Kiszenie (inaczej kwaszenie) jest procesem opartym na fermentacji mlekowej. Celem tego zabiegu jest przetwarzanie surowców roślinnych w artykuły smaczne i zdrowe, a jednocześnie zakonserwowanie tych produktów na stosunkowo długi okres. Czynnikiem konserwującym jest kwas mlekowy wytworzony w wyniku działalności życiowej bakterii mlekowych.

Bakterie fermentacji mlekowej to niejednorodna morfologicznie grupa, których wspólną cechą jest zdolność do wykorzystania różnych cukrów (mono-, di- i niektórych tri- i polisacharydów) w beztlenowym procesie fermentacji mlekowej. Naturalnym środowiskiem ich bytowania jest mleko, rośliny oraz błony śluzowe człowieka i zwierząt. Są to bakterie gram-dodatnie, pod względem morfologii wyróżnia się pałeczki oraz ziarniaki. Ze względu na wymagania tlenowe klasyfikuje się je do grup względnych beztlenowców lub mikroaerofilów. Należą do bakterii mezofilnych (optymalna temperatura 25-30°C), jak i termofilnych (temperatura optymalna to 40-45°C a nawet 50-55°C). Do wzrostu wymagają bogatych podłoży zawierających witaminy i aminokwasy.

         Lactobacillus spp.                        Lactobacillus casei                               Lactococcus lactis

          Leuconostoc spp.                           Lactobacillus delbrueckii

Bakterie kwasu mlekowego można uważać za formy metabolicznie „ułomne”, które straciły zdolność syntezy wielu metabolitów, prawdopodobnie w wyniku przystosowania do wzrostu w mleku oraz na innych podłożach bogatych w substancje odżywcze i czynniki wzrostowe. Bakterie te w wyniku fermentacji cukrów prostych wytwarzają kwas mlekowy w ilości od 0,8 do 3% - zależnie od szczepu. Powstający kwas mlekowy hamuje rozwój bakterii gnilnych oraz masłowych i stąd szerokie zastosowanie tych bakterii w przemyśle spożywczym i kiszeniu pasz. Przydatność kwasu mlekowego w przemyśle spożywczym potęguje fakt, że jest on w przeciwieństwie do kwasu octowego nieszkodliwy i przyswajalny przez organizm człowieka i zwierząt, a także odgrywa korzystną rolę w przyswajaniu jonów Ca2+ i Fe2+.

Bakterie mlekowe należą do dwóch głównych grup – homofermentujących i heterofermentujących. Szlak wytwarzania kwasu mlekowego różni się dla nich zasadniczo. Bakterie homofermentujące przetwarzają glukozę w szlaku Embdena-Meyerhofa-Parnasa (EMP), produkując głównie kwas mlekowy (90%) i niewielkie ilości ubocznych metabolitów dwuwęglowych i dwutlenku węgla. Bakterie heterofermentujące prowadzą przemiany glukozy w szlaku fosfoketolazy pentozowej, który jest odgałęzieniem cyklu heksozomonofosforanowego (HMP). W wyniku fermentacji glukozy obok kwasu mlekowego powstaje szereg innych związków, takich jak diacetyl, aldehyd octowy, kwas octowy, etanol i dwutlenek węgla. Szlak EMP jest wykorzystywany przez wszystkie bakterie mlekowe, z wyjątkiem Leuconostoc, III grupy Lactobacilli i Oenococci. Warunkami wymaganymi w tym procesie są dobra dostępność cukru oraz ograniczony dostęp tlenu. Istotne pod względem produkcji kiszonek bakterie z rodzaju Leuconostoc są obligatoryjnymi mikroorganizmami heterofermentującymi. Poniżej przedstawiono schematycznie biochemiczne przemiany zachodzące w obu typach bakterii fermentacji mlekowej:

✔ Homofermentacja mlekowa - z jednego mola glukozy powstają dwa mole kwasu mlekowego:

✔ Heterofermentacja mlekowa - z jednego mola glukozy powstaje po jednym molu kwasu mlekowego i etanolu (lub kwasu octowego) oraz dwutlenku węgla:

W tabeli 1. zebrano najważniejsze gatunki bakterii mlekowych.

Bakterie fermentacji mlekowej są mikroorganizmami o szczególnie szerokim znaczeniu przemysłowym. Są stosowane w przemyśle mleczarskim, piekarniczym, owocowo-warzywnym i mięsnym do produkcji serów dojrzewających, twarogowych, masła, śmietany, mlecznych napojów fermentowanych, zakwasów piekarskich, kiszonej kapusty i ogórków oraz wędlin fermentowanych. Obecnie coraz szerzej są wykorzystywane w przemyśle farmaceutycznym do produkcji dekstranu, preparatów probiotycznych i szczepionek odpornościowych. Źródłem mikroflory bakteryjnej w produkcji przemysłowej jest albo surowy materiał sam w sobie, jak przy produkcji serów z mleka, kiszonej kapusty i niektórych podkiszanych wędlin, jak również komercyjne kultury startowe. Naturalna mikroflora wykorzystywana jest przede wszystkim w produkcji kiszonek w warunkach domowych oraz do produkcji niektórych serów opartych na tradycyjnych recepturach, gdzie inokulum jest pozyskiwane poprzez pobranie próbki z poprzedniego procesu produkcyjnego.

Pośród produktów spożywczych, które zawdzięczamy bakteriom fermentacji mlekowej, istotną rolę ze względu na walory smakowe i zawartość cennych składników odżywczych, zajmują kiszonki warzywne. Warzywa przeznaczone do kwaszenia najpierw odpowiednio przygotowuje się, aby mogły powstać dobre warunki do rozwoju bakterii mlekowych. Kapustę drobno pokrojoną soli się i dokładnie ubija w celu stworzenia warunków beztlenowych. Ogórki ściśle układa się w beczkach i zalewa solanką. Dodana sól kuchenna nie tylko polepsza właściwości smakowe produktu, ale również stwarza lepsze warunki do rozwoju bakterii mlekowych, gdyż przyspiesza dyfuzję cukru z komórek roślinnych do roztworu.

Fermentację prowadzi się najpierw w temperaturze ok. 20°C, a później w niższej (15÷18°C). Fermentacja ta jest typowym zjawiskiem metabiozy, czyli rozwoju jednej grupy drobnoustrojów po drugiej. W pierwszym etapie fermentacji rozwijają się bakterie niewłaściwej fermentacji mlekowej, które zakwaszają środowisko i stwarzają z kolei lepsze warunki do rozwoju bakterii właściwej fermentacji mlekowej. Wówczas rozwijają się najpierw paciorkowce, a potem pałeczki hetero- i homofermentujące, które są bardziej tolerancyjne na niższe pH środowiska.

