Товарів: 0
На суму: 0 грн
Г. Ф. КОНДО, Л. С. НУДЕЛЬ, А. В. КОРОТКЕВИЧ
ПОСІБНИК З МІКРОБІОЛОГІЇ ВИНА
ВИДАВНИЦТВО “CARTEA MOLDOVENASCA”
КИШИНІВ 1966
Мікробіологія — одна з наук, на якій базується технологія вина. Спиртове бродіння, без якого неможливо отримати вино, - це перш за все біохімічний процес, що відбувається за участю живих мікроорганізмів - винних дріжджів.
Ряд прийомів технологічної обробки вина спрямований або на створення сприятливих умов для життєдіяльності мікроорганізмів (наприклад, введення чистих дріжджових культур), або, навпаки, на створення умов, за яких мікроорганізми не можуть розвиватися. Зокрема, обробка і витримка напівсолодких вин повинні проводитися таким чином, щоб ніякі мікроорганізми, і особливо дріжджі, не могли більше розвиватися. Це в рівній мірі стосується і виробництва соків. У цьому випадку життєдіяльність дріжджів пригнічують за допомогою ряду прийомів (пастеризація, сульфітація, зберігання при низьких температурах тощо).
Багато мікроорганізмів, розвиваючись у вині, можуть швидко зіпсувати його і навіть зробити повністю непридатним для вживання. Це оцтові, манітові та деякі молочнокислі бактерії. Навпаки, в деяких випадках молочнокислі бактерії - збудники яблучно-молочного бродіння - можуть бути корисними, знижуючи надмірну кислотність вин.
Тому знання мікробіології є обов'язковими для кожного винороба. Між тим, у нашій спеціальній літературі досі немає робіт (за винятком однієї), у яких мікробіологія виноробства викладена достатньо докладно, і взагалі немає робіт, де б можна було зустріти як загальну, так і спеціальну мікробіологію.
В єдиному курсі технічної мікробіології (А. М. Фролов-Багреев, І. М. Рябченко і Е. Я. Клоц. «Мікроорганізми плодового і виноградного сусла і вин». М. Л., Снабтехиздат, 1933, 304 с., 172 рис.) дуже вміло і достатньо викладено основи технічної мікробіології виноробства. повнота. Але ця книга давно стала бібліографічною рідкістю, а в деяких частинах і застаріла, оскільки за останні тридцять років радянські та зарубіжні вчені внесли в науку багато нового.
Вагомий внесок у розвиток технічної мікробіології внесли радянські вчені Н. Ф. Саєнко, Н. К. Могилянський, Е. І. Квасніков, Е. Н. Одинцова, А. М. Шумаков, Д. К. Чаленко та багато інших, а також за кордоном Г. Шандерль, Е. Пейно, Ж. Ріберо-Гайон та ін.
Автори сподіваються, що їх книга буде корисною насамперед виноробам-практикам, які вперше систематично вивчають мікробіологію, а також студентам виноробних технікумів, оскільки спеціальної навчальної літератури для них поки що немає. Нарешті, корисну інформацію можуть знайти і працівники технохімічного та мікробіологічного контролю.
За останні роки було видано кілька посібників з мікробіологічного контролю виноробства (Н.К. Могилянський, Д.К. Чаленко), але автори все ж визнали за доцільне включити цей розділ у свою книгу, яка доповнює і завершує решту матеріалу.
Що стосується включення загальної мікробіології, необхідної для правильного розуміння спеціальної мікробіології, то автори виходили з того, що виклад цього розділу і підбір матеріалу до нього тісно пов'язані з викладом спеціальної частини.
Складаючи цей посібник з мікробіології для виноробів, автори висловлюють надію, що він принесе певну користь тому колу читачів, для якого він розрахований.
Автори заздалегідь висловлюють подяку всім, хто потрудиться надіслати свої зауваження, які допоможуть усунути недоліки в цій роботі.
ЧАСТИНА І
ЗАГАЛЬНА МІКРОБІОЛОГІЯ
РОЗДІЛ І
ВСТУП
Мікробіологія є частиною біології - науки про живе. Вона вивчає крихітні організми, невидимі неозброєним оком, які називаються мікроорганізмами або мікробами. Від цього і походить назва предмета, яка походить від грецьких слів «mikros» - малий, «bios» - життя і «logos» - навчання.
