемой молочно-кислыми бактериями, и сычуга, добавляемого к молоку, в нём образуется сгусток белковой части молока — казеина, который после уплотнения превращается в творог. Посоленный творог прессуется и получается сыр — брынза.

Более сложно готовятся сыры голландские, швейцарские и другие. После прессования и посолки сырная масса переносится в подвалы с температурой около 13° для дальнейшего, часто длительного созревания. Здесь молочнокислые бактерии продолжают свою работу по переработке остатков молочного сахара в кислоту. После этого на помощь приходит другая группа бактерий — так называемые пропионовокислые бактерии, которые особым ферментом превращают молочную кислоту в пропионовую и уксусную кислоты и углекислый газ. Этими кислотами и определяется острый вкус выдержанного сыра. Углекислый газ, постепенно выделяясь через сырную массу, образует в ней пустоты — глазки.

При созревании сыров известную роль играют и гнилостные микробы, которые разлагают белки молока, а выделяющиеся продукты разложения придают сыру соответствующий запах. В созревании сыра рокфор основную роль играют плесени, которые можно видеть на ломте сыра.

Молочнокислые бактерии широко применяются и при квашении овощей и фруктов — капусты, помидоров, огурцов, мочёных яблок. На свежих овощах находятся миллионы различных бактерий, преимущественно гнилостных, всегда имеются и молочнокислые бактерии. Поэтому при квашении важно создать такие условия, чтобы сахар овощей использовался именно молочнокислыми бактериями. Гнилостные микробы наиболее активно развивают свою деятельность при широком доступе кислорода воздуха, молочнокислые, являясь анаэробами, наоборот, производят молочнокислое брожение при отсутствии кислорода. Поэтому квашение овощей производят в непроницаемых для воздуха сосудах — бочках, кадках, ушатах, банках. Овощи туго уплотняются для удаления воздуха, и сосуд покрывается кружком с грузом. Таким образом создаются бескислородные условия, в которых молочнокислые бактерии развиваются лучше, чем гнилостные. Начинается молочнокислое брожение. Выделяющаяся молочная кислота предохраняет овощи от развития гнилостных микробов. Поэтому хорошо сквашенные овощи могут длительное время храниться, не портясь и не загнивая.