W czasie kiszenia wyróżnia się trzy fazy:

• I faza - fermentacja burzliwa- w tej fazie rozwijają się bakterie niewłaściwej fermentacji mlekowej (powszechnie występujące gatunki z rodzajów Escherichia, Micrococcus, Microbacterium), które zakwaszają środowisko i stwarzają lepsze warunki dla rozwoju bakterii właściwej fermentacji mlekowej, wytwarzają się duże ilości gazu oraz kwas mrówkowy, propionowy, masłowy bursztynowy, octowy, etanol, dwutlenek węgla i inne; pH kiszonki wynosi 4.
• II faza – właściwa fermentacja mlekowa- w tej fazie rozwijają się w pierwszej kolejności paciorkowce mlekowe, następnie pałeczki homofermentatywne i heterofermentatywne; pH kiszonki obniża się do 3,8. Pod koniec tej fazy bakterie mlekowe wymierają.
• III faza - dojrzewanie kiszonki- w tej fazie zachodzą reakcje chemiczne między alkoholami i kwasami fermentacji mlekowej i tworzą się estry, nadające przyjemny aromat; pH kiszonki obniża się do 3,5.

W czasie przechowywania kiszonki należy stworzyć warunki beztlenowe, temp. 0-10°C. Po zakończonej fermentacji powierzchnia kapusty lub ogórków powinna być zabezpieczona przed dostępem powietrza, ponieważ w przeciwnym wypadku na powierzchni tej powstanie kożuch złożony zwykle z drożdży i pleśni. Na skutek rozwoju tych drobnoustrojów zmniejsza się kwasowość środowiska, co stwarza warunki do działalności bakterii gnilnych.

Powstające podczas fermentacji obok kwasu mlekowego niewielkie ilości alkoholu i kwasu octowego, wpływają – obok stosowanych przypraw – na podniesienie smaku i zapachu produktów kiszenia, stanowiących bardzo cenne dietetyczne pożywienie, bogate w witaminy (w 100 g kiszonej kapusty – 25 do 30 mg wit. C), a występujące w nich sole mineralne i kwas mlekowy korzystnie oddziałują na proces trawienia.

Do kiszenia wykorzystywane są różne gatunki warzyw. Najpopularniejsze to kapusta i ogórki, ale kisi się również pomidory, buraki ćwikłowe, fasolkę szparagową, bakłażany, paprykę, kalafiory, grzyby, jabłka. Kwaszonki stanowią smaczny i już od dawna uznany dodatek do prawie wszystkich posiłków. W miarę możliwości powinny być podawane na surowo. Zaleca się wykorzystywanie witaminowego soku z kwaszonek jako napoju lub jako dodatku zakwaszającego do niektórych potraw zamiast octu.

Do kiszenia w warunkach domowych najlepiej nadają się kamionkowe garnki oraz drewniane beczki. Z kolei na skalę przemysłową kiszenie przeprowadza się zarówno w beczkach, jak też w dużych kadziach lub betonowych silosach.

Kapustę kiszoną przechowuje się w beczkach, w których została ona przefermentowana. Beczki do kapusty nie powinny być wykonane z drzewa iglastego, gdyż kapusta łatwo przejmuje zapach i smak żywicy. Kapustę w beczce przykrywa się denkiem drewnianym zbliżonym wymiarami do średnicy beczki i obciąża kamieniem granitowym. Sok musi całkowicie przykryć krążek. Aby zabezpieczyć kapustę przed zabrudzeniem przykrywa się beczkę jeszcze odpowiednią pokrywą. Zbyt mała ilość soku wpływa na zmniejszenie trwałości kapusty kiszonej. Brak soku uzupełnia się przez dolanie do beczki odpowiedniej ilości 3% roztworu soli.

Bakterie kwasu mlekowego mają także niebagatelne znaczenie w rolnictwie, gdzie wykorzystywane są do konserwowania pasz. Kiszonki sporządza się zarówno z roślin świeżych, jak i podsuszonych. Wykorzystuje się do tego celu trawy, zboża, kukurydzę, rośliny strączkowe, ziemniaki, wysłodki buraczane i inny materiał roślinny.

Kiszenie jest procesem bardzo złożonym i uzależnionym od wielu czynników, które dopiero po odpowiednim zestawieniu pozwalają na uzyskanie kiszonki dobrej jakości. Celem produkcji kiszonek jest zachowanie właściwości pokarmowych zielonki, z której sporządza się kiszonkę. Odpowiednia ilość i koncentracja kwasu mlekowego, powstającego podczas fermentacji z udziałem bakterii mlekowych, chroni kiszonki przed zepsuciem. Dlatego przy kiszeniu pasz dąży się do stworzenia jak najlepszych warunków do rozwoju korzystnych drobnoustrojów. W zakiszanym materiale kiszonkowym spośród mikroorganizmów najliczniej reprezentowane są następujące bakterie:

• Kwasu mlekowego,
• Kwasu octowego,
• Kwasu masłowego,
• Gnilne,
• Drożdże i pleśnie.

Pożądaną ilość i rozwój potrzebnych bakterii mlekowych w kiszonce gwarantują: warunki beztlenowe, temperatura w zakiszanym surowcu nie wyższa niż 40°C oraz dostateczna ilość cukru. Warunki beztlenowe i optymalną temperaturę uzyskuje się przez staranne ugniatanie zakiszanej masy kiszonkowej i szczelne jej przykrycie. Zapewnienie odpowiedniej ilości cukru jest sprawą złożoną. Aby utrzymać w zakiszanym surowcu pH na poziomie 4,2, potrzebna jest w każdym przypadku inna ilość cukru. Wiąże się to z tzw. pojemnością buforową roślin (ilość kwasu mlekowego, jaką należy użyć do wytworzenia w kiszonce pH 4,2), która powstaje w zależności, między innymi, od:

• Zawartości suchej masy,
• Zawartości białka surowego,
• Zawartości związków mineralnych i ich rodzaju,
• Fazy wegetacji roślin,
• Zawartości kwasów organicznych i ich skali.

—Etapy przygotowania sianokiszonki: skoszenie trawy, sprasowanie podsuszonej trawy do postaci beli, owinięcie beli nieprzepuszczającym powietrza materiałem w celu zapewnienia warunków beztlenowych

Pojemność buforową określa się również terminem minimum cukrowego, czyli niezbędnej ilości cukru w roślinie do wytworzenia takiej ilości kwasu mlekowego, aby pH kiszonki wyniosło 4,2. Przykładowo pojemność buforowa lucerny jest o wiele większa niż kukurydzy, dlatego w procesie fermentacji potrzeba przy lucernie o wiele więcej kwasu mlekowego na zakwaszenie środowiska do pH 4,2, a tym samym więcej cukru, niż przy zakiszaniu kukurydzy.