Предметом мікробіології є вивчення походження, розвитку, будови та життєдіяльності мікроорганізмів.
До мікробів належать найпростіші організми рослинного походження – бактерії, гриби, водорості. Особливу групу мікроорганізмів становлять протисти, або найпростіші, які належать до нижчих тварин і вивчаються в курсах зоології.
Мікроорганізми дуже поширені в природі. Вони знаходяться скрізь: у повітрі, воді, ґрунті, на всіх предметах, які нас оточують. Вони знаходяться на нашому тілі, в роті, шлунку та кишечнику. Вони зустрічаються як в жарких країнах, так і на крайній півночі.
Про широке поширення мікроорганізмів яскраво свідчать наступні цифри:
В одному кубічному метрі повітря виявлено 100 бактерій, води - 1000 і молока - від 1000 до 100 000 бактерій (залежно від умов доїння).
В одному грамі бідної землі виявлено 300-500 мільйонів бактерій; середні - близько 1 млрд і багаті - 2 млрд. Найбільше бактерій міститься в гної. Суха речовина гною на третину складається з бактерій. Таке поширення мікроорганізмів пояснюється наступними обставинами:
У процесі своєї життєдіяльності одні мікроби можуть створювати сприятливі умови для розвитку інших. В результаті відбувається зміна мікроорганізмів, яке можна спостерігати практично в будь-якому середовищі. Наприклад, уробактерії, перетворюючи органічний азот в амонійні сполуки, створюють умови для розвитку бактерій-нітрифікаторів, які окислюють солі амонію до азотної кислоти. Деякі мікроби виробляють речовини, які, навпаки, пригнічують життєдіяльність інших мікробів.
Мікроорганізми мають велике значення в природі і у виробничій діяльності людини. Завдяки їм відбувається кругообіг багатьох речовин у природі. Без мікроорганізмів життя на землі було б неможливим, оскільки земля була б вкрита трупами тварин і рослинними залишками, а для рослин виник би вуглецевий і азотний голод.
Бактерії розкладають складні органічні речовини на мінерали, доступні для засвоєння зеленими рослинами. У результаті мінералізації мертвих залишків вуглець і азот з органічної форми, недоступної зеленим рослинам, переходять у мінеральну форму і повертаються в кругообіг речовин у природі.
Велике значення в природі мають залізо- і сіркобактерії. Залізобактерії мають здатність окислювати двовалентне залізо в оксид заліза. Водночас вони перетворюють залізо з розчинної форми в нерозчинну, сприяючи утворенню та накопиченню відкладень заліза в природі. Сіркобактерії окислюють сірководень до сірчаної кислоти. Їх роль полягає в очищенні водойм від сірководню, що утворюється в результаті процесу гниття. В результаті життєдіяльності сіркобактерій у водоймах може розвиватися підводна флора і фауна.
Роль мікроорганізмів у сільському господарстві велика. Без них не можуть відбуватися найважливіші процеси в ґрунті, які мають велике значення для сільського господарства. Родючість ґрунту багато в чому залежить від діяльності мікроорганізмів. При внесенні в ґрунт органічних добрив останні стають доступними для зелених рослин лише після мінералізації бактеріями.
Коріння рослин оточують ризосферні мікроорганізми. Одні з них корисні для рослин (розкладають органічні речовини та збагачують ґрунт поживними речовинами), інші живуть паразитично (поселяються на рослинах, живляться ними та викликають захворювання).
Серед ґрунтових мікроорганізмів є й такі, що вступають у співжиття (симбіоз) із вищими рослинами. Наприклад, бульбочкові бактерії (Bacterium radicicola) живуть на коренях бобових рослин, засвоюють азот повітря, який перетворюють на мінеральний азот. У ґрунті також є шкідливі мікроорганізми, які знижують його родючість, розкладаючи сполуки азоту до вільного азоту.
Людина може регулювати життєдіяльність мікроорганізмів, створюючи умови для розвитку корисних і запобігаючи розвитку шкідливих.
У виробництві використовується багато мікроорганізмів. Наприклад, виноробство, пивоваріння, виробництво спирту, випікання хліба засновані на діяльності дріжджів. Діяльність молочнокислих бактерій лежить в основі виробництва йогурту та інших кисломолочних продуктів, ферментації овочів і силосування кормів. В результаті спільної діяльності молочнокислих бактерій і дріжджів отримують кефір і кумис.
