Fermentația butirică

1.Definitia procesului

Fermentatia butirica reprezinta un proces anaerob prin care diversele surse de carbon sunt metabolizate sub actiunea bacteriilor butirice in produsi principali ai fermentatiei:acid butiric si gaze: CO2; H2.In functie de specie si conditii de fermentare se mai pot forma pe cai deviate de la fermentatia butirica propriuzisa solventii: butanol, propanol, etalon, acetona.

2. Substrate naturale utilizate

Fermentatia butirica este un proces de biconversie anaeroba prin care substratul hidrocarbonat este metabolizat sub actiunea echipameentului enzimatic al bacteriilor butirice in acid butiric, CO2 si H2.

Fermentatia butirica intervine in procesele de alterare a branzeturilor.

Substraturile fermentatiei butirice sunt reprezentate de:

- Zaharurile fermentescibile (hexoze);

- Polialcooli glicerina, manita);

- Acizi (acid lactic, acid piruvic);

- Substante macromoleculare (amidon, glicogen, substante pectice)

3.Microorganisme implicati in proces

3.1. Agenti tipici si atipici

Agentii de fermentatie sunt reprezentati de bacteriile butirice care apar familiei Bacilaceae - genul Clostridium(Exp. Cl. Butiricum, Cl. Saccharobutiricum, Cl.Thyrobutiricum, Cl. Nigrificans, Cl.pasteurianum) ele constituind agentii tipici ai fermentatiei butirice.

3.2. Caracterizarea bacteriilor butirice

Bacteriile butirice sunt raspandite in sol prin materii de dejectie si rezista mult timp in stare sporulata.

a) Caractere morfologice

Bacteriile butirice se prezinta sub forma de bastonase drepte, singulare, mobile si capacitatea de a sporula formand un endospor cu dimensiunea mai mare decat a celulei vegetative, ceea ce duce la deformarea celulei.

Sunt bacterii Gram pozitive si cresc numai in conditii anaerobe fiind lipsite de catalaza si citocromi.Unele specii ale genului pot fi aerotolerante(ex. Cl.acetobutylicum). Bacteriile facultativ anaerobbe sporuleaza usor. Inaine de a sporula se umfla luind forma de maciuca sau de fus (Clostridium). Deasemenea la unele specii, in interiorul celulei pe cale de a sporula se formeaza o substanta hidrocarbonata de rezerva, asemanatoare cu amidonul, numita granuloza, care cu iod se coloreaza in albastru. Beijerinck care a studiat raspandirea lor le-a clasificat intr-o grupa careia i-a dat numele de Granulobacter. Clasificarea moderna da acestor bacterii numele general de Clostridium butyricum Prazmowski.Aceste bacterii se gasesc pe cereale, in noroi, in pamant, in lapte si in branzeturi.

b) Caractere biochimice si ecologice

Pentru crestere necesita temperaturi in domeniul mezofil sau termofil.In timp ce formele vegetative sunt inactivate la temperaturi de pasteurizare, endosporii sunt termorezistenti si pentru distrugere sunt necesare regimuri de sterilizare(121ºC/4-10 minute, in mediu cu vapori de apa). In raport cu pH-ul, clostridiile necesita un pH apropiat de neutru si cresterea este oprita la valori de pH = 4,0-4,5.

Bacteriile facultativ anaerobe se dezvolta bine la temperatura de 35-40º C.

Unele specii ale genului sunt patogene-toxicogene ca de exemplu Clostridium botulinum, Clostridium perfringens si Clostridium tetanomorphum.

Clostridium botulinum produce 7 neurotoxine imunologic diferentiate, cu actiune paralizanta.Tulpini ale speciei pot fi individualizate in 4 grupe pe baza caracterelorlor biochimice(proteolitice, lipolitice, glucidolitice) sensilibitatea la oxigen si la bacteriofagi.Ingestia alimentelor ce contin toxine preformate produce intoxicatii tipice.Daca are loc ingerarea atat a toxinei preformate, a bacteriilor inclusiv a endosporilor, acestea inving bariera gastrica, se localizeaza in intestin unde produc toxinele lor si ca efect se produce intoxicarea botulinica.(Gottschalk G.,1982)