Ogólnie, ze względu na minimum cukrowe rośliny dzieli się zatem na:

• łatwo kiszące się, które zawierają wystarczającą ilość lub nadmiar cukrów, np. kukurydza, trawa sudańska, owoce dyni, kapusta, topinambur, burak cukrowy, owies, słonecznik, rzepak, liście okopowych korzeniowych, trawy (potraw), ziemniak, wysłodki buraczane, pulpa ziemniaczana ⇒ pasze te mimo różnej zawartości wody kiszą się dobrze bez konserwantów,
• trudno kiszące się, w których cukier w czasie kiszenia przefermentuje w 90-100% do kwasu mlekowego, a mimo to będzie go za mało do dobrego zakonserwowania kiszonki; należą tu: bobik, groch, peluszka, łubin, nostrzyk, wyka, koniczyna czerwona i biała, łęty ziemniaczane i in. ⇒ z roślin tych można uzyskać dobrą kiszonkę po dodaniu pasz z grupy pierwszej lub melasy, konserwantów albo też po podwiędnięciu,
• niekiszące się, do których należą: pokrzywa, lucerna, seradela, soja, łodygi dyni, pomidorów, lędźwian i in. ⇒ rośliny te można zakisić tylko po zastosowaniu konserwantów, dodaniu 3-4% melasy lub innych pasz zawierających cukier bądź przez zmieszanie z roślinami łatwo kiszącymi się w stosunku 2:1 lub 3:1.

Nadmiar cukru przy kiszeniu pasz bywa również niekorzystny, gdyż wtedy uzyskuje się kiszonkę za kwaśną, zachodzą w niej też duże straty składników pokarmowych wskutek fermentacji alkoholowej (np. burak cukrowy, kukurydza). Zbyt kwaśną kiszonkę zwierzęta jedzą niechętnie. Dlatego lepsze są kiszonki kombinowane, sporządzane z różnych roślin.

Zatem zdolność pasz do zakiszania zależy od:

• Zawartości suchej masy,
• Zawartości łatwo fermentujących węglowodanów, czyli pożywki dla mikroorganizmów,
• Zawartości białka surowego – substancji białkowej, z której powstające produkty rozpadu działają zasadowo, neutralizując powstałe kwasy,
• Pojemności buforowej, która zależy do zawartości związków azotowych i alkalicznego popiołu surowego.

W praktyce dla uzyskania prawidłowego procesu zakiszania roślin świeżych stosuje się:

• Mieszanie roślin trudno zakiszających się z surowcem zakiszającym się łatwo,
• Dodanie do materiału trudno zakiszającego się dodatków zawierających cukier, np. melasę,
• Dodawanie środków chemicznych – konserwantów.

Rozróżnia się trzy zasadnicze metody sporządzania kiszonek w zależności od zawartości suchej masy w zielonce:

• Produkcja kiszonek z roślin świeżych, o zawartości suchej masy do 30%,
• Produkcja kiszonek z roślin powiędniętych, o zawartości suchej masy 30-40%,
• Produkcja kiszonek z roślin podsuszonych (sianokiszonek), o zawartości suchej masy 40-60%.

Przy zakiszaniu surowca o zwiększonej zawartości suchej masy, procesy zachodzące w stosie kiszonkowym kształtują się inaczej niż przy zakiszanych zielonkach świeżych, co w konsekwencji daje kiszonkę o innych cechach. Już w czasie podsuszania zielonek zmienia się ich skład, albowiem zwiększa się ilość łatwo fermentujących węglowodanów, podnosi koncentracja cukru i obniża zdolność buforowa roślin. Ma to duże znaczenie praktyczne, gdyż rośliny o podwyższonej zawartości suchej masy, z grupy trudno kiszących się, o wiele łatwiej zakiszają się w stanie podsuszonym niż świeżym. W miarę gdy wzrasta w zielonce ilość suchej masy, ogólna ilość kwasów w kiszonce maleje, dlatego że zawiera ona w tym stanie mniej kwasu octowego i masłowego. W kiszonkach o zawartości suchej masy powyżej 35%, kwas mlekowy stanowi już 60% wszystkich zawartych w niej kwasów, co przedstawia tabela 2.:

Przy większej zawartości suchej masy w zakiszanym surowcu obserwuje się mniejszą ilość amoniaku, co świadczy o mniejszym rozpadzie białka, niż ma to miejsce w materiale świeżym. Skutkiem tego kiszonki sporządzane z materiału podsuszonego zawierają często więcej białka właściwego, a tym samym i więcej poszczególnych aminokwasów.

Stwierdzono, że wytwarzający się w kiszonkach dwutlenek węgla, którego jest mniej w kiszonkach podsuszonych, nie wpływa ujemnie na rozwój bakterii mlekowych, hamuje natomiast rozwój bakterii gnilnych. Zmniejszenie ilości wody przyczynia się do wzrostu ciśnienie osmotycznego komórek roślinnych, które wtedy przewyższa siłę ssącą bakterii masłowych, przez co ogranicza ich rozwój.

Dobra kiszonka winna charakteryzować się następującymi parametrami i zawierać:

• Dużo kwasu mlekowego (1,5-3,5%)
• Średnio kwasu octowego (0,5-1%)
• Brak kwasu masłowego,
• Stosunek N-NH3 do N ogólnego – 5-10%,
• Kwaśność (pH) dobrej kiszonki winna wynosić przy zawartości suchej masy:
  • Do 30% - 3,9-4,2
  • 30-40% - 4,4-4,7
  • 40-60% - 4,6-5,2

W tablei 3. zamieszczono porównanie kiszonek pozyskiwanych ze świeżej masy roślinnej i z materiału podsusoznego.

Zakiszanie roślin świeżych przeprowadza się jedynie wówczas, gdy nie ma możliwości obniżenia zawartości wody w materiale kiszonkowym. Natomiast korzystniejsze ze względów praktycznych i ekonomicznych jest tworzenie kiszonek o zwiększonej zawartości suchej masy.

Jednym z ważniejszych czynników decydujących o jakości kiszonek, jej wartości pokarmowej i wielkości strat zachodzących w procesie kiszenia, jest typ zbiornika w jakim jest ona sporządzana. Zbiorniki na pasze mają na celu chronić ją przed dostępem powietrza, utrzymywać wytworzone stężenie dwutlenku węgla, chronić przed wodą opadową i zabezpieczać przed działaniem promieni słonecznych. Kiszonki sporządza się zatem w różnego typu rowach i dołach ziemnych, silosach betonowych, belach cylindrycznych lub kostkach prasowanych i owijanych folią.

. —Silos do przeprowadzania produkcji i magazynowania kiszonki — Uformowane z trawy bele gotowe do zakiszenia

Odmiennym niż zakiszanie rolnicze procesem, przebiegającym z udziałem mikroorganizmów i mającym szerokie zastosowanie w rolnictwie, ogrodnictwie i utylizacji odpadów jest kompostowanie.

Czym jest kompost?