Виробництво оцту засноване на діяльності оцтовокислих бактерій. Деякі форми мають і практичне значення. Aspergillus niger використовується для виробництва лимонної кислоти. Aspergillus oryzae замінює солод при оцукрюванні крохмалю. В Японії з рису готують національний алкогольний напій «саке».
Деякі мікроорганізми здатні накопичувати велику кількість жиру, до 30%, наприклад Endomyces vernalis. Їх називають «жирними дріжджами». На діяльності маслянокислих бактерій базується виробництво масляної кислоти, а на діяльності ацетобутилових бактерій — виробництво ацетону і бутилового спирту. В основі розмочування (мацерації) волокнистих прядильних культур лежить ферментація мікроорганізмами пектинових речовин.
Деякі мікроорганізми виробляють речовини, які вбивають хвороботворні мікроорганізми. Ці речовини називаються антибіотиками. Це пеніцилін, стрептоміцин, граміцидин, тераміцин та інші, які є цінними лікарськими речовинами для людини і тварин, а також факторами підвищення продуктивності худоби. Поряд з позитивною роллю мікроорганізми відіграють і негативну. Таким чином, вони викликають псування різних органічних продуктів - м'яса, яєць, фруктів і овочів, а також викликають ряд хвороб вина.
Особливе місце займають патогенні мікроорганізми - збудники інфекційних (заразних) хвороб. До них відносяться збудники чуми, холери, віспи, туберкульозу, сказу, сибірської виразки, черевного тифу, дизентерії, кору, кашлюку, скарлатини та багатьох інших.
Мікроби є збудниками великої кількості захворювань людини, тварин і рослин. Боротьба з мікробами, що викликають інфекційні захворювання, є одним із найважливіших завдань медицини. У своїй промові на засіданні Верховної Ради СРСР 15 січня 1960 р. Президент АН СРСР А. Н. Несмеянов сказав, що навіть при сучасному стані науки можна ліквідувати багато епідемічні та ендемічні (місцеві) захворювання, які раніше були бичем людства - чуму, холеру, віспу, малярію - як масові захворювання. Їх треба стерти з лиця всієї земної кулі.
До цього прагнуть усі радянські люди. Але серед імперіалістів є проповідники бактеріологічної війни, які вважають, що вона навіть має значні переваги: знищуючи людей, вона не завдає шкоди матеріальним цінностям. У військових лабораторіях імперіалістичних країн штучно розводять найнебезпечніші мікроби чуми та інших хвороб (докладніше про патогенні мікроби див. у главі 7 цієї частини книги).
За характером життєдіяльності всі мікроорганізми можна поділити на три групи: 1. Гнильні, 2. Бродильні, 3. Патогенні.
Представники перших двох груп залежно від обставин можуть бути корисними чи шкідливими. Патогенні мікроорганізми завжди шкідливі, хоча навіть людина іноді використовує їх у своїх цілях. Наприклад, розроблено біологічний метод боротьби з комахами - шкідниками сільського господарства та мишоподібними гризунами, які заражені хвороботворними мікробами, нешкідливими для людини і домашніх тварин.
З усього сказаного випливають такі основні завдання, що стоять перед мікробіологією.
Мікробіологія — широка наука, і тому виникла необхідність розділити її на загальну мікробіологію та спеціальну мікробіологію.
Загальна мікробіологія вивчає морфологію (будову), систематику і фізіологію мікроорганізмів. Спеціальна мікробіологія вивчає роль і застосування мікроорганізмів в окремих сферах діяльності людини. Поділяється на медичну, сільськогосподарську, ветеринарну та технічну. Медична і ветеринарна мікробіологія вивчає збудників інфекційних хвороб людини і домашніх тварин, лікування і профілактику цих захворювань.
Сільськогосподарська мікробіологія вивчає ґрунтові мікроорганізми та їх роль у підвищенні родючості ґрунту. Спеціальний розділ, що вивчає мікробіологічні хвороби рослин, називається фітопатологією.
Технічна мікробіологія вивчає промислове використання мікроорганізмів, умови для посилення їх життєдіяльності, якщо вони корисні, і придушення, якщо вони шкідливі.
Мікробіологія тісно пов'язана з рядом наук - ботанікою, зоологією, хімією, медициною, ґрунтознавством і агрономією, а також з технологією різних промислових виробництв, головним чином харчових.
