Peamine erinevus homofermentatiivsete ja heterofermentatiivsete bakterite vahel on see, et homofermentatiivsed bakterid on teatud tüüpi piimhappebakterid, mis toodavad glükoosi kääritamisel peamise kõrvalsaadusena ainult piimhapet, samas kui heterofermentatiivsed bakterid on teatud tüüpi piimhappebakterid, mis toota glükoosi kääritamise kõrvalproduktidena etanooli/äädikhapet ja CO2 peale piimhappe.
Piimhappebakterid (LAB) on piimatööstuses levinud. Piimhappebakterid toodavad piimhapet suhkru kääritamise peamise kõrvalsaadusena. Need on grampositiivsed ja varda- või kokkikujulised. Need bakterid taluvad madalat pH-taset paremini kui teised piimatööstusega seotud bakterid. Neid kasutatakse tavaliselt juuretiskultuurides ja piimatoodete kääritamisel. Piimhappebakterid muudavad piima hapuks. Peale selle liigitatakse need bakterid homofermentatiivseteks ja heterofermentatiivseteks bakteriteks nende suhkrukääritamise kõrvalsaaduse alusel.
Mis on homofermentatiivsed bakterid?
Homofermentatiivsed bakterid on teatud tüüpi piimhappebakterid, mis toodavad glükoosi kääritamisel peamise kõrvalsaadusena ainult piimhapet. Biokeemias muudavad homofermentatiivsed bakterid glükoosi molekulid kaheks piimhappemolekuliks. Nad kasutavad seda reaktsiooni kahe ATP molekuli valmistamiseks substraadi tasemel fosforüülimise teel. Homofermentatiivsete bakterite hulka kuuluvad Lactococcus liigid, mida kasutatakse piimatoodete starterkultuurides piimhappe kiireks tootmiseks alandatud pH tingimustes. Piimatööstuses saab Lactococcus'e liike kasutada ühetüvelistes starterkultuurides või segatüvelistes kultuurides koos teiste piimhappebakteritega, nagu Lactobacillus ja Streptococcus.
Joonis 01: Homofermentatiivsed bakterid
Homofermentatiivsete bakterite tootmine
Lactococcus'e liike kasutatakse tavaliselt kääritatud piimatoodete (nt juustude) valmistamisel. Igatahes saab Lactococcus'e homofermentatiivset seisundit reguleerida, muutes keskkonnatingimusi, nagu pH, glükoosi kontsentratsioon ja toitainete piiramine. Juustutootmisel kasutatakse ka Lactobacillus helveticuse termofiilseid tüvesid. Jogurtitööstuses kasutatavate homofermentatiivsete bakterite hulka kuuluvad Lactobacillus delbruckii, Lactobacillus acidophilus ja Streptococcus salivarius tüved. Lisaks on Sterptococcus spp., Enterococcus, Pediococcus ja Aerococcus teised piimatööstuses kasutatavad homofermentatiivsed bakterid, kuid starterkultuuridena kasutatakse neid harva.
Mis on heterofermentatiivsed bakterid?
Heterofermentatiivsed bakterid on teatud tüüpi piimhappebakterid, mis toodavad glükoosi fermentatsiooni kõrvalproduktidena lisaks piimhappele etanooli/äädikhapet ja CO2. Heterofermentatiivsetes bakterites, peale piimhappe kui peamise lõppsaaduse, tekib glükoosi fermentatsiooni käigus ka märkimisväärne kogus ühte või mitut metaboliiti (etanool/äädikhape, CO2). Biokeemias toodavad heterofermentatiivsed bakterid ühte piimhapet ja ühte ATP-d koos CO2-ga glükoosi kääritamisel. Kuid nad võivad toota ka mitmeid muid lõpptooteid, nagu etanool, äädikhape, propioonhape, atseetaldehüüd või diatsetüül.
Joonis 02: Heterofermentatiivsed bakterid
Heterofermentatiivsete bakterite testimine hõlmab CO2 gaasi tuvastamist. Kuigi need on piima- ja piimatööstuses haruldased, kasutatakse neid piimatööstuses starterkultuuridena harva. Mõnikord, kui need võimaldavad märkimisväärsel hulgal kasvada, võivad heterofermentatiivsed bakterid põhjustada selliseid defekte nagu kõvade juustude lõhed ja teiste piimatoodete paisutatud pakendid. Heterofermentatiivsete bakterite hulka kuuluvad Leuconostoc spp., Lactobacillus brevis, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus plantarium, Lactobacillus casei ja Lactobacillus curvatus.
Millised on homofermentatiivsete ja heterofermentatiivsete bakterite sarnasused?
- Homofermentatiivsed ja heterofermentatiivsed bakterid on piimhappebakterite tüübid.
- Mõlemad on grampositiivsed ja pulga- või kookikujulised.
- Nad toodavad glükoosi kääritamisel piimhapet.
- Nad toodavad glükoosi kääritamisel ATP-d.
- Mõlemat kasutatakse piimatööstuses.
Mis vahe on homofermentatiivsetel ja heterofermentatiivsetel bakteritel?
Homofermentatiivsed bakterid on teatud tüüpi piimhappebakterid, mis toodavad glükoosi kääritamisel peamise kõrvalsaadusena ainult piimhapet. Teisest küljest on heterofermentatiivsed bakterid teatud tüüpi piimhappebakterid, mis toodavad glükoosi kääritamise kõrvalproduktidena etanooli/äädikhapet ja CO2, välja arvatud piimhape. Niisiis, see on peamine erinevus homofermentatiivsete ja heterofermentatiivsete bakterite vahel. Lisaks kasutatakse homofermentatiivseid baktereid tavaliselt piimatööstuses starterkultuuridena. Seevastu heterofermentatiivseid baktereid kasutatakse piimatööstuses starterkultuuridena harva.
Järgmine infograafik võtab tabeli kujul kokku erinevused homofermentatiivsete ja heterofermentatiivsete bakterite vahel.
Kokkuvõte – homofermentatiivsed vs heterofermentatiivsed bakterid
Piimhappebakterid (LAB) on heterogeenne bakterirühm, mis mängib olulist rolli erinevates fermentatsiooniprotsessides. Nad kääritavad toidus sisalduvaid süsivesikuid ja toodavad peamise kõrvalsaadusena piimhapet. Need bakterid klassifitseeritakse homofermentatiivseteks ja heterofermentatiivseteks bakteriteks nende suhkrukääritamise kõrvalsaaduse alusel. Homofermentatiivsed bakterid on teatud tüüpi piimhappebakterid, mis toodavad glükoosi kääritamisel peamise kõrvalsaadusena ainult piimhapet. Teisest küljest on heterofermentatiivsed bakterid teatud tüüpi piimhappebakterid, mis toodavad glükoosi kääritamise kõrvalproduktidena etanooli/äädikhapet ja CO2, välja arvatud piimhape. Seega on see peamine erinevus homofermentatiivsete ja heterofermentatiivsete bakterite vahel.