Kompost to nawóz organiczny, który powstał w wyniku tlenowego rozkładu biomasy. Innymi słowy, kompost to odpady organiczne, które, poprzez dostęp tlenu i działalność mikroorganizmów, rozkładane są na czynniki pierwsze. Te mogą być łatwo wchłonięte przez rośliny, co powoduje szybszy ich wzrost. W naturze taki proces zachodzi cały czas, na przykład w ściółce leśnej. Jesienią drzewa gubią liście, które opadają na ziemię, rozkładają się wraz z innymi resztkami organicznymi, by następnie jako kompost w postaci próchnicy leśnej zostać wchłonięte przez te same drzewa, pomagając im na wiosnę rozwinąć się w pełni.

Z czego można zrobić kompost?

Kompost może powstać praktycznie ze wszystkich odpadów organicznych pochodzących zarówno z ogrodu, jak i z domu. Kluczem do sukcesu i otrzymania bogatego w minerały kompostu jest zapewnienie optymalnych warunków dla procesu kompostowania, jak i dobór odpowiedniego składu biomasy. Najbardziej pożądany jest taki kompost, który zawiera jak najwięcej wartościowych minerałów, takich jak azot, potas, fosfor i wapń. Ma on wtedy optymalną kwasowość - PH bliskie nuetralnemu. Aby uzyskać wysokomineralny kompost, należy przede wszystkim różnicować odpadki, które wrzucamy do kompostownika. Należy jednak pamiętać, że nie wszystkie rzeczy nadają się do kompostowania. Odpadki, które przeznaczamy na kompost muszą być biodegradowalne, a nawet w tej grupie znajdują się wyjątki, których nie kompostujemy. Do tych możemy zaliczyć mięso, mocno solone potrawy, pestki, chwasty z nasionami i inne które mogą zakłócić proces lub zanieczyścić kompost.

Przykładowe odpady o dużej zawartości węgla:

• słoma zbożowa,
• jesienne liście,
• pył drzewny i odpady drewniane,
• niektóre rodzaje papieru i kartonu.

Niektóre materiały o dużej zawartości azotu:

• zielona biomasa (świeża lub zwiędła), np. siano, skoszona trawa,
• odchody zwierząt roślinożernych (krów, koni),
• resztki owoców i warzyw,
• wodorosty,
• mielona kawa (po zaparzeniu napoju).

Warunki kompostowania:

Kompostowanie polega na przetwarzaniu substancji w kontrolowanych warunkach w obecności tlenu (powietrza), w odpowiedniej temperaturze i wilgotności.Zamiast pozwalać naturze na powolny rozkład biomasy, kompostowanie zapewnia optymalne środowisko, w którym organizmy kompostujące mogą się najlepiej rozwijać. Aby wyżywić najbardziej aktywne mikroby, w skład materii poddanej kompostowaniu muszą wchodzić następujące składniki:

• węgiel,
• azot i tlen z powietrza,
• woda.

Dobrze przygotowany stos kompostowy powinien mieć taką zawartość wilgoci jak dobrze wyciśnięta gąbka. Zapewnia to odpowiednią wilgotność do podtrzymania procesów życiowych bakterii. Bakterie i inne mikroorganizmy można podzielić na kilka grup, w zależności od tego jaką temperaturę preferują i ile ciepła produkują w czasie przerabiania materii organicznej. Bakterie mezofilne lubią umiarkowane temperatury z przedziału 20-40°C. Podczas rozkładu materii organicznej produkują one ciepło, wnętrze stosu kompostowego rozgrzewa się najbardziej.

Stos kompostowy powinien mieć metr wysokości, metr szerokości a długość w zależności od potrzeb. Zapewnia to odpowiednią izolację cieplną pozwalającą na ogrzewanie się wnętrza stosu w trakcie trwania rozkładu. Idealną temperaturą zdaje się być około 60°C, w której ginie większość drobnoustrojów chorobotwórczych i nasion roślin. Ta temperatura jest też najlepsza dla bakterii termofilnych, które najszybciej rozkładają biomasę. Gdy cały materiał zmieni kolor na ciemnobrązowy lub prawie czarny, kompost jest gotowy do użytku.

Co się dzieje w kompoście?

Przy zapewnieniu dobrych warunków proces rozkładu przebiega w czterech fazach. Najpierw do dzieła przystępują bakterie mezofile przygotowując grunt dla innych pracowników. Wiążą one węgiel i tlen produkując dwutlenek węgla i energię. Część energii zużywają do rozmnażania, a część uwolniona zostaje w postaci ciepła (temperatura w kompoście podnosi się wówczas do około 44ºC). kiedy temperatura osiąga 44ºC - 52ºC na scenę wkraczają bakterie termofilne, które rozkładają część materiałów organicznych. Wówczas temperatura może osiągnąć nawet 70ºC. Ta faza jest dosyć krótka i może trwać od kilku dni do 2-4 tygodni i zazwyczaj występuje ona w górnej części kompostu. W trzeciej fazie temperatura kompostu obniża się pozwalając innym organizmom (odstraszonym wcześniej wysokimi temperaturami) dokończyć dzieła i rozłożyć pozostałe większe, nierozdrobnione do końca materiały. Do kompostu wówczas masowo migrują różnego rodzaju żyjątka w tym pożyteczne dżdżownice oraz pojawiają się grzyby. Czwarta faza to „dojrzewanie”. Kompost potrzebuje czasu by zupełnie przemienić się w jednolitą, brunatną próchnicę. Mniej więcej po 9 miesiącach, lub roku możemy uzyskać wspaniały nawóz.

PORÓWNANIE KISZENIA I KOMPOSTOWANIA:

Kompostowanie polega na rozkładzie substancji organicznej przez mikroorganizmy – bakterie tlenowe, mrówki, nicienie i inne. Należy zapewnić optymalne środowisko, w którym organizmy kompostujące mogą się najlepiej rozwijać. Konieczne są:

• węgiel - materiał poddawany kompostowaniu,
• powietrze,
• woda,
• izolacja cieplna stosu - pozwalająca na ogrzewanie się wnętrza stosu w trakcie trwania rozkładu (zależy nam na osiągnięciu temperatury powyżej 45°C, najlepszej dla bakterii termofilnych, które najszybciej rozkładają biomasę)

W przypadku produkcji kiszonek zależny nam na szybkim rozwoju pożądanych bakterii mlekowych w zakiszanym materiale, co uzyskujemy poprzez:

• zapewnienie warunków beztlenowych,
• utrzymanie temperatury w zakiszanym surowcu nie wyższej niż 40°C,
• zapewnienie dostatecznej ilości cukru.

Procesy kluczowe w kiszeniu i kompostowaniu:

Kiszenie jest metodą konserwacji roślin opartym na procesie kierowanego zakwaszania masy roślinnej kwasem mlekowym, produkowanym w procesie fermentacji wywołanym przez bakterie rozwijające się w zakiszanym surowcu. Kwas mlekowy w odpowiednim stężeniu zapobiega psuciu się kiszonki i umożliwia jej przechowywanie. Nagromadzenie kwasu mlekowego hamuje rozwój innych bakterii, grzybów i enzymów roślinnych wywołujących rozpad białka lub produkujących niepożądane substancje.

Tymczasem podczas kompostowania zachodzą dwa równoległe procesy biochemiczne:

⇒Mineralizacja - proces rozkładu materii organicznej przebiegający w pełnych warunkach tlenowych. Prowadzi do powstania prostych związków mineralnych: woda, dwutlenek węgla, tlenki siarki i azotu. Przy nieco ograniczonym dostępie tlenu możemy zachodzi butwienie – jego produktami są: woda, dwutlenek węgla, amoniak oraz jony fosforanowe, azotanowe i siarczanowe.

⇒Humifikacja - procesy przekształceń materii organicznej polegające na częściowym rozkładzie pierwotnych związków organicznych (szczątków roślinnych) i wtórnej syntezie. W wyniku humifikacji powstaje humus glebowy, nadający poziomom próchnicznym gleb ciemne zabarwienie. Związki humusowe są substancjami o złożonej strukturze. Z uwagi na swe cechy fizyczne i chemiczne odgrywają bardzo ważną rolę w kształtowaniu właściwości gleb. Humifikacja składa się z dwóch etapów: rozkładu (butwienie z udziałem tlenu i beztlenowe gnicie) i synteza swoistych związków próchnicznych, które składają się z: kwasów humusowych (hymatomelanowe, huminowe brunatne, huminowe szare), kwasów fulwowych (krzemowe, apokrenowe), huminów i ulminów. Im tych związków jest więcej tym żyźniejsza jest gleba.

Szczepy bakterii z rodzaju Leuconostoc należą do grupy bakterii kwasu mlekowego (LAB), które mają szerokie zastosowanie w przemyśle.

Pozytywne aspekty ich występowania:

• Fermentacja produktów żywnościowych (kapusty, ogórków, mięsa),
• Produkcja dwutlenku węgla w serach (zwłaszcza z niebieskim przerostem),
• Produkcja składników nadających smak w wielu produktach mlecznych,
• Produkcja dekstranu:

                ⇒ w produktach (mlecznych) bogatych w sacharozę,
                ⇒ jako polimeru wartościowego dla przemysłu/medycyny,
                ⇒ jako dodatku biologicznego w przemyśle paliwowym,

• Potencjalna rola w w żywności funkcjonalnej (której poza podstawowym zadaniem, jakim jest odżywianie, przypisuje się psychologiczny lub/i fizjologiczny wpływ na ludzki organizm, np. obniżanie poziomu cholesterolu).

Negatywne aspekty ich występowania:

• Tworzenie śluzu (tzw. żabiego skrzeku), który powoduje straty przy produkcji sacharozy z trzciny cukrowej i buraków cukrowych,
• Udział w psuciu się ryb i produktów mięsnych,
• Patogenność nielicznych szczepów (choć z reguły uznawane są za bakterie bezpieczne dla człowieka).

Ogólna charakterystyka:

• Gram-dodatnie o niskiej zawartości par G+C w DNA,
• Ziarenkowce (o owalnym kształcie), zazwyczaj jako dwoinki lub krótkie łańcuszki,
• Nie mają zdolności do poruszania się,
• Niesporulujące,
• Fakultatywne beztlenowce,
• Mezofile (optymalny wzrost w temperaturze około 20-30˚C, choć mogą wytrzymać spadek temperatury do 5˚C),
• Oporne na wankomycynę (antybiotyk glikopeptydowy o działaniu bakteriobójczym),
• Produkują dwutlenek węgla podczas rozkładu glukozy,
• Nie hydrolizują argininy (brak dehydrolazy argininowej),
• Katalazo-ujemne,
• Produkują kwas D-mlekowy,
• Prowadzą heterofermentację mlekową,
• Potrzebują do wzrostu pełnych pożywek bogatych w aminokwasy, peptydy, węglowodany, witaminy i jony metali,
• Produkują kwas mlekowy z: glukozy (wszystkie szczepy), arabinozy, arbutyny, celobiozy, fruktozy, galaktozy, laktozy, maltozy, mannitolu, mannozy, melibiozy, rafinozy, rybozy, salicyny, sacharozy, trehalozy i ksylozy (zależnie od gatunku/podgatunku).

Cechy niektórych gatunków/podgatunków:

• Brak produkcji „śluzu” z sacharozy → Ln. mesenteroides cremoris, Ln. lactis, Ln. argentinum,
• Brak produkcji kwasu mlekowego z:

1. fruktozy → Ln. mesenteroides cremoris (i niektóre szczepy Ln. argentinum)
2. maltozy → Ln. mesenteroides cremoris (i niektóre szczepy Ln. gelidum)

• Brak dekarboksylacji jabłczanu → Ln. fallax

W tabeli zostały zamieszczone gatunki bakterii zaliczane do rodzaju Leuconostoc (wg Denis Hemme, Catherine Foucaud-Scheunemann, 2003).

Ponadto są dwa gatunki bakterii, które wcześniej zaliczane były do rodzaju Leuconostoc, ale po analizach pokrewieństwa między szczepami, zostały przeniesione do innych grup taksonomicznych:

• Leuconostoc paramesenteroides → Weissella paramesenteroides
• Leuconostoc oenos → Oenococcus oeni

Szczepy Leuconostoc obecne w wielu środowiskach pochodzą z zielonej roślinności i korzeni, które stanowią ich naturalną niszę, chociaż ich populacja jest zazwyczaj mała (mniej niż 1%) w porównaniu z tlenowymi bakteriami i drożdżami. Z tego naturalnego habitatu mogą one łatwo rozprzestrzeniać się do innych nisz włącznie z materiałem pochodzenia roślinnego (warzywa i pasze rolnicze oraz fermentowane produkty żywnościowe z różnych surowych materiałów). Ich obecność w mleku i jego przetworach spowodowane jest zanieczyszczeniem podczas dojenia zwierząt i przetwarzania mleka. Występowanie Leuconostoc w wielu rodzajach sera tworzonych bez dodatku starterowych kultur bakterii z tego rodzaju jest bardzo powszechna, szczególnie w serach wyrabianych z surowego mleka. Wyjątek stanową sery twarde, które z względu na proces ich tworzenia, nie zawierają ich wcale. Z kolei produkty z fermentowanego mleka (zwłaszcza kefiry) charakteryzują się obecnością dużych ilości różnych szczepów Leuconostoc. Niektóre z gatunków tych bakterii można także znaleźć w mięsie. Bakterie te reprezentują około 12% bakterii fermentacji mlekowej wyizolowanych z różnych ekosystemów.

Leuconostoc nie jest zazwyczaj postrzegany jako naturalny element ludzkiej mikroflory, aczkolwiek niektóre szczepy zostały wyizolowane z ludzkich odchodów, mleka, krwi, moczu i płynu mózgowo-rdzeniowego. Ponadto zostały też znalezione w mikroflorze bydła, ryb oraz insektów. Leuconostoc jest z reguły uznawany z bakterię niepatogenną, jednakże odnotowano nieliczne przypadki infekcji, których przyczyną był ten właśnie mikroorganizm.

✔ Bakterie z rodzaju Leuconostoc (Ln. citrovorum, Ln. mesenteroides subsp. cremoris i Ln. mesenteroides subsp. dextranicum) odpowiedzialne są głównie za:

• konsystencję,
• charakterystyczny smak fermentowanych produktów, gdyż oprócz kwasu mlekowego wytwarzają też znaczne ilości diacetylu i związków pokrewnych.

✔ Niektóre szczepy Leuconostoc obecne na powierzchni winogron mają szczególne znaczenie w produkcji wina. Przykładem może być szczep Leuconostoc oenos (obecnie Oenococcus oeni), który prowadzi szczególny typ fermentacji polegający na konwersji kwasu jabłkowego (wzór zamieszczony poniżej) do kwasu mlekowego i dwutlenku węgla. Proces ten prowadzi do zredukowania kwasowości wina. Ten typ fermentacji jest prowokowany tylko w winach wytrawnych i w przeważającej większości w winach czerwonych.

✔ Leuconostoc mesenteroides i Leuconostoc fallax występujące naturalnie m.in. na świeżych liściach kapusty biorą udział w procesie kiszenia. Obecność kwasu mlekowego i soli kuchennej (NaCl) stwarza środowisko sprzyjające rozwojowi Leuconostoc (a utrudniające wzrost bakterii gnilnych). Również bakterie probiotyczne są zaangażowane w proces tworzenia kiszonej kapusty, rozmnażają się one w dużych ilościach w soku (płynie, w którym znajdują się szatkowane liście kapusty). Skupiska mikroorganizmów mogą znajdować się w pobliżu aparatów szparkowych.

— Zdjęcia z mikroskopu elektronowego mikroorganizmów obecnych na liściach kapusty w czasie procesu kiszenia (źródło: www.magma.ca/~pavel/science/Leuconostoc.htm)

✔ Ln. mesenteroides wytwarza lepkie polisacharydy (głównie dekstran) w czasie produkcji sacharozy z trzciny cukrowej i buraków cukrowych. Jest to częstą przyczyną problemów z przetwarzaniem surowców i może prowadzić do znacznych strat produktu. Z drugiej strony polisacharydy produkowane przez te bakterie są stosowane do wyrobu:

• wypełniaczy osocza krwi,
• substytutów heparyny (w terapii antykoagulacyjnej),
• kosmetyków,
• żeli i kuleczek z Sephadexu.

Mają też zastosowanie w technologii żywności.

✔ Ln. citreum możemy znaleźć w napoju z fermentowanych ziaren kukurydzy, nazywanym ‘Pozol’. Jego produkcja wywodzi się z terenów dzisiejszego Meksyku.

✔ Ln. carnosum jest beztlenową bakterią, którą można znaleźć w zepsutym, pakowanym próżniowo mięsie. Rozwija się dobrze w lodówkach w niskich temperaturach (1-5˚C) i bardzo szybko zaczyna przeważać nad innymi populacjami bakterii.

✔ Ln. gelidum występuje w produktach mięsnych.

✔ Ln. argentinum pochodzi z argentyńskiego surowego mleka.

✔ Ln. gasicomitatum jest związane z psuciem się mięsa.

✔ Ln. kimchii i Ln. inhae wyizolowane zostały z kimchi - tradycyjnego dania koreańskiego składającego się z fermentowanych lub kiszonych warzyw, głównie kapusty oraz papryczek chili.

✔ Ln. ficulneum występuje w suszonych figach.

✔ Ln. mesenteroides subsp. mesenteroides i Ln. lactis stanowią najliczniejszą grupę bakterii Leuconostoc w mleku i fermentowanych produktach mlecznych, podczas gdy Ln. mesenteroides subsp. cremoris i Ln. pseudomesenteroides występują w tych produktach w znacznie mniejszych ilościach (najprawdopodobniej ze względu na warunki psychrotroficzne).

— Zdjęcia z mikroskopu elektronowego wybranych szczepów z rodzaju Leuconostoc (źródło: www.magma.ca/~pavel/science/Leuconostoc.htm)

Do najważniejszych związków lotnych tworzonych przez bakterie fermentacji mlekowej (w wyniku heterofermentacji, jaką przeprowadza np. Leuconostoc) należą:

• diacetyl,
• aldehyd octowy,
• kwas octowy,
• alkohol etylowy.

W znacznie mniejszych ilościach są wytwarzane także:

• kwas propionowy,
• kwas mrówkowy,
• lotne kwasy tłuszczowe,
• alkohole,
• aceton,
• estry.

Substratami, z których one powstają są zarówno sacharydy, tłuszcze, białka jak i cytryniany.

Diacetyl (biacetyl, butanodion, dwumetyloglikosal, 2,3-butanodion) jest diketonem o wzorze: CH3COCOCH3 , dość lotnym, o temperaturze wrzenia 88˚C. Jego struktura przedstawionoa jest poniżej.

Związek ten w bardzo niskich stężeniach, już od ok. 1 mg/kg produktu, jest wyczuwalny dla człowieka. Diacetyl odgrywa istotną rolę w tworzeniu aromatu produktów spożywczych. Wpływ ten może być niekorzystny w takich produktach fermentowanych jak: piwo, wino czy fermentowane wędliny. Uznany jest natomiast za podstawowy i pożądany składnik aromatu masła, śmietany, wielu mlecznych napojów fermentowanych czy serów twarogowych. Diacetyl w produktach mlecznych jest tworzony przez tzw. bakterie aromatyzujące należące głównie do gatunków Lactococcus lactis subsp. lactis i Leuconostoc mesenteroides subsp.cremoris. Bezpośrednim związkiem, z którego powstaje diacetyl jest pirogronian powstający w wyniku fermentacji cytrynianów. Ogólnie przyjmuje się, że szczep Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris wytwarza w hodowli w mleku do 5 mg/l tego związku. Dzięki zdolności tego szczepu do tworzenia pożądanego w produktach mlecznych aromatu stosuje się w produkcji szczepionki aromatyzujące zawierające ten gatunek bakterii (szczepionki takie określane są symbolem B).

Tłuszcze, czyli lipidy, to duża grupa związków o różnorodnej budowie, których wspólną cechę stanowi charakter hydrofobowy. Ze względu na różnorodną budowę chemiczną tłuszcze spełniają wiele funkcji biologicznych m.in. są materiałem zapasowym oraz wchodzą w skład błon biologicznych. Ze względu na budowę tłuszcze można podzielić na :

1. Tłuszcze proste, czyli tłuszcze właściwe – trójglicerydy,
2. Tłuszcze złożone do których zaliczamy fosfolipidy oraz glikolipidy,
3. Steroidy, których głównym przedstawicielem jest cholesterol
4. Woski

Synteza kwasów tłuszczowych zachodzi w cytozolu. Dwa podstawowe związki uczestniczące w syntezie to acetylo-CoA oraz NADPH2.

Acetylo-CoA pochodzi z degradacji aminokwasów w cytozolu, utleniania kwasów tłuszczowych w mitochondriach i z pirogronianiu, który w mitochondriach przekształcany jest w acetylo-CoA przez dehydrogenazę pirogronianową.

Wydłużanie łańcucha kwasu tłuszczowego następuje fragmentami dwuwęglowymi. Jednostka jabłczanu kondensuje z jednostką octanu w łańcuch 4-węglowy, w tym celu grupa karboksylowa jabłczanu musi zostać zredukowana. Fragment ulega kolejno reakcjom: redukcji, dehydratacji i ponownie redukcji, przekształcającym grupę karbonylową w metylenową, dając butyrylo-CoA. Kolejna aktywowana reszta jabłczanu kondensuje z jednostką butyrylową i proces się powtarza aż do powstania kwasu tłuszczowego o 16 atomach węgla.

Niektóre mikroorganizmy wykazują większe predyspozycje do syntezy lipidów. Najbardziej wydajną produkcję tłuszczy (czasem ich zawartość w komórce przekracza 60%) obserwujemy u następujących mikroorganizmów:

1. Grzyby strzępkowe, np.

• Mortierella vinacea

• Mucor circinelloides

• Aspergillus terreus

• Penicillium lilacinum

— Mucor circinelloides — Aspergillus terreus

2. Drożdże, np.

• Apiotrichum curvatum ATCC 20509

• Trichosporon cutaneum

• Rhodotorula gracilis

• Lipomyces starkeyi

— Apiotrichum curvatum

3. Glony, np.

• Chlorella pyrenoidosa
• Pennales

— Chlorella pyrenoidosa — Pennales

Skład lipidów produkowanych przez mikroorganizm zależy od bardzo wielu czynników, m. in.:

• rodzaju pożywki
• źródeł węgla i azotu oraz ich stosunku ilościowego
• zawartości mikroelementów i czynników wzrostowych
• temperatury, pH, napowietrzania

Biosynteza lipidów jest prowadzona w pożywkach z n-alkanami lub w pożywkach syntetycznych z glukozą, solami kwasu octowego, kwasem mlekowym, mannitolem oraz glicerolem. Obecnie trwają próby wykorzystania produktów ubocznych przemysłu spożywczego i chemicznego takich jak melasa, serwatka oraz celuloza.

Biosynteza lipidów prowadzona jest w warunkach tlenowych metodą hodowli wgłębnej w pożywce ciekłej z dużą ilością węgla oraz niewielką ilością azotu. Można też prowadzić hodowlę na podłożu stałym. Na proces izolacji lipidów z masy komórkowej składają się następujące czynności:

• wirowanie zawiesiny hodowli celem oddzielenia biomasy komórkowej od pożywki
• ekstrakcja i rafinacja lipidów z użyciem konwencjonalnych rozpuszczalników organicznych (etanol-heksan-benzen, chloroform lub czterochlorek węgla; metanol-heksan-benzen).

Niestety, biosynteza lipidów nawet w tanich pożywkach jest nieopłacalna, wyjątek stanowi mikrobiologiczna produkcja tłuszczów szlachetnych. Trwają intensywne badania mające na celu zwiększenie wydajności bioprodukcji z użyciem mikroorganizmów. Przeprowadza się genetyczną modyfikację szczepów, dzięki czemu można otrzymywać lipidy o zmienionych właściwościach chemicznych i fizycznych jak również zwiększyć wydajności ich produkcji w mikroorganizmach. Należy zaznaczyć, że biosynteza tłuszczy z użyciem mikroorganizmów jest mniej toksyczna dla środowiska naturalnego w porównaniu z syntezą metodami chemicznymi.

Atrakcyjnym kierunkiem jest biosynteza polienowych kwasów tłuszczowych (ang. PUFA-Polyunsaturated Fatty Acids). Mają dwa lub wiązań podwójnych przedzielonych jedną grupą metylenową o konfiguracji cis. Najważniejsze z nich należą do dwóch serii - n-6 oraz n-3.

Do bioprodukcji tych kwasów używa się głównie lądowych i morskich grzybów z rzędu Mucorales z rodziny Phycomycetae. Wytwarzają one głównie kwasy γ-linolenowy, arachidonowy, eikozapentaenowy i dokozaheksaenowy. Innymi mikroorganizmami syntetyzującymi PUFA są glony z rodziny Chlorophyceae i Cryptophyceae, które wytwarzają kwasy EPA i arachidonowy, Dinophyceate wytwarzające EPA i DHA oraz część morskich Eubacteria wytwarzających kwas EPA. Biosynteza tych kwasów jest opłacalna tylko przy użyciu tanich pożywek w warunkach selektywnej inhibicji lub aktywacji specyficznych enzymów (np. desaturaz wprowadzających do kwasów tłuszczowych wiązania nienasycone lub elongaz wydłużających łańcuchy kwasów tłuszczowych), optymalizacji hodowli i sposobu przetwarzania produktu. Często, aby uzyskać pożądany skład oleju należy zmodyfikować genetycznie wybrany szczep mikroorganizmu. W tym celu stosuje się:

• indukowaną mutagenezę (można zahamować lub zaktywować odpowiednie desaturazy i elongazy, dzięki czemu otrzymujemy syntezę PUFA niespecyficznych dla danego szczepu lub zwiększyć produkcję wybranych lipidów)
• kontrolę poszczególnych etapów desaturacji dzięki użyciu inhibitorów lub aktywatorów-możliwe uzyskanie pożądanego produktu
• enzymatyczna biotransformacja oleju

W metodach biosyntezy polienowych kwasów tłuszczowych hoduje się bakterie na podłożu stałym (SSF -solid state fermentation). Mikroorganizmy namnażane są w wilgotny substracie stałym pozbawionym wody pitnej. Hodowla taka ma wiele zalet, m.in.:

• zapobiega produkcji substancji antyodżywczych takich jak kwas fitynowy oraz hydrolizy biopolimerów w substratach
• gwarantuje dużą wydajność
• trwa krócej niż inne hodowle
• wymaga mniejszych bioreaktorów i mniejszego zużycia wody
• utylizacja produktów ubocznych jest dużo łatwiejsza

Wady:

• problemy z przenoszeniem masy w stałym substracie
• problemy z utrzymaniem stałej temperatury fermentacji

Oleje przeznaczone do spożycia są ekstrahowane z biomasy rozpuszczalnikami organicznymi takimi jak etanol, heksan czy izopropanol. Droższym ale wydajniejszym sposobem jest ekstrakcja nadkrytycznym dwutlekiem węgla (w skali przemysłowej stosuje się tą metodę do produkcji kwasu γ-linolenowego z Cunnninghamella echinulata)

— Cunnninghamella echinulata

Kolejnym krokiem jest oczyszczanie olejów wyekstrahowanych z mikroorganizmów oraz koncentracja pożądanych kwasów. Procesy te są prowadzone przez wymrażanie rozpuszczalnikiem, frakcjonowaną krystalizację, kompleksowanie mocznikiem lub metodami chromatograficznymi oraz enzymatycznymi. Oczyszczanie poszczególnych PUFA wymaga optymalizacji warunków dla każdego z nich. Np. w produkcji koncentratów DHA (ponad 97% kwasu) z oleju otrzymywanego z glonów stosuje się głównie kompleksowanie mocznikiem. Metoda ta przebiega w dwóch etapach:

1. Trójacyloglicerle są hydrolizowane alkoholowym roztworem KOH lub NaOH do kwasów tłuszczowych i składników niezmydlających się (steroli, witamin)
2. Kwasy tłuszczowe poddaje się działaniu etanolowego lub metanolowego roztworu mocznika przy stosunku masowym 1:3. Nasycone i monoenowe kwasy tworzą związki kompleksowe z mocznikiem, krystalizują w niskiej temp i są odfiltrowywane.

Lipidy otrzymywane z mikroorganizmów mają wiele zastosowań. Oprócz najbardziej znanych (w przemyśle spożywczym, mydlarskim, włókienniczym, lecznictwie) coraz częściej szuka się nowych, innowacyjnych zastosowań. Jednym z przykładów jest wykorzystywanie triacyloglicerolów (TAG) syntetyzowanych przez jednokomórkowe glony morskie (głównie Chlamydomonas reinhardtii)do produkcji biopaliw. Mikroorganizmy te produkują TAG jako materiał zapasowy w warunkach fotooksydacyjnego stresu i może on stanowić od 20-50% suchej masy komórek. TAG syntetyzowane są w chloroplastach.

— Chlamydomonas reinhardtii

Innym przykładem zastosowania lipidów syntetyzowanych przez mikroorganizmy jest produkcja biosurfaktantów. Produkcja związków powierzchniowo czynnych jest bardzo ważna dla wielu gałęzi przemysłu, używane są one w przemyśle spożywczym, kosmetycznym, farmaceutycznym, naftowym, papierniczym, tekstylnym i w rolnictwie. Najwięcej związków powierzchniowo czynnych produkuje się metodami chemicznymi. Obecnie dąży się jednak do zmniejszenia udziału syntetycznych surfaktantów głównie ze względu na potrzeby ochrony środowiska. Pracuje się nad zastąpieniem ich odpowiednikami otrzymywanym w procesie biosyntezy mikrobiologicznej. Głównym biologicznym producentem surfaktantów są bakterie i drożdże. Biosurfaktanty są biodegradowalne, działają w szerokim zakresie pH, temperatury i zasolenia. Związki te należą głównie do glikolipidów, fosfolipidów, lipoprotein i kwasów tłuszczowych. Synteza tych związków jest możliwa podczas wzrostu mikroorganizmów na podłożu z różnymi nie mieszającymi się wzajemnie substratami węglowymi. Np. drożdże z rodzaju Candida bombicola ATCC22214 sytnetyzują z substratów węglowych mieszaninę soforolipidów (soforoza połączona wiązaniem β-glikozydowym z hydroksykwasem o liczbie węgla od 16-18). Prowadzone są badania nad możliwością biosyntezy surfaktantów przez drożdże na podłożu zawierającym produkty odpadowe przemysłu tłuszczowego.

Innym interesującym związkiem powierzchniowo czynnym jest surfaktyna produkowana przez bakterię Bacillus subtilis. Oprócz właściwości powierzchniowo czynnych wykazuje właściwości bakteriobójcze- hamuje wzrost Streptomyces coelicolor.

Inne popularne surfaktanty produkowane przez bakterie to:

• Ramnolipid R3 Pseudomonas aeruginosa
• Trehalolipidy Mycobacteria
• 2,3,4,2’-tetraester trehalozy Rhodococcus erythropolis

• K. Trojanowska, H. Giebel, B. Gołębiowska, „Mikrobiologia żywności”, Poznań 2004
• R. Jasiński, „Produkcja kiszonek z uwzględnieniem nowoczesnych proekologicznych technologii, metod i systemów”, Koszalin 1999
• E. Drewniak, T. Drewniak, „Mikrobiologia żywności”, Warszawa 1992
• M. Jabłosińska, „Mikrobiologia żywności”, Warszawa 2006
• Z. Libudzisz, P. Walczak, J. Bardowski, ” Bakterie fermentacji mlekowej”, Łódź 1998
• Denis Hemme, Catherine Foucaud-Scheunemann, Leuconostoc, characteristics, use in dairy technology and prospects in functional foods, International Dairy Journal 14 (2004) 467–494
• http://www.fao.org/docrep/x0560e/x0560e10.htm
• http://www.kpodr.pl/zwierzeca/inne/kiszonki.php
• http://www.magma.ca/~pavel/science/Leuconostoc.htm
• „Podstawy biotechnologii przemysłowej : praca zbiorowa” pod red. Włodzimierza Bednarskiego i Jana Fiedurka ; aut. Marek Adamczak [et al.].
• Microalgal triacylglycerols as feedstocks for biofuel production: perspectives and advances, Qiang Hu1, Milton Sommerfeld1, Eric Jarvis2, Maria Ghirardi2, Matthew Posewitz3, Michael Seibert2 and Al Darzins2,*1Department of Applied Biological Sciences, Arizona State University Polytechnic Campus, Mesa, AZ 85212, USA,2 National Renewable Energy Laboratory, 1617 Cole Blvd., Golden, CO 80401, USA, and 3 Department of Chemistry and Geochemistry, Colorado School of Mines, Golden, CO 80401, USA
• Kondensat podoezodoryzacyjny jako substrat tłuszczowy w biosyntezie związków powierzchniowo czynnych z wykorzystanie drożdży Candida bombicola Małgorzata Gumienna, Maria Czarnecka, Zbigniew Czarnecki
• Biosynthesis of Lipids by Kinetoplastid Flagellates*(Received for publication, April 28, 1966) HARUKO MEYERS AND GEORGE G. HOLZ, JR. From the Department of Microbiology, State University of New York, Upstate Medical Center, Syracuse, New York I.%?10
• Deutsche Gesellschaft für Fettwissenschaft Association Française pour l' Etude des Corps Gras Joint International Congress and Expo Lipids, Fats and Oils Opportunities and Responsibilities in the New Century Würzburg, Germany, October 8-10, 2000 Book of Abstracts
• „Biochemia” Lubert Stryer, John L. Tymoczko, Jeremy M. Berg
• „Mikrobiologia przemysłowa” wykłady
• www.wikipedia.org
• http://www.zgk.zawiercie.pl/kompost.html
• http://www.kompostowniki.pl/kompostowanie